無人機(jī)在攝影測量學(xué)課程教學(xué)改革中的應(yīng)用

1、    無人機(jī)在攝影測量學(xué)課程教學(xué)改革中的應(yīng)用    尤號田摘要：為了適應(yīng)社會對現(xiàn)代測繪從業(yè)人員需求，文章對無人機(jī)技術(shù)在攝影測量學(xué)課程改革中的應(yīng)用進(jìn)行分析，試圖將無人機(jī)技術(shù)融入攝影測量學(xué)的理論教學(xué)和實驗實習(xí)中，通過教學(xué)、實習(xí)和科研三者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合進(jìn)而提高攝影測量學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，為現(xiàn)代測繪的發(fā)展提供高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才。關(guān)鍵詞：無人機(jī);攝影測量學(xué);教學(xué)改革：g642.0     文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a     ：1674-9324（2019）37-0137-02攝影測量學(xué)是測繪工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)必修基礎(chǔ)

2、課程，是一門理論性、科學(xué)性和實踐性很強(qiáng)的課程1。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握有關(guān)攝影測量學(xué)的原理、技術(shù)與方法;了解航空攝影的基本要求、共線條件方程的內(nèi)涵與應(yīng)用;了解人造立體視覺和雙像解析的基本原理，通過對解析空中三角測量進(jìn)行分析，掌握數(shù)字?jǐn)z影測量的基本知識，了解從圖像獲取到最終成圖的全過程，并準(zhǔn)確把握攝影測量的最新發(fā)展，進(jìn)而為后續(xù)課程學(xué)習(xí)、畢業(yè)后從事相關(guān)工作打下良好的理論與實踐基礎(chǔ)2。但是，現(xiàn)階段攝影測量學(xué)的教學(xué)內(nèi)容枯燥且較為抽象3，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，且很難將學(xué)到的理論知識與實際應(yīng)用進(jìn)行緊密結(jié)合。將先進(jìn)的無人機(jī)技術(shù)運(yùn)用到攝影測量學(xué)課程的教學(xué)中，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的動手能力

3、，使學(xué)生更好地將理論教學(xué)內(nèi)容與將來可能要處理的實際問題緊密聯(lián)系起來，進(jìn)而提升攝影測量學(xué)的教學(xué)效果4。無人機(jī)（unmanned aerial vehicle，uav）是一種沒有飛行員的飛機(jī)。無人機(jī)的飛行可以具有各種程度的自主性：由操作人員遙控或由機(jī)載計算機(jī)自主飛行5。無人機(jī)系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集靈活、操作簡單且可以快速獲取數(shù)據(jù)的特點，因而無人機(jī)技術(shù)現(xiàn)已成功應(yīng)用于多個領(lǐng)域，如：地形測繪、自然資源監(jiān)測以及海洋等6-8，從現(xiàn)今社會發(fā)展對測繪人才的需求角度來看，無人機(jī)技術(shù)的引入，能夠更好地將本科教學(xué)、科學(xué)研究以及社會實踐進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，在豐富課程講授內(nèi)容的基礎(chǔ)上，既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又提高了學(xué)生的實際動手

4、能力。本文對無人機(jī)技術(shù)在攝影測量學(xué)課程改革中的應(yīng)用進(jìn)行研究，以期更好地將本科教學(xué)、科學(xué)研究以及社會實踐三者有機(jī)融合，為社會培養(yǎng)掌握先進(jìn)無人機(jī)技術(shù)、動手能力較強(qiáng)的現(xiàn)代測繪類人才。一、攝影測量課程改革的必要性攝影測量學(xué)是測繪工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)必修基礎(chǔ)課程9。然而，由于科技進(jìn)步和社會對人才需求的變化、理論教學(xué)課時安排較少且難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情等問題，使得現(xiàn)階段學(xué)生對知識的掌握程度有待提高，攝影測量學(xué)課程的教學(xué)效果也有待進(jìn)一步改善，最終導(dǎo)致測繪專業(yè)本科畢業(yè)生難以適應(yīng)現(xiàn)代測繪的發(fā)展，因而高等院校對攝影測量學(xué)課程進(jìn)行改革成為未來的必然趨勢。1.社會需求的變化。在我國社會發(fā)展的初期，國家大力發(fā)展基礎(chǔ)建

