数字摄影测量学在线开放课程探究

摘要：针对传统“数字摄影测量学”课堂教学存在的问题，提出建设“数字摄影测量学”在线开放课程。对“数字摄影测量学”在线开放课程给出了总体建设思路，构建了适合在线开放课程的知识体系。在此基础上，重建课堂设计，调整教学内容，凝练课程知识点，共分解为15讲、47个知识点，精心制作高质量的多媒体课件，并进行了视频录制与视频编辑；完成其他教学资源的建设，包括习题库、作业库、试题库、其他辅助教学资源等；依托超星泛雅平台和智慧树平台，分别搭建“数字摄影测量学”在线开放课程网络平台。目前，该在线开放课程已经正式面向学生开放，可以为学生或其他工程技术人员提供线上学习。本研究为测绘类在线开放课程建设途径提供了借鉴。

关键词：数字摄影测量学；在线开放课程；慕课；教学改革

在“互联网＋”时代，高等教育与现代信息技术的融合日益深入，如何适应信息化时代下课堂教学的新内涵，解决传统课堂教学中存在的问题，对当前的高等教育提出了新的挑战，以慕课（MassiveOpenOnlineCourses，MOOC）、SPOC（SmallPri－vateOnlineCourse）为代表的在线开放课程提供了有效的解决方案。精品在线开放课程的建设可推动优质教学资源的共享共建，实现“互联网＋”及信息技术背景下的教学改革和教学建设，可促进教育教学观念变革、改革教学内容、创新教学模式、改变课程评价考核机制，改变学生的学习方式、学习模式，使学习者可突破空间和时间的限制，提高人才培养质量。目前针对在线开放课程、微课堂等的建设已进行了大量的探索［1－5］，但测绘类精品在线开放课程的建设相对滞后，已不能满足社会对信息化测绘技术人才的培养需求。武汉大学在测绘学科的精品课程建设方面进行了大量研究与探索，以袁修孝教授为代表的教学团队，在“摄影测量学”精品课程网站建设方面起步较早，并取得了较好的成绩，获批教育部“部级精品资源共享课程”（2016年）和“中国大学MOOC”（2017年）。现有的省级或部级精品课程，多是以全程视频录像为主，或者是以MOOC形式，教学模式相对单一，师生缺少有效互动，不能进行线上、线下教学的有效整合，再加之数字摄影测量课程的相关理论比较难懂，学生的学习兴趣不高，学习效果不是很理想。当今摄影测量已全面发展到数字摄影测量阶段，在信息化变革浪潮中，其数据获取、数据处理、产品制作、应用领域等都发生了重大变革，如何将摄影测量的最新发展理论及技术融入到数字摄影测量的在线开放课程，提高学生的实践动手能力就变得十分重要。为此，需要重建课堂设计，梳理课堂教学内容，凝练课程知识点，建设新的“数字摄影测量学”在线开放课程，进而实现线上、线下教学的有效整合。

1“数字摄影测量学”在线开放课程建设

1．1总体建设思路。在线开放课程建设主要包括课程整体设计、核心教学资源开发、辅助教学资源开发、教学活动设计等几个方面的内容［3］，具体如图1所示。课程整体设计需要设计课程结构、拆分知识点、规划课程组织；核心教学资源开发需要设计教学过程、开发教学课件、录制视频等；辅助教学资源开发主要包括教学大纲、实验指导材料、典型案例库、习题库、作业库、试题库等的建设；教学活动设计主要包括学习任务设计、实时问题设计、测验检验设计、交互式讨论、课下拓展设计等。1．2知识体系构建。受到“数字摄影测量学”的课程特点的影响，如基本概念多、理论抽象性强、数学公式推导多、空间关系复杂、知识面广，导致学生普遍反映课程学习困难，难以消化吸收，对相关知识理解不够深入。另外，当前摄影测量技术发展迅速，其教学内容仍停留在解析摄影测量阶段，不能很好地适应摄影测量技术人才培养的需要［6－10］。为适应当前的摄影测量技术发展的需求，对“数字摄影测量学”在线开放课程的教学内容进行了梳理，既要保证知识点的连贯性，又要考虑知识体系的完整性，弱化解析空中三角测量相关知识，重点突出摄影测量的实用性，如加入了近景摄影测量、无人机低空摄影测量、倾斜摄影测量、数字摄影测量测图实验等，弱化数学公式推导，强化摄影测量基本原理与方法的讲解，便于不同层次的学生理解学习。在此基础上，建立了“数字摄影测量学”在线开放课程的知识体系，主要包括空中摄影、单像解析基础、双像解析基础、多像解析基础、摄影测量测图（或产品制作）等5个部分的内容，每个部分又包括若干个知识点，各部分之间的内在联系如图2所示。

