發(fā)布時間:2023-09-28 10:13:04
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇教育質(zhì)量監(jiān)測的意義,期待它們能激發(fā)您的靈感。
一、如何建立廣東省義務(wù)教育階段教育質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)
從心理測量學(xué)的觀點(diǎn)來看,建立義務(wù)教育質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)(簡稱為教育監(jiān)測系統(tǒng))要有長遠(yuǎn)的眼光。首先,必須立足于廣東省中長期教育發(fā)展的高度,對教育質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的基本設(shè)想與基本設(shè)計進(jìn)行整體規(guī)劃。其次,對測量評價中的技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行充分的研討,如測試周期、測試規(guī)模、所測對象、試題的內(nèi)容與形式、組卷結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)分析方法、試題評價、結(jié)果的匯總與公布等等,都需要匯聚多方力量開展研究并落到實(shí)處,必要時還需請教法律專家。下面就一些重點(diǎn)環(huán)節(jié)談?wù)劚救说南敕ㄅc建議。
(一)監(jiān)測內(nèi)容
監(jiān)測內(nèi)容包括學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)業(yè)能力兩大部分。學(xué)習(xí)環(huán)境的調(diào)查應(yīng)包含教育政策、人員配備與管理、教學(xué)設(shè)備、家庭的經(jīng)濟(jì)狀況與對教育的投入等內(nèi)容。學(xué)業(yè)能力調(diào)查的內(nèi)容不僅要包括對基礎(chǔ)知識和基本技能的測試,也應(yīng)包括對學(xué)習(xí)狀況和學(xué)習(xí)態(tài)度的調(diào)查。從理論上來說,試題最好能覆蓋所有課程標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的內(nèi)容。在實(shí)際調(diào)查中難以做到時,所調(diào)查的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)從學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)中隨機(jī)抽出。
2000年開始,經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)實(shí)施了國際性學(xué)生學(xué)業(yè)能力素養(yǎng)評價(Programme for International Student Assessment,簡稱PISA),調(diào)查與評價15歲青少年是否具備服務(wù)于將來社會所需要的能力。PISA的試題中很多不是單純的學(xué)科內(nèi)容,而是橫向考查各學(xué)科的綜合能力。目前我國正處于從大規(guī)模生產(chǎn)型經(jīng)濟(jì)向知識密集型經(jīng)濟(jì)的變革期,要保持經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展,基礎(chǔ)教育能否為社會提供所需的人力資源是關(guān)鍵所在。因此,廣東省進(jìn)行教育質(zhì)量監(jiān)測時應(yīng)關(guān)注和借鑒PISA的測試內(nèi)容與試題質(zhì)量。
(二)監(jiān)測對象
理論上,義務(wù)教育階段教育質(zhì)量監(jiān)測應(yīng)該包括全部的學(xué)科和年級。但是,建設(shè)和完善教育監(jiān)測系統(tǒng)不僅需要大量的財政投入,還需要集結(jié)一批教育科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、心理測量學(xué)、教育評價學(xué)、教育統(tǒng)計學(xué)、計算機(jī)軟件等諸多領(lǐng)域的專家。因此創(chuàng)建初期全面鋪開有相當(dāng)?shù)睦щy。參考國外同類監(jiān)測系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),廣東省可以先從一個年級一個學(xué)科做起。在測試過程中一邊鍛煉專業(yè)團(tuán)隊,一邊積累經(jīng)驗(yàn),而后再向其他年級和學(xué)科鋪開。這樣以點(diǎn)帶面,可以避免重復(fù)性投入,節(jié)省大量的人力和財力。
從全面評價義務(wù)教育質(zhì)量的目的來看,最理想的監(jiān)測對象是六年級、九年級學(xué)生。PISA的測試對象為15歲的青少年,相當(dāng)于義務(wù)教育結(jié)束階段的初中生。考慮到我省實(shí)際,建議改選初二學(xué)生,可安排在初二年級教學(xué)結(jié)束階段,或者剛升初三的開學(xué)時期。如財政狀況允許,監(jiān)測調(diào)查應(yīng)每年定期實(shí)施。根據(jù)學(xué)科重要性和試題開發(fā)難度,可以最先開發(fā)數(shù)學(xué)的質(zhì)量監(jiān)測測驗(yàn),然后逐步擴(kuò)展到語文、英語等學(xué)科。
(三)監(jiān)測方式
質(zhì)量監(jiān)測關(guān)心的焦點(diǎn)是被試群體的統(tǒng)計特征。只要抽出的樣本能夠代表所在的群體,就沒有必要進(jìn)行全體成員調(diào)查。因此抽樣是否正確,是決定教育質(zhì)量監(jiān)測是否成功的基礎(chǔ)。這里的統(tǒng)計抽樣包括兩個方面:一是隨機(jī)抽出被試樣本,二是從用于監(jiān)測的試題群(數(shù)量要足夠多)中隨機(jī)抽出試題。
隨機(jī)抽出的被試樣本必須代表廣東省被監(jiān)測年級的學(xué)生群體。樣本抽出可以班級為單位,按學(xué)生人數(shù)比率從各縣級行政區(qū)隨機(jī)抽出。為了保證調(diào)查的精度,對于人數(shù)較少的地區(qū)適當(dāng)增大抽出比率。一般可以參照這個標(biāo)準(zhǔn)來決定人數(shù):在每個縣級行政區(qū)內(nèi)每道試題的測試人數(shù)不得少于1000人(這樣才能保證估計試題難度、區(qū)分度等指標(biāo)的估計精度)。在參加調(diào)查的班級內(nèi),學(xué)生還可以做不同版本的試卷,用以消除“練習(xí)”效應(yīng),這樣能更有效的測出被試的真實(shí)學(xué)業(yè)能力。
試題的隨機(jī)抽樣,其意義在于確保用于監(jiān)測的試題能夠覆蓋學(xué)生所學(xué)的各個領(lǐng)域,這樣才能正確評價學(xué)生的學(xué)業(yè)能力。如果被試是因?yàn)榕既慌龅缴瞄L領(lǐng)域的題目所以答得好些,或者因?yàn)榕龅讲簧瞄L領(lǐng)域的題目而答得差的話,測試結(jié)果則會對學(xué)業(yè)能力的代表性帶來嚴(yán)重影響。理論上講,為了保證測試結(jié)果的代表性,被試需要做大量的試題。但是,大量的試題會給學(xué)生帶來極大的負(fù)擔(dān),心理上也會產(chǎn)生反感情緒以至消極應(yīng)對。因此,一套試卷的題量應(yīng)控制在兩節(jié)課的時間內(nèi),這就需要在組卷方法上下功夫。例如,同時編制若干套試卷,各套試卷之間設(shè)置一定數(shù)量的相同試題。因?yàn)轫?xiàng)目反應(yīng)理論(Item Response Theory)中有鏈接(Linking)技術(shù),可將不同試卷中的題目難度、區(qū)分度等表示在共同的尺度上。形象地說,這樣就可以用同一把尺子來量出不同試卷的試題難易、被試間的能力高低等(鏈接技術(shù)還可以比較不同年度的學(xué)業(yè)能力水平)。
