高职院校《摄影测量》课程教学改革与实践

王冬梅

(黄河水利职业技术学院，河南 开封 475004)

0 引 言

《摄影测量》是高职摄影测量与遥感技术专业的一门专业核心课程，课程理论性与实践性都较强，高职学生接受起来往往觉得内容繁杂，难以理解[1]；同时，又是《数字摄影测量》、《遥感原理与应用》等课程的基础课程。黄河水利职业技术学院(简称黄河水院)是国家28所首批示范性建设院校之一，在高职示范性建设期间，高职《摄影测量》开展了基于工作过程的项目化课程改革与实践，并于2009年《摄影测量》课程已建设成测绘教指委级精品课程资源。高职教育是高等教育的半壁江山，在培养学生职业能力的同时，还要为学生可持续发展的专业职业素质提升奠定基础。在多年的教学实践过程中，《摄影测量》课程在贴近高职学生接受能力与认知水平、贴近企业需求和测绘相关职业资格要求方面，取得了一定的进步[2]，并从教学内容、教学模式和考核方式等方面进行了不断的改革与实践。

1 教学内容改革

1.1 理论教学内容的改革

摄影测量始于19世纪中叶，经历了模拟摄影测量和解析摄影测量两个阶段， 现已步入数字摄影测量时代[3]。因此，《摄影测量》课程教学内容应顺应摄影测量技术的发展[4]。为了更好地适应当前摄影测量技术的发展，有必要对教学内容进行优化，剔除陈旧过时的内容，如模拟/解析立体测图仪原理和方法，增加当今摄影测量的新理论、新方法和新技术以满足社会的需求，如POS数据在摄影测量的应用以及无人机航空摄影数据的获取等；并在课程内容中形成完整的教学体系。同时，注重理论与实践相结合，加强培养高职学生的实践能力。

《摄影测量》课程根据相应的理论体系和职业岗位，包括解析摄影测量基础、航空摄影测量、像片控制测量、影像判读与调绘和解析空中三角测量[5]，具体内容如表1所示。有关特征提取与数字影像匹配和4D产品(DEM、DOM、DLG和DRG)制作等放到《数字摄影测量》课程中讲授[6]，不在《摄影测量》课程上做要求。

表1 《摄影测量》课程内容

1.2 实践教学环节的设计

在课程教学过程中将理论教学与实践教学相结合，通过实践教学帮助学生深入理解理论知识，培养学生对知识的应用能力[7]。根据《摄影测量》课程内容，其实践教学体系包括“单项技能训练”和“综合实训”两个层次，如图1所示。

图1 实践教学体系

单项技能训练通过与学习型教学任务同步开展。《摄影测量》课程单项技能训练主要包括：测绘航空摄影计算、航测技术设计书撰写、无人机测绘系统设计、像对立体观察和像控点布设与刺点。测绘航空摄影计算主要是让学生加深和巩固对测绘航空摄影过程的理解，为无人机测绘提供基础能力。航测技术设计书撰写是加深对测绘技术规划、航测成图流程的了解，掌握测绘项目技术设计的撰写方法。无人机测绘系统设计是了解和认识无人机测绘系统的组成、产品性能和参数，完成一个无人机测绘系统的设计方案。像对立体观察，是培养学生用桥式立体镜观察立体像对产生不同的立体效应(如正立体效应、反立体效应和零立体效应)。像控点布点与刺点，加深对像片控制测量、解析空中三角测量原理的理解，掌握像片测量布点方法和像片刺点方法。

综合实训是在《摄影测量》课程之后完成3周集中实训。在单项技能训练的基础上，学生已经对综合实训的每一个环节有所了解，因此，综合实训以学生做为主，老师指导为辅，这样可以培养学生解决问题、分析问题的能力。结合我校当前的师资队伍和实验实训条件等实际情况，由摄影测量与遥感技能大师工作室的企业专家和校内教师联合航测无人机空三加密和像片调绘项目，要完成这一综合实训，首先需要进行无人机航空摄影测量，然后进行像片控制点非全野外布点、刺点和施测，最后，在空三加密软件上进行空三加密和像片调绘。

2 教学模式的改革

由于《摄影测量》课程基本概念多，理论抽象性强；数学公式推导多，逻辑严密；空间关系复杂，坐标转换多[8]。近年来，高职院校生源质量较低，学生自主学习能力欠缺，学习习惯较差；高职人才培养要求掌握一定理论知识，具有某一项专门的技能，知识能力要求以“够用为度”为原则。根据高职学生的特点和人才培养的要求，在当今信息化教学的大背景下，对已建设成的测绘教指委级《摄影测量》精品课程资源进行了升级改造，按照“一体化设计、结构化课程、颗粒化资源”的原则，在国家资源库职教云平台上建设《摄影测量》课程资源，并对一些抽象的理论，如在教学中涉及大量的空间坐标系、透视投影变换中重要的点线面、坐标变换、像点位移、相对定向、绝对定向等内容，这些抽象枯燥、又不易进行实验，利用虚拟技术制作三维动画上传到国家资源库职教云平台《摄影测量》课程资源上辅助教学，可以将枯燥的理论知识用生动灵活的表现形式表达。

