張智安 副教授 國立交通大學 土木系 專業領域：測量及空間資訊 2014年4月22日 國立交通大學教學觀摩會 教學理念、方法及成果 張智安 副教授 國立交通大學 土木系 專業領域：測量及空間資訊 2014年4月22日 1 National Chiao Tung University, Department of Civil Engineering 1

1. 教學理念 實作中學習 知識的地圖 先產生興趣再培養能力 先定義問題再尋找解答 組織：從點狀的學習到面狀的理解 脈絡：培養橫向的連結及縱向的思考 補充教材，專業知識更生活化 專題實作，做中學 課程的全貌 方法的連結／比較 個人的教學理念是 引導學生從實作中學習 協助學生建立知識的地圖 學生為何能投入?興趣是一個關鍵因素.因此會以補充教材,讓學生有興趣,再培養能力. 定義問題是為了引導學生思考,藉由專題實作,讓學生做中學,養成解決問題的能力. 讓學生知道,課程的全貌,讓他從點狀的學習,到面狀的理解. 我相信,知識之間的脈絡是一致的,必須養成課程橫向的連結及縱向的思考. 2

2. 教學方法 2. 教學方法 3

教學範例：當日課程 每次上課讓同學知道課程進度及章節關聯 2. 教學方法 內容 章節 日期 備注 考試 緒論 1. 遙感探測 2. 攝影測量 3. 地理資訊系統 9/19, 9/21, 9/26, 9/28 10/5, 10/17, 10/19, 10/24 10/26,10/31, 11/2 HW01 HW02 HW03 感測器 4. 電磁波 5. 感測器 6. 微波遙測 11/7, 11/14 11/14, 11/21, 11/23 11/28, 11/30, 12/5 HW04 HW05 11/16 期中考 資料 處理 7. 影像分析 8. 影像分類 12/12, 12/14, 12/19, 12/21 12/26 HW06 HW07 1/4 期末考 應用 9. 應用範例 10/12 4

教學範例：問題思考 為何人眼可以分辨顏色？ 因為視網膜上有感色細胞 為何人眼可以分辨物體的遠近？ 因為兩隻眼晴看不同物體有視差 2. 教學方法 教學範例：問題思考 為何人眼可以分辨顏色？ 因為視網膜上有感色細胞 為何人眼可以分辨物體的遠近？ 因為兩隻眼晴看不同物體有視差 為何拍照也可以測量？ 因為影像是一種角度量測 一張影像可以測量什麼？兩張影像可以測量什麼？

教學範例：有趣的拍照方式 營造歡樂的上課氣氛 Photography：to write with light Pikapika：一種攝影手法 2. 教學方法 教學範例：有趣的拍照方式 營造歡樂的上課氣氛 Photography：to write with light Pikapika：一種攝影手法 腳架 + 光圈（22左右）+ B快門 + LED 日本人的創意 (C)98竹圍攝影工作室 (C)http://pikapika.so-net.net.tw/

教學範例：Take home messages 2. 教學方法 教學範例：Take home messages 角度量測應統一採用順時角 方位角Azimuth 方向角Bearing 計算： a. 內角轉換為方位角 b. 方位角及方向角轉換 7

教學範例：水準儀之校正 目的：(1)求系統誤差、(2)校正 方法： 求系統差：木樁校正法、遠近校正法 校正： 2. 教學方法 教學範例：水準儀之校正 目的：(1)求系統誤差、(2)校正 方法： 求系統差：木樁校正法、遠近校正法 校正： 校正十字絲使視準軸通過bs、fs之校正值。 不調整十字絲，僅保留數據至水準平差計算時先進行系統誤差校正。 應用時機： 儀器校檢：水準儀閉合差異大 8

教學範例：手機距離測量 Geomatics APPs: Smart Measure 1. 教學及示範 2. 參與及實作 3. 問題討論 2. 教學方法 教學範例：手機距離測量 Geomatics APPs: Smart Measure 1. 教學及示範 2. 參與及實作 3. 問題討論 9

2. 教學方法 教學資源 善用e3網路平台匯整作業、講義、公告等 教學／課後輔導團隊 助教是重要的助力 協助進度落後學生 10

教學成果：以服務學習為例 3. 教學成果 課程核心價值：希望這個世界，因為你，而有一點點不一樣！ 多元服務選擇：弘化課輔志工、腦傷兒志工、大土盃志工、繪製線上地圖、系館整理等 專業融入：緊急製圖志工 (Crisis Mapping) 腦傷兒志工 大土盃志工 11

