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1、 第 1 页 共 9 页 第 2 页 共 9 页 无人机航空摄影正射影像制作无人机航空摄影正射影像制作信息化教学设计方案信息化教学设计方案 课程名称课程名称 摄影测量与遥感 任务名称任务名称 无人机航空摄影正射影像制作 学时：8 学时 教学设计思路教学设计思路 教教 学学 设设 计计 分分 析析 教学对象教学对象 高职工程测量技术专业二年级学生高职工程测量技术专业二年级学生 学生学生特点特点：抽象思维弱、形象思维强；理论基础差、动手能力强。 教学目标教学目标 知识目标 技能目标 素养目标 1) 无人机外业要求 2) 无人机内业流程 3) DOM 制作原理 1) 无人机操控技能 2) 正射影像制
2、作技能 3) 精度分析与平差 1) 安全规范作业意识 2) 沟通与协调能力 3) 团队合作精神 教学重点教学重点 测图鹰无人机操控和正射影像图的制作。 教学难点教学难点 理解正射纠正原理。 教学方法教学方法 以任务驱动教学法为主，借助信息化手段，辅以演示法、探究法、练习法、实习作 业法等教学方法。 教学组织教学组织 灵活采用分组教学、现场教学、信息化手段实现协作教学。 教学资源教学资源 三维仿真系统、教学动画、教学视频、微课程、专业软件、行业软件、网络课程、 工程测量教学资源库、电子课本等 教教 材材 摄影测量与遥感 ，陈国平编著，测绘出版社 教学环境教学环境 多媒体教室、摄影测量与遥感实训室
3、等 教学内容教学内容 1) 三维模拟无人机操控； 2) 测图鹰无人机外业航拍； 3) 内业正射影像图制作。 教学设计 分析 教学设计 思路 教学实施 过程 教学预期 效果 教学设计 分析 第 3 页 共 9 页 教教 学学 设设 计计 思思 路路 教学教学策略策略 基于翻转课堂教学理念，课前教师给学生布置课前学习任务，学生课前利用教 师提供资源进行自主学习，课上学生自主探究和互动协作，教师导学。 采用任务驱动教学法为主，构建面向岗位的情境，以某地区无人机低空航空摄 影及正射影像制作任务为载体进行教学设计，借助信息化手段，辅以演示法、探究 法、练习法、实习作业法等教学方法，完成从无人机航拍外业数
4、据采集到内业正射 影像制作的完整工作过程。 教学过程教学过程 设计设计 利用工程测量教学资源库及网络课程平台等信息化教学资源，开展“课前导预 习、课上导学习、课后导拓展”的教学活动。 课前课前 教师将课前学习资源上传到课程平台，并通过手机邮箱、QQ 群、飞信等发 布课前预习通知。 学生按预习指导下载学习电子课本、微课程、教学动画等信息化教学资源 进行预习，拓展学习空间，实现个性化、差异化的学习。 课上课上 教师用红蜘蛛课堂教学软件下发任务书的。学生按照任务书要求以小组为 单位，实施任务作业，教师针对提问学生进行屏幕控制手把手指导并使用时先 根据课程内容与特点编写的 Excel VBA 课堂考核
5、实时打分程序进行考核；最后 教师总结并布置课后作业。 课后课后 学生通过网络课程平台完成课后作业和单元测试，并对感兴趣的问题进行 提问；教师联系资源库企业通过工程案例拓展学生职业能力。 教学设计 分析 教学设计 思路 第 4 页 共 9 页 教教 学学 实实 施施 过过 程程 一、课前导预习一、课前导预习 教学环节教学环节 教师活动教师活动 学生活动学生活动 设计意图设计意图 教师发布学习指导， 学 生预学习。 教师将课前学习资 源上传到课程平台，并通 过课程平台、QQ 群、微信 发布课前预习通知；批阅 预习报告，整理预习问 题，更新问题库。 接收学习指导，根 据学习计划浏览开放课 程、学习微
