高職“攝影測量”課程信息化教學設計探析

黃海虹

根據(jù)中共中央、國務院印發(fā)的《中國教育現(xiàn)代化2035》、教育部印發(fā)的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020 年）》等文件精神，加快推進職業(yè)教育信息化是職業(yè)教育發(fā)展的重要目標，這對高職院校教師的課程教學提出了新要求。面對“互聯(lián)網(wǎng)+ 教育”的改革浪潮，教師只有在把握學情、達成教學目標的前提下，充分利用信息技術和信息資源展示各種知識和技能，才能激發(fā)學生的學習興趣、提高課堂教學效果，這對高職院校的教學改革具有現(xiàn)實意義。筆者結(jié)合自身實踐經(jīng)驗，以高職院?！皵z影測量”課程中“數(shù)字正射影像制作”教學任務為例，對信息化教學設計進行探討。

一、教學分析

（一）學情分析

此次授課對象是工程測量技術專業(yè)大二學生，學生課前完成了低空無人機影像獲取任務，掌握了數(shù)字高程模型制作方法。很多學生酷愛手機和互聯(lián)網(wǎng)，喜歡實踐操作，但往往忽視理論學習，對原理性知識的掌握水平有待提高。

（二）教學內(nèi)容分析

如今，隨著攝影測量已進入高速發(fā)展階段，其應用領域不斷擴展，“攝影測量”課程也成為工程測量技術專業(yè)的一門核心課程。其中，數(shù)字正射影像的制作屬于攝影測量4D產(chǎn)品中的項目之一，是4D產(chǎn)品中最直觀逼真、信息最豐富、獲取最快捷、應用最廣泛的產(chǎn)品，也是“攝影測量”課程教學中不可或缺的內(nèi)容。教學內(nèi)容是數(shù)字正射影像制作任務，共4個課時，要求學生掌握原理性知識，能熟練進行實踐操作。

（三）教學目標

基于學情和教學內(nèi)容，筆者結(jié)合專業(yè)教學標準和崗位需求制訂教學任務的三維目標。1.知識目標：掌握數(shù)字正射影像圖的生成原理（數(shù)字正射糾正原理），掌握數(shù)字正射影像圖的制作流程。2.技能目標：能根據(jù)數(shù)字高程模型制作數(shù)字正射影像，能熟練進行正射影像的鑲嵌，能檢查和修補數(shù)字正射影像。3.素質(zhì)目標：培養(yǎng)學生求真務實、愛崗敬業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)、良好的學習習慣以及嚴謹細致的工匠精神。

（四）教學重難點

結(jié)合學情及以往教學實踐經(jīng)驗，筆者將數(shù)字正射影像的質(zhì)檢與修補確定為教學重點，將數(shù)字正射影像的生成原理確定為教學難點。

（五）教學策略

筆者根據(jù)學生認知特點和現(xiàn)代職業(yè)教育的教學要求，結(jié)合攝影測量員崗位需求，以校企合作單位發(fā)布的無人機數(shù)字正射影像制作為工作任務，讓學生在學習過程中與崗位對接，以提升課堂教學的趣味性、操作性和實效性。為貫徹“做中學、做中教、做中評”理念，將職業(yè)素養(yǎng)和學習習慣的培養(yǎng)貫穿始終，筆者借助智慧職教云課堂平臺、DpGrid專業(yè)軟件、微課、動畫、錄屏等信息化手段，通過線上、線下的混合教學，以達到不斷突破教學重難點的目的。

二、教學實施

教學過程分為課前自學、課中導學、課后拓展三個階段。課中導學階段，筆者按照“知原理、懂規(guī)范、勤操練、善總結(jié)”四個環(huán)節(jié)展開，并基于云課堂平臺線上自學、反饋，線下實時調(diào)整的方式，開展“三段四遞進式”課堂教學。

（一）課前自學

課前，筆者利用云課堂發(fā)布學習任務：1.查看預習課件及微課視頻資料，結(jié)合前面所學的數(shù)字高程模型知識，弄清楚數(shù)字正射影像與數(shù)字高程模型的關系;2.通過互聯(lián)網(wǎng)或其他渠道查閱數(shù)字正射影像的制作方法，以及數(shù)字正射影像在各領域的應用，并發(fā)布到平臺上;3.任選2～4張前期獲取的無人機原始影像，在PhotoShop軟件上完成2張影像的拼接，并記錄其中存在的問題，將成果和問題上傳至平臺。

一般來說，通過云課堂平臺，教師不僅能輔助學生隨時隨地移動學習，還能關注學生的預習情況，統(tǒng)計學生在預習中所發(fā)現(xiàn)的問題，及時調(diào)整教學設計，從而使教學更有針對性;同時，也能讓學生通過網(wǎng)絡自主查找數(shù)字正射影像的應用，初步了解知識點的產(chǎn)生，進一步激發(fā)其學習熱情。

（二）課中導學

1.知原理

根據(jù)課前預習的情況反饋，筆者發(fā)現(xiàn)學生容易混淆一般無人機獲取的原始影像與正射影像，認為一般影像進行鑲嵌后就可得到正射影像，對正射影像的生成原理理解比較模糊，于是針對這個問題使用教學動畫展開重點講解。

事實上，高職院校的不少學生存在重實踐輕理論的問題，而數(shù)字正射影像的生成原理抽象，公式復雜，不易理解，教師可利用無人機拍攝的不同姿態(tài)的動畫，讓學生直觀地認識影像傾斜引起的像點位移，再利用起伏地形的原理動畫，向?qū)W生解釋地面起伏引起的像點位移現(xiàn)象。筆者認為，數(shù)字正射影像的糾正原理是本任務的教學難點，其形象直觀地描述了將原始影像分成很多個像元，并逐個糾正為正射影像的復雜過程，有助于學生清晰明了地掌握這一復雜、抽象的原理性教學難點。

為精確判斷學生掌握原理的情況，教師可在云課堂上發(fā)布關于數(shù)字正射糾正原理的測試題，經(jīng)測試學生如掌握率達90%，可視為其能有效突破教學難點，從而為實踐操作奠定基礎。

2.懂規(guī)范

為了緊貼生產(chǎn)實踐，對接崗位要求，結(jié)合項目需求，教師可領學低空數(shù)字攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范以及制作流程，并使用軟件演示成果，這需要滿足幾何精度達標、幅面地物完整且不變形等要求。在規(guī)范和制作流程的學習過程中，教師還應適當在每個關鍵環(huán)節(jié)中融入思政元素，使學生養(yǎng)成求真務實、嚴謹細致的良好習慣。

3.勤操練

為加強學生的實踐操作能力，教師應在演示制作流程后，鼓勵學生自主實操完成工作任務;學生如在操作過程中遇到問題，可讓其在微課資源庫中查找相關資源進行學習，也可以進行小組討論或?qū)で蠼處熤笇f(xié)助。在實踐過程中，教師巡視并進行個別指導，將共性問題拍攝小視頻上傳平臺，形成問題操作庫。學生應根據(jù)教師指導及時更正不當操作，并進行反復練習。

為精確掌握學生的實踐情況，教師可要求學生將操作過程錄制并上傳至教學平臺，以供課后教師批閱及自我檢查，小組長跟進任務進度，把控成果質(zhì)量，組織團隊協(xié)作。事實證明，在這種教學模式下，課堂氣氛活躍，學生參與度高，在邊做邊學邊教的過程中，將職業(yè)規(guī)范貫穿始終。