专业课程体系构建研究

刘宝锋 朱凤君 王雅竹 邓培荣

摘 要：随着无人机技术的快速发展，传统测绘的工作模式被无人机测绘技术彻底颠覆，为了更好地适应数字化转型对于人才的需求，高职无人机测绘技术专业须对接产业需求，培养满足产业要求的高素质技术技能人才。本文通过分析无人机测绘行业的职业岗位和岗位群对岗位人才综合素质的要求，探讨高职无人机测绘技术专业的课程体系搭建工作思路，以职业岗位为依据，加强校企合作，加强专业技能训练与技能大赛以及职业资格考证的有效衔接，注重创新能力的提高，形成具有特色的课程体系。

关键词：高职院校；无人机测绘技术；课程体系

一、背景与意义

近年来，5G、人工智能、大数据、云计算、区块链、交互技术、引擎和物联网等数字科技生产力工具重装上阵，人类社会加速从信息时代迈进数字时代，同时通信、传感、导航等各类软硬件技术的快速发展，无人机产业迎来了迅猛增长，行业应用不仅在休闲娱乐、影视航拍、应急通信、电力巡检等受到了高度青睐。而在众多应用中，无人机在地理测绘领域的价值和表现是值得一提的。

一直以来，测绘对于国家和行业的发展都十分重要，傳统的测绘方式通常采用人工脚量，测绘人员时常面临天气、地形、环境等难题，且常年在外奔波。这种测绘方式不但强度大、时间长、成本高，且效率低，因此完全无法满足当下的测绘需求。在如此背景下，行业急需借助科技之力完成转型，如何完成转型呢？毫无疑问就是走向智能化。业内人士提出，当前测绘面临的主要技术瓶颈是测绘生产、服务与应用如何实现数据保障实时化、信息处理自动化以及服务应用知识化，实际就是如何实现智能化。无人机的发展和应用为这个问题带来了答案。

然而，对于无人机测绘技术这个全新的高职专业，如何培养符合产教融合、德技并修，同时具备工匠精神和职业素养的高素质技术技能人才是一个亟须解决的问题。目前各个高职院校也是刚开始招生，对于人才培养规格、人才培养目标等还没有形成成熟的方案，尤其是课程体系还需要进一步地探索和实践。

二、无人机测绘技术专业人才培养目标

无人机测绘技术专业主要培养具备无人机航空摄影、3D产品生产、倾斜摄影三维建模与测图、激光点云处理与应用等能力，具有工匠精神和信息素养，能够从事无人机操作与维护，无人机测绘数据采集、处理与表达等工作的高素质技术技能人才。

（一）知识目标

（1）掌握必备的思想政治理论、科学文化基础知识和中华优秀传统文化知识。

（2）熟悉与无人机测绘技术专业相关的法律法规以及环境保护、安全消防、文明生产、创新创业等知识。

（3）掌握无人机设备操作与维护保养的知识。

（4）掌握无人机航空摄影测量的知识。

（5）掌握像片控制测量、判读及调绘的基本知识。

（6）掌握航线布设、航高计算、重叠度设置方法。

（7）熟悉地形图图式，掌握地形图数据采集、编辑与制图的知识。

（8）掌握CAD、CASS、PIX4D、PhotoScan、清华三维EPS、航天远景、ArcGIS等软件的使用。

（9）熟悉无人机测绘应用与发展的新知识、新技术。

（10）掌握无人机在大比例尺测图、自然资源调查、土地利用调查、城市规划与管理、应急救灾等领域的作业流程。

（二）能力目标

（1）通用能力目标包括具有较强的语言表达能力、较强的解决问题能力、较强的沟通协调能力、较强的团队合作能力、较强的终身学习能力、较强的信息技术应用能力、较强的独立思考、逻辑推理、信息加工能力、较强的创新创业能力。

（2）专业能力目标包括具有绿色生产、环保安全等法规意识，能够遵守职业道德准则和行为规范，具有社会责任感和担当精神、相关数字技术和信息技术等的应用能力，以及分析问题和解决问题的能力；具有无人机起降、航线规划与飞行等操控能力和无人机垂直摄影、倾斜摄影、激光雷达测量等操作能力，具备无人机航拍、巡检等行业应用操作能力；具有无人机组装、调试、维护、维修能力和3D产品生产、倾斜摄影三维建模、修模和裸眼测图能力；具有点云处理、加工和应用能力，具有遥感图像处理、制图和GIS应用能力、无人机测绘技术设计和项目实施、技术总结、产品质量检查与验收等的初步能力；掌握测绘地理信息法律法规等相关知识，具有依法依规工作的能力、探究学习、终身学习和可持续发展的能力。

