地方应用型高校教学模式创新研究

摘要：在新工科建设背景下，本研究以测绘工程专业的测量学课程为例，创新沉浸式情境案例教学模式。通过优化教学目标、重构教学内容、创新教学过程与方法、丰富教学评价等，对既有的教学模式进行改革创新。创新的教学模式，取得了较好的应用效果，也具有较强的示范性与推广价值。

关键词：新工科；地方应用型高校；测绘工程；沉浸式情境案例教学模式

在国家实施创新驱动发展、“中国制造2025”等重点战略的形势下，新技术、新产业不断涌现，人才市场新需求、新期望不断变化。具有“引领性、发展性、交融性、创新性、跨界性”等鲜明特征的新工科在新经济、新产业的背景下应运而生。建设发展新工科需要高等教育的助力与支撑，高等教育也正处于内涵式发展、质量提升、改革攻坚的关键时期，高等教育的人才培养模式改革的需求愈发迫切。

一、研究现状及背景

罗静在深入理解新工科内涵的基础上，在理论层面从理念、专业结构、培养模式、培养质量评价以及培养体系等方面分析了新工科人才培养的方法和途径。李松田结合化工专业转型发展的探索与实践，建立从理论学习、动手实践再到探究学习的教学链条，实践EIP-CDIO模式和OBE-CDIO模式。吴爱华等提出以市场为导向，培养行业实用、适用的专业人才，构建协同育人新模式，共建实践育人新平台，引入课堂育人新策略，建立人才培养新机制。鲁金金结合自身学校特点与新工科内涵，立足市场，重新定位专业地位，以创新能力为着力点，明确创新创业人才培养目标，优化创新创业教育理念，加强专业互补、学科交融，构建深度融合的创新创业人才培养体系。2018年公布的首批新工科研究和实践项目名单，测绘类也名列其中。随着北斗卫星导航定位系统、大数据、云计算、人工智能、无人机遥感等新技术的发展，测绘工程专业被时代赋予更强的应用价值和更广泛的领域，社会经济发展迫切需要具有创新能力的高水平应用型测绘工程专业人才。测绘工程专业的人才培养模式应与时俱进，主动适应新工科的发展形势，将新工科的建设理念融入人才培养中。周吕等在新工科背景下，立足“大课程”理念，对测量学、测量学实习等课程进行了深入探讨与研究，改革创新构建了测绘课程群。修春华等针对测绘工程专业人才培养中存在的产学脱节、育人师资单一等问题，提出了产学融合多方协同育人模式，为测绘新工科建设提供了有益参考。赵志根等基于新工科理念，修订人才培养方案。苗则朗以测绘基础理论课程为依托，强化学科交叉意识，着力培养具备多学科交叉融合能力的新工科人才。以上研究从具体课程建设、培养方案、学校行业特色等多个层面探究了测绘工程专业人才培养模式，但是目前测绘工程专业教学模式的研究很少有针对地方应用型高校特点开展的。许昌学院作为河南省首批示范性应用技术类型本科院校，将“地方性、应用型、服务性、国际化”作为学校的人才培养定位。许昌学院城市与环境学院开设的测绘工程专业是一门工程特色突出、应用功能明显的工科专业，可以为区域经济发展及产业转型升级提供服务。该专业与许昌学院的办学定位、发展理念非常契合，2019年被评为许昌学院重点建设专业。课题组以测绘工程专业为例来探究新工科背景下地方应用型高校教学模式，具有一定的代表性。当前社会对测绘工程专业的人才培养目标提出了更高的要求。如何提高学生的理论与实践能力，将学生培养成适应经济社会发展的测绘复合型专业人才是当前亟待解决的问题。测量学是测绘工程专业本科生的必修课程，课题组以测量学课程为例，在新工科建设背景下，探索创新符合地方应用型高校特点的测绘工程专业教学模式。

