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课程思政案例选编7
2021年03月27日 16:22      浏览:

附件4

 

 

山东省职业院校

首届超星杯课程思政教学比赛(初赛)

教学设计方案

 

 

 

课程名称:      数字测图        

授课专业: 19级测绘地理信息技术

课程性质:[] 专业课   [  ] 公共基础课

数:            32        

 

 

 

20213 

 

 

一、课程概述

课程共包含 10 章(或多少个项目、任务), 62 节,周学时  2 

1.知识目标

1) 能够根据教师安排的任务,独立完成掌握知识、学习知识的能力方法。

2) 能够快速的熟悉不同型号的测量仪器的方法。

3) 能够通过课程,掌握一定的自学能力。

2.能力目标

4) 能进行地形图测绘的技术方案设计

5) 能使用测量仪器并进行检验

6) 图根控制测量及数据处理的能力

7) 数字地形图施测的能力

8) 使用数字测图软件内业成图的能力

9) 数字测图成果的检查验收能力

10) 编写技术总结报告的能力

11) 能进行地形图的应用

3.思政目标:

1) 善于合作、加强学生合作意识

2) 端正学生认知态度

3) 培养独自解决问题的能力、肯于吃苦、严格遵照行业标准锻炼学生

4) 帮助学生行业正确定位、使学生形成锲而不舍的钻研精神。

二、课程思政整体设计思路(针对本门课程进行整体设计,可加附页)

阐明本课程开展“课程思政”教学的总体思路,贯穿始终的思政主线,结合课程内容有机融入的主要思政元素进行总体教学设计。

 


三、课程思政整体设计方案(可加附页,高职组不少于课程全部章节60%,中职组不少于40%

教学单元(项目或章节

主要

知识点

提炼的课程思政元素

挖掘的相关思政素材

实现方法和载体途径

项目1

全站仪及其使用

全站仪认识

全站仪进行闭合导线测量

全站仪的检验与校正

 

工匠精神

职业道德

国产测绘仪器发展历程

 

1. 在实训中践行大国工匠精神,技可进乎道,艺可通乎神,对于测量工作要追求“零误差”。

观看央视纪录片《大国工匠》

1. 在使用全站仪时,介绍以往使用的测量仪器如平板仪等,介绍国产测量仪器的发展历史

1. 信息化载体:播放《大国工匠》视频

2. 学生以作业的形式自选一种国产测量仪器,查找其发展历史资料

项目2GNSS及其应用

GNSS测量原理

RTK控制测量

网络RTK坐标测量

 

大国重器北斗卫星发展史与应用

 

1. 课堂实操使用GNSS接收机接收北斗卫星信号:使用网络RTK功能接收北斗卫星信号,让学生实际体验北斗卫星的高精度和便利。

2. 北斗卫星发展史:以往,可以使用的卫星导航系统只有美国的GPS,我国国力有限,曾依赖欧洲方面发展导航系统,但欧洲方面局势变换和银河号事件让我们认识到必须自己掌握核心技术,最终我国排除万难,发展了自己的北斗导航卫星系统,其功能在某些方式超越美国的GPS,研制出精度超越铷钟的氢钟,北斗核心零部件国产化率达100%2020.6实现北斗全球组网。

3. 布置作业:观看央视纪录片《北斗》,了解北斗卫星导航系统的发展历史,在各行各业中的应用。

视频链接: http://www.beidou.gov.cn/yw/xwzx/202010/t20201009_21314.html

http://www.beidou.gov.cn/yw/xwzx/202010/t20201010_21323.html

1. 信息化载体:播放纪录片《北斗》视频

2. 教师讲述北斗发展历史

3. 学生讲述北斗卫星在不同行业的应用案例

 

项目3

无人机测绘

无人机数据生成正射影像图

无人机数据生成DEM

 

国产大疆无人机发展

国产无人机处理软件困境

1. 大疆无人机:世界无人机技术排名一!第二是全球无人机企业之和。在无人机行业,有着绝对的话语权,连续多年蝉联世界无人机销量第一;大疆的产品已经占据了全球超过80%的市场份额,美国军方每年都要从大疆这里采购相当大的一批军用无人机。