三、基于典型工作任务的无人机测绘技术专业职业能力分析

经市场调研，无人机测绘技术专业的毕业生可选择无人机操控员、摄影测量员、地理信息数据处理员、无人机驾驶员等诸多岗位，从事无人机操作与维护、无人机测绘数据采集、无人机测绘数据处理与表达等技术性工作。

岗位一：无人机测绘操控员。该岗位的典型工作任务是操作地面监控系统，操控无人飞行器或其他无人机设备，采集地表数据和航空影像数据；工作过程包括布设地面标志、飞行检校场、仪器设备准备、数据采集、数据预处理和维护保养仪器设备5个部分；职业能力要求包括能结合任务情况，根据相关法律法规，进行空域申请与空管通讯、根据测区与任务情况选择合适的仪器设备并对其进行系统检查、根据任务特点进行像控点布设及优化调整、能进行操控旋翼和固定翼无人机执行飞行任务并处置突发状况、根据测区与任务情况规划任务航线及应急航线，并根据不同航区优化航线、能对飞行平台故障进行排查、优化调试、能针对现场飞行气象条件调整飞行控制参数、能进行像控点测量资料、航摄数据整理成果质量检查和能进行航摄数据匀光匀色预处理及对快速拼接影像进行效果增强9个职业能力要求。

岗位二：摄影测量员（外业）。该岗位的典型工作任务是摄影像片控制测量和摄影图像调绘两项。工作过程包括收集所需要的影像资料和数据资料、准备数字摄影测量系统软件及仪器设备、布设像控点、像控点联测及成果计算、数字影像格式转换和灰度、反差处理、补调新增地物、地物投影差改下和房檐改正、绘制调绘面积线、调绘片接边、处理自由图边等。职业能力要求包括能使用无人飞行器航摄系统进行低空数字航空摄影、进行平面控制点的选点与观测、处理像控点观测过程中遇到的一般问题；能划分区域网，施测三、四等水准测量、进行三、四等水准测量的计算、使用电子平板调绘系统进行调绘；能进行新增地物补调、补测，对调绘成果进行数据处理，对作业小组的调绘成果进行整理、检查、能判读、解译和提取正射影像上的各类地理信息；能处理解决地形要素采集作业过程中遇到的一般问题，对DLG产品进行质量检查，对DLG产品进行精度评定。

岗位三：摄影测量员（内业）。该岗位的典型工作任务是三维建模、立体数据采集和数据编辑；工作过程包括资料准备、数据采集与属性录入、模型制作、数据编辑、质量检查、原始影像准备、空三加密、控制点录入、立体模型生成、采集影像数据、编辑图形和属性数据、图形接边、质量检查等；职业能力要求包括能够采集点云数据、利用相关软件构建三维模型、对地理空间数据进行编辑和进行模型单体化处理，生成三维模型拓扑、能够进行模型质量检验，利用不同的软件进行影像的空三加密、能够使用像控点编辑器加入像控点、能够在立体模型上采集地物地貌信息、能对空三加密成果进行质量检查；能对空三加密成果进行精度评定、对图形数据进行编辑处理，使多边形闭合，不同要素对应不同的代码层、能够对属性数据进行编辑处理，使属性逻辑正确、能够正确处理接边问题，保证图幅接边线状要素正确，无缝连接，属性接边一致等。

岗位四：地理信息数据处理员。该岗位的典型工作任务包括地理信息数据库建设与管理和数字产品生产两项。工作过程包括资料收集与分析、建立地理信息数据建库、数据存储、数据管理、地理实体空间查询和分析、数据准备、模型定向（内定向、相对定向、绝对定向）、影像匹配及编辑、成果生成等。职业能力要求包括能根据地理信息处理任务收集现状资料、辅助资料，并能进行资料分析，确定适用性；能应用地理信息软件和专业平台，进行数据预处理、标准化录入、连接、检查、编辑、更新，完成地理信息数据库的建设；能进行数据库逻辑检验和修改、加工、处理、分析应用；能够利用相关软件制作数字线划图DLG、数字高程模型DEM、数字正射影像DOM、数字栅格地图DRG等。

岗位五：工程测量员。该岗位主要从事工程施工阶段测量工作。包括线路、桥梁施工测量，地下工程施工测量、工业与民用建筑施工测量等工作。工作过程包括识读勘测设计资料、施工图纸、施工测量技术设计与总结；运用行业测量规程、标准、施工复测、施工控制网加密、计算放样数据、断面的测量、竣工测量、对各类构筑物进行变形监测、技术文件的整理与记录。职业能力要求包括识读勘测设计资料、施工图纸，具有施工测量技术设计与总结的能力、运用行业测量规程和标准的能力、施工复测的能力、施工控制网加密的能力等。

