孔令奇

摘 要：土木工程測(cè)量是土木工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)核心課。本文針對(duì)傳統(tǒng)工程測(cè)量實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題，對(duì)混合式教學(xué)手段的內(nèi)容和虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行了分析總結(jié)，提出了將虛擬仿真技術(shù)和混合式教學(xué)相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)新模式，并討論了其在教學(xué)中需要注意的問(wèn)題。新模式有效地解決了課程實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足及實(shí)驗(yàn)條件落后等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，為工程測(cè)量實(shí)踐教學(xué)的改革和發(fā)展提供了一條新路徑。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)混合式教學(xué)工程測(cè)量實(shí)踐教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU43文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Application of Hybrid Teaching Combined with Virtual Simulation Technology in Engineering Survey Practice Teaching

KONG Lingqi

（1.School of Materials and Environmental Engineering， Chengdu Technological University， Chengdu， Sichuan Province， 610031China）

Abstract： Civil engineering survey is an important basic core course for civil engineering majors. In view of the problems existing in traditional engineering survey practice teaching， this paper analyzes and summarizes the content of hybrid teaching methods and virtual simulation technology.A new practical teaching mode combining virtual simulation technology with hybrid teaching is proposed， and the problems needing attention in teaching are discussed. The new model effectively solves the practical problems such as insufficient experimental hours and backward experimental conditions， and provides a new path for the reform and development of engineering surveying practice teaching.

Key Words：Virtual simulation technology; Hybrid teaching; Engineering survey; Practice teaching

土木工程測(cè)量這門(mén)課程是土木工程專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)核心專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課[1]。這門(mén)課程重點(diǎn)要求學(xué)生掌握測(cè)量的基礎(chǔ)理論知識(shí)，進(jìn)行簡(jiǎn)單的儀器操作，獨(dú)立讀圖并能根據(jù)所學(xué)知識(shí)用圖，最終具有將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)際的能力。土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生主要就業(yè)去向是與土建相關(guān)的施工或者設(shè)計(jì)單位，實(shí)際工作中最早接觸的工作一般就是建筑施工測(cè)量工作或線路工程放樣等。因此，高校土木工程測(cè)量課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)過(guò)程，直接影響高校學(xué)生就業(yè)和未來(lái)個(gè)人的發(fā)展[2]。

隨著現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)迅猛發(fā)展，國(guó)內(nèi)外不斷涌現(xiàn)出衛(wèi)星定位技術(shù)、無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)和全息虛擬信息化仿真技術(shù)等[3]，高等院校土木工程測(cè)量課程如果不及時(shí)更新，培養(yǎng)的學(xué)生將難以滿足用人單位的實(shí)際需要。由此可見(jiàn)，高校實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)際脫節(jié)，造成學(xué)生未來(lái)無(wú)法適應(yīng)實(shí)際工作中的工程需求[2]。

1“工程測(cè)量”傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題

1.1課程學(xué)時(shí)不足

目前很多高校將土木類(lèi)學(xué)科的“工程測(cè)量”課程設(shè)為32+16個(gè)學(xué)時(shí)，其中32個(gè)理論學(xué)時(shí)講授基本理論知識(shí)，并介紹新技術(shù)理論，授課嚴(yán)重不夠[4，5]，不可能再拿出課時(shí)講授實(shí)驗(yàn)部分的內(nèi)容。而在工程測(cè)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一次2個(gè)學(xué)時(shí)中既要講實(shí)驗(yàn)又要做實(shí)驗(yàn)，教師先在實(shí)驗(yàn)室講授實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，然后是分發(fā)儀器，學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。由于測(cè)量實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性，很多實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)是做過(guò)實(shí)驗(yàn)后學(xué)生才能夠真正領(lǐng)會(huì)的，在短時(shí)間內(nèi)學(xué)生因?yàn)椴皇煜x器和實(shí)驗(yàn)過(guò)程，經(jīng)常出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)做完了才發(fā)現(xiàn)自己沒(méi)有按照實(shí)驗(yàn)要求做，出現(xiàn)錯(cuò)誤也沒(méi)有時(shí)間重做的情況，實(shí)踐教學(xué)效果難以保證。

