工程测量中高程测量课堂教学探究

摘要:为突出以学生为中心的教学理念，以有效激发学生的积极性、提升理论联系实际的能力为出发点，引入BOPPPS模型进行教学内容设计。具体从课程导入、学习目标、前测环节、参与式学习、后测环节以及总结环节对工程测量学中高程测量的相关内容进行教学设计。结果表明，该教学设计可实现以学生主动学习为主的教学模式转变，提高学生解决实际工程问题的能力，为给排水科学与工程专业培养具有解决市政工程领域复杂工程问题的应用型人才提供了参考。

关键词:工程测量;教学设计;BOPPPS教学模型

BOPPPS有效教学法包含六大教学结构［1-2］，分别由导言(Bridge-in)、学习目标(Objective)、前测(Pre-assessment)、参与式学习(ParticipatoryLearning)、后测(Post-assessment)和总结(Summary)构成。该教学法强调以学生为中心，在教学过程中要求教师采用引导、启发、示范和评价反馈等方式帮助学生自主进行学习，完成相关知识的学习。《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》和《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》都提出了应以学生为中心，全面发展。以实际问题为抓手，制定教育目标，使学生更能够具有解决复杂工程问题的能力。本文对给排水科学与工程专业工程测量课程中高程测量内容为例进行探索，基于BOPPPS模型进行教学设计，旨在探索工程实践类课程讲授的新途径。

1工程测量课程的特点及存在的问题

《工程测量》课程是给排水科学与工程专业学生的一门专业选修课［3］。通过本课程的学习，使学生能够掌握工程测量的基本知识、基本理论及对工程要素(角度、距离和高差)进行测定和测设的基本方法，并掌握最基本测量数据的处理方法。但是从教学方法和内容来看，在工程测量的课程教学方法和手段以及学生自主学习上存在一些不足之处［4-5］，主要表现在，教学方法和形式单一，授课往往以教师的课堂讲授为主，授课手段以黑板板书和多媒体PPT放映为主;教学中缺乏对实际设备操作的体验，无法充分调动学生的积极性和创造性，从而达不到理想的教学效果;缺乏对学生解决综合问题能力的培养，课程在讲授过程中将知识片段化、不利于学生对知识系统化的梳理;工程测量一般是高年级的专业课程，高年级本科生存在对知识新鲜感大幅度降低的特点，很多学生的重心放在考研或者找工作上，对该课程的重视程度降低、存在只为拿学分的现象。

2基于BOPPPS教学模型的工程测量课程教学设计

2．1导入环节设计

BOPPPS教学方法注重课程的引入，课堂引入虽然占用时间不多，但是好的课程引入可以迅速提升学生的学习兴趣。与此同时，能迅速将学生带入学习情境中，从而提高学习效率，为学生自主进行学习奠定基础。教师可以根据本次课程知识特点，采取不同方式进行导入。比如:问题导入，案例导入，图片导入或者视频导入。本次高程测量课程教学设计的导入采取案例+视频的方式导入，具体操作如下:(1)课程开始时播放我国测绘人员登顶珠峰，进行高程测量和中国主席宣布珠峰新高度的视频，引发学生的爱国情感;(2)介绍此次高度的确定主要以中国北斗全球卫星导航系统的数据进行测定，进一步提升学生的民族自豪感;(3)视频播放完毕后，结合之前绝对高程、相对高程以及大地水准面的知识，引入本次课程介绍如何测定高程的话题。

2．2教学目标环节设计

该阶段的目的是向学生清楚传达教学目标，让学生明确掌握学习的重点，即学习对象是谁、通过什么方式、学到那些知识。尤其注意的是，学生通过此次课程自主的学习能够获得哪些能力和知识。另外，此学习目标确定后，学生的掌握情况可以通过特定方式进行量化考核。本次高程测量课程教学设计的教学目标为:学生学会使用水准仪进行高程测量。

2．3知识前测环节设计

知识前测环节不仅仅可以让学生对前期知识做到回顾，而且还可以使学生能够更快进入后续知识的自主学习。本次高程测量课程教学设计的前侧环节主要通过随机提问和课堂小组测验来进行，具体操作如下:(1)随机提问的方式询问绝对高程、相对高程的定义和区别;(2)对高差的计算公式进行测验，以画图的形式进行阐述，是后视读数减前视读数?还是后视读数减前视读数?

