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一、我校與國內(nèi)有關(guān)院校攝影測量學(xué)課程教學(xué)情況

在1998年第三次高校本科專業(yè)目錄修訂調(diào)整前，測繪學(xué)科本科有4個(gè)專業(yè):攝影測量與遙感、工程測量、大地測量、地圖制圖，雖然都要學(xué)習(xí)攝影測量學(xué)，但是各個(gè)專業(yè)間差異較大，如原武漢測繪科技大學(xué)(武測)對(duì)攝影測量與遙感專業(yè)學(xué)生有關(guān)攝影測量方面的教學(xué)內(nèi)容包括:基礎(chǔ)攝影測量、解析攝影測量、數(shù)字?jǐn)z影測量、攝影技術(shù)、航空與航天攝影技術(shù)、非地形攝影測量;實(shí)踐環(huán)節(jié)包括:航測實(shí)驗(yàn)、航測外業(yè)實(shí)習(xí)、航測內(nèi)業(yè)實(shí)習(xí)。而原解放軍測繪學(xué)院攝影測量與遙感專業(yè)有關(guān)攝影測量方面的教學(xué)內(nèi)容包括:攝影與空中攝影、航空攝影測量、航天攝影測量、解析攝影測量、航測自動(dòng)化、像片判繪(包括實(shí)習(xí))、像片轉(zhuǎn)繪，實(shí)踐環(huán)節(jié)還包括航測外業(yè)實(shí)習(xí)。由于當(dāng)時(shí)攝影測量教學(xué)中實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)內(nèi)容涉及很多價(jià)格昂貴的專業(yè)攝影測量儀器，一些院校受限于辦學(xué)條件，當(dāng)時(shí)只開設(shè)有工程測量專業(yè)。原武測工程測量專業(yè)在攝影測量學(xué)方面主要的課程有:攝影技術(shù)(一學(xué)期)、攝影測量學(xué)(一學(xué)期)，但沒有相關(guān)實(shí)習(xí);而同濟(jì)大學(xué)工程測量專業(yè)，在20世紀(jì)90年代中期開設(shè)的攝影測量學(xué)相關(guān)課程有:攝影測量與遙感(上、下兩個(gè)學(xué)期)、工程攝影測量，實(shí)踐環(huán)節(jié)包括:攝影測量實(shí)驗(yàn)、遙感實(shí)習(xí);相較一些院校的工程測量專業(yè)，其攝影測量方面的學(xué)時(shí)數(shù)已經(jīng)偏多。1998年第三次高校本科專業(yè)目錄修訂后，以一級(jí)學(xué)科設(shè)置本科教學(xué)專業(yè)，現(xiàn)在本科階段只有測繪工程專業(yè)，攝影測量學(xué)作為測繪工程專業(yè)的主干課程及方向之一，與原來工程測量專業(yè)比，攝影測量學(xué)在教學(xué)中所占的比重增加，但是該比重遠(yuǎn)低于在攝影測量與遙感專業(yè)中的比重，并且由于總課時(shí)呈壓縮態(tài)勢，因此實(shí)際授課時(shí)間實(shí)際是在減少。隨著空間技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，近20年來攝影測量學(xué)內(nèi)容發(fā)生了很大變化;在經(jīng)歷模擬、解析、數(shù)字3個(gè)階段發(fā)展后，攝影測量快速進(jìn)入了航空攝影測量與航天攝影測量并存的發(fā)展階段;航空攝影發(fā)展到了模擬航空攝影和數(shù)碼航空成像并存階段，航天攝影(測繪衛(wèi)星)完全實(shí)現(xiàn)了數(shù)字成像;攝影測量數(shù)據(jù)處理則實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化。為了適應(yīng)攝影測量快速發(fā)展的情況，同濟(jì)大學(xué)測量系在2005—2006學(xué)年開設(shè)了攝影測量學(xué)的雙語教學(xué)，其他院校也對(duì)攝影測量學(xué)教學(xué)進(jìn)行了有益的改革與嘗試。攝影測量的快速發(fā)展使得一方面涌現(xiàn)大量新知識(shí)點(diǎn)，現(xiàn)在本科教學(xué)中攝影測量方面涉及的很多內(nèi)容實(shí)際上是20世紀(jì)90年代以來人們的研究結(jié)果，因此需要教授的內(nèi)容大量增加;另一方面，以一級(jí)學(xué)科設(shè)置本科專業(yè)，測繪學(xué)科的各個(gè)二級(jí)學(xué)科的內(nèi)容都要涉及，而通識(shí)教育本身又需要挪出相當(dāng)?shù)膶W(xué)時(shí)進(jìn)行通識(shí)類課程學(xué)習(xí)，造成的結(jié)果是在攝影測量方面，現(xiàn)在同濟(jì)本科教學(xué)中相關(guān)的課程只有:攝影測量基礎(chǔ)、數(shù)字?jǐn)z影測量及實(shí)踐環(huán)節(jié)———攝影測量實(shí)習(xí)，并且其中作為專業(yè)主干課的“攝影測量基礎(chǔ)”課時(shí)縮減為一周4課時(shí)(將來還將縮減為3課時(shí))，在這種背景下，攝影測量方面的教學(xué)應(yīng)如何開展，特別是主干課攝影測量基礎(chǔ)教學(xué)如何開展，教學(xué)中應(yīng)該包括哪些內(nèi)容?過去的模擬攝影測量內(nèi)容是否要涉及?怎樣涉及?這些都須考慮。

