創(chuàng )設興趣目標在現代GPS定位技術(shù)課程教學(xué)中的實(shí)踐論文
[摘要]隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，以美國為代表的先進(jìn)的GPS定位技術(shù)已在全世界的各個(gè)行業(yè)得以廣泛使用，關(guān)于GPS的學(xué)習和研究已成為世界各國的重要任務(wù)。本文結合教學(xué)實(shí)際，對GPS定位技術(shù)的教學(xué)從教師的準備、興趣目標的創(chuàng )設、學(xué)生的準備、教師的指導、學(xué)生的實(shí)踐、實(shí)踐成果的科學(xué)評價(jià)等幾方面進(jìn)行了詳細的闡述，以期達到拋磚引玉之目的。
[關(guān)鍵詞]GPS技術(shù) 興趣目標實(shí)踐 評價(jià)
一、引言
自1957年10月人類(lèi)把第一顆地球人造衛星送人太空以來(lái)，空間科學(xué)即以非常迅猛的速度發(fā)展。20世紀60年代問(wèn)世的地球人造衛星導航定位技術(shù)，到70年代已發(fā)展為全球定位系統GPS（Global Positioning System），它是由美國建立的一個(gè)衛星導航定位系統，利用該系統，用戶(hù)可以在全球范圍內實(shí)現全天候、連續、實(shí)時(shí)的三維導航定位和測速；另外，利用該系統，用戶(hù)還能夠進(jìn)行高精度的時(shí)間傳遞和高精度的精密定位。GPS定位技術(shù)從問(wèn)世之初取代常規大地測量和工程控制測量，發(fā)展到目前，它已滲入工程測量、地籍測量、交通管理、導航、地理信息系統、海洋、氣象和地球空間研究等許多領(lǐng)域。差分GPS（DGPS）與相位差分GPS（RTK）技術(shù)，實(shí)現了高精度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)導航與定位，可以在一個(gè)瞬間獲得厘米級精度的測站坐標。GPS全站儀己經(jīng)向傳統的全站儀發(fā)起了挑戰。GPS定位技術(shù)日益廣泛應用，使它成為測繪專(zhuān)業(yè)類(lèi)學(xué)生的一門(mén)必修課程。
GPS定位技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應用，使得GPS定位技術(shù)人才的需求出現供不應求的局面。為了適應國民經(jīng)濟建設中各部門(mén)對GPS定位技術(shù)人才的需要，如何盡快培養一批高素質(zhì)的測繪科技人才，正日益受到各學(xué)校的重視。但各學(xué)校由于師資力量、教學(xué)設備、教學(xué)手段、方法等軟硬件的差異，要真正完全全面的開(kāi)展GPS定位技術(shù)教學(xué)，使學(xué)生全面掌握該技術(shù)，必須通過(guò)強有力的教學(xué)手段，充分利用現代化的教學(xué)設備，把理論和實(shí)踐強有力的結合在一起，安排好教學(xué)的各個(gè)環(huán)節，以期獲得最佳的教學(xué)效果。本人從多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗中，探索出一條適合現代教育新理念的教學(xué)方法。
二、GPS定位技術(shù)教學(xué)中教師的準備
GPS定位技術(shù)是一門(mén)涉及物理學(xué)、電子學(xué)、數學(xué)、計算學(xué)、測量學(xué)等集合多門(mén)類(lèi)、多學(xué)科、多技術(shù)的現代新技術(shù)、新方法。作為指導教學(xué)與實(shí)踐的教師，除了具備專(zhuān)業(yè)教學(xué)知識外，還必須具備與該項技術(shù)所涉及學(xué)科的知識結構。
扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)理論基礎是進(jìn)行授課的基本前提，而在實(shí)踐過(guò)程中儀器的正確操作使用，計算機數據處理軟件的熟練運用，各種問(wèn)題的判斷處理，處理結果的質(zhì)量檢驗以及相應應對措施等技能要求，就向教師提出了更高的技術(shù)要求。沒(méi)有對各廠(chǎng)家GPS接收機及相應處理軟件的深入了解和熟練運用，沒(méi)有較強的分析處理能力，就很難達到很好的指導學(xué)生學(xué)習的目的。
因此，作為指導實(shí)踐的教師必須從我做起，深入掌握GPS定位理論，加強理論與實(shí)際相結合，對外業(yè)數據采集、內業(yè)數據處理、成果質(zhì)量檢核、數據分析利用等有一定的實(shí)踐經(jīng)驗；對在教學(xué)中遇到的可能技術(shù)問(wèn)題應有所準備，能夠做各項操作的示范演示；對實(shí)際操作中需要掌握的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節和技術(shù)要領(lǐng)以及容易出錯的地方，更應有所準備，預先進(jìn)行提示，以達到事半功倍的教學(xué)效果。只有具備上述條件，才能進(jìn)行有效的指導作用。
三、列舉事例、創(chuàng )設興趣目標，變被動(dòng)接受為主動(dòng)探索
在長(cháng)期的教學(xué)實(shí)踐中，我發(fā)現第一節課至關(guān)重要。它是引導學(xué)生進(jìn)入科學(xué)殿堂的開(kāi)啟鑰匙，運用得當，事半功倍；而這把鑰匙不是別的就是興趣。為了一下抓住學(xué)生的心，必須首先創(chuàng )設興趣目標，在興趣目標的帶領(lǐng)下，一步一步地引導學(xué)生主動(dòng)去探索科學(xué)知識，達到教與學(xué)最佳的效果。
在第一節課中，我運用多媒體電影技術(shù)，把學(xué)生帶入了一個(gè)神奇王國。從通過(guò)截獲的一個(gè)簡(jiǎn)短的手機通話(huà)而確定了通話(huà)者的準確位置到1990年海灣戰爭的準確打擊；從茫茫戈壁中獨自走出的旅行者到飛行器的“盲著(zhù)陸”；從地殼的自動(dòng)化變形監測到大陸板塊的.漂移；一件件具體生動(dòng)的事例使學(xué)生產(chǎn)生了極大的興趣。用什么定的位？如何定的位？怎么那么準？還可以做什么？一串串問(wèn)題被提了出來(lái)。所有問(wèn)題基本上涉及了本課程所有理論內容，包括由來(lái)、原理、應用，等等。
根據學(xué)生提出的問(wèn)題和課本知識結構，及時(shí)創(chuàng )設各個(gè)興趣目標，再以學(xué)生興趣點(diǎn)的強弱把學(xué)生分為若干小組與興趣目標一一對應，然后對各小組提出要求，給出一定時(shí)間（一到兩周）從各渠道收集整理各個(gè)興趣目標資料，匯總、編輯、提煉、總結，以備交流與討論，如圖1所示。
四、指導與講授相結合，變填鴨式為解惑引導式
在前階段中，學(xué)生已通過(guò)前期的準備初步了解了各個(gè)興趣目標的內容，興趣點(diǎn)下降，其它相關(guān)興趣點(diǎn)相應增強，疑問(wèn)點(diǎn)增多。因此，在此階段，必須因勢利導，因材施教，組織大家進(jìn)行交流、討論。以小組為單位，對各自準備內容進(jìn)行講解、演示，并提出自己的疑點(diǎn)、難點(diǎn)，最后由教師進(jìn)行匯總、歸納，而后由教師統一進(jìn)行講授解惑。
這一過(guò)程是整個(gè)教學(xué)的核心階段，必須有充分的課時(shí)安排。通過(guò)前面的準備學(xué)習，學(xué)生已具備一定的一般知識，因此，在此階段，教師在教學(xué)安排上要以重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)為目標，集中講解。并且針對學(xué)生提出的問(wèn)題，有目的、有步驟地解惑答疑，引導學(xué)生深入掌握課程核心內容。