2．4参与式学习环节设计

在参与式学习中，学生是学习的主体;学生通过在课堂上的积极参与、主动学习，能更深入的理解知识、学习知识和掌握知识。在这个阶段，教师作为课堂的引导者，最重要的是适时恰当的引导学生，使学生都能融入课堂的讨论和学习的情境中，自主的学习知识和掌握本课堂的教学目标。参与式学习经常会将学生分成小组，来讨论教材中的问题，并基于该问题进行相关的分析、论证和反思。因此，针对参与式学习环节，不仅可以依据不同的授课内容，改变讨论的题目和类型;而且还可以变换不同的分组形式，使每个同学都有机会成为小组负责人组织本小组的讨论和反思。本次高程测量课程教学设计的参与式学习环节主要通过如下方式展开:2．4．1水准仪构造讨论:(真实设备，亲自体验)将真实的水准仪设备带到课堂，通过学生近距离的观察体验结合设备构造的视频介绍，使学生全方位了解水准仪的构造和各部分功能。并基于此项内容的学习，设置随机提问环节、让学生总结概况出水准仪的主要构成部分，进行优缺点的阐述，最后在教师的引导下，汇总在一起，得出水准仪的主要构造和各自功能。2．4．2水准仪进行高程测量的步骤:(讨论汇总，学习新知)分组讨论不仅可以使气氛活跃起来，让学生在最近发展区基础上学习新知识;而且还能让学生的团队合作与交流能力增强。本次课程的讨论设置如下:首先由教师提供水准仪进行高程测量的各个步骤的关键词，安置、粗平、瞄准、精平和读数，将各个关键词的卡片发给每小组的同学;然后学生通过现场查阅资料、观看水准仪操作视频和小组讨论等多种形式，排序各个关键词的前后顺序和各自的具体含义;各个小组依据组内分共、各个同学各司其职，最后由组长汇总好本小组的最终结果，其他小组以提问方式进行评价。2．4．3师生共同归纳本节知识点:(总结回顾，梳理新知)教师对各个小组的最终结果进行逐一点评，在教师的引导作用下，最终得到准确的水准仪高程测量的使用步骤和各个步骤的具体内涵。借助参与式学习环节锻炼同学自主学习新知识、分析问题解决问题的能力，使学生从自主学习中掌握知识、体验自主学习的乐趣。

2．5后测环节设计

课堂后测环节是在课堂教学后期进行的，在课程学习完成后实施该环节不仅能了解学生的学习效果，而且还能检验教学目标是否达成。本次高程测量课程教学设计的后测环节通过线下和线上两种方式进行。比如，线下的测验可以如下方式进行:随机打乱使用水准仪进行高程测量的各个关键词，然后随机找同学进行排序并阐明各个关键词含义，找其他小组的某一同学进行评价和补充;线上的测验可以通过设置相应知识的选择题，或者各步骤中的关键信息考察，比如左手大拇指法则是什么含义?视差现象产生的原因是什么?测评题目要设计的基础，符合教学目标即可。

2．6总结环节设计

对于总结环节，占用的时间不宜过多，教师通过在此环节总结课堂内容、整合该堂课的核心要点以及对下次课程的提前预告。让学生不仅能回顾本次课堂的知识，而且还能做好下次课的课前预习。通常的总结形式包括讲授式、列表总结式，或者黑板画思维导图总结。本次高程测量课程教学设计的总结环节设计，主要通过黑板上跟学生一起绘制思维导图的形式，建立本堂课的知识体系以及与之前和将来学习的知识间建立联系，使学生对本次课程有个系统的全面的认识。同时，留有一定的课后作业，绘制自己的思维导图，梳理本次课程的各个知识点间的内在联系以及与前期学习的关联。

3BOPPPS教学模型设计的几个建议

BOPPPS教学模型是一种教学方式和教学理念的创新，但是教师工作的核心依然是以学生为中心进行立德树人的教育工作。在使用新型教学方式的时候要牢记“教”与“学”的互动，学生与教师间的互动，充分发挥学生的主体作用，教师做好引导的工作。

3．1课堂教学形式多样化

为提高学生自主学习的兴趣和动力，让学生乐于学习。基于BOPPPS模型的教学设计需要多种方式展开教学，综合运用案例、分组讨论、师生角色互换、线上线下等多种方式丰富课堂，让学生一直保持新鲜感，乐于参与本课堂的学习。

3．2精心准备合理设计

为提高课堂的学习效果，教师必须对课堂做好精心准备。每次课的课程目标如何确定?课程导入如何自然、引人入胜?前测与后测题目的设定，如何进行提问和分组讨论?遇到不同的突发状况如何化解?如何启发学生、引导学生参与讨论和自主学习?都要在脑海中进行多次演练，与此同时，要注意紧跟课程相关的新闻报道，时刻想到如何融入课堂的知识传授中，使学生能最大限度地自主学习，享受学习的乐趣。

3．3定期收集反馈

通过定期收集学生和学院相关领导以及同事地课堂反馈，可以让授课老师从不同维度上对BOPPPS模型教学设计进行改进和完善。并基于不足之处及时改进，在满足学生学习地基础上，提升自己的教学水平。

4结语

利用BOPPPS教学模型，对传统的工程测量的教学模式进行了改进，将课堂教学从教师直接讲授式转变为学生为主体、教师引导的方式进行。在整个教学过程中，学生一直在自主的进行相关知识的学习，并且结合前测、参与式学习以及后测等环节的实施，使学生的参与度、自主学习的兴趣显著提高，课堂效果有明显提高。

参考文献:

［1］陈卫卫，鲍爱华，李清，等．基于BOPPPS模型和问题驱动教学法培养计算思维的教学设计［J］．工业和信息化教育，2014(6):8-11．

［2］韩晓燕，王娜，张师愚．基于BOPPPS模式的“化学势”教学设计研究［J］．广州化工，2016(20):180-181．

［3］张杰．工程教育专业认证背景下控制测量学课程教学改革［J］．测绘与空间地理信息，2020，043(4):18-20，24．

［4］徐进．应用型本科院校土木工程专业工程测量教学改革［J］．安徽建筑，2020，241(5):124+169．

［5］杨旭亮，李双营，张丽娟．测量学教学改革与工程应用紧密结合初探［J］．黑龙江教育(高教研究与评估)，2020，1309(03):24-25．

作者:周石磊 罗晓 岳琳 张磊 刘艳芳 吕鹏翼 单位:河北科技大学环境科学与工程学院