盧潔 李鵬 王波

摘 要 應(yīng)用型高校重在培養(yǎng)實踐性技術(shù)人才，專業(yè)選修課是專業(yè)基礎(chǔ)課的延伸，與社會發(fā)展和企業(yè)人才需求息息相關(guān)。在簡要介紹“三維空間數(shù)據(jù)建?！闭n程建設(shè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，詳細闡述了“三維空間數(shù)據(jù)建?！崩碚撜n程、實驗課程教學模式的設(shè)計與實施，以及成績評定辦法。同時，結(jié)合院校實際情況，引入“雨課堂”這一先進的教學手段、改進教學方式、加強學生自主學習能力，從而增強應(yīng)用型高校專業(yè)選修課的教學效果。

關(guān)鍵詞 應(yīng)用型高校 專業(yè)選修課 雨課堂 教學模式

中圖分類號：H191 文獻標識碼：A

1“三維空間數(shù)據(jù)建模”課程建設(shè)簡介

精細三維模型的建立是是許多科學研究與應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。從應(yīng)用領(lǐng)域來看，三維實景互聯(lián)網(wǎng)地圖、全國智慧城市建設(shè)、電商產(chǎn)品的三維展示、海量文物數(shù)字化保存、常態(tài)化的地理信息產(chǎn)品、大型工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)等對精細三維模型的需求異常龐大且需求持續(xù)，因此，對相應(yīng)專業(yè)技術(shù)人才需求必然增加。作為應(yīng)用型人才培養(yǎng)的高校來說，與該技術(shù)相關(guān)的專業(yè)有必要開設(shè)“三維空間數(shù)據(jù)建?！边@門課程，學習相關(guān)理論知識，培養(yǎng)學生動手實踐能力，與市場接軌，為企業(yè)和用人單位培養(yǎng)所需緊缺型技術(shù)人才。

“三維空間數(shù)據(jù)建?！闭n程是測繪工程和地理信息科學專業(yè)的專業(yè)方向課程之一，旨在使學生了解掌握現(xiàn)代三維空間數(shù)據(jù)建模技術(shù)的理論和方法，為建立實體場景的三維模型提供必要的技術(shù)手段和理論支持。該課程需要一定的專業(yè)理論基礎(chǔ)，在測繪工程專業(yè)學生掌握了現(xiàn)代測量學、攝影測量學等基礎(chǔ)理論后，安排在第六學期，共計48課時（2.5學分），其中理論授課32課時，實驗操作16課時。

2“三維空間數(shù)據(jù)建模”理論課程教學模式

2.1教學模式設(shè)計

2.1.1教學內(nèi)容

地面激光雷達測量三維建模與傾斜攝影測量三維建模是目前空間三維數(shù)字化的兩種主要前沿手段。為滿足市場需求，緊跟時代發(fā)展步伐，依據(jù)課程課時、教材內(nèi)容將本課程的教學內(nèi)容作如下安排：第一部分，緒論，主要介紹激光雷達測量的概念和傾斜攝影測量的概念、多源數(shù)據(jù)三維重建以及兩種手段的比較，此外，介紹本課程設(shè)立的依據(jù)和課程目標;第二部分，傾斜攝影數(shù)據(jù)獲取、處理及三維模型的生產(chǎn);第三部分，激光雷達點云數(shù)據(jù)的獲取、預(yù)處理及三維模型的生產(chǎn);第四部分，以工程應(yīng)用案例為主，主要介紹傾斜攝影測量及激光雷達測量技術(shù)在全國智慧城市建設(shè)、文物保護等方面的應(yīng)用。

2.1.2課堂討論環(huán)節(jié)

學生是課堂的主體，為了讓學生在課堂上真正發(fā)揮自己的價值，安排四次課堂討論，內(nèi)容分別是自己對這門課程的理解;傾斜攝影三維建模核心理論的討論;激光雷達測量的核心理論的討論;經(jīng)過這門課程的學習自己學到了什么，可以做什么。這四次討論課分別針對本課程的四大部分內(nèi)容，第一次討論課安排在課程教學前，第二、三次討論課安排在教學中有一定基本理論基礎(chǔ)后;第四次討論課安排在課程教學后。這樣的課堂討論分布主要是讓學生在學習這門課前能給自己一個認識定位，在課程學習過程中能掌握核心理論，在學完這門課后能對自己對這門課程有重新認識和理解。

2.1.3課堂問答環(huán)節(jié)

為檢驗學生上課質(zhì)量和回顧上節(jié)課知識點，每次大課上課前準備五分鐘的問答時間，由教師提問、學生回答的形式帶著學生溫習上節(jié)課知識，做好課堂內(nèi)容的銜接，鍛煉學生的表達能力。