播放大疆无人机宣传视频https://www.dji.com/cn

2. 无人机处理软件的薄弱:相对于无人机领域我国的优势,无人机数据处理软件则相对薄弱,主流的四大处理软件均是国外软件,希望同学未来发挥自己的聪明才智,在无人机数据处理软件领域崛起

1. 教师讲述大疆无人机的现状

2. 信息化载体:播放大疆无人机视频

https://www.dji.com/cn

3. 学生查阅无人机数据处理软件的现状,主流软件的优缺点

4. 教师启发学生思考国内处理软件的不足,激发学生责任感和使命感

项目4

野外数据采集

网络RTK图根控制测量

RTK数据传输

全站仪碎步测量

全站仪数据传输

 

红色教育基地实训

工匠精神

马克思主义实践论

 

1. 本次数据采集实训的场地设在红色旅游景点坊茨小镇:作为曾经的德日殖民地,坊茨小镇书写着法西斯列强在我们的国土上横行霸道,修建铁路,开矿挖煤,源源不断,运送青岛,赚取不义之财,历经数年,将坊茨这块殖民地建成了一个供其享乐的设施齐备的小城镇

组织学生携带仪器,到坊茨小镇进行野外数据采集,以绘制坊茨小镇地形图。

2. 在野外实训中应用马克思主义实践论:理论联系实际,在实践中检验真理和发展真理。

从实践到认识,从认识到实践,如此实践认识,再实践再认识,循环往复以至无穷,逐步深化和提高。

3. 在实训中践行大国工匠精神,技可进乎道,艺可通乎神,对于测量工作要追求“零误差”。

观看央视纪录片《大国工匠》

1. 将实训基地选在红色旅游景点边实训,边参观体验

2. 实训过程中教师强调理论联系实际的重要性

3. 信息化载体:播放《大国工匠》视频

项目5:绘制地形图

AUTOCADCASS软件的安装与认识

CASS软件绘制地物

绘制等高线

数字地形图的分幅与整饰

国家安全意识

法治意识

维护国家主权与领土完整

抗美援朝70周年

 

1. 提高学生的国家安全意识:向学生说明传播高精度地形图是违法行为,涉及国家安全问题,要有主动维护国家安全的意识,向学生列举常见的保密数据有哪些。

2. 法制意识:宣传测绘法,提高学生的法制意识。

3. 制作中国地图时注意南海诸岛,台湾岛,中印边界线等敏感地区,需要参照官方图国家基础地理信息中心制图要求。

4. 抗美援朝测绘保障:地形图作为重要的战略指挥图,中国人民志愿军到朝鲜作战,战场地理地形情况不熟悉,地图供应和测绘保障工作就显得尤为重要。19529日,解放战争测绘学校组成12人的测绘组,赴朝鲜对清川江地区进行高炮阵地测量,并绘制高炮射击阵地图。同时,为防止美军在西海岸登陆,军委海军司令部海道测量局组成70余人的海道测量队,于19531月赴朝,测量了鸭绿江大桥至水运岛附近水深和水下地形,并为在西海岸清川江附近布雷及海岸炮兵提供测绘保障。

 

1. 教师讲述地形图保密问题

2. 布置作业学生分组查阅测绘法知识点并制作PPT分享

3. 课堂讨论中国地图中的敏感地区和制图要求

4. 信息化载体:教师分享微信文章:《红色军测系列之二十一:抗美援朝测绘保障》

5. https://m.sohu.com/a/289830283_650579

项目6

数字地形图应用

地形数据应用与土地调查

地形数据应用于坡度图坡向图制作

制作三维立体图

土方量计算

 

全国第三次土地调查重要意义

 

 

1. 数字地形图应用于全国第三次土地调查:国务院印发《关于开展第三次全国土地调查的通知》,决定自2018年起开展第三次全国土地调查。

在第二次全国土地调查成果基础上,全面细化和完善全国土地利用基础数据,国家直接掌握翔实准确的全国土地利用现状和土地资源变化情况,进一步完善土地调查、监测和统计制度,实现成果信息化管理与共享,满足生态文明建设、空间规划编制、供给侧结构性改革、宏观调控、自然资源管理体制改革和统一确权登记、国土空间用途管制等各项工作的需要。

