工程测量技术课程线上线下混合式实训教学设计与实践

时间：2024-09-03

纪凯

（安徽交通职业技术学院土木工程系，安徽合肥 230051）

今年春季各类高校均延期开学，在教育部“停课不停学”的倡导下，各个高校开展形式多样，内容丰富的线上教学，对教师课程的教学，对学生课程的学习，对课程的教学评价均提出了新的挑战。尤其对技能型课程的实践教学，在“教、学、评”3个方面面临着显著的困难和挑战，也给课程带来教学改革的新机遇。本文探索实践了《工程测量技术》线上线下混合式实训教学的设计。

1 工程测量技术课程实训教学性质与特点

工程测量技术是高职土木类专业的专业基础课程，在资源与环境类专业中属于专业核心课程。课程目标主要是培养学生具备工程建设一线测量工作的实施能力，是典型的技能型课程。实践与理论教学课时比1：1，实践教学方式主要有课内与综合实训，课内实训一般30 个课时，综合实训1~2周，以“理论够用，实践为主”为宗旨。

根据课程实训内容性质，遵循学生认知规律，实训教学主要分为仪器认知、实物练习、外业实施和内业处理四种类型。前三者均需仪器设备，在室外实习场地开展教学；内业处理需要电脑和专业软件，在室内机房进行。实践环节教学安排主要由任务讲解、场地布置、教师演示、学生实施和教学点评五个部分组成，各个部分的具体任务和主要问题见表1所示。

表1 实践教学任务与问题一览表

课内实训与综合实训在实验场地、设备条件、学时要求等一些客观条件的影响下，学生动手机会少、教学效果不理想。例如实训资源与教师人数少，学生数量多；教师巡视问题不全面客观，不易及时发现学生错误和安全隐患并纠正，过程有效的管理与监督不强；碎片式记录和过程性评价不易开展；课时有限，学生无法反复练习，技能的提高无法实现量变到质变。

2 实践环节线上教学教情与学情分析

当下工程测量技术课程教学主要分为居家教学与返校教学2 个阶段，教师教学和学生学习均与传统教学不同。

2.1 教师教情分析

居家教学时间跨度较长，教师没有做好充分准备，纷纷由台前走向幕后，由线下到线上。教学环境由课堂转变为居家，教学形式由面对面讲授转变为平台直播或录播。授课环境与形式上的转变导致教师在课程设计、资源、管理和评价上均需与时俱进。对于技能型课程的实践教学，教师在课前、课中与课后三个阶段面临着巨大的挑战，主要存在以下三个问题：（1）教学知识点的设计不能按照线下教学开展，需要考虑哪些教学内容适合线上实施；理论教学如何为实践教学服务；实践类教学内容线上教学与返校后的线下教学如何衔接。（2）教学资源如何为教学设计服务。教师实训设备缺乏，线上教学硬件不足。线上实践教学资源多以视频、图片等形式存在，种类丰富但缺乏系统性和针对性，制作质量参差不齐，表现形式多为传统讲授式，节奏缓慢，不符合当下年轻人接受习惯。师生能线上操作、互动和教学测评的实践教学资源较少，资源的传递占主导，缺乏个性化推送，这些都造成实践教学效果不能保证。（3）部分教师信息化教学能力较弱，教学平台和教学软件的使用不熟练，影响线上教学的实施。

2.2 学生学情分析

授课对象的学习环境也由课堂教学转变为居家线上学习。家庭环境与学校环境区别很大。传统课堂教学管理主要以教师为主，看的到、听的到和管的到。而线上教学，教师看不见、听不见也管不到，甚至是“耳听为虚，眼见也为虚”，教师鞭长莫及，有心无力。如何在监管宽松的环境下避免学生“ID 在线，人在线下”的现象是线上实践教学最重要的问题，需要“学校、家庭、教师和学生”在思想、态度和行为上达成统一；学生家庭在网络和硬件设备上的不同也是线上实践教学应考虑的重要方面，要将条件差异造成的学习差异减弱到最小；学生无法亲身操作仪器设备、进行现场观测实施，对于技能的培养造成严重影响。如何在线上实训教学中克服缺乏实物使用的硬伤，将影响降到最低是最主要的目标。

3 线上线下混合式实训教学设计

3.1 线上线下混合式实训教学内容设计

教学内容设计应首先确定适合线上教学的内容。线上实训教学主要克服学生不接触仪器，无法操作的困难，减弱其对技能训练的影响；其次做好线上线下教学的衔接及返校后线上教学的可持续性；线上教学要体现单元或主题教学设计。工程测量技术线上线下混合式实训教学内容设计思路如图1所示。

