應用型本科攝影測量教學改革探討

楊延珍

（山東交通學院交通土建工程學院，山東 濟南 250357）

隨著第三次國土調查、房地一體、地理國情普查等全國范圍項目的實施，在國家基礎地理信息獲取及更新方面，攝影測量技術，尤其是傾斜攝影測量技術已經成為新型測繪中數據獲取最快捷的方式之一。對于應用型測繪地理信息及遙感科學與技術本科生專業教育而言，如何更加合理地設置培養方案、制定教學大綱及教學計劃，培養出能夠適應當今行業需求的現代化新型測繪人，如何讓學生在校期間學之即會，就業時會之即用，是特別值得深入思考的問題[1-2]。

論文以山東交通學院為例，在總結地理信息科學及遙感科學與技術專業，多年來攝影測量課程教學、課程實踐及科研項目實施的經驗基礎之上，對新工科背景下攝影測量課程及其實踐環節的教學改革方面進行了初步探討。

1 課堂教學現狀

作為地理信息科學、遙感科學與技術專業的學科基礎課，攝影測量課程是在掌握理論知識基礎之上，熟悉攝影測量流程，掌握外業數據獲取的技術方法、內業數據處理流程、各類數據產品的制作。目的是讓學生能夠在熟知理論基礎知識的同時，掌握完整的攝影測量作業過程，將來就業時能夠較快地融入項目工作當中去[3]。

傳統的攝影測量及其相關課程的教學過程主要是偏重于基礎理論知識的講解，內容多涉及高等數學、線性代數等數學知識，相對較難，也較為抽象。對于實踐操作方面由于長期以來硬件及其相關設備的缺乏，無法合理安排，實踐內容也基本只是涉及航片處理及產品制作。但是，對于攝影測量外業獲取數據部分，由于沒有相關的航測設備，因而無法正常安排。學生對這部分的了解也只是依賴于課堂上教師的簡單介紹，無法切實自己動手進行外業航測規劃，實踐過程也僅僅停留在簡單抽象的認知，因此長期以來就形成了“重理論，輕實踐”的一種教學模式。

在這種模式下，學生對課程理論知識的學習雖然能有較好地掌握，但是對于攝影測量的完整流程則不甚熟悉，除內業航片處理流程能較好把握之外，對于外業部分來講，幾乎沒有動手能力，造成了“一聽就會，一干就廢”的尷尬局面。這種教育模式對于應用型本科大學來講，已經遠遠落后，不能適應新時代社會本科培養人才的要求。因此當前培養模式亟待改革，學生在掌握基礎理論知識的基礎之上，掌握現代測繪技能，切實提升動手實踐能力，以成為適應現代社會需求的應用型本科人才。

2 教學改革探討

在分析了攝影測量課程傳統教育模式不足的基礎上，課程組教師就該課程教學改革進行了深入探討，通過走訪兄弟院校、同企業航測部門技術人員座談等方式，對該課程及相關課程當前教學模式、對畢業生的畢業技能要求等方面進行全方位交流，切實了解行業、企業需求，緊跟行業新技術、新趨勢，以制定更為合理的培養方案及課程大綱，培養學生各方面技能，提升就業適應能力。

2.1 合理修訂培養計劃

針對調研中暴露出來的原培養計劃中的不足，課程組教師經過深入細致的研討，修訂了原有的培養方案及課程質量標準。除原有的攝影測量學課程外，方案中新增了航空與航天數據獲取、無人機遙感、傾斜攝影測量課程以及相對應的實踐環節。同步修訂了課程質量標準，側重提升學生動手實踐能力，以達到行業、企業對畢業生技能要求[4]。

2.2 完善實驗室設備配置

長期以來，一方面由于航測及其相關設備，如無人機、大飛機、載荷、航測數據處理軟件等價格高昂，完整配置一套的話，少則幾十萬，多則上百萬。另一方面以前學科專業在本校屬于弱勢學科，重視程度較低，實驗室建設資金緊張，投入較少。因此攝影測量課程教學軟硬件設施跟不上，自然對于實踐內容的教學始終處于較薄弱的水平，外業實踐部分學生無法親自動手操作，無法掌握航測外業流程及注意事項。