6、课程、电子 课本、教学资源库，完 成课前预习，同时完成 课前测验。 拓展学习空间， 实 现个性化、 差异化 的学习。 信息化手段信息化手段 信息化手段信息化手段及作用及作用： 1） 网络课程平台、手机邮箱、微信、QQ 群等发布预习通知；教师与学生能够快速、即时远程 交流，提高了师生沟通效率。 教学设计 分析 教学过程 分析 教学实施 过程 第 5 页 共 9 页 教教 学学 实实 施施 过过 程程 2） 工程测量技术专业教学资源库平台和网络课程平台中，网络课堂模块辅助学生自主完成预 学习，拓展学习空间，实现个性化、差异化的学习。 3） 通过网络课程平台考核模块中的课前测验对学生预习效果进行分析
7、统计，为后续课堂教学 准备提供依据。 二、课上导学习二、课上导学习 教学环节教学环节 教师活动教师活动 学生活动学生活动 设计意图设计意图 1.构建情境，提出任务 构建教学情境:学 生受客户委托，进行无 人机低空航空摄影，并 制作正射影像图。 提出任务：无人机 航拍内外业一体化作 业。 利用红蜘蛛课堂教学软 件下发任务书。 学生按照任务书要 求以小组为单位进行任 务分析。 情 感 体 验 模式带领学生 进入摄影测量 员的岗位角色 中，体验真实的 工作过程，培养 学生的职业素 养。 信息化手段信息化手段 信息化手段信息化手段及作用及作用： 红蜘蛛课堂教学软件下发任务书，组织学生分组完成，进行屏幕
8、控制手把手的差异化指导，体 现了学生的主体性，实现课堂信息化沟通，提高教学效率。 第 6 页 共 9 页 教教 学学 实实 施施 过过 程程 教学环节教学环节 教师活教师活动动 学生活动学生活动 设计意图设计意图 2.分组协作，实施任 务（360） 1）模拟飞行（90） 2）外业航拍（180） 3）正射影像制作(90） 环节环节 1 1：模拟飞行：模拟飞行 播放测图鹰无人机 航空摄影视频。 三维仿真模拟飞行 操作演示及操作指导。 引导学生学习模拟 飞行操作，总结操作要 点。 观看测图鹰无人机 结构部件的讲解视频和 测图鹰无人机操作方法 的视频，快速建立感性 认识。 应用测图鹰无人机 三维仿真系
9、统，进行飞 行前的检测、地面站飞 行参数设置、弹射架的 安装、起飞、降落、数 据检查、仪器设备回收 等整个外业操作流程的 模拟操作。 学 生 日 常 接触无人机航 拍少，建立感性 认识，提高学习 效率。 采 用 三 维 仿真系统模拟 飞行，解决无人 机试飞损坏风 险高问题，激发 学习兴趣。 环节环节 2 2：外业航拍：外业航拍 指导学生利用三维 地理信息软件定位测区 范围。 指导学生进行航拍 设计，借助无人机地面站 设定飞行参数，实现模拟 真实分行，对模拟飞行成 果进行分析。 指导学生进行现场 外业航拍。 在无人机上安装无 线图传设备，实时回传拍 摄场景。 利用三维地理信息 软件定位测区范围，
10、了 解测区地理位置及周边 环境。 练习使用无人机地 面站，设定飞行参数， 设置真实飞行参数后， 再地面站上模拟飞行一 遍。 完成测图鹰无人机 外业航拍。 利 用 三 维 地理信息软件 定位测区范围 代替实地踏查， 提高工作效率。 借 助 无 人 机地面站，设定 飞行参数，真实 模拟，减少无人 机损坏几率。 直 观 生 动 地学习航拍过 程，培养职业素 养。 环节环节 3 3： 正射影像制作： 正射影像制作 引导学生完成正射 影像制作流程； 播放航摄像片像点 总结归纳总结归纳 正射影像制作原理及流 程。 通 过 教 学 动画将抽象原 理形象化，使学 生在掌握正射 影像制作基础 第 7 页 共 9
