本站原创【摘 要】以工科专业硕士研究生学位课程课堂教学为例,介绍了研究型与工程任务相结合的、构建形成性教学内容与测试项目,并通过“A+B”选修和引入过程考核方式,探究在统一教学模式下,实现课堂因材施教,进而完成专业学位课程对工学硕士和工程硕士的不同培养任务.
【关 键 词】研究型实践工程任务组合式教学过程考核
【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2014）04-0226-02
教育部《2003-2007年教育振兴行动计划》中提出要“实施研究生教育创新计划”,探索并建立与社会主义市场经济体制相适应的研究生教育体制和运行机制,鼓励在研究生培养体制、培养目标、课程设置、教学内容和教学方法、教材教案、培养方式、科研训练、社会实践、导师指导方式、学位论文标准、管理与运行机制等方面加强创新研究[1],促使我国研究生培养质量和研究生教育的整体水平接近或达到发达国家水平,为实施科教兴国战略和人才强国战略奠定坚实的人才基础.目前,我国一些工科专业招收工学硕士和工程硕士两类硕士研究生,此外由于专业间交叉研究等需求,不同专业本科毕业生进入同一专业攻读硕士学位,形成同一专业在读全日制硕士研究生具备不同专业基础和培养目标的现状,通过控制研究生培养过程中的一些培养环节[2],[3],来完成并检验硕士研究生的培养,而在硕士研究生课堂课程教学上却大都采取统一授课、同等评价等本科教学方式,既影响教学效果,又不利于在教学中培养研究生创新与工程实践能力.
因此,本文结合“大地测量学与测量工程”专业硕士研究生课程《卫星大地测量基础》教学内容与教学方式,探讨以“研究型”和“工程任务”相结合的组合式教学方式,以有效提升研究生理论水平和创新实践能力.
一、明确课程教学目标
由于计算机微处理与自动化技术、机械制造、新型材料、数值算法等方面的飞速发展,一些工科专业硕士学位课程理论与实践技术更新较快,加上课程改革与调整,课堂理论与实践教学学时压缩,导致最终演变成课堂讲座.学生了解了专业新技术与新理论、开阔专业视野,却难以通过该课程学习系统掌握某一专业方向的研发基础,或解决某类专业实际工程问题的能力.因此,讲授基本原理,注重专业课程前沿理论与技术,并顾及工学硕士和工程硕士的培养目标,合理安排教学内容与区分学习任务,是研究生个性化教学培养的保证.
《卫星大地测量基础》课程主要讲授卫星定位理论与技术及其在大地测量领域中的应用.近十年,“大地测量学与测量工程”专业全国优秀硕士论文中有1/5与卫星定位理论和技术相关.GNSS数据处理与应用研究已成为该专业攻读硕士学位的主要研究领域.目前,卫星定位技术正处于一个快速发展与变化时期：GPS、GLONASS、Galileo、北斗等系统已经或正将实现全功能[4]；网络RTK（VRS）、PPP、、快速静态、多系统联合网平差等GNSS新技术不仅理论研究趋于成熟,且已在一些测绘项目中应用,原有GPS静态、单基站RTK等教学内容可能导致工程硕士研究生毕业后不能胜任GNSS工程任务；同时,在讲座式授课方式下工学硕士研究生难以锻炼计算机编程能力,开展GNSS理论算法或拓展应用研究,降低其创新能力.故有必要建立最新的、培养研究型与工程应用高素质人才的课程教学内容.此外,依据宁津生院士对“测绘工程”专业认证的论述,各高校应扬长避短,建设有本校特色的课程体系.硕士研究生课程教学内容在创新能力培养与实践应用上也可考虑向本校优势学科倾斜.
二、设计双向、组合式教学内容
工学硕士教育以培养教学和科研人才为主,侧重于研究能力的培养；工程硕士专业学位则强调工程应用,培养应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才[5].研究生课程体系在研究生培养方案中处于核心地位,作为一门专业学位课程除强调理论学习外,创新思维与创新能力启发与培养,及最新工程实践技术传授更具重要作用.
1.公共教学内容
工科专业学位课程基本原理与基本理论、与课程相关的当前理论与技术最新进展状况,是硕士研究生必须掌握或了解的专业背景知识.《卫星大地测量基础》硕士学位课程为2个学分共32个学时,此部分设置4～5次课,以讲座方式介绍课程理论基础与前沿内容,如图1公共教学内容所示.无论工学硕士与工程硕士,还是有无本专业知识背景,此部分教学内容皆可起到入门或回顾,并激发与本课程内容相关的创新思考.
2.研究型教学内容
工科专业学位课程传授的理论与技术其自身也存在不断发展和变化的过程.算法研究与技术创新,一般离不开计算机辅助编程、计算与控制.工程中仪器设备改造与控制、观测信号捕获、测量数据采集、计算模型优化等都可成为研究生创新能力培养的研究方向.
伪距单点定位既是《卫星大地测量基础》课程教学内容的一个综合性知识点,也是GPS定位技术在工程领域中已广泛进行应用创新的基础,如旅行导航、物流行车优化、精细农业、安全防盗等等.对于工学硕士、具备相关专业背景知识的学生,利用Matlab、VC#、VB或Fortune等编程语言,参考GPS中间交换数据文件RINEX协议进行观测数据的提取、解析、解译与存储,依次建立卫星轨道方程、伪距观测方程等数值计算模型,从而逐步实现伪距单点定位,如图1所示.以课外动手编程为主,课内辅导答疑为辅,设置5～6次课,构建形成性测试项目,既分散集中考核的压力,又锻炼了学生编程与数据处理能力.
3.工程任务型教学内容
提高硕士研究生实际操作能力、加强实际工程问题解决能力的培养,是当前国家扩大工程硕士研究生招生规模的动因.根据教育部的要求,工程硕士将逐步取代工学硕士成为研究生教育主体.购置国内外一流专业设备与数据处理软件,参考现行国家标准与行业规范,培养研究生应用专业设备完成实际工程任务的能力,符合国家对工程硕士的培养要求.
GPS网约束（联合）平差、网络RTK定位等是《卫星大地测量基础》课程主要理论与实践教学内容.利用美国Trimble公司开发并发行的TrimbleTGO/TBC、TrimbleDataTraner、TrimbleConfigurationTools、TrimbleSurveyController等专业软件,掌握GPS数据下载、RINEX数据格式转换、Trimble5800/R8接收机设置、GPS基线处理、GPS无约束平差和约束平差或联合平差、网络RTK测量与道路放样等,培养能利用GPS专业设备与软件进行GPS（快速）静态定位、网络RTK动态定位等工程应用实践能力,将有利于提高工程硕士研究生的实际动手能力.此部分教学内容以课外自学软件为主,课内辅导答疑、现场演示等为辅,设置5～6次课,构建形成性测试项目,如图1所示.