測繪工程專業攝影測量學教學改革與實踐

鄧安健，陳志超，楊磊庫

（河南理工大學測繪與國土信息工程學院，河南焦作 454000）

測繪工程專業攝影測量學教學改革與實踐

鄧安健，陳志超，楊磊庫

（河南理工大學測繪與國土信息工程學院，河南焦作 454000）

針對測繪工程專業"攝影測量學"的課程特點，進行了一系列的改革與實踐，包括教學內容的整合優化、實驗教學的強化與提煉和教學方法的改進等。通過改革，激發了學生的學習興趣，提高了教學質量，增強了學生實踐動手能力。

攝影測量學；教學改革；實踐

“攝影測量學”是一門“從影像來獲得自然物和環境的可靠信息的一門工藝、科學和技術”(第16屆ISPRS)，經歷了模擬和解析攝影測量兩個階段，現已步入數字攝影測量時代。“攝影測量學”主要講解中心投影航攝相片的解析幾何關系、解析空中三角測量的基本原理與方法以及從影像提取地物特征信息的基本理論[1]。作為一種快速獲取地球空間數據及其變化信息的重要手段，攝影測量已在許多領域得到廣泛應用[2-4]。尤其是伴隨著計算機與空間信息技術等多種新興科學技術的發展，為攝影測量的發展提供了難得的機遇。我國各高校的測繪及相關專業也都相繼開設了“攝影測量學”課程。對遙感科學與技術專業，已有不少學者進行了“攝影測量學”的教學改革研究[5-7]，形成了較為完善的教學體系與模式，而對測繪工程專業的教改研究較少。再加上測繪工程專業通常只開一門“攝影測量學”課程，課時較少。因此，如何在相對較少的課時內，通過制定合理的教學體系，使測繪工程專業學生掌握基本的原理與方法，且具有一定的實踐動手能力，是值得我們關注的問題。筆者結合多屆的教學實踐，探討和嘗試了測繪工程專業“攝影測量學”課程教學內容的整合優化、實踐教學的加強提煉、教學方法的改進等，取得了不錯的教學效果。

1 教學內容的改革

1.1 整合優化理論教學內容

“攝影測量學”包括解析攝影測量和數字攝影測量兩部分的內容，覆蓋范圍廣泛，同時該課程理論抽象，原理復雜，含有較多的公式和圖表，再加上測繪工程專業“攝影測量”課時較少。因此，為滿足測繪工程專業培養特點，教學內容應有所側重，有必要對教學內容進行整合優化，剔除陳舊過時的內容，加入當代攝影測量的新理論和新方法。

教學內容改革應順應攝影測量技術的發展。攝影測量已進入數字攝影測量階段，教學內容應擯棄那些已經過時不用的理論和方法，如模擬/解析立體測圖儀原理和操作部分，同時加進一些新理論和新方法，如全球定位系統（GPS）/機載定位定向系統（POS）在攝影測量中的應用。教學重點應針對測繪工程專業，著重講授單張相片解析、雙像立體測圖和解析空中三角測量的基本原理和方法，增強數學公式的分析和推導，強調對數學公式物理意義的理解，使學生掌握基本的概念和原理，掌握由二維相片坐標求解地面三維坐標的攝影測量精髓，理解解析空中三角測量的基本原理和方法。教學內容還應講究系統性和完整性，考慮其專業的課程特點，應改變重點講授數字攝影測量部分的模式[8]，可改用較少課時介紹數字攝影測量的基本理論，使學生了解數字攝影測量部分的基本概念、原理和方法，了解數字攝影測量成圖的基本功能與流程，對攝影測量有一個全局的把握。

1.2 強化提煉實驗教學環節

“攝影測量學”是一門實踐性很強的課程，實踐教學不僅能加強學生對理論知識的理解，也能很好鍛煉學生解決實際問題的能力。目前，學生存在較多基礎知識不牢固、知識體系不完善和實際動手能力弱的現象[9]，應加強重視學生實踐能力鍛煉，提煉合理的實踐項目。

“攝影測量學”的實踐教學分為演示驗證性實驗和要求學生自己動手的綜合性實驗，如單像空間后方交會和立體像對相對定向等實驗，要求學生結合課本知識，編制相應程序。測繪工程專業學生在較低年級都開設有計算機基礎課程，但并沒有與專業知識很好的結合，導致相當部分學生的綜合性實驗效果不理想。學生在編制程序的時候，集中表現出編程語言遺忘，語言環境不熟等現象。針對這種情況，在實驗前，教師應強調學生重視實習，要求學生預習程序設計知識，復習課本理論知識，保證學生能快速進入角色，順利完成實習。

“攝影測量學”的實習項目較多，不能遵循攝影測量與遙感專業同時開設解析攝影測量和數字攝影測量的實驗項目。應針對測繪工程專業特點和需求，提煉實驗內容，達到鍛煉學生動手能力，加強理論知識理解。實驗項目應以軟件操作和編制程序為主，結合少量的演示驗證性實驗。可針對單像解析和雙像解析的內容，分別開設后方交會程序設計和相對定向程序設計實驗，針對解析空中三角測量的內容而開設空三加密軟件的操作使用實驗，針對數字攝影測量部分，可演示數字攝影測量工作站，使學生了解基本的成圖流程和步驟。通過這種實驗改革，學生實習過后普遍反映，實習效果較好，不僅加強了理論知識的理解，鍛煉了實際動手能力，也激發了學生的求知欲。