11、 页 教教 学学 实实 施施 过过 程程 位移和正射纠正原理教 学动画，将抽象原理形象 化演示并辅助讲解。 播放影像镶嵌裁切 动画，辅助学生理解正射 影像图制作步骤。 引导学生完成正射 影像制作。 软件操作软件操作 利用地理信息系统 软件，展示三维飞行路 线，巩固对航拍过程的 理解。 利用 Photoscan 软 件建立密集点云、照片 对齐、生成网格等一系 列步骤，完成正射影像 图的制作。 利用软件自动导出 精度分析报告，检查制 作的正射影像图是否满 足精度要求。 上理解原理。 平 台 软 件 操作录屏详细 指导学生完成 软件操作，提高 学习效率。 信息化手段信息化手段 信息化手段信息化手段及
12、作用及作用： 1） 测图鹰无人机结构部件及三维仿真操作视频，帮助学生快速学习无人机操作流程，快速建 立感性认识。 2） 三维仿真系统模拟飞行，解决了无人机试飞损坏风险高问题，激发学习兴趣。 第 8 页 共 9 页 教教 学学 实实 施施 过过 程程 3） 利用三维地理信息软件定位测区范围，了解测区地理位置及周边环境，代替实地踏查过程。 4） 无人机航测系统的地面站，设置测区范围、航高、航线、风向、起飞点和降落点坐标等参 数。 第 9 页 共 9 页 教教 学学 实实 施施 过过 程程 5） 在无人机上安装无线图传设备，实时回传拍摄场景，学生直观生动地学习了航拍过程。 6） 利用工具软件，导入外
13、业飞行姿态文件，展示三维飞行路线，巩固对航拍过程的理解。 7） 教学动画表现像点位移产生原因及纠正原理，化解了教学难点。 第 10 页 共 9 页 教教 学学 实实 施施 过过 程程 8） 正射影像微课程及录屏视频指导学生完成软件操作提高学习效率。 利用 Photoscan 软件完成正射影像图的制作。 9） 课堂教学工具软件进行一对多同步传输“任务书” 、针对提问学生进行屏幕控制手把手的差 异化指导。 教学环节教学环节 教师活动教师活动 学生活动学生活动 设计意图设计意图 3.综合考核，总结提 升 对课前预习测验进 行统计分析总结。 引导学生对各个小 组作业方案进行评价讨 论，教师进行总结评价
14、。 教师通过网络平台 发放评价标准，利用课堂 考核程序自动即时打分 汇总。 学生通过网络平 台课前预习测验。 对各小组作业方 案进行讨论分析优缺 点，归纳总结。 下载实训评价标 准，学生进行自我评 价和互评。 考核贯穿整个 学习过程，课前网 站在线测验、课上 即时考核、课后在 线作业方式，对过 程和结果进行考 核。同时在考核基 础上实现总结提 升。 第 11 页 共 9 页 教教 学学 实实 施施 过过 程程 信息化手段信息化手段 信息化手段信息化手段及作用及作用： 1） 网络课程平台上在线考核：学生在课程平台上完成课前测验，为教师后续备课提供依据。 2） 教师利用 Excel+VBA 编写的
15、课堂考核程序自动即时打分汇总，获得课堂考核得分。 三三、课、课后后导导巩固巩固 教学环节教学环节 教师活动教师活动 学生活动学生活动 设计意图设计意图 任务拓展 上传拓展任务及相 关资源 学生分组对比分析 航拍案例， 基于 DEM （数 字高程模型） 和基于 DSM （数字表面模型）制作 正射影像图的区别。 课 后 拓 展 学习，帮助学生 开展自主训练， 巩固课堂学习 成果。 第 12 页 共 9 页 教教 学学 实实 施施 过过 程程 信息化手段信息化手段 信息化手段信息化手段及作用及作用： 网络课程平台教学资源中项目案例应用于课后拓展学习，帮助学生开展自主训练，巩固课堂学 习成果。 教教 学学 预预 期期 效效 果果 信息化手段信息化手段 应用应用 预期效果预期效果 多种信息化手段灵活应用于教学中，能够引导学生完成测图鹰无人机操控和正 射影像图的制作工作任务。 教学教学 预期效果预期效果 1) 学生能够操控测图鹰无人机进行航拍； 2) 学生能够利用 Photoscan 软件制作正射影像图； 3) 学生能够理解正射纠正原理。 教学设计 分析 教学过程 分析 教学实施 过程 教学预期 效果 第 13 页 共 9 页
