基于产教融合的测绘地理信息技术专业群开放式实践教学的研究与实践.pdf

25September,2023Vocational Technology2023年9 月Vol.22No.9术职业第2 2 卷第9 期技D0I:10.19552/ki.issn1672-0601.2023.09.005基于产教融合的测绘地理信息技术专业群开放式实践教学的研究与实践何宽,赵柯柯，黄讽（黄河水利职业技术学院，河南开封47 5 0 0 4）摘要：产教深度融合背景下，为了培养具备较强实践能力和创新能力的应用型测量人才，从实践教学内容、教学体系、教学方法、评价方式、虚拟仿真教学、实训室开放等方面入手，阐释了测绘地理信息技术专业群开放式实践教学改革，构建了高职测量开放式实践教学模式；该模式调动了学生学习主动性，满足个性化、差异化教学需求，提升了人才培养质量。该模式的建立可为其他高职院校测量实践教学改革提供借鉴。关键词：测绘地理信息技术专业群；产教融合；开放式；实践教学；测量中图分类号：G710文献标识码：A文章编码：1 6 7 2-0 6 0 1(2 0 2 3)0 9-0 0 2 5-0 6Research and Practice on Opening Practice Teaching of Surveying andMapping Geomatics Technology Specialty ClusterBased on Industry-education IntegrationHE Kuan,ZHAO Keke,HUANG Sa(Yellow River Conservancy Technical Institute,Kaifeng 475004,China)Abstract:Under the background of deep integration of industry and education,in order to cultivate the surveying talents withstrong practical ability and innovative ability,this paper expounds the reform about opening practice teaching of surveying andmapping geomatics technology specialty cluster,from the aspects of practical teaching contents,teaching system,teachingmethods,evaluation methods,virtual simulation teaching,and the opening training rooms,and establishes the opening practiceteaching mode of surveying in higher vocational colleges.This mode mobilizes students learning initiative,meets thepersonalized and differentiated teaching needs,and improves the quality of talent training.The establishment of this mode canprovide reference for the reform of surveying practice teaching in other higher vocational colleges.Keywords:specialty cluster of surveying and mapping geomatics technology;industry-education integration;opening mode;practical teaching;surveying0引言从高等职业教育创新发展行动计划（2 0 1 5 一2 0 1 8 年）和2 0 1 9年的“双高计划”，到2021年1 0 月的关于推动现代职业教育高质量发展的意见，我国职业教育迎来了大变革、大发展的新时代，职业教育肩负着为全面建设社会主义现代化国家培养更多高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠的历史使命 1-2 。