1.2受場(chǎng)地限制

高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)場(chǎng)地一般都設(shè)置在教學(xué)樓和實(shí)驗(yàn)樓附近，優(yōu)點(diǎn)是能夠節(jié)省實(shí)驗(yàn)室到實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地的路上消耗的時(shí)間成本，這樣的場(chǎng)地一般地形平坦，建筑物規(guī)則，易于多組同時(shí)測(cè)量，且不容易出現(xiàn)安全問(wèn)題。但實(shí)際工程建設(shè)的地形多變，典型的山區(qū)地形、地貌無(wú)法模擬[2]，學(xué)生得不到更好的鍛煉，難以完全滿足課程的實(shí)踐需求。但若實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地設(shè)置在較遠(yuǎn)的地方甚至校外，那么來(lái)回路上的時(shí)間成本增加，會(huì)反過(guò)來(lái)壓縮本來(lái)就少的上課時(shí)間，學(xué)生測(cè)量時(shí)的安全問(wèn)題也很難得到保證。

1.3儀器限制

“工程測(cè)量”課程教學(xué)中所使用的教材內(nèi)容無(wú)法得到及時(shí)的更新，如前文所述，隨著測(cè)繪技術(shù)的迅猛發(fā)展，新的測(cè)繪技術(shù)和測(cè)繪儀器應(yīng)運(yùn)而生，高校內(nèi)較多經(jīng)典教材中仍在介紹如光學(xué)經(jīng)緯儀等較老型號(hào)的儀器，而現(xiàn)在工程中廣泛應(yīng)用的GPS、全站儀等智能儀器鮮有介紹[4]。

1.4實(shí)驗(yàn)教師不足

一次測(cè)量實(shí)驗(yàn)課實(shí)驗(yàn)小組少則10組，多則20組，通常只配有一名實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師。與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)不同，測(cè)量實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各小組分散在一個(gè)大的測(cè)量實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地上。學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題很難得到及時(shí)解答，而實(shí)驗(yàn)教師在場(chǎng)地上來(lái)回奔波解決問(wèn)題，對(duì)于一次實(shí)驗(yàn)的把控最終只能落在實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確上，根本沒(méi)有時(shí)間去關(guān)注學(xué)生的具體操作是否規(guī)范。

1.5實(shí)踐教學(xué)考核方法不夠合理。

高校工程測(cè)量實(shí)驗(yàn)需要由多名學(xué)生分組合作完成，一組同學(xué)測(cè)繪一組數(shù)據(jù)，完成一份報(bào)告。這就造成教師無(wú)法判定學(xué)生個(gè)人在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的參與度和貢獻(xiàn)度，無(wú)法評(píng)定學(xué)生個(gè)人的實(shí)踐效果，考核方法不夠合理、全面[2]。

混合式教學(xué)近年來(lái)越來(lái)越被師生所接受。教師除了課堂授課外，可以借助一些網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)（如微信、QQ等），這些平臺(tái)不受時(shí)空限制，輔助線下教學(xué)，能有效地促進(jìn)課程的教學(xué)質(zhì)量，大大提高學(xué)生的綜合素質(zhì)[6，7]。但目前，混合式教學(xué)方式在國(guó)內(nèi)主要應(yīng)用于理論課，鮮有將混合式教學(xué)方法應(yīng)用于實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，所以，對(duì)于像工程測(cè)量這樣實(shí)踐性強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程，開(kāi)展混合式教學(xué)方式研究具有重要的實(shí)際意義。

2“混合式教學(xué)”的手段

“混合式教學(xué)”即線下課堂講授與網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)相結(jié)合的一種教學(xué)方式。這種教學(xué)方式不是簡(jiǎn)單意義上通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)講授課程內(nèi)容，而是將線上借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的教學(xué)模式融入傳統(tǒng)的線下課堂授課之中，甚至應(yīng)用到課堂之外。最大限度地發(fā)揮出網(wǎng)絡(luò)教學(xué)不受時(shí)空限制的優(yōu)勢(shì)，與傳統(tǒng)的課堂授課方式相互融合，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)效果[8-10]。

2.1線上教學(xué)

