攝影測量學(xué)教學(xué)改革探討
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摘要：針對“攝影測量學(xué)”課程內(nèi)容豐富且理論抽象、課時(shí)數(shù)有限，以及當(dāng)前應(yīng)用型本科院?！皵z影測量學(xué)”課程教學(xué)中存在的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一、考核形式欠科學(xué)等問題，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)手段、創(chuàng)新教學(xué)模式以及改進(jìn)考核方式等方面逐步實(shí)現(xiàn)“攝影測量學(xué)”課程的教學(xué)改革。結(jié)果表明，通過課程改革可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問題的能力，學(xué)生綜合素質(zhì)得到提高，取得較好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：攝影測量學(xué)；教學(xué)改革；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)模式；考核方式
“攝影測量學(xué)”是一門對非接觸傳感器系統(tǒng)獲得的影像及數(shù)字表達(dá)進(jìn)行記錄、量測和解譯，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)［1－2］，其課程理論抽象，涉及大量公式推導(dǎo)，對空間變換思維有很高要求。應(yīng)用型本科院校一般只開設(shè)攝影測量學(xué)一門課程，與此相關(guān)課程開設(shè)較少，且起步晚、師資力量與配套硬軟件欠缺，導(dǎo)致學(xué)生難以實(shí)現(xiàn)對攝影測量理論的整體把握和全流程專業(yè)技能的培養(yǎng)。因此，本文結(jié)合省內(nèi)應(yīng)用型本科院校攝影測量學(xué)課程教學(xué)的實(shí)際情況，以滁州學(xué)院為例，探討攝影測量學(xué)課程教學(xué)改革新途徑。
1攝影測量學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題
1．1內(nèi)容豐富且理論抽象，學(xué)時(shí)數(shù)有限
“攝影測量學(xué)”是一門內(nèi)容涵蓋廣泛的學(xué)科，通常包括攝影測量基礎(chǔ)知識(shí)、雙像立體測圖基礎(chǔ)與立體測圖、攝影測量解析基礎(chǔ)、解析空中三角測量、數(shù)字地面模型及應(yīng)用、全數(shù)字?jǐn)z影測量基礎(chǔ)、像片糾正與正射影像圖等［3－5］。“攝影測量學(xué)”不但教學(xué)內(nèi)容多且極為抽象［6－7］，攝影測量的實(shí)質(zhì)是通過二維的像點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)，這個(gè)過程涉及不同坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，需進(jìn)行大量公式推導(dǎo)，要求學(xué)生要有較深的數(shù)學(xué)功底與較高的空間變換思維能力。目前，課堂教學(xué)一般是多媒體教學(xué)與板書相結(jié)合，尤其針對課程中三大定向等一系列的空間變化過程，更是顯得捉襟見肘，導(dǎo)致學(xué)生難以理解、想象。但在課程教學(xué)中，為了與其他專業(yè)課程相協(xié)調(diào)，本課程僅安排48學(xué)時(shí)（理論32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)），課程結(jié)束，學(xué)生普遍反映難以掌握相關(guān)的理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也不熟練。
1．2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一，與生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)
應(yīng)用型本科院校除了講授“攝影測量學(xué)”理論知識(shí)外，一般都會(huì)安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通常包括三大定向?qū)嶒?yàn)、立體匹配編輯實(shí)驗(yàn)、4D產(chǎn)品生成實(shí)驗(yàn)等，主要使用的數(shù)字?jǐn)z影測量軟件是武漢大學(xué)遙感學(xué)院與武漢適普公司共同研發(fā)的VirtuoZoNT的教育版，教育版較生產(chǎn)版最大的差距就在于只能使用系統(tǒng)自帶數(shù)據(jù)，不能處理外業(yè)實(shí)際航拍數(shù)據(jù)，相機(jī)參數(shù)控制點(diǎn)文件現(xiàn)成，操作內(nèi)容單一，導(dǎo)致學(xué)生缺乏處理意外情況與實(shí)際解決各種特殊問題的能力，跟不上測繪行業(yè)的快速發(fā)展和用人單位的需求。
1．3考核形式陳舊，考核結(jié)果欠真實(shí)