NAEP、TIMSS、PISA等學(xué)業(yè)能力調(diào)查都采用隨機(jī)抽樣調(diào)查的方式,他們的成功經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。
(四)保障體制
為保證質(zhì)量監(jiān)測的公正性和客觀性,調(diào)查的方針和計劃的制定應(yīng)該由一個獨(dú)立于教育行政部門的機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。試卷構(gòu)成、樣本抽出、調(diào)查實(shí)施、評分、數(shù)據(jù)的整理和分析、形成報告書等,可委托給大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)和民間企業(yè)。質(zhì)量監(jiān)測的費(fèi)用應(yīng)全部由教育財政支出,嚴(yán)格禁止調(diào)查機(jī)構(gòu)參與任何與調(diào)查有關(guān)的營利活動。這樣既可以保證調(diào)查的質(zhì)量,又能保證調(diào)查的公正性,為各級教育行政部門作出判斷和決策提供數(shù)據(jù)與信息。
受委托機(jī)構(gòu)向教育行政部門和社會提供的調(diào)查信息除了各種統(tǒng)計結(jié)果,還應(yīng)該提供調(diào)查實(shí)施的過程和數(shù)據(jù)分析的方法等內(nèi)容,以避免個人隨意做出對自身有利的解釋。同時,應(yīng)盡量避免對所提供的結(jié)果內(nèi)容進(jìn)行解釋和評論,以免公眾對所提供信息的客觀性產(chǎn)生疑慮,以確保信息的可信性和權(quán)威性。教育行政部門則可依據(jù)調(diào)查結(jié)果自行解釋、制定及改善政府的教育決策。社會也可以多層面地解讀調(diào)查結(jié)果,從而評價和監(jiān)督教育行政部門的教育決策。
為了避免學(xué)校、教師、學(xué)生之間的惡性競爭,應(yīng)嚴(yán)格禁止公開涉及教師及學(xué)生個體的信息。另一方面,花費(fèi)大量人力物力獲得的高質(zhì)量的調(diào)查數(shù)據(jù)非常寶貴,在公開監(jiān)測信息時不應(yīng)僅限于公布調(diào)查的統(tǒng)計結(jié)果,也應(yīng)該考慮將除去個人信息的原始數(shù)據(jù)公開。這樣有利于更多的研究者從各個方面進(jìn)行更深入的研究。雖然數(shù)據(jù)公開伴隨著一些負(fù)面的影響,但是可以從更多的角度向教育界反饋更多更全面的信息。
高精度的質(zhì)量監(jiān)測需要一個龐大的高質(zhì)量的試題庫的支撐。題庫中的試題不僅需要經(jīng)過預(yù)測的檢驗(yàn),而且需要覆蓋測試所需的全部內(nèi)容領(lǐng)域。同時,各領(lǐng)域的試題均需保證一定的數(shù)量。為延長題庫中試題的使用壽命,監(jiān)測所使用的試題不應(yīng)公開。但由于曝光、內(nèi)容的時效性等原因也會造成試題損耗,需要向題庫定期補(bǔ)充新的試題。
教育質(zhì)量監(jiān)測是一個龐大的系統(tǒng)工程。不僅在初建階段,它的基本方針與設(shè)計、題庫建設(shè)需要各方面專家的共同參與,而且,系統(tǒng)的運(yùn)行也需要多種專業(yè)人才的支撐。根據(jù)國外同行經(jīng)驗(yàn),臨時召集兼職專家組成團(tuán)隊的方式無法保障題庫維護(hù)、試題評價、試卷構(gòu)成、樣本抽出、數(shù)據(jù)分析等工作的需要,應(yīng)該有一支常設(shè)的包括教育調(diào)查、教育測試、心理測量、計算機(jī)軟件等專家的團(tuán)隊。
二、省級義務(wù)教育質(zhì)量監(jiān)測的發(fā)展方向
從美國、日本等國家的研究趨勢上看,“計算機(jī)化”和“與學(xué)習(xí)一體化”將是未來教育質(zhì)量監(jiān)測的發(fā)展方向。我國正處在一個急速變化的時期,測試與評分的“計算機(jī)化”可以大大縮短獲得各種調(diào)查結(jié)果的時間,提高對策的時效性。我們應(yīng)在大力加強(qiáng)實(shí)施“計算機(jī)化”測試的設(shè)施裝備的同時,大力開展“計算機(jī)化”的相關(guān)基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)。特別是漢語作文的計算機(jī)自動評分技術(shù)的開發(fā),對中國的計算機(jī)化測試的發(fā)展至關(guān)重要。
與“計算機(jī)化”相比,關(guān)于“與學(xué)習(xí)一體化”的診斷性學(xué)業(yè)測試,雖然不乏Tatsuoka(1990)、市川等人(2011)等一些值得借鑒的關(guān)于方法研究和實(shí)踐研究的成功案例,但總體來說目前尚處于研究探索階段。現(xiàn)在許多國家都在加大對這方面的研究投入。診斷性測試的研究不僅需要教育科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、心理測量學(xué)、教育評價學(xué)等方面專家的共同參與,同時需要學(xué)生和科任教師的通力合作。與美國、日本等國家相比,我國在這方面的研究占有優(yōu)勢。
一、中職英語口語教學(xué)存在的問題及原因分析
隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的加快,我國與其他國家經(jīng)濟(jì)文化交流日益頻繁,英語口語已成為必不可少的交流工具。由于中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校學(xué)生的英語基礎(chǔ)普遍較差,而傳統(tǒng)的灌輸教學(xué)方式和枯燥的英語教學(xué)環(huán)境嚴(yán)重地影響了英語口語的教學(xué)質(zhì)量,影響了職業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng),也在一定程度上影響和制約了職業(yè)教育的發(fā)展。
1.中職英語課程設(shè)置不合理。英語課雖然是中職學(xué)校的主要文化課程之一,但是由于中職學(xué)校的特點(diǎn)是培養(yǎng)各類中等職業(yè)技術(shù)人才,學(xué)校的重點(diǎn)放在專業(yè)課上,整個職業(yè)教育系統(tǒng)內(nèi)部對英語教育重要性認(rèn)識不足,英語被視為可有可無的閑科、副科,在英語教學(xué)實(shí)踐中,英語課程設(shè)置的種種弊端逐漸顯露出來。在課程設(shè)置和平時的教學(xué)活動中,一些中職學(xué)校對英語教學(xué)每學(xué)期的課時和學(xué)制方面進(jìn)行的縮減和限制,忽視英語教學(xué),使英語教學(xué)無法達(dá)到教學(xué)大綱規(guī)定的要求。
