攝影測量學(xué)教學(xué)改革探討論文
摘要：針對“攝影測量學(xué)”課程內容豐富且理論抽象、課時(shí)數有限，以及當前應用型本科院校“攝影測量學(xué)”課程教學(xué)中存在的實(shí)驗內容單一、考核形式欠科學(xué)等問(wèn)題，從優(yōu)化教學(xué)內容、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“攝影測量學(xué)”課程的教學(xué)改革。結果表明，通過(guò)課程改革可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，增強學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問(wèn)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)內容；教學(xué)模式；考核方式
“攝影測量學(xué)”是一門(mén)對非接觸傳感器系統獲得的影像及數字表達進(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，對空間變換思維有很高要求。應用型本科院校一般只開(kāi)設攝影測量學(xué)一門(mén)課程，與此相關(guān)課程開(kāi)設較少，且起步晚、師資力量與配套硬軟件欠缺，導致學(xué)生難以實(shí)現對攝影測量理論的整體把握和全流程專(zhuān)業(yè)技能的培養。因此，本文結合省內應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)現狀及存在問(wèn)題
１．１內容豐富且理論抽象，學(xué)時(shí)數有限
“攝影測量學(xué)”是一門(mén)內容涵蓋廣泛的學(xué)科，通常包括攝影測量基礎知識、雙像立體測圖基礎與立體測圖、攝影測量解析基礎、解析空中三角測量、數字地面模型及應用、全數字攝影測量基礎、像片糾正與正射影像圖等［３－５］。“攝影測量學(xué)”不但教學(xué)內容多且極為抽象［６－７］，攝影測量的實(shí)質(zhì)是通過(guò)二維的像點(diǎn)坐標計算地面點(diǎn)的三維坐標，這個(gè)過(guò)程涉及不同坐標系的轉換，需進(jìn)行大量公式推導，要求學(xué)生要有較深的數學(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(shū)相結合，尤其針對課程中三大定向等一系列的空間變化過(guò)程，更是顯得捉襟見(jiàn)肘，導致學(xué)生難以理解、想象。但在課程教學(xué)中，為了與其他專(zhuān)業(yè)課程相協(xié)調，本課程僅安排４８學(xué)時(shí)（理論３２學(xué)時(shí)，實(shí)驗１６學(xué)時(shí)），課程結束，學(xué)生普遍反映難以掌握相關(guān)的理論知識、實(shí)驗內容也不熟練。
１．２實(shí)驗內容單一，與生產(chǎn)實(shí)踐脫節
應用型本科院校除了講授“攝影測量學(xué)”理論知識外，一般都會(huì )安排實(shí)驗教學(xué)，通常包括三大定向實(shí)驗、立體匹配編輯實(shí)驗、４Ｄ產(chǎn)品生成實(shí)驗等，主要使用的數字攝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自帶數據，不能處理外業(yè)實(shí)際航拍數據，相機參數控制點(diǎn)文件現成，操作內容單一，導致學(xué)生缺乏處理意外情況與實(shí)際解決各種特殊問(wèn)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，考核結果欠真實(shí)
目前，大多數“攝影測量學(xué)”的考核成績(jì)是由６０％的期末成績(jì)、２０％的實(shí)驗成績(jì)和２０％的平時(shí)成績(jì)加權而成。期末成績(jì)是依據試卷卷面成績(jì)而定，大部分學(xué)生忙于應付、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)驗成績(jì)則是以實(shí)驗報告為主，無(wú)法體現學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的差異；平時(shí)成績(jì)是根據學(xué)生的到課率、課堂提問(wèn)、課后作業(yè)等組成，由于課程本身教學(xué)內容繁多，教學(xué)時(shí)間少，考勤與課堂提問(wèn)次數較少，課后作業(yè)也存在抄襲現象，導致平時(shí)成績(jì)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(wú)法反映學(xué)生的真實(shí)表現。這種重結果輕過(guò)程的陳舊考核形式，導致學(xué)生平時(shí)學(xué)習動(dòng)力不足［９］，難以反映學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中的綜合表現及學(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，筆者結合近年的教學(xué)經(jīng)驗，探索從優(yōu)化教學(xué)內容、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)現攝影測量學(xué)課程的教學(xué)改革。
２．１優(yōu)化教學(xué)內容，增加課時(shí)數
根據突出重點(diǎn)、合理有序的原則，篩選教材內容串成有機的整體，強調各章節的自然銜接，明確主線(xiàn)，優(yōu)化教學(xué)內容，因而本文依據應用型高校培養要求，構建以實(shí)際生產(chǎn)流程為主線(xiàn)的課程框架（見(jiàn)圖１）。在實(shí)際教學(xué)中，以整體知識體系為依據，側重基本概念、基本原理的講解，簡(jiǎn)化繁瑣公式的推導，讓學(xué)生系統掌握本門(mén)課程的內容。同時(shí)由于課程內容豐富，為讓學(xué)生更好地掌握“攝影測量學(xué)”的基礎理論知識與相關(guān)軟件操作，我校在人才培養計劃修訂中，將測繪１４、１５級的總學(xué)時(shí)數增加到６４學(xué)時(shí)（其中理論４８學(xué)時(shí)、實(shí)驗１６學(xué)時(shí)），同時(shí)新增１周的課程實(shí)習（３天的野外實(shí)習，３天ＶｉｒｔｕｏＺｏＮＴ生產(chǎn)版室內實(shí)習），通過(guò)合理分配學(xué)生組數、野外與室內相交替的實(shí)習方式，成功解決生產(chǎn)版儀器短缺的問(wèn)題，又能讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際航拍數據處理提高應急突變的能力。