深化产教融合作为职业教育体制机制改革的重要举措，一方面要求学校优化调整专业，校企共同实施学生实习实训，共建实训基地，共同开发课程；另一方面要求创新产教融合领域，企业以资本、技术、管理收稿日期：2 0 2 3-0 1-0 9基金项目：全国测绘地理信息职业教育研究课题“高等职业教育特色测绘地理信息高水平专业群建设研究与实践（YBXMO1）；黄河水利职业技术学院高等职业教育项目“基于产教融合的测绘地理信息技术高水平专业群建设研究与实践”（HHSYCGZYJO9）。作者简介：何宽（1 98 2 一）。博士生，副教授。主要研究方向：测绘与地理信息系统教学与研究。26职业技术第2 2 卷等要素依法参与职业教育办学，探索更深层次的融合，充分实现教育链、人才链、产业链和创新链有机衔接，促进教育和经济的协调发展 3 。测绘地理信息技术专业群服务于国家战略性新兴产业一测绘地理信息产业。我国测绘行业经历了模拟测绘、数字测绘、信息化测绘三个阶段，近年来随着移动互联、智能处理、云计算、融合大数据等先进智能技术的不断发展，测绘行业进人了智能化测绘阶段，相应地对测绘高职教育提出了新要求，深化产教融合，依托信息化建设，开展“三教改革”，尤其是针对人才培养的重要一环一一实践教学的改革势在必行。笔者所在单位作为全国“双高计划”高水平学校建设单位（A档），测绘地理信息技术专业群人选“双高计划”高水平专业（A档）建设计划，自2016年至今，我院深入推进产教融合，推进开放式测量实践教学改革与实践，针对教、学、反馈开展变革与诊改，促进泛在、移动、个性化学习方式的形成，着眼于学生的长远发展，以期推动职业教育专业教学改革，提升教学信息化水平，带动教育理念、教学方法和学习方式变革，提升专业总体建设水平，扩大辐射引领作用。1传统实践教学弊端及开放式实践教学的内涵传统测量实践教学通常存在以下问题：实践教学内容滞后、偏重理论验证，与工程需求结合不够紧密，理论脱离实践，致使人才培养质量与用人单位要求有差距；实践教学方法偏重教师演示、学生模仿，忽略了学生个体差异，忽略了学生作为知识构建主体的作用，不利于充分调动学生积极性，不利于发展学生的创造能力、综合分析问题、解决问题的能力；实践考核偏重结果，往往以测量成果作为主要评价指标，而对实践过程考核不足，如学生态度、纪律，仪器操作是否规范、熟练等各指标，考核不够全面合理；学生仅能在固定的实践课中使用斥巨资购买的仪器设备，甚至存在一些昂贵的仪器设备利用率不高，造成资源浪费的情况。因此，传统测量实践教学不能有效满足高职教育培养具有一定程度的实际操作应用能力和创造能力的复合型人才的培养目标 4-5 针对传统测量实践教学的弊端，引人开放式实践教学内容，实行分层培养，必修选修相结合，满足不同程度学生个性化、差异化学习需求；引人开放式实践教学方式，对学生开放各种学习资源，鼓励学生发挥主观能动性自主学习，对学生下达与工程结合紧密的任务书，而不再是每个步骤都详细阐明的实践指导书，引导学生在“做”中学，培养学生的创新能力、动手能力和解决问题能力；引人开放式的评价方式，不仅关注学生实践的成果，更注重实践过程，注重学生实践过程中个性化的内心感受，对学生的实践给予合理全面评价；增强开放力度，对学生开放仪器设备，学生可充分利用课余时间自主申请进行测量实践 6-7 。总之，开放式测量实践教学有利于充分发挥学生在实践中的主体地位，因材施教，突出实践能力和创新能力培养。2开放式实践教学改革2.1基于产出导向教育理念（OBE）的人才培养方案修订产出导向教育（Outcomes-BasedEducation，简称OBE)教育理念，是以学生为中心，聚焦于学生接受教育后可以获得什么样的能力，以及能够实施何种高效的培养模式，转换思路，逆向确定人才培养方案的课程、教学内容、教学安排等 8-9。基于OBE教育理念，校企深度协同，面向行业需求修订人才培养方案。在明确专业培养目标的前提下，依据职业核心能力、专业核心技能、专业拓展能力（职业发展潜力）的培养要求，为使毕业生既达到就业岗位任职要求，又具有可持续的职业发展潜力，校企构建“岗、课、证、创”相融通的模块化课程体系 1 0-1 。O围绕测绘地理信息产业工作岗位类型，构建了基于1+X证书制度的三层次专业群模块化课程体系，其特点为“底层基础通用、中层模块组合、高层各具特色”，同时建成测绘地理信息技术专业（群）国家级教学资源库1 个，可满足学生终身学习需求，并持续进行资源建设更新和推广应用工作。