非测绘专业测量学课程之有效教学行为探讨

孙灏+蒋金豹+孙文彬+陈伟+袁德宝

（中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院，北京 100083）

摘要：本文针对非测绘专业的测量学教学，结合实际教学经验以及美国教育家鲍里奇的有效教学理论，探讨了测量学教学过程中的五种关键行为以及五种辅助行为。实际教学经验表明，这些教学行为的有机结合有助于提高测量学教学效果。

关键词：非测绘专业；测量学；有效教学行为

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）50-0162-03

测量学课程是一门实践性很强的基础技术课程，已成为许多专业的基础必修课之一[1]。我国高等学校的测量学教学，一般可分为面向测绘专业与面向非测绘专业两类[2，3]。以中国矿业大学（北京）为例，开设测量学课程的非测绘专业包括土木工程、地质工程、采矿工程、安全工程以及遥感科学与技术等专业。面向测绘专业的测量学课程设置往往较为全面，而且实习课程也比较丰富，学生出于专业归属感，学习积极性也比较高。但是对于非测绘专业，往往仅有一门测量学基础课程，而且学时较短；学生又觉得不是本专业的主干课程，学习积极性也有限。因此，面对非测绘专业的测量学教学需要更加强调有效的教学行为，才能达到预期的教学效果[4-9]。美国教育家鲍里奇在《有效教学方法》一书中系统阐述了有效教学理论[10]，本文将结合鲍里奇的教育理论和笔者的教学经验，探讨非测绘专业测量学教学过程中的五种关键行为以及五种辅助行为，期望进一步提高笔者的教学水平，同时分享和交流教学经验，以促进共同进步。

一、五种关键行为

1.清晰授课。清晰授课行为是指在教学过程中，向全班清晰地呈现教学内容，其表现之一是明确教学目标和重点，事先通过教学内容的组织，告诉学生每节课的教学目标和重点，指出哪些重点将出现在今后的学习中。第二是为学生提供背景知识，通过查阅或准备一个单元计划，弄清本节课需要哪些先验知识，并弄清将来课时所需要的先验知识在本节课体现了多少。开始上课时，可通过提问或作业检查的形式，梳理本节课的先验知识，如有必要还需对先验知识进行重新讲授。讲课过程中，清晰地解释专业术语和概念，使学生能按逻辑的顺序逐步理解。讲课时应口齿清楚，不分散学生的注意力，不使用过于复杂的句子。对于重点内容或较难理解的概念，要用举例、图解和示范等方法来进一步解释和澄清。最后，在每一节课结束时要进行回顾总结，使用关键词帮助学生有效记忆，以便学生复习。

2.多样化教学。多样化教学是指采用多样化的形式呈现教学内容，它有多种表现形式。当开始一节课时，可以采用挑战性的问题、综合视觉听觉刺激、举例、讲故事等方式引入。笔者常用尼罗河泛滥的故事引出测定的概念，尼罗河是一条流经非洲东北部的河流，自南向北注入地中海。白尼罗河和青尼罗河是其两条主要的汇入河流，其中青尼罗河出自埃塞俄比亚高原，水量变化很大。湿季河水骤增，夹带着大量的泥沙涌进尼罗河，淹没了河岸两旁的大片田野，逼迫人们纷纷迁往高处暂住。河水退后，泥沙淹没地产边界，导致地产纠纷。假如有地产边界图，就能有效避免地产纠纷，促进生产。这种从实际地形地貌到“地产边界图”的过程，称为测定。并紧接着引导学生思考，测定的过程可不可以反过来，进而用修建金字塔的故事，解释测设。学生对这种娓娓道来的故事，表现出很高的兴趣，在一种轻松愉快的环境下理解了测定和测设的概念及测量学的作用。另外，在教学过程中可以通过变化目光接触、语音和手势来展示热情和活力，比如在讲述等高线的陡崖和悬崖符号时，笔者站在讲台上用身体的倾斜程度演示陡崖和悬崖的区别，配合音量的高低变化和手势，很能吸引学生的注意力。

