應(yīng)用型本科院校測(cè)繪無(wú)人機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式構(gòu)建研究

王靖 鄧岳川 徐建輝 李鵬 鄧標(biāo) 艾澤天

摘 要：隨著測(cè)繪無(wú)人機(jī)的普及應(yīng)用，社會(huì)對(duì)相關(guān)專業(yè)人才的需求不斷增加，這些人才既要具備傳統(tǒng)測(cè)繪技能，又要能掌握測(cè)繪無(wú)人機(jī)相關(guān)的新技術(shù)。滁州學(xué)院是安徽省較早在測(cè)繪工程專業(yè)中設(shè)置無(wú)人機(jī)方向的高校，依托該校地理學(xué)安徽省“雙一流”建設(shè)國(guó)內(nèi)一流學(xué)科和安徽省實(shí)景地理環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，該方向設(shè)立之初就提出了以培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、技能突出、能勝任信息化測(cè)繪工作的高水平應(yīng)用型人才為核心的人才培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)校先后在人才培養(yǎng)目標(biāo)與專業(yè)定位、課程體系建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)等方面進(jìn)行了廣泛探索和深入研究，形成了較為完整的測(cè)繪無(wú)人機(jī)高水平應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，希望能夠?yàn)槭?nèi)外同類高校的測(cè)繪專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)提供思路和借鑒。

關(guān)鍵詞：測(cè)繪無(wú)人機(jī);人才培養(yǎng)模式;課程體系建設(shè);師資隊(duì)伍建設(shè)

中圖分類號(hào)：G642 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1673-260X（2022）01-0031-05

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，新興測(cè)繪技術(shù)不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)測(cè)繪工作在內(nèi)容和形式上都發(fā)生了深刻變化，測(cè)繪行業(yè)正面臨從傳統(tǒng)測(cè)繪向信息化測(cè)繪的快速轉(zhuǎn)變[1]，其中無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)、雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)等新一代對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，正逐漸成為信息化測(cè)繪中的主流技術(shù)，發(fā)揮著重要的作用[2-4]。尤其近年來(lái)，隨著測(cè)繪無(wú)人機(jī)的普及應(yīng)用，社會(huì)對(duì)相關(guān)應(yīng)用型人才出現(xiàn)了較大需求。這些人才既要具備傳統(tǒng)測(cè)繪技能，又要掌握無(wú)人機(jī)新技術(shù)，如無(wú)人機(jī)集成制造、專項(xiàng)載荷研發(fā)、無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量等，這對(duì)相關(guān)高校人才培養(yǎng)提出了新要求。

滁州學(xué)院是安徽省較早在測(cè)繪工程專業(yè)中設(shè)置無(wú)人機(jī)方向的高校，該方向設(shè)立之初就提出了以培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、技能突出、能勝任信息化測(cè)繪工作的高水平應(yīng)用型人才為核心的人才培養(yǎng)目標(biāo)[5]。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，學(xué)校先后在人才培養(yǎng)目標(biāo)與專業(yè)定位、課程體系建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)等方面進(jìn)行了廣泛探索和深入研究，形成了較為完整的測(cè)繪無(wú)人機(jī)高水平應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，希望能夠?yàn)橥惛咝５臏y(cè)繪專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)提供思路和借鑒。

1 人才培養(yǎng)目標(biāo)

本專業(yè)培養(yǎng)能適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，德、智、體、美、能全面發(fā)展，掌握測(cè)繪無(wú)人機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理、測(cè)繪無(wú)人機(jī)制造、裝配、操控以及基于測(cè)繪無(wú)人機(jī)的航攝數(shù)據(jù)采集、處理、建庫(kù)等方面的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)與專業(yè)技能;能在國(guó)土、交通、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、測(cè)繪、環(huán)保、城建等具有測(cè)繪無(wú)人機(jī)應(yīng)用需求的企事業(yè)單位從事測(cè)繪無(wú)人機(jī)生產(chǎn)、安裝、調(diào)試、維護(hù)、維修、操控以及基于測(cè)繪無(wú)人機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模地理信息數(shù)據(jù)采集、處理、建庫(kù)與工程管理等方面工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