目前，大多數(shù)“攝影測量學(xué)”的考核成績是由60％的期末成績、20％的實(shí)驗(yàn)成績和20％的平時(shí)成績加權(quán)而成。期末成績是依據(jù)試卷卷面成績而定，大部分學(xué)生忙于應(yīng)付、考前突擊，也能考出高分，而對實(shí)際的原理卻掌握不牢；實(shí)驗(yàn)成績則是以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，無法體現(xiàn)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的差異；平時(shí)成績是根據(jù)學(xué)生的到課率、課堂提問、課后作業(yè)等組成，由于課程本身教學(xué)內(nèi)容繁多，教學(xué)時(shí)間少，考勤與課堂提問次數(shù)較少，課后作業(yè)也存在抄襲現(xiàn)象，導(dǎo)致平時(shí)成績也是流于形式，甚至只反映老師對學(xué)生的個(gè)人印象［8］，無法反映學(xué)生的真實(shí)表現(xiàn)。這種重結(jié)果輕過程的陳舊考核形式，導(dǎo)致學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)動(dòng)力不足［9］，難以反映學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過程中的綜合表現(xiàn)及學(xué)生的真實(shí)能力。
2教學(xué)改革的探討與實(shí)施
針對課程教學(xué)中存在的不足，筆者結(jié)合近年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，探索從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)手段、創(chuàng)新教學(xué)模式以及改進(jìn)考核方式等方面逐步實(shí)現(xiàn)攝影測量學(xué)課程的教學(xué)改革。
2．1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，增加課時(shí)數(shù)
根據(jù)突出重點(diǎn)、合理有序的原則，篩選教材內(nèi)容串成有機(jī)的整體，強(qiáng)調(diào)各章節(jié)的自然銜接，明確主線，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，因而本文依據(jù)應(yīng)用型高校培養(yǎng)要求，構(gòu)建以實(shí)際生產(chǎn)流程為主線的課程框架（見圖1）。在實(shí)際教學(xué)中，以整體知識(shí)體系為依據(jù)，側(cè)重基本概念、基本原理的講解，簡化繁瑣公式的推導(dǎo)，讓學(xué)生系統(tǒng)掌握本門課程的內(nèi)容。同時(shí)由于課程內(nèi)容豐富，為讓學(xué)生更好地掌握“攝影測量學(xué)”的基礎(chǔ)理論知識(shí)與相關(guān)軟件操作，我校在人才培養(yǎng)計(jì)劃修訂中，將測繪14、15級的總學(xué)時(shí)數(shù)增加到64學(xué)時(shí)（其中理論48學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)），同時(shí)新增1周的課程實(shí)習(xí)（3天的野外實(shí)習(xí)，3天VirtuoZoNT生產(chǎn)版室內(nèi)實(shí)習(xí)），通過合理分配學(xué)生組數(shù)、野外與室內(nèi)相交替的實(shí)習(xí)方式，成功解決生產(chǎn)版儀器短缺的問題，又能讓學(xué)生通過實(shí)際航拍數(shù)據(jù)處理提高應(yīng)急突變的能力。
2．2豐富教學(xué)手段，抽象內(nèi)容直觀化
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及，大部分高校是采用多媒體為主、板書為輔的教學(xué)模式，伴隨“互聯(lián)網(wǎng)＋”、慕課風(fēng)暴來襲，采取課堂教育與網(wǎng)絡(luò)教育相結(jié)合的混合教學(xué)是高校教學(xué)的大勢所趨。我校聯(lián)合泛雅網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，提供給學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)的條件。目前“攝影測量學(xué)”課程的教學(xué)大綱、課件、教案、課后習(xí)題等資料均已上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。除此常規(guī)教學(xué)材料，平臺(tái)中還設(shè)置了國內(nèi)其他高校相關(guān)優(yōu)質(zhì)課程資源、師生互動(dòng)討論區(qū)等，既鼓勵(lì)學(xué)生拓展視野，又可與教師及時(shí)交流，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，用形象的聲像媒體表達(dá)課程中抽象內(nèi)容，例如坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)變換分解的動(dòng)態(tài)過程，讓抽象內(nèi)容直觀化，提高教學(xué)效果。
2．3引入“對分課堂”，創(chuàng)新理論教學(xué)模式
