本文摘要：摘要：針對當前數字攝影測量實踐教學中存在的與生產實際脫節、學生創新實踐能力不強等問題，對數字攝影測量的實踐教學進行改革。緊跟當前數字攝影測量新技術的發展趨勢，建立反映當前數字攝影測量最新發展的教學體系，構建一批有特色、有一定創新性的案例式
摘要：針對當前數字攝影測量實踐教學中存在的與生產實際脫節、學生創新實踐能力不強等問題，對數字攝影測量的實踐教學進行改革。緊跟當前數字攝影測量新技術的發展趨勢，建立反映當前數字攝影測量最新發展的教學體系，構建一批有特色、有一定創新性的案例式實踐教學項目，建立完備的實踐教學指導材料，在此基礎上構建一批實踐教學資源。通過實踐教學改革，豐富攝影測量實踐教學內容，發展學生的創新思維和數據處理綜合應用能力。
關鍵詞：數字攝影測量,實踐教學,信息化測繪,實驗教學項目
攝影測量是測繪科學技術中發展最迅速、應用最廣泛的技術之一，主要是利用航空平臺通過攝影手段獲取實驗區的影像信息，通過記錄、量測、分析與表達等處理，獲取地球及其環境或其它物體可靠信息的工藝、科學與技術[1-2]，主要涉及影像獲取、特征提取與影像匹配、定向處理、區域網平差、相關產品制作等。
當今攝影測量技術發生了重大變革，主要表現在5個方面：1)攝影平臺方面，由傳統的航空攝影為主，逐漸發展為高空(衛星)攝影、航空攝影、低空(無人機)攝影、地面攝影等多平臺共同發展的新局面;2)傳感器方面，由傳統的模擬光學相機逐漸發展為以數字光學相機為主，合成孔徑雷達、激光雷達、多鏡頭傾斜相機等多傳感器競相發展的新局面;3)數據處理方面，由傳統的影像匹配/人工處理逐漸發展到以智能化、高性能計算等自動/半自動處理的新局面;4)產品制作方面，由傳統的4D產品制作逐漸發展為信息化測繪提供所需的多種形式的產品(包括4D產品、景觀圖、三維模型等);5)應用方面，由傳統的地形圖測繪逐漸發展到以三維模型、景觀模型構建為主的信息化測繪。
由此，出現了許多新的攝影測量技術，如無人機快速測圖技術、傾斜攝影測量技術、衛星攝影測量技術、雷達干涉測量技術、雷達立體測量技術、近景攝影測量技術、地面攝影測量技術、激光雷達測圖技術等[1]，這些新技術的涌現給當前的攝影測量理論教學與實踐教學提出了新的挑戰。
近年來，針對攝影測量的實踐教學已進行了許多改革，如楊可明等[3]建立了數字攝影測量基礎實習的七步教學法;葉勤等[4]對測繪工程專業的攝影測量實驗教學進行了改革與探索;袁修孝嘗試將問題教學法應用于攝影測量教學中[5];王冬等[7]建立了無人飛艇低空攝影測量技術的實驗教學;鄧興升[8]和梅曉丹等[9]分別探討了虛擬仿真環境下的攝影測量實踐教學;劉玉嬋等[10]對當前本科院校“攝影測量學”課程教學中存在的問題進行了改革與探討;解斐斐[11]對近景攝影測量的教學進行了改革，重點突出培養創新能力。
楊立君等[12]設計并實現了一種開源的攝影測量實踐教學軟件;李培榮等[13]建立了一種傾斜攝影測量教學模擬系統。通過對現有文獻分析可以發現：雖然針對攝影測量的實踐教學進行了很多的改革，但當今攝影測量新技術發展迅速，現有的實踐教學內容已經不能適應當今信息化社會的需求，為此，需要分析當今攝影測量實踐教學中存在的問題，并提出針對性的實踐教學改革方案，為信息化測繪背景下的攝影測量專業人才培養提供支撐。
1數字攝影測量實踐教學過程中存在的問題
