應(yīng)用型本科攝影測(cè)量教學(xué)改革探討

楊延珍

（山東交通學(xué)院交通土建工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250357）

隨著第三次國土調(diào)查、房地一體、地理國情普查等全國范圍項(xiàng)目的實(shí)施，在國家基礎(chǔ)地理信息獲取及更新方面，攝影測(cè)量技術(shù)，尤其是傾斜攝影測(cè)量技術(shù)已經(jīng)成為新型測(cè)繪中數(shù)據(jù)獲取最快捷的方式之一。對(duì)于應(yīng)用型測(cè)繪地理信息及遙感科學(xué)與技術(shù)本科生專業(yè)教育而言，如何更加合理地設(shè)置培養(yǎng)方案、制定教學(xué)大綱及教學(xué)計(jì)劃，培養(yǎng)出能夠適應(yīng)當(dāng)今行業(yè)需求的現(xiàn)代化新型測(cè)繪人，如何讓學(xué)生在校期間學(xué)之即會(huì)，就業(yè)時(shí)會(huì)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(xué)院為例，在總結(jié)地理信息科學(xué)及遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，多年來攝影測(cè)量課程教學(xué)、課程實(shí)踐及科研項(xiàng)目實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，對(duì)新工科背景下攝影測(cè)量課程及其實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)改革方面進(jìn)行了初步探討。

1 課堂教學(xué)現(xiàn)狀

作為地理信息科學(xué)、遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，攝影測(cè)量課程是在掌握理論知識(shí)基礎(chǔ)之上，熟悉攝影測(cè)量流程，掌握外業(yè)數(shù)據(jù)獲取的技術(shù)方法、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理流程、各類數(shù)據(jù)產(chǎn)品的制作。目的是讓學(xué)生能夠在熟知理論基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，掌握完整的攝影測(cè)量作業(yè)過程，將來就業(yè)時(shí)能夠較快地融入項(xiàng)目工作當(dāng)中去[3]。

傳統(tǒng)的攝影測(cè)量及其相關(guān)課程的教學(xué)過程主要是偏重于基礎(chǔ)理論知識(shí)的講解，內(nèi)容多涉及高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等數(shù)學(xué)知識(shí)，相對(duì)較難，也較為抽象。對(duì)于實(shí)踐操作方面由于長期以來硬件及其相關(guān)設(shè)備的缺乏，無法合理安排，實(shí)踐內(nèi)容也基本只是涉及航片處理及產(chǎn)品制作。但是，對(duì)于攝影測(cè)量外業(yè)獲取數(shù)據(jù)部分，由于沒有相關(guān)的航測(cè)設(shè)備，因而無法正常安排。學(xué)生對(duì)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(shí)自己動(dòng)手進(jìn)行外業(yè)航測(cè)規(guī)劃，實(shí)踐過程也僅僅停留在簡單抽象的認(rèn)知，因此長期以來就形成了“重理論，輕實(shí)踐”的一種教學(xué)模式。

在這種模式下，學(xué)生對(duì)課程理論知識(shí)的學(xué)習(xí)雖然能有較好地掌握，但是對(duì)于攝影測(cè)量的完整流程則不甚熟悉，除內(nèi)業(yè)航片處理流程能較好把握之外，對(duì)于外業(yè)部分來講，幾乎沒有動(dòng)手能力，造成了“一聽就會(huì)，一干就廢”的尷尬局面。這種教育模式對(duì)于應(yīng)用型本科大學(xué)來講，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，不能適應(yīng)新時(shí)代社會(huì)本科培養(yǎng)人才的要求。因此當(dāng)前培養(yǎng)模式亟待改革，學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)的基礎(chǔ)之上，掌握現(xiàn)代測(cè)繪技能，切實(shí)提升動(dòng)手實(shí)踐能力，以成為適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)需求的應(yīng)用型本科人才。

2 教學(xué)改革探討

在分析了攝影測(cè)量課程傳統(tǒng)教育模式不足的基礎(chǔ)上，課程組教師就該課程教學(xué)改革進(jìn)行了深入探討，通過走訪兄弟院校、同企業(yè)航測(cè)部門技術(shù)人員座談等方式，對(duì)該課程及相關(guān)課程當(dāng)前教學(xué)模式、對(duì)畢業(yè)生的畢業(yè)技能要求等方面進(jìn)行全方位交流，切實(shí)了解行業(yè)、企業(yè)需求，緊跟行業(yè)新技術(shù)、新趨勢(shì)，以制定更為合理的培養(yǎng)方案及課程大綱，培養(yǎng)學(xué)生各方面技能，提升就業(yè)適應(yīng)能力。