傳統(tǒng)的線下教學(xué)教師只有在固定的時(shí)間和固定的地點(diǎn)給學(xué)生授課，而且教師的講解內(nèi)容不具有回放性，不管學(xué)生接受多少，教師只有按照教學(xué)大綱定時(shí)定量“灌輸”給學(xué)生，課后學(xué)生也只能根據(jù)課堂筆記回憶教師所講內(nèi)容。

借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，開(kāi)展線上教學(xué)資源的建設(shè)，有力地彌補(bǔ)線下教學(xué)的不足[8-10]。教師可為學(xué)生選擇一些優(yōu)秀的微課和慕課課程，將提前選擇好的課件分重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容，借助一些教學(xué)平臺(tái)如超星、易智云課堂等推送給班級(jí)學(xué)生，學(xué)生可自主選擇時(shí)間、地點(diǎn)反復(fù)進(jìn)行學(xué)習(xí)。為了學(xué)生更好地掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，教師還可對(duì)相關(guān)內(nèi)容設(shè)置習(xí)題，學(xué)生在觀看微視頻后，可通過(guò)回答相關(guān)問(wèn)題來(lái)判斷個(gè)人對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握程度。借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的線上教學(xué)，具有較強(qiáng)的靈活性，不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，彌補(bǔ)了線下課堂教學(xué)課時(shí)不足的局限性，優(yōu)化了教師課堂講授內(nèi)容[7-9]。

2.2任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué)

任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué)是以“任務(wù)”驅(qū)動(dòng)教學(xué)?！肮こ虦y(cè)量”課程是一門(mén)典型的理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，為使得學(xué)生更好地掌握課堂理論知識(shí)，掌握基本的測(cè)量技能，教師可將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容在課堂講授的相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)上，分解若干實(shí)驗(yàn)任務(wù)，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué)。

學(xué)生在下發(fā)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)的基礎(chǔ)上，以教師課堂講授的基本知識(shí)為基礎(chǔ)，通過(guò)自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，獨(dú)立完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，脫離教師管控。這種任務(wù)驅(qū)動(dòng)法不僅能調(diào)動(dòng)學(xué)生探索問(wèn)題、解決問(wèn)題的求知欲望，更能激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)法需要首先建立學(xué)習(xí)情境，布置相關(guān)任務(wù);然后分析具體任務(wù)，并動(dòng)手實(shí)施;最后完成各項(xiàng)任務(wù)，并進(jìn)行評(píng)價(jià)[7，10]。

2.3移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)助力師生互動(dòng)，提高學(xué)生課堂參與度

人們處在信息化時(shí)代，高校教學(xué)模式也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，順應(yīng)時(shí)代的改變。智能手機(jī)、平板電腦已經(jīng)成為人人具有、隨身攜帶的必備品。應(yīng)充分利用移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)化、便利化，在學(xué)生的學(xué)習(xí)中發(fā)揮作用。在課程實(shí)踐環(huán)節(jié)中，學(xué)生可借助智能手機(jī)，下載APP軟件學(xué)習(xí)和輔助計(jì)算。“測(cè)量員”APP軟件是一款可在智能手機(jī)運(yùn)行的應(yīng)用程序，學(xué)生可在實(shí)踐環(huán)節(jié)借助該款軟件核算實(shí)驗(yàn)結(jié)果、協(xié)助學(xué)習(xí)，提高實(shí)驗(yàn)的效率和準(zhǔn)確性[7，11]。

目前，微信、QQ是每個(gè)智能手機(jī)必備程序，教師可借助智能手機(jī)，隨時(shí)、隨地靈活地參與學(xué)生的實(shí)踐指導(dǎo)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程遇到的任何難題和疑問(wèn)均可通過(guò)微信或QQ與教師交流討論，教師實(shí)時(shí)指導(dǎo)。學(xué)生測(cè)量任務(wù)完成后，也可以及時(shí)發(fā)送測(cè)量結(jié)果給教師批閱，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)更改，真正做到“教”與“學(xué)”的零延時(shí)互動(dòng)[11]。

