高职“摄影测量”课程信息化教学设计探析
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根据中共中央、国务院印发的《中国教育现代化2035》、教育部印发的《教育信息化十年发展规划（2011-2020 年）》等文件精神，加快推进职业教育信息化是职业教育发展的重要目标，这对高职院校教师的课程教学提出了新要求。面对“互联网+ 教育”的改革浪潮，教师只有在把握学情、达成教学目标的前提下，充分利用信息技术和信息资源展示各种知识和技能，才能激发学生的学习兴趣、提高课堂教学效果，这对高职院校的教学改革具有现实意义。笔者结合自身实践经验，以高职院校“摄影测量”课程中“数字正射影像制作”教学任务为例，对信息化教学设计进行探讨。
一、教学分析
（一）学情分析
此次授课对象是工程测量技术专业大二学生，学生课前完成了低空无人机影像获取任务，掌握了数字高程模型制作方法。很多学生酷爱手机和互联网，喜欢实践操作，但往往忽视理论学习，对原理性知识的掌握水平有待提高。
（二）教学内容分析
如今，随着摄影测量已进入高速发展阶段，其应用领域不断扩展，“摄影测量”课程也成为工程测量技术专业的一门核心课程。其中，数字正射影像的制作属于摄影测量4D产品中的项目之一，是4D产品中最直观逼真、信息最丰富、获取最快捷、应用最广泛的产品，也是“摄影测量”课程教学中不可或缺的内容。教学内容是数字正射影像制作任务，共4个课时，要求学生掌握原理性知识，能熟练进行实践操作。
（三）教学目标
基于学情和教学内容，笔者结合专业教学标准和岗位需求制订教学任务的三维目标。1.知识目标：掌握数字正射影像图的生成原理（数字正射纠正原理），掌握数字正射影像图的制作流程。2.技能目标：能根据数字高程模型制作数字正射影像，能熟练进行正射影像的镶嵌，能检查和修补数字正射影像。3.素质目标：培养学生求真务实、爱岗敬业的职业素养、良好的学习习惯以及严谨细致的工匠精神。
（四）教學重难点
结合学情及以往教学实践经验，笔者将数字正射影像的质检与修补确定为教学重点，将数字正射影像的生成原理确定为教学难点。
（五）教学策略
笔者根据学生认知特点和现代职业教育的教学要求，结合摄影测量员岗位需求，以校企合作单位发布的无人机数字正射影像制作为工作任务，让学生在学习过程中与岗位对接，以提升课堂教学的趣味性、操作性和实效性。为贯彻“做中学、做中教、做中评”理念，将职业素养和学习习惯的培养贯穿始终，笔者借助智慧职教云课堂平台、DpGrid专业软件、微课、动画、录屏等信息化手段，通过线上、线下的混合教学，以达到不断突破教学重难点的目的。
二、教学实施
教学过程分为课前自学、课中导学、课后拓展三个阶段。课中导学阶段，笔者按照“知原理、懂规范、勤操练、善总结”四个环节展开，并基于云课堂平台线上自学、反馈，线下实时调整的方式，开展“三段四递进式”课堂教学。
（一）课前自学
课前，笔者利用云课堂发布学习任务：1.查看预习课件及微课视频资料，结合前面所学的数字高程模型知识，弄清楚数字正射影像与数字高程模型的关系;2.通过互联网或其他渠道查阅数字正射影像的制作方法，以及数字正射影像在各领域的应用，并发布到平台上;3.任选2～4张前期获取的无人机原始影像，在PhotoShop软件上完成2张影像的拼接，并记录其中存在的问题，将成果和问题上传至平台。
一般来说，通过云课堂平台，教师不仅能辅助学生随时随地移动学习，还能关注学生的预习情况，统计学生在预习中所发现的问题，及时调整教学设计，从而使教学更有针对性;同时，也能让学生通过网络自主查找数字正射影像的应用，初步了解知识点的产生，进一步激发其学习热情。
（二）课中导学
1.知原理
根据课前预习的情况反馈，笔者发现学生容易混淆一般无人机获取的原始影像与正射影像，认为一般影像进行镶嵌后就可得到正射影像，对正射影像的生成原理理解比较模糊，于是针对这个问题使用教学动画展开重点讲解。