2 教學方法的改進

2.1 借助現代教學手段，提高教學效率

“攝影測量學”是一門空間技術學科，主要研究三維空間信息的獲取與表現，內容枯燥抽象，要求學生有較好的空間抽象能力。單純依靠傳統的幻燈片和黑板難以勝任教學任務。因此，教師可充分利用學校的計算機多媒體技術來組織教學[10]。對于一些抽象知識，教師在備課時可綜合采用動畫、圖片、聲音、三維可視化等多種手段，動態立體展示教學內容，提高教學效率。比如在講授空中攝影章節時，可制作相應的動畫，重現航拍時的情景，生動直觀，易于學生理解。

2.2 變換教學模式，提高學生綜合素質

傳統教學模式采用灌輸的教學方法，教師站于講臺，用粉筆和文字向學生講授，學生坐在臺下被動接受。這種教學模式忽略了學生的學習感受，對學生的學習效果的監管力度也不夠。近年來，隨著人們越來越重視以學生為主體的教學模式，教師可精選一些難度合適的內容，讓學生自己走上講臺，完成“教學”任務。比如，教師在講授完立體像對的相對定向后，將學生分組，布置每組學生按不同的方法提取相對定向點，進行像對定向。每個小組通過查閱資料、整理思路、編寫程序、編制講稿和制作課件，最后安排一位同學上臺講授。這種方式需要學生課后完成，培養了學生自主學習的能力，鍛煉了學生查閱資料、閱讀文獻的能力，在程序實現過程中，學生需要解決很多實際問題，鍛煉了學生動手解決問題能力，學生在課件組織和演示過程中，鍛煉了文字組織和語言表達能力，小組之間需要團結協作，共同完成任務，培養了學生的團隊意識。

2.3 科研促進教學，提高教學質量

科研反映了學科發展的熱點和動態，將科研融入教學，以科研促進教學是提高教學質量、培養創新型人才的重要途徑[11]。教師不僅要具備較高的理論水平，而且要有足夠的科研與技術開放能力，要不斷將最新研究成果滲透到日常教學中。比如在講授“數碼航攝儀”章節時，可以我校參與研制的“近地超輕型小數碼航空攝影測量關鍵技術研究”項目為例，給學生介紹航攝儀的相關參數和航攝過程。這種以科研促進教學模式容易吸引學生的注意，也利于學生理解，可極大提高教學質量。

3 結 語

攝影測量是獲取空間信息的一種重要手段。測繪工程專業“攝影測量學”教學改革既是學科自身的需要，也是時代的要求。通過教學活動中的改革實踐，提高了教學質量和學生實踐動手能力。如何讓學生系統、有效掌握“攝影測量學”的原理和方法，加強理論知識在實際生產中的應用，提高學生的綜合能力，還需廣大測繪教育工作者進一步探索和努力。

[1] 張劍清，潘勵，王樹根.攝影測量學[M].武漢：武漢大學大學出版社，2009

[2] 李德仁.地球空間信息學及在陸地科學中的應用[J].自然雜志，2005，27(6)：316-322

[3] 李德仁.論21世紀遙感與GIS的發展[J].武漢大學學報：信息科學版，2003，28(2)：127-130

[4] 李德仁.攝影測量與遙感的現狀及發展趨勢[J].武漢測繪科技大學學報，2000，25(1)：1-5

[5] 袁修孝.“攝影測量基礎”課程的創新教學嘗試[J].測繪信息與工程，2008，33(5)：47-49

[6] 袁修孝.“攝影測量基礎”創新實踐教學模式的探索[J].理工高教研究，2008，27(3):121-123

[7] 付建紅，袁修孝，季順平.攝影測量基礎課程設計探討[J].測繪信息與工程，2009，34(5)：48-50

[8] 曾濤，楊武年，余代俊，等.新時期測繪工程專業《攝影測量學》課程教學改革實踐[J].測繪科學，2009，34(3)：237-239

[9] 吳軍.“攝影測量學”教學中學生實踐能力與創新能力的培養[J].桂林電子科技大學學報，2007，27(5)：435-437

[10]韋春桃.攝影測量學CAI課件的設計[J].測繪通報，2000(9)：40-41

[11]袁修孝.以科研促進教學的探索與實踐[J].高教論壇，2008 (5)：14-15，22

Reform and Practice of Photogrammetry Course in Surveying and Mapping Engineering Major

by Deng Anjian

Based on the photogrammetry course for surveying and mapping engineering major,the ad justing of teaching content,the strengthening and abstraction of exercitation were presented.The teaching method was also discussed.Through the reform,the learning interest of students was exp loded, and the teaching quality and practical ability of students were improved.

photogrammetry,teaching reform,practice （Page:148）

P23

B

1672-4623(2011)01-0148-02

2009-05-31

項目來源：河南理工大學青年基金資助項目（646290）；江蘇省資源環境信息工程重點實驗室 （中國礦業大學）開放基金資助項目（JS200907）。

鄧安健，碩士，主要研究方向為攝影測量與遙感、數字圖像處理。