工程测量是具有较强实用性和通用性的课程，课程讲授的测量、放样及坐标计算方法是土木大类专业建筑施工现场常用的实施手段。然而，工程测量因其较强的应用性，在常规授课方面，往往存在两方面难点。一方面，测量中使用的仪器构造较复杂，构件较多，学生不易记忆，致使长期遗忘率较高；另一方面，由于理论课授课总学时较长，知识点之间较分散，导致学生在后续开展相配套的集中实践时，对项目缺少整体把控，易与理论知识相脱节，导致工程测量集中实践的错误率上升。针对以上授课难点，本人结合从2018年以来工程测量授课的经验摸索，对授课方法进行改进，探索以学生为本的教学设计与实施。

一、针对仪器构造复杂问题的教学改进与实施心得

解决该问题的主要方法为变被动为主动，构建应答性学习环境以及学生自主发现、探究的学习方式：整体来看，首先明确测量原理，引导学生反向推导仪器所需功能；其后，引导学生再次讨论仪器应该具备怎样的结构来满足所需功能，从而达到对仪器结构掌握的目的。如此，引导学生以功能为导向学习仪器结构，以“应用”出发学习构件，能让学生记忆深刻，在后续实践环节中不易遗忘。

以工程测量中的经纬仪的讲授为例，具体的教学设计如下：对仪器的认识，从测量原理出发，除最初的角度测量原理讲解外，后续的教学过程，教师主要负责引导：在提出思考问题“为实现角度测量都需要哪些功能？”后，教师从知识的传授者，变身为应答性环境中的平等成员；学生分组讨论，确定经纬仪可能需要的功能，具体的功能均由学生自己讨论得出，如此可培养学生的主动思考习惯；讨论告一段落后，教师对讨论的缺失部分做补充，又再进一步引导学生分析为什么刚才未想到该功能，找寻思维盲区，引起学生反思，提高学生的自我发掘能力；之后再引导学生思考“为实现角度测量功能，经纬仪都需要哪些结构？经纬仪的结构如何实现以上功能？”；最后从经纬仪测量竖直角的原理出发，提出问题：“为了测量竖直角，经纬仪还需要有哪些功能”形成第二次讨论，学生以此为主题进行自由探索，后续处理类似第一次讨论，第二次讨论既是对学生思考能力提升的加强，也是对第一次讨论后学生思维能力提升效果的检验，具体流程如图1所示。

综上，通过上述方式，使学生学会遇到工程问题应该如何思考；获得某新仪器时，应该如何快速上手，从根本上提高学生自主探索知识的能力。

图1经纬仪仪器结构的讲授思路

二、针对于缺乏整体把控的教学改进与实施心得

解决学生缺乏对课程的整体把控的问题，重点是要让学生变被动学习为主动求知。整体流程为：让学生以工程实践为目标，先明确工程要求，再根据需求学习知识，最后完成具体工程案例规划与实施，达到从根本上将学习的零散知识和工程实践紧密联系的效果，实现对知识的整体把控。实施的手段是翻转课堂，将学习的决定权从教师转移给学生。在这种教学模式下，学生能够更专注于主动的基于项目的学习，共同研究解决问题，从而获得更深层次的理解。

以2022-2023-1学期的工程测量最后一次课的翻转课堂为例，学生分5人一组以具体的阎良校区教学楼、阎科楼、实验楼、教师公寓等建筑为对象，对所在建筑区域开展控制测量。学生需要自己选取合适的工具和计算表格、制定控制测量的整个流程计划。任务提前于翻转课堂四周下达，学生先有目标，再根据控制测量的目标去理解学习工程测量相应的高程、水平角、水平距离的外业测量以及控制测量的内业计算。由于目标明确，且和实际相结合，因此上述内容的学习过程从老师灌输变为学生的主动学习。此外，因为以应用为先，学生更能区分清楚知识点上的重点；学生也能明确哪些技能是后续实践环节的重要步骤，不会因学习技能学习困难而退缩。综合来看，经过上述步骤，从本学期的翻转课堂的效果来看，学生能根据所在建筑区域合理的选取控制点，确定控制路线绘制草图，选择合理的仪器和计算方法，整体效果良好。其中部分学生制作点位选取的PPT分别如图2所示。

图2 学生翻转课堂PPT截图