5、設(shè)，如：大量修建路、橋以及自然資源開發(fā)，急需大量測繪從業(yè)人員，因而對從業(yè)測繪人員的要求不高，僅需掌握測繪專業(yè)技能，而不需測繪從業(yè)人員具有綜合項目管理技能，且對測繪新技術(shù)掌握要求不高。但隨著社會以及多學(xué)科的交叉發(fā)展，掌握單一測繪技能的測繪從業(yè)人員難以適應(yīng)現(xiàn)代測繪的工作要求。為了適應(yīng)新時代測繪的要求，本科教育培養(yǎng)的測繪專業(yè)畢業(yè)生必須在具備測繪學(xué)科的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和專業(yè)技能的基礎(chǔ)上，還擁有較扎實的數(shù)學(xué)、英語、計算機(jī)、地理信息系統(tǒng)以及遙感等基礎(chǔ)知識，同時還應(yīng)具備自主學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力，最終掌握工程項目的設(shè)計、實施、總結(jié)、評價、研究及管理等方面的能力。2.理論學(xué)時少，課程任務(wù)重。在教學(xué)方面，因本課程內(nèi)

6、容較多，學(xué)時安排較少，理論課時僅為32，上機(jī)學(xué)時為16學(xué)時，因而使得教師的理論課程講授時間十分緊湊，在課堂上不能給學(xué)生留出充足的時間消化吸收課堂內(nèi)容。因此，在理論課時安排有待進(jìn)一步完善，可以將理論課時增加至48學(xué)時，上機(jī)學(xué)時保持不變，仍為16學(xué)時。3.學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低。首先，因本課程難度系數(shù)較大，需要扎實的前期知識做鋪墊，如：高等數(shù)學(xué)和測量學(xué)等基礎(chǔ)知識，因而使得前期基礎(chǔ)較差的學(xué)生難以掌握課程內(nèi)容，會逐漸失去學(xué)習(xí)的興趣。其次，內(nèi)容講解過程中涉及的儀器現(xiàn)大多數(shù)均已淘汰，講解過程中教師僅通過圖片展示，學(xué)生難以產(chǎn)生直觀的認(rèn)識，這也使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣逐漸弱化，因而，亟待將無人機(jī)技術(shù)引入攝影測量學(xué)課程的講解

7、中，使學(xué)生能夠接觸到無人機(jī)，進(jìn)而逐漸提高學(xué)習(xí)興趣。二、無人機(jī)技術(shù)在攝影測量學(xué)課程改革與本科教學(xué)的切合點1.社會需求促進(jìn)無人機(jī)技術(shù)與攝影測量學(xué)課程改革的結(jié)合。社會對現(xiàn)代測繪從業(yè)人員需求的變化使得測繪本科畢業(yè)生不僅要掌握測繪、計算機(jī)、地理信息系統(tǒng)等多種交叉學(xué)科的基礎(chǔ)知識，同時還應(yīng)掌握科學(xué)新技術(shù)，并將新技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代測繪，進(jìn)而實現(xiàn)工程項目的高效率運(yùn)作。教師應(yīng)從理論、實習(xí)以及科研等部分將無人機(jī)技術(shù)融入攝影測量學(xué)的教學(xué)過程中，使學(xué)生對測繪無人機(jī)新技術(shù)有充分的理解和思考，并能將其應(yīng)用于未來實際工作中。因此，將社會對現(xiàn)代測繪人員的新需求作為社會測量學(xué)基礎(chǔ)課程改革的切入點，更好地將無人機(jī)技術(shù)與測量學(xué)基礎(chǔ)課程進(jìn)

