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摘要:近年来,我国的工程建设越来越多,工程的测绘工作也越来越受到重视,对人才的需求也在不断增加。本科工程教育认证已经在全国工科院校全面推行,本文根据认证的要求,改革“摄影测量学”课程教学方式、优化教学内容、更新教学方式以及改进评价交流体系来促进课程教学效果的提升,从而有效地促进测绘工程专业的教学体系完善。
关键词:工程教育认证;摄影测量学;教学改革;人才培养
引言
摄影测量学课程作为测绘地信专业的专业必修课,与数字地形测量学、工程测量学、全球定位系统等课程之间的联系度较高,其技术和方法与测绘信息化、智能化趋势一致,因此以无人机摄影测量技术为切入点,通过课程间优化组合来进行摄影测量学课程的改革,有助于培养以市场为导向的,具有较强工程应用能力和创新能力的测绘工程、地理信息科学专业的人才。
1摄影测量学课程改革的必要性
(1)课程定位与市场脱节。经调查显示,桂林理工大学测绘、地信专业毕业生存在的问题主要集中在实践能力较差,创新意识比较薄弱,对于新技术、新方法的掌握度不高,应用能力欠缺等方面。从而导致许多应届毕业生无法直接胜任相关工作,而形成这种现象的最主要的原因是学生对新技术、新方法的认知度不够,没有得到有效的创新能力训练,没有掌握一套科学系统的创意思维、实践能力的学习方法。课堂教学仍以理论教学为主,知识陈旧,教学过程局限于老师讲、学生听,不注重创新思维的训练,严重与市场脱节。(2)教学内容整合度不够。摄影测量学作为测绘地信专业的一门专业必修课,是学生必须掌握的一项专业技术,该课程安排为32个总课时,其中理论为24课时,实践为8课时,同时安排有2周的课程实习,课时的总体设置存在理论课时偏少的现象,理论教学以原理讲解为主,如共线方程、空中三角测量、核面、核线等,知识点多、内容抽象,未注重专业课程间的联系性进行内容梳理,造成知识点重复讲解。知识体系不够完善,缺乏现代摄影测量新技术、新理论的渗入,如无人机摄影测量、计算机图形学、人工智能、模糊理论等融入到教学内容中。倘若一直缺乏科学统一的教学体系,课程整合度不够,势必造成教学内容的陈旧,并未形成系统性的认识,学生的思维混乱,从而导致学生创新意识低下、实践能力薄弱等系列问题。(3)实践教学缺乏直观性和联系性。桂林理工大学摄影测量学课程的实践教学在硬件方面存在仪器设备不足、陈旧、不易操作等问题。在教学方面,由于教师教学水平参差不全,总体实践教学能力较弱,缺乏完整的实践教学框架体系构建,缺少实验课程内容与实践教学内容设计,缺少完整的、有效的实践指导书,进而影响学生创新能力的培养。
2教学改革措施
2.1优化教学内容
随着摄影测量技术的迅速发展,尤其是无人机航测技术的普及,以及众多功能强大的航空影像处理软件的推出,通过摄影测量手段获取地理信息产品的效率得到大幅提高,而成本则不断下降,这一系列变化对我们目前的教学内容提出了新的要求。首先,选择适当的教材。目前,我校测绘工程专业选择的摄影测量学教材为武汉大学出版社出版的由张剑清等主编的《摄影测量学》(第二版),该教材为2009年版本,目前已经使用10年。教材中讲授的内容涵盖解析摄影测量和数字摄影测量两部分,但是目前最新的技术已经无法在教材中体现,因此,在讲授过程中需要采用包含最新技术的教材或者补充相关新技术的内容。其次,甄选适合学生的教学内容。目前在授课过程中对于解析摄影测量部分的内容占用了较多的课时进行教学,这部分内容公式较多,涉及的数学基础知识难度较大,学生在理解和学习的过程中存在一定困难,而多数学生今后将进入生产单位从事具体的摄影测量方面的工作,更加注重的是实用技能的掌握,这就要求在教学过程中一方面要给学生讲述清楚应该重点掌握的基本概念、原理和方法,同时要通过实际的工程案例来加深学生的理解。
针对工程教育认证的要求,要突出摄影测量学这门课程的工程属性,将“航空影像获取—影像处理—内业数据采集—测绘产品生产—成果质量控制”这一主线贯穿于教学过程始终。
2.2丰富教学实践
摄影测量课程涉及大量图形与图像的表达内容,该内容重在培养学生空间想象力及空间变换的思维过程。鉴于摄影测量课程本身的理论抽象性,为了让学生更好地学习和掌握摄影测量基础理论和实践技能,课程应开设相关配套手工实验课,设置手工制作航摄模型实践环节,模拟摄影测量的空间关系,让学生在实践过程中了解摄影测量解析的空间关系,培养学生的空间思维能力。新形势下,有必要基于非量测型无人机影像、数码相机或手机采集的地面影像进行实践教学,经费允许的情况下,开设无人机航摄演示环节,加强学生对摄影测量外业进行实践环节,在实训过程中分析测区的地理环境、布设控制点坐标、空中摄影、补测和调绘。在空中管制或高校经费不预算的情况下,建议在教学实践中利用沙盘模型设计特定的地形和地貌,模拟无人机影像采集过程,达到教学示范和训练的目标。
2.3构建创新创业为目标的课外拓展训练
对于教学,通过课堂完成一定的教学目标是远远不够的,还需要对课堂进行进一步的扩展和延伸,因此鼓励学生成立无人机专业兴趣小组,从无人机的认识和了解出发、师生共探讨无人机话题,在兴趣的基础上,通过现有消费型无人机,组织学生进行无人机操控练习,并进一步将兴趣小组升级为协会,开设专门的航模部分、控制系统部分、摄影测量部分,从飞行器组装、飞行练习,到以无人机为平台的测绘数据采集、数据处理、数据产品的生产等多方面进行学生应用能力的培养。同时将协会与大学生创新创业项目申报相结合,在协会的日常交流中凝练创意,以不同专业为组合进行创新项目申报,充分发挥多专业、多学科融合,将无人机摄影测量技术进行挖深,并做进一步推广。
2.4改进评价交流体系
考核内容应着重于授课过程中的Presentation教学和反转课堂教学过程相联系,与实习完成情况相联系,对小组讨论、问题回答、文献查阅、实验完成等学习内容进行过程考核,给予学生客观公正的评价。同时也要将学生的平时作业、考勤、课堂表现等统一纳入考核范围,并给予相应的权重。虽然考核系统设置更加复杂,会在一定程度上增加教师的工作量,但是这样的方式能够更加真实地反映学生的学习水平和学习能力,同时也能体现出评价的公平性。
结语
总之,为了更好地适应现代测绘地理人才的需求,将无人机摄影测量技术与课程教学相结合,能大大提高学生的学习积极性,给予学生更宽广的发展平台,使学生的理论水平、实践能力及创新能力得到更大的提升,也大大加强了教师团队的整体能力的提升,改革成效较为显著。
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