二、通識(shí)教育下同濟(jì)大學(xué)測繪專業(yè)“攝影測量基礎(chǔ)”教學(xué)探索

作為一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課，攝影測量學(xué)在數(shù)學(xué)上具有完整的理論基礎(chǔ)，與其他測繪基礎(chǔ)課程如測量學(xué)、大地測量學(xué)有較大的差異，也是一門非大眾化的學(xué)科課程;但作為測繪技術(shù)中的一個(gè)分支，其具有廣泛的應(yīng)用，是后續(xù)學(xué)習(xí)數(shù)字?jǐn)z影測量、近景攝影測量及遙感等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。隨著近、現(xiàn)代攝影測量理論研究和技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)內(nèi)容更新非?？欤遗c計(jì)算機(jī)視覺的結(jié)合日趨緊密，因此現(xiàn)階段攝影測量學(xué)的教學(xué)內(nèi)容也有較大的變化，一是內(nèi)容增多，二是內(nèi)容改變多特別是涉及應(yīng)用方面。而通識(shí)教育背景下，造成課時(shí)數(shù)緊縮，因此在攝影測量基礎(chǔ)教學(xué)中須兼顧兩者，在教學(xué)內(nèi)容安排中尤其要注意基礎(chǔ)部分、拓展部分的比例安排，統(tǒng)籌考慮一般學(xué)生的需求和感興趣且學(xué)有余力同學(xué)進(jìn)一步深入的要求。結(jié)合攝影測量方面課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，確定了“攝影測量基礎(chǔ)”課程教學(xué)的指導(dǎo)思想。

