李愛霞　趙紅

摘 要：從滿足社會需要出發(fā)，根據(jù)攝影測量學(xué)課程的特點(diǎn)，提出了攝影測量實(shí)踐教學(xué)的主要內(nèi)容，主要包括基礎(chǔ)實(shí)踐、開發(fā)實(shí)踐和綜合實(shí)踐三個部分。其中基礎(chǔ)實(shí)踐與理論學(xué)習(xí)相結(jié)合，學(xué)習(xí)VirtuoZo軟件的數(shù)據(jù)處理流程；開發(fā)實(shí)踐則是要求學(xué)生編程實(shí)現(xiàn)部分?jǐn)?shù)據(jù)處理功能加深學(xué)生對基本原理的理解；綜合實(shí)踐則是讓學(xué)生自主設(shè)計和實(shí)現(xiàn)從外業(yè)到內(nèi)業(yè)的完整作業(yè)流程。最后采用“知識+技能+態(tài)度”的考核方式，改變了以往重理論輕實(shí)踐的考核模式，突出了對攝影測量技能掌握的重要性，能夠充分調(diào)動學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐的積極性和主動性。

關(guān)鍵詞：攝影測量學(xué)；實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)改革；應(yīng)用型本科

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-7394（2016）04-0107-04

攝影測量學(xué)以非接觸傳感器獲得的影像等數(shù)據(jù)為處理對象獲得研究目標(biāo)的幾何和屬性信息的一門學(xué)科。攝影測量學(xué)是測繪工程專業(yè)本科教學(xué)中的專業(yè)必修課程，通過該課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)攝影測量的基本理論與方法，具備影像信息獲取及幾何信息處理、表達(dá)和應(yīng)用的能力。[1]然而，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，普遍反映課程學(xué)習(xí)困難，課程的基本概念、基本原理等太過抽象無法深入學(xué)習(xí)和理解。 [2-4]另外，隨著無人機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)等飛速發(fā)展，攝影測量學(xué)的研究對象和應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在數(shù)字地球、應(yīng)急救災(zāi)、古文物保護(hù)等眾多行業(yè)中都得到廣泛應(yīng)用，因此，社會對相關(guān)專業(yè)人才的需求也日益增長。[5-6]浙江水利水電學(xué)院作為新升格的應(yīng)用型本科院校，課程教學(xué)要緊跟社會需要，以“應(yīng)用”為主旨構(gòu)建課程教學(xué)體系。在課程教學(xué)過程中將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，通過實(shí)踐教學(xué)幫助學(xué)生深入理解理論知識，培養(yǎng)學(xué)生對知識的應(yīng)用能力。

根據(jù)課程內(nèi)容，攝影測量學(xué)包含了許多實(shí)踐環(huán)節(jié)，如航空攝影、內(nèi)定向、立體像對的相對定向和絕對定向、影像匹配、DEM生產(chǎn)、DOM生產(chǎn)和數(shù)字線劃圖的繪制，等等。這些實(shí)踐環(huán)節(jié)可以幫助學(xué)生更深入的理解和學(xué)習(xí)攝影測量學(xué)，是課堂理論學(xué)習(xí)一個很好的補(bǔ)充。然而，一些院校受實(shí)習(xí)條件所限，實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容多集中于數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的操作上。為了讓學(xué)生能夠系統(tǒng)的學(xué)習(xí)攝影測量的處理流程，我們依托中央財政建設(shè)資金的支持，在校內(nèi)建設(shè)了航空攝影模擬場、數(shù)碼相機(jī)檢校場以及航測內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)室等。本文基于現(xiàn)有實(shí)踐條件，結(jié)合目前攝影測量技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，總結(jié)以往攝影測量學(xué)實(shí)踐教學(xué)的改革經(jīng)驗(yàn)，并提出今后發(fā)展的目標(biāo)。

1 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

攝影測量學(xué)課程理論極為抽象、基本概念多、知識面廣、前后銜接緊密。課程的核心內(nèi)容可以分為兩個部分：攝影測量的外業(yè)工作與攝影測量的內(nèi)業(yè)工作。其中外業(yè)工作主要包括：航空攝影、像片控制點(diǎn)的布設(shè)，野外控制點(diǎn)的聯(lián)測、像片調(diào)繪等；而內(nèi)業(yè)工作主要包括：像片內(nèi)定向、立體像對的相對定向和絕對定向、解析空中三角測量、4D產(chǎn)品的生產(chǎn)等內(nèi)容。通過外業(yè)工作內(nèi)容，學(xué)生可以了解影像獲取、影像解算預(yù)備工作的一系列流程；通過內(nèi)業(yè)工作內(nèi)容，學(xué)生可以掌握從影像到4D產(chǎn)品的處理流程。