事實(shí)證明，混合式教學(xué)也能夠有效地解決實(shí)踐類(lèi)課程實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足的問(wèn)題，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué)，課前發(fā)布任務(wù)，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造力，利用線上教學(xué)的方式把實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在課前讓學(xué)生學(xué)習(xí)并測(cè)試學(xué)習(xí)效果，而使線下授課變得更有針對(duì)性，把更多的時(shí)間拿來(lái)讓學(xué)生操作。而移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)可以加強(qiáng)學(xué)生和教師的互動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但對(duì)于工程測(cè)量傳統(tǒng)教學(xué)中反映出的場(chǎng)地、儀器等問(wèn)題并沒(méi)有改善的作用。

3虛擬仿真教學(xué)技術(shù)在測(cè)繪領(lǐng)域的發(fā)展

工程測(cè)量實(shí)踐課程所采用的測(cè)量?jī)x器個(gè)體笨重、昂貴，學(xué)生只能在指定時(shí)間和地點(diǎn)按時(shí)使用、按時(shí)歸還。虛擬仿真技術(shù)不受時(shí)間、地點(diǎn)、使用次數(shù)、設(shè)備維護(hù)等方面的限制，學(xué)生可借助手機(jī)、電腦等移動(dòng)設(shè)備，在虛擬環(huán)境中真實(shí)地?zé)o次數(shù)限制地操作儀器，模擬各種測(cè)量方法和測(cè)量方案，這不僅可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)測(cè)量課程理論、實(shí)踐內(nèi)容的理解和掌握，還極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和效率[12]。

目前，虛擬仿真教學(xué)主要指虛擬仿真技術(shù)教學(xué)課件和虛擬仿真技術(shù)教學(xué)平臺(tái)。課件是針對(duì)課堂理論教學(xué)中涉及的知識(shí)點(diǎn)而開(kāi)發(fā)獨(dú)立的相關(guān)的教學(xué)動(dòng)畫(huà)或者教學(xué)軟件，一般只提供與課堂相關(guān)理論知識(shí)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器，學(xué)生可以借助課件完成模擬操作實(shí)驗(yàn)，視覺(jué)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出相關(guān)結(jié)論。平臺(tái)是針對(duì)相關(guān)課程某一系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)的相關(guān)仿真軟件，軟件真實(shí)模擬現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和儀器，學(xué)生在軟件里可以像真實(shí)生活中一樣取出實(shí)驗(yàn)儀器，搭建不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，完全擺脫了實(shí)際硬件設(shè)備限制[12，13]。

3.1儀器

在仿真環(huán)境中，所有的儀器和部件都是高度智能化的，幾乎和真實(shí)儀器一樣。比如全站儀安置過(guò)程的對(duì)中、粗平、精密等操作都有智能提示，設(shè)站檢查時(shí)有錯(cuò)誤提醒;其他主要操作步驟都有成功提醒和進(jìn)一步調(diào)整提示。同時(shí)提供了一個(gè)測(cè)繪設(shè)備專(zhuān)業(yè)器材庫(kù)，涵蓋測(cè)繪行業(yè)的中高端儀器設(shè)備，如全站儀、RTK、無(wú)人機(jī)等系統(tǒng)可以全視角展示設(shè)備的操作和拼裝，學(xué)習(xí)者可以自由選擇設(shè)備進(jìn)行操作和組裝[13]。

3.2虛擬測(cè)區(qū)

在仿真環(huán)境中，所有實(shí)體模型基本滿足測(cè)繪工作的地物、地貌測(cè)繪的要求，所呈現(xiàn)的場(chǎng)景不僅是三維虛擬環(huán)境，更是滿足測(cè)繪要求的實(shí)體空間。

三維可視化的測(cè)區(qū)，讓測(cè)前踏勘工作靈活呈現(xiàn)。根據(jù)測(cè)繪目的、踏勘情況，自主性地選擇測(cè)繪方法、手段及設(shè)備，克服了傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)中無(wú)法呈現(xiàn)“理想”的測(cè)區(qū)環(huán)境、“測(cè)繪方法得靠想、設(shè)備選擇得靠背”等弊端。

3.3施工情境

圍繞相關(guān)專(zhuān)業(yè)工程對(duì)具體測(cè)繪的要求，采用仿真技術(shù)虛擬施工過(guò)程，采用案例法，將測(cè)量專(zhuān)業(yè)和其他專(zhuān)業(yè)連接起來(lái)，拓寬學(xué)生實(shí)訓(xùn)視野[14]。

