數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)在線開(kāi)放課程探究

時(shí)間:2022-09-07 10:00:57

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數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)在線開(kāi)放課程探究

摘要:針對(duì)傳統(tǒng)“數(shù)字攝影測(cè)量學(xué)”課堂教學(xué)存在的問(wèn)題,提出建設(shè)“數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)”在線開(kāi)放課程。對(duì)“數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)”在線開(kāi)放課程給出了總體建設(shè)思路,構(gòu)建了適合在線開(kāi)放課程的知識(shí)體系。在此基礎(chǔ)上,重建課堂設(shè)計(jì),調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,凝練課程知識(shí)點(diǎn),共分解為15講、47個(gè)知識(shí)點(diǎn),精心制作高質(zhì)量的多媒體課件,并進(jìn)行了視頻錄制與視頻編輯;完成其他教學(xué)資源的建設(shè),包括習(xí)題庫(kù)、作業(yè)庫(kù)、試題庫(kù)、其他輔助教學(xué)資源等;依托超星泛雅平臺(tái)和智慧樹(shù)平臺(tái),分別搭建“數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)”在線開(kāi)放課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。目前,該在線開(kāi)放課程已經(jīng)正式面向?qū)W生開(kāi)放,可以為學(xué)生或其他工程技術(shù)人員提供線上學(xué)習(xí)。本研究為測(cè)繪類在線開(kāi)放課程建設(shè)途徑提供了借鑒。

關(guān)鍵詞:數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué);在線開(kāi)放課程;慕課;教學(xué)改革

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,高等教育與現(xiàn)代信息技術(shù)的融合日益深入,如何適應(yīng)信息化時(shí)代下課堂教學(xué)的新內(nèi)涵,解決傳統(tǒng)課堂教學(xué)中存在的問(wèn)題,對(duì)當(dāng)前的高等教育提出了新的挑戰(zhàn),以慕課(MassiveOpenOnlineCourses,MOOC)、SPOC(SmallPri-vateOnlineCourse)為代表的在線開(kāi)放課程提供了有效的解決方案。精品在線開(kāi)放課程的建設(shè)可推動(dòng)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享共建,實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”及信息技術(shù)背景下的教學(xué)改革和教學(xué)建設(shè),可促進(jìn)教育教學(xué)觀念變革、改革教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)模式、改變課程評(píng)價(jià)考核機(jī)制,改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)模式,使學(xué)習(xí)者可突破空間和時(shí)間的限制,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。目前針對(duì)在線開(kāi)放課程、微課堂等的建設(shè)已進(jìn)行了大量的探索[1-5],但測(cè)繪類精品在線開(kāi)放課程的建設(shè)相對(duì)滯后,已不能滿足社會(huì)對(duì)信息化測(cè)繪技術(shù)人才的培養(yǎng)需求。武漢大學(xué)在測(cè)繪學(xué)科的精品課程建設(shè)方面進(jìn)行了大量研究與探索,以袁修孝教授為代表的教學(xué)團(tuán)隊(duì),在“攝影測(cè)量學(xué)”精品課程網(wǎng)站建設(shè)方面起步較早,并取得了較好的成績(jī),獲批教育部“國(guó)家級(jí)精品資源共享課程”(2016年)和“中國(guó)大學(xué)MOOC”(2017年)。現(xiàn)有的省級(jí)或國(guó)家級(jí)精品課程,多是以全程視頻錄像為主,或者是以MOOC形式,教學(xué)模式相對(duì)單一,師生缺少有效互動(dòng),不能進(jìn)行線上、線下教學(xué)的有效整合,再加之?dāng)?shù)字?jǐn)z影測(cè)量課程的相關(guān)理論比較難懂,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高,學(xué)習(xí)效果不是很理想。當(dāng)今攝影測(cè)量已全面發(fā)展到數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量階段,在信息化變革浪潮中,其數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理、產(chǎn)品制作、應(yīng)用領(lǐng)域等都發(fā)生了重大變革,如何將攝影測(cè)量的最新發(fā)展理論及技術(shù)融入到數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的在線開(kāi)放課程,提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力就變得十分重要。為此,需要重建課堂設(shè)計(jì),梳理課堂教學(xué)內(nèi)容,凝練課程知識(shí)點(diǎn),建設(shè)新的“數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)”在線開(kāi)放課程,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)線上、線下教學(xué)的有效整合。

1“數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)”在線開(kāi)放課程建設(shè)

