付博 劉舒 鄧彩群

摘? ? 要：文章借助吉林建筑大學(xué)測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)國(guó)家一流專(zhuān)業(yè)、省應(yīng)用型轉(zhuǎn)型試點(diǎn)建設(shè)專(zhuān)業(yè)以及省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范專(zhuān)業(yè)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)發(fā)明專(zhuān)利教具、應(yīng)用案例法、增設(shè)實(shí)訓(xùn)課程和采用線上線下混合課程成績(jī)?cè)u(píng)定的方法，充分發(fā)揮“2+1+1”人才培養(yǎng)模式的優(yōu)勢(shì)，圍繞學(xué)生專(zhuān)業(yè)能力的提升進(jìn)行課程改革，切實(shí)幫助學(xué)生提高進(jìn)行攝影測(cè)量工程的數(shù)據(jù)采集、處理和分析的實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：“2+1+1”模式;攝影測(cè)量;教學(xué)改革;CQI

中圖分類(lèi)號(hào)：G641? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1002-4107（2021）01-0044-02

一、引言

攝影測(cè)量是一門(mén)對(duì)非接觸傳感系統(tǒng)獲得的影像及數(shù)字表達(dá)進(jìn)行記錄、量測(cè)和解譯，從而獲得自然物體和環(huán)境的可靠信息的工藝、科學(xué)和技術(shù)[1]。攝影測(cè)量因無(wú)需接觸測(cè)量對(duì)象本身、采集方式速度快、效率高且在室內(nèi)進(jìn)行作業(yè)等優(yōu)勢(shì)得到廣大生產(chǎn)單位的青睞。隨著各種新興的科學(xué)技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、空間技術(shù)和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展以及多學(xué)科的交叉融合，攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)入新的高速發(fā)展期，并在各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。CQI（Continue Quality Improvement）是工程教育認(rèn)證體系中的“持續(xù)改進(jìn)”理念，強(qiáng)調(diào)圍繞學(xué)生適應(yīng)未來(lái)和社會(huì)的綜合能力從而進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，課程教學(xué)應(yīng)回歸到學(xué)生畢業(yè)后能“帶走”的實(shí)際能力[2]。近年來(lái)，吉林建筑大學(xué)攝影測(cè)量學(xué)課程組通過(guò)走訪相關(guān)用人單位發(fā)現(xiàn)，用人單位對(duì)學(xué)生攝影測(cè)量課程學(xué)習(xí)應(yīng)具備的需求和學(xué)生實(shí)際技能狀況差別巨大，供求矛盾十分明顯。基于這一現(xiàn)狀，結(jié)合CQI理念，“攝影測(cè)量學(xué)”課程教學(xué)亟待改革。

二、“攝影測(cè)量學(xué)”課程教學(xué)存在的問(wèn)題

吉林建筑大學(xué)測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)始建于2001年，“攝影測(cè)量學(xué)”課程是測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)十大核心課程之一，也是2018年實(shí)現(xiàn)測(cè)繪類(lèi)大類(lèi)招生后，面向吉林建筑大學(xué)所有測(cè)繪類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。該課程需要綜合運(yùn)用高等數(shù)學(xué)、概率統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)平差處理、計(jì)算機(jī)圖形和圖像處理等知識(shí)，理論基礎(chǔ)要求高，由于課程涉及大量公式推導(dǎo)，內(nèi)容抽象，不易掌握，需要學(xué)生投入較大精力并培養(yǎng)較好的空間抽象能力和數(shù)學(xué)思維能力。根據(jù)CQI理念，目前吉林建筑大學(xué)“攝影測(cè)量學(xué)”教學(xué)中主要存在以下問(wèn)題。

（一）課程內(nèi)容抽象，理論性強(qiáng)

