“互联网+”时代摄影测量学混合式教学探讨

李雪瑞，李邦杰，郝 辉

（火箭军工程大学 作战保障学院，陕西 西安 710025）

摄影测量学是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学，主要是利用相片研究被摄物体的形状、位置、大小、特性及相互位置关系等内容［1］。2015年7月，“互联网+”首次出现于国务院的政府工作报告中。“互联网+教育”就是利用通信技术及互联网平台，使得互联网与传统教学深度融合，对教学的实施场所、组织形式、交流方式、评价指标等进行创造性地改革，呈现一种信息化时代下的新型教育形态。借助移动终端、互联网等平台，运用雨课堂、MOOC课程、多媒体等教学应用程序，采用线上+线下、课内+课外、面对面+点对面等多种混合式教学模式，对摄影测量学课程教学进行创造性改革，有效地解决课程学时压缩与课程内容增加之间的矛盾，发挥教师主导作用，凸显学生主体地位，教学双方共同努力全面提升课堂教学效果，促进新时代创新人才的培养。

一、混合式教学模式基本思想

混合式教学是互联网技术催生的产物，经历了技术应用阶段、技术整合阶段、“互联网+”三个发展阶段，以在线学习的方式打破了传统的面对面教学模式［2］。起初，美国斯隆联盟界定“混合式教学是面对面教学与在线教学的结合，糅合了两种历史上各自独立的教学模式：传统的面对面教学与在线学习。即在教学内容上结合了一定比例的在线教学及面对面教学”［3-4］。混合式的在线教学模式从根本上改变了传统面对面的单一授课模式，归纳起来主要有以下几个特点。

（一）授课模式多样化

混合式教学模式的最表层含义，即借助互联网技术，实现线上网络教学与传统课堂教学的混合。线上教学利用互联网、微课平台、雨课堂、视频媒体等信息传播媒介，线下教学则以面对面的教学活动为主要形式。通过线上+线下的授课方式，教师与学生、学生与资源之间实现了无形连接和及时互通。

（二）课程资源多元化

混合式教学模式的优势，即借助互联网技术，教师可以将课程相关的PPT课件、课前预习任务、课后习题作业，以及知识点的相关文献、研究热点等资源均上传到网络上，以便学生查阅翻看和完成任务。同时，教师也可以在教室、实验室等线下场所为学生提供学习资源。

（三）学习形式灵活化

混合式教学模式以学生为中心，突出学生的积极性和主动性，在注重学生个性化的前提下实现课程的创新教学和有效教学。线上教学不受时间和空间的限制，学生可以根据自己的学习兴趣、学习进度和学习时间灵活地安排课程学习，可以利用碎片化的时间，通过手机、电脑、平板电脑等移动终端设备来完成。

（四）教学评价综合化

混合式教学模式下，学生的最终评价不再拘泥于传统的卷面成绩，借助互联网技术和授课平台，可以根据学生平时的签到次数、课堂互动积极性、作业提交情况、线上学习完成程度等给予相应的形成性评价，结合线下实践操作、实验报告、卷面成绩等，再得出最终的综合性评价。

二、基于混合式教学模式的课程教学设计

教学设计过程中，应该从教学双方的主导和主体地位出发，遵循开放性、互动性、协作性原则，建立层次分明的知识目标体系，整合线上线下教学资源，创建以学生为中心的教学环境，明确教学实践活动体系，实行综合性的测评体系，构建完整的混合式教学模式。

（一）知识目标体系

为促进教学效果的有效提升和学生综合能力的全面培养，教学目标的设计应该本着需求引导的原则，从单位的任职需求和学生的长远发展出发，结合学生的兴趣、情境和能力设定，兼顾理论性、实用性、基础性和拓展性，构建层次分明、逻辑清晰的课程知识体系结构。构建过程中，对教学目标进行详细的分层设计，从总体目标到分类目标，由阶段性目标到终结性目标，总体目标对应课程内容，分类目标对应章节内容，将课程的知识要点、掌握程度、教学方法、实践活动、阶段成果等各方面有机地结合在一起。

（二）教学资源体系

教学资源应该具有较强的实用性、有效性和完备性，有助于学生理解知识点的内涵和外延，有助于学生基于知识的创作和创新。通过雨课堂、微课、慕课等形式，教师可以将授课视频、教学课件、课后习题、参考资料等共享给学生。“互联网+”时代下，爱课程、中国大学MOOC、哔哩哔哩等各大网络平台为高等院校教学资源的分享交流提供了便捷渠道，CSDN、GitHub、知乎等交互平台也提供有大量的实践程序代码和疑难知识解答。可以说，摄影测量学及相关的课程教学资源素材层出不穷，但这些资源良莠不齐。因此对资源进行有效整合、精心提炼，对教师提出了更高的要求。

