高職院校《攝影測量》課程教學改革與實踐

王冬梅

(黃河水利職業技術學院，河南 開封 475004)

0 引 言

《攝影測量》是高職攝影測量與遙感技術專業的一門專業核心課程，課程理論性與實踐性都較強，高職學生接受起來往往覺得內容繁雜，難以理解[1]；同時，又是《數字攝影測量》、《遙感原理與應用》等課程的基礎課程。黃河水利職業技術學院(簡稱黃河水院)是國家28所首批示范性建設院校之一，在高職示范性建設期間，高職《攝影測量》開展了基于工作過程的項目化課程改革與實踐，并于2009年《攝影測量》課程已建設成測繪教指委級精品課程資源。高職教育是高等教育的半壁江山，在培養學生職業能力的同時，還要為學生可持續發展的專業職業素質提升奠定基礎。在多年的教學實踐過程中，《攝影測量》課程在貼近高職學生接受能力與認知水平、貼近企業需求和測繪相關職業資格要求方面，取得了一定的進步[2]，并從教學內容、教學模式和考核方式等方面進行了不斷的改革與實踐。

1 教學內容改革

1.1 理論教學內容的改革

攝影測量始于19世紀中葉，經歷了模擬攝影測量和解析攝影測量兩個階段， 現已步入數字攝影測量時代[3]。因此，《攝影測量》課程教學內容應順應攝影測量技術的發展[4]。為了更好地適應當前攝影測量技術的發展，有必要對教學內容進行優化，剔除陳舊過時的內容，如模擬/解析立體測圖儀原理和方法，增加當今攝影測量的新理論、新方法和新技術以滿足社會的需求，如POS數據在攝影測量的應用以及無人機航空攝影數據的獲取等；并在課程內容中形成完整的教學體系。同時，注重理論與實踐相結合，加強培養高職學生的實踐能力。

《攝影測量》課程根據相應的理論體系和職業崗位，包括解析攝影測量基礎、航空攝影測量、像片控制測量、影像判讀與調繪和解析空中三角測量[5]，具體內容如表1所示。有關特征提取與數字影像匹配和4D產品(DEM、DOM、DLG和DRG)制作等放到《數字攝影測量》課程中講授[6]，不在《攝影測量》課程上做要求。

表1 《攝影測量》課程內容

1.2 實踐教學環節的設計

在課程教學過程中將理論教學與實踐教學相結合，通過實踐教學幫助學生深入理解理論知識，培養學生對知識的應用能力[7]。根據《攝影測量》課程內容，其實踐教學體系包括“單項技能訓練”和“綜合實訓”兩個層次，如圖1所示。

圖1 實踐教學體系

單項技能訓練通過與學習型教學任務同步開展。《攝影測量》課程單項技能訓練主要包括：測繪航空攝影計算、航測技術設計書撰寫、無人機測繪系統設計、像對立體觀察和像控點布設與刺點。測繪航空攝影計算主要是讓學生加深和鞏固對測繪航空攝影過程的理解，為無人機測繪提供基礎能力。航測技術設計書撰寫是加深對測繪技術規劃、航測成圖流程的了解，掌握測繪項目技術設計的撰寫方法。無人機測繪系統設計是了解和認識無人機測繪系統的組成、產品性能和參數，完成一個無人機測繪系統的設計方案。像對立體觀察，是培養學生用橋式立體鏡觀察立體像對產生不同的立體效應(如正立體效應、反立體效應和零立體效應)。像控點布點與刺點，加深對像片控制測量、解析空中三角測量原理的理解，掌握像片測量布點方法和像片刺點方法。

綜合實訓是在《攝影測量》課程之后完成3周集中實訓。在單項技能訓練的基礎上，學生已經對綜合實訓的每一個環節有所了解，因此，綜合實訓以學生做為主，老師指導為輔，這樣可以培養學生解決問題、分析問題的能力。結合我校當前的師資隊伍和實驗實訓條件等實際情況，由攝影測量與遙感技能大師工作室的企業專家和校內教師聯合航測無人機空三加密和像片調繪項目，要完成這一綜合實訓，首先需要進行無人機航空攝影測量，然后進行像片控制點非全野外布點、刺點和施測，最后，在空三加密軟件上進行空三加密和像片調繪。

2 教學模式的改革

由于《攝影測量》課程基本概念多，理論抽象性強；數學公式推導多，邏輯嚴密；空間關系復雜，坐標轉換多[8]。近年來，高職院校生源質量較低，學生自主學習能力欠缺，學習習慣較差；高職人才培養要求掌握一定理論知識，具有某一項專門的技能，知識能力要求以“夠用為度”為原則。根據高職學生的特點和人才培養的要求，在當今信息化教學的大背景下，對已建設成的測繪教指委級《攝影測量》精品課程資源進行了升級改造，按照“一體化設計、結構化課程、顆粒化資源”的原則，在國家資源庫職教云平臺上建設《攝影測量》課程資源，并對一些抽象的理論，如在教學中涉及大量的空間坐標系、透視投影變換中重要的點線面、坐標變換、像點位移、相對定向、絕對定向等內容，這些抽象枯燥、又不易進行實驗，利用虛擬技術制作三維動畫上傳到國家資源庫職教云平臺《攝影測量》課程資源上輔助教學，可以將枯燥的理論知識用生動靈活的表現形式表達。