1．“攝影測量基礎(chǔ)”課程教學(xué)的指導(dǎo)思想

攝影測量學(xué)基礎(chǔ)作為一門基礎(chǔ)性專業(yè)課程，在現(xiàn)在學(xué)時(shí)大大壓縮的情況下，整個(gè)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性，為學(xué)生將來可能的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。測繪工程專業(yè)的學(xué)生將來會(huì)從事各種不同的行業(yè)應(yīng)用，同濟(jì)大學(xué)測繪工程專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后單純從事攝影測量與遙感方面研究與實(shí)際工作的并不多，比較多的從事工程測量，但現(xiàn)在工程測量這方面的儀器不少涉及近景攝影測量原理的應(yīng)用，如工業(yè)場景監(jiān)測等;另一方面還有不少學(xué)生從事GIS數(shù)據(jù)處理的工作，其中會(huì)涉及不少航空、航天影像的處理。針對(duì)這些不同的學(xué)生，項(xiàng)目組成員認(rèn)為“攝影測量基礎(chǔ)”課教學(xué)的目的是在有限的學(xué)時(shí)下，傳授攝影測量最基本的概念方法，建立攝影測量學(xué)基本框架;為將來進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)后續(xù)課程及將來工作中有關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備?？紤]到同濟(jì)大學(xué)測繪工程專業(yè)攝影測量學(xué)方面課程分為攝影測量基礎(chǔ)和數(shù)字?jǐn)z影測量學(xué)兩部分，而衛(wèi)星影像幾何處理集中在后續(xù)的遙感課程中講授，且課時(shí)數(shù)有限，因此現(xiàn)在“攝影測量學(xué)基礎(chǔ)”課的教學(xué)，其指導(dǎo)思想應(yīng)是:對(duì)攝影測量學(xué)的講授內(nèi)容側(cè)重于攝影測量基本原理、基本過程，使學(xué)生建立起攝影測量的基本思想，保證學(xué)生對(duì)攝影測量整體過程的理解;在此基礎(chǔ)上適當(dāng)加強(qiáng)攝影測量實(shí)際應(yīng)用部分的教學(xué)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)通過雙語教學(xué)實(shí)踐來提高學(xué)生的專業(yè)外語能力，為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。

2．構(gòu)建科學(xué)的“攝影測量基礎(chǔ)”課程教學(xué)的目標(biāo)體系

從上述“攝影測量基礎(chǔ)”教學(xué)指導(dǎo)思想出發(fā)，構(gòu)建了通識(shí)教育下“攝影測量基礎(chǔ)”課程教學(xué)的目標(biāo)體系。總體上，“攝影測量基礎(chǔ)”教學(xué)目的是為滿足寬口徑人才的培養(yǎng)，滿足不同部門對(duì)于攝影測量和影像空間信息獲取人才的要求，為學(xué)生將來的對(duì)攝影測量學(xué)相關(guān)內(nèi)容的進(jìn)一步學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，為這一目標(biāo)，將教學(xué)中涉及的內(nèi)容分成4類:需熟練掌握的、需掌握的、需了解的及興趣拓展部分。有關(guān)數(shù)字影像匹配方法的基本計(jì)算過程，數(shù)字高程模型的建立及其應(yīng)用，數(shù)字微分糾正的原理及正射影像圖的制作;全部放到數(shù)字?jǐn)z影測量課中講授，不在攝影測量基礎(chǔ)課上做要求。這樣通過本課程教學(xué)，使學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)攝影測量學(xué)的基本理論與方法，著重使學(xué)生掌握攝影測量學(xué)的基本知識(shí)(包括空間解析定位和圖像解譯)及利用攝影測量方法獲取空間幾何位置信息的基本操作過程;了解攝影測量學(xué)與遙感、GIS的密切關(guān)系，空間定位技術(shù)(GPS)的關(guān)系，在攝影測量影像信息處理中的應(yīng)用及攝影測量學(xué)的最新發(fā)展及其在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的主要應(yīng)用。一些感興趣的學(xué)生可以進(jìn)一步拓展了解其歷史發(fā)展知識(shí)及與計(jì)算機(jī)視覺的關(guān)系。

3．優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生進(jìn)一步的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)