2 課程體系建設(shè)

滁州學(xué)院通過(guò)中國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)教育與科普工作委員會(huì)，調(diào)查了國(guó)內(nèi)多家主要的測(cè)繪地信類企事業(yè)單位，對(duì)測(cè)繪無(wú)人機(jī)應(yīng)用型人才職業(yè)的能力要求進(jìn)行了深入分析，確定了以下課程體系（見(jiàn)表1）。

2.1 專業(yè)基礎(chǔ)課

專業(yè)基礎(chǔ)課是后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學(xué)生持續(xù)發(fā)展能力的重要途徑[6]。按照成體系寬口徑原則，設(shè)置了通用航空概論、飛行器原理與構(gòu)造、無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量基礎(chǔ)、地理信息系統(tǒng)原理、遙感原理與應(yīng)用、數(shù)字地形測(cè)量學(xué)、誤差理論與測(cè)量平差基礎(chǔ)、工程制圖、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、電工電子技術(shù)基礎(chǔ)等課程。

2.2 專業(yè)核心課

根據(jù)測(cè)繪行業(yè)對(duì)無(wú)人機(jī)相關(guān)人才技能需求，專業(yè)核心課程設(shè)置了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)與制造、公差與技術(shù)測(cè)量、嵌入式系統(tǒng)與程序設(shè)計(jì)、無(wú)人機(jī)航攝數(shù)據(jù)采集、三維空間數(shù)據(jù)建模、GIS空間分析、數(shù)字圖像處理等課程。

2.3 專業(yè)實(shí)驗(yàn)課

專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程用于加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，設(shè)置了測(cè)繪無(wú)人機(jī)模擬飛行、測(cè)繪無(wú)人機(jī)場(chǎng)地飛行、無(wú)人機(jī)裝調(diào)與維修、無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、無(wú)人機(jī)航拍實(shí)驗(yàn)五門實(shí)驗(yàn)課，基本涉及了無(wú)人機(jī)基本操控、維保、集成制造和測(cè)繪行業(yè)應(yīng)用全部流程。

2.4 主要實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)

實(shí)踐教學(xué)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，它是理論知識(shí)與工程實(shí)踐的橋梁，能夠培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)技能[7]。滁州學(xué)院辦學(xué)定位是“地方性應(yīng)用型”，為培養(yǎng)滿足行業(yè)需要的高水平技能人才，除前述實(shí)驗(yàn)課程外，學(xué)校還精心設(shè)計(jì)并強(qiáng)化了實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)，不僅安排了專業(yè)認(rèn)知、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)采集等短期實(shí)習(xí)，還設(shè)置了四大實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。

（1）測(cè)繪無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)采集實(shí)習(xí)：第2學(xué)期暑期，4周。由學(xué)校組織實(shí)施。實(shí)習(xí)內(nèi)容包括航線規(guī)劃、控制點(diǎn)布設(shè)與測(cè)量、飛行實(shí)施、數(shù)據(jù)預(yù)處理以及正射影像生產(chǎn)。通過(guò)實(shí)習(xí)使學(xué)生掌握測(cè)繪無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)采集流程、航攝數(shù)據(jù)處理方法，幫助學(xué)生了解測(cè)繪無(wú)人機(jī)在測(cè)繪、國(guó)土、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、交通等相關(guān)行業(yè)中的應(yīng)用情況。

