测绘工程专业摄影测量学课程的教学改革探讨

测绘工程专业摄影测量学课程的教学改革探讨

张云菲

长沙理工大学交通运输工程学院

摄影测量课程是实用性很强的专业课程,理论概念相当抽象、实践性非常强。在经典的课堂教学中,主要以讲解摄影像片与地面的空间几何关系、复杂公式推导、各种方法原理以及繁琐的操作流程为主回。教材内容深入浅出、章节安排循序渐进,课堂教学着重培养学生的空间想象能力,训练学生平面与三维空间的双向变换思维等。但是课程结束后,学生只是停留在对基本概念和原理的理解上,对该课程能解决什么问题以及如何解决实际问题感到迷茫。传统的教学模式理论与实践脱离,不能激发学生学习的兴趣以及创新思维,学生的实际动手能力也得不到有效的锻炼,一旦走上工作岗位,就无法运用所学的知识去解决实际问题。因此,要使学生利用摄影测量这一现代化技术解决本专业领域中的问题,就要对传统的教学模式和手段进行改革。

1.摄影测量学教学改革现状

1.1针对课程特点存在的问题进行改革

摄影测量学作为测绘工程专业的一门主干课程，该课程知识覆盖面广、内容多，又受到学时所限，授课时间较短，给教师教学和学生学习都增加了难度。目前在教学过程中普遍存在以下几个方面的问题：

1）课程理论框架方面，知识体系不完善。测绘工程专业大多采用的是传统摄影测量学教材，虽然也出版了一些相关教材，但是大多偏重于对摄影测量基本原理的阐述，过于偏重对传统摄影测量理论的讲解，部分章节内容已过时，尤其缺乏现代摄影测量新技术，知识体系不够完整。

2）教学环节上，重理论轻实践。当今摄影测量已步入全数字时代，需要将数字图像处理、模式识别和人工智能以及计算机视觉等理论引入到摄影测量学的教学内容中。然而对测绘工程专业，部分高校教师仍然偏重传统理论的讲授，对前沿技术的讲解较少。

3）实践环节，缺乏直观性。在实践环节，主要安排一些简单的编程来实现一些算法，但都是一些简单的函数或公式的计算，程序人机交互性差。在数字摄影测量商业软件Virtuozo的教学练习中，该软件虽然操作便捷、流程相对简单，但软件封装性太强，一些原理和流程隐藏于后台，在具体操作时看不到，缺乏透明度和直观性，给学生理论知识的熟悉和巩固带来一定的障碍。

1.3针对人才培养方面存在的问题进行改革

"摄影测量学"的实习项目较多，不能遵循摄影测量与遥感专业同时开设解析摄影测量和数字摄影测量的实验项目。应针对测绘工程专业特点和需求，提炼实验内容，达到锻炼学生动手能力，加强理论知识理解。实验项目应以软件操作和编制程序为主，结合少量的演示验证性实验。可针对单像解析和双像解析的内容，分别开设后方交会程序设计和相对定向程序设计实验，针对解析空中三角测量的内容而开设空三加密软件的操作使用实验，针对数字摄影测量部分，可演示数字摄影测量工作站，使学生了解基本的成图流程和步骤。通过这种实验改革，学生实习过后普遍反映，实习效果较好，不仅加强了理论知识的理解，锻炼了实际动手能力，也激发了学生的求知欲。

2教学方法的改进

2.1借助现代教学手段，提高教学效率

"摄影测量学"是一门空间技术学科，主要研究三维空间信息的获取与表现，内容枯燥抽象，要求学生有较好的空间抽象能力。单纯依靠传统的幻灯片和黑板难以胜任教学任务。因此，教师可充分利用学校的计算机多媒体技术来组织教学。对于一些抽象知识，教师在备课时可综合采用动画、图片、声音、三维可视化等多种手段，动态立体展示教学内容，提高教学效率。比如在讲授空中摄影章节时，可制作相应的动画，重现航拍时的情景，生动直观，易于学生理解。

2.2变换教学模式，提高学生综合素质

传统教学模式采用灌输的教学方法，教师站于讲台，用粉笔和文字向学生讲授，学生坐在台下被动接受。这种教学模式忽略了学生的学习感受，对学生的学习效果的监管力度也不够。近年来，随着人们越来越重视以学生为主体的教学模式，教师可精选一些难度合适的内容，让学生自己走上讲台，完成"教学"任务。比如，教师在讲授完立体像对的相对定向后，将学生分组，布置每组学生按不同的方法提取相对定向点，进行像对定向。每个小组通过查阅资料、整理思路、编写程序、编制讲稿和制作课件，最后安排一位同学上台讲授。这种方式需要学生课后完成，培养了学生自主学习的能力，锻炼了学生查阅资料、阅读文献的能力，在程序实现过程中，学生需要解决很多实际问题，锻炼了学生动手解决问题能力，学生在课件组织和演示过程中，锻炼了文字组织和语言表达能力，小组之间需要团结协作，共同完成任务，培养了学生的团队意识。

2.3科研促进教学，提高教学质量

科研反映了学科发展的热点和动态，将科研融入教学，以科研促进教学是提高教学质量、培养创新型人才的重要途径。教师不仅要具备较高的理论水平，而且要有足够的科研与技术开放能力，要不断将最新研究成果渗透到日常教学中。比如在讲授"数码航摄仪"章节时，可以我校参与研制的"近地超轻型小数码航空摄影测量关键技术研究"项目为例，给学生介绍航摄仪的相关参数和航摄过程。这种以科研促进教学模式容易吸引学生的注意，也利于学生理解，可极大提高教学质量。

3结语

摄影测量是获取空间信息的一种重要手段。测绘工程专业"摄影测量学"教学改革既是学科自身的需要，也是时代的要求。通过教学活动中的改革实践，提高了教学质量和学生实践动手能力。如何让学生系统、有效掌握"摄影测量学"的原理和方法，加强理论知识在实际生产中的应用，提高学生的综合能力，还需广大测绘教育工作者进一步探索和努力。

参考文献

[1]张剑清，潘励，王树根.摄影测量学[M].武汉：武汉大学大学出版社，2009

[2]李德仁.地球空间信息学及在陆地科学中的应用[J].自然杂志，2005，27(6)：316-322

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