2.教師教學(xué)方法單一、教學(xué)設(shè)備陳舊。在職業(yè)英語教學(xué)軟件方面,部分英語教師沒有積極地開發(fā)適合現(xiàn)代生源英語基礎(chǔ)的教學(xué)模式,習(xí)慣用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段組織教學(xué),無法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣,無法完成現(xiàn)有的英語教學(xué)任務(wù)。很多學(xué)生在英語課堂上不愿發(fā)言,使英語學(xué)習(xí)處于枯燥的講解和被動的應(yīng)試中,往往老師在臺上滔滔不絕,學(xué)生在臺下混混欲睡,英語教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量無法提高。
3.學(xué)生基礎(chǔ)較差。中職生源英語基礎(chǔ)參差不齊,普遍較差。近年來,由于各種原因,中職學(xué)校的學(xué)生素質(zhì)普遍下滑。進(jìn)入中等職業(yè)學(xué)校學(xué)習(xí)的的生源,都是升入普通高中的“落榜者”,大部分是無法升入高中或者連初中都沒畢業(yè)才選擇進(jìn)入中職學(xué)校的。由于基礎(chǔ)較差,大部分學(xué)生對英語課由聽不懂到聽不進(jìn),久而久之,便形成厭學(xué)情緒,帶動不起學(xué)習(xí)興趣,從而造成了英語教學(xué)的困難。
4.學(xué)生“啞巴英語”現(xiàn)象嚴(yán)重。英語口語教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生口頭交際能力,然而在現(xiàn)實(shí)中,中職英語口語教學(xué)一直是英語教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)。中職學(xué)校的英語口語教學(xué)一直被人們所忽視,造成了學(xué)生口語表達(dá)能力差,相互間口語交流困難,“啞巴英語”現(xiàn)象仍然很普遍。在進(jìn)行課堂口語練習(xí)時,有的學(xué)生不積極參與口語訓(xùn)練,一到口頭表達(dá),就抓耳撓腮。在交際時,更是難于利用語言表達(dá)思想、進(jìn)行口頭交流。
5.教學(xué)評價和中職英語大綱不配套。一直以來, 中職英語課程的教學(xué)評價都基本沿用普通高中英語課程的教學(xué)與評價模式,英語教學(xué)由于缺少有效的外部評價機(jī)制,校內(nèi)評價機(jī)制又不夠完善,英語教學(xué)評價分量輕,起不到激勵作用。對教師而言,其教學(xué)過程、教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)效果等方面的評價較寬松;對學(xué)生而言,其學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)效果等方面的檢測與評價也較為寬松。特別是在英語口語訓(xùn)練方面,教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)評價更多地是與考試和測驗(yàn)結(jié)合起來,重讀寫、輕聽說的觀念根深蒂固,這種傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)評價方式給英語口語教學(xué)和學(xué)生發(fā)展帶來一定的影響。
二、中職英語口語教學(xué)提升的對策
對于中職英語口語教學(xué)中存在的問題,要在教學(xué)實(shí)踐中,從根本上處理好學(xué)生對英語學(xué)習(xí)的正確認(rèn)識,采用適合中職學(xué)生的教學(xué)方法,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)英語的主動性和積極性,參與課堂互動交流,不斷提高學(xué)生英語口語能力。
1.要確定適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)起點(diǎn)和合理的教學(xué)目標(biāo)。根據(jù)中職學(xué)校的生源特點(diǎn),確定適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)起點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)材料的取舍和組織對于教學(xué)效果和教育目標(biāo)意義重大,這就要求我們英語教師要把握好尺度,對教材進(jìn)行認(rèn)真分析、選擇、整理和再加工,教師圍繞確定的目標(biāo)選擇、設(shè)計、制作、組合各種書面和聲像教學(xué)材料。在英語口語教學(xué)過程中,材料應(yīng)具有吸引力,能引起學(xué)生興趣。要從學(xué)生角度來看待材料,充分考慮各個層次學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)能力,讓他們各盡所能,快樂地享受學(xué)習(xí)給他們帶來的樂趣,盡量減少失敗給他們帶來的挫折感。
2.要強(qiáng)化用英語口語講授。英語教學(xué)應(yīng)盡量培養(yǎng)學(xué)生的英語思維,要求教師采用全英式教學(xué)。但部分教師認(rèn)為學(xué)生聽不懂和不理解,除課文用英語朗讀外,其余的課堂講解基本上是用漢語進(jìn)行,久而久之,學(xué)生的聽力無法提高,更不用說英語交流了,教師的口語水平也日趨退化。教學(xué)實(shí)踐表明,中職英語教學(xué)使用英語組織課堂教學(xué)是非常必要的。
3.加強(qiáng)學(xué)生英語語感的培養(yǎng)。口語能力的高低,實(shí)質(zhì)上取決于英語語感的強(qiáng)弱。在口語訓(xùn)練中,要以聽的訓(xùn)練為基礎(chǔ),在聽懂、理解的基礎(chǔ)上再進(jìn)行說的訓(xùn)練。聽的訓(xùn)練包括聽錄音、聽老師、聽同學(xué)、聽對話。聽多了,聽熟了,說起來也順口了。要讓學(xué)生愿說,首先必須讓他們會說,這就需要強(qiáng)化模仿這一環(huán)節(jié)。經(jīng)常模仿錄音能使學(xué)生語音語調(diào)純正,表達(dá)流暢。在反復(fù)模仿的基礎(chǔ)上,學(xué)生大量積累了語言,培養(yǎng)了語感,潛移默化中提高了口語表達(dá)能力。
4.注重英語口語交流能力鍛煉。教師在教學(xué)中要多創(chuàng)設(shè)一些生活情景,激發(fā)學(xué)生的交流需要,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。在教學(xué)過程中,可以依據(jù)教材內(nèi)容,用實(shí)物、圖片等輔助手段,設(shè)置一情一景,激活學(xué)習(xí)興趣。例如,在教學(xué)中可以選取大量生活情景中常要表達(dá)的意念和常用的口語,如:"Good morning","Excuse me","See you later"等等,不但內(nèi)容淺顯,還可以獨(dú)立表達(dá)意愿,貼近實(shí)際。
5.探索新的中職英語口語教學(xué)評價方式。中職英語教學(xué)必須緊緊圍繞提高學(xué)生就業(yè)能力為宗旨,以培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的英語學(xué)習(xí)興趣為手段,開發(fā)與中職學(xué)生能力基礎(chǔ)相適應(yīng)的課程,開展多種形式的教學(xué)活動,形成有自己特色的教學(xué)綜合評價方式。為了增加學(xué)生的英語接觸機(jī)會,可以開展英語第二課堂、興趣小組活動、口語課程學(xué)習(xí)等。教師利用教學(xué)活動和評價活動,使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程處處有新意,處處有樂趣。
參考文獻(xiàn)
[1] 徐小貞.高職英語教育理論與方法[M].高等教育出版社,2004.