有效推进1+X证书制度，优化课程设置和教学内容，将证书培训内容蕴含在课程教学中，妥善安排职业技能等级考核，可与课程同时开展考评，考核合格则可获得职业技能等级证书和27第9 期基于产教融合的测绘地理信息技术专业群开放式实践教学的研究与实践学历证书所需的相应学分。模块化课程体系职业资格能力体系“1”课程“x”证书共享专业基础模块课程职业核心能力模块地图绘图员控制测量模块测绘新技术模块工程测量员工程测量模块顶岗实习模块摄影测量员模块摄影测量模块生产项目模块不动产测绘员课程遥感处理模块地理信息数据获取与处理地图制图模块测绘地理信息智能应用无人机摄影测量无人机操作应用测绘地理信息技术无人机拍摄工程测量技术结合导向不动产数据采集与建库摄影测量与遥感专业课程特色矿山开采数字技术应用地籍测量与土地管理设置测绘工程技术无人机测绘技术图1基于1+X证书制度的三层次专业群资历框架模块化课程体系2.2构建开放的、多层次的实践教学内容结合能力本位教育和训练职教模式（Compe-tency Based Education and Training Model,简称CBET），从职业岗位需求出发，确定能力目标，参照能力目标设计实践教学内容，构建开放的、多层次的实践教学内容，将测量实践分为“基础实践+专业综合性实践+研究创新性实践”三个层次 1 2-1 3 。同时，应充分考虑不同课程之间的联系，重组实践教学项目，使实践教学内容更加系统合理，不同层次的实践内容担负任务不同，依次为夯实基础、加强应用、突出创新。“基础实践”为必修，多为层次单一的验证性实验，进行理论与实践一体化训练，培养学生动手能力，通过实践帮助学生深刻理解测量原理、熟练掌握仪器操作方法、测量程序、数据记录计算方法，锤炼必备的测量技能，如四等水准测量、全站仪测量、导线测量等项目。“专业综合性实践”为必修，紧密结合工程案例，强调测量方法的具体应用，突出培养学生综合应用能力、解决实际问题能力。如图书馆主体建筑物施工放样，道路规定参数圆曲线放样、某丘陵地区1:5 0 0 数字测图、工程建筑物变形监测等项目，将数据收集、计算、具体施测、成图等多项技能串连起来，完整地汇集于一个项目。学生切身投人综合性实践项目，方能体会到何为学以致用，否则以上技能仅为离散的知识点，“研究创新性实践”可由教师开发，经学校评审立项，由学有余力、善于探索的学生选修，在教师指导下进行测量实践方案的设计、实施；亦可由学生团队自主撰写项目计划书，制定项目任务、施测步骤、精度及成果要求等，经教师审批、补充完善，学生自主实践。项目诸如对学校主体建筑进行三维激光扫描、无人船进行水下地形测量、无人机进行数字测图、BIM水工建筑物建模等，致力于打破传统验证性、演示性试验居多的局面，激发学生主动学习先进测绘技术，拓展测量实践广度，培养学生独立思考和解决问题的能力，提升就业硬实力。开放的、多层次的实践教学内容基础实践专业综合性实践研究创新性实践必修部分必修全部选修图2构建开放的、多层次的实践教学内容28术职业技第2 2 卷2.3完善三个课堂联动的实践教学体系技能竞赛、测量社团等作为高职院校的第二课堂，搭建学生之间的学习交流平台，是第一课堂（指测量理论、实践教学）的延伸与补充。技能竞赛和测量社团以赛促学，以赛促教，营造“人人重技能、人人学技能、人人练技能”的学习氛围 1 4。技能竞赛和社团训练项目包括“二等水准测量”“一级导线测量”和“1:5 0 0 数字测图”、无人机测绘技能竞赛、遥感图像处理、施工放样等，学生通过自主参赛备赛的实践训练，积累专业知识，锻炼实操能力，培塑职业精神，同时也为大型比赛储备种子选手。企业作为高职院校的第三课堂，深化产教融合、校企合作是开放式实践教学的拓展和深化。学生通过顶岗实习深人企业生产一线参与真实生产，由校内实践向社会实践跨越，专业与产业对接，专业能力向岗位能力迁徙，校企联合培养应用型人才 1 5-1 6 。校内教师赴企业锻炼，选聘企业优秀员工作为兼职教师，构建结构化“双师型”教师团队。目前，学院与中国水利水电建设集团公司、河南省测绘工程院等行业（企业）国家甲、乙级测绘单位开展校企合作，全方位实施“校企合作，生产育人”。近年来，学院不断摸索校企合作的新模式、新路子，探索出“引企人校、引师入课”的合作模式，实现专业能力培养与岗位零距离对接，构建了技能型人才培养新模式。