近年來，隨著學科建設的發展及學校對該行業技術的逐漸重視，加大了資金投入，本校遙感科學技術及地理信息科學專業專門建立了航空遙感測量實驗室及仿真實驗室。硬件方面購置了固定翼無人機一架、六旋翼無人機一架、大疆精靈無人機八臺，還有八架訓練機。載荷方面有普通的數碼攝像機、五鏡頭傾斜攝影相機、多光譜相機等，配置了無人機模擬訓練平臺。軟件方面購置了國內外多種航測外業規劃、內業數據處理及產品制作的軟件。在合理的軟硬件配置條件下，學生能進行無人機模擬飛行訓練，可利用各類無人機進行實際外業飛行作業。攝影測量教學過程有了較強的“理論+實踐”基礎條件，為學生掌握完整地航測全流程提供良好的實踐實驗平臺[5]。

2.3 提升教師教學實踐水平

以往攝影測量課程的教學，由于受到航測設備的限制，沒有或者很少有航測設備，課程教師本身也主要進行課程理論方面的研究及教學，上課時也只是限于純理論內容的傳授。對于航測外業部分，或者是自己本身就不熟悉，“巧婦難為無米之炊”，自身不具備航測外業項目實施的能力，因而也就無法實施外業實踐部分的教學[6]。

針對這一短板，在配齊相關軟硬件設備的基礎上，學校也制定了相應的教師教學水平提升政策，大力支持相關任課教師自身專業技能的提升、實操能力的學習與訓練，充分利用假期派出部分教師進行無人機項目實施培訓，培訓內容包括固定翼無人機、旋翼無人機的外業實操全流程，先后培訓了九位具備各類無人機實操技能的相關任課教師，取得了AOPA、UTC 無人機執業資格證書，對于后續課程的實踐教學部分奠定了良好的基礎。

2.4 合理配置教學內容

理論是實踐的基礎，攝影測量教學也不例外，課堂理論教學要求學生掌握相關理論基礎知識，如各種像片解析理論及計算方法等，內容涉及較多的數學知識。課程組教師與數理學院高等數學、線性代數等任課教師充分溝通，對課程涉及的數學教學內容充分交換了意見，根據課程需求，有針對性地開展數學內容的教學。

專業課方面，適當補充最新攝影測量相關技術及理論方法，如數字攝影測量、傾斜攝影測量等，緊跟行業技術發展，單獨開設相關課程及實踐實驗內容。另外對于理論課堂教學部分，適當增加航測有關國家規范要求，使學生掌握航測國家標準，畢業后能盡快融入項目實施中。同時增加相關法律法規的課程內容，提升學生法律意識，恪守職業道德，敬畏法律，敬畏行業，敬畏職業，熱愛職業。

對于實踐環節，合理配置課時，除安排了隨堂的實驗課時外，還專門配置了一周的攝影測量實習環節。在該環節教師可利用實驗室配備的無人機模擬平臺對學生進行飛行模擬訓練，進行攝影測量外業流程的教學，利用相關的攝影測量軟件進行內業數據處理及產品制作，加強學生動手能力的培養，使學生掌握航測全流程，避免眼高手低，重理論輕實踐的現象，達到能外能內，全技能型培養學生的教學效果。

通過理論與實踐環節的合理配置，學生能在掌握基礎知識的同時，及時了解行業動態，掌握專業最新技術，緊跟攝影測量技術發展新趨勢。

2.5 開放性實驗教學

條件成熟的情況下，開設攝影測量開放性實驗教學課程，該課程為選修性質，主要面向對航測感興趣及后期致力于從事該行業的相關專業學生，內容主要偏重于航測外業作業及內業數據處理方面。