[2]何榮.職校英語素質(zhì)教育的問題和對策[J].池州師專學(xué)報,2003,(8).
關(guān)鍵詞: 高職教育 工程測量 教學(xué)改革
近些年來,由于測量技術(shù)和方法的突飛猛進(jìn),傳統(tǒng)的測量教學(xué)模式?jīng)]有及時跟上時代的發(fā)展,致使學(xué)生學(xué)到的知識陳舊,而跟不上時代的前進(jìn)步伐;學(xué)生畢業(yè)后走上工作崗位面對現(xiàn)代測量儀器一頭霧水,無從下手,不能很快地進(jìn)行工地的測量工作。種種弊端的出現(xiàn)警示我們必須盡快探索新的教學(xué)方法,優(yōu)化教材內(nèi)容,制定合理有效的考核方式,有效培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)場實(shí)踐操作能力。
一、工程測量教學(xué)內(nèi)容及方法的改革
從現(xiàn)有的教材來看,大多數(shù)教材的內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際相脫節(jié),這就要求我們根據(jù)現(xiàn)時工程的生產(chǎn)實(shí)際選用合理的教學(xué)內(nèi)容,對教材傳統(tǒng)的測量內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲嚎s與補(bǔ)充。比如鋼尺量距的精確計算方法只做簡單介紹,角度測量中光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)也只做了解,增加計算器編程方法與應(yīng)用,全站儀在施工放樣中的使用方法及注意事項(xiàng),GPS在施工中的應(yīng)用,等等,使講授內(nèi)容具有時代感,以保證課程教學(xué)符合用人單位的需求。現(xiàn)在的教材用大量的篇幅去講原理,具體使用方法及注意事項(xiàng)一筆帶過,而高職院校所需要的恰恰是如何使用。數(shù)據(jù)軟件已經(jīng)相當(dāng)成熟,工程中測量數(shù)據(jù)處理過程可采用案例教學(xué)的形式,也可給學(xué)生推薦幾種測量數(shù)據(jù)處理軟件,讓學(xué)生了解如何將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為需要的測量成果。
因?yàn)楣こ谭N類多樣,這就要求測量人員能夠靈活應(yīng)用測量知識,積極思考,應(yīng)對不同的測量任務(wù)。為此,我們在課堂教學(xué)中應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生思考,布置一些有代表性的現(xiàn)場測量實(shí)例讓他們進(jìn)行思考,多在課堂上展開測量方法的討論,比較其優(yōu)缺點(diǎn),并穿插即時問答,來吸引學(xué)生的注意力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們分析問題和解決問題的能力。
現(xiàn)在的測量儀器都是電子類產(chǎn)品,功能齊全,使用方便,對不同專業(yè)的學(xué)生講解的側(cè)重點(diǎn)應(yīng)有所不同,分別講解其相應(yīng)的先進(jìn)設(shè)備及相關(guān)內(nèi)容。通過利用多媒體的教學(xué)手段,制作多媒體課件,充分利用錄像、多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段和方法,增加學(xué)生的知識面和信息量,培養(yǎng)學(xué)生的好奇心,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,來改善課堂環(huán)境。學(xué)生對所講內(nèi)容的理解是抽象的,為了能夠吸引學(xué)生的注意力,在課件中應(yīng)引入一些相關(guān)的工程實(shí)例讓學(xué)生模仿學(xué)習(xí)。
二、工程測量實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革
工程測量實(shí)習(xí)是工程測量教學(xué)中非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié),是進(jìn)一步鞏固和深化課堂所學(xué)理論知識和提高測量實(shí)踐技能的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。但是目前測量實(shí)訓(xùn)教學(xué)還存在很多不足之處。主要表現(xiàn)在:高職院校的擴(kuò)招學(xué)生在逐年增多,但是測量儀器的配置并沒有按比例增加,而且儀器更新快、費(fèi)用高,學(xué)校經(jīng)費(fèi)有限,測量設(shè)備更新跟不上時代的發(fā)展。設(shè)計的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目與施工現(xiàn)場的測量工作仍有一定的距離,未能完全把工程建設(shè)中的現(xiàn)代測量新技術(shù)、新方法和新儀器運(yùn)用進(jìn)來,致使校內(nèi)實(shí)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)踐相脫節(jié),畢業(yè)生走上工作崗位以后,所接觸的儀器都是在校期間接觸不到的較先進(jìn)的新儀器,一時適應(yīng)不了先進(jìn)的新儀器,導(dǎo)致企業(yè)對學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生了質(zhì)疑。實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地的建設(shè)不完善,有的項(xiàng)目甚至還處于待建狀態(tài)。
為了解決上述問題,建議采取以下教學(xué)改革措施。
1.增加設(shè)備的資金投入,創(chuàng)造機(jī)會接觸新儀器、新產(chǎn)品、新方法。
傳統(tǒng)的測量儀器已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)需要,這些設(shè)備已經(jīng)逐步被工程單位所淘汰。實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備大部分滯后于生產(chǎn)單位所用儀器設(shè)備,因此,學(xué)校應(yīng)加大測量實(shí)訓(xùn)設(shè)備的資金投入,加快儀器設(shè)備的更新?lián)Q代,以滿足教學(xué)和科研工作的需要。由于學(xué)校的教學(xué)資金有限,對于比較昂貴的儀器設(shè)備,可以少買幾臺,老師操作講解,學(xué)生進(jìn)行觀摩學(xué)習(xí),這樣就可避免學(xué)生畢業(yè)后走入工作崗位完全與生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)。
有些比較先進(jìn)的儀器在高校中還無法普及,為解決實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備普遍滯后于工程單位儀器設(shè)備的問題,系部需要經(jīng)常組織有關(guān)教師和學(xué)生參加測繪新儀器、新技術(shù)、新產(chǎn)品的展示會,并結(jié)合教學(xué)實(shí)際情況安排,邀請測量技術(shù)專家做講座。還可與測繪儀器商家合作,利用學(xué)校的講臺,為儀器商家提供新儀器、新產(chǎn)品介紹演示的機(jī)會,同時師生也能熟悉、接觸新儀器,了解新技術(shù)的教學(xué)目的。
2.合理分配實(shí)習(xí)設(shè)備。