3.4虛擬實(shí)訓(xùn)與考核

根據(jù)教、學(xué)、練的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力，自主完成綜合性的虛擬實(shí)訓(xùn)操作，實(shí)現(xiàn)學(xué)生由課堂到課外實(shí)訓(xùn)的順利過(guò)渡，完成對(duì)學(xué)生的課上考核。

3.5評(píng)價(jià)反饋

實(shí)現(xiàn)讀數(shù)仿真、精準(zhǔn)，全過(guò)程記錄實(shí)訓(xùn)操作，通過(guò)記錄和計(jì)算，反饋?zhàn)粉櫆y(cè)繪過(guò)程的正確性、測(cè)繪成果的質(zhì)量性。

虛擬仿真軟件甚至可以定制場(chǎng)景，讓學(xué)生的練習(xí)不再只是簡(jiǎn)單的重復(fù)實(shí)驗(yàn)。虛擬環(huán)境中的仿真儀器，能夠解決真實(shí)的小組實(shí)驗(yàn)中無(wú)法全員輪換的問(wèn)題，能夠使每個(gè)學(xué)生都熟悉儀器的界面和操作。學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中熟悉使用各種品牌型號(hào)的儀器。虛擬仿真軟件能夠保存后臺(tái)操作日志，可以對(duì)操作的合理性和規(guī)范性進(jìn)行細(xì)致評(píng)價(jià)，最終作為成績(jī)考核的一項(xiàng)依據(jù)。最主要的是，虛擬仿真軟件的基本操作非常簡(jiǎn)單易學(xué)，學(xué)生很容易上手。虛擬環(huán)境中個(gè)人操作的自由度非常高，很容易實(shí)現(xiàn)多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)練習(xí)。

4結(jié)合了虛擬仿真技術(shù)的混合式教學(xué)實(shí)踐

4.1結(jié)合了虛擬仿真技術(shù)的混合式教學(xué)過(guò)程

現(xiàn)有的“虛擬仿真教學(xué)”和“混合式教學(xué)”的學(xué)習(xí)效果各有不同，虛擬仿真針對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，混合式教學(xué)針對(duì)理論學(xué)習(xí)，但“實(shí)驗(yàn)”和“理論”實(shí)際是相輔相成，不可分割的。將虛擬仿真技術(shù)和混合式教學(xué)結(jié)合起來(lái)，可以發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，是解決工程測(cè)量實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)存問(wèn)題的一把鑰匙。

混合式教學(xué)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)資源[15]，將90min的課堂時(shí)間延展到課前、課中、課后，將多種教學(xué)手段靈活應(yīng)用課程教學(xué)，令學(xué)生隨時(shí)隨地可以學(xué)習(xí)。而虛擬仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用，可以減少學(xué)生和儀器之間的陌生感，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的多樣化和提升實(shí)驗(yàn)效果，并可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)條件的不足。將二者有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，將大大提升工程測(cè)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

結(jié)合了虛擬仿真技術(shù)的混合式教學(xué)的工程測(cè)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，如表1所示，包括課前任務(wù)發(fā)布、課中學(xué)習(xí)（實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)講解+虛擬仿真實(shí)驗(yàn)+現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)）、課后總結(jié)拓展和考核評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)。

以下是一次結(jié)合了虛擬仿真技術(shù)的混合式教學(xué)過(guò)程。

第一，課前準(zhǔn)備。發(fā)布實(shí)驗(yàn)任務(wù)采用“雨課堂”平臺(tái)，主要是使用雨課堂的兩個(gè)功能：一是在PPT中可以插入慕課視頻的功能;二是雨課堂的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能。發(fā)布試驗(yàn)任務(wù)包括三部分：實(shí)驗(yàn)任務(wù)本身;實(shí)驗(yàn)內(nèi)容講解及實(shí)操教學(xué)視頻;關(guān)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的測(cè)試題。要求學(xué)生在接受實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后獨(dú)立完成測(cè)試題。教師可在“雨課堂”后臺(tái)中查看學(xué)生的完成情況，根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)掌握情況，及時(shí)調(diào)整課堂授課重點(diǎn)內(nèi)容。