“攝影測(cè)量學(xué)”課程在教學(xué)中長(zhǎng)期以來(lái)主要以教師講授為主，由于知識(shí)信息量有限、形式單一，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高。吉林建筑大學(xué)攝影測(cè)量課程旨在使學(xué)生運(yùn)用攝影測(cè)量知識(shí)及攝影測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)雜的攝影測(cè)量工程數(shù)據(jù)采集、處理和分析，為今后相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)和從事攝影測(cè)量工作打下堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。具體教學(xué)內(nèi)容包括：（1）攝影測(cè)量學(xué)緒論;（2）影像獲取;（3）攝影測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí);（4）攝影測(cè)量解析基礎(chǔ);（5）解析空中三角測(cè)量;（6）全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量基礎(chǔ);（7）像片糾正與正射影像圖;（8）攝影測(cè)量外業(yè)工作。在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，從攝影測(cè)量解析基礎(chǔ)開(kāi)始，由于該課程需要具有較好的空間想像能力，所以部分學(xué)生逐漸無(wú)法很好地理解和掌握相應(yīng)知識(shí)，感到學(xué)習(xí)吃力，甚至興趣喪失。

（二）與實(shí)踐聯(lián)系不足

“攝影測(cè)量學(xué)”課程涉及學(xué)科交叉，如無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量、機(jī)載LiDAR、機(jī)載定位定向系統(tǒng)（POS）等新技術(shù)發(fā)展迅速。一方面，課程建設(shè)初期，師資力量不足;另一方面，攝影測(cè)量實(shí)驗(yàn)室建設(shè)所需費(fèi)用較高，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)滯后于生產(chǎn)實(shí)踐需要，這就導(dǎo)致教師理論與實(shí)踐脫節(jié)，難以及時(shí)更新技術(shù)，與生產(chǎn)單位的實(shí)戰(zhàn)生產(chǎn)需求聯(lián)系不足，部分教師只偏重傳統(tǒng)理論的講授，對(duì)前沿技術(shù)的講解較少[3]。

（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一，學(xué)生動(dòng)手能力差

“攝影測(cè)量學(xué)”課程中計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由于學(xué)時(shí)有限、安全問(wèn)題以及實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地匱乏等因素的影響，所以主要安排一些簡(jiǎn)單的編程來(lái)實(shí)現(xiàn)攝影測(cè)量課程理論中一些函數(shù)或公式的計(jì)算，程序人機(jī)交互性差。隨著攝影測(cè)量進(jìn)入數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量階段，一些新理論和新方法在攝影測(cè)量中逐漸被應(yīng)用，原有的攝影測(cè)量實(shí)驗(yàn)課程難以充分利用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量軟件完成空三平差計(jì)算和4D產(chǎn)品的制作，特別是外業(yè)航飛、無(wú)人機(jī)操作、像控點(diǎn)布設(shè)與測(cè)量等項(xiàng)目只能紙上談兵，很難開(kāi)展，學(xué)生對(duì)航測(cè)作業(yè)的全過(guò)程沒(méi)有一個(gè)整體認(rèn)識(shí)，得不到實(shí)踐鍛煉，缺乏實(shí)際操作能力，畢業(yè)后無(wú)法滿足社會(huì)要求[4]。

（四）成績(jī)?cè)u(píng)定方法科學(xué)性不足

“攝影測(cè)量學(xué)”課程考核包括平時(shí)考核成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末考試成績(jī)，其中平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的30%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占總成績(jī)的10%，期末考試成績(jī)占總成績(jī)的60%。平時(shí)成績(jī)的考核通過(guò)作業(yè)、平時(shí)表現(xiàn)和文獻(xiàn)報(bào)告等綜合評(píng)定;實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的考核通過(guò)出勤、實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量等綜合評(píng)定;期末考試采用閉卷考試形式。其中平時(shí)考核和實(shí)驗(yàn)考核，主要由學(xué)生利用課下時(shí)間自行完成，由教師主觀評(píng)定作業(yè)和報(bào)告成績(jī)。一方面，多位教師平行授課，容易導(dǎo)致評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一;另一方面，除出勤考核外，教師難以衡量學(xué)生的課堂平時(shí)表現(xiàn)，不利于學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)的積極性，也不利于教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，成績(jī)?cè)u(píng)定方法科學(xué)性不足。