由于學(xué)生規(guī)模不斷擴(kuò)大,測量實(shí)習(xí)設(shè)備沒有及時得到補(bǔ)充,處于不足狀態(tài),因此必須合理分配實(shí)習(xí)設(shè)備。可以根據(jù)專業(yè)不同錯開開課時間,使實(shí)習(xí)設(shè)備得到充分利用,加大使用效率。比如建筑工程技術(shù)專業(yè)和建筑工程管理專業(yè)的測量理論課都可以安排在第一學(xué)年的第二學(xué)期,建筑工程技術(shù)專業(yè)的測量實(shí)踐安排在本學(xué)期的后幾周,而建筑工程管理專業(yè)的測量實(shí)踐安排在下一學(xué)期的前幾周,而且九月份正值秋高氣爽之時,也是測量實(shí)踐的好時節(jié),這樣就能很好地解決每學(xué)年第一學(xué)期測量儀器閑置的情況。
實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該對外開放,讓學(xué)生充分利用自己的閑置時間進(jìn)行測量實(shí)踐的學(xué)習(xí),這樣部分學(xué)生就能在理論學(xué)完以后馬上進(jìn)入實(shí)踐環(huán)節(jié),而不必等到所有課程結(jié)束以后由學(xué)校統(tǒng)一安排實(shí)訓(xùn),這樣有助于學(xué)生加強(qiáng)和鞏固課堂所學(xué)理論知識。測量實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該設(shè)立一種類似于圖書館借書的儀器借出制度,這樣學(xué)生可以隨時借取儀器,進(jìn)行測量實(shí)踐的學(xué)習(xí),比如學(xué)生可以利用學(xué)生證和押金借儀器。實(shí)驗(yàn)室對外開放,也有利于教師進(jìn)行科研活動。
3.學(xué)生實(shí)習(xí)內(nèi)容要與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合。
通常的校園實(shí)訓(xùn)與生產(chǎn)實(shí)踐是不同的,校園實(shí)踐往往易受各種地形環(huán)境條件限制,而不能真正模擬施工現(xiàn)場環(huán)境,只有通過去生產(chǎn)單位實(shí)踐才能真正地提高職業(yè)類學(xué)生的技能。社會實(shí)踐過程中可能出現(xiàn)多種不同的問題,可以借助工程實(shí)踐采用集中處理的方式,請教施工專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行處理,學(xué)生在解決問題的過程中能學(xué)到知識,而且這樣學(xué)到的知識往往印象深刻,能夠舉一反三,起到事半功倍的效果。還要盡量創(chuàng)造校企合作的機(jī)會,有時候企業(yè)不愿意接收實(shí)習(xí)生,這就需要政府出臺一些政策,比如,在企業(yè)資質(zhì)申請的時候,有校企合作協(xié)議的企業(yè)給予優(yōu)先考慮,或者干脆在企業(yè)申請資質(zhì)的時候加這么一條。此外,系里開選修課時,專門開設(shè)一門利用多媒體演示施工現(xiàn)場測量實(shí)踐操作過程的課程,這樣也有助于學(xué)生對施工現(xiàn)場的了解。
4.融入職業(yè)技能鑒定。
職業(yè)技能是讓學(xué)生通過對工程測量基本知識和基本理論的學(xué)習(xí)及測、算、繪等基本功的培養(yǎng),掌握各種測繪儀器的操作與使用方法,具備開展測繪工作和應(yīng)用測繪成果的能力。因此,實(shí)施測量職業(yè)技能培訓(xùn)及鑒定是一條行之有效的培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力非常好的途徑。
三、工程測量考核方式的改革
工程測量這門課程理論和實(shí)踐結(jié)合非常緊密,試卷考核方式難以反映學(xué)生的實(shí)踐操作能力和解決問題的能力,所以在考試時應(yīng)該把實(shí)踐操作也融合進(jìn)去,采取試卷考試和實(shí)操考核相結(jié)合的方式。
具體操作如下:學(xué)生的成績由以下三部分組成:理論成績(40%)、測量實(shí)習(xí)(30%)、實(shí)操考試(30%)。理論成績包括考試成績(30%)、平時成績(10%),平時成績包括課堂表現(xiàn)成績和作業(yè)成績;測量實(shí)習(xí)成績包括實(shí)習(xí)出勤(10%)、平時實(shí)習(xí)表現(xiàn)(10%)、實(shí)習(xí)報告的完成情況(10%);實(shí)操考試采取抽題的方式進(jìn)行現(xiàn)場操作考試。
四、師資隊伍建設(shè)的改革
[關(guān)鍵詞] 醫(yī)學(xué)院校;教學(xué)質(zhì)量;教學(xué)改革;工程建設(shè);問題與對策
[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] C [文章編號] 1673-7210(2012)10(c)-0143-02
新時期高等醫(yī)學(xué)院校教育的首要任務(wù)是培養(yǎng)高層次的醫(yī)學(xué)創(chuàng)新型人才,而學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)是高等醫(yī)學(xué)院校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵[1-3]。高等醫(yī)學(xué)類院校的教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)是我國醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的重大教學(xué)改革項(xiàng)目,目的就是為了提高高等醫(yī)學(xué)類院校的本科教學(xué)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享,為國家培養(yǎng)優(yōu)秀的創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才[4-6]。近年來,我國高等醫(yī)學(xué)教育事業(yè)不斷發(fā)展,醫(yī)學(xué)類院校的招生規(guī)模也逐漸擴(kuò)大,不僅在國內(nèi)招生,還要面向世界招生,為新時期醫(yī)學(xué)事業(yè)的發(fā)展提出了更高層次的要求。在招生規(guī)模不斷擴(kuò)大到同時,高等醫(yī)學(xué)院校的師資力量相對不足,為了培養(yǎng)“生物-心理-社會”新型醫(yī)學(xué)模式的創(chuàng)新型人才,需要將資源全面協(xié)調(diào)發(fā)展,將醫(yī)學(xué)教學(xué)的課程模式進(jìn)一步優(yōu)化,擴(kuò)大高等醫(yī)學(xué)院校學(xué)生的知識和視野,結(jié)合現(xiàn)代化的教學(xué)手段和教學(xué)方法,改革在教學(xué)改革工程建設(shè)中出現(xiàn)的各種問題。
1 醫(yī)學(xué)院校在教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)中存在的問題
教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)是當(dāng)前我國高等醫(yī)學(xué)院校實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。培養(yǎng)動手能力強(qiáng)、職業(yè)素質(zhì)素質(zhì)高的醫(yī)學(xué)創(chuàng)新型人才是實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)良性發(fā)展的關(guān)鍵步驟,如何提高高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的運(yùn)行模式是亟待解決的重大問題。通過分析目前我國高等醫(yī)學(xué)院校中教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的現(xiàn)狀,可以發(fā)現(xiàn)在諸多方面均存在弊端。