合理選擇、組織的教學(xué)內(nèi)容是滿足在課時(shí)較少情況下學(xué)生仍能夠較好掌握攝影測量基本知識(shí)的重要保證。攝影測量學(xué)教學(xué)中既包括有大量的攝影幾何原理，又涉及很多數(shù)據(jù)處理的方法及相關(guān)應(yīng)用方面的知識(shí)，在現(xiàn)有的教學(xué)中各門相關(guān)課程的講授內(nèi)容各有側(cè)重。而傳統(tǒng)的教學(xué)方法中沿著攝影測量的發(fā)展脈絡(luò)，從模擬—解析—數(shù)字來介紹，其最大的好處是:對(duì)攝影測量的發(fā)展歷史、相關(guān)概念演變的關(guān)系學(xué)生能比較清晰的掌握，但這是建立在過去專業(yè)細(xì)分的基礎(chǔ)上的、需要大量課時(shí)，并且最好有一定模擬儀器的支持，這在現(xiàn)有情況下無法滿足，而且其中部分知識(shí)內(nèi)容已屬于比較陳舊過時(shí)的內(nèi)容，也沒有必要講授，而其中歷史部分，雖應(yīng)涉及，但不同學(xué)生對(duì)各部分內(nèi)容的興趣并不一樣。由于將“攝影測量基礎(chǔ)”課程的教學(xué)內(nèi)容分成了4部分，因此，攝影測量歷史部分知識(shí)屬于學(xué)生只需了解的內(nèi)容，而模擬攝影測量部分的絕大多數(shù)內(nèi)容則屬于興趣拓展部分的內(nèi)容。在教學(xué)中重點(diǎn)放在學(xué)生需要掌握或熟練掌握的內(nèi)容;同時(shí)考慮到計(jì)算機(jī)視覺研究對(duì)攝影測量的沖擊與促進(jìn)，在教學(xué)內(nèi)容中增加了相關(guān)內(nèi)容的介紹，其中部分如計(jì)算機(jī)視覺方向如何表示像點(diǎn)、物點(diǎn)的關(guān)系，它與攝影測量表示方法的關(guān)系，是學(xué)生應(yīng)了解或興趣拓展的內(nèi)容。目前對(duì)攝影測量基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)順序作了較大調(diào)整:①考慮到學(xué)生在先前階段并沒有課程專門講授攝影測量中的影像獲取及其要求，在內(nèi)容中增加影像獲取部分，介紹過去膠面影像的獲取(簡要介紹)和數(shù)字影像的獲取，并對(duì)相機(jī)檢校簡要介紹;②由于將數(shù)字?jǐn)z影測量部分內(nèi)容獨(dú)立在專門的課程介紹，在攝影測量基礎(chǔ)部分重點(diǎn)介紹像片解析基礎(chǔ)、強(qiáng)化解析空中三角測量部分內(nèi)容，特別是光束法平差、增加直接線性變換內(nèi)容;③講授內(nèi)容去掉了模擬測圖部分內(nèi)容的介紹，這些內(nèi)容只作為學(xué)生興趣閱讀的材料;④考慮到整個(gè)航測成圖的整體性，在內(nèi)容中增加了航測外業(yè)部分介紹，包括坐標(biāo)框架選取、像控點(diǎn)獲取，以及影像的調(diào)繪?，F(xiàn)有的一些攝影測量教材中模擬攝影測量的內(nèi)容已經(jīng)完全去掉，只在緒論的歷史回顧中出現(xiàn)。由于現(xiàn)在攝影測量中一些名詞、概念、處理方法中還留有模擬測圖的痕跡，將模擬部分完全去掉是否會(huì)影響學(xué)生對(duì)這些問題理解?一些攝影測量還留有不少模擬的痕跡，完全去掉對(duì)學(xué)生理解是否有利?從這一角度出發(fā)，在講授過程中仍然將模擬測圖內(nèi)容作適當(dāng)介紹，作為學(xué)生拓展了解的內(nèi)容。而對(duì)于影像解析及解析空三的內(nèi)容，因其是攝影測量的基礎(chǔ)，對(duì)進(jìn)一步學(xué)習(xí)很重要，因此在授課中強(qiáng)化了這方面的內(nèi)容。