“對分課堂”是復(fù)旦大學(xué)心理系張學(xué)新教授提出的課堂改革新模式，該模式將課堂時(shí)間對分為兩部分：一部分是教師講授；另一部分是學(xué)生以隔堂討論的形式進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)，即教師講授內(nèi)容與學(xué)生討論內(nèi)容在時(shí)間上錯(cuò)開一周左右［10－11］?！皵z影測量學(xué)”內(nèi)容抽象化、復(fù)雜化，學(xué)生在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)無法“內(nèi)化”課堂內(nèi)容；另外由于缺乏教師監(jiān)管和指導(dǎo)，在課后的網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)中，學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)無法實(shí)現(xiàn)，收獲甚微。本研究通過引入“對分課堂”，建立一個(gè)以“教師當(dāng)堂講授和學(xué)生隔堂討論”為主，以“網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)和考核評價(jià)”為輔的教學(xué)模式，結(jié)構(gòu)如圖3所示，改變傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)，旨在充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，有效避免學(xué)生面對全新知識(shí)內(nèi)容的焦慮，幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)抽象復(fù)雜內(nèi)容的信心并提升學(xué)習(xí)效果。
2．4采用多元考核方式，避免期末
“一張卷”考核是一種評價(jià)教學(xué)質(zhì)量優(yōu)劣的重要手段［12］，應(yīng)用型本科院校的“攝影測量學(xué)”的教學(xué)質(zhì)量考核要體現(xiàn)在教學(xué)過程中，并非體現(xiàn)在最后的考試成績上，尤其是引入“對分課程”教學(xué)，課程學(xué)習(xí)過程管理與評價(jià)就尤為重要。新型教學(xué)模式的評價(jià)不僅要考量學(xué)生對課程知識(shí)的掌握程度，還要對學(xué)生在隔堂討論中的問題進(jìn)行反饋并給予針對性的解釋，從而達(dá)到以監(jiān)督促提高的效果。因此需采用多元考核方式，降低期末“一張卷”的比重，引導(dǎo)學(xué)生注重平時(shí)的表現(xiàn)。期末成績、實(shí)驗(yàn)成績、平時(shí)成績的權(quán)重分別調(diào)整為40％、30％和30％，期末成績?nèi)匀粸殚]卷考試成績；實(shí)驗(yàn)成績細(xì)化為20％的實(shí)驗(yàn)課考勤、40％的實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績和40％的實(shí)驗(yàn)綜合考核成績；平時(shí)成績的考核較以往授課模式不同，上課考勤僅占平時(shí)成績的10％，其他考核元素包括作業(yè)提交、小組匯報(bào)、討論（包括隔堂討論與網(wǎng)絡(luò)資源討論區(qū)的討論）參與度等，其中作業(yè)提交占平時(shí)成績的20％、小組匯報(bào)占30％、討論參與度占40％。這種多元考核方式減少期末成績的占比、加大過程化考核比重，對學(xué)生進(jìn)行全過程的考核，更加重視對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法與動(dòng)手能力的考評，提高學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力，以提高“攝影測量學(xué)”課程的教學(xué)質(zhì)量。
3結(jié)束語
“攝影測量學(xué)”課程在整個(gè)測繪專業(yè)人才培養(yǎng)中占有核心地位，為使該門課程的教學(xué)更好地適應(yīng)測繪新理論、新技術(shù)和工程建設(shè)的需要，本文結(jié)合應(yīng)用型高校的教學(xué)現(xiàn)狀，提出從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)手段、創(chuàng)新教學(xué)模式以及改進(jìn)考核方式等方面逐步實(shí)現(xiàn)“攝影測量學(xué)”課程的教學(xué)改革。綜合教學(xué)評價(jià)表明，本文提出的改革方案和措施，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問題的能力，綜合素質(zhì)得到提高，取得較為理想的教學(xué)效果，具有較高的實(shí)用價(jià)值，可為其他應(yīng)用型本科院校同課程教學(xué)改革提供參考和借鑒。同時(shí)，“攝影測量學(xué)”是一門不斷發(fā)展進(jìn)步的學(xué)科，因此課程教學(xué)應(yīng)緊跟時(shí)代步伐，如何進(jìn)行切實(shí)可行的教學(xué)改革，仍需廣大測繪教育工作者的不斷努力與探索。
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作者:劉玉嬋 王妮 單位:滁州學(xué)院地理信息與旅游學(xué)院