二、存在问题

测量学课程在大一年级的第二学期开设，该课程是一门核心专业课，为后续的数字测图原理与方法、变形监测数据处理、地籍测量等课程提供理论基础。课题组基于长期的一线实践教学经验，通过采集、分析学生课堂表现、课程评价、课程反馈、课程考核等环节的数据，发现在教学活动中普遍存在学生对理论性较强的知识缺乏兴趣、眼高手低、考过即忘、学过却不会用等现象。结合各个教学环节数据，综合分析发现出现上述情况的原因主要有两个，一是学生自主探究学习的积极性不高，二是课程教学中理论知识讲授比重过大，而实践动手操作所占比重较小。同时，测绘工程专业对测量实践技能要求较高，提高学生自主学习能力和实践动手能力成为问题解决的关键。基于问题导向的理念，课题组对测量学的教学环节进行深入全面剖析，发现主要问题包括以下几个方面。

（一）教学目标模糊

当前测量学课程的教学目标较为低阶，偏重知识目标，而未能凸显能力和情感目标，未能充分反映社会发展、测绘产业改革以及学生自身发展的需求。现有课程教学的能力目标要求泛泛而且滞后，教学的情感目标则较为笼统。例如，测量学的教学目标要求学生熟练掌握各种测绘仪器的操作、掌握测量工作的原理和方法。而在测量工作中，由于工作的特殊性，完成一项测量任务需要团队合作，个人无法单独完成，因此对学生的团队协作能力、沟通能力有较高的要求，但相应的情感目标在传统课程中体现较为笼统。

（二）教学内容陈旧

教学内容缺乏前沿性与产业性，与学生生活经验缺乏共通性，难以引起学生共鸣，不能激发学生学习兴趣；教学内容中的思政元素融入过于生硬，缺乏与学生的关联性；教学内容碎片化，偏重知识的记忆，忽视知识的综合应用，在引导学生将知识跃迁为能力时，倾向于简单的碎片化知识的迁移，缺乏对学生深层次能力、情感等的探究，导致学生思维不活跃。

（三）教学过程与方法落后

教学活动组织中，重视课堂、轻视课外，重视课上环节、轻视课前与课后环节；缺乏对学生主动学习的引导，学生课程参与度与兴趣度不高。例如，在测量学传统教学过程中，大多侧重于理论教学，而实践教学所占的比例较小。

（四）教学评价单一

教学评价阶段重视终结性成果的评价，轻视过程性成果的评价；评价内容重视知识等低阶目标的评价，轻视能力、思维等高阶目标的评价；评价主体重视教师评价作用，轻视学生评价作用。例如，在测量学传统教学评价中，多采用期末闭卷考试的形式，而对课程教学过程性成果缺乏评价。

三、创新教学模式

针对测量学课程教学过程中存在的问题，结合实际的教情和学情，基于以学生为中心、OBE等育人理念，在以下方面进行创新。

（一）优化教学目标

教学目标不能仅限于低阶知识目标的达成，如某个具体知识点的掌握，也应注重能力目标、情感目标的达成。在优化测量学教学目标时，立足新工科背景，切实提高学生解决实际问题的能力。例如，在水准测量章节中，将知识目标优化为通过线上线下学习，掌握水准测量的基本原理和基本方法；能力目标优化为结合案例情境，完成具体的水准测量任务，有效提高学生的水准测量方案设计、外业测量以及内业数据处理能力；情感目标优化为通过理论实践等教学环节，培养学生团队协助意识，增强专业认同感和责任感。

（二）重构教学内容

教学内容应与时俱进，及时更新，体现时代性与前沿性。例如，在GNSS控制测量章节，摒弃以往只讲授美国GPS系统的情况，补充中国自主设计的北斗卫星导航定位系统的相关知识。这样不仅可以完善课程的知识体系，而且可以培养学生的爱国情怀和民族自豪感。在教学内容方面，选择具有专业适切性的社会热点问题作为切入点，将专业理论课与思想政治课巧妙融合，有机地将教学中的知识、能力、情感、态度、价值观五位凝成一体。例如，在高程测量章节引入2020年5月27日珠穆朗玛峰高程测量案例，该案例既可以很好地展现高程测量原理与方法等理论知识，又可以很好地激发学生的爱国情怀和社会责任感。教学内容应避免对知识的碎片化理解和记忆，注重知识的综合掌握与应用，引导学生将知识转化为解决复杂问题的能力，将教学内容以情境案例的形式进行重构。例如，将传统的教学内容重构为“量许院高度”“测许院方圆”“丈许院距离”三个情境案例。重构后的教学内容可以有效避免以知识传递为中心的导向，凸显以能力发展为中心的教学理念。