4．加強(qiáng)與創(chuàng)新項(xiàng)目的結(jié)合、與實(shí)踐的結(jié)合

攝影測量是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，為調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在教學(xué)過程中，增加了一些攝影測量知識(shí)應(yīng)用的小實(shí)驗(yàn)。如利用規(guī)則格網(wǎng)板進(jìn)行控制，利用普通相機(jī)(如手機(jī)自帶相機(jī))進(jìn)行面狀物體的攝影和基于影像的面狀物體形狀測量;結(jié)合網(wǎng)上大量的影像信息(特別是衛(wèi)星影像信息，如百度地圖、GoogleEarth上的影像信息)，與實(shí)地相對(duì)照，引導(dǎo)學(xué)生理解影像調(diào)繪、外業(yè)控制、像片控制點(diǎn)的概念，并結(jié)合學(xué)生自己的日常生活進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)繪。現(xiàn)在大學(xué)本科教育中，非常重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有各種學(xué)校和國家的創(chuàng)新項(xiàng)目。有些學(xué)生提出的一些項(xiàng)目申請(qǐng)想法就涉及影像的幾何處理、攝影測量的相關(guān)知識(shí)，因?yàn)槭菍W(xué)生自己提出的想法，所以學(xué)生的興趣高、學(xué)習(xí)主動(dòng)性強(qiáng)，并且很多想法更為新穎、有趣，為此在攝影測量基礎(chǔ)教學(xué)過程中加強(qiáng)了和創(chuàng)新項(xiàng)目的結(jié)合?，F(xiàn)在測繪工程三、四年級(jí)學(xué)生正在進(jìn)行的創(chuàng)新項(xiàng)目中，有2～3個(gè)項(xiàng)目是與攝影測量學(xué)相關(guān)的。通過加強(qiáng)課程教學(xué)與實(shí)踐和創(chuàng)新項(xiàng)目的結(jié)合，原本抽象的概念內(nèi)容變得具體、實(shí)在，與日常生活中應(yīng)用相結(jié)合，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)為完成這些項(xiàng)目和實(shí)踐活動(dòng)，還會(huì)涉及一些教學(xué)中未授內(nèi)容，這樣可以進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生深入、主動(dòng)地學(xué)習(xí)，能激發(fā)學(xué)生去思考該學(xué)科的更廣泛應(yīng)用，而不是僅局限于測圖方面，這也與現(xiàn)在通識(shí)教育背景下進(jìn)行通才培養(yǎng)的理念相一致。

三、結(jié)束語

在測繪學(xué)科的幾個(gè)二級(jí)學(xué)科中，攝影測量學(xué)是一門相對(duì)年輕的學(xué)科。航天技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使其發(fā)生了很大的變化，而計(jì)算機(jī)視覺的研究也對(duì)其內(nèi)容產(chǎn)生了一定的沖擊?，F(xiàn)在攝影測量學(xué)涉及的授課內(nèi)容多且繁雜，在現(xiàn)階段大學(xué)努力開展通識(shí)教育的背景下，對(duì)該課程內(nèi)容進(jìn)行梳理，努力從中選取其本質(zhì)的內(nèi)容，在有限的教學(xué)時(shí)數(shù)中進(jìn)行教學(xué)，這對(duì)讓學(xué)生掌握攝影測量學(xué)的核心思想、提高學(xué)生對(duì)基本概念的掌握、為將來的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)有重要意義，通識(shí)的提高不應(yīng)建立在學(xué)生核心專業(yè)知識(shí)掌握的削弱上。本文結(jié)合同濟(jì)大學(xué)測繪工程學(xué)生培養(yǎng)的實(shí)際情況，對(duì)比分析攝影測量學(xué)教學(xué)的變動(dòng)狀況，對(duì)在通識(shí)教育背景下“攝影測量基礎(chǔ)”課程教學(xué)的指導(dǎo)思想、目標(biāo)體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整理，給出了符合學(xué)校現(xiàn)階段實(shí)際情況的測繪工程專業(yè)“攝影測量基礎(chǔ)”教學(xué)的目標(biāo)體系，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的組成進(jìn)行了優(yōu)化探索。現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)及空間技術(shù)都處于快速發(fā)展階段，整個(gè)攝影測量學(xué)也處于動(dòng)態(tài)發(fā)展之中，如何將其與通識(shí)教育相結(jié)合，并提高學(xué)生對(duì)這門課程的興趣，仍是今后需要思考的問題。

作者：葉勤 林怡 單位：同濟(jì)大學(xué)測繪與地理信息學(xué)院