（2）專業(yè)頂崗實(shí)習(xí)：第4、5學(xué)期，24周。由學(xué)校與企事業(yè)單位聯(lián)合實(shí)施。由于實(shí)習(xí)期較長(zhǎng)，學(xué)校精心遴選實(shí)習(xí)單位并共同商定實(shí)習(xí)內(nèi)容，主要涵蓋無(wú)人機(jī)制造和裝配、載荷集成、外業(yè)航測(cè)、三維建模、數(shù)字測(cè)圖等。學(xué)生通過(guò)參加合作企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目，能較好掌握無(wú)人機(jī)集成制造與無(wú)人機(jī)測(cè)繪的完整作業(yè)流程，深入了解行業(yè)應(yīng)用需求，鞏固知識(shí)及技能。

（3）畢業(yè)實(shí)習(xí)：第8學(xué)期，8周，由地理信息與旅游學(xué)院與企業(yè)聯(lián)合組織實(shí)施。實(shí)習(xí)內(nèi)容為滿足企事業(yè)單位崗位需求的一系列技能訓(xùn)練;通過(guò)畢業(yè)實(shí)習(xí)，使學(xué)生鞏固、充實(shí)四年學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，鍛煉了專業(yè)知識(shí)綜合運(yùn)用能力，尤其是強(qiáng)化測(cè)繪無(wú)人機(jī)工程項(xiàng)目的方案設(shè)計(jì)、實(shí)施、管理等實(shí)踐技能，達(dá)到“驗(yàn)證知識(shí)，了解社會(huì)，優(yōu)化素質(zhì)，提高能力”的目的。

（4）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）：第8學(xué)期，8周，由地信學(xué)院組織實(shí)施，實(shí)習(xí)內(nèi)容為圍繞測(cè)繪無(wú)人機(jī)工程專業(yè)開(kāi)展系列研究工作，針對(duì)專業(yè)相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題或行業(yè)問(wèn)題提出相關(guān)創(chuàng)新性、實(shí)踐性方法，并撰寫畢業(yè)論文或完成畢業(yè)設(shè)計(jì)成果;通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的訓(xùn)練，讓學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)的測(cè)繪無(wú)人機(jī)工程相關(guān)專業(yè)知識(shí)，結(jié)合測(cè)繪、地信、遙感、計(jì)算機(jī)等專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際的應(yīng)用問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、文獻(xiàn)檢索與資料查閱能力，提高學(xué)生的專業(yè)水平，為畢業(yè)后在相關(guān)行業(yè)就業(yè)或深造打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。

3 師資隊(duì)伍建設(shè)

良好的師資隊(duì)伍是教學(xué)質(zhì)量的保證，學(xué)校按照“引進(jìn)、培養(yǎng)、共享”的教師隊(duì)伍建設(shè)思路，努力建設(shè)一支數(shù)量充足、結(jié)構(gòu)合理、專兼結(jié)合、素質(zhì)優(yōu)良，符合高技能人才培養(yǎng)目標(biāo)要求的多元化教師隊(duì)伍（表2）。截至目前，測(cè)繪無(wú)人機(jī)相關(guān)教師隊(duì)伍已達(dá)到25人，其中教授3名、副教授7名、其中高級(jí)職稱比例達(dá)到40%;專業(yè)教師隊(duì)伍中博士10人，碩士15人;?！半p能型”教師14人，注冊(cè)測(cè)繪師7人，具有企業(yè)工作背景9人。聘請(qǐng)知名高校教授、政府部門技術(shù)專家、企事業(yè)單位工程師為主體的兼職教師4人、學(xué)科專業(yè)發(fā)展顧問(wèn)1人。良好的師資隊(duì)伍為我校測(cè)繪無(wú)人機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.1 引進(jìn)專業(yè)負(fù)責(zé)人

為確保人才培養(yǎng)質(zhì)量，學(xué)校全職引進(jìn)了無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)、航攝和數(shù)據(jù)處理方面的專家教授，由他們主導(dǎo)人才培養(yǎng)過(guò)程，其中2017年引進(jìn)了“超大規(guī)模三維測(cè)量與處理”中組部千人計(jì)劃團(tuán)隊(duì)，進(jìn)一步凝練了辦學(xué)特色，明確了人才培養(yǎng)方向。

