应用型本科院校测绘无人机应用型人才培养模式构建研究

王靖 邓岳川 徐建辉 李鹏 邓标 艾泽天

摘 要：随着测绘无人机的普及应用，社会对相关专业人才的需求不断增加，这些人才既要具备传统测绘技能，又要能掌握测绘无人机相关的新技术。滁州学院是安徽省较早在测绘工程专业中设置无人机方向的高校，依托该校地理学安徽省“双一流”建设国内一流学科和安徽省实景地理环境重点实验室，该方向设立之初就提出了以培养基础扎实、技能突出、能胜任信息化测绘工作的高水平应用型人才为核心的人才培养目标，学校先后在人才培养目标与专业定位、課程体系建设、师资队伍建设、实训平台建设等方面进行了广泛探索和深入研究，形成了较为完整的测绘无人机高水平应用型人才培养模式，希望能够为省内外同类高校的测绘专业建设和人才培养提供思路和借鉴。

关键词：测绘无人机;人才培养模式;课程体系建设;师资队伍建设

中图分类号：G642  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2022）01-0031-05

0 引言

随着科学技术快速发展，新兴测绘技术不断涌现，传统测绘工作在内容和形式上都发生了深刻变化，测绘行业正面临从传统测绘向信息化测绘的快速转变[1]，其中无人机倾斜摄影测量技术、雷达干涉测量技术等新一代对地观测技术，正逐渐成为信息化测绘中的主流技术，发挥着重要的作用[2-4]。尤其近年来，随着测绘无人机的普及应用，社会对相关应用型人才出现了较大需求。这些人才既要具备传统测绘技能，又要掌握无人机新技术，如无人机集成制造、专项载荷研发、无人机航空摄影测量等，这对相关高校人才培养提出了新要求。

滁州学院是安徽省较早在测绘工程专业中设置无人机方向的高校，该方向设立之初就提出了以培养基础扎实、技能突出、能胜任信息化测绘工作的高水平应用型人才为核心的人才培养目标[5]。为了实现该目标，学校先后在人才培养目标与专业定位、课程体系建设、师资队伍建设、实训平台建设等方面进行了广泛探索和深入研究，形成了较为完整的测绘无人机高水平应用型人才培养模式，希望能够为同类高校的测绘专业建设和人才培养提供思路和借鉴。

1 人才培养目标

本专业培养能适应社会主义现代化建设和社会经济发展需要，德、智、体、美、能全面发展，掌握测绘无人机系统结构和工作原理、测绘无人机制造、装配、操控以及基于测绘无人机的航摄数据采集、处理、建库等方面的基础理论、基本知识与专业技能;能在国土、交通、农业、林业、测绘、环保、城建等具有测绘无人机应用需求的企事业单位从事测绘无人机生产、安装、调试、维护、维修、操控以及基于测绘无人机技术实现大规模地理信息数据采集、处理、建库与工程管理等方面工作的高素质应用型人才。

2 课程体系建设

滁州学院通过中国地理信息产业协会教育与科普工作委员会，调查了国内多家主要的测绘地信类企事业单位，对测绘无人机应用型人才职业的能力要求进行了深入分析，确定了以下课程体系（见表1）。

2.1 专业基础课

专业基础课是后续专业课学习的基础，是培养学生持续发展能力的重要途径[6]。按照成体系宽口径原则，设置了通用航空概论、飞行器原理与构造、无人机摄影测量基础、地理信息系统原理、遥感原理与应用、数字地形测量学、误差理论与测量平差基础、工程制图、C语言程序设计、电工电子技术基础等课程。

2.2 专业核心课

根据测绘行业对无人机相关人才技能需求，专业核心课程设置了机械设计基础、无人机设计与制造、公差与技术测量、嵌入式系统与程序设计、无人机航摄数据采集、三维空间数据建模、GIS空间分析、数字图像处理等课程。

2.3 专业实验课

专业实验课程用于加深学生对理论知识的理解，设置了测绘无人机模拟飞行、测绘无人机场地飞行、无人机装调与维修、无人机设计实验、无人机航拍实验五门实验课，基本涉及了无人机基本操控、维保、集成制造和测绘行业应用全部流程。