事实上，高职院校的不少学生存在重实践轻理论的问题，而数字正射影像的生成原理抽象，公式复杂，不易理解，教师可利用无人机拍摄的不同姿态的动画，让学生直观地认识影像倾斜引起的像点位移，再利用起伏地形的原理动画，向学生解释地面起伏引起的像点位移现象。笔者认为，数字正射影像的纠正原理是本任务的教学难点，其形象直观地描述了将原始影像分成很多个像元，并逐个纠正为正射影像的复杂过程，有助于学生清晰明了地掌握这一复杂、抽象的原理性教学难点。
为精确判断学生掌握原理的情况，教师可在云课堂上发布关于数字正射纠正原理的测试题，经测试学生如掌握率达90%，可视为其能有效突破教学难点，从而为实践操作奠定基础。
2.懂规范
为了紧贴生产实践，对接岗位要求，结合项目需求，教师可领学低空数字摄影测量内业规范以及制作流程，并使用软件演示成果，这需要满足几何精度达标、幅面地物完整且不变形等要求。在规范和制作流程的学习过程中，教师还应适当在每个关键环节中融入思政元素，使学生养成求真务实、严谨细致的良好习惯。
3.勤操练
为加强学生的实践操作能力，教师应在演示制作流程后，鼓励学生自主实操完成工作任务;学生如在操作过程中遇到问题，可让其在微课资源库中查找相关资源进行学习，也可以进行小组讨论或寻求教师指导协助。在实践过程中，教师巡视并进行个别指导，将共性问题拍摄小视频上传平台，形成问题操作库。学生应根据教师指导及时更正不当操作，并进行反复练习。
为精确掌握学生的实践情况，教师可要求学生将操作过程录制并上传至教学平台，以供课后教师批阅及自我检查，小组长跟进任务进度，把控成果质量，组织团队协作。事实证明，在这种教学模式下，课堂气氛活跃，学生参与度高，在边做边学边教的过程中，将职业规范贯穿始终。 4.善总结。
数字正射影像制作完成后，教师可将检查点文件发给组长，组长逐一检查组员的成果精度，导出精度报告。各小组长检查本组成果质量，汇报本组在操作过程中遇到的问题，分享经验方法，养成总结反思的良好习惯，从而使教师能深入了解学生的学习掌握情况。
为了使學生能弄清存在的问题，教师可在点评各组完成情况后，展示共性问题：如地物不完整或错位、地物发生扭曲、几何精度不达标等，总结问题的解决方法，并通过微课视频展示技术要点。教师还可随机抽取部分学生进行现场演示操作，这样能有效地突破教学重点。
最后，教师可根据各小组成果质量的平均成绩评定等级，再将成果优秀的小组名单提交给校企单位，校企单位可根据名单邀请学生参加暑期岗位见习，从而提升学生的岗位认同感。
（三）课后拓展
学生在完成课后改进、成果优化后，可将最终结果提交至平台，以完成相应的理论知识测试，进行无人机测绘技能竞赛样例数据练习，并再次将成果上传至平台。教师可据此选拔竞赛数据成果优秀的学生参加技能竞赛强化训练，备战全国大学生无人机测绘技能竞赛。
（四）任务考核
本任务采取动态、多元考核的方式进行评价，主要由课前自学、课中导学、课后拓展三部分组成。笔者根据行业规范，参考全国大学生无人机测绘技能竞赛评分细则，确定了课中成绩由成果质量、组长评价、教师点评三部分构成。这样通过多元考核形式，调动了学生的学习积极性与主动性，激发了学生的学习兴趣，能够有效达成教学目标。
三、教学成效
数字正射影像的制作不仅要培养学生的实践能力，更重要的是要教会学生原理性知识。通过“三段四递进”的教学实施，合理运用动画、微课、录屏、云课堂等细化每个环节，有效地解决了学生“只会机械化操作、不懂真实性原理”的普遍情况。教师通过做中学、做中教、做中评的方式，有效提高了学生协作学习能力，培养了学生的工匠精神，实现了教学任务与生产实践的无缝对接，有效达成了教学目标。这种教学模式可在本专业相关“理实一体化”课堂上推广应用。
通过教学实施，学生们普遍反映，教师教学始终贯穿着行业规范标准，对接了摄影测量员岗位，并通过校企合作，真正实现了服务与练兵的有机结合。
如今，随着时代的发展，信息化教学手段日益多样，信息化课堂也对教师提出了更高的要求。教师只有不断拓宽工作思路，才能在信息化技术手段的基础上不断探索新模式、新方法，从而培养出更多技能型人才。（责编 李光远）
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