1. 信息化载体:播放新闻视频

http://tv.cctv.com/2019/03/30/VIDEzpiuxcoNZCZeZH5pF5vJ190330.shtml

2. 教师讲述国土调查的内容和成果

3. 布置作业学生查阅国土调查的意义和应用了哪些新技术

项目7

3S技术

GIS技术发展与应用

RS技术发展与应用

GNSS技术发展与应用

扶贫脱贫

终身学习

科技创新与民族复兴

 

1. 3S技术助力扶贫脱贫成果展示:国家基础地理信息中心技术人员利用多期卫星影像数据,完成16个扶贫点图片制作和视频录制工作。通过不同时期影像对比,公众可以非常直观的看到某一地区扶贫前后发生的巨大变化。

2. 3S技术助力精准扶贫:利用天地图技术辅助国家开发银行扶贫金融事业部开发了脱贫攻坚指挥管理系统,有效助力国家开发银行在精准扶贫工作中进行科学决策。结合高分辨率卫星影像,通过将贫困相关信息与地理信息要素进行综合分析,按用户需求输出各类图表数据,准确展现扶贫工作基础设施到县、产业加工到村、教育住房到户的全过程。

国务院扶贫办制作《全国扶贫攻坚主战场分布图(2011-2020)》《全国扶贫开发工作重点区域图》等多幅不同比例尺专题图。将基于空间信息的精准扶贫数据可视化,加入扶贫攻坚的思想和方法,编制扶贫专题地图,实现扶贫攻坚“挂图作战”,为主管领导和扶贫机构制订扶贫工作规划、提高扶贫工作针对性和工作效率提供地理信息保障。

3. 通过介绍3S技术的发展,科技日新月异,3S技术快速更新换代,启发学生终身学习:诚如马克思所言,“一切坚固的东西都在烟消云散,一切神圣的东西都在被亵渎”,在这个极速变化的时代,唯一靠得住的唯有自己的认知,而打磨升级认知,需要的正是“终身学习”。

十六大报告强调:要形成全民学习、终身学习的学习型社会,促进人的全面发展。这就从深度和广度上对学习提出了新的更高的要求。

4. 3S技术日新月异,快速更新换代,引出科技创新与民族复兴的问题:中国要强盛、要复兴,就一定要大力发展科学技术,努力成为世界主要科学中心和创新高地。在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上,习近平总书记发表的重要讲话,再次把科技创新摆在至关重要的战略位置,明确了我国科技事业的奋斗目标,吹响了以科技强国梦助推民族复兴梦的时代号角。

1. 教师讲述3S技术如何应用于扶贫脱贫

2. 教师讲述终身学习的重要性

3. 课堂讨论并分享科技创新与民族复兴

 

四、“课程思政”教学实施的具体案例

教案首页

本次课标题:单元二2.2北斗卫星系统助力实现高精度坐标测量

授课日期

7

 

授课班级

19测绘1

上课地点

D509A+校园

 

课时分配

平台在线学习环节45min + 课堂教学与野外实战45min

 

知识目标

能力目标

素质目标

 

1. 掌握网络RTK实现高精度定位的原理

2. 掌握不同区域如何选择坐标系的中央经线

3. 了解网络RTK的优势

1. 学会南方网络RTK仪器组装

2. 学会使用工程之星APP将手机与GNSS接收机连接

3. 学会使用工程之星进行GNSS参数设置

4. 学会使用网络RTK进行坐标测量

1. 培养学生的动脑习惯

2. 培养学生主动求知精神

3. 培养学生合作学习思想

4. 培养学生细心做事的态度

5. 培养学生民族自豪感和自信心

 

学习者特征分析

兴趣动机方面:相对于理论知识,学生对于实践性操作更感兴趣。

知识能力水平:学生学习过的测量仪器:水准仪,全站仪,传统RTK等,已充分了解他们的工作原理与工作过程。

认知倾向与学习风格:学生缺乏自主学习能力;部分学生思考问题不细致,比较粗心;学生抽象思维能力不足。

1. 网络RTK实现高精度定位的原理

2. 网络RTK的优势

3. 使用工程之星APP将手机与GNSS接收机连接

4. 南方网络RTK仪器组装

5. 不同区域如何选择坐标系的中央经线

6. 使用网络RTK进行坐标测量

重点:网络RTK实现高精度定位的原理

难点:使用工程之星进行GNSS参数设置

教学方法

1. 混合式教学法:课前线上自主学习视频,进行线上测试,讨论区对难点进行讨论;