1.1總體建設(shè)思路。在線開(kāi)放課程建設(shè)主要包括課程整體設(shè)計(jì)、核心教學(xué)資源開(kāi)發(fā)、輔助教學(xué)資源開(kāi)發(fā)、教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面的內(nèi)容[3],具體如圖1所示。課程整體設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)課程結(jié)構(gòu)、拆分知識(shí)點(diǎn)、規(guī)劃課程組織;核心教學(xué)資源開(kāi)發(fā)需要設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程、開(kāi)發(fā)教學(xué)課件、錄制視頻等;輔助教學(xué)資源開(kāi)發(fā)主要包括教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)材料、典型案例庫(kù)、習(xí)題庫(kù)、作業(yè)庫(kù)、試題庫(kù)等的建設(shè);教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)主要包括學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)問(wèn)題設(shè)計(jì)、測(cè)驗(yàn)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)、交互式討論、課下拓展設(shè)計(jì)等。1.2知識(shí)體系構(gòu)建。受到“數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)”的課程特點(diǎn)的影響,如基本概念多、理論抽象性強(qiáng)、數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)多、空間關(guān)系復(fù)雜、知識(shí)面廣,導(dǎo)致學(xué)生普遍反映課程學(xué)習(xí)困難,難以消化吸收,對(duì)相關(guān)知識(shí)理解不夠深入。另外,當(dāng)前攝影測(cè)量技術(shù)發(fā)展迅速,其教學(xué)內(nèi)容仍停留在解析攝影測(cè)量階段,不能很好地適應(yīng)攝影測(cè)量技術(shù)人才培養(yǎng)的需要[6-10]。為適應(yīng)當(dāng)前的攝影測(cè)量技術(shù)發(fā)展的需求,對(duì)“數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)”在線開(kāi)放課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了梳理,既要保證知識(shí)點(diǎn)的連貫性,又要考慮知識(shí)體系的完整性,弱化解析空中三角測(cè)量相關(guān)知識(shí),重點(diǎn)突出攝影測(cè)量的實(shí)用性,如加入了近景攝影測(cè)量、無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量、傾斜攝影測(cè)量、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量測(cè)圖實(shí)驗(yàn)等,弱化數(shù)學(xué)公式推導(dǎo),強(qiáng)化攝影測(cè)量基本原理與方法的講解,便于不同層次的學(xué)生理解學(xué)習(xí)。在此基礎(chǔ)上,建立了“數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)”在線開(kāi)放課程的知識(shí)體系,主要包括空中攝影、單像解析基礎(chǔ)、雙像解析基礎(chǔ)、多像解析基礎(chǔ)、攝影測(cè)量測(cè)圖(或產(chǎn)品制作)等5個(gè)部分的內(nèi)容,每個(gè)部分又包括若干個(gè)知識(shí)點(diǎn),各部分之間的內(nèi)在聯(lián)系如圖2所示。

2數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)知識(shí)點(diǎn)碎片化

根據(jù)構(gòu)建的“數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)”在線開(kāi)放課程知識(shí)體系,對(duì)“數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行劃分,共分為15講,每講包括2~5個(gè)視頻及其他輔助教學(xué)資料;對(duì)“數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)”的重要知識(shí)點(diǎn)重新進(jìn)行梳理和提煉,實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的碎片化,具體方案如表1所示,共形成47個(gè)知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)至關(guān)重要[6,11],為提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,根據(jù)當(dāng)前攝影測(cè)量的最新發(fā)展,該在線開(kāi)放課程還專門增加了近景與無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量和攝影測(cè)量實(shí)踐等內(nèi)容,以北京航天宏圖信息技術(shù)股份有限公司研發(fā)的PIEUAV軟件為例,重點(diǎn)介紹無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量的正射影像圖的拼接與制作,讓學(xué)生重點(diǎn)學(xué)習(xí)無(wú)地面點(diǎn)控制條件下和有地面點(diǎn)控制條件下的無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)的快速拼接與正射影像圖的制作。后續(xù)將根據(jù)課程建設(shè)需要,再適當(dāng)增加部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或?qū)n}實(shí)驗(yàn)。

3教學(xué)資源建設(shè)及網(wǎng)站平臺(tái)搭建教學(xué)資源的建設(shè)