（三）创新教学过程与方法

在教学过程中，为避免重视课堂而轻视课外、重视课上而轻视课前与课后的情况，创建课前、课中、课后一体化模式，利用慕课、在线精品课程等网络资源，借助学习通等网上学习平台打造课前课后、线上线下混合式学习体系。在这个学习体系中，教师不能只简单完成资料堆砌工作，而应承担起教学资源制造者、筛选者、分享者等多种角色，在课后也应有意识地引导学生对所学知识进行深入思考。基于专业和课程属性，测量任务通常需要小组合作完成，故在理论教学和实践教学环节均采用小组合作学习模式。在测量学课程的理论部分，根据具体的测量情境案例，采用小组自主合作探究模式，即分组讨论、设计测量方案，同时采用翻转课堂形式，各组分享测量方案；在测量学课程实践部分，小组内部协作完成相应的测量任务，通过沉浸式的课程体验，提升学生的课堂参与度，激发学生兴趣。测绘任务的完成对团队协作能力要求较高，为避免出现少数组员干、多数组员看，或者组员间不会合作、不想合作的情况，实行小组组长轮流负责制，通过构建学习共同体切实提高每个组员的参与度与责任心，从而实现全员全过程育人。

（四）丰富教学评价

教学评价是教师评估学生学习效果的重要手段，也是学生自我评价的重要指标。教学评价应该覆盖学生学习的各个环节，不仅要包含期末考试成绩等终结性成果，也要包含学习环节中的形成性成果。教学评价内容除了包含基础理论知识等低阶目标，更需要侧重专业能力、专业思维等高阶目标。此外，基于以学生为中心的理念，教学评价主体不仅包含教师，也应包含学生。在测量学课程中，依托具体情境案例，学生分组讨论设计测量方案，并以翻转课堂形式分享各组的测量方案，采用教师评价、生生互评、自我评价等多种方式对测量方案的设计思路、测量组织、测量成果质量等进行评价。同时，在课程期末考核中，以项目实践考核的方式取代传统的试卷考核。多元化的教学评价体系不仅可以反映理论知识等低阶目标的达成度，而且可以反映知识迁移、解决问题等能力以及团队合作等高阶目标的达成度。基于新工科的背景以及地方应用型高校的特点，以许昌学院测绘工程专业测量学课程为例，课题组创新了基于沉浸式情境案例的全程自主合作教学模式。这一模式受到学生的一致好评，课程评价中的学生评教成绩均为优秀。创新的教学模式，将传统的课堂教学演变为学生自我探索、自己动手解决实际问题的过程，有效激发了学生学习的兴趣，充分调动了学生的学习主动性，提高了学生利用理论知识解决实际问题的专业技术能力，为学生就业及科研深造奠定坚实的基础。课题组的研究具有一定的创新性、实用性以及示范性，可以为后续相关的教学模式改革提供思路和借鉴。

参考文献：

[1]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究，2017（2）.

[2]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017（3）.

[3]罗静.新工科人才培养模式研究[J].计算机产品与流通，2019（3）.

[4]李松田.“新工科”建设背景下化工专业人才培养的探索与实践[J].平顶山学院学报，2017（6）.

[5]吴爱华，侯永峰，杨秋波，等.加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究，2017（1）.

[6]鲁金金.新工科背景下融合创新创业教育的测绘工程人才培养模式研究[J].高教学刊，2020（21）.

[7]周吕，卢献健.面向新工科建设的测量学课程群教学改革研究[J].教育现代化，2019（A0）.

[8]修春华，马保东，徐忠印.新工科背景下测绘工程专业产学融合多方协同育人模式改革与实践[J].教育教学论坛，2019（49）.

[9]赵志根，余学祥，王磊.新工科背景下测绘工程专业人才培养方案修订[J].教育教学论坛，2020（11）.

[10]苗则朗.矿业背景高校测绘工程专业“新工科”人才培养[J].中国锰业，2018（6）.

作者：关小果 韩晓虎 刘文静 单位：许昌学院 城市与环境学院 许昌市规划设计院