2数字摄影测量学知识点碎片化

根据构建的“数字摄影测量学”在线开放课程知识体系，对“数字摄影测量学”的教学内容进行划分，共分为15讲，每讲包括2～5个视频及其他辅助教学资料；对“数字摄影测量学”的重要知识点重新进行梳理和提炼，实现知识点的碎片化，具体方案如表1所示，共形成47个知识点。学生实践动手能力的培养至关重要［6，11］，为提高学生的实践动手能力，根据当前摄影测量的最新发展，该在线开放课程还专门增加了近景与无人机低空摄影测量和摄影测量实践等内容，以北京航天宏图信息技术股份有限公司研发的PIEUAV软件为例，重点介绍无人机低空摄影测量的正射影像图的拼接与制作，让学生重点学习无地面点控制条件下和有地面点控制条件下的无人机数据的快速拼接与正射影像图的制作。后续将根据课程建设需要，再适当增加部分实验项目或专题实验。

3教学资源建设及网站平台搭建教学资源的建设

包括核心教学资源和辅助教学资源的建设，其中最重要的是多媒体课件及视频资源，其次是文本、音频、习题库、作业库、其他辅助教学资源等。3．1教学视频的录制及编辑。根据在线开放课程建设的需求，需要录制一系列的视频材料，每个视频一般不宜超过15min，如果超过15min就需要再拆分知识点。录制高质量的教学视频至关重要。在视频录制之前，需做好详细的教学设计，并撰写视频拍摄脚本。撰写脚本时应同时准备文字脚本和多媒体PPT课件。视频录制需在专门的多媒体录播室进行，视频录制后还需要精心进行编辑，可借助于AdobePremiere、Camtasiastudio、会声会影等专业视频编辑软件进行。3．2习题库与作业库的制作。根据知识内容及讲课材料，精心制作了习题库、作业库，每讲配套20～30道题目，方便后续学生的学习检测。为方便成绩评判，习题库与作业库以单选题、多选题、判断题等客观题为主，辅以少量的主观题。3．3其他辅助教学材料的收集。辅助教学材料主要包括与摄影测量相关的国家规范、行业规范，以及注册测绘师考试学习相关知识，摄影测量学的发展历史、最新发展综述、相关的教科书、实践教学案例等。3．4网站平台的搭建。依托超星泛雅平台和智慧树平台，分别搭建完成了“数字摄影测量学”在线开放课程网站平台。3．5教学组织与实施。教学资源建设是在线开放课程的基础［12］，而教学组织与实施则是在线开放课程的核心。由于该课程是测绘类本科专业的主干课程，相对比较专业，其教学模式最好采用线上、线下结合式教学为宜。线上课程可以作为学生课前预习、课后复习巩固使用，线下教学主要是以传统的课堂教学为主，辅以翻转课堂式教学，可以完成答疑解惑、合作探究、案例式教学等。通过线上、线下教学的相互补充，可以提高教学效果，让学生更好的掌握摄影测量学的基本知识、基本方法及相关理论。

4结束语

在线开放课程的建设是一个持续改进的过程，需要不断地更新教学内容，不断地完善教学资源，优化课堂课程组织与实施。通过建设，形成了一套自主性学习（线上学习）与线下师生互动合作探究的教学模式，可实现教学资源的开放与共享。本课程可以作为测绘工程、遥感科学与技术等测绘类本科专业的学生学习，也可供相关技术人员的在线学习。目前，该课程已经应用到本科生的“数字摄影测量学”教学中，在实际应用中，主要作为课堂教学的一个有效补充，可以作为学生课前预习、课下复习等使用，通过线上、线下教学的有效整合，对学生理解、学习数字摄影测量的知识内容起到了很好的作用。本文的研究可以为测绘类在线开放课程的建设提供借鉴，相信在不久的将来，会涌现出一大批高质量的测绘类在线开放课程，为信息化背景下的测绘类人才的培养提供一条新的途径。

作者:王志勇 解斐斐 刘健辰 单位:山东科技大学