[摘 "要]傳統(tǒng)航空攝影測量實踐教學因受到諸多因素的影響，如安全性低、成本高以及場地條件苛刻，等等。這些因素導致學生無法充分實踐操作，難以理解教學內(nèi)容。在信息化測繪背景下，助推地理信息行業(yè)的發(fā)展，也更加提倡要將無人機攝影測量技術(shù)應用于教學實踐中，而在OBE理念引導下，真正實現(xiàn)以學生為中心、學習效果與實踐創(chuàng)新能力為導向，有效彌補了以往教學中存在的不足，形成了科學合理的教學流程。基于此模式，能培養(yǎng)出更多優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新實踐型人才，滿足社會對測繪專業(yè)人才的要求，打造出高質(zhì)量的實踐教學體系。

[關(guān)鍵詞]OBE "無人機攝影測量 "實踐教學

課題：陜西省“十四五”教育科學規(guī)劃2023年度課題“以學生為中心理念下的《無人機攝影測量》課程分層教學實踐研究”（課題編號：SGH23Y3140）。

引 "言

信息化測繪是測繪地理信息行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，它利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，實現(xiàn)地理信息的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化和可視化。而攝影測量學作為測繪類核心課程，具有著無可比擬的專業(yè)性與實踐性。尤其是無人機技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機攝影測量技術(shù)已成為攝影測量實踐教學的重要手段，它具有機動靈活、高效快速、精細準確等特點，被廣泛應用于各行各業(yè)中。在信息化測繪背景下，為了滿足社會對人才的需求，研究通過基于OBE理念下進行探討無人機攝影測量實踐教學的新模式，探索新的教學方案和多元化實踐教學方法，旨在提高學生的實踐能力與綜合素質(zhì)，滿足社會對人才的需求。

基于OBE理念的無人機輔助攝影測量實踐教學的必要性

1.提高學生實踐能力和創(chuàng)新思維

OBE理念是一種先進的教育理念，它強調(diào)以學生為中心，以學習效果和實踐創(chuàng)新能力為導向。這種理念注重的是學生的全面發(fā)展，以及他們在實踐中所獲得的真實能力和技能。無人機輔助攝影測量實踐教學是一種創(chuàng)新的教育方式，它利用無人機技術(shù)為攝影測量實踐教學提供更多的實踐機會。這種實踐機會讓學生在親身實踐中掌握攝影測量的技能和方法，從而提升他們的實踐能力和創(chuàng)新思維。在無人機輔助攝影測量實踐教學中，學生可以親自操作無人機進行拍攝，并通過后期數(shù)據(jù)處理和分析，掌握攝影測量的基本原理和技能，實現(xiàn)對學生創(chuàng)新思維與解決問題能力的培養(yǎng)。

2.適應信息化測繪背景下的需求

隨著信息化測繪技術(shù)的日益發(fā)展，無人機攝影測量技術(shù)逐漸成為廣泛應用的測量方法。這種技術(shù)的興起，徹底改變了傳統(tǒng)攝影測量的方式，為許多領(lǐng)域如土地資源調(diào)查、城市規(guī)劃、交通監(jiān)控等提供了極大的幫助。在攝影測量實踐教學中，引入無人機攝影測量技術(shù)無疑是一個明智的選擇。通過實踐操作，學生可以更深入地了解和掌握無人機攝影測量技術(shù)，從而更好地適應信息化測繪背景下的行業(yè)需求。這種技術(shù)的應用也將促進攝影測量行業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展，推動行業(yè)的技術(shù)進步。

3.補充傳統(tǒng)實踐教學內(nèi)容的不足

傳統(tǒng)的攝影測量實踐教學通常依賴于傳統(tǒng)的攝影測量設備和測量方法，主要通過使用復雜的相機和測量儀器來收集和處理大量的圖像和數(shù)據(jù)。然而，這種傳統(tǒng)的教學方式存在一定局限性，如操作煩瑣、數(shù)據(jù)處理時間長、對環(huán)境和天氣要求高等。無人機攝影測量技術(shù)具有操作簡單、數(shù)據(jù)處理速度快、對環(huán)境和天氣要求低等優(yōu)點，因此可以有效彌補傳統(tǒng)攝影測量實踐教學內(nèi)容的不足。通過引入無人機攝影測量技術(shù)，學生可以更加深入地了解現(xiàn)代化的攝影測量技術(shù)和數(shù)據(jù)處理方法，并利用計算機視覺技術(shù)和圖像處理算法來進行自動化處理和分析，有效提高實踐教學的效率和精度。