2.4 主要实习环节

实践教学是应用型人才培养的重要环节，它是理论知识与工程实践的桥梁，能够培养和强化学生的专业技能[7]。滁州学院办学定位是“地方性应用型”，为培养满足行业需要的高水平技能人才，除前述实验课程外，学校还精心设计并强化了实习教学环节，不仅安排了专业认知、基础地理数据采集等短期实习，还设置了四大实习环节。

（1）测绘无人机数据采集实习：第2学期暑期，4周。由学校组织实施。实习内容包括航线规划、控制点布设与测量、飞行实施、数据预处理以及正射影像生产。通过实习使学生掌握测绘无人机数据采集流程、航摄数据处理方法，帮助学生了解测绘无人机在测绘、国土、农业、林业、交通等相关行业中的应用情况。

（2）专业顶岗实习：第4、5学期，24周。由学校与企事业单位联合实施。由于实习期较长，学校精心遴选实习单位并共同商定实习内容，主要涵盖无人机制造和装配、载荷集成、外业航测、三维建模、数字测图等。学生通过参加合作企业的实际项目，能较好掌握无人机集成制造与无人机测绘的完整作业流程，深入了解行业应用需求，巩固知识及技能。

（3）毕业实习：第8学期，8周，由地理信息与旅游学院与企业联合组织实施。实习内容为满足企事业单位岗位需求的一系列技能训练;通过毕业实习，使学生巩固、充实四年学习的理论知识，锻炼了专业知识综合运用能力，尤其是强化测绘无人机工程项目的方案设计、实施、管理等实践技能，达到“验证知识，了解社会，优化素质，提高能力”的目的。

（4）毕业设计（论文）：第8学期，8周，由地信学院组织实施，实习内容为围绕测绘无人机工程专业开展系列研究工作，针对专业相关的科学问题或行业问题提出相关创新性、实践性方法，并撰写毕业论文或完成毕业设计成果;通过毕业设计（论文）的训练，让学生能够综合运用所学的测绘无人机工程相关专业知识，结合测绘、地信、遥感、计算机等专业知识解决实际的应用问题，培养学生的创新能力、文献检索与资料查阅能力，提高学生的专业水平，为毕业后在相关行业就业或深造打下良好的专业基础。

3 师资队伍建设

良好的师资队伍是教学质量的保证，学校按照“引进、培养、共享”的教师队伍建设思路，努力建设一支数量充足、结构合理、专兼结合、素质优良，符合高技能人才培养目标要求的多元化教师队伍（表2）。截至目前，测绘无人机相关教师队伍已达到25人，其中教授3名、副教授7名、其中高级职称比例达到40%;专业教师队伍中博士10人，硕士15人;校“双能型”教师14人，注册测绘师7人，具有企业工作背景9人。聘请知名高校教授、政府部门技术专家、企事业单位工程师为主体的兼职教师4人、学科专业发展顾问1人。良好的师资队伍为我校测绘无人机应用型人才培养奠定了坚实的基础。

3.1 引进专业负责人

为确保人才培养质量，学校全职引进了无人机设计、航摄和数据处理方面的专家教授，由他们主导人才培养过程，其中2017年引进了“超大规模三维测量与处理”中组部千人计划团队，进一步凝练了办学特色，明确了人才培养方向。

3.2 培养专业骨干教师

在专业负责人带领下，学院通过机构培训、挂职锻炼和参与产学研项目等形式，对在岗教师进行无人机相关理论知识和专业技能培训，提升教师的无人机理论水平和工程应用能力。同时招聘相关专业硕士和博士作为专任教师充实教师队伍，这些教师是教学的骨干力量。

3.3 校企合作

通过校企合作，从各类无人机生产制造和无人机行业应用企业，聘任优秀技术专家担任兼职教师，开展技术讲座和技能指导，传授行业管理经验，从而不断扩大师资队伍，保证师资队伍的数量。

