项目教学法用于“摄影测量学”课程实践体系的构建

王淑晴　李淑慧　李丽华

摘 要 面向卓越工程师的培养诉求，引入项目教学法，构建以项目设计、项目实现和项目评价的课程实践体系，完善了卓越工程师人才培养的模式。

关键词 项目教学法 摄影测量学 实践体系

中图分类号：G424                                   文献标识码：A  DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.09.065

Project Teaching Method Used in the Construction

of the Practice System of Photogrammetry

WANG Shuqing， LI Shuhui， LI Lihua

（China University of Geosciences （Beijng）， School of Land Science and Technology， Beijing 100083）

Abstract Facing the demands of excellent engineers， this paper introduced the method of project teaching and constructed a practice system based on project design， realization and evaluation to improve the model of excellent engineers.

Keywords project pedagogy; photogrammetry; practice system

0 引言

“卓越工程師教育培养计划”是促进我国工程类教育改革的重大举措，该计划通过学校和企业联合培养的方式，重点培养具有创新精神、适应社会发展需要和良好工程素质及实践能力的工程技术人才。中国地质大学（北京）测绘工程专业作为我国首批卓越工程师培养的试点院校，按照“卓越工程师教育培养计划”的基本要求，通过借鉴发达国家的工程师培养方式和国内工程教育实践的经验，主要在学生工程实践创新能力培养和实践教学环节等方面进行了相应的改革。

项目教学法作为一种师生共同参与的教学活动，能有效提高学生的创新能力和工程实践能力，而卓越工程师培养计划更是强调学生工程实践创新能力培养及加快实践教学环节的改革。因此，本文以我校测绘工程专业的摄影测量学课程为例，在实践教学环节上，引入项目教学法进行实践体系的构建，以提高学生在工程实践中的动手能力和创新能力，实现人才培养过程中的能力培养和素质提高。

1 摄影测量学课程实践体系现状分析

摄影测量学作为测绘专业的主干课，是一门实践性很强的课程，在测绘工程卓越工程师的实践体系培养中占据重要地位。目前大部分的课程实践以校内的课间实习为主，以摄影测量工作站或教育版软件的4D产品的生产流程为主线，通过该环节的实践使学生掌握4D产品的生产流程。从近几年的教学效果看，仍然存在以下问题：

（1）实践与新理论新技术相脱节。目前主要根据传统的摄影测量理论与技术进行实习，而且实习以常规的数字摄影测量软件为主。对于最新的摄影测量新技术，如GPU并行计算和网格技术、多参数无人机空三模型、密集DSM自动提取、真正射影像自动纠正、实时PPK空中三角测量等技术，由于实验室很难在较短的时间内对软件进行更新，学生只能在理论学习环节进行学习，而在相应的实践环节则与最新的理论和技术脱节。同时，大部分专业学生不能到实际生产单位进行实习，不利于学生理解摄影测量的完整性和系统性。

（2）实习与项目完整性脱节。摄影测量实践是一个完整的教学实践活动，包括了项目设计、航摄数据采集、航摄外业、航摄内业处理、项目验收和精度评价等完整过程。很多院校受条件所限，更偏重于航摄数据的内业处理，只能完成4D产品的生产。缺少如何根据摄区和生产任务，完成航摄项目设计的关键步骤，学生难以培养工程实践能力，脱离卓越工程师“以工程技术为主线，以实际工程为背景”的培养目标。

综上所述，要构建摄影测量学完善的实践体系，必须根据卓越工程师培养的具体要求，以工程实践与科研训练为主线，构建学生的工程实践能力和创新能力培养的核心培养体系，切实提高学生的工程实践能力和创新能力，建立摄影测量学的实践教学体系，在测绘人才培养过程中，实现学生能力培养和素质提高的协调发展。[1]

2 基于项目教学法的实践教学体系构建

（1）项目教学法理论基础。项目教学法起源于美国，盛行于德国，在20世纪中后期，逐渐成为一种适合于职业教育的重要理论思潮和劳动教育思想。项目教学法是以行动作为活动导向，通过项目的形式进行的实践教学活动。它将整个学习过程设置为与专业课程相关的具体工程，老师根据理论和项目的要求，设计出实践项目教学方案，在教学思路设计时按行动回路进行设计，主要目的是传授给学生理论知识和操作技能，同时培养学生处理工程项目的职业能力和职业经验。[2]常规的教学方法是老师指导学生完成实践的每个环节，项目教学法则是建立一个完整的工程项目，学生根据项目的规范和要求，独立完成项目信息的收集、项目的方案设计和具体的项目实施以及项目的评价，教师变成了学生学习过程中的指导者和配角，而不是领导者，教师不再占据教学的主导地位，学生学习的重点在学习过程本身而非学习结果。[3]项目教学法的特点是不以传授知识技能为目的，而是以项目为主线、学生为主体去寻求项目的解决途径。对于学生而言，项目教学法转变了学习方式，能够做到人人动手参与实践，提高了学习积极性。对于教师而言，从单纯的知识传授者转变为学生学习的促进者和监督者。对学校而言，以项目教学法为全新的教学方式，能够建立新的课程概念，激励老师探索不同的课程组织形式、活动内容以及考核评价，从而完善和重新整合学校课程体系。