2. 任务驱动法:课程开始时布置任务,课程围绕解决该任务展开;

3. 演示法:教师演示仪器操作方式;

4. 讨论法:任务二由测绘小组讨论协作探究;

5. 练习法:学生携带仪器去现场实地测量。

作业或

考核

学生将完整的使用网络RTK方法设置参数及测量教学楼角点坐标视频发朋友圈抖音或微博并@老师点赞。

信息化手段

1. 现代职教平台:课前学生自主学习视频,进行线上测试,讨论区对难点进行讨论;

2. 问卷星:课程中使用问卷星进行自评与互评;

3. 多媒体教室环境:手机投屏大屏幕方便学生看清手机操作步骤。

4. 数字测图 王正荣等 黄河水利出版社

5. 数字测图原理与方法 潘正风 武汉大学出版社

6. 工程之星5.0官方使用手册

7. 南方RTK使用手册

8. 教师编写操作文档:手机连接GNSS接收机获取信号测量步骤.docx

9. 北斗卫星导航系统官网 http://www.beidou.gov.cn/


翻转课堂教学设计                                                           

课前自主学习

教学环节

教学内容

教师活动(主导)

学生活动(主体)

课前导学

平台教学知识点:

1. 卫星导航定位基本原理;

2. 网络RTK参数设置要求。

 

教师发布学习任务:

3. 发布课前导学单;

4. 发布课前测试;

5. 布置课前任务:调研北斗卫星系统在不同行业中的应用。

完成学习任务:

自主学习平台课件及视频,完成测试及任务。

参与话题讨论:

将疑难点发布到讨论区。

设计意图:通过课前自主学习,学生提前熟悉GNSS定位原理及网络RTK参数设置方法,为完成GNSS参数设置这一难点和网络RTK实现高精度定位的原理这一重点提供理论支撑。平台大数据分析边与教师基于学生学习情况及时调整教学侧重点。

测试完成情况:

 

完成情况分析:

发现问题1GNSS的工作原理理解不到位

发现问题2GNSS接收机的使用方法不明确

讨论区学生提出疑问:某些GNSS定位服务精度不高,为什么会应用在测量领域?

课中深化演练

课程设计流程:

 

教学环节

教学内容

教师活动(主导)

学生活动(主体)

思政内容

课程导入

1min

珠峰测量队使用北斗卫星信号完成珠峰测量工作,其中用到本节课内容:北斗卫星系统助力实现高精度坐标测量工作

 

教师讲解:

1. 以最近发生的测绘大新闻引入课程

2. 提问:珠峰最终的测量高度是多少?

学生活动:

1. 学生认真听讲;

2. 回答老师问题

中国的北斗卫星取代美国的GPS,在珠峰测量中发挥主要作用

任务

互动

3min

发布本课程任务我们需要量算博学楼的建筑面积,因此需要知道几个角点的精确坐标值

5. 引出网络RTK的优势(课程主线)

1) 定位快速:省去基站架设的环节,只携带移动站即可,无需转换坐标系,直接得到坐标值,无需引控制点。

2) 定位精度高:定位服务信号在覆盖区内有均匀的精度,精度可达到厘米级。

学生活动:

1. 学生认真听本课程任务;

2. 学生参入讨论可以解决哪些工作中的问题

3. 每组请一位同学分享一 种方法。

近几年发展新技术的网络RTK,相对于传统的测量技术在精度和便利性上大大提高,技术日新月异,希望同学保持终身学习,紧跟时代发展。

理论讲解

5min

网络RTK实现厘米级定位的原理

1. 教师播放视频或者在黑板上画示意图

2. 强调建设地基增强系统的原理与可解决的问题。

3. 学生认真听讲

 

网络RTK实现厘米级定位示意图

 

任务一

5min

GNSS仪器与手机连接

教师演示操作流程,学生模仿。

 

具体流程可参照“手机连接GNSS接收机及参数设置操作手册.dox”(见附件)

教师演示

1. 演示操作过程;

2. 在任务操作讲解的过程中,结合其中的一些参数进行讲解:

1) 此参数代表什么?

