無人機在攝影測量學課程教學改革中的應(yīng)用

1、    無人機在攝影測量學課程教學改革中的應(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，文章對無人機技術(shù)在攝影測量學課程改革中的應(yīng)用進行分析，試圖將無人機技術(shù)融入攝影測量學的理論教學和實驗實習中，通過教學、實習和科研三者進行有機結(jié)合進而提高攝影測量學的教學質(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;攝影測量學;教學改革：g642.0     文獻標志碼：a     ：1674-9324（2019）37-0137-02攝影測量學是測繪工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)必修基礎(chǔ)

2、課程，是一門理論性、科學性和實踐性很強的課程1。通過本課程的學習，學生將掌握有關(guān)攝影測量學的原理、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行分析，掌握數(shù)字攝影測量的基本知識，了解從圖像獲取到最終成圖的全過程，并準確把握攝影測量的最新發(fā)展，進而為后續(xù)課程學習、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)階段攝影測量學的教學內(nèi)容枯燥且較為抽象3，難以激發(fā)學生的學習熱情，且很難將學到的理論知識與實際應(yīng)用進行緊密結(jié)合。將先進的無人機技術(shù)運用到攝影測量學課程的教學中，有助于激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的動手能力

3、，使學生更好地將理論教學內(nèi)容與將來可能要處理的實際問題緊密聯(lián)系起來，進而提升攝影測量學的教學效果4。無人機（unmanned aerial vehicle，uav）是一種沒有飛行員的飛機。無人機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載計算機自主飛行5。無人機系統(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，無人機技術(shù)的引入，能夠更好地將本科教學、科學研究以及社會實踐進行有機結(jié)合，在豐富課程講授內(nèi)容的基礎(chǔ)上，既激發(fā)了學生的學習積極性，又提高了學生的實際動手

4、能力。本文對無人機技術(shù)在攝影測量學課程改革中的應(yīng)用進行研究，以期更好地將本科教學、科學研究以及社會實踐三者有機融合，為社會培養(yǎng)掌握先進無人機技術(shù)、動手能力較強的現(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，由于科技進步和社會對人才需求的變化、理論教學課時安排較少且難以激發(fā)學生學習熱情等問題，使得現(xiàn)階段學生對知識的掌握程度有待提高，攝影測量學課程的教學效果也有待進一步改善，最終導致測繪專業(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課程進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、英語、計算機、地理信息系統(tǒng)以及遙感等基礎(chǔ)知識，同時還應(yīng)具備自主學習新技術(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.理論學時少，課程任務(wù)重。在教學方面，因本課程內(nèi)

6、容較多，學時安排較少，理論課時僅為32，上機學時為16學時，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一步完善，可以將理論課時增加至48學時，上機學時保持不變，仍為16學時。3.學生學習興趣低。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)學和測量學等基礎(chǔ)知識，因而使得前期基礎(chǔ)較差的學生難以掌握課程內(nèi)容，會逐漸失去學習的興趣。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，學生難以產(chǎn)生直觀的認識，這也使得學生的學習興趣逐漸弱化，因而，亟待將無人機技術(shù)引入攝影測量學課程的講解

7、中，使學生能夠接觸到無人機，進而逐漸提高學習興趣。二、無人機技術(shù)在攝影測量學課程改革與本科教學的切合點1.社會需求促進無人機技術(shù)與攝影測量學課程改革的結(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、地理信息系統(tǒng)等多種交叉學科的基礎(chǔ)知識，同時還應(yīng)掌握科學新技術(shù)，并將新技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代測繪，進而實現(xiàn)工程項目的高效率運作。教師應(yīng)從理論、實習以及科研等部分將無人機技術(shù)融入攝影測量學的教學過程中，使學生對測繪無人機新技術(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基礎(chǔ)課程改革的切入點，更好地將無人機技術(shù)與測量學基礎(chǔ)課程進

8、行有機結(jié)合。2.新技術(shù)引入攝影測量學的教學過程。隨著社會的發(fā)展，無人機技術(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)學生也提出了新的要求在培養(yǎng)學生正確的世界觀、人生觀、價值觀基礎(chǔ)上著重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，最終將學生培養(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，需要建立健全課程教學體系。將無人機技術(shù)引入攝影測量學的教學過程中能夠極大地完善攝影測量學的課程體系，激發(fā)學生的學習積極性，提高學生的實際動手能力。比如：在攝影測量學實習講解攝影測量外業(yè)工作時，教師可以結(jié)合自己利用無人機進行外業(yè)測量的工作經(jīng)驗，講解進行外業(yè)工作的流程、規(guī)劃以及應(yīng)注意的事項，使學生熟練掌握攝影測量外業(yè)工作的技能，為后續(xù)攝

9、影測量實習打下良好的基礎(chǔ)。3.教學與科研的相統(tǒng)一有效指導攝影測量學課程改革。理論教學是攝影測量學課程改革的基礎(chǔ)，而教師的科研工作卻是教師進行教學的基礎(chǔ)，教學能夠?qū)⒔處煹目蒲谐晒M行有效傳播，而實踐是檢驗教師教學與科研的重要手段。無人機作為一種新型的數(shù)據(jù)獲取手段，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于測繪領(lǐng)域，因而使得教師與學生有關(guān)無人機技術(shù)的培訓與教學尤為重要。高校教師如何將自己的科研工作融入平時的教學工作中，如：教師可以將自己利用無人機進行地形測繪、電路巡線等科研工作引入課堂，使教學內(nèi)容與實際生活更加貼合，最大限度地激發(fā)學生的學習興趣，便于學生更容易掌握教學內(nèi)容。三、結(jié)語無人機作為一種新技術(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，急需將無人機技術(shù)引入測繪工程課程體系中，從教學、實習和科研三方面入手，將無人機技術(shù)融入社會測量學基礎(chǔ)課程改革中，極大地激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的自主學習能力，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：1柏春嵐.攝影測量學教學改革的研究和探索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.攝影測量學教學中的問題與對策j.地理空間信息，2017，15（12）：11，1

11、11-112.4柏春嵐.基于小型無人機的攝影測量實踐教學探討j.北京測繪，2018，32（09）：1112-1116.5趙婷婷.無人機地面站與航跡規(guī)劃的研究d.天津大學，2012.6譚睿，張忠顯.無人機遙感技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用分析j.科技風，2018，（33）：86.7茍曉萍.無人機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.攝影測量學的教學改革探討與實踐j.測繪科學，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