4.培養(yǎng)社會需要的測繪專業(yè)人才

在OBE理念指導下，教育者需要關(guān)注測繪專業(yè)人才應具備的能力和素質(zhì)，以及社會對測繪專業(yè)人才的需求，從而制定出相應的教育計劃和課程設置。無人機輔助攝影測量實踐教學是一種先進的實踐教學方式，能夠為學生提供更多的實踐機會，讓學生更好地掌握現(xiàn)代測繪技術(shù)和方法，增強學生的就業(yè)競爭力。通過實踐操作，學生可以深入了解測繪工作的具體流程、技術(shù)要點和注意事項，提高自己的實踐能力和技術(shù)水平，更好地滿足社會對測繪專業(yè)人才的要求。

OBE理念下無人機攝影測量實踐教學的內(nèi)容

OBE理念是一種以學生為本的教育理念，強調(diào)以學生的學習成果和社會需求為出發(fā)點，進行反向教學活動設計。這種模式著重于培養(yǎng)學生的綜合能力，特別是解決問題的能力，以滿足企業(yè)和社會的需求。因此，實踐教學在培養(yǎng)學生的能力方面起著至關(guān)重要的作用，并且需要密切關(guān)注企業(yè)需求，以滿足社會的需要。教師需根據(jù)工程教育認證標準修訂攝影測量實踐教學大綱并補充無人機實踐內(nèi)容，以確保教學內(nèi)容與認證標準一致且貼近實際應用。建立與企業(yè)需求相適應的實踐教學平臺，提供實踐工具和資源及交流合作機會以提高適應企業(yè)需求和競爭力。數(shù)字攝影測量實驗室擁有多旋翼無人機和數(shù)據(jù)處理軟件，這些資源可以為學生提供更多的實踐機會，并幫助他們更好地掌握攝影測量技能。

在OBE理念下，實踐教學注重培養(yǎng)學生的能力，以滿足企業(yè)需求為目標。這意味著在教學設計過程中，需要考慮社會和行業(yè)的需求，將學生的學習成果作為出發(fā)點，反向設計教學活動。這種模式下，教師需要關(guān)注學生在學習過程中的能力培養(yǎng)，并確保所教授的內(nèi)容符合企業(yè)和社會的需求。修訂攝影測量實踐教學大綱并補充無人機實踐內(nèi)容是符合OBE模式的教學方法。通過結(jié)合工程教育認證標準，教師可以更好地評估學生的學習成果，并確保所教授的內(nèi)容與行業(yè)標準相符。補充無人機實踐內(nèi)容可以幫助學生更好地掌握攝影測量技能，并提高學生的實踐能力。設計合理的實踐教學流程則是提高教學的有效方式。通過合理的流程設計，教師可以幫助學生更好地掌握攝影測量技能，并提高他們的實踐能力。同時，建立與企業(yè)需求相適應的實踐教學平臺可以更好地滿足企業(yè)需求，并幫助學生適應未來的工作環(huán)境。數(shù)字攝影測量實驗室擁有的多旋翼無人機和數(shù)據(jù)處理軟件等資源可以為學生提供更多的實踐機會。這些資源可以幫助學生更好地掌握攝影測量技能，并提高他們的實踐能力，也可以幫助教師更好地進行教學設計，為高質(zhì)量教學奠基。