目前，針對數字攝影測量方面的實踐教學已經跟不上社會發展對新技術發展的需求，再加之攝影測量本身的特點，導致攝影測量的理論教學與實踐教學中還存在著許多問題，學生普遍反映理論課程學習困難，對基本概念、基本原理、基本方法等理解不深，實踐動手能力差，學生畢業后走向工作崗位很難順利開展相關工作。目前在理論教學與實踐教學方面主要存在以下問題：
1)教學內容與實踐內容相對偏舊，與社會需求“脫節”，所學非所用。理論知識及實踐環節與社會需求“脫節”，理論教學與實踐教學跟不上當今快速發展的攝影測量新技術的發展，滯后于當今攝影測量新技術的發展，學生所學非所用，畢業后不能適應信息化測繪的需求。
2)缺少反映攝影測量最新發展的實踐教學內容。當代攝影測量新技術，不再局限于以生產4D產品為主的地形測繪應用，但目前缺少反映攝影測量最新技術的實踐教學內容，學生不能較好地掌握數字攝影測量的最新發展及最新技術。
3)教學手段單一化，不能滿足學生信息化、網絡化學習的需求。攝影測量理論授課主要是以傳統課堂灌輸的教學模式為主，攝影測量部分理論知識較難，學生學習興趣不高，學習的主動性不高，而在當今信息化社會，微課堂、MOCC、SPOC等新型教學手段不斷涌入，但在攝影測量的理論教學與實踐教學中還沒有得到較好的應用。
4)缺少針對性的數字攝影測量的實驗實訓項目及實踐指導材料。傳統數字攝影測量實踐主要以VirtuoZo等軟件，以生產制作4D產品為主，實踐環節相對陳舊，已經不能滿足信息化測繪的需求，需要對實踐教學項目進行更新;攝影測量新技術的大量涌現，出現了很多軟件處理系統，如pix4Dmapper、Smart3D等，這些軟件尚不能在學生的實踐教學中得到應用，主要是缺少相應的實驗數據及實驗條件，特別是缺少必要的指導性材料。
5)學生解決復雜工程問題及開拓創新能力欠缺。學生綜合運用所學知識解決實際復雜工程問題的能力不足，不能針對某一工程問題進行深入研究與分析;創新能力培養欠缺，特別是在數字攝影測量原理與算法的編程實現方面的能力有待加強。
2教學改革與實踐
針對以上問題，重點對當前數字攝影測量的實踐教學進行改革，主要包括以下幾個方面：
2.1建立合適的數字攝影測量實踐教學體系
當代攝影測量新技術由傳統的數字化測繪向信息化測繪發展，涌現出了許多新技術，如數字成像技術(包括數字航攝儀、高分辨率遙感衛星)、主動式遙感技術(如合成孔徑雷達SAR、機載激光雷達)、DGPS/IMU自主定位與定向(POS)技術、自動化/智能化數據處理技術等，開創了攝影測量發展的新時代，為攝影測量的發展帶來了新的機遇。整合國內外攝影測量的最新發展及學科前沿，構建數字攝影測量較完整的教學體系，主要包括影像獲取、特征提取、影像匹配、影像定向、數據處理與產品制作、高分辨率衛星測圖技術、激光雷達測圖技術、傾斜攝影測量技術、合成孔徑雷達測圖技術等。
2.2構建一批有特色、緊跟技術發展的案例式實踐教學項目
根據建立的教學知識體系，結合生產單位的工程實踐應用實例，將科研成果轉化為實踐教學項目，構建合適的實踐教學體系，重點建立一批有特色、有一定創新性的案例式實踐教學項目。實踐教學項目的建立一方面需要考慮基礎性，另一方面要突出數字攝影測量的學科前沿及最新技術發展。實驗項目分為驗證性、綜合性、創新性等3種類型，創新性實驗項目主要考慮學科發展前沿，均具有較強的專業特色。
2.3收集典型的實驗數據，建立完備的實踐教學指導材料