3.任务导向教学。任务导向涉及教师把多少课堂时间用于教授教学任务规定的内容，教师用于教授特定课题的时间越多，学生的学习机会就越多。任务导向教学有很多的表现，比如制定单元和课时计划；将绝大多数时间用在教授切题的内容上，保护教学时间不受侵扰；针对不当行为制定规则，课堂上只确认出违规者和违规行为，之后再进行处理；为教学目标选择最合适的教学模式等等。笔者担任的测量学基础课程有32个学时，其中实验课4个学时。针对余下的28个授课学时，制定了有效的单元和课时计划。比如绪论部分，笔者只用1个学时引导学生，只举一两个经典的例子，以結余更多的时间用于讲授主干或困难内容上。教学模式的选择也非常重要，通常对于事实、规则和程序性动作知识宜采用直接教学法，即教师通过讲解和示范，并结合学生的练习和反馈，进行直接介入式教学。比如对水平角观测的测回法、水准测量的双面尺法、地形图的基本知识等，可采用直接教学法。与直接教学法相对的是间接教学，在间接教学中教师从直接的讲解者变成促进者和支持者，即通过创设学习环境，让学生参与调研或推理，鼓励学生形成自己的看法或问题解决办法。比如针对大地水准面这个概念，一些教科书中将其描述为与平均海水面重合并向陆地延伸所形成的封闭曲面，这种描述虽然形象，却有失严谨。因此鼓励学生调研大地水准面的国际描述方法，学生通过调研发现美国国家大地测量局采用的定义为：The equipotential surface of the Earths gravity field which best fits， in a least squares sense， global mean sea level，即与全球平均海水面最接近的地球重力场等势能面。此时笔者再通过对地球重力场的图解描述，使得学生较深入地理解了大地水准面的概念。

4.引导学生投入学习。学生在课堂上心不在焉是一件令教师非常沮丧的事情，除了一些客观原因，比如临近午饭时间或临近假期，教师不能有效地引导学生投入学习也是一个重要原因。在测量学教学中，我们可以通过以下措施引导学生投入学习，例如在讲解完导线测量和水准测量的内业计算方法后，立即安排练习或问题，让学生利用刚刚学过的知识解决实际问题，从而加深对已学知识的掌握；还可以通过有意义的口头表扬、鼓励，并站在学生的角度发表意见、分享自己学习的经验等以维持热烈的、促进学生进步的课堂气氛；还比如在讲解完一个知识点后安排课堂作业，并在学生进行课堂作业时走入学生中间，频繁地检查课堂作业进展情况。

5.确保学生成功率。学生成功率是指学生理解和准确完成练习的比率，研究表明，中高水平成功率的教学能提高学生的成就，并有助于提高学生自尊心，增强学生对学科内容的积极态度，从而使学生朝着更高的成绩迈进。为确保学生成功率，笔者会根据教学内容设计一些独立练习题，并在独立练习之前，提供有指导的练习。笔者会认真修改学生的练习作业，不仅给出分数还指明错误之处，从而使大多数学生从目标达成率上获得成功的体验。

二、五种辅助行为

1.利用学生的思想和力量。利用学生的思想和力量是指通过认可、修改、应用、比较和总结学生的回答，从而促成课时目标，并鼓励学生参加教学过程。例如，笔者曾利用认可的方式，使用学生对测量学基本原则的正确回答，向全班不断重复，以此提高授课清晰度。另外，教师还可以使用学生的想法来教授一个推论，或用它进一步分析一个问题。比如，使用学生对如何测定某点高程的猜想，逐步引出水准测量的基本原理。此外，比较是指寻找某个学生的想法与其他学生想法之间的联系，总结是指采用学生的说法对教学内容进行概述或回顾。