２．２豐富教學(xué)手段，抽象內容直觀(guān)化
隨著(zhù)計算機網(wǎng)絡(luò )的廣泛普及，大部分高校是采用多媒體為主、板書(shū)為輔的教學(xué)模式，伴隨“互聯(lián)網(wǎng)＋”、慕課風(fēng)暴來(lái)襲，采取課堂教育與網(wǎng)絡(luò )教育相結合的混合教學(xué)是高校教學(xué)的大勢所趨。我校聯(lián)合泛雅網(wǎng)絡(luò )平臺構建了網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺，提供給學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò )資源自主學(xué)習的條件。目前“攝影測量學(xué)”課程的教學(xué)大綱、課件、教案、課后習題等資料均已上傳至網(wǎng)絡(luò )平臺。除此常規教學(xué)材料，平臺中還設置了國內其他高校相關(guān)優(yōu)質(zhì)課程資源、師生互動(dòng)討論區等，既鼓勵學(xué)生拓展視野，又可與教師及時(shí)交流，培養學(xué)生的學(xué)習興趣。在網(wǎng)絡(luò )平臺上，用形象的聲像媒體表達課程中抽象內容，例如坐標系旋轉變換分解的動(dòng)態(tài)過(guò)程，讓抽象內容直觀(guān)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，即教師講授內容與學(xué)生討論內容在時(shí)間上錯開(kāi)一周左右［１０－１１］。“攝影測量學(xué)”內容抽象化、復雜化，學(xué)生在有限的教學(xué)時(shí)間內無(wú)法“內化”課堂內容；另外由于缺乏教師監管和指導，在課后的網(wǎng)絡(luò )資源自主學(xué)習中，學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習無(wú)法實(shí)現，收獲甚微。本研究通過(guò)引入“對分課堂”，建立一個(gè)以“教師當堂講授和學(xué)生隔堂討論”為主，以“網(wǎng)絡(luò )資源自主學(xué)習和考核評價(jià)”為輔的教學(xué)模式，結構如圖３所示，改變傳統“填鴨式”教學(xué)，旨在充分調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的積極性、發(fā)揮學(xué)生學(xué)習的自主性，有效避免學(xué)生面對全新知識內容的焦慮，幫助學(xué)生樹(shù)立學(xué)習抽象復雜內容的信心并提升學(xué)習效果。
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?jì)?yōu)劣的重要手段［１２］，應用型本科院校的“攝影測量學(xué)”的教學(xué)質(zhì)量考核要體現在教學(xué)過(guò)程中，并非體現在最后的考試成績(jì)上，尤其是引入“對分課程”教學(xué)，課程學(xué)習過(guò)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)生對課程知識的掌握程度，還要對學(xué)生在隔堂討論中的問(wèn)題進(jìn)行反饋并給予針對性的解釋?zhuān)瑥亩_到以監督促提高的效果。因此需采用多元考核方式，降低期末“一張卷”的比重，引導學(xué)生注重平時(shí)的表現。期末成績(jì)、實(shí)驗成績(jì)、平時(shí)成績(jì)的權重分別調整為４０％、３０％和３０％，期末成績(jì)仍然為閉卷考試成績(jì)；實(shí)驗成績(jì)細化為２０％的`實(shí)驗課考勤、４０％的實(shí)驗報告成績(jì)和４０％的實(shí)驗綜合考核成績(jì)；平時(shí)成績(jì)的考核較以往授課模式不同，上課考勤僅占平時(shí)成績(jì)的１０％，其他考核元素包括作業(yè)提交、小組匯報、討論（包括隔堂討論與網(wǎng)絡(luò )資源討論區的討論）參與度等，其中作業(yè)提交占平時(shí)成績(jì)的２０％、小組匯報占３０％、討論參與度占４０％。這種多元考核方式減少期末成績(jì)的占比、加大過(guò)程化考核比重，對學(xué)生進(jìn)行全過(guò)程的考核，更加重視對學(xué)生的學(xué)習過(guò)程、學(xué)習態(tài)度、學(xué)習方法與動(dòng)手能力的考評，提高學(xué)生對所學(xué)知識的運用能力，以提高“攝影測量學(xué)”課程的教學(xué)質(zhì)量。
３結束語(yǔ)
“攝影測量學(xué)”課程在整個(gè)測繪專(zhuān)業(yè)人才培養中占有核心地位，為使該門(mén)課程的教學(xué)更好地適應測繪新理論、新技術(shù)和工程建設的需要，本文結合應用型高校的教學(xué)現狀，提出從優(yōu)化教學(xué)內容、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“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)習興趣，增強學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問(wèn)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(mén)不斷發(fā)展進(jìn)步的學(xué)科，因此課程教學(xué)應緊跟時(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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