包括核心教學(xué)資源和輔助教學(xué)資源的建設(shè),其中最重要的是多媒體課件及視頻資源,其次是文本、音頻、習(xí)題庫(kù)、作業(yè)庫(kù)、其他輔助教學(xué)資源等。3.1教學(xué)視頻的錄制及編輯。根據(jù)在線開(kāi)放課程建設(shè)的需求,需要錄制一系列的視頻材料,每個(gè)視頻一般不宜超過(guò)15min,如果超過(guò)15min就需要再拆分知識(shí)點(diǎn)。錄制高質(zhì)量的教學(xué)視頻至關(guān)重要。在視頻錄制之前,需做好詳細(xì)的教學(xué)設(shè)計(jì),并撰寫(xiě)視頻拍攝腳本。撰寫(xiě)腳本時(shí)應(yīng)同時(shí)準(zhǔn)備文字腳本和多媒體PPT課件。視頻錄制需在專門的多媒體錄播室進(jìn)行,視頻錄制后還需要精心進(jìn)行編輯,可借助于AdobePremiere、Camtasiastudio、會(huì)聲會(huì)影等專業(yè)視頻編輯軟件進(jìn)行。3.2習(xí)題庫(kù)與作業(yè)庫(kù)的制作。根據(jù)知識(shí)內(nèi)容及講課材料,精心制作了習(xí)題庫(kù)、作業(yè)庫(kù),每講配套20~30道題目,方便后續(xù)學(xué)生的學(xué)習(xí)檢測(cè)。為方便成績(jī)?cè)u(píng)判,習(xí)題庫(kù)與作業(yè)庫(kù)以單選題、多選題、判斷題等客觀題為主,輔以少量的主觀題。3.3其他輔助教學(xué)材料的收集。輔助教學(xué)材料主要包括與攝影測(cè)量相關(guān)的國(guó)家規(guī)范、行業(yè)規(guī)范,以及注冊(cè)測(cè)繪師考試學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí),攝影測(cè)量學(xué)的發(fā)展歷史、最新發(fā)展綜述、相關(guān)的教科書(shū)、實(shí)踐教學(xué)案例等。3.4網(wǎng)站平臺(tái)的搭建。依托超星泛雅平臺(tái)和智慧樹(shù)平臺(tái),分別搭建完成了“數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)”在線開(kāi)放課程網(wǎng)站平臺(tái)。3.5教學(xué)組織與實(shí)施。教學(xué)資源建設(shè)是在線開(kāi)放課程的基礎(chǔ)[12],而教學(xué)組織與實(shí)施則是在線開(kāi)放課程的核心。由于該課程是測(cè)繪類本科專業(yè)的主干課程,相對(duì)比較專業(yè),其教學(xué)模式最好采用線上、線下結(jié)合式教學(xué)為宜。線上課程可以作為學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)鞏固使用,線下教學(xué)主要是以傳統(tǒng)的課堂教學(xué)為主,輔以翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué),可以完成答疑解惑、合作探究、案例式教學(xué)等。通過(guò)線上、線下教學(xué)的相互補(bǔ)充,可以提高教學(xué)效果,讓學(xué)生更好的掌握攝影測(cè)量學(xué)的基本知識(shí)、基本方法及相關(guān)理論。

4結(jié)束語(yǔ)

在線開(kāi)放課程的建設(shè)是一個(gè)持續(xù)改進(jìn)的過(guò)程,需要不斷地更新教學(xué)內(nèi)容,不斷地完善教學(xué)資源,優(yōu)化課堂課程組織與實(shí)施。通過(guò)建設(shè),形成了一套自主性學(xué)習(xí)(線上學(xué)習(xí))與線下師生互動(dòng)合作探究的教學(xué)模式,可實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的開(kāi)放與共享。本課程可以作為測(cè)繪工程、遙感科學(xué)與技術(shù)等測(cè)繪類本科專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí),也可供相關(guān)技術(shù)人員的在線學(xué)習(xí)。目前,該課程已經(jīng)應(yīng)用到本科生的“數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)”教學(xué)中,在實(shí)際應(yīng)用中,主要作為課堂教學(xué)的一個(gè)有效補(bǔ)充,可以作為學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課下復(fù)習(xí)等使用,通過(guò)線上、線下教學(xué)的有效整合,對(duì)學(xué)生理解、學(xué)習(xí)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的知識(shí)內(nèi)容起到了很好的作用。本文的研究可以為測(cè)繪類在線開(kāi)放課程的建設(shè)提供借鑒,相信在不久的將來(lái),會(huì)涌現(xiàn)出一大批高質(zhì)量的測(cè)繪類在線開(kāi)放課程,為信息化背景下的測(cè)繪類人才的培養(yǎng)提供一條新的途徑。

作者:王志勇 解斐斐 劉健辰 單位:山東科技大學(xué)