本文摘要：摘要：针对当前数字摄影测量实践教学中存在的与生产实际脱节、学生创新实践能力不强等问题，对数字摄影测量的实践教学进行改革。紧跟当前数字摄影测量新技术的发展趋势，建立反映当前数字摄影测量最新发展的教学体系，构建一批有特色、有一定创新性的案例式
摘要：针对当前数字摄影测量实践教学中存在的与生产实际脱节、学生创新实践能力不强等问题，对数字摄影测量的实践教学进行改革。紧跟当前数字摄影测量新技术的发展趋势，建立反映当前数字摄影测量最新发展的教学体系，构建一批有特色、有一定创新性的案例式实践教学项目，建立完备的实践教学指导材料，在此基础上构建一批实践教学资源。通过实践教学改革，丰富摄影测量实践教学内容，发展学生的创新思维和数据处理综合应用能力。
关键词：数字摄影测量,实践教学,信息化测绘,实验教学项目
摄影测量是测绘科学技术中发展最迅速、应用最广泛的技术之一，主要是利用航空平台通过摄影手段获取实验区的影像信息，通过记录、量测、分析与表达等处理，获取地球及其环境或其它物体可靠信息的工艺、科学与技术[1-2]，主要涉及影像获取、特征提取与影像匹配、定向处理、区域网平差、相关产品制作等。
当今摄影测量技术发生了重大变革，主要表现在5个方面：1)摄影平台方面，由传统的航空摄影为主，逐渐发展为高空(卫星)摄影、航空摄影、低空(无人机)摄影、地面摄影等多平台共同发展的新局面;2)传感器方面，由传统的模拟光学相机逐渐发展为以数字光学相机为主，合成孔径雷达、激光雷达、多镜头倾斜相机等多传感器竞相发展的新局面;3)数据处理方面，由传统的影像匹配/人工处理逐渐发展到以智能化、高性能计算等自动/半自动处理的新局面;4)产品制作方面，由传统的4D产品制作逐渐发展为信息化测绘提供所需的多种形式的产品(包括4D产品、景观图、三维模型等);5)应用方面，由传统的地形图测绘逐渐发展到以三维模型、景观模型构建为主的信息化测绘。
由此，出现了许多新的摄影测量技术，如无人机快速测图技术、倾斜摄影测量技术、卫星摄影测量技术、雷达干涉测量技术、雷达立体测量技术、近景摄影测量技术、地面摄影测量技术、激光雷达测图技术等[1]，这些新技术的涌现给当前的摄影测量理论教学与实践教学提出了新的挑战。
近年来，针对摄影测量的实践教学已进行了许多改革，如杨可明等[3]建立了数字摄影测量基础实习的七步教学法;叶勤等[4]对测绘工程专业的摄影测量实验教学进行了改革与探索;袁修孝尝试将问题教学法应用于摄影测量教学中[5];王冬等[7]建立了无人飞艇低空摄影测量技术的实验教学;邓兴升[8]和梅晓丹等[9]分别探讨了虚拟仿真环境下的摄影测量实践教学;刘玉婵等[10]对当前本科院校“摄影测量学”课程教学中存在的问题进行了改革与探讨;解斐斐[11]对近景摄影测量的教学进行了改革，重点突出培养创新能力。
杨立君等[12]设计并实现了一种开源的摄影测量实践教学软件;李培荣等[13]建立了一种倾斜摄影测量教学模拟系统。通过对现有文献分析可以发现：虽然针对摄影测量的实践教学进行了很多的改革，但当今摄影测量新技术发展迅速，现有的实践教学内容已经不能适应当今信息化社会的需求，为此，需要分析当今摄影测量实践教学中存在的问题，并提出针对性的实践教学改革方案，为信息化测绘背景下的摄影测量专业人才培养提供支撑。
1数字摄影测量实践教学过程中存在的问题