1.1 醫(yī)學(xué)院校的教學(xué)實(shí)踐性較強(qiáng),難以體現(xiàn)綜合發(fā)展趨勢
在高等醫(yī)學(xué)院校中,教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)要緊密結(jié)合醫(yī)學(xué)臨床實(shí)踐。通過實(shí)踐過程中多學(xué)科的合作,可以實(shí)現(xiàn)生命原有的動態(tài)性和系統(tǒng)性的展現(xiàn),將基礎(chǔ)學(xué)科和臨床實(shí)踐緊密整合,實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)知識的縱向與橫向的整合,但實(shí)際操作過程中,臨床工作的醫(yī)務(wù)人員很難將多個學(xué)科進(jìn)行有效整合,知識運(yùn)用的綜合性較差,未能實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)綜合的良好發(fā)展。
1.2 醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的評估體系過時
在醫(yī)學(xué)科技高速發(fā)展的現(xiàn)代化社會,隨著新教學(xué)方案與教學(xué)手段的運(yùn)用,高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的評估體系也在不斷更新。當(dāng)前我國高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的評估體系已不能滿足時展的需求,需要建立更加規(guī)范且客觀的評估體系跟隨時展。教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)是普及一代人的大眾化工程,為了提高全體國民的素質(zhì)建設(shè),需要引導(dǎo)醫(yī)學(xué)學(xué)生健康成長。
1.3 醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)缺乏有效的考核評估機(jī)制
高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的申報過程多為團(tuán)隊協(xié)作,通過多方的努力共同整合資源一蹴而就,但申報成功后很少有人問津,甚至幾年到幾十年都不會有更新出現(xiàn),不能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,對于醫(yī)學(xué)創(chuàng)新型人才來講這是致命的,是刻不容緩需要解決的重大問題,如何保證高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)健康可持續(xù)良性發(fā)展需要建立有效的考核評估機(jī)制,跟隨時代的發(fā)展步伐,進(jìn)行不斷更新。
1.4 醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的利用率不高
高等醫(yī)學(xué)院校的學(xué)生知識獲取主要通過課堂教學(xué)來實(shí)現(xiàn),部分技能需要通過臨床實(shí)踐得以獲得,在教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)陳舊過時、缺乏有效的考核評估機(jī)制情況下,學(xué)生很少瀏覽精品課程或網(wǎng)絡(luò)課程,使得大量共享資源流于形式,網(wǎng)絡(luò)資源的利用率極度低下,使得醫(yī)學(xué)創(chuàng)新型人才的建設(shè)成為了一句“空口號”,嚴(yán)重阻礙了學(xué)生的創(chuàng)新性發(fā)展。
2 醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的解決對策
根據(jù)當(dāng)前我國高等醫(yī)學(xué)院校在教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)中所出現(xiàn)的問題,分析其原因,制定有針對性的解決方案,合理利用各種資源,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ),作出適度調(diào)整和必要的改進(jìn),具體方案如下:
2.1 加大醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的經(jīng)費(fèi)
當(dāng)前我國高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的表現(xiàn)形式較為單一,使得師資團(tuán)隊成為了虛擬實(shí)體,教學(xué)課程僅為文字教學(xué),使得教學(xué)形式流于書本,隨著科技手段的不斷發(fā)展,多媒體教學(xué)不斷進(jìn)入,可增加教學(xué)手段,強(qiáng)化知識的表現(xiàn)力度,同時制定視頻、動畫等形式表現(xiàn)出來,對復(fù)雜的生理過程和臨床病癥進(jìn)行模擬演示,這些過程的實(shí)現(xiàn)需要投入大量經(jīng)費(fèi)。通過加大醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的經(jīng)費(fèi)投入還能建立新型的團(tuán)隊合作模式,師生共贏,使學(xué)生進(jìn)入角色。
2.2 醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的合理定位
高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的目的是為了培養(yǎng)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新型人體,同時還能提高師資隊伍的業(yè)務(wù)能力,通過良師益友的言傳身教對學(xué)生會起到一種感召效果,對其發(fā)揮良好的引導(dǎo)作用。高等醫(yī)學(xué)院校的教師不僅給學(xué)生傳授知識,還具有較高的臨床經(jīng)驗(yàn),可以在實(shí)踐中對學(xué)生進(jìn)行更深層的指導(dǎo)和引導(dǎo)。根據(jù)高等醫(yī)學(xué)院校的具體情況,積極培養(yǎng)有熱情、有活力、有進(jìn)取心的師資隊伍,尤其是骨干核心力量,通過聘請外來高職專家對本院的教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)進(jìn)行合理定位,可以開拓師生視野,實(shí)現(xiàn)“生物-醫(yī)學(xué)”模式向“生物-心理-社會”模式的轉(zhuǎn)變,把心里因素的教育作為不可分割的一部分,提高師生自我遵守的職業(yè)道德。 2.3 醫(yī)學(xué)院校師生基礎(chǔ)能力素質(zhì)的培養(yǎng)
高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)實(shí)現(xiàn)良好改革的關(guān)鍵在于提高師生學(xué)習(xí)的積極性,教師可以輕松施教,學(xué)生可以愉快接受,是學(xué)習(xí)成為一種樂趣,可以主動接受基礎(chǔ)能力的學(xué)習(xí)。由于高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)是多學(xué)科的,需要進(jìn)行知識整合,為師生學(xué)習(xí)提出了更高層次的要求,如何加強(qiáng)學(xué)生基礎(chǔ)知識間的融合與聯(lián)系成為了新的突破點(diǎn),使得團(tuán)隊合作更加精益求精。通過信息知識的傳遞,滲透了更多的人文知識,可筑造高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的核心,利于培養(yǎng)高素質(zhì)的新型醫(yī)學(xué)創(chuàng)新型人才。
