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摘要:在无人机低空遥感技术在测绘行业应用日益广泛的大背景下,本文以桂林理工大学测绘地理信息学院摄影测量与遥感专业为例,从培养方案、课程体系、课堂理论联系实践、校企合作、产学研结合和应用型人才培养等方面深入讨论了无人机技术对摄影测量与遥感专业人才培养的促进作用,深刻认识到本科生培养模式必须要把教学和市场需求衔接起来,“以能力为中心”,与时俱进改革课程体系,突出无人机低空摄影测量工程实践能力的培养。
关键词:无人机技术;摄影测量与遥感;人才培养;专业发展
本文引用格式:付波霖.浅析无人机技术对摄影测量与遥感专业人才培养的促进作用[J].教育现代化,2019,6(39):25-26.
无人机低空遥技术作为一门新兴信息技术,凭借其航摄机动灵活、快速高效、数据精细准确、影像时空分辨率高、受气象条件影响小和作业成本较低等优点,已被广泛应用于工程测量、大比例尺测图、高精度遥感监测、精准农业、三维实景建模与虚拟现实等领域[1-3]。相对于传统的近景摄影测量技术,低空无人机摄影测量技术具有航摄区域大、测量效率高、适应复杂航摄地形能力强、测绘信息更新快等优势。对比传统航空摄影测量技术,无人机低空摄影测量技术具有航摄成本低、起降灵活方便、测量过程反馈能力好,低空测量精度高、时效性强、测量成果丰富等优点。随着无人机飞行器技术、通信技术、遥感技术、导航定位技术、人工智能和大数据技术等高新技术的发展,无人机低空摄影测量技术将推动传统地理信息测绘技术进入智慧测绘、实时动态测绘和多维测绘等新阶段[4],新兴测绘技术的更新发展和产业升级应用,无疑给摄影测量与遥感专业的本科生提供了良好的就业机遇和美好的发展前途,又给高校带了与时俱进改革课程体系,更新人才培养方案,推动新师生不断学习和掌握新技术、新方法的压力和挑战。
高等学校肩负着培养大批满足社会和经济建设需求的高级专业人才的使命[5]。在无人机低空摄影测量技术日益大众化和普适化的发展趋势下,如何优化课程结构,完善人才培养方案,提高学生的专业素养和技能水平,实现桂林理工大学测绘地理信息学院摄影测量与遥感专业本科生,与国家的经济建设和社会需求的无缝对接。毫无疑问,深入讨论无人机低空摄影测量技术对摄影测量与遥感专业人才培养的促进作用是非常有必要的,我认为主要体现在以下四个方面:
一完善人才培养方案,推动课程体系与时俱进
测绘地理信息学院摄影测量与遥感专业本科人才培养目标是培养能够适应经济社会发展多样性的需求,具备扎实系统专业知识与科研能力的学术型人才,及拥有较强实践技能和解决实际问题能力的高级应用型人才。围绕这一目标开设了专业核心课程—数字摄影测量学,课程48学时(理论32学时,实验16学时)。主要讲述数字影像解析基础、影像特征提取与定位算子、影像匹配基础、基于灰度和特征的影像匹配方法、影像自动定向、4D产品的生成与编辑、数字摄影测量系统等章节内容。显然以上教学内容和测量技术陈旧,无法适应当前测绘行业广泛应用的无人机摄影测量技术与方法的要求,同时也揭示了当前人才培养方案中本科生的专业技能与测绘行业企事业单位人才需求相脱节。因此,需要通过深入广州南方测绘仪器有限公司、广州中海达卫星导航技术股份有限公司、上海华测导航技术股份有限公司、广西测绘地理信息中心、广西国土勘察设计院等测绘类企事业单位进行调研,明确职业岗位对从业人员的素质、知识、能力要求,完善修订人才培养方案,并根据实际需求新增开设无人机低空摄影测量原理与应用、无人机航摄技术及图像处理、无人机航摄大比例尺测图、无人机倾斜摄影测量及三维建模等理论和实践环节,删除过时无用课程,推动课程体系与时俱进。
二 促进课堂理论与实践相结合,提升学生专业技能