實驗室擁有的多旋翼無人機及數(shù)據(jù)處理軟件Pix4DMapper、VirtuoZo等，多旋翼無人機數(shù)據(jù)如下：

1.大疆Phantom4 Pro V2.0。這款無人機是一款專為攝影愛好者設計的消費級航拍無人機，價格親民且實用。其續(xù)航時間長達30分鐘，為拍攝提供了更多的時間和空間，讓攝影師能夠更好地捕捉到每一個精彩瞬間。該無人機配備了一款高性能的1英寸2000萬像素的CMOS傳感器，這款傳感器能夠捕捉到細膩的細節(jié)和鮮艷的色彩，為攝影師提供更高質(zhì)量的航拍照片和視頻。同時，這款無人機還具備精準的飛行控制系統(tǒng)和多種拍攝模式，讓攝影師能夠自由地掌控拍攝角度和效果，輕松拍攝出令人驚艷的航拍作品。此外，該無人機還具有智能化的飛行輔助功能，如自動跟蹤、自動避障等，讓攝影師能夠更加專注于拍攝，而不必擔心飛行安全問題。還支持遙控器和手機APP控制，讓攝影師能夠更加方便地進行航拍操作?？梢姡@款無人機是一款價格低廉、性能卓越、功能齊全的消費級航拍無人機，是攝影愛好者的理想選擇。

2.大疆Phantom4 RTK。該無人機配備了機載D-RTK技術(shù)，能夠與千尋網(wǎng)絡RTK服務或高精度GNSS移動站配合使用，實現(xiàn)厘米級精度的定位。這種高精度的定位能力使得該無人機在航拍、地形測量等領(lǐng)域具有強大的優(yōu)勢。同時，該無人機支持記錄衛(wèi)星觀測值及曝光時間數(shù)據(jù)，提高PPK差分解算精度和可靠性。設計精細，搭載TimeSync系統(tǒng)，實現(xiàn)飛控、相機與RTK時鐘系統(tǒng)微秒級同步。這種同步技術(shù)確保了該無人機在飛行過程中能夠準確記錄每一個動作和位置，從而提高數(shù)據(jù)處理的準確性和可靠性。此外，它還搭載1英寸2000萬像素的COS傳感器，能夠捕捉到非常清晰、細膩的圖片和視頻，這對于航拍、監(jiān)測等領(lǐng)域的工作來說是非常重要的。由此可見，該無人機集成了多項先進技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的定位和數(shù)據(jù)處理，同時還具備出色的圖像捕捉能力，這使得它在諸多領(lǐng)域中具有廣泛的應用前景。

OBE理念下無人機輔助測量實踐教學內(nèi)容的實施

實踐教學平臺是一個創(chuàng)新且實用的平臺，它基于0BE模式，為學生提供了無人機航線設計、像控點布設、數(shù)據(jù)獲取與檢查、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理與數(shù)字產(chǎn)品制作等數(shù)字攝影測量流程的實踐機會。通過這個平臺，學生不僅能夠深入了解和掌握攝影測量的基本原理和方法，還能夠提升他們操控無人機的熟練度和實際生產(chǎn)能力。在實踐教學過程中，學生將扮演主導角色，主動參與并完成各項任務。他們將根據(jù)實際需求，進行無人機的航線設計和像控點布設，獲取并檢查數(shù)據(jù)，然后進行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和數(shù)字產(chǎn)品的制作。這個過程能夠?qū)⒗碚撝R轉(zhuǎn)化為實踐經(jīng)驗，提升他們的技術(shù)水平和解決問題的能力。此外，實踐教學平臺還將提供一系列的培訓和指導，包括攝影測量的基本原理和方法、無人機操作技巧、數(shù)據(jù)處理和分析能力等。這些培訓和指導由專業(yè)教師和實踐經(jīng)驗豐富的行業(yè)專家提供，為學生提供必要的支持和指導，幫助他們更好地完成實踐任務。具體思路如下圖：