第二，線下教學(xué)。根據(jù)雨課堂學(xué)生預(yù)習(xí)反饋及往屆學(xué)生統(tǒng)計(jì)的共有易錯(cuò)問(wèn)題，再次有針對(duì)性地講授實(shí)驗(yàn)知識(shí)要點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)要求。學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分工與實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)討論，最后是學(xué)生提問(wèn)和解答。

第三，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。學(xué)生利用虛擬仿真軟件進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)。主要包括兩方面：一是針對(duì)儀器的操作，如全站儀的對(duì)中整平操作，全站儀的基本設(shè)置操作，全站儀的置盤(pán)操作;二是針對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟，例如觀測(cè)、遷站等。圖1為仿真界面。

第四，外業(yè)實(shí)驗(yàn)，各組學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的步驟和要求在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集及外業(yè)計(jì)算。

第五，課下的內(nèi)業(yè)計(jì)算，各組學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)要求進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算，原始數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果均上傳至云平臺(tái)，作為資料供后續(xù)使用。

第六，拓展與延伸練習(xí)，每個(gè)小組對(duì)其他組的數(shù)據(jù)進(jìn)行校核計(jì)算，多次利用虛擬仿真課件進(jìn)行虛擬操作練習(xí)，都可以達(dá)到短時(shí)間重復(fù)練習(xí)的效果。

第七，考核評(píng)價(jià)如圖2所示，實(shí)驗(yàn)成績(jī)由雨課堂成績(jī)、課堂表現(xiàn)、虛擬仿真軟件成績(jī)、現(xiàn)場(chǎng)操作打分、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)5部分組成。具體教學(xué)模式的設(shè)計(jì)如表1所示。

4.2結(jié)合虛擬仿真技術(shù)的混合式教學(xué)需要注意的問(wèn)題

第一，要注意虛實(shí)結(jié)合。不能為了“虛”而“虛”，虛擬的根本目的是實(shí)操，實(shí)操能力的培養(yǎng)才是實(shí)踐教學(xué)的最終目標(biāo)，不能用虛擬仿真練習(xí)代替實(shí)操訓(xùn)練，在考核時(shí)也應(yīng)把分值權(quán)重更多的放在實(shí)操過(guò)程考核和實(shí)驗(yàn)成果考核上。

第二，線上發(fā)布任務(wù)和講解內(nèi)容要精煉。內(nèi)容的選取方面注意理論教學(xué)有的內(nèi)容不要重復(fù)出現(xiàn)，視頻也要注意時(shí)長(zhǎng)，考查學(xué)生的測(cè)試題目要貼合實(shí)驗(yàn)，最好能出一些往屆學(xué)生的共有問(wèn)題，線上部分的測(cè)試題目反饋是線下教學(xué)內(nèi)容的重要依據(jù)，教師和學(xué)生都應(yīng)該特別重視。

第三，線下講授內(nèi)容要簡(jiǎn)短和突出重點(diǎn)。充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，最好是把給學(xué)生講問(wèn)題變成幫學(xué)生解決問(wèn)題。

第四，注意充分利用教學(xué)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)功能，作為過(guò)程考查的打分項(xiàng)，既督促了學(xué)生，又完善了考評(píng)體系。

5結(jié)語(yǔ)

結(jié)合了虛擬仿真技術(shù)的混合式教學(xué)，最大程度地發(fā)揮信息化教學(xué)手段優(yōu)勢(shì)，成功解決了傳統(tǒng)工程測(cè)量實(shí)踐教學(xué)中出現(xiàn)的多種問(wèn)題，有望成為未來(lái)工程測(cè)量實(shí)踐教學(xué)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。目前本門(mén)課程的教學(xué)改革成果已經(jīng)應(yīng)用到了本校工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)2018級(jí)和2019級(jí)學(xué)生測(cè)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)完成的情況統(tǒng)計(jì)及學(xué)生的問(wèn)卷反饋，新的教學(xué)模式受到了大多數(shù)學(xué)生的歡迎，達(dá)到了增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)效果和提高學(xué)生動(dòng)手能力的目的。

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