3.2 培養(yǎng)專業(yè)骨干教師

在專業(yè)負(fù)責(zé)人帶領(lǐng)下，學(xué)院通過(guò)機(jī)構(gòu)培訓(xùn)、掛職鍛煉和參與產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目等形式，對(duì)在崗教師進(jìn)行無(wú)人機(jī)相關(guān)理論知識(shí)和專業(yè)技能培訓(xùn)，提升教師的無(wú)人機(jī)理論水平和工程應(yīng)用能力。同時(shí)招聘相關(guān)專業(yè)碩士和博士作為專任教師充實(shí)教師隊(duì)伍，這些教師是教學(xué)的骨干力量。

3.3 校企合作

通過(guò)校企合作，從各類無(wú)人機(jī)生產(chǎn)制造和無(wú)人機(jī)行業(yè)應(yīng)用企業(yè)，聘任優(yōu)秀技術(shù)專家擔(dān)任兼職教師，開(kāi)展技術(shù)講座和技能指導(dǎo)，傳授行業(yè)管理經(jīng)驗(yàn)，從而不斷擴(kuò)大師資隊(duì)伍，保證師資隊(duì)伍的數(shù)量。

4 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)

4.1 校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

學(xué)校在原有測(cè)繪工程實(shí)驗(yàn)室和地理信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)上，集中優(yōu)勢(shì)資源，按照“高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)、高效益”的原則建設(shè)了測(cè)繪無(wú)人機(jī)實(shí)驗(yàn)室。目前，支撐測(cè)繪無(wú)人機(jī)方向教學(xué)的實(shí)驗(yàn)室包括四大類，分別是測(cè)繪儀器類實(shí)驗(yàn)室、GIS技能類實(shí)驗(yàn)室、測(cè)繪無(wú)人機(jī)類實(shí)驗(yàn)室和室外實(shí)驗(yàn)場(chǎng)，其中測(cè)繪儀器類實(shí)驗(yàn)室包括等經(jīng)緯儀儀器室、全站儀儀器室、GPS儀器室、水準(zhǔn)儀儀器室、測(cè)量數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)室、測(cè)繪儀器校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室6個(gè)實(shí)驗(yàn)室。GIS技能類實(shí)驗(yàn)室包括GIS軟件應(yīng)用技能實(shí)驗(yàn)室、地圖制印實(shí)驗(yàn)室等10個(gè)實(shí)驗(yàn)室，測(cè)繪無(wú)人機(jī)類實(shí)驗(yàn)室包括無(wú)人機(jī)測(cè)試與總裝實(shí)驗(yàn)室、無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)室、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量實(shí)驗(yàn)室、模擬攝影測(cè)量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、遙感實(shí)驗(yàn)室和大規(guī)模三維測(cè)量與數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)室、機(jī)體加工實(shí)驗(yàn)室等7個(gè)實(shí)驗(yàn)室。室外實(shí)驗(yàn)場(chǎng)包含風(fēng)雨測(cè)繪實(shí)驗(yàn)場(chǎng)、典型測(cè)繪實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)、無(wú)人機(jī)外業(yè)飛行實(shí)訓(xùn)場(chǎng)。其中室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的總面積約2600m2。各類實(shí)驗(yàn)設(shè)備720余臺(tái)套，且絕大部分為近3-5年內(nèi)購(gòu)置，具體實(shí)驗(yàn)設(shè)備清單見(jiàn)表3。優(yōu)越的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境既滿足了實(shí)踐教學(xué)中基礎(chǔ)性、綜合性和創(chuàng)新性教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)展，同時(shí)又體現(xiàn)了“與現(xiàn)代測(cè)繪主流技術(shù)相銜接”的原則。

4.2 校外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)

