“互聯網+”時代攝影測量學混合式教學探討

李雪瑞，李邦杰，郝 輝

（火箭軍工程大學 作戰保障學院，陜西 西安 710025）

攝影測量學是通過影像研究信息的獲取、處理、提取和成果表達的一門信息科學，主要是利用相片研究被攝物體的形狀、位置、大小、特性及相互位置關系等內容［1］。2015年7月，“互聯網+”首次出現于國務院的政府工作報告中。“互聯網+教育”就是利用通信技術及互聯網平臺，使得互聯網與傳統教學深度融合，對教學的實施場所、組織形式、交流方式、評價指標等進行創造性地改革，呈現一種信息化時代下的新型教育形態。借助移動終端、互聯網等平臺，運用雨課堂、MOOC課程、多媒體等教學應用程序，采用線上+線下、課內+課外、面對面+點對面等多種混合式教學模式，對攝影測量學課程教學進行創造性改革，有效地解決課程學時壓縮與課程內容增加之間的矛盾，發揮教師主導作用，凸顯學生主體地位，教學雙方共同努力全面提升課堂教學效果，促進新時代創新人才的培養。

一、混合式教學模式基本思想

混合式教學是互聯網技術催生的產物，經歷了技術應用階段、技術整合階段、“互聯網+”三個發展階段，以在線學習的方式打破了傳統的面對面教學模式［2］。起初，美國斯隆聯盟界定“混合式教學是面對面教學與在線教學的結合，糅合了兩種歷史上各自獨立的教學模式：傳統的面對面教學與在線學習。即在教學內容上結合了一定比例的在線教學及面對面教學”［3-4］。混合式的在線教學模式從根本上改變了傳統面對面的單一授課模式，歸納起來主要有以下幾個特點。

（一）授課模式多樣化

混合式教學模式的最表層含義，即借助互聯網技術，實現線上網絡教學與傳統課堂教學的混合。線上教學利用互聯網、微課平臺、雨課堂、視頻媒體等信息傳播媒介，線下教學則以面對面的教學活動為主要形式。通過線上+線下的授課方式，教師與學生、學生與資源之間實現了無形連接和及時互通。

（二）課程資源多元化

混合式教學模式的優勢，即借助互聯網技術，教師可以將課程相關的PPT課件、課前預習任務、課后習題作業，以及知識點的相關文獻、研究熱點等資源均上傳到網絡上，以便學生查閱翻看和完成任務。同時，教師也可以在教室、實驗室等線下場所為學生提供學習資源。

（三）學習形式靈活化

混合式教學模式以學生為中心，突出學生的積極性和主動性，在注重學生個性化的前提下實現課程的創新教學和有效教學。線上教學不受時間和空間的限制，學生可以根據自己的學習興趣、學習進度和學習時間靈活地安排課程學習，可以利用碎片化的時間，通過手機、電腦、平板電腦等移動終端設備來完成。

（四）教學評價綜合化

混合式教學模式下，學生的最終評價不再拘泥于傳統的卷面成績，借助互聯網技術和授課平臺，可以根據學生平時的簽到次數、課堂互動積極性、作業提交情況、線上學習完成程度等給予相應的形成性評價，結合線下實踐操作、實驗報告、卷面成績等，再得出最終的綜合性評價。

二、基于混合式教學模式的課程教學設計

教學設計過程中，應該從教學雙方的主導和主體地位出發，遵循開放性、互動性、協作性原則，建立層次分明的知識目標體系，整合線上線下教學資源，創建以學生為中心的教學環境，明確教學實踐活動體系，實行綜合性的測評體系，構建完整的混合式教學模式。

（一）知識目標體系

為促進教學效果的有效提升和學生綜合能力的全面培養，教學目標的設計應該本著需求引導的原則，從單位的任職需求和學生的長遠發展出發，結合學生的興趣、情境和能力設定，兼顧理論性、實用性、基礎性和拓展性，構建層次分明、邏輯清晰的課程知識體系結構。構建過程中，對教學目標進行詳細的分層設計，從總體目標到分類目標，由階段性目標到終結性目標，總體目標對應課程內容，分類目標對應章節內容，將課程的知識要點、掌握程度、教學方法、實踐活動、階段成果等各方面有機地結合在一起。

（二）教學資源體系

教學資源應該具有較強的實用性、有效性和完備性，有助于學生理解知識點的內涵和外延，有助于學生基于知識的創作和創新。通過雨課堂、微課、慕課等形式，教師可以將授課視頻、教學課件、課后習題、參考資料等共享給學生。“互聯網+”時代下，愛課程、中國大學MOOC、嗶哩嗶哩等各大網絡平臺為高等院校教學資源的分享交流提供了便捷渠道，CSDN、GitHub、知乎等交互平臺也提供有大量的實踐程序代碼和疑難知識解答。可以說，攝影測量學及相關的課程教學資源素材層出不窮，但這些資源良莠不齊。因此對資源進行有效整合、精心提煉，對教師提出了更高的要求。