8、行有機(jī)結(jié)合。2.新技術(shù)引入攝影測量學(xué)的教學(xué)過程。隨著社會的發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，因而對測繪類專業(yè)學(xué)生也提出了新的要求在培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀、人生觀、價值觀基礎(chǔ)上著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，最終將學(xué)生培養(yǎng)成為高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才。為了實現(xiàn)上述培養(yǎng)目標(biāo)，需要建立健全課程教學(xué)體系。將無人機(jī)技術(shù)引入攝影測量學(xué)的教學(xué)過程中能夠極大地完善攝影測量學(xué)的課程體系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的實際動手能力。比如：在攝影測量學(xué)實習(xí)講解攝影測量外業(yè)工作時，教師可以結(jié)合自己利用無人機(jī)進(jìn)行外業(yè)測量的工作經(jīng)驗，講解進(jìn)行外業(yè)工作的流程、規(guī)劃以及應(yīng)注意的事項，使學(xué)生熟練掌握攝影測量外業(yè)工作的技能，為后續(xù)攝

9、影測量實習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。3.教學(xué)與科研的相統(tǒng)一有效指導(dǎo)攝影測量學(xué)課程改革。理論教學(xué)是攝影測量學(xué)課程改革的基礎(chǔ)，而教師的科研工作卻是教師進(jìn)行教學(xué)的基礎(chǔ)，教學(xué)能夠?qū)⒔處煹目蒲谐晒M(jìn)行有效傳播，而實踐是檢驗教師教學(xué)與科研的重要手段。無人機(jī)作為一種新型的數(shù)據(jù)獲取手段，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于測繪領(lǐng)域，因而使得教師與學(xué)生有關(guān)無人機(jī)技術(shù)的培訓(xùn)與教學(xué)尤為重要。高校教師如何將自己的科研工作融入平時的教學(xué)工作中，如：教師可以將自己利用無人機(jī)進(jìn)行地形測繪、電路巡線等科研工作引入課堂，使教學(xué)內(nèi)容與實際生活更加貼合，最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，便于學(xué)生更容易掌握教學(xué)內(nèi)容。三、結(jié)語無人機(jī)作為一種新技術(shù)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于多種測繪

10、領(lǐng)域，不僅能夠提高測繪成果的質(zhì)量，而且能提高工作的效率。為了適應(yīng)社會對現(xiàn)代測繪從業(yè)人員的要求，急需將無人機(jī)技術(shù)引入測繪工程課程體系中，從教學(xué)、實習(xí)和科研三方面入手，將無人機(jī)技術(shù)融入社會測量學(xué)基礎(chǔ)課程改革中，極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，為培養(yǎng)合格的測繪工程畢業(yè)生提供有效的支撐。參考文獻(xiàn)：1柏春嵐.攝影測量學(xué)教學(xué)改革的研究和探索j.高教研究與實踐，2014，33（03）：49-52，57.2戴曉琴.中等測繪職業(yè)教育攝影測量專業(yè)建設(shè)淺談j.黑龍江科技信息，2010，（06）：167.3鄧興升，華賽男.攝影測量學(xué)教學(xué)中的問題與對策j.地理空間信息，2017，15（12）：11，1

11、11-112.4柏春嵐.基于小型無人機(jī)的攝影測量實踐教學(xué)探討j.北京測繪，2018，32（09）：1112-1116.5趙婷婷.無人機(jī)地面站與航跡規(guī)劃的研究d.天津大學(xué)，2012.6譚睿，張忠顯.無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用分析j.科技風(fēng)，2018，（33）：86.7茍曉萍.無人機(jī)航空攝影測量在地形圖測繪中的應(yīng)用j/ol.世界有色金屬，2018，（17）：219-220.8楊宙翔.無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用j.資源信息與工程，2018，33（05）：127-128.9成曉倩，韓瑞梅，王雙亭.攝影測量學(xué)的教學(xué)改革探討與實踐j.測繪科學(xué)，2015，40（01）：116，126

12、-128.application of unmanned aerial vehicle in the teaching reform of photogrammetry courseyou hao-tian（college of geomatics and geoinformation，guilin university of technology，guilin，guangxi 541006，china）abstract：in order to meet the needs of modern surveying and mapping practitioners，the applicatio

13、n of unmanned aerial vehicle （uav） technology in the reform of photogrammetry course is analyzed.in the paper，the uav technology is integrated into the theoretical teaching and experimental practice of photogrammetry course.and the teaching，practice and scientific research are organically integrated to improve the teaching quality of