四、无人机测绘技术专业课程体系

专业课程包括专业基础课程、专业核心课程、专业拓展课程，并涵盖有关实践性教学环节。实践性教学环节主要包括入学教育、军事技能、认识实习、无人机操控技术实训、无人机装调与维护实训、无人机航测与数据处理实训、数字摄影测量实训、无人机行业应用实训、遥感图像处理实训、地理信息系统技术与应用实训等。

为强化对学生的职业道德教育和无人机测绘技术专业的素质培养，依据无人机测绘工作的特点和所需素质要求，依据《职业学校学生实习管理规定》以及对应专业岗位实习标准，还要组织开展认识实习、岗位实习，直接让学生接触企业航测相关工程项目，培养学生工作过程中交流能力、工作态度、团队协作能力，将无人机测绘技术专业素质教育和实践训练贯穿于人才培养全过程。积极与企业相结合，使毕业生即达到就业岗位职业要求，又具有可持续职业发展潜力。

同时创新创业教育内容要融入专业课程教学和有关实践性教学环节中，并且作为专业必修课至少开设一门与专业紧密结合的创新创业教育课程。无人机测绘技术专业的创新创业教育课程为无人机应用技术培训。具体课程体系详见下表。

五、讨论和分析

（一）加大产教融合力度，以真实生产项目引领教学

通过企業调研，邀请企业专家共同对课程内容进行协商，建立校企合作、产教融合的新体系，在详细收集企业无人机测绘相关项目资料的基础上，以企业无人机测绘相关项目为主要数据依据进一步研究分析，建立一套完整的适用于学生的无人机测绘项目化教学教程。每节课的上课内容要紧紧围绕着一个典型的项目案例展开，教师以理论与实践相结合的方式详细讲解课堂内容，寓理论学习于实践过程中，增强课程教学效果。

（二）以赛促改

职业技能大赛重点考核学生的综合技能应用能力。通过参加多样化、多层次的技能大赛，能够有效加强学生对知识点的掌握，强化学生的专业技能，并深化学生的团队协作及精益求精的职业精神，教师也可全方位地了解学生的学习状况，验证教学效果，进而及时调整课程结构及教学内容。

职业技能大赛是实践应用型课程体系的重要组成部分，高职无人机测绘技术专业将以各类专业技能比赛为导向，引入赛项的元素，构建符合职业教育特色的课程体系，积极整合理论和实训的教学内容，加大力度改变以往传统的教学模式，创建实用的实训基地，重点培养学生将课堂上学习的理论知识转化成为实践的技术技能。积极鼓励学生积极参加校级、行业协会、省级等各级各类工程测量、无人机测绘等技能大赛，在比赛中深化专业知识的掌握，强化实践技能，让学生更加热爱本专业。

（三）以证促学

课证融通、以证促学是实现高职类专业人才培养目标改革的重要模式。相应的职业资格证书是对学生学习效果的有效检测方式和判断依据，同时通过职业技能等级证书的考证学习过程，能有效实现在校的专业课程学习和后续岗位实习与就业形成有效衔接。

高职无人机测绘技术专业将专业课程授课内容和“1+X”证书考试紧密结合起来，在专业核心课程讲授中加入“1+X”证书考证相关理论知识和实操技能，以“考证”促进教学工作的开展，让学生能够有机会将课堂所学的知识用于提升个人职业技能，促进学生对专业学习的力度，强化技能实训，全方位地拓展并有效提高教育教学质量，从而提高学生在职场中的竞争力。

参考文献：

［1］教育部.关于印发《职业教育专业目录（2021年）》的通知.［20210322］.http：//m.moe.gov.cn/jyb_xxgk/s5743/s5744/A07/202209/t20220907_659058.html.

［2］教育部.关于发布新版《职业教育专业简介》的公告.［20220907］.http：//m.moe.gov.cn/jyb_xxgk/s5743/s5744/A07/2022 09/t20220907_659058.html.

［3］教育部.关于职业院校专业人才培养方案制订与实施工作的指导意见.［20190825］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A07/moe_953/201906/t20190618_386287.html.

［4］王国川.高职专业课程体系建构探究［J］.教育与职业，2018（22）：101104.

基金资助：陕西省2021年度高等教育教学重点改革研究项目“高职无人机测绘技术专业人才培养模式研究”（项目编号：21GZ023，主持人：刘宝锋）；咸阳职业技术学院2022年院级科研项目“基于无人机倾斜摄影测量技术的校园三维实景建模”（项目编号：2022KJB06，主持人：刘宝锋）；陕西省教育厅2022年陕西地方课程地方教材及教辅资源研究课题——《职业教育中高本贯通地方课程及教材资源建设研究与实践》（课题编号：20220200400）阶段性研究成果

作者简介：刘宝锋（1979— ），男，汉族，陕西咸阳人，硕士研究生，副教授，研究方向：测绘地理信息、高职教育管理。