2) 为何选此参数?

3) 不同场景下参数的选择?

学生动手跟着老师的演示一起进行操作

 

任务二

10min

GNSS参数设置

以小组为单位,参照老师发给大家的“手机连接GNSS接收机及参数设置操作手册“(见附件),完成第二个任务。

1. 集中指导与一对一指导相结合;

2. 教师检查大家的参数设置是否正确;

3. 汇总大家的问题,统一解答:

1) 8003号端口:代表的是CGCS2000坐标系。根据国家标准,要求将所有数据的坐标系全部转换到国家2000坐标系下,故我们测量的坐标的坐标系必须选择此坐标系。

2) 接入点选RTCM32_GGB:差分电文格式,可以接受北斗卫星信号。

4. 学生分组进行GNSS参数设置;操作步骤,参照操作手册:手机连接GNSS接收机及参数设置操作手册.dox”。

北斗卫星系统已经实现了军民两用,是中国立体化战略的一部分。由于美国能够随时关闭GPS地区服务,中国不能没有自己的卫星导航系统,否则从导弹到外卖小哥全要抓瞎。实际上,这样的事情早就发生过。1993年,中国银河号货船被美国怀疑违反禁运,美国单方面关停了相关海域的GPS导航,曾经,没有了美国的GPS,我们在海洋上航行的货船就迷失了方向,银河号因此在印度洋上漂泊。如今,开往南海的船舶已全部配备北斗系统,曾经的耻辱不会再次发生。

任务三

5min

1. 学生自主完成GNSS仪器组装

 

2. 教师演示使用网络RTK进行坐标测量方法。

教师演示:

1. 教师演示仪器组装流程;

2. 讲解各部分组件的主要功能;

3. 演示在实际测量时注意对中杆保持水平的方法:圆水准器居中。

4. 将仪器置于测量点处,点击测量,仪器达到固定解才能准确测量坐标。

 

学生活动:

1. 学生根据之前课程学习的仪器组装方法进行GNSS仪器组装;

2. 根据教师演示的坐标测量方法进行练习。

在实训中践行大国工匠精神,技可进乎道,艺可通乎神,对于测量工作要追求“零误差”。

实战演练

15min

使用设置好的网络RTK对博学楼的角点进行坐标测量

五、课程思政教学设计的创新点

将最近的大新闻珠峰测量融入教学过程过程,介绍大国重器北斗卫星系统,保持教学的与时俱进,提升学生民族自豪感和自信心。

六、课程思政实施的预期成效

通过测量实训,同学们能够克服一切不利因素坚持测量,能够废寝忘食的测量,最终能提交一份合格的测量成果和提交学生的实习实训心得体会,通过本次实训提高了生学习的积极性,让同学们体会到测量的辛苦,从而发愤图强,好好学习。

    七、课程思政设计与实施中存在的问题与建议

不应该为了课程思政而课程思政,没有做到润物细无声,需要进一步挖掘课程思政元素。

 

 

 

【说明】 

1.教学单元按项目或章节填写,内容要覆盖本课程章节80%以上。

2.课程思政目标:描述根据课程专业教育要求,有机融入习近平新时代中国特色社会主义思想、社会主义核心价值观、中国优秀传统文化教育、宪法法治、职业理想和职业道德、做人做事的道理等教育内容。

3.提炼的思政元素:指要对学生进行方面的思政教育;

4.挖掘的思政素材:指承载思政功能的有关素材,有内容案例名称载体形式可包括图片、文本、视频像、以及其他形式等。

5.实现方法和载体途径:描述诸如信息化载体、教师讲述、学生讲述、学生寻找提交有关资料、参观体验、课堂讨论、翻转课堂、考核评价,以及使用教材等。

6.预期成效:可课程思政目标达成情况(具体到哪方面的目标教书育人效果、课堂气氛、学生学习积极性、创新精神、获得感等方面来描述,要可观察、可评估。

 

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