“1+X”职业技能等级证书背景下高职院校无人机测绘技术课程改革与实践研究*

南充职业技术学院、南充建筑产业研究院 刘波，张利，张浚枫，宋明铭

一、前言

2019年1月，国家正式发布了《国家职业教育改革实施方案》，《方案》提出了一系列新目标、新论断、新要求，是办好新时代职业教育的顶层设计和施工蓝图。紧接着，教育部开展了我国第一批1+x职业技能等级证书的试点工作。目前，包括各类考试的初中高级，我国相序已经开展了1255项1+X职业技能等级证书标准制定。随着我国整体科学技术水平的发展，我国测绘技术能力得到了巨大的提升，众多科技产品在测绘行业中不断的展现。2020年，南方测绘获批“测绘地理信息数据获取与处理”与“测绘地理信息智能应用”两项职业技能等级证书发证资格。2020年9月三和数码测绘院有限公司申报的“无人机摄影测量职业技能等级证书”获批成为“1+X”证书试点该证书主要面向中高等职业，应用型本科院校学生，涉及的专业范围广，覆盖了包括资源环境大类，测绘类，地理类，水利类，地质类等众多专业大类。

二、无人机摄影测量行业需求

（一）无人机航测简介

无人机航测是以无人驾驶飞机作为空中平台,以机载航测设备,如高分辨率CCD数码相机、轻型光学相机、激光扫描仪等获取地面目标信息。无人机航测系统包括飞行器平台、拍摄任务平台、定位定向系统以及地面控制系统，是多种现代化技术手段的结合运用。该技术最大的特点是智能化设计、自动化程度高、执行效率好，可以快速地获取地理空间信息数据，为用户提供了最科学最及时的信息来源，满足众多测绘场景需求[1]。无人机测绘作为一种新型前沿的测绘技术，在新时代背景下，正一步一步改变着整个测绘行业的产业格局。

（二）无人机航测技术人才需求情况分析

通过地理场景以及地理实体的创建，实现真正的数字化，信息化，智慧化的国家管理。其中地理场景包括数字高程模型(DEM)、数字表面模型(DSM)、数字正射影像（DOM)、真正射影像(TDOM）、倾斜摄影三维模型、激光点云等[3]。这一系列的数据生产都离不开航空摄影，而无人机航空摄影作为一种低成本，可轻易上手，场地要求低，维护便捷的测绘手段，越来越多的测绘部门以及测绘企业进军到无人机测绘领域，因此其人才缺口巨大。

三、课程改革策略研究

传统的无人机测绘课程受实训条件，行业门槛等限制，主要作为专业选修课，授课形式也以理论讲解为主，学生学习后对专业知识的实际掌握并不高，教学效果一般。在新的行业背景以及职教改革风口下，社会对无人机测绘技术的需求越来越大，因此无人机测绘技术已然成为测绘类专业教学的重点课程，因此其课程教学也面临着变革与挑战。

（一）将无人机摄影测量技术课程标准与专业人才培养方案深度融合

根据我院《工程测量技术专业人才培养方案》《测绘与地理信息技术专业人才培养方案》要求，结合工程测量技术专业“1+X”无人机摄影测量职业技能等级证书考核标准重新制定课程标准。无人机测绘技术与数字化测图技术、地图学、遥感数字图像处理等课程具有较好的关联性与互通性，可以在相关课程中引入无人机技术相关知识介绍，构建合理的教学次序，做好各个课程的衔接。与此同时，基于无人机摄影测量技术的实际工作流程，围绕提升学生动手能力，重新制定了新的学生考核标准。

（二）对接职业岗位，完成课程重构

通过系统分析无人机航测技术人员工作岗位，推进专业课程学习与职业素养培养相统一，课程中积极向学生交流专业就业前景，强调课程在未来工作中的重要性提升学生职业自信与自豪感。根据新修订的《无人机摄影测量技术》课程标准，参考无人机测绘技术高职院校“十三五”国家规划教材《无人机遥感测绘技术及应用》以及《无人机倾斜摄影测绘技术》，并以《低空数字航空摄影规范》《摄影测量员培训手册》等为辅助，完成对课程进行重构，同时编写对应的活页教材。