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圖1 "無人機輔助攝影測量實踐教學流程圖

在航空攝影與像控測量領(lǐng)域，學生需要充分考慮無人機的性能參數(shù)。此外，像控點布設與量測也是需要仔細考慮的問題，包括像控點的選擇、布設方式以及量測精度等。在航測參數(shù)設計階段，學生要關(guān)注航測比例尺的選擇以及航測精度的設定等。無人機航飛時，需要考慮飛行速度、飛行高度以及飛行軌跡等因素，確保數(shù)據(jù)采集的完整性和準確性；在像控點布設階段，學生要選擇合適的地理位置，并根據(jù)拍攝目標的特點和無人機的性能參數(shù)來設置像控點。這個過程不僅鍛煉學生的空間想象能力和地形地貌識別能力，還提高了他們解決實際問題的能力；在數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查環(huán)節(jié)，學生需要對采集到的數(shù)據(jù)進行預處理、圖像拼接以及精度評估等操作，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量符合要求，還需考慮拍攝目標的特點以及地理環(huán)境等因素，例如，地形起伏以及氣候條件等。這些因素都會對航空攝影和無人機航拍產(chǎn)生影響，因此需要在計劃和設計時進行周密考慮。通過這樣的實踐操作，學生能深入地理解航攝的基本原理和無人機航拍的技術(shù)要求，學習如何根據(jù)不同的任務需求選擇合適的無人機和相機設備，如何優(yōu)化航測參數(shù)以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，以及如何處理和解析采集到的數(shù)據(jù)等，對于未來的職業(yè)發(fā)展具有助推作用。

在數(shù)據(jù)獲取與處理階段，學生必須確保數(shù)據(jù)的準確性和完整性。這是至關(guān)重要的，因為數(shù)據(jù)的質(zhì)量將直接影響到后續(xù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果。為了熟練掌握各種工具和技術(shù)，學生要能夠使用專業(yè)的軟件和編程語言對數(shù)據(jù)進行處理和分析。這些工具和技術(shù)可能包括用于處理影像數(shù)據(jù)的圖像處理軟件、用于提取和解析POS數(shù)據(jù)的自然語言處理工具、用于控制數(shù)據(jù)采集的地理信息系統(tǒng)（GIS）軟件，以及用于影像預處理、特征點提取與匹配和空中三角測量的算法和技術(shù)。為了能夠正確應用這些工具和技術(shù)，學生需要進行精細的調(diào)整和優(yōu)化，以便在數(shù)據(jù)獲取和處理階段最大限度地提高效率和準確性。例如，在進行影像預處理時，學生需要了解并掌握各種影像增強技術(shù)，如對比度增強、銳化、平滑等，以改善影像的質(zhì)量和可讀性。同樣，在進行特征點提取與匹配時，學生需要熟練運用各種算法和技術(shù)，如SIFT、SURF、ORB等，準確檢測和描述圖像中的關(guān)鍵點和特征。只有經(jīng)過這樣全面和專業(yè)的數(shù)據(jù)獲取與處理階段，才能在后續(xù)的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理中得到準確和可靠的結(jié)果。這些結(jié)果可以作為進一步分析和決策的依據(jù)，如進行目標檢測、分類、識別等任務，或者用于構(gòu)建機器學習模型和進行人工智能應用開發(fā)。因此，數(shù)據(jù)獲取與處理階段的工作是至關(guān)重要的，需要學生具備扎實的專業(yè)知識和技能，以及高度的細心和耐心。

在數(shù)字產(chǎn)品制作階段，學生需要運用專業(yè)的數(shù)據(jù)處理和分析軟件，對采集的大量數(shù)據(jù)進行密集匹配處理。這個過程需要學生具備高超的數(shù)據(jù)處理技能，以便準確無誤地匹配數(shù)據(jù)，并構(gòu)建出精確的三角網(wǎng)。通過這種方式，可以生成逼真的實景三維模型、數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像以及數(shù)字線劃圖。這些數(shù)字產(chǎn)品不僅具有極高的實用價值，而且可以為學生提供寶貴的實踐經(jīng)驗。在這個過程中，學生還需要具備攝影測量的技能。攝影測量是一種從照片中獲取三維信息的方法，需要學生具備一定的幾何學知識和攝影技巧。通過攝影測量技術(shù)，學生可以準確提取出有價值的信息，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字產(chǎn)品。這種技能在未來的職業(yè)發(fā)展中具有廣泛的應用前景，因此學生應該認真掌握它并不斷提高水平。通過密集匹配處理和構(gòu)建三角網(wǎng)等步驟，學生可以更深入地理解數(shù)字產(chǎn)品的生成過程，此過程不僅考驗學生的數(shù)據(jù)處理技能，還能有效提高學生在攝影測量領(lǐng)域的實際操作能力。通過實踐操作，學生可以更好地掌握數(shù)字產(chǎn)品制作的關(guān)鍵技術(shù)和流程，為未來的職業(yè)發(fā)展打下堅實基礎。