将无人机低空摄影测量课程实践融入到数字摄影测量理论课堂中,通过利用大疆“御”Pro无人机、DJI GS PRO地面站软件进行多架次航摄参数设置和测区航摄成像可以使学生更加直接理解航高、航向重叠率、旁向重叠率、航行倾角等基本概念。再通过利用Smart3D、PhotoScan、Pix4D mapper和OneButton等专业无人机图像处理软件进行航摄图像匹配、连接,空三解算、立体建模和区域网平差等操作,可以是学生理解同名像数点,内、外方位元素,摄影测量坐标系的转换和共线方程等复杂而又抽象的理论知识,极大增强学生课堂理论学习的积极性和自信心,真正实现了课堂理论知识与实践环节良性互动。利用分组设定无人机大比例尺数字线划地图生成、无人机单体精细化建模、土石方测量、地形图绘制、无人机遥感的环境监测与高精度地物识别等课程实验和实习,进一步拓展学生解决实际工程问题的能力。同时,将无人机低空摄影测量技术与GIS、RS相结合,组织学生积极参与“全国高校GIS技能大赛三维建模”比赛、广西自治区“无人机大赛”等专业比赛,激励学生认清自身与其他高校学生的专业技能水平差异,增强学生的专业认同感和学习主动性,进而不断提升学生专业技能。
三 拓展了校企合作,推动产学研相结合
高校校企合作是一种利用学校、企业不同的教育资源和教育环境,培养适合行业,企业需要的应用型人才而建立的一种双赢的人才培养模式[6]。需要校企双方联合制定高校教学计划和企业培养任务模式,学院以无人机低空摄影测量技术应用为核心,将无人机协同育人创新中心作为校企合作的基地。通过大学生社会实践活动,邀请南方测绘有限公司无人机测量应用事业部的专业技术人员作为校外带队教师,对学生进行集中培训和专业技术指导,以实际工程测量作为案例指导学生掌握无人机大比例尺测图的完整技术方案。通过聘请武汉天际航信息科技股份有限公司的技术工程师作为校外教师,指导学生完成无人机单体化精细建模的实验课程。寒暑假期间,将本科生送入合作企业中,开展实习、实训,使学生深入一线的无人机低空摄影测量工程项目,学习从无人机航拍到数据产品生产的流程化作业。校内教师联合企业技术人员,指导学生参加大学生“挑战杯”比赛、“互联网+”和“大学生创新创业项目”等,使学生将课堂理论与实践更好融合,培养企业所需的创新型人才。同时,鼓励青年教师到测绘公司进行挂职锻炼,提升自身的工程实践能力和专业技术水平,学院教师与企业联合申请和承担科研项目,推动科研成果转化为企业经济效益,形成产学研良性循环。
四 强化以能力为中心,培养高级应用人才
“以能力为中心”的应用型人才培养,模式以适应社会需求为目标,以培养技术或实践应用能力为主线[7]。随着无人机应用领域的不断拓展,在我国就业形势异常严峻的大背景下,掌握无人机技术的摄影测量与遥感专业人才需求量却是逐年增大。这就要求摄影测量与遥感专业的人才培养模式必须要把教学和市场需求相连接,突出无人机低空摄影测量工程实践能力的培养。通过综合利用单独设置课程实践环节,校内实习、校外实训基地集中实训和社会实践等方式构建与理论教学体系相辅相成、相对独立的实践教学体系。以培养学生实际应用能力为主要特色设计人才培养的知识结构、能力结构和素质结构,努力为社会培养综合素质较高、适用面较宽、技术实践应用能力较强的应用型人才。
参考文献
[1]钱海明,王春林,孙金彦,等.无人机免像控技术在河湖监测中的应用[J].测绘通报,2017(S1):195-196+200.
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[3]张志辉,罗玉凤.无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用分析[J].科技风,2019(08):115+122.
[4]晏磊,廖小罕,周成虎,等.中国无人机遥感技术突破与产业发展综述[J].地球信息科学学报,2019,21(04):476-495.
[5]黄方,行敏锋,陆俊.无人机遥感课程设计模式研究[J].大学教育,2019(05):49-52.
[6]汪玉奎.高校校企合作育人模式探究[J].吉林省教育学院学报,2018,34(10):158-160.
[7]黄文娟,王业明.应用型高校校企协同机制浅析[J].科教导刊(上旬刊),2018(09):27-29.
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