2.1 合理修訂培養(yǎng)計(jì)劃

針對(duì)調(diào)研中暴露出來的原培養(yǎng)計(jì)劃中的不足，課程組教師經(jīng)過深入細(xì)致的研討，修訂了原有的培養(yǎng)方案及課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。除原有的攝影測(cè)量學(xué)課程外，方案中新增了航空與航天數(shù)據(jù)獲取、無人機(jī)遙感、傾斜攝影測(cè)量課程以及相對(duì)應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。同步修訂了課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，側(cè)重提升學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，以達(dá)到行業(yè)、企業(yè)對(duì)畢業(yè)生技能要求[4]。

2.2 完善實(shí)驗(yàn)室設(shè)備配置

長期以來，一方面由于航測(cè)及其相關(guān)設(shè)備，如無人機(jī)、大飛機(jī)、載荷、航測(cè)數(shù)據(jù)處理軟件等價(jià)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(xué)科專業(yè)在本校屬于弱勢(shì)學(xué)科，重視程度較低，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)資金緊張，投入較少。因此攝影測(cè)量課程教學(xué)軟硬件設(shè)施跟不上，自然對(duì)于實(shí)踐內(nèi)容的教學(xué)始終處于較薄弱的水平，外業(yè)實(shí)踐部分學(xué)生無法親自動(dòng)手操作，無法掌握航測(cè)外業(yè)流程及注意事項(xiàng)。

近年來，隨著學(xué)科建設(shè)的發(fā)展及學(xué)校對(duì)該行業(yè)技術(shù)的逐漸重視，加大了資金投入，本校遙感科學(xué)技術(shù)及地理信息科學(xué)專業(yè)專門建立了航空遙感測(cè)量實(shí)驗(yàn)室及仿真實(shí)驗(yàn)室。硬件方面購置了固定翼無人機(jī)一架、六旋翼無人機(jī)一架、大疆精靈無人機(jī)八臺(tái)，還有八架訓(xùn)練機(jī)。載荷方面有普通的數(shù)碼攝像機(jī)、五鏡頭傾斜攝影相機(jī)、多光譜相機(jī)等，配置了無人機(jī)模擬訓(xùn)練平臺(tái)。軟件方面購置了國內(nèi)外多種航測(cè)外業(yè)規(guī)劃、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理及產(chǎn)品制作的軟件。在合理的軟硬件配置條件下，學(xué)生能進(jìn)行無人機(jī)模擬飛行訓(xùn)練，可利用各類無人機(jī)進(jìn)行實(shí)際外業(yè)飛行作業(yè)。攝影測(cè)量教學(xué)過程有了較強(qiáng)的“理論+實(shí)踐”基礎(chǔ)條件，為學(xué)生掌握完整地航測(cè)全流程提供良好的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[5]。

2.3 提升教師教學(xué)實(shí)踐水平

以往攝影測(cè)量課程的教學(xué)，由于受到航測(cè)設(shè)備的限制，沒有或者很少有航測(cè)設(shè)備，課程教師本身也主要進(jìn)行課程理論方面的研究及教學(xué)，上課時(shí)也只是限于純理論內(nèi)容的傳授。對(duì)于航測(cè)外業(yè)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(cè)外業(yè)項(xiàng)目實(shí)施的能力，因而也就無法實(shí)施外業(yè)實(shí)踐部分的教學(xué)[6]。

針對(duì)這一短板，在配齊相關(guān)軟硬件設(shè)備的基礎(chǔ)上，學(xué)校也制定了相應(yīng)的教師教學(xué)水平提升政策，大力支持相關(guān)任課教師自身專業(yè)技能的提升、實(shí)操能力的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，充分利用假期派出部分教師進(jìn)行無人機(jī)項(xiàng)目實(shí)施培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容包括固定翼無人機(jī)、旋翼無人機(jī)的外業(yè)實(shí)操全流程，先后培訓(xùn)了九位具備各類無人機(jī)實(shí)操技能的相關(guān)任課教師，取得了AOPA、UTC 無人機(jī)執(zhí)業(yè)資格證書，對(duì)于后續(xù)課程的實(shí)踐教學(xué)部分奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.4 合理配置教學(xué)內(nèi)容