2.1.4課堂作業(yè)測驗

課堂作業(yè)測驗是檢驗平時教學過程中教師的教與學生的學成效的有力依據(jù)，是教學設(shè)計環(huán)節(jié)中必不可少的一項內(nèi)容。因此，對應(yīng)于16次大課（2課時）設(shè)定16次課堂作業(yè)，題型為選擇題、填空題、簡答題和計算題，根據(jù)課程內(nèi)容安排，作業(yè)測驗會安排在課堂教學中間或最后，除實驗性作業(yè)外一般安排在課上完成。

2.1.5結(jié)課作業(yè)

“三維空間數(shù)據(jù)建?！睘橐婚T考查課，選用課程綜述論文作為理論課的主要考核方式。讓學生寫綜述論文主要有兩個出發(fā)點：一是讓學生加強對三維建模技術(shù)的整體認識;二是本課程內(nèi)容相對較為前沿，隨著課程的推進，許多先進技術(shù)會在他人發(fā)表的論文中體現(xiàn)出來，學生寫綜述論文，也是讓他們多接觸些先進的技術(shù)理論，便于加深對這門課程的理解和理論知識的豐富。

2.2教學模式實施

本文通過引入“雨課堂”模式，對“三維空間數(shù)據(jù)建?！崩碚撜n程的教學模式實施進行調(diào)整，以適應(yīng)時代發(fā)展需求，保證課堂的充分互動。結(jié)合教學模式設(shè)計內(nèi)容，教學實施主要包含課前材料準備、課堂講授和測驗、課堂討論、作業(yè)提交。

2.2.1課前材料準備

為保證課堂有序進行，按照課程設(shè)計的內(nèi)容，在課程授課開始前，由主講教師完成教學大綱的制定、教案設(shè)計、教學視頻、適合“雨課堂”APP的講義、討論作業(yè)題目。

2.2.2課堂講授和測驗

課堂講授和作業(yè)測驗主要依托“雨課堂”APP實現(xiàn)。教師將與授課相關(guān)的課件和測驗的習題等材料拷貝到有雨課堂環(huán)境的電腦中，打開PPT進入雨課堂插件，通過微信掃一掃生成課程二維碼，學生通過掃描二維碼進入雨課堂環(huán)境。在該環(huán)境下，學生可以實時看到屏幕投影的PPT頁面的內(nèi)容，避免手機拍照分心;教師可以根據(jù)課程安排發(fā)起測驗答題，給學生限定時間答題，亦可以隨機點名找學生回答問題，提高學生課堂聽課注意力與參與度，避免教師一人課堂現(xiàn)象，順利完成課堂問答環(huán)節(jié)。課堂測驗結(jié)合雨課堂來實施，選擇題、填空題可以同步雨課堂限時答題，簡答題和計算題安排學生在紙上答題，課后統(tǒng)一上交。

2.2.3課堂討論

課堂討論主要是學生發(fā)言，為保證課堂討論環(huán)節(jié)學生都能積極發(fā)言，將該項作為加分項作為對學生考核的特殊指標。本課程共安排四次討論課，每次討論課設(shè)置3-4個問題，學生按2-3人一組自行分組進行討論，每次課堂討論后，挑選1-2組進行問題回答，并當堂公布加分值。

2.2.4作業(yè)提交

作業(yè)提交主要包含兩部分：平時作業(yè)和課程綜述報告，平時作業(yè)主要包含課下需要回答的簡答題和計算題。作業(yè)最終都以紙質(zhì)形式提交，平時作業(yè)必須手寫，課程綜述報告需提交電子檔和紙質(zhì)檔兩部分，其格式排版須按要求完成。

3“三維空間數(shù)據(jù)建?！睂嶒炚n程教學模式

為鍛煉學生動手操作能力，使學生掌握一門專業(yè)技能，需要安排相應(yīng)的實驗課程。按照教學大綱要求，“三維空間數(shù)據(jù)建?！惫灿?6個課時的實驗課，筆者以企業(yè)化需求為參考，相應(yīng)地設(shè)計符合企業(yè)需求的實驗教學課程。

3.1教學模式設(shè)計

3.1.1教學內(nèi)容

實驗課的內(nèi)容主要從三維建模的一個前沿手段傾斜攝影測量出發(fā)，以實際生產(chǎn)項目為案例，帶領(lǐng)學生上手操作建立大區(qū)域地形三維建模，并以企業(yè)化標準要求學生完成建模后期修模、測圖等工作，積累一定的生產(chǎn)經(jīng)驗，熟練掌握一門三維建模技術(shù)。實習內(nèi)容主要有六個，分別是小物件三維建模（2課時）、大區(qū)域地形三維建模（4課時）、傾斜數(shù)據(jù)正射影像及DSM的生產(chǎn)（2課時）、單體化建模（2課時）、三維模型修飾（2課時）以及裸眼三維模型測圖（4課時）。實驗課程所用軟件包括Smart3D、DP modeler、DP Mapper。