（三）實踐教學體系

課程實踐是攝影測量學教學中必不可少的一個重要環節。近年來，為給學生提供優質的實踐環境，經過多方努力和教學條件建設，課題組購置了測量型和非測量型的大疆無人機、GPS RTK、人工智能高性能計算機等硬件設備，并配備了ENVI、Geoway、ContextCapture 等圖像處理軟件，以保證課堂實踐教學的順利開展和學生實踐能力的培養。從人才培養目標和崗位任職需求出發，結合學生的學習動機和興趣特長，教學組設置了驗證性實驗、綜合性實驗、創新性實驗三種類型的實驗［5］，實踐方式分為獨立自主式和小組合作式，通過編程設計、軟件操作、硬件使用、外業實踐等環節，充分鍛煉學生的信息再塑能力、實踐動手能力、解決實際問題能力，潛移默化地塑造其認真細致、嚴謹求實、精益求精的測繪人士專業素養。

（四）綜合測評體系

為了促進課程教學的改革和發展，需要建立完整的教學評價體系。以學生為中心的評價不能僅關注考試成績，而應同時注重硬性成績和軟性測評兩個方面。結合在線測試成績、線上線下簽到率、課程實踐完成情況、期末閉卷考試成績等方面；同時，考慮學生的情感認知，采用個人自評、團隊互評、同學測評、教師評價等方式，將學生的品德修養、心理素質、業務能力、合作協調能力、人際溝通能力納入互評范疇，并給予適當的分配比例（在線測試成績15%+課堂簽到5%+課程實踐15%+期末成績60%+測評5%），以此全面考查學生知識掌握程度和品德修養。

三、教學案例分析

下面以單像空間后方交會知識點為例，分為課前預習準備、課中講授翻轉、課后小結反思、集體總結探究四個階段，說明采用混合式教學模式進行教學的具體實施過程和策略。

（一）課前預習準備階段

課前，教師需要對教學內容和方法、教學資源和體系構建基本的邏輯順序和框架結構，學生需要復習以往知識、預習新知識，并且初步形成自己的知識理解和網絡層次。同時，通過搜索資源、消化吸收、知識重組逐步完善自身的知識體系。除此之外，教師和學生均需積極主動地溝通交流，教師掌握每個學生的興趣特長和學習習慣，學生明確課程的知識作用、知識框架及教師授課風格等，并且對所學知識的迷惑不解之處面對面進行詳細的交流和匯總，為下一步授課環節做好充分準備。

（二）課中講授翻轉階段

課中階段即課堂面授階段，是教學中最重要的階段，師生需要在較短的時間內以較高的效率完成教學任務。整個過程中教師、學生均要參與教學信息的傳遞、接受與互動，是以教師為主導、學生為主體的充分體現。采取翻轉課堂、研討交流、動手實踐等多樣化的教學形式，鼓勵學生發表自己的見解和看法，教師予以個人或小組中肯的評價，并且根據學生的預習效果和實際情況，基于在線視頻資源和反饋問題，對疑點和難點知識著重講解和闡述。單像空間后方交會是共線條件方程的直接應用之一，學生熟悉形式，但對其內涵理解不夠透徹。為此，教師在此需要引導講解，讓學生理解坐標系之間的關系實則隱含著旋轉矩陣的三個角元素；之后創設條件讓學生匯報前期預習總結的計算流程圖，教師予以評價和糾正，以此共同形成對問題的理解和知識的構建；最后教師將配備GPS和INS的測量性無人機新技術作為拓展和延伸并提出問題：在單像空間后方交會求解外方位元素的基礎上，通過兩張立體像對如何解算地面點的物方坐標系？借此布置下一階段的線下預習準備任務。

（三）課后小結反思階段

有限的課內時間解決學生所有的疑惑問題是不太現實的，因此課后加強互動交流，對知識進行及時的總結反思是教學的鞏固階段。混合式教學中，互聯網為師生提供了論壇、博客、微信群、微課等多樣化的交流平臺。其中，論壇適合學生交流討論，博客適合學生自我反思，微信群則適用于即時互動。教師對講授過程進行反思總結，學生對學習過程進行歸納整理，師生對教學過程進行方法探討和知識梳理，并對課程教學實施互評，由此形成一個完整的教學過程閉環，從而更好地優化教學模式，提高教學質量和效果。

（四）集體總結探究階段

集體總結探究階段，是對章節知識的階段性歸納凝練、探究升華。通過“線下—線上—線下”循環的混合式教學過程，學生完成攝影測量作業基本理論的學習。但此時的知識點在學生腦海中還未形成系統性的知識框架，單像空間后方交會、空間前方交會和模型坐標計算、絕對定向等理論知識點在使用中如何逐一實現、互相銜接，從而達到工程實用的要求，學生對于這些問題還比較茫然。因此，教學過程中需要對章節知識進行階段性總結，挖掘知識點之間的邏輯關系，尋找其潛在本質。對于一些對本課程具有濃厚興趣且學有余力的學生，教師可指導其參加課題研究任務，通過集體研討和團隊協作繼續進行專業學術研究。

結語

“互聯網+”時代的混合式教學模式，將專業課程、教學資源、在線平臺、信息技術整合于網絡大環境下，實現了教師與學生、學生與資源、課程與教學之間多維化的立體交互式教學，有利于課堂教學的在線管理、交流互動、實時分析。基于互聯網實施攝影測量學混合式教學，需教學雙方齊心協力、集思廣益、全方位地建設課程資源、平臺、評價體系等配套體系，真正實現教為主導、學為主體的教學雙方一體化，優化教學關系并提升教學效果，共同完成教學目標。