《攝影測量學(xué)》課程實踐教學(xué)體系的構(gòu)建＊

吳 瑋，林君健，蒼桂華，潘邦龍

（南京工業(yè)大學(xué)測繪學(xué)院，江蘇 南京 211800）

1 引 言

攝影測量技術(shù)因具有無需接觸測量對象本身、面采集方式、速度快效率高且在室內(nèi)進行作業(yè)等優(yōu)勢得到廣大生產(chǎn)單位的青睞。隨著全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)出現(xiàn)，攝影測量技術(shù)在資源調(diào)查與監(jiān)測、城市規(guī)劃、應(yīng)急減災(zāi)、沙漠化監(jiān)測等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。在上述背景下，如何培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力是教學(xué)過程中亟需思考的問題。

《攝影測量學(xué)》課程理論抽象，涉及大量公式推導(dǎo)，對空間變換思維有很高要求。為深入理解和鞏固理論知識，培養(yǎng)基本操作技能，做到教學(xué)與實踐相結(jié)合，課堂教學(xué)之外均開設(shè)了相配套的實踐教學(xué)，包括攝影測量儀器操作、軟件的使用及相應(yīng)的程序設(shè)計。本文結(jié)合目前攝影測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗，探討了《攝影測量學(xué)》課程實踐教學(xué)體系的構(gòu)建方法。

2 《攝影測量學(xué)》實踐教學(xué)內(nèi)容

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)單位需要理論知識扎實、實踐操作熟練的技能型人才。目前生產(chǎn)單位對攝影測量技術(shù)能力需求分為2個層次：① 工程實踐能力，包括像片控制點的布設(shè)測量、像片調(diào)繪和利用全數(shù)字攝影測量工作站生產(chǎn)4D產(chǎn)品等實踐能力；② 基于攝影測量系統(tǒng)的開發(fā)創(chuàng)新能力，包括模型定向、影像匹配等程序的研發(fā)能力。根據(jù)社會需求情況，確定了本科《攝影測量學(xué)》課程的實踐教學(xué)目標：鞏固加深學(xué)生對攝影測量學(xué)的基本理論、基本原理和基本方法的理解，為進一步專業(yè)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)；熟練掌握像控測量和調(diào)繪等航測外業(yè)工作技能；掌握利用全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)獲取各種攝影測量成果的內(nèi)業(yè)技能；提高學(xué)生在攝影測量技能方面的實踐創(chuàng)新能力。

圍繞《攝影測量學(xué)》課程實踐教學(xué)目標，實踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)置為3個部分，如圖1所示，主要包括基礎(chǔ)理論實踐、工程應(yīng)用實踐和開發(fā)創(chuàng)新實踐?；A(chǔ)理論實踐內(nèi)容包括：航空像片立體觀察、空間后方交會編程和前方交會編程等實驗內(nèi)容，主要是讓學(xué)生掌握攝影測量學(xué)的基本原理，通過編程過程深刻掌握解析攝影測量關(guān)鍵知識點，理解攝影測量從像點量測坐標到實際物方坐標定位的處理過程，為進一步的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。工程應(yīng)用實踐內(nèi)容包括：野外像片控制點的布設(shè)、像片調(diào)繪、全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的認識、模型定向、4D產(chǎn)品的生成等實驗內(nèi)容，主要讓學(xué)生了解攝影測量技術(shù)在生產(chǎn)項目的應(yīng)用過程，熟練掌握各個部分的操作技能。開發(fā)創(chuàng)新實踐是由多個我校“大學(xué)生創(chuàng)新與實驗開放基金”項目組成，強調(diào)課堂教學(xué)知識的延伸和拓展，注重利用攝影測量解決實際問題。