根據實驗項目的需要，收集相關的實驗數據集，實驗數據集應該包括：衛星影像立體像對(如IRS-P5衛星、ZY-3衛星等)、航空攝影測量DMC、UCD等面陣列相機影像、航空攝影測量ADS80等三線陣相機數據、無人機低空攝影航拍影像(單鏡頭)、無人機傾斜攝影測量航拍影像(五鏡頭)、近景攝影測量影像、地面攝影測量影像、合成孔徑雷達數據、激光雷達數據等。在此基礎上編寫實驗教學大綱及詳細的實驗教學指導材料，每個專題的實踐指導材料主要包括以下幾個方面的內容：基本理論、實驗數據及實驗環境介紹、數據處理流程圖、詳細操作過程、注意問題等。
目前已經收集了航空影像、無人機正攝影像、無人機傾斜攝影影像、光學衛星立體像對、InSAR干涉對等數據約70G，如何對這些攝影測量數據進行快速分發是目前面臨的一個問題。目前主要是通過百度云盤的方式進行共享，相信今后隨著網絡技術和云服務的發展，對于大數據的快速共享與下載將不是一個難題。
2.4革新教學手段，構建“微課堂”網絡實踐教學資源
革新教學手段，改變傳統課堂灌輸的教學模式，將微課、MOCC技術[14]引入到實踐教學中。根據實驗項目的設置，分別錄制實驗操作的詳細過程，與實驗指導材料、多媒體教學課件等一起組成“微課堂”網絡實踐教學資源，通過革新教學手段，提高學生的學習興趣。
2.5組織與實施
在我校遙感科學與技術專業本科生的“數字攝影測量綜合實習”中開展，同時也在碩士研究生的“攝影測量實踐”課程中開展，測繪工程、地理信息科學等專業的感興趣的學生可以選擇部分實驗項目開展實踐教學。根據不同專業的需求，對實踐教學項目分為必做和選做，必做的實驗項目為基礎性與驗證性的實驗，主要為驗證所學的攝影測量基本理論與基本方法，選做的實驗項目主要是考慮不同專業的需求而設計。學生可參照指導材料開展實驗，給出實驗結果，并對實驗結果進行分析，并總結實驗中存在的問題。
2.6創新能力的培養
為了提高學生解決實際問題及創新能力的培養，重點加強計算機編程開發能力的培養，特別是針對攝影測量數據處理中的關鍵算法的編程實現，如特征提取、影像匹配、空間后方交會、空間前方交會等。
3結束語
為適應當今信息化社會對攝影測量專業人才培養的需求，對攝影測量新技術的實踐教學進行改革。緊跟數字攝影測量新技術的發展趨勢，豐富實踐教學項目和教學內容，構建一批有特色、有一定創新性的案例式實踐教學項目，建立相應的實踐教學指導材料，在此基礎上構建網絡教學資源。
目前，該實踐教學方案已經在我校遙感科學與技術專業本科生的“數字攝影測量學綜合實習”實踐課程中進行實施，通過與往屆學生的教學反饋，可以發現：通過實踐教學改革，豐富實踐教學內容，革新教學手段，激發了學生的學習興趣，增強了學生分析問題和解決實際工程問題的能力，學生的專業綜合素質得到提高，取得較好的實踐教學效果。
參考文獻：
[1]龔健雅，季順平.從攝影測量到計算機視覺[J].武漢大學學報(信息科學版)，2017，42(12)：1518-1522.
[2]王志勇，張繼賢，黃國滿.數字攝影測量新技術[M].北京：測繪出版社，2010.
[3]楊可明，李苗苗，郭達志.數字攝影測量基礎實習的七步教學法[J].測繪通報，2008(1)：74-76.
[4]葉勤，關澤群，邵永設，等.測繪工程專業攝影測量學實驗教學改革探索[J].測繪通報，2010(6)：74-77.
[5]袁修孝.問題教學法在攝影測量學教學中的嘗試[J].測繪通報，2010(10)：75-77
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