三、“攝影測(cè)量學(xué)”教學(xué)改革的設(shè)計(jì)與實(shí)施

（一）“2+1+1”模式

吉林建筑大學(xué)測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)現(xiàn)為國(guó)家一流專(zhuān)業(yè)、吉林省特色高水平專(zhuān)業(yè)、吉林省應(yīng)用型轉(zhuǎn)型試點(diǎn)建設(shè)專(zhuān)業(yè)以及吉林省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范專(zhuān)業(yè)，本專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)施“2+1+1”人才培養(yǎng)模式：打通兩年基礎(chǔ)教育平臺(tái)和三年級(jí)全年專(zhuān)業(yè)實(shí)踐，四年級(jí)學(xué)生選擇專(zhuān)業(yè)方向?qū)W習(xí)，構(gòu)建了貫穿四年的實(shí)踐教學(xué)體系。2019年遙感科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)行測(cè)繪類(lèi)大類(lèi)招生，寬口徑培養(yǎng)具有國(guó)際化視野及創(chuàng)新意識(shí)的測(cè)繪工程高級(jí)應(yīng)用技術(shù)人才。

（二）基于“2+1+1”模式的教學(xué)改革設(shè)計(jì)與實(shí)施

吉林建筑大學(xué)測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)自2018年通過(guò)了國(guó)際質(zhì)量工程認(rèn)證后，為充分踐行“持續(xù)改進(jìn)”理念，“攝影測(cè)量學(xué)”課程圍繞培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)未來(lái)和社會(huì)的綜合能力，通過(guò)系列課程改革、一流課程建設(shè)等，充分發(fā)揮吉林建筑大學(xué)“2+1+1”人才培養(yǎng)模式的優(yōu)勢(shì)，注重理論聯(lián)系實(shí)際，把教材的內(nèi)容與實(shí)際的應(yīng)用聯(lián)系在一起，使課程教學(xué)回歸到學(xué)生畢業(yè)后能“帶走”的實(shí)際能力，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.專(zhuān)利教具的發(fā)明制作。無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)已被廣泛用于地形勘測(cè)、建筑物測(cè)量、災(zāi)性評(píng)估等多個(gè)領(lǐng)域，由于該技術(shù)涉及概念多且空間關(guān)系復(fù)雜，僅依靠板書(shū)和多媒體課件的輔助來(lái)講解航空攝影相關(guān)理論的教學(xué)效果不理想。航空影像質(zhì)量是精確攝影測(cè)量的基礎(chǔ)，為了更好地展示攝影測(cè)量中相機(jī)與地物之間的關(guān)系，課程組教師發(fā)明了便攜式手動(dòng)攝影測(cè)量模擬教學(xué)裝置。該裝置采用整體折疊結(jié)構(gòu)，折疊后體積小，攜帶方便，可實(shí)現(xiàn)攝影平臺(tái)的升降、相機(jī)航向和旁向的移動(dòng)以及攝影機(jī)攝影時(shí)鏡頭方位的調(diào)整。該裝置下部同時(shí)設(shè)有地物模型安裝架，通過(guò)地物與影像對(duì)比，能更直觀地顯示不同地形特征、不同地物類(lèi)型在不同航高和重疊度下的實(shí)際影像特征，補(bǔ)充攝影測(cè)量課程實(shí)踐教學(xué)需要的影像資料，生動(dòng)地實(shí)現(xiàn)了課堂內(nèi)容的講解與演示[5]。

2.案例法的應(yīng)用。由于“攝影測(cè)量學(xué)”是對(duì)學(xué)生應(yīng)用能力和動(dòng)手操作能力要求很高的一門(mén)學(xué)科，教師采用案例式教學(xué)法，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際情況及教學(xué)目的、要求，運(yùn)用典型案例進(jìn)行深入討論和分析，能充分發(fā)揮學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新性。教師在教學(xué)中結(jié)合生產(chǎn)單位項(xiàng)目實(shí)例精心選擇案例，一般4～6人一組進(jìn)行案例討論，討論后推舉代表發(fā)言，允許學(xué)生提出不同的看法，讓學(xué)生暢所欲言。討論達(dá)到一定程度后，教師針對(duì)案例及時(shí)進(jìn)行分析、講解，梳理思維過(guò)程，并對(duì)學(xué)生在演練及案例分析中暴露出的問(wèn)題有針對(duì)性地進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，在師生共同討論、分析后，對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步升華、創(chuàng)新，歸納概括出規(guī)律性的知識(shí)，較好地完成教學(xué)目標(biāo)。