圖1 實踐教學(xué)內(nèi)容組成

3 《攝影測量學(xué)》實踐教學(xué)形式

南京工業(yè)大學(xué)江浦校區(qū)坐落國家老山森林公園腳下，校園內(nèi)地貌類型豐富，各類建筑物鑲嵌其中，最大化地展現(xiàn)了測繪生產(chǎn)中各種地形地物。目前，我校擁有80個節(jié)點教學(xué)版和8套生產(chǎn)版的全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)VirtuoZoNT，2套航天遠景數(shù)字攝影測量系統(tǒng)，1套JX－4數(shù)字攝影測量系統(tǒng)，擁有近期校內(nèi)及周邊的數(shù)字航天影像和紙質(zhì)影像，這些資源為校內(nèi)攝影測量實踐提供了條件和保障。另外，我校擁有十余個校外生產(chǎn)實習(xí)實踐基地，可以定期組織學(xué)生參與生產(chǎn)實習(xí)、暑期實習(xí)以及頂崗實踐項目?！稊z影測量學(xué)》課程實踐教學(xué)通過課間實驗、集中實習(xí)、創(chuàng)新實驗和社會生產(chǎn)實踐等形式來完成。

3.1 課間實驗

為了讓學(xué)生進一步理解、鞏固攝影測量學(xué)的基本理論知識，在理論教學(xué)中穿插設(shè)置了課間實驗。課間實驗教學(xué)內(nèi)容包括：航空像片立體觀察、空間后方交會和前方交會程序設(shè)計、數(shù)字攝影測量工作站及軟件認識、基于全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)Virtuo－ZoNT立體建模等實驗。鑒于課程時間有限，編程實驗方面學(xué)生能力參差不齊，教師上課時會給學(xué)生提供程序模板。學(xué)生可在這個程序模板上編寫調(diào)試實驗成果，也可自己編寫程序得到實驗成果。數(shù)字攝影測量工作站的學(xué)習(xí)采用教師統(tǒng)一講解和實驗指導(dǎo)書自學(xué)相結(jié)合的方式進行。緊隨相關(guān)理論教學(xué)的課間實驗有效地加強了學(xué)生對攝影測量學(xué)基礎(chǔ)理論的理解，促使他們更好掌握攝影測量從像點量測坐標到實際物方坐標定位的處理過程。

3.2 集中實習(xí)

攝影測量學(xué)課程結(jié)束后設(shè)置了2周面向工程應(yīng)用的集中實習(xí)。利用已有的校園數(shù)字航空影像及相關(guān)輔助資料，應(yīng)用攝影測量技術(shù)可以完成校區(qū)的4D產(chǎn)品獲取。攝影測量技術(shù)內(nèi)業(yè)和外業(yè)全部流程實踐包括野外像片控制點的布設(shè)、像片調(diào)繪、模型定向、4D產(chǎn)品的生成等，可以達到攝影測量的模擬性生產(chǎn)目的。因?qū)W生對攝影測量技能應(yīng)用已有基本的認識，學(xué)生可以根據(jù)實驗指導(dǎo)書內(nèi)容以小組為單位獨立完成集中實習(xí)任務(wù)。這一環(huán)節(jié)有利于他們把課堂知識應(yīng)用于生產(chǎn)實踐，更好地體會課堂教學(xué)內(nèi)容，并熟練掌握數(shù)字攝影測量各類產(chǎn)品的生產(chǎn)步驟。

3.3 創(chuàng)新實驗

創(chuàng)新實驗是由多個我?！按髮W(xué)生創(chuàng)新與實驗開放基金”項目組成，主要面向?qū)z影測量技術(shù)開發(fā)與創(chuàng)新感興趣的同學(xué)。任課教師以當前攝影測量研究熱點，根據(jù)學(xué)生能力，設(shè)計具有創(chuàng)新性和探索性的實驗項目，如：基于建筑物場景的數(shù)碼相機畸變研究、距離和入射角對地面三維激光掃描儀強度值影響、同名核線的確定方法探討等。創(chuàng)新實驗對學(xué)生開發(fā)能力和創(chuàng)新能力的提高起到了引領(lǐng)作用，同時開拓了學(xué)生的知識面，也促進了教師的教學(xué)能力和科研能力。