學(xué)校積極與行業(yè)知名單位開(kāi)展合作，建立校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地、產(chǎn)學(xué)研合作教育基地等，先后與北京航天泰坦科技股份有限公司、南京國(guó)圖信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司、蘇州工業(yè)園區(qū)測(cè)繪地理信息有限公司、安徽美圖信息科技有限公司等單位建立了10余個(gè)校外實(shí)習(xí)基地和3個(gè)校級(jí)教師培訓(xùn)基地。每年，實(shí)習(xí)單位根據(jù)實(shí)際情況提供生產(chǎn)一線崗位，包括無(wú)人機(jī)集成制造、無(wú)人機(jī)航拍、無(wú)人機(jī)正射影像生產(chǎn)、無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量、三維建模與數(shù)據(jù)生產(chǎn)、無(wú)人機(jī)遙感解譯等，滿足了同學(xué)們的實(shí)習(xí)需求，切實(shí)鍛煉了同學(xué)們的專業(yè)技能。

5 人才培養(yǎng)模式實(shí)施成效

滁州學(xué)院從2013年開(kāi)始探索信息化測(cè)繪應(yīng)用型人才培養(yǎng)，將無(wú)人機(jī)等新技術(shù)融入培養(yǎng)過(guò)程，重視學(xué)生專業(yè)技能訓(xùn)練，培養(yǎng)了大批優(yōu)秀測(cè)繪無(wú)人機(jī)應(yīng)用型人才，形成了以無(wú)人機(jī)應(yīng)用為鮮明特色的人才培養(yǎng)模式，取得了較好成效，主要體現(xiàn)在以下兩方面：

（1）培養(yǎng)的學(xué)生理論知識(shí)扎實(shí)，專業(yè)技能過(guò)硬。系統(tǒng)地實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，切實(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)技能，尤其是測(cè)繪無(wú)人機(jī)相關(guān)的專業(yè)技能，鞏固了理論知識(shí)，拓展了眼界，提升了就業(yè)層次，確立了更高的人生目標(biāo)。近年來(lái)，學(xué)生一次性就業(yè)率保持在95%以上，多人參加了國(guó)家級(jí)和省級(jí)專業(yè)技能大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽并獲獎(jiǎng)，考研率達(dá)到25%左右。

（2）教師教學(xué)科研能力有了極大提升。教學(xué)團(tuán)隊(duì)圍繞無(wú)人機(jī)新技術(shù)，積極開(kāi)展教學(xué)研究，承擔(dān)了多項(xiàng)省級(jí)教研項(xiàng)目，獲得了省級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)榮譽(yù)。同時(shí)堅(jiān)持科研反哺教學(xué)，努力進(jìn)行應(yīng)用研究與工程服務(wù)。從2016年開(kāi)始，學(xué)校先后承接了金寨、岳西、潛山、太湖、蚌埠等地的土地類項(xiàng)目，團(tuán)隊(duì)有近20名教師參與項(xiàng)目生產(chǎn)，不僅提升了教師的科研和工程能力，也有力支持了安徽省地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，得到地方政府的高度贊許。

滁州學(xué)院測(cè)繪無(wú)人機(jī)人才培養(yǎng)模式實(shí)施成效顯著，相關(guān)工作也多次被光明日?qǐng)?bào)、中國(guó)青年報(bào)、中國(guó)教育新聞網(wǎng)以及安徽網(wǎng)等多家媒體報(bào)道，獲得了良好的社會(huì)反響。

6 結(jié)語(yǔ)

本文以滁州學(xué)院測(cè)繪工程專業(yè)測(cè)繪無(wú)人機(jī)方向?yàn)槔?，結(jié)合本校測(cè)繪無(wú)人機(jī)人才培養(yǎng)的需求，從人才培養(yǎng)目標(biāo)與專業(yè)定位、課程體系建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)四方面總結(jié)了本校開(kāi)展無(wú)人機(jī)人才培養(yǎng)的基本思路和初步成果，希望能對(duì)省內(nèi)外同類高校的無(wú)人機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供一定的思路和借鑒。

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