隨著攝影測量技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于城市建設(shè)，生產(chǎn)單位對攝影測量技術(shù)能力的需求也越來越高，主要包括兩個層次：（1） 工程實(shí)踐能力，包括像片調(diào)繪、利用全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)生產(chǎn)4D產(chǎn)品的能力等；（2）軟件開發(fā)能力，包括模型定向、影像匹配等功能的研發(fā)能力。[7]為了滿足社會需求，根據(jù)實(shí)踐條件，確定了攝影測量學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)的目的是：在鞏固加深學(xué)生對攝影測量學(xué)的基本理論、基本原理和基本方法理解的基礎(chǔ)上，熟練掌握攝影測量4D產(chǎn)品的作業(yè)流程、基本技能和數(shù)據(jù)處理方法，進(jìn)一步提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

圍繞攝影測量學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容分為三個部分：（1）基礎(chǔ)實(shí)踐。系統(tǒng)的培養(yǎng)學(xué)生的基本技能和對基本理論的理解能力。主要包括利用數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)進(jìn)行影像內(nèi)定向、相對定向、絕對定向、影像匹配、生成核線影像以及4D產(chǎn)品的制作。（2）開發(fā)實(shí)踐。從攝影測量數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容中，抽離出一部分功能，如航空影像的內(nèi)定向、單像空間后方交會、特征點(diǎn)的自動提取、影像匹配等功能，由學(xué)生通過編程實(shí)現(xiàn)。通過開發(fā)實(shí)踐教學(xué)可以加深學(xué)生對攝影測量原理和方法的理解，還可以提高學(xué)生編程能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。（3）綜合實(shí)踐。以4D產(chǎn)品的生產(chǎn)為主線，讓學(xué)生了解攝影測量的整個作業(yè)過程和內(nèi)容，提高學(xué)生綜合實(shí)踐技能和分析、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2 實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施

實(shí)踐教學(xué)不僅是理論學(xué)習(xí)的一個很好的補(bǔ)充，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力 [8]。根據(jù)攝影測量實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容體系與特點(diǎn)，實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施分為三個層次。基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)主要配合課堂教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)理論知識的感性認(rèn)識和熟悉數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的基本功能；開發(fā)實(shí)踐教學(xué)則是進(jìn)一步加深學(xué)生對理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的程序開發(fā)能力；綜合實(shí)踐教學(xué)則是在前兩個實(shí)踐的基礎(chǔ)上，由學(xué)生自主設(shè)計和完成攝影測量的整個作業(yè)過程及內(nèi)容。

2.1 基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)

以熟悉和掌握VirtuoZo數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的基本功能為主，主要內(nèi)容包括實(shí)現(xiàn)影像的內(nèi)定向、相對定向、絕對定向、影像匹配以及4D產(chǎn)品的生產(chǎn)等。該實(shí)踐環(huán)節(jié)穿插在課堂教學(xué)過程中，用以加強(qiáng)學(xué)生對攝影測量基本概念、基本理論的理解。每次實(shí)習(xí)編寫完整的實(shí)習(xí)指導(dǎo)書，布置預(yù)做作業(yè)，讓學(xué)生對本次實(shí)習(xí)內(nèi)容的相關(guān)理論知識進(jìn)行復(fù)習(xí)；實(shí)習(xí)過程中采用集中教學(xué)和個別指導(dǎo)的方式，首先明確本次實(shí)習(xí)目的，講解操作過程，在學(xué)生完成后提交處理成果，最后對操作過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行集中討論和分析。

2.2 開發(fā)實(shí)踐教學(xué)

主要包括影像內(nèi)定向、空間后方交會、空間前方交會、影像匹配等程序開發(fā)實(shí)踐。首先帶領(lǐng)學(xué)生分解問題，簡要提出編程實(shí)現(xiàn)的流程框圖，然后要求學(xué)生獨(dú)立畫出詳細(xì)的流程圖，編寫相應(yīng)的程序代碼，利用所給實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)調(diào)制程序，得到計算結(jié)果。鑒于實(shí)踐教學(xué)的時間有限，而學(xué)生的編程能力較差，程序代碼和運(yùn)行結(jié)果按照實(shí)習(xí)指導(dǎo)書要求完成以后，在課后以作業(yè)的形式讓學(xué)生提交。

2.3 綜合實(shí)踐教學(xué)