理論是實(shí)踐的基礎(chǔ)，攝影測(cè)量教學(xué)也不例外，課堂理論教學(xué)要求學(xué)生掌握相關(guān)理論基礎(chǔ)知識(shí)，如各種像片解析理論及計(jì)算方法等，內(nèi)容涉及較多的數(shù)學(xué)知識(shí)。課程組教師與數(shù)理學(xué)院高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等任課教師充分溝通，對(duì)課程涉及的數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容充分交換了意見，根據(jù)課程需求，有針對(duì)性地開展數(shù)學(xué)內(nèi)容的教學(xué)。

專業(yè)課方面，適當(dāng)補(bǔ)充最新攝影測(cè)量相關(guān)技術(shù)及理論方法，如數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、傾斜攝影測(cè)量等，緊跟行業(yè)技術(shù)發(fā)展，單獨(dú)開設(shè)相關(guān)課程及實(shí)踐實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。另外對(duì)于理論課堂教學(xué)部分，適當(dāng)增加航測(cè)有關(guān)國家規(guī)范要求，使學(xué)生掌握航測(cè)國家標(biāo)準(zhǔn)，畢業(yè)后能盡快融入項(xiàng)目實(shí)施中。同時(shí)增加相關(guān)法律法規(guī)的課程內(nèi)容，提升學(xué)生法律意識(shí)，恪守職業(yè)道德，敬畏法律，敬畏行業(yè)，敬畏職業(yè)，熱愛職業(yè)。

對(duì)于實(shí)踐環(huán)節(jié)，合理配置課時(shí)，除安排了隨堂的實(shí)驗(yàn)課時(shí)外，還專門配置了一周的攝影測(cè)量實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。在該環(huán)節(jié)教師可利用實(shí)驗(yàn)室配備的無人機(jī)模擬平臺(tái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行飛行模擬訓(xùn)練，進(jìn)行攝影測(cè)量外業(yè)流程的教學(xué)，利用相關(guān)的攝影測(cè)量軟件進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理及產(chǎn)品制作，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，使學(xué)生掌握航測(cè)全流程，避免眼高手低，重理論輕實(shí)踐的現(xiàn)象，達(dá)到能外能內(nèi)，全技能型培養(yǎng)學(xué)生的教學(xué)效果。

通過理論與實(shí)踐環(huán)節(jié)的合理配置，學(xué)生能在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，及時(shí)了解行業(yè)動(dòng)態(tài)，掌握專業(yè)最新技術(shù)，緊跟攝影測(cè)量技術(shù)發(fā)展新趨勢(shì)。

2.5 開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

條件成熟的情況下，開設(shè)攝影測(cè)量開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，該課程為選修性質(zhì)，主要面向?qū)綔y(cè)感興趣及后期致力于從事該行業(yè)的相關(guān)專業(yè)學(xué)生，內(nèi)容主要偏重于航測(cè)外業(yè)作業(yè)及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理方面。

結(jié)合本校實(shí)際情況，相關(guān)課程教師充分利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備，手把手進(jìn)行無人機(jī)的內(nèi)外業(yè)作業(yè)教學(xué)，結(jié)合理論知識(shí)，設(shè)置各類相關(guān)參數(shù)、合理規(guī)劃航線、無人機(jī)飛行監(jiān)控、緊急情況處置、飛行質(zhì)量檢查、航測(cè)數(shù)據(jù)處理及產(chǎn)品制作等教學(xué)內(nèi)容。

該環(huán)節(jié)的教學(xué)，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加強(qiáng)了其理論知識(shí)的鞏固，提升了其實(shí)踐動(dòng)手水平。

2.6 線上+線下教學(xué)結(jié)合

除線下正常教學(xué)過程之外，該課程還充分利用本校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，將各類課程資源上傳，如課件、教學(xué)視頻、作業(yè)、課程題庫等，學(xué)生登錄后可進(jìn)行線上學(xué)習(xí)、檢測(cè)。其中教學(xué)視頻按照課程各知識(shí)點(diǎn)分塊，便于學(xué)生的查缺補(bǔ)漏。同時(shí)，課程教學(xué)還充分利用線上各類慕課資源，如國家級(jí)、省級(jí)精品課程等，將其推送給學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生充分利用“第二課堂”對(duì)該課程的學(xué)習(xí)。