3.4 社會生產(chǎn)實踐

校內(nèi)實踐目的在于鞏固學(xué)生對攝影測量理論知識的理解，讓學(xué)生了解攝影測量技術(shù)的主要應(yīng)用。校內(nèi)實踐只是一種模擬性實習(xí)，與企業(yè)生產(chǎn)實踐有著較大差距，為了讓學(xué)生實地感受攝影測量在生產(chǎn)中的實際應(yīng)用，學(xué)院定期組織學(xué)生參與企業(yè)暑期實習(xí)以及頂崗實踐。通過生產(chǎn)實踐，學(xué)生在真實工作環(huán)境下得到了鍛煉，實踐操作能力得到進一步鞏固，同時還感受了企業(yè)工作過程、企業(yè)文化氛圍，培養(yǎng)了學(xué)生團隊合作能力和職業(yè)素質(zhì)。

4 《攝影測量學(xué)》實踐考核方法

實踐教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力的過程中起著非常重要的作用，實踐考核是實踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一。《攝影測量學(xué)》課程對學(xué)生實驗態(tài)度、實驗操作規(guī)范性和效率、實驗成果的質(zhì)量等內(nèi)容進行實踐考核，通過平時出勤率考核、現(xiàn)場抽查操作考核和實習(xí)成果（包括程序、成果圖和報告）考核權(quán)衡確定學(xué)生實踐成績。校內(nèi)實踐成績最終以優(yōu)良等級呈現(xiàn)在學(xué)生成績單中。社會生產(chǎn)實踐的考核由校外實踐指導(dǎo)老師評定，最終以實習(xí)鑒定表形式呈現(xiàn)。社會生產(chǎn)實踐結(jié)束后學(xué)院對社會生產(chǎn)實踐較好者給予經(jīng)濟獎勵。

《攝影測量學(xué)》課程實踐考核從攝影測量實踐的工作態(tài)度、操作規(guī)范性和效率、成果的規(guī)范性和完整性、實踐報告的完整程度和深刻程度4個方面進行全面考核，充分調(diào)動了學(xué)生進行試驗的積極性和主動性。

5 總 結(jié)

《攝影測量學(xué)》是一門實踐性很強的課程。根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗，將攝影測量課程實踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)置為基礎(chǔ)實踐、工程應(yīng)用實踐和開發(fā)創(chuàng)新實踐3個部分，通過課間實驗、集中實習(xí)、創(chuàng)新實驗和社會生產(chǎn)實踐等形式來完成。建立了完整的考核評價體系，讓學(xué)生真實地感受攝影測量技術(shù)從外業(yè)操作到內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的整個生產(chǎn)過程，加強了學(xué)生對攝影測量理論內(nèi)容的理解并提高了學(xué)生的實踐操作能力和創(chuàng)新能力，取得了良好的實踐教學(xué)效果。

［1］ 葉勤，關(guān)澤群，邵永社，等.測繪工程專業(yè)攝影測量學(xué)實驗教學(xué)改革探索［J］.測繪通報，2010（6）：74－77.

［2］ 吳云，方興.測繪工程專業(yè)教學(xué)實施環(huán)節(jié)中的幾點思考.測繪通報［J］，2014（7）：128－130.

［3］ 郭輝.注冊測繪師制度背景下《攝影測量學(xué)》的教學(xué)思考［J］.地理空間信息，2014，12（2）：170－171，174.

［4］ 徐芳，鄧非，朱惠萍.數(shù)字攝影測量學(xué)專業(yè)課教學(xué)的探索與實踐［J］.測繪與空間地理信息，2014，37（1）：3－4，8.

［5］ 張建霞.測繪工程專業(yè)《攝影測量》課程教學(xué)改革探討［J］.地理空間信息，2012，10（4）：170－171.

［6］ 鄧安健，陳志超，楊磊庫.測繪工程專業(yè)攝影測量學(xué)教學(xué)改革與實踐［J］.地理空間信息，2011，9（1）：148－149.

［7］ 吳軍.“攝影測量”教學(xué)中學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［J］.桂林電子科技大學(xué)學(xué)報，2007，27（5）：435－437.

［8］ 蒼桂華，李明峰，林君建.《遙感原理與應(yīng)用》課程教學(xué)改革探索［J］.現(xiàn)代測繪，2012，35（2）：62－64.