2.组织结构。组织结构是指教师用来组织将要呈现的内容（如我们已经学过……我们将要学……其中最重要的是……），或者总结已经呈现内容（如我们已经发现……可以得出结论……）的语言。组织结构能帮助学生自然过渡，并在新旧教学内容之间建立恰当的联系。使得学生在接受新知识时，逻辑上是连贯的，不会因为思维的跳跃而分散学习注意力。比如，在即将讲授测回法测水平角时，可以采用如下组织结构：“我们已经学过测水平角的基本原理，了解了经纬仪的使用步骤。现在我们要学习如何基于水平角测量的基本原理和经纬仪测量水平角度，其中最重要的是，测回法的外业实施步骤和内业计算方法。”

3.提问的艺术。研究表明，教师提出的问题一般可分为内容问题和过程问题。内容问题是与所教内容直接相关的，学生只需要回忆所学内容，而不必概况或推理。与之对应的则是过程问题，过程问题是间接的、高层次的、发散的、开放式的及概念的，它鼓励更多的思考，要求学生在已学知识的基础上有所延伸，而不是已学知识的原样复述。比如针对大地水准面这个概念，可以向学生提出一个内容问题，让学生解释这个概念。学生通过回忆课本上的内容，回答出大地水准面是与平均海水面重合并向陆地延伸所形成的封闭曲面。此时，笔者向学生提出一个过程问题，假如我们沿着大地水准面铺设水管或道路，那么对水流或车辆有什么影响？学生已有大地水准面概念的基础上，进行延伸想象，回答出水将不会流动、车辆将非常平稳、驾驶员会非常舒服等，从而加深了学生对大地水准面的理解。

4.诱导、探询和调整。诱导是指诱导学生澄清答案，探询是指探询学生回答的额外信息，调整是指调整学生的回答使它沿着更有利的方向发展。通过诱导、探询和调整的循环进行，可以把讨论有计划地导向更高的复杂水平，寻找相互联系，概况和解决问题。笔者曾在讲授角度测量时，利用该教学行为，达到了较好的教学效果。首先，提问学生在中学阶段学过的量角器测角方法是什么，通过诱导使学生答出把量角器放在角上、使量角器的中心和角的顶点重合（对中、整平）、量角器刻度线和角的两条边重合（瞄准）、读数。其次，探询学生三维空间中的角能否用量角器直接量，最后调整学生的回答，使学生回答出要测量水平角，需要有量角器作用的水平度盘；需要使水平度盘保持对中、水平的装置；需要提供视线锁定目标的望远镜；需要读数装置。进而引出光学经纬仪的构造、操作方法、及其测水平角的原理。课后与学生的交流得知，这种教学更为生动，从中学知识逐步引导到更高水平，学生也教容易接受。

5.教师情感。教师情感是指教师在教学过程中所表现出来的情感，往往通过面部表情、声调的抑扬顿挫，手势及整体的动作来显示出来。如果教师对所教学科感到兴奋，并且通过语调扬抑、手势、目光接触和运动的巧妙平衡表示这种兴奋，则更能吸引学生的注意，更能感染学生。笔者认为教师应注重教师内部情感，不必刻意进行外部表现。只要教师全身心地投入教学、热爱教学工作、注重教学对学生的影响，那么外在的表现是很自然的。学生能很容易洞察教师行为背后隐藏的情感，并且进行反馈。

本文针对非测绘专业的测量学教学，结合实际教学经验以及有效教学理论，探讨了测量学教学过程中的五种关键行为：清晰授课、多样化教学、任务导向教学、引导学生投入学习、確保学生成功率；以及五种辅助行为：利用学生的思想和力量、组织结构、提问的艺术、教师情感和诱导、探询及调整。如果说五种关键教学行为构成了有效教学的骨架，那么五种辅助行为则是有效教学的血肉，笔者的实际教学经验表明，这些教学行为的有机地结合有助于提高非测绘专业测量学的教学效果。

参考文献：

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[5]邓华梅，李肖锋.非测绘专业《测量学》课程的教学改革探讨[J].测绘科学，2012，37（1）：209-11.

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[10]熊华军.有效教学：面向具体的学习者—读鲍里奇的《有效教学方法》有感[J].高教发展与评估，2010，26（3）：78-84.