2.7 探究式教學(xué)模式

以往課堂教學(xué)中，老師單純“填鴨式”講授，課堂互動(dòng)較少，又加之課程理論性強(qiáng)，內(nèi)容比較抽象，學(xué)生往往學(xué)著學(xué)著就失去了對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣。課程組教師改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式，針對(duì)授課內(nèi)容，精心準(zhǔn)備相關(guān)案例。授課時(shí)通過具體的案例引入相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，提出一定的問題，讓學(xué)生充分去思考、討論，然后再帶著問題去學(xué)習(xí)，使其對(duì)課程內(nèi)容有強(qiáng)烈的參與感，大大提高了其學(xué)習(xí)的興趣。

2.8 產(chǎn)學(xué)結(jié)合，協(xié)同育人

充分利用較長的實(shí)習(xí)實(shí)踐周或者寒暑假期，派送學(xué)生到行業(yè)相關(guān)單位進(jìn)行實(shí)踐鍛煉，在單位專人的傳幫帶之下，結(jié)合單位的實(shí)際項(xiàng)目，進(jìn)行課程知識(shí)的鞏固、新知識(shí)的學(xué)習(xí)等。通過該環(huán)節(jié)，可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，提前熟悉實(shí)際項(xiàng)目相關(guān)業(yè)務(wù)流程，適應(yīng)專業(yè)崗位需求，積累相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生階段與就業(yè)的良好融合、順利銜接，為將來就業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)。

同時(shí)，注重收集相關(guān)單位對(duì)該實(shí)踐環(huán)節(jié)的反饋，用人單位具體對(duì)學(xué)生培養(yǎng)有哪些要求，需要學(xué)生具體掌握哪些技能，這對(duì)于本專業(yè)合理制定培養(yǎng)方案及教學(xué)大綱提供了較好的參考，起到了積極的作用。另外相關(guān)教師也可根據(jù)學(xué)生的反饋，進(jìn)一步考慮課程教學(xué)方法及內(nèi)容的制定。

通過這種模式，校企相輔相成，深化合作，協(xié)同育人，對(duì)于更加合理地培養(yǎng)社會(huì)需求的人才起到了良好的促進(jìn)作用。

2.9 合理制定評(píng)價(jià)機(jī)制

為了解學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握程度，合理制定課程評(píng)價(jià)機(jī)制，積極開展課程學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)內(nèi)容包括兩個(gè)大的方面，一是理論知識(shí)的掌握情況，二是動(dòng)手實(shí)踐能力的測(cè)評(píng)。

傳統(tǒng)的考核方式是期末考試，利用紙質(zhì)試卷評(píng)價(jià)學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果，僅僅重視了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)掌握程度的考查，輕視了對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的考核，顯然這已經(jīng)不適應(yīng)該課程發(fā)展的需求。

課程改革后，采用“過程+期末”的考核方式?！斑^程”部分主要包括平時(shí)表現(xiàn)、外業(yè)內(nèi)業(yè)實(shí)踐表現(xiàn)、航測(cè)任務(wù)規(guī)劃及實(shí)施能力測(cè)評(píng)、線上資源學(xué)習(xí)掌握情況等方面，且在實(shí)際測(cè)評(píng)中占據(jù)較大的比例。通過過程考核，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中的弱點(diǎn)，便于查缺補(bǔ)漏，重點(diǎn)加強(qiáng)?！捌谀辈糠衷囶}中除了理論基礎(chǔ)知識(shí)測(cè)評(píng)外，綜合性分析題目占據(jù)了40%以上，大大提升了學(xué)生對(duì)實(shí)踐動(dòng)手能力的重視程度，提高其自主學(xué)習(xí)的能動(dòng)性。

3 結(jié)束語

通過以上改革，本校攝影測(cè)量課程教學(xué)改變了以往重視理論知識(shí)，輕視實(shí)踐動(dòng)手能力的課程教學(xué)模式，及時(shí)增加了行業(yè)新技術(shù)相關(guān)課程，各類實(shí)踐實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)也大大增加，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣及積極性，課堂教學(xué)氣氛活躍，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的“要我學(xué)”到“我要學(xué)”“以聽為主到探究型學(xué)習(xí)”的轉(zhuǎn)變，以教促學(xué)，以學(xué)促教，教學(xué)相長，不斷促進(jìn)教學(xué)組織實(shí)施方法的改革，達(dá)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(xué)實(shí)驗(yàn)場的建設(shè)、數(shù)碼相機(jī)檢校、無人機(jī)模擬訓(xùn)練機(jī)及無人機(jī)臺(tái)數(shù)依然較少等，還需要后續(xù)進(jìn)一步解決。