（2）项目教学法用于课程实践教学体系构建的设想。项目教学法通过设计项目教学，以项目为主线的特点，契合卓越工程师教学改革的“以工程技术为主线，实际工程为背景”的培养目标。因此，在摄影测量学课程实践体系构建中，按照卓越工程师培养要求，从优化摄影测量学课程教学结构入手，按照项目教学法，以项目进行课程实践体系的建立，探索性建立两个层次的实践教学体系：基础实践和综合实践。在多层次的实践教学体系中，强调摄影测量两个不同的项目层次，面向工程。

（3）多层次实践体系构建。探索性建立两个层次的实践教学体系：基础实践和综合实践。基础实践主要针对校内实习平台，建立以VirtuoZo软件为主的摄影测量4D产品生产;综合实践主要针对校企结合的实习基地，通过以实际生产为标准的4D产品生产实习、航摄像控测量和航片野外调绘，深入掌握现代摄影测量学的基础理论，全数字摄影成图全过程。包括VirtuoZo软件主要功能模块、4D的制作工艺与流程、像控测量的外业工作和航片调绘。

项目教学法的关键是设计和制定一个项目的工作任务。以两个教学实践体系为例，根据项目教学法的设计原则进行教学设计。第一个为基础实践体系的项目设计，项目名称为4D产品生产。项目重点和难点在于4D产品生产流程与理论的结合。第二个实践体系为综合实践体系的项目设计，项目名称为1：1000地形图数字摄影处理生产。项目重点和难点在于设计书编写和完整的数字航空摄影产品生产的完整流程。

3 项目教学法的实践教学实施步骤

（1）项目布置：以小组为单位，指定特定区域，布置项目。包括项目目标，实施方案，预期实施结果。项目布置环节对于项目能否实施起到至关重要的作用。[4]教师在此环节需要将精心设计好的项目布置传达给学生，目标要明确，实施步骤以提纲方式给出，需要学生在项目实施过程中查阅资料。对于航测项目的实施而言，国家测量规范至关重要，在布置过程中，需要指出项目需要参考的测量规范，教会学生如何查阅规范，读懂规范，在项目实施中务必遵循规范的要求，理解为达到规范要求在实施过程中的每一个步骤。

（2）项目实施：项目实施以小组为单位，开展小组讨论，组员分工协作，共同完成工程项目。实践过程中，教师应及时引导学生分析问题，修正错误。在航测项目实施步骤中，航测项目技术设计书的编写作为项目第一步至关重要。学生应查询并参考已有项目设计书，根据本项目中给定的研究区域地形特点、范围大小和成图比例尺要求，首先制定合理的航摄飞行計划，包括飞行平台的选择，飞行高度，飞行方式和地面分辨率等。完成航飞任务后，学生应检查航摄质量能否满足测图要求。在满足要求的前提下，根据制图规范，制定4D产品的生产流程。在进行产品生产前，教师应检查该计划是否合理，能否满足特定比例尺的制图要求。

（3）项目评价：项目进行评价时应根据项目设计时所提出的项目大纲、项目任务书和项目计划来进行考核和评价。由于项目教学法以小组为单位，考核和评价时将其分为项目小组评价和个人评价两部分，项目小组评价重点考核实习工作质量是否达到标准，个人则考核在项目小组任务完成过程中所承担工作量的大小和难度。对于实习基地部分则结合学生校外实习期间企业导师给出的评价，综合校内实习质量给出评价指标评判学生最终实习效果。在校企共建实习基地实践环节进行实习的基础上，从教学效果、人才培养、市场认可度等方面进行评价和总结。

4 总结

针对摄影测量学课程实践体系的工程化特点，分析了目前实践与新理论新技术相脱节、实习与实际生产相脱节、实习与项目完整性脱节等实践教学现状，面向卓越工程师的培养诉求，本文引入项目教学法，通过分析项目教学法用于构建摄影测量学课程实践体系的契合性和可行性，构建了项目设计、项目实现和项目评价的课程实践体系，并以中国地质大学（北京）测绘工程专业为例，验证了该方法对提高学生工程实践能力的可行性，在人才培养过程中，实现了对学生能力培养和素质提高的综合发展，完善了卓越工程师人才培养的模式。

基金项目：工科优势高校“新工科”综合改革项目“面向新工科的工程实践教育体系与实践平台构建”

参考文献

[1] 张新有，杨燕，袁霞.项目教学法在本科实践教学中的探索[J].实验科学与技术，2012.10（6）：265-268.

[2] 郑金洲.教学方法应用指导[M].华东师范大学出版社，2006.

[3] 胡庆芳.优化课堂教学：方法与实践[M].中国人民大学出版社，2014.

[4] 单英杰，李明庚，宋奇海.项目教学法在国赛测量项目中的实践[J].测绘科学，2012.37（1）：203-205.