3. 教學成果 服務學習：繪製線上地圖 Campus map Recycling map Wheelmap Lightmap 12

服務學習：緊急製圖志工 (Crisis Mapping) 3. 教學成果 服務學習：緊急製圖志工 (Crisis Mapping) 使用DigitalGlobe/ Landsat衛星影像尋找馬航MH370 印尼火山區繪圖 … hot.openstreetmap.org www.Tomnod.com 13

3. 教學成果 服務學習：學生回饋 表面上，我學到了如何畫地圖，原來畫地圖不用特別訓練的專業人士來畫，只要像我們這種一般的人就可以辦得到，但實際上，這讓我了解到原來服務大眾並不用什麼專業的知識或是技能，只要有一顆願意服務別人的心就夠了，例如醫院裡的義工，他們很多並不是受過專業的醫療訓練，不過他們一樣可以服務受傷的病人，雖然不能像醫生或護士一樣做侵入的手術，不過他們卻一樣可以溫暖的的心讓病人擺脫疾病的痛苦，我認為這樣的力量雖然不一定能解決實際的問題，但卻十分偉大，而我們雖然也只是學生，沒有畫地圖的專業知識，不過我相信一定會有人因為我們的微小付出而感到溫馨和快樂。 ～（服務學習學生期末問卷回應) 14

教學成果：以攝影測量與遙感探測為例 培育專家：遙測資料特性遙測資料處理遙測應用 3. 教學成果 Data Remote Sensed Data Expert Data Processing Information Useful Information Video 這不是肯德基：http://www.youtube.com/watch?v=hCwsXdvCzlA 15

攝影測量與遙感探測 課程實作：土地利用變遷實作 3. 教學成果 資料： +如何查詢衛星影像？ +如何前處理？ 處理： +如何自動偵測？ 分析： +多少綠地消失？ +多少土地利用改變？ +在哪裡？ 思考： +未來可能應用 1990年Landsat-5衛星影像 2001年Landsat-7衛星影像 16

攝影測量與遙感探測 3. 教學成果 善用資源：NSPO, NASA, Microsoft… 導入普渡大學Multispec教學軟體 攝影測量學生作品：南山晨曦三維點雲 國家太空中心參訪 17

3. 教學成果 攝影測量與遙感探測：學生回饋 學生一：我覺得這幾次的實做都很棒，成功的讓我有對遙測有更進一步的體會，一直看書上的英文解釋其實很抽象，但有這個機會可以上機實做，也是很棒的經驗。 學生二：這次的作業內容很豐富，在製作的過程中，難免對於成果的不完美有些許失望，也體會到我們只是淺淺地去碰觸到這門有趣的學問，對於想要更進一步了解的東西好像無止盡的一直出現。但除了以上的感嘆，我還是為每次在做分析的過程中，發現新奇的問題而感到相當特別，或許在未來我們也會用到相關的圖像後處理，相信會想起每次在做作業時，得到許多收穫的感動。 ～ （攝影測量與遙感探測學生期末問卷回應) 18

教學獎項及相關論文發表 3. 教學成果 101年優良服務學習-服務團隊競賽優等獎 101年指導大專生獲國科會研究創作獎 卓冠勳, 張智安, 2014. 自願性地理資訊之課程設計及實作, 第九屆數位地球研討會, 5月26~30日, 文化大學, 台北, (In press). Teo, T.A., Wu, H.M., Shih, T.Y., and Tsai, F., 2014. The analysis of smartphone APPs in geomatics education, Mid-Term Symposium ISPRS Commission VI – Data Information, and Knowledge Sharing for Geo-Education, 19 – 21 May 2014, Wuhan, China, (In press). 葉宛宜, 張智安, 2012. 融合自願性地理資訊服務於服務學習課程之探討, 第八屆數位地球研討會, 5月14~18日, 文化大學, 台北, CD-Rom. Teo, T.A., and Shih, T.Y., 2011. An introduction of surveying and geomatics education with e-platform in NCTU, Taiwan, ISPRS WG VI/1.2 Workshop E-Learning 2011 with ACRS, Oct. 3-7, Taipei, Taiwan, CD-ROM. 19

3. 教學成果 學生的回饋 20

4. 結語 學生是教學最好的老師：我傳授知識，他教我當老師。 課程參與及動手做是活化課程的重要因素。 實作是建立專業知識及邏輯思考的關鍵橋樑。 實作 邏輯思考 專業知識 21

感謝：從教學觀摩學習的技巧與實踐 提前到教室：增加互動的機會 準時上下課：讓學生恢復精力 發考卷順序：最後十份為top ten，增加學生成就感 講義要清楚：製做淺顯易懂之完整講義 Less is more：貪多嚼不爛 維持公平考試：安排座位，重視公平性 And more… 22

Thank you! 台北101空載光達點雲