同時(shí)，大量的實(shí)踐內容需要學(xué)生認真熟練的掌握，為了保證學(xué)生能夠更好的加強自己動(dòng)手實(shí)踐能力的培養，必須制訂嚴格的操作規程，規范其行為，培養其操作技能和團隊合作精神。所以必須嚴格要求，強化紀律。教師也必須深入現場(chǎng)，極大地發(fā)揮指導作用，及時(shí)發(fā)現問(wèn)題、解決問(wèn)題，對學(xué)生的操作、設計、處理進(jìn)行正確的指導與評判。
五、合理分配學(xué)時(shí)，理論實(shí)踐相結合
鑒于教與學(xué)的互動(dòng)性要求，必須充分考慮學(xué)生實(shí)踐與教師教學(xué)課時(shí)安排的科學(xué)性與合理性，每一環(huán)節務(wù)必做到恰到好處。在教學(xué)實(shí)踐中，要緊密結合教學(xué)大綱，合理規劃、精心制定授課計劃，既要滿(mǎn)足正常的授課課時(shí)要求，又要保證有足夠的課時(shí)用于學(xué)生的儀器操作、布網(wǎng)、數據采集、數據傳輸、內業(yè)處理、處理成果的質(zhì)量檢核等實(shí)踐內容，同時(shí)還要保證一部分機動(dòng)課時(shí)用于學(xué)生資料收集、匯總、歸納，課堂自講，交流，討論等。本人結合自己教學(xué)實(shí)踐，給出如下課時(shí)安排及課時(shí)分布比例：
從課時(shí)分布圖上大家可以看出，學(xué)生自主實(shí)踐時(shí)間，再加上互動(dòng)時(shí)間基本上占教學(xué)計劃的一半時(shí)間，其所占比重明顯上升。因此，有人擔心教師講授的課時(shí)不夠用，但其實(shí)大可不必擔心。因為，在前期階段，學(xué)生已進(jìn)行了充分的準備，對課文也進(jìn)行了大量的預習閱讀，所以我們就可以大量減少一般問(wèn)題的講述，而重點(diǎn)放在了難點(diǎn)、疑點(diǎn)的講解和課程學(xué)習的指導上，從而實(shí)現了教與學(xué)的互動(dòng)性，加強了學(xué)生的主動(dòng)性與積極性，為我們高質(zhì)量、完成教學(xué)任務(wù)
六、制訂詳盡的實(shí)習計劃，加深、升華教學(xué)內容
詳盡的實(shí)習計劃，不僅關(guān)系到實(shí)習的效果，還關(guān)乎著(zhù)整門(mén)課程的理解與把握。如果說(shuō)理論是實(shí)踐的基礎，那末實(shí)踐即使對課程掌握程度的檢驗，又是對課程的加深理解和升華。而GPS定位技術(shù)又是一門(mén)實(shí)踐性、可操作性、技術(shù)性非常強的課程，大綱要求學(xué)生必須能夠自己熟練掌握GPS儀器的正確操作使用、控制網(wǎng)的布設、數據的采集以及內業(yè)數據的傳輸、處理、基線(xiàn)解算、平差和成果質(zhì)量檢核、判斷、處理等等，因此針對目標⑦的外業(yè)實(shí)習和目標⑧的內業(yè)數據處理必須制訂詳盡的實(shí)習計劃，在規定的時(shí)間內使學(xué)生掌握其精髓，獨立完成實(shí)踐課程，并制定詳細的實(shí)習評價(jià)體系，對學(xué)生分類(lèi)、分項、分步進(jìn)行細化考核評價(jià)，將最終評價(jià)結果輸入學(xué)生成績(jì)管理系統，如圖3。
七、結語(yǔ)
GPS定位技術(shù)是一門(mén)技術(shù)性強、理論性嚴密的課程，它對教學(xué)工作提出了更高的要求。一是教師的素質(zhì)要求；二是儀器設備及相應處理軟件的要求；三是教學(xué)方法、手段、技巧的要求。雖然有很過(guò)困難，但是只要能夠采取正確的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的興趣，充分調動(dòng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)的過(guò)程中，并且加強教師的指導作用，那么一定可以取得良好的教學(xué)效果。
參考文獻：
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