4 实训平台建设

4.1 校内实验室建设

学校在原有测绘工程实验室和地理信息系统实验室基础上，集中优势资源，按照“高起点、高标准、高效益”的原则建设了测绘无人机实验室。目前，支撑测绘无人机方向教学的实验室包括四大类，分别是测绘仪器类实验室、GIS技能类实验室、测绘无人机类实验室和室外实验场，其中测绘仪器类实验室包括等经纬仪仪器室、全站仪仪器室、GPS仪器室、水准仪仪器室、测量数据处理实验室、测绘仪器校准实验室6个实验室。GIS技能类实验室包括GIS软件应用技能实验室、地图制印实验室等10个实验室，测绘无人机类实验室包括无人机测试与总装实验室、无人机数据处理实验室、数字摄影测量实验室、模拟摄影测量系统实验室、遥感实验室和大规模三维测量与数据处理实验室、机体加工实验室等7个实验室。室外实验场包含风雨测绘实验场、典型测绘实验实训场、无人机外业飞行实训场。其中室内实验室的总面积约2600m2。各类实验设备720余台套，且绝大部分为近3-5年内购置，具体实验设备清单见表3。优越的实验室环境既满足了实践教学中基础性、综合性和创新性教学实验项目的开展，同时又体现了“与现代测绘主流技术相衔接”的原则。

4.2 校外实训基地建设

学校积极与行业知名单位开展合作，建立校外实习实训基地、产学研合作教育基地等，先后与北京航天泰坦科技股份有限公司、南京国图信息产业股份有限公司、苏州工业园区测绘地理信息有限公司、安徽美图信息科技有限公司等单位建立了10余个校外实习基地和3个校级教师培训基地。每年，实习单位根据实际情况提供生产一线岗位，包括无人机集成制造、无人机航拍、无人机正射影像生产、无人机摄影测量、三维建模与数据生产、无人机遥感解译等，满足了同学们的实习需求，切实锻炼了同学们的专业技能。

5 人才培养模式实施成效

滁州学院从2013年开始探索信息化测绘应用型人才培养，将无人机等新技术融入培养过程，重视学生专业技能训练，培养了大批优秀测绘无人机应用型人才，形成了以无人机应用为鲜明特色的人才培养模式，取得了较好成效，主要体现在以下两方面：

（1）培养的学生理论知识扎实，专业技能过硬。系统地实习实训，切实培养了学生的专业技能，尤其是测绘无人机相关的专业技能，巩固了理论知识，拓展了眼界，提升了就业层次，确立了更高的人生目标。近年来，学生一次性就业率保持在95%以上，多人参加了国家级和省级专业技能大赛、创新创业大赛并获奖，考研率达到25%左右。

（2）教师教学科研能力有了极大提升。教学团队围绕无人机新技术，积极开展教学研究，承担了多项省级教研项目，获得了省级教学团队荣誉。同时坚持科研反哺教学，努力进行应用研究与工程服务。从2016年开始，学校先后承接了金寨、岳西、潜山、太湖、蚌埠等地的土地类项目，团队有近20名教师参与项目生产，不仅提升了教师的科研和工程能力，也有力支持了安徽省地方经济发展，得到地方政府的高度赞许。

滁州學院测绘无人机人才培养模式实施成效显著，相关工作也多次被光明日报、中国青年报、中国教育新闻网以及安徽网等多家媒体报道，获得了良好的社会反响。

6 结语

本文以滁州学院测绘工程专业测绘无人机方向为例，结合本校测绘无人机人才培养的需求，从人才培养目标与专业定位、课程体系建设、师资队伍建设、实训平台建设四方面总结了本校开展无人机人才培养的基本思路和初步成果，希望能对省内外同类高校的无人机应用型人才培养提供一定的思路和借鉴。

参考文献：

〔1〕宁津生，王正涛.测绘与地理信息科技转型升级发展[J].地理空间信息，2016，14（02）：1-5+7.

〔2〕李德仁，李明.无人机遥感系统的研究进展与应用前景[J].武汉大学学报（信息科学版），2014，39（05）：505-513+540.

〔3〕陈健华.基于机载LiDAR点云的道路提取算法研究[J].测绘工程，2020，29（03）：51-55.

〔4〕傅咏冬.无人机和地面三维激光扫描仪在1∶500城市基本地形图测绘中的应用[J].测绘工程，2018， 27（05）：77-80.

〔5〕徐建辉，肖辉军，李鹏.信息化测绘体系下滁州学院测绘工程专业人才培养模式改革与实践[J].湖南科技学院学报，2019，40（10）：109-112.

〔6〕王启春，李天和，周金国.高职院校无人机应用技术专业（智能测绘）人才培养模式构建[J].西部素质教育，2019，5（16）：206-208.

〔7〕杨朝辉，张序，连达军等.基于CDIO的测绘工程专业工程实践教学体系创新实践[J].测绘工程，2018，27（02）：75-80.