为了调动学生主动学习，以校园无线网络全覆盖为有利条件，开展基于云课堂平台“线上自学、网上辅导和线下组织课堂教学”相结合的线上线下混合式教学，把教学过程分为课前、课中、课后三个阶段[9]，具体如图2所示。

图2 线上线下混合式教学模式

2.1 课前阶段

课前阶段，学生利用云课堂平台完成《摄影测量》课程自学，通过在线学习、在线测验、课前实践练习，在线与教师或者同学之间进行交流讨论；教师跟踪学生学习情况、收集学习问题、调整课上流程。课前在线学习，作为后续“翻转课程”教学的先导，为课堂教学阶段做好基础知识储备；同时，对教师课堂教学引导。

2.2 课中阶段

课堂教学分为自学点评、知识点讲解、技能点演示、提问、随堂测试、讨论、头脑风暴和技能训练等教学环节。在翻转课堂教学阶段，教师的角色变成导师，学生的角色更加突出学习主体性[10]；教师首先针对云课堂平台中在线测试的反馈情况，掌握学生课前自学情况，找出课堂教学的关键点，综合考虑教学重、难点以及关键点，在课堂翻转教学环节采用引导、讲解、现场演示、互动等多种方式。利用云课堂平台“翻转课堂”教学对学生知识点、技能点掌握情况进行随机提问、随堂测试或现场技能训练考核，从而培养学生的主动实践和主动思考的能力。

2.3 课后阶段

学生通过云课堂平台完成教师布置的课后作业，并在线提交；教师对学生提交的作业进行考核评价；同时，学生与教师、同学之间还可以随时随地进行交流讨论与评价。课后可以有效地辅助了“课堂翻转教学”，也巩固了知识的学习。

3 考核方式的改革

传统的教学考核体系并不能全面反映学生的掌握知识的情况，作为培养技能人才摇篮的高职院校，考核体系要与人才培养保持协调一致。《摄影测量》课程通过线上线下混合式开展教学，考核采用“过程+结果”的考核模式。

3.1 过程考核

“过程”考核通过手机云课堂APP平台学习课程资源、参与课堂互动、自我测验、完成作业、考勤等方面，占课程总成绩的30%。学习者必须以实名用户注册、登录资源库，通过资源库后台跟踪掌握学习者在线学习的过程。对黄河水院摄影测量与遥感技术专业2015级98名部分学生《摄影测量》课程跟踪学习情况如图3所示。

图3 《遥感原理与制图》课程跟踪学习情况

从图3看出，线上线下混合式教学模式大大激发了学生学习的热情与主动性，学生通过手机云课堂AAP或电脑登录云课堂平台学习课程资源、参与课堂互动、自我测验、完成作业和在线考试的劲头一直保持高位，这些表现出对线上线下混合式教学模式的认可和对该课程学习的热情。

3.2 学习效果

以黄河水院2015级高职摄影测量与遥感技术等专业98名学生《摄影测量》课程进行过程性考核与结果性考核相结合，学生小组评价与教师评价相结合[7]，知识考核与技能考核相结合。“知识”考核学生对知识点的内容和原理的掌握，主要采用试卷考试的方式，但是在试卷的题目中还包括在实践过程中所要注意的关键问题，考试成绩占课程总成绩的40%。“技能”考核主要考核学生的动手操作能力，主要包括学生实验、实习中完成的成果及精湛技能考核、实习总结报告等，占课程总成绩的30%。

课程成绩综合统计，划分为90分以上，80～89分，70～79分，60～69分和60分以下5个区间，其成绩分布情况如图4所示。

图4 《摄影测量》课程成绩分布

从图4成绩统计可以看出，学生整体学习情况不错，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%，其成绩符合正态分布。

通过这3个方面的考核，改变了以往重理论轻实践、重结果轻过程的考核模式，突出了对摄影测量技能的掌握的重要性和功夫需要平时慢慢积累，这样能够充分调动学生学习的积极性和主动性。

4 结 语

课程教学改革是一个动态的、系统的建设工程。高职《摄影测量》是一门理论与实践都较强的专业核课程，经过10多年的教学改革实践，从高职示范性建设时期按照项目化课程开展与建设的《摄影测量》测绘教指委精品课程，到信息化教学基于国家资源库云平台《摄影测量》资源共享课程，《摄影测量》课程改革永远在路上。随着数字摄影测量时代的到来和无人机技术的快速发展，教学内容要与时俱进、不断更新，只有这样才能为企业输送有用的应用型人才，实现高职办学的真正目标[11]。同时，根据当前高职学生的生源情况和学生的特点，教学模式和考核方式也进行了改革。经过多年的实际教学验证，高职《摄影测量》课程在实际教学过程中不断的改革，学生能够掌握《摄影测量》课程理论的精髓，能够胜任《摄影测量》课程当前对应的职业岗位，为毕业后从事航测生产奠定坚实的基础。