基于OBE理念的無人機攝影測量實踐教學測評

合理的評估方法不僅可以有效激勵實習生，調(diào)動他們的學習積極性和工作熱情，還可以避免不公平的待遇和可能的負面影響。在攝影測量實習中，主要可以從以下幾個關(guān)鍵方面衡量實習生的表現(xiàn)：出勤情況、工作態(tài)度、成果規(guī)范以及報告質(zhì)量。為了更好地培養(yǎng)學生的實踐能力和綜合素養(yǎng)，教師不僅關(guān)注他們在實習期間的專業(yè)技能表現(xiàn)，還更加重視他們的綜合能力考核。通過加強綜合能力考核，能夠更全面地評估學生的實際表現(xiàn)，并幫助他們更好地認識自己，發(fā)現(xiàn)自身的優(yōu)勢和待提升的地方。

隨著無人機攝影測量技術(shù)的飛速發(fā)展，學校也可以將這種先進的技術(shù)引入到實習教學中。通過結(jié)合無人機測繪流程，可以建立一套多元化的實踐考核評價體系，例如，這個體系將全方位地評估學生在實習過程中的表現(xiàn)，從方案設計答辯30%，過程考核，包括低空無人機影像采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)字產(chǎn)品制作考核40%；以及實習報告30%，每個環(huán)節(jié)都將根據(jù)特定的評估標準進行打分，以確保評價的公正性和準確性。通過這樣的考核方式，能更好地激發(fā)學生的潛能，培養(yǎng)他們解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力。從方案設計答辯環(huán)節(jié)開始，學生們就需要獨立思考、積極探索，提出切實可行的解決方案。在實習過程中，他們需要學會與團隊成員有效溝通、協(xié)作，解決各種可能出現(xiàn)的問題，而最終的實習報告則是對他們整個實習期間工作成果的總結(jié)和呈現(xiàn)。

結(jié) "語

在OBE理念下，無人機攝影測量實踐教學研究能夠有效地提高學生在無人機攝影測量方面的實踐能力和創(chuàng)新思維，為培養(yǎng)滿足社會需求的創(chuàng)新實踐型人才提供有力支持。因此，在今后教育教學工作中，需大力采用OBE理念，將其應用于實踐教學中，助推實踐教學成功改革，滿足社會對優(yōu)質(zhì)人才的需求，為測繪工程持續(xù)發(fā)展奠基。

參考文獻：

[1]何敬，劉剛，劉漢湖，等.基于無人機平臺的攝影測量學教學改革與實踐[J].地理空間信息，2023，21（8）：133-136.

[2]劉凱，龔輝，曹晶晶.無人機參與攝影測量學課程實踐教學的應用探索[J].教育教學論壇，2020（1）：261-262.

[3]馬洋洋，宋博.探究信息化測繪環(huán)境下無人機攝影測量實踐教學體系[J].數(shù)字通信世界，2021（4）：271-272+66.

[4]張麗，孫小榮，郭冰.攝影測量學流程化實踐教學體系的構(gòu)建與實踐[J].教育教學論壇，2021（51）：125-128.

[5]李偉杰，孫曉飛.探究信息化測繪環(huán)境下無人機攝影測量實踐教學體系[J].文淵（高中版），2021（10）：2311-2312.

[6]吳瑋，徐敬海.無人機航空測繪過程虛擬仿真實驗教學的探索[J].現(xiàn)代測繪，2021，44（5）：62-64.

[7]楊智超.無人機在攝影測量學課程教學改革中的應用[J].汽車博覽，2020（33）：226.

[8]王冬梅.基于無人機測繪技能比賽探究高職攝影測量與遙感實踐教學[J].地理空間信息，2020，18（8）：120-122.

（秦萌：西安鐵路職業(yè)技術(shù)學院）