2.4 醫(yī)學(xué)院校資源共享平臺的建設(shè)
高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的目的是為了提高本科教學(xué)質(zhì)量,主要的實(shí)現(xiàn)手段為資源的優(yōu)質(zhì)共享,在信息化高速發(fā)展的現(xiàn)代社會,固有知識與技術(shù)的競爭優(yōu)勢是短暫的,在與其他人進(jìn)行知識交換的同時,集體知識與個人能力將會不斷獲得自我更新和提升,不斷接受新知識和新技術(shù),將其引用到教學(xué)過程中,可以增強(qiáng)競爭的優(yōu)勢,建立良好的資源共享平臺是實(shí)現(xiàn)高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的關(guān)鍵步驟。
高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)需要建立有效的良性推動機(jī)制[7-9],將培養(yǎng)人作為考核的立足點(diǎn),將培養(yǎng)一代人作為業(yè)績目標(biāo),隨著科技的發(fā)展不斷更新優(yōu)化考核評分方法。將高等醫(yī)學(xué)院校的教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)作為一項(xiàng)長期的效應(yīng)累積,可以增強(qiáng)醫(yī)學(xué)學(xué)生的生活狀態(tài)、學(xué)習(xí)狀態(tài)、師生的快樂指數(shù)。通過建立有效的評分機(jī)制和考核機(jī)制可以提升高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)的實(shí)際效果,建立一支具有現(xiàn)代教育理念和創(chuàng)新精神、教學(xué)能力強(qiáng)、熟悉實(shí)際業(yè)務(wù)流程、掌握過硬技術(shù)、樂于教書育人的高素質(zhì)實(shí)踐教學(xué)師資隊伍。充分發(fā)揮他們的科研優(yōu)勢,將科研成果轉(zhuǎn)化為臨床實(shí)驗(yàn)教學(xué),加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的更新,可以更好地培養(yǎng)本科學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
[參考文獻(xiàn)]
[1] 王登芹,程文靜,張帆,等.深化診斷學(xué)教學(xué)改革提高教學(xué)質(zhì)量[J].醫(yī)學(xué)信息,2010,23(6):1812-1813.
[2] 張海三,孟焱,杜云紅,等.醫(yī)學(xué)院校在教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)中存在的問題與對策[J].新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2011,28(5):650-653.
[3] 劉榮佩,史慶南,陸建生.“以質(zhì)量工程”為契機(jī),扎實(shí)推進(jìn)本科教學(xué)質(zhì)量建設(shè)工作[J].昆明冶金高等專科學(xué)校學(xué)報,2010,26(54):10-14.
[4] 聶正懷,孫澤庭.醫(yī)學(xué)院校臨床實(shí)踐教學(xué)的困惑與對策[J].中國高等醫(yī)學(xué)教育,2007,8(1):56-57.
[5] 謝峰,李營營.從“質(zhì)量工程”透析高等醫(yī)學(xué)院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革策略[J].長江大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2011,8(9):214-220.
[6] 葉勇玲,唐梅文,楊仕權(quán).構(gòu)建醫(yī)學(xué)院校創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的思考[J].醫(yī)學(xué)與哲學(xué),2007,28(4):66-67.
[7] 付麗,線福華,吳云,等.論醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)中實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建[J].醫(yī)學(xué)教育探索,2007,6(12):1095-1096.
[8] 施秉銀,習(xí)博,和水祥,等.依托國家級臨床技能實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心培養(yǎng)高素質(zhì)醫(yī)學(xué)人才[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2010,27(8):1-4.
關(guān)鍵詞:測量 角位置測量 絕對定位法 自適應(yīng)雙門限 低軌空間碎片 光電望遠(yuǎn)鏡
中圖分類號:TH751 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2015)07-0000-00
Abstract:Considering the characteristics of the small-field telescope observing space debris, the paper proposes an angular position measurement scheme for LEO space debris based on the absolute positioning method, which provides subsequent orbit determination and analysis. Firstly, make pass-through forecasting according to the orbital elements of TLE (Two Line Elements)and observing windows which satisfies twilight dark conditions and atmospheric transparent conditions; Secondly, during the time windows, use the telescope to make continuous observation of multiple space debris, obtain Fits image sequences, and record the optical axis direction in header file of Fits image; Then, detect the light spot of debris, extract the center of mass, and calculate the target-missing quality; Finally, take advantage of optic axis direction when observing to calculate the space debris’ azimuth and elevating angles and generate the curve of moving trajectory. The results of image processing denote that the proposed method can correctly extract the targeted bright spot and achieve accurate measurement of angular position.