3.實(shí)訓(xùn)課程的設(shè)置。2016年以來(lái)，測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)施“2+1+1”應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，重構(gòu)實(shí)踐教學(xué)體系，其中在第二學(xué)年設(shè)置了4周的攝影測(cè)量專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，要求學(xué)生對(duì)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量軟件的功能及作業(yè)程序進(jìn)行實(shí)際操作訓(xùn)練，完整地親歷一遍航線與像控點(diǎn)設(shè)、外業(yè)航飛、像控點(diǎn)測(cè)量、后空三平差計(jì)算和攝影測(cè)量加密生產(chǎn)“4D”產(chǎn)品的作業(yè)過(guò)程，理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，真正提高學(xué)生的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生攝影測(cè)量基本技能和協(xié)作意識(shí)，與課堂所學(xué)理論相互促進(jìn)、交替循環(huán)，提升學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)、實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)和工程師素養(yǎng)。與此同時(shí)，將實(shí)踐能力培養(yǎng)融入專(zhuān)業(yè)教學(xué)全過(guò)程，大力進(jìn)行資金、硬件和人力資源的投入。測(cè)繪工程實(shí)驗(yàn)中心是吉林省省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，目前設(shè)有攝影測(cè)量實(shí)驗(yàn)室、無(wú)人機(jī)操控實(shí)驗(yàn)室、多功能城市空間信息虛擬實(shí)驗(yàn)室、多源測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)云處理工程訓(xùn)練中心等教學(xué)平臺(tái)，總建筑面積1 000平方米。擁有AC1200傾斜攝影測(cè)量無(wú)人機(jī)、CW-10垂直起降固定翼無(wú)人機(jī)、多源攝影測(cè)量遙感影像云處理系統(tǒng)、LensPhoto近景攝影測(cè)量系統(tǒng)等設(shè)備，總值2 352萬(wàn)元，為實(shí)訓(xùn)課程建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)的條件保障。

4.線上線下混合課程成績(jī)綜合評(píng)定。吉林建筑大學(xué)“攝像測(cè)量學(xué)”課程將采用線上線下混合教學(xué)模式，線上部分以課程視頻教學(xué)的方式配合教師線下教學(xué)，通過(guò)PPT、案例視頻和線上課程網(wǎng)站等教學(xué)形式完成教學(xué)目標(biāo)。在成績(jī)?cè)u(píng)定中，教師充分利用線上教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)線上教學(xué)平臺(tái)實(shí)時(shí)發(fā)布針對(duì)當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)的客觀題或討論題，通過(guò)實(shí)時(shí)完成答題人數(shù)及答題正確率，可以及時(shí)檢測(cè)學(xué)生對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，并利用平臺(tái)功能統(tǒng)計(jì)學(xué)生平時(shí)課堂表現(xiàn)。結(jié)合學(xué)生線下的作業(yè)、文獻(xiàn)報(bào)告等更科學(xué)地評(píng)定學(xué)生成績(jī)。

四、結(jié)語(yǔ)

作為應(yīng)用型本科院校的一流專(zhuān)業(yè)、省特色高水平專(zhuān)業(yè)、省應(yīng)用型轉(zhuǎn)型試點(diǎn)建設(shè)專(zhuān)業(yè)，吉林建筑大學(xué)測(cè)繪專(zhuān)業(yè)在人才培養(yǎng)中一貫堅(jiān)持圍繞學(xué)生適應(yīng)未來(lái)和社會(huì)的綜合能力從而進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。針對(duì)“攝影測(cè)量學(xué)”課程教學(xué)現(xiàn)狀，課程組依托專(zhuān)業(yè)建設(shè)成績(jī)，充分發(fā)揮“2+1+1”人才培養(yǎng)模式的優(yōu)勢(shì)，注重理論聯(lián)系實(shí)際，把教材的內(nèi)容與實(shí)際的應(yīng)用聯(lián)系在一起，圍繞培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)未來(lái)和社會(huì)的綜合能力大力進(jìn)行課程改革，使“攝影測(cè)量學(xué)”課程教學(xué)回歸到學(xué)生畢業(yè)后能“帶走”的實(shí)際能力，為同類(lèi)應(yīng)用型本科院校的測(cè)繪專(zhuān)業(yè)課程改革提供了思路和方法。

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