图1 工程测量技术课程教学内容设计设计思路

3.2 线上线下混合式实训教学体系设计

首先树立以“重流程、轻操作”为目标的线上实训教学目标，重点讲授技能的实施方法、步骤和标准，其次教学知识点应以技能点为单位，相互独立、逻辑联系。最后根据实训内容的性质，确定线上线下混合式实训教学平台和技术手段。教学技术手段应具有通用、简捷、实用、易学等特点，降低教师转变教学习惯的难度，与线下实训优势互补，相辅相成，提高教学效果并利于教学模式的推广。

4 线上线下混合式实训教学实施

线上线下混合式实训教学中，课程平台和技术的选择是实现课程目标的重要支撑。针对不同性质的实训内容，选择合适的平台与技术实现教学目标并解决传统实践教学中的痛点。根据以上原则，结合教学内容与条件，我院工程测量技术课程线下线上混合式实训教学模式如图2所示。

图2 线上线下混合式实训教学模式

以“大比例尺地形图数字测图”教学单元为例，该部分内容是工程测量人员必备的核心技能之一，也是“工程测量员”国家职业标准主要内容，广泛应用于工程勘测设计、施工建设和竣工验收等环节，工程建设中具有承上启下的作用。实训教学包括坐标测量、碎部测量与CASS 地形图绘制，包含仪器认知、实物练习、外业实施和内业处理环节，教学方式与课时如表2所示。

表2 《大比例尺地形图数字测图》实训教学

4.1 仪器认知线上实训

大比例尺地形图数字测图主要使用全站仪、GPS-RTK 及无人机等仪器设备。对于仪器认知实训，可通过学习通、钉钉课前推送实训任务单、教学视频和课件等教学资源，学生完成课前预习并自测，教师根据平台统计数据分析不足，做到课中教学有的放矢；课中教师通过学习通同步课堂与钉钉视频会议进行演示讲解，并使用学习通活动库功能进行签到、投票、讨论等师生互动；钉钉视频会议功能可实现学生线上教学监管，师生可通过钉钉视频会议共享窗口功能完成虚拟仿真软件的操作互动，并及时互动讨论纠错。通过虚拟仿真软件辅助实现仪器操作和创造虚拟实训环境。返校后线下实训中，学生已具备一定基础，在较短时间内易掌握技能并提高，实现了职业教育学中做，做中学的教学理念。课后在学习通和钉钉平台完成课后巩固，做到了课前、课中、课后教学的延续和连贯，达到了传统线下仪器认知实训的教学目标，为后续实训环节打下了基础。

4.2 实物练习与外业环节线上线下混合式实训

实物练习与外业环节实训的共同特征是均需要使用仪器，对仪器设备和实训环境要求较高。二者完全通过线上实训是无法达到学生技能培养目标的实现。学生必须在真实的场景中完成具体操作，达到对测量任务的感知、熟悉和掌握，从而形成技能。在传统线下实训中，教学资源与学生数量不匹配，教师演示细节学生观看效果不佳；在教学课时内，无法保证所有学生能够独立完成实训任务；教师巡视范围广、学生人数多，巡视结果不及时全面，师生互动与教学监管较困难；线下实训也应适应当下要求，在有限的空间内保障社交距离。这些可通过线上教学辅助实现并提高教学效果。例如坐标测量和碎部测量实训，课前学习通发布实习任务单和预习视频；课中教师学习通直播演示，克服线下学生数量多，教师操作细节无法观看的困难，保证社交距离；学生通过弹幕发表观点，学习通大数据分析形成词云，教师及时解答并上传错误示例，克服小组分散，巡视面积大的困难，提高实训效率和质量；学生拍照签到，便于教师实训管理，督促学生认真实训；学生在学习通课后巩固，使用虚拟仿真软件反复练习，课程教学全过程线上线下师生良性互动，教学空间拓展延伸。

4.3 内业处理线上实训

内业处理实训内容主要是以数据处理和计算为主，对实训环境要求不高。实训设备主要是计算器、电脑和专业软件等。例如CASS 地形图绘制实训，传统方式是在机房教师演示讲解，学生操作实践，不便于保证社交距离。通过钉钉视频会议功能，可以看到每位学生的头像，实现所有同学同时交流，可分享任何一个人的电脑屏幕到老师或同学电脑上，教师能了解学生实训过程和成果，学生能及时提问。通过教师线上演示、在线指导，学生在线练习并师生互动，完全满足课程教学、过程监管、师生互动和教学应变。