3.1.2結(jié)課作業(yè)

實驗課重在操作練習，但也不能缺少技術(shù)總結(jié)，為加深他們對這一套生產(chǎn)技術(shù)模式的掌握，學生需在課程結(jié)束一周后完成一篇實習報告，實習報告內(nèi)容以實驗內(nèi)容為依托，具體介紹操作流程、實驗成果及實習心得體會。

3.2教學模式實施

3.2.1課前材料準備

為保證課堂有序進行，按照課程設(shè)計的內(nèi)容，在實驗課程開課前，由主講教師完成實驗大綱、實驗進度表、實習指導(dǎo)書、實習數(shù)據(jù)的準備工作。

3.2.2上課模式

實驗課堂的授課模式以學生練習為主、教師講課為輔。教師在每節(jié)課的開始，對本節(jié)課的實習內(nèi)容作簡要闡述，說明其在實際生產(chǎn)中發(fā)揮什么作用，并對照實習指導(dǎo)書中的操作步驟做提綱挈領(lǐng)的講解，學生主要根據(jù)實習指導(dǎo)書中的操作流程完成課堂實習，教師在課堂中隨時解答學生提出的問題。學生在下課前，需向教師機提交本節(jié)實驗的成果。

3.2.3作業(yè)提交

作業(yè)提交主要包含兩部分：平時作業(yè)和實習報告，平時作業(yè)指的是每次實驗結(jié)束后需提交的成果，實習報告需提交電子檔和紙質(zhì)檔兩部分，其格式排版須按要求完成。

4成績評定方法

“三維空間數(shù)據(jù)建?！闭n程分為理論課程和實驗課程兩種?？己诵问綖榭疾檎n，主要鍛煉和培養(yǎng)學生的動手能力。考慮到理論課占比不能低于60%，因此在成績評定中將理論課占比設(shè)為60%，實驗課占比為40%。

4.1理論課考核標準

理論課中，主要由平時成績和考試成績組成，平時成績中包括考勤和平時作業(yè)成績，考試成績即綜述報告的成績，具體每項考核占比見表1。

其中，課堂測驗題總共有16次，如果全部答對總分100分，如果全部答錯總分60分，一題不答為0分。平均到每道題上，學生答對1題可得6.25分，答錯題但參與答題得3.75分，未參與答題得0分，統(tǒng)計答題情況，并計算課堂測驗總分數(shù)作為平時成績其中一項。

4.2實驗課考核標準

實驗課中，主要由平時成績和實習報告成績組成，平時成績中包括考勤和平時實習成果成績，具體每項考核占比見表2。

其中，實習成果和實習報告為實驗課主要考核內(nèi)容，實習成果主要考核學生實驗的完成度和質(zhì)量，依據(jù)實驗的難易程度設(shè)置不同的權(quán)重值，對實習成果進行考核。實習報告主要考核學生對整個實驗的掌握程度和內(nèi)容的完整性。

在理論課授課過程中還有一課堂討論環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的設(shè)立主要是確保學生在課堂能夠積極發(fā)言，做課堂的主人。因此，設(shè)置該環(huán)節(jié)作為特殊加分項，即附加分，在最后成績核定出來后，直接加到總分數(shù)一欄，直至滿分100分封頂。

最終的成績評定分5個階段：優(yōu)秀（100-90）、良好（89-80）、中等（79-70）、合格（69-60）、不合格（<59）。

5展望

專業(yè)選修課是專業(yè)基礎(chǔ)課的延伸課程，能夠很好的與市場需求和社會發(fā)展接軌，學生學好專業(yè)選修課，有利于其就業(yè)擇業(yè);高校選擇好的專業(yè)選修課，有利于為社會培養(yǎng)緊缺技術(shù)人才。筆者在簡要介紹“三維空間數(shù)據(jù)建?！闭n程建設(shè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，詳細闡述了“三維空間數(shù)據(jù)建?！崩碚撜n程和實驗課程教學模式的設(shè)計與實施，以及成績評定辦法。同時，結(jié)合院校實際情況，引入“雨課堂”這一先進的教學手段、改進教學方式、加強學生自主學習能力，有利于應(yīng)用型高校專業(yè)選修課教學效果的改善。當然，在此教學模式的基礎(chǔ)上，還有需要待改進的地方，例如將職業(yè)素養(yǎng)教育和思政教學加入到課堂中，滲透到每位教師的教學文化中，讓教師凝聚成一個團體，讓學生在學校就不斷培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)和政治思想，使其到社會上真正成為一個可造之材。

參考文獻

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