目前，针对数字摄影测量方面的实践教学已经跟不上社会发展对新技术发展的需求，再加之摄影测量本身的特点，导致摄影测量的理论教学与实践教学中还存在着许多问题，学生普遍反映理论课程学习困难，对基本概念、基本原理、基本方法等理解不深，实践动手能力差，学生毕业后走向工作岗位很难顺利开展相关工作。目前在理论教学与实践教学方面主要存在以下问题：
1)教学内容与实践内容相对偏旧，与社会需求“脱节”，所学非所用。理论知识及实践环节与社会需求“脱节”，理论教学与实践教学跟不上当今快速发展的摄影测量新技术的发展，滞后于当今摄影测量新技术的发展，学生所学非所用，毕业后不能适应信息化测绘的需求。
2)缺少反映摄影测量最新发展的实践教学内容。当代摄影测量新技术，不再局限于以生产4D产品为主的地形测绘应用，但目前缺少反映摄影测量最新技术的实践教学内容，学生不能较好地掌握数字摄影测量的最新发展及最新技术。
3)教学手段单一化，不能满足学生信息化、网络化学习的需求。摄影测量理论授课主要是以传统课堂灌输的教学模式为主，摄影测量部分理论知识较难，学生学习兴趣不高，学习的主动性不高，而在当今信息化社会，微课堂、MOCC、SPOC等新型教学手段不断涌入，但在摄影测量的理论教学与实践教学中还没有得到较好的应用。
4)缺少针对性的数字摄影测量的实验实训项目及实践指导材料。传统数字摄影测量实践主要以VirtuoZo等软件，以生产制作4D产品为主，实践环节相对陈旧，已经不能满足信息化测绘的需求，需要对实践教学项目进行更新;摄影测量新技术的大量涌现，出现了很多软件处理系统，如pix4Dmapper、Smart3D等，这些软件尚不能在学生的实践教学中得到应用，主要是缺少相应的实验数据及实验条件，特别是缺少必要的指导性材料。
5)学生解决复杂工程问题及开拓创新能力欠缺。学生综合运用所学知识解决实际复杂工程问题的能力不足，不能针对某一工程问题进行深入研究与分析;创新能力培养欠缺，特别是在数字摄影测量原理与算法的编程实现方面的能力有待加强。
2教学改革与实践
针对以上问题，重点对当前数字摄影测量的实践教学进行改革，主要包括以下几个方面：
2.1建立合适的数字摄影测量实践教学体系
当代摄影测量新技术由传统的数字化测绘向信息化测绘发展，涌现出了许多新技术，如数字成像技术(包括数字航摄仪、高分辨率遥感卫星)、主动式遥感技术(如合成孔径雷达SAR、机载激光雷达)、DGPS/IMU自主定位与定向(POS)技术、自动化/智能化数据处理技术等，开创了摄影测量发展的新时代，为摄影测量的发展带来了新的机遇。整合国内外摄影测量的最新发展及学科前沿，构建数字摄影测量较完整的教学体系，主要包括影像获取、特征提取、影像匹配、影像定向、数据处理与产品制作、高分辨率卫星测图技术、激光雷达测图技术、倾斜摄影测量技术、合成孔径雷达测图技术等。
2.2构建一批有特色、紧跟技术发展的案例式实践教学项目
根据建立的教学知识体系，结合生产单位的工程实践应用实例，将科研成果转化为实践教学项目，构建合适的实践教学体系，重点建立一批有特色、有一定创新性的案例式实践教学项目。实践教学项目的建立一方面需要考虑基础性，另一方面要突出数字摄影测量的学科前沿及最新技术发展。实验项目分为验证性、综合性、创新性等3种类型，创新性实验项目主要考虑学科发展前沿，均具有较强的专业特色。
2.3收集典型的实验数据，建立完备的实践教学指导材料