图1 无人机摄影测量技术课程重构图

（三）课证融通，开展项目式教学

将“1+X”无人机摄影测量职业等级证书初级标准作为本模块的技能目标，通过“1+X”职业等级标准活页式评分表对学生进行教学、考核，实现课证融通。基于实际工作流程，以倾斜摄影三维数字测图工作任务，采用项目化教学模式。根据工作过程将教学内容进行结构化和任务化处理。鉴于学生理论联系实际能力的欠缺，将学生分成学习小组，采用任务驱动法、角色扮演法，在理实一体化教室、虚拟仿真实训室及校外实训基地开展教学，模拟测区三维地理实景影像信息采集，三维测图全过程，将抽象知识形象化，实现理论知识与实际工作较好地贴合度。

（四）多种教学资源整合，激发学习兴趣增强自主学习能力

鉴于学生自主学习能力较弱的特点，为学生提供丰富、优质且有效的学习资源，学生通过线上教学管理平台预习打卡，线上平台全过程记载学生的学习行为和数据，指导教师调整教学策略。与测绘行业企业合作，共建共享“无人机摄影测量测绘工程案例库”，线上线下混合式教学培养学生具有适应新时代的可持续发展能力。

四、课程实施保障措施

根据课程改革，本课程主要采用以实践为主，理论为辅的教学模式，这就需要教学单位保障相关的实验实训条件，为学生提供相应的实训设备。同时也需要经验丰富的专业教师进行执教，这样才能保障整体的教学质量。

（一）加大投入，保障课堂软硬件

1.实训无人机

根据教学需求以及学院场地条件，主要通过采购大疆精灵系列螺旋翼无人机作为教学用机，该型无人机操作简单，安全性高，便于日常管理，具有完善的售后渠道以及官方的技术支持，使用成本也较低。

2.图形处理工作站

现代测绘对计算机硬件要求较高，尤其是无人机航拍相片的处理，包括空三建模，修模，三维数字测图等都对计算机提出了很高的要求。目前我校已建成3S实训室一间，可以保障测绘与地理信息相关专业的各科课程计算机硬件需求。

3.软件保障

目前国内应用与教学的无人机倾斜摄影建模软件包括大疆智图，Smart3DCapture、PIX4D、Photoscan等，这些软件都采用流程化的操作设计，对高职院校的学生来说具有上手快，易学习，能掌握的特点[4]。同时在无人机倾斜摄影测量中三维测图也是一项重要的内容，目前南方CASS软件中集成了三维测图的功能，EPS等三维测图软件功能也越来越高效。

（二）开展校企合作，保障实训条件

我校目前处于机场边缘，整个校区未于禁飞区，这对无人机驾驶飞行训练造成了很大的阻碍。学生在校不能开展系统完整的飞行训练，因此飞行实训场地条件建设也是一个重要内容。

1.通过利用虚拟仿真软件，模拟飞行驾驶

目前我校已经在3S实训机房安装部署了大疆模拟飞行控制系统，该系统提供部分免费飞行模块，能够模拟多个大疆机型的飞行训练，可以借助物理引擎，链接真实飞行操作台，提供多个视角的画面切换功能，能较好的满足飞行训练。

2.建立校企合作机制，在企业完成飞行训练

随着无人机的行业应用越来越广泛，无人机相关的本地企业也越来越多，通过与本地无人机企业建立校企合作关系，既可以解决学生实训场地难题，还可以解决学校设备紧张等问题，同时与企业直接接触，学生可以近距离的感受企业文化以及企业工作场景，大大提升同学们对专业的认知能力，为将来就业提供帮助[5]。

（三）组建双师队伍，保障师资力量

无人机测绘技术属于前沿新技术，需要相应的理论以及专业广度基础才能完成相应的教学，同时该课程软硬件动手操作也较多，因此也需要丰富的实践教学能力，这需要具有相关专业实际项目经验的老师参与到教学中。

相关教师应积极进入企业参与实践，并将实践成果应用于教学中。在开展校企合作时，聘请经验丰富的一线无人机航测从业人员担任兼职教师到校讲学，紧跟行业项目需求，将课堂教学与实际项目融为一体，保障教学质量。

五、结论与展望

无人机摄影测量技术作为一种新型测绘技术，目前已经在测绘领域所占市场份额越来越大，在很多测绘领域已经慢慢的取代传统测绘技术。而测绘作为一个国家经济发展的重要基础工作，永远走在各行各业建设的前列，因此社会时刻需要测绘技术人才，而职业教育将肩负起相关人才培养的重任。

近年来，国家对职业教育提起了前所未有的重视程度，“1+X”职业技能等级证书也慢慢的被行业企业所认同，“1+X”无人机摄影测量职业等级证书作为无人机测绘技术的主要职业技能证明，必将在未来相关行业中具有较大的含金量，因此围绕学生实际能力培养与证书考核将会成为相关课程建设与教学改革的重点内容。