Keywords:measurement; measurement of angular position; adaptive double-threshold; space debris in low earth orbit; optoelectronic telescope
1 引言
地球空間存在大量人造天體,包括活動目標(biāo)(人造衛(wèi)星、空間站、航天飛機(jī)、宇宙飛船等)和空間碎片 [1]。實(shí)際上,空間碎片短期內(nèi)無法清除,但通過不間斷監(jiān)測,持續(xù)進(jìn)行空間目標(biāo)定軌、編目和識別[2],可以建立和維持完整的空間目標(biāo)數(shù)據(jù)庫,最終實(shí)現(xiàn)早預(yù)警、早規(guī)避。相對于大視場望遠(yuǎn)鏡,小視場望遠(yuǎn)鏡CCD圖像讀出時間短、伺服跟蹤延遲小,更加適合對高速運(yùn)動的LEO空間碎片的跟蹤測量[3][4]。通過高精度的軸系定位,完成對碎片的高精度測量和跟蹤,這種方法稱為軸系定位法(或者絕對定位法)[5]。
地基光電望遠(yuǎn)鏡觀測LEO空間碎片的流程包括FITS圖像獲取、目標(biāo)提取、角位置測量、分析與識別等內(nèi)容,本文的主要貢獻(xiàn)總結(jié)如下:
(1)提出基于自適應(yīng)雙門限的圖像分析方法,從FITS圖像中成功提取LEO空間目標(biāo)。
(2)提出基于灰度加權(quán)的LEO空間碎片角位置測量算法,提取LEO空間目標(biāo)的質(zhì)心并獲取其脫靶量,并使用軸系定位法計算LEO空間碎片的絕對位置,生成LEO空間碎片運(yùn)動序列,提取角位置。
(3)實(shí)測數(shù)據(jù)的分析結(jié)果驗(yàn)證了方法的有效性。
2 基于自適應(yīng)雙門限的FITS圖像目標(biāo)提取
基于小視場望遠(yuǎn)鏡的LEO空間碎片觀測處理基本過程如圖1所示。本文的研究內(nèi)容聚焦于第二部分,提出使用自適應(yīng)雙門限方法進(jìn)行圖像分割和目標(biāo)提取處理,鑒別目標(biāo)“光斑”。
2.1 基于自適應(yīng)雙門限與面積匹配的目標(biāo)提取與鑒別
本節(jié)設(shè)計了LEO空間碎片的目標(biāo)提取方案。在圖像獲取的基礎(chǔ)上,要從FITS圖像中獲取空間碎片光斑,需要對圖像依次進(jìn)行如下處理:分割圖像,消除噪聲,恢復(fù)光斑,獲取潛在目標(biāo)集,最終鑒別目標(biāo),如下圖所示。
如果跟蹤丟失,則圖像中沒有目標(biāo),只有背景噪聲;當(dāng)目標(biāo)在望遠(yuǎn)鏡視場內(nèi)時,如果成像條件合適,目標(biāo)“光斑”明亮、飽滿,否則就黯淡、發(fā)散,如圖3所示;當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視場內(nèi)同時存在背景目標(biāo)(主要是恒星),出現(xiàn)多個“光斑”,則需要鑒別哪個屬于目標(biāo)“光斑” [6][7]。這就要求空間目標(biāo)提取算法具有較好的適應(yīng)性,既不能把成片的背景噪聲誤判為LEO空間碎片,還要把LEO空間碎片從多目標(biāo)背景中鑒別出來。
3目標(biāo)角位置測量
在小視場望遠(yuǎn)鏡跟蹤觀測生成的FITS圖像序列,采用軸系定位法(絕對定位法)確定LEO空間碎片的角位置,其處理過程分為目標(biāo)脫靶量計算、相對位置轉(zhuǎn)換和絕對位置測量3個步驟。圖4描述了小視場地平式望遠(yuǎn)鏡的觀測位置關(guān)系,其中,O-XYZ是站心地平坐標(biāo)系,Oo’是望遠(yuǎn)鏡光軸指向,o’-xy是視場坐標(biāo)系,P點(diǎn)是目標(biāo)“光斑”質(zhì)心。
4測量數(shù)據(jù)分析
本文數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是中國科學(xué)院云南天文臺1.3米地平式望遠(yuǎn)鏡跟蹤測量LEO空間碎片目標(biāo)生成的FITS圖像數(shù)據(jù)。該望遠(yuǎn)鏡的視場為 ,CCD像素數(shù)量為 , 灰度圖像,跟蹤成像輸出間隔為200ms。在Visual 2008開發(fā)環(huán)境中利用本文算法進(jìn)行角位置測量分析。
由于望遠(yuǎn)鏡觀測區(qū)域的天光噪聲和CCD圖像的量化和讀出噪聲,角位置測量數(shù)據(jù)存在一定誤差,而誤差會影響后續(xù)的定軌分析精度,因此采用多項(xiàng)式擬合以濾除噪聲。圖6為利用五階擬合獲得的1號和2號目標(biāo)的角位置曲線,計算擬合方差,剔除 以外的野值數(shù)據(jù),剔除結(jié)果如表4中的Interfered frames列所示。
5結(jié)語
本文研究了LEO空間碎片F(xiàn)ITS圖像序列的分析處理方法,實(shí)現(xiàn)了自動化的目標(biāo)提取和角位置測量。具體的,基于自適應(yīng)雙門限的目標(biāo)提取方法正確地區(qū)分了單目標(biāo)圖像、背景噪聲圖像和多目標(biāo)圖像,而前后幀目標(biāo)“光斑”的面積匹配保證了LEO目標(biāo)“光斑”從多目標(biāo)圖像中的正確提取。軸系定位法跟蹤測量的LEO空間碎片角位置曲線連續(xù)平滑,具有3分鐘以上的弧段長度,因此能夠滿足后續(xù)的定軌分析需求。盡管基于地基光電望遠(yuǎn)鏡的LEO空間碎片觀測受晨昏條件、天氣條件的限制,其仍然是地基遠(yuǎn)程雷達(dá)的有效補(bǔ)充手段,能夠?qū)崿F(xiàn)LEO空間碎片的跟蹤監(jiān)測。
參考文獻(xiàn)
[1]Klinkrad H. Space debris[M]. John Wiley & Sons Ltd, 2010.
[2]Huang J, Hu W, Ghogho M, et al. A novel signal processing approach for LEO space debris based on a fence-type space surveillance radar system[J]. Advances in Space Research, 2012, 50(11): 1462~1472.
[3]Jindong Jiang, Jianxia Zhao. Recent advances in related standards of China’s space debris. Aerospace China, 2011, 3: 1~2.
蔣晉東,趙劍霞.中國空間碎片相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究現(xiàn)狀[J].中國航天,2011,3:1~2.
[4]Xue Dong. Research of space debris laser ranging system with high repetition frequency[D]. Changchun: Institute of optical precision machinery and physics. 2014.1~119.
董雪.高重復(fù)頻率空間碎片激光測距系統(tǒng)研究[D].長春:光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所,2014. 1~119.
[5]Chunlai Li, Ziyuan Ouyang, Heng Du. Space debris and space environment[J]. Quaternary Sciences, 2002, 22(6):1~12.
李春來,歐陽自遠(yuǎn),都亨.空間碎片與空間環(huán)境[J].第四紀(jì)研究,2002,22(6):1~12.
[6]Schildknecht T, Musci R, Ploner M, et al. Optical observations of space debris in GEO and in highly-eccentric orbits[J]. Advances in Space Research, 2004, 34(5): 901~911.
[7]Chatterjee J, Pelton J N, Allahdadi F. Active Orbital Debris Removal Active orbital debris removal and the Sustainability of Space[M].Handbook of Cosmic Hazards and Planetary Defense. Springer International Publishing, 2014, 1~16.
[8] Tao M, Rong X, Changhai L, et al. Dark target identification algorithm and detecting ability of optoelectronic telescopes[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2013, 3: 14~22.
[9]White R L, Greenfield P, Pence W, et al. Tiled image convention for storing compressed images in fits binary tables[J]. arXiv preprint arXiv:1~17, 2012.
[10]Xu W, Li Q, Feng H, et al. A novel star image thresholding method for effective segmentation and centroid statistics[J]. Optik-International Journal for Light and Electron Optics, 2013, 124(20): 4673~4677.
收稿日期:2015-06-30
基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金(61372162)資助課題。