根据实验项目的需要，收集相关的实验数据集，实验数据集应该包括：卫星影像立体像对(如IRS-P5卫星、ZY-3卫星等)、航空摄影测量DMC、UCD等面阵列相机影像、航空摄影测量ADS80等三线阵相机数据、无人机低空摄影航拍影像(单镜头)、无人机倾斜摄影测量航拍影像(五镜头)、近景摄影测量影像、地面摄影测量影像、合成孔径雷达数据、激光雷达数据等。在此基础上编写实验教学大纲及详细的实验教学指导材料，每个专题的实践指导材料主要包括以下几个方面的内容：基本理论、实验数据及实验环境介绍、数据处理流程图、详细操作过程、注意问题等。
目前已经收集了航空影像、无人机正摄影像、无人机倾斜摄影影像、光学卫星立体像对、InSAR干涉对等数据约70G，如何对这些摄影测量数据进行快速分发是目前面临的一个问题。目前主要是通过百度云盘的方式进行共享，相信今后随着网络技术和云服务的发展，对于大数据的快速共享与下载将不是一个难题。
2.4革新教学手段，构建“微课堂”网络实践教学资源
革新教学手段，改变传统课堂灌输的教学模式，将微课、MOCC技术[14]引入到实践教学中。根据实验项目的设置，分别录制实验操作的详细过程，与实验指导材料、多媒体教学课件等一起组成“微课堂”网络实践教学资源，通过革新教学手段，提高学生的学习兴趣。
2.5组织与实施
在我校遥感科学与技术专业本科生的“数字摄影测量综合实习”中开展，同时也在硕士研究生的“摄影测量实践”课程中开展，测绘工程、地理信息科学等专业的感兴趣的学生可以选择部分实验项目开展实践教学。根据不同专业的需求，对实践教学项目分为必做和选做，必做的实验项目为基础性与验证性的实验，主要为验证所学的摄影测量基本理论与基本方法，选做的实验项目主要是考虑不同专业的需求而设计。学生可参照指导材料开展实验，给出实验结果，并对实验结果进行分析，并总结实验中存在的问题。
2.6创新能力的培养
为了提高学生解决实际问题及创新能力的培养，重点加强计算机编程开发能力的培养，特别是针对摄影测量数据处理中的关键算法的编程实现，如特征提取、影像匹配、空间后方交会、空间前方交会等。
3结束语
为适应当今信息化社会对摄影测量专业人才培养的需求，对摄影测量新技术的实践教学进行改革。紧跟数字摄影测量新技术的发展趋势，丰富实践教学项目和教学内容，构建一批有特色、有一定创新性的案例式实践教学项目，建立相应的实践教学指导材料，在此基础上构建网络教学资源。
目前，该实践教学方案已经在我校遥感科学与技术专业本科生的“数字摄影测量学综合实习”实践课程中进行实施，通过与往届学生的教学反馈，可以发现：通过实践教学改革，丰富实践教学内容，革新教学手段，激发了学生的学习兴趣，增强了学生分析问题和解决实际工程问题的能力，学生的专业综合素质得到提高，取得较好的实践教学效果。
参考文献：
[1]龚健雅，季顺平.从摄影测量到计算机视觉[J].武汉大学学报(信息科学版)，2017，42(12)：1518-1522.
[2]王志勇，张继贤，黄国满.数字摄影测量新技术[M].北京：测绘出版社，2010.
[3]杨可明，李苗苗，郭达志.数字摄影测量基础实习的七步教学法[J].测绘通报，2008(1)：74-76.
[4]叶勤，关泽群，邵永设，等.测绘工程专业摄影测量学实验教学改革探索[J].测绘通报，2010(6)：74-77.
[5]袁修孝.问题教学法在摄影测量学教学中的尝试[J].测绘通报，2010(10)：75-77
测绘方向论文投稿刊物：《测绘通报》致力于宣传国家测绘科技方针、政策及法律、法律，公布新的测绘科技成就，传播测绘科技信息，交流学术思想，促进科技成果的商品化、产业化。
转载请注明来自发表学术论文网：http://www.fbxslw.com/dzlw/20837.html