結合本校實際情況，相關課程教師充分利用實驗設備，手把手進行無人機的內外業作業教學，結合理論知識，設置各類相關參數、合理規劃航線、無人機飛行監控、緊急情況處置、飛行質量檢查、航測數據處理及產品制作等教學內容。

該環節的教學，大大提高了學生學習的興趣，加強了其理論知識的鞏固，提升了其實踐動手水平。

2.6 線上+線下教學結合

除線下正常教學過程之外，該課程還充分利用本校網絡教學平臺，將各類課程資源上傳，如課件、教學視頻、作業、課程題庫等，學生登錄后可進行線上學習、檢測。其中教學視頻按照課程各知識點分塊，便于學生的查缺補漏。同時，課程教學還充分利用線上各類慕課資源，如國家級、省級精品課程等，將其推送給學生，促進學生充分利用“第二課堂”對該課程的學習。

2.7 探究式教學模式

以往課堂教學中，老師單純“填鴨式”講授，課堂互動較少，又加之課程理論性強，內容比較抽象，學生往往學著學著就失去了對該課程的學習興趣。課程組教師改變了傳統教學模式，針對授課內容，精心準備相關案例。授課時通過具體的案例引入相關教學內容，提出一定的問題，讓學生充分去思考、討論，然后再帶著問題去學習，使其對課程內容有強烈的參與感，大大提高了其學習的興趣。

2.8 產學結合，協同育人

充分利用較長的實習實踐周或者寒暑假期，派送學生到行業相關單位進行實踐鍛煉，在單位專人的傳幫帶之下，結合單位的實際項目，進行課程知識的鞏固、新知識的學習等。通過該環節，可激發學生學習動力，提前熟悉實際項目相關業務流程，適應專業崗位需求，積累相關實踐經驗，促進學生階段與就業的良好融合、順利銜接，為將來就業奠定良好的基礎。

同時，注重收集相關單位對該實踐環節的反饋，用人單位具體對學生培養有哪些要求，需要學生具體掌握哪些技能，這對于本專業合理制定培養方案及教學大綱提供了較好的參考，起到了積極的作用。另外相關教師也可根據學生的反饋，進一步考慮課程教學方法及內容的制定。

通過這種模式，校企相輔相成，深化合作，協同育人，對于更加合理地培養社會需求的人才起到了良好的促進作用。

2.9 合理制定評價機制

為了解學生對課程內容的掌握程度，合理制定課程評價機制，積極開展課程學習評價。評價內容包括兩個大的方面，一是理論知識的掌握情況，二是動手實踐能力的測評。

傳統的考核方式是期末考試，利用紙質試卷評價學生課程學習效果，僅僅重視了學生對理論知識掌握程度的考查，輕視了對學生實踐能力的考核，顯然這已經不適應該課程發展的需求。

課程改革后，采用“過程+期末”的考核方式。“過程”部分主要包括平時表現、外業內業實踐表現、航測任務規劃及實施能力測評、線上資源學習掌握情況等方面，且在實際測評中占據較大的比例。通過過程考核，可及時發現學生學習中的弱點，便于查缺補漏，重點加強。“期末”部分試題中除了理論基礎知識測評外，綜合性分析題目占據了40%以上，大大提升了學生對實踐動手能力的重視程度，提高其自主學習的能動性。

3 結束語

通過以上改革，本校攝影測量課程教學改變了以往重視理論知識，輕視實踐動手能力的課程教學模式，及時增加了行業新技術相關課程，各類實踐實習環節也大大增加，極大地提高了學生學習該課程的興趣及積極性，課堂教學氣氛活躍，實現了傳統的“要我學”到“我要學”“以聽為主到探究型學習”的轉變，以教促學，以學促教，教學相長，不斷促進教學組織實施方法的改革，達到共同提升的目的。

但是就目前來看依然存在部分問題沒有解決，如教學實驗場的建設、數碼相機檢校、無人機模擬訓練機及無人機臺數依然較少等，還需要后續進一步解決。