（三）实践教学体系

课程实践是摄影测量学教学中必不可少的一个重要环节。近年来，为给学生提供优质的实践环境，经过多方努力和教学条件建设，课题组购置了测量型和非测量型的大疆无人机、GPS RTK、人工智能高性能计算机等硬件设备，并配备了ENVI、Geoway、ContextCapture 等图像处理软件，以保证课堂实践教学的顺利开展和学生实践能力的培养。从人才培养目标和岗位任职需求出发，结合学生的学习动机和兴趣特长，教学组设置了验证性实验、综合性实验、创新性实验三种类型的实验［5］，实践方式分为独立自主式和小组合作式，通过编程设计、软件操作、硬件使用、外业实践等环节，充分锻炼学生的信息再塑能力、实践动手能力、解决实际问题能力，潜移默化地塑造其认真细致、严谨求实、精益求精的测绘人士专业素养。

（四）综合测评体系

为了促进课程教学的改革和发展，需要建立完整的教学评价体系。以学生为中心的评价不能仅关注考试成绩，而应同时注重硬性成绩和软性测评两个方面。结合在线测试成绩、线上线下签到率、课程实践完成情况、期末闭卷考试成绩等方面；同时，考虑学生的情感认知，采用个人自评、团队互评、同学测评、教师评价等方式，将学生的品德修养、心理素质、业务能力、合作协调能力、人际沟通能力纳入互评范畴，并给予适当的分配比例（在线测试成绩15%+课堂签到5%+课程实践15%+期末成绩60%+测评5%），以此全面考查学生知识掌握程度和品德修养。

三、教学案例分析

下面以单像空间后方交会知识点为例，分为课前预习准备、课中讲授翻转、课后小结反思、集体总结探究四个阶段，说明采用混合式教学模式进行教学的具体实施过程和策略。

（一）课前预习准备阶段

课前，教师需要对教学内容和方法、教学资源和体系构建基本的逻辑顺序和框架结构，学生需要复习以往知识、预习新知识，并且初步形成自己的知识理解和网络层次。同时，通过搜索资源、消化吸收、知识重组逐步完善自身的知识体系。除此之外，教师和学生均需积极主动地沟通交流，教师掌握每个学生的兴趣特长和学习习惯，学生明确课程的知识作用、知识框架及教师授课风格等，并且对所学知识的迷惑不解之处面对面进行详细的交流和汇总，为下一步授课环节做好充分准备。

（二）课中讲授翻转阶段

课中阶段即课堂面授阶段，是教学中最重要的阶段，师生需要在较短的时间内以较高的效率完成教学任务。整个过程中教师、学生均要参与教学信息的传递、接受与互动，是以教师为主导、学生为主体的充分体现。采取翻转课堂、研讨交流、动手实践等多样化的教学形式，鼓励学生发表自己的见解和看法，教师予以个人或小组中肯的评价，并且根据学生的预习效果和实际情况，基于在线视频资源和反馈问题，对疑点和难点知识着重讲解和阐述。单像空间后方交会是共线条件方程的直接应用之一，学生熟悉形式，但对其内涵理解不够透彻。为此，教师在此需要引导讲解，让学生理解坐标系之间的关系实则隐含着旋转矩阵的三个角元素；之后创设条件让学生汇报前期预习总结的计算流程图，教师予以评价和纠正，以此共同形成对问题的理解和知识的构建；最后教师将配备GPS和INS的测量性无人机新技术作为拓展和延伸并提出问题：在单像空间后方交会求解外方位元素的基础上，通过两张立体像对如何解算地面点的物方坐标系？借此布置下一阶段的线下预习准备任务。

（三）课后小结反思阶段

有限的课内时间解决学生所有的疑惑问题是不太现实的，因此课后加强互动交流，对知识进行及时的总结反思是教学的巩固阶段。混合式教学中，互联网为师生提供了论坛、博客、微信群、微课等多样化的交流平台。其中，论坛适合学生交流讨论，博客适合学生自我反思，微信群则适用于即时互动。教师对讲授过程进行反思总结，学生对学习过程进行归纳整理，师生对教学过程进行方法探讨和知识梳理，并对课程教学实施互评，由此形成一个完整的教学过程闭环，从而更好地优化教学模式，提高教学质量和效果。

（四）集体总结探究阶段

集体总结探究阶段，是对章节知识的阶段性归纳凝练、探究升华。通过“线下—线上—线下”循环的混合式教学过程，学生完成摄影测量作业基本理论的学习。但此时的知识点在学生脑海中还未形成系统性的知识框架，单像空间后方交会、空间前方交会和模型坐标计算、绝对定向等理论知识点在使用中如何逐一实现、互相衔接，从而达到工程实用的要求，学生对于这些问题还比较茫然。因此，教学过程中需要对章节知识进行阶段性总结，挖掘知识点之间的逻辑关系，寻找其潜在本质。对于一些对本课程具有浓厚兴趣且学有余力的学生，教师可指导其参加课题研究任务，通过集体研讨和团队协作继续进行专业学术研究。

结语

“互联网+”时代的混合式教学模式，将专业课程、教学资源、在线平台、信息技术整合于网络大环境下，实现了教师与学生、学生与资源、课程与教学之间多维化的立体交互式教学，有利于课堂教学的在线管理、交流互动、实时分析。基于互联网实施摄影测量学混合式教学，需教学双方齐心协力、集思广益、全方位地建设课程资源、平台、评价体系等配套体系，真正实现教为主导、学为主体的教学双方一体化，优化教学关系并提升教学效果，共同完成教学目标。