在攝影測量學(xué)的課程教學(xué)結(jié)束以后，安排兩周的集中實(shí)踐。在基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)和開發(fā)實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)上，學(xué)生對關(guān)鍵功能的程序?qū)崿F(xiàn)和VirtuoZo攝影測量系統(tǒng)的操作有了一定的能力，因此在綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)中主要以學(xué)生做為主，老師指導(dǎo)為輔，目的在于訓(xùn)練學(xué)生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。在綜合實(shí)踐之前編寫實(shí)習(xí)指導(dǎo)書，明確主要實(shí)習(xí)內(nèi)容和實(shí)習(xí)要求。結(jié)合我校現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室，以4D產(chǎn)品的作業(yè)流程為主線，設(shè)置實(shí)習(xí)內(nèi)容，包括五個環(huán)節(jié)：（1）在相機(jī)檢校場對航攝所用的數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行檢校，完成相機(jī)內(nèi)方位元素和各種畸變參數(shù)的標(biāo)定；（2）在攝影測量模擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行航空攝影，設(shè)計控制點(diǎn)布點(diǎn)方案，并布設(shè)控制點(diǎn)；（3）利用航空攝影得到的影像分別進(jìn)行關(guān)鍵步驟的編程實(shí)現(xiàn)；（4）利用VirtuoZo數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)進(jìn)行4D產(chǎn)品的生產(chǎn)；（5）外業(yè)調(diào)繪。實(shí)習(xí)期間，學(xué)生根據(jù)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書，以小組為單位進(jìn)行方案的設(shè)計和討論，最后各自完成綜合實(shí)踐任務(wù)、提交成果。通過這一環(huán)節(jié)可以使學(xué)生了解攝影測量的整個作業(yè)過程及內(nèi)容，對攝影測量數(shù)據(jù)處理過程有一個整體的認(rèn)識。

另外，浙江水利水電學(xué)院與浙江省第一測繪院、第二測繪院等測繪單位簽訂了校企合作協(xié)議，建立了良好的合作關(guān)系。在綜合實(shí)踐過程中，我們充分利用企業(yè)資源，組織學(xué)生到企業(yè)參觀學(xué)習(xí)。攝影測量技術(shù)是目前各省測繪單位更新地形圖、地理國情普查的主要方法，讓學(xué)生到這些單位參觀學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生親身感受攝影測量技術(shù)的具體應(yīng)用和生產(chǎn)作業(yè)過程。

3 課程的考核

作為應(yīng)用型本科院校，不僅要重視學(xué)生的理論學(xué)習(xí)，還要提高學(xué)生對知識的應(yīng)用能力。以此為導(dǎo)向，課程考核評價不僅應(yīng)具有檢測、鑒定功能還應(yīng)具有導(dǎo)向性和反饋性，因此，對該課程的考核不能僅僅以試卷考試的形式來完成。為了突出實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的重要性，攝影測量課程的考核采用“知識+技能+態(tài)度”的三位一體考核模式。其中“知識”考核學(xué)生對知識點(diǎn)的內(nèi)容和原理的全面認(rèn)識程度，主要采用試卷考試的方式，但是在試卷的題目上則不僅體現(xiàn)基本的理論知識，還同時增加了在實(shí)踐過程中所要注意的關(guān)鍵問題?？荚嚦煽冋紝W(xué)期評定成績的50%；“技能”指在掌握原理的基礎(chǔ)上，考核學(xué)生的操作能力，主要根據(jù)學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)過程中的實(shí)習(xí)成果，包括程序成果、影像數(shù)據(jù)處理成果、實(shí)習(xí)報告等，該部分成績占學(xué)期評定成績的30%；“態(tài)度”則指學(xué)生在知識學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練的過程中所展現(xiàn)的學(xué)習(xí)態(tài)度，主要體現(xiàn)在出勤率、上課表現(xiàn)和作業(yè)情況，占學(xué)期評定成績的20%。通過這三個方面的考核，改變了以往重理論輕實(shí)踐的考核模式，突出了對攝影測量技能的掌握的重要性，能夠充分調(diào)動學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐的積極性和主動性。

4 結(jié)語

攝影測量學(xué)課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，本文從滿足社會需要和攝影測量學(xué)的主要內(nèi)容出發(fā)，提出了基礎(chǔ)實(shí)踐、開發(fā)實(shí)踐和綜合實(shí)踐三個方面的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，并介紹了相應(yīng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)施方法和過程，建立了完整的考核評價體系，采用“知識+技能+態(tài)度”的考核方式，突出實(shí)踐教學(xué)在課程學(xué)習(xí)中的重要性。本文提出的實(shí)踐教學(xué)改革方案和措施，取得了較為理想的教學(xué)效果。讓學(xué)生真實(shí)地感受了攝影測量技術(shù)的整個生產(chǎn)過程，加深了學(xué)生對理論知識的理解，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

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責(zé)任編輯 祁秀春