為了調動學生主動學習，以校園無線網絡全覆蓋為有利條件，開展基于云課堂平臺“線上自學、網上輔導和線下組織課堂教學”相結合的線上線下混合式教學，把教學過程分為課前、課中、課后三個階段[9]，具體如圖2所示。

圖2 線上線下混合式教學模式

2.1 課前階段

課前階段，學生利用云課堂平臺完成《攝影測量》課程自學，通過在線學習、在線測驗、課前實踐練習，在線與教師或者同學之間進行交流討論；教師跟蹤學生學習情況、收集學習問題、調整課上流程。課前在線學習，作為后續“翻轉課程”教學的先導，為課堂教學階段做好基礎知識儲備；同時，對教師課堂教學引導。

2.2 課中階段

課堂教學分為自學點評、知識點講解、技能點演示、提問、隨堂測試、討論、頭腦風暴和技能訓練等教學環節。在翻轉課堂教學階段，教師的角色變成導師，學生的角色更加突出學習主體性[10]；教師首先針對云課堂平臺中在線測試的反饋情況，掌握學生課前自學情況，找出課堂教學的關鍵點，綜合考慮教學重、難點以及關鍵點，在課堂翻轉教學環節采用引導、講解、現場演示、互動等多種方式。利用云課堂平臺“翻轉課堂”教學對學生知識點、技能點掌握情況進行隨機提問、隨堂測試或現場技能訓練考核，從而培養學生的主動實踐和主動思考的能力。

2.3 課后階段

學生通過云課堂平臺完成教師布置的課后作業，并在線提交；教師對學生提交的作業進行考核評價；同時，學生與教師、同學之間還可以隨時隨地進行交流討論與評價。課后可以有效地輔助了“課堂翻轉教學”，也鞏固了知識的學習。

3 考核方式的改革

傳統的教學考核體系并不能全面反映學生的掌握知識的情況，作為培養技能人才搖籃的高職院校，考核體系要與人才培養保持協調一致。《攝影測量》課程通過線上線下混合式開展教學，考核采用“過程+結果”的考核模式。

3.1 過程考核

“過程”考核通過手機云課堂APP平臺學習課程資源、參與課堂互動、自我測驗、完成作業、考勤等方面，占課程總成績的30%。學習者必須以實名用戶注冊、登錄資源庫，通過資源庫后臺跟蹤掌握學習者在線學習的過程。對黃河水院攝影測量與遙感技術專業2015級98名部分學生《攝影測量》課程跟蹤學習情況如圖3所示。

圖3 《遙感原理與制圖》課程跟蹤學習情況

從圖3看出，線上線下混合式教學模式大大激發了學生學習的熱情與主動性，學生通過手機云課堂AAP或電腦登錄云課堂平臺學習課程資源、參與課堂互動、自我測驗、完成作業和在線考試的勁頭一直保持高位，這些表現出對線上線下混合式教學模式的認可和對該課程學習的熱情。

3.2 學習效果

以黃河水院2015級高職攝影測量與遙感技術等專業98名學生《攝影測量》課程進行過程性考核與結果性考核相結合，學生小組評價與教師評價相結合[7]，知識考核與技能考核相結合。“知識”考核學生對知識點的內容和原理的掌握，主要采用試卷考試的方式，但是在試卷的題目中還包括在實踐過程中所要注意的關鍵問題，考試成績占課程總成績的40%。“技能”考核主要考核學生的動手操作能力，主要包括學生實驗、實習中完成的成果及精湛技能考核、實習總結報告等，占課程總成績的30%。

課程成績綜合統計，劃分為90分以上，80～89分，70～79分，60～69分和60分以下5個區間，其成績分布情況如圖4所示。

圖4 《攝影測量》課程成績分布

從圖4成績統計可以看出，學生整體學習情況不錯，98人中，只有2人不及格，占2%；60～69分有15人，占15%；70～79分有23人，占24%；80～89分有40人，占41%；90分以上有18人，占18%，其成績符合正態分布。

通過這3個方面的考核，改變了以往重理論輕實踐、重結果輕過程的考核模式，突出了對攝影測量技能的掌握的重要性和功夫需要平時慢慢積累，這樣能夠充分調動學生學習的積極性和主動性。

4 結 語

課程教學改革是一個動態的、系統的建設工程。高職《攝影測量》是一門理論與實踐都較強的專業核課程，經過10多年的教學改革實踐，從高職示范性建設時期按照項目化課程開展與建設的《攝影測量》測繪教指委精品課程，到信息化教學基于國家資源庫云平臺《攝影測量》資源共享課程，《攝影測量》課程改革永遠在路上。隨著數字攝影測量時代的到來和無人機技術的快速發展，教學內容要與時俱進、不斷更新，只有這樣才能為企業輸送有用的應用型人才，實現高職辦學的真正目標[11]。同時，根據當前高職學生的生源情況和學生的特點，教學模式和考核方式也進行了改革。經過多年的實際教學驗證，高職《攝影測量》課程在實際教學過程中不斷的改革，學生能夠掌握《攝影測量》課程理論的精髓，能夠勝任《攝影測量》課程當前對應的職業崗位，為畢業后從事航測生產奠定堅實的基礎。