企业人驻学校，充分利用校内实训条件、师资条件，发挥自身技术、管理优势，打造校内实践教学平台，营造开放性教学情境，对师生进行“真岗位、真任务、真要求”的“三真”技能训练，师生在校内即可便捷地深人企业一线，了解行业形势、专业发展，将理论与实践更好地结合起来。2.4开展“线上+线下混合式”教学借助高等职业教育水利水电建筑工程专业教学资源库、高等职业教育测绘地理信息技术专业教学资源库、智慧职教云课堂APP、智能课堂、智能考场等开放、创新、移动教学平台开展“线上+线下混合式”教学。资源库搭载教师提前上传的内容丰富、种类多样的颗粒化资源，含微课、视频、动画、文本、PPT、题库等，每个实践项目设置有专门的技能训练模块，配套建设含测量仪器认识、测量步骤、注意事项、易错点、数据记录计算方法、相关规范等内容资源。教师发布明确的测量任务、明晰的学习素材，学生借助教学平台开展自主学习和实践，自主查找对应动画、视频、文本等各类资源，解决理论学习和实践中出现的问题；既锻炼了学生的自主学习能力，又解放了教师，充分体现了“做中教、做中学”；教学过程由单向灌输知识的“满堂灌”扭转成为更注重互动对话的“翻转课堂”，突显了学生学习的主体地位，有利于提高实践教学质量 1 7 教师通过学生在资源库平台的学习行为和“智能考场”训练考核行为数据分析，及时发现学生难以理解的关键知识点，为教师绘制“教学画像”，进而在课堂教学过程结合学生自学效果差异，区别辅导，因材施教,有的放矢改进教学，提升课堂教学质量的诊改效率。学院开发了智能考场和精湛技能认证平台以辅助学生的测量实践技能练习，已于2 0 1 8 年9月投人使用。智慧考场侧重理论课程考核，精湛技能认证平台注重测量外业读数、内业数据处理的考核，两系统可实时显示考核结果，便于学生及时发现自身知识盲点。两系统均设计包含了后台的数据收集、分析系统，利用大数据分析统计学生的训练次数、错误次数、错误点等功能，便于教师根据分析结果因材施教，改进教学方法，提升课堂教学质量。2.5开展虚拟仿真实践教学以学生为中心，根据测绘地理信息产业转型升级需要，以培养具备适应技术变迁和产业发展的可持续发展能力、可迁移能力和工匠精神的技术技能人才为目标，围绕测绘实践性技术知识体系培养，采用虚拟现实仿真技术，构建测绘虚拟实训室，虚拟体现训练场景的真实性、职业性，生动表现教学内容，降低实践教学环节的认知难度和教学成本，弥补校内实训环境不够“真实”、训练内容在校内不易实现、训练时间不自由、训练强度不足等局限性，解决课程教学与生产过程紧密对接中存在的教学难题，提升实践教学效果 1 8 ，打29第9 期基于产教融合的测绘地理信息技术专业群开放式实践教学的研究与实践造“虚实一体”融合式实践基地。线上发布学习资源自主学习发布学习任务接受学习任务在线答疑云课堂APP在线提问在线评价在线提交教师（课上课下引导）智慧职教教学资源库学生（自主学习主导）答疑解惑分组实践问题讨论云课堂APP问题讨论听取汇报汇报展示点评反馈及时改进线下图3线上线下混合式教学设计围绕“空天地海”一体化测绘技能培训，开发无人机测绘、无人船水下测量、高速铁路测绘、实景三维建模与测绘、盾构施工测量、三维激光测量等VR仿真应用场景，建设集教学、培训、鉴定于一体的测绘地理信息虚拟仿真实训中心，提升线上育人能力。例如：无人机摄影测量虚拟仿真实验平台，以测绘无人机、室内地形地貌沙盘、数字摄影测量工作站为基础，学生在该平台上可模拟航线规划、相机操控、数据处理、4D产品生成等内容，学生通过线上虚拟交互与线下实训相结合的模式，从虚拟仿真到实训，熟练掌握仪器的使用、数据获取流程，锻炼学生实践动手能力、分析问题和解决问题能力。2.6增强实训室开放力度在满足正常实训教学的基础上，打破以往实训室的“封闭状态”，增强实训室开放力度。我院研发了创新实训开放预约平台，可实现测量仪器设备的扫描入库、出库，测量仪器的预约借用、机房的预约借用，查询、数据统计等功能。教师和学生团队可利用该平台，在网络上直接借用仪器设备，满足教师实践备课及科研工作的需求，鼓励学生团队利用课余时间借用仪器设备进行实践；平台操作便捷，极大提升了师生的实践积极性，提高了机房及测量仪器设备的利用效率。另外，考虑到测量仪器设备贵重，利用智能考场考核学生对仪器设备理论知识的掌握，利用精湛技能认证平台考核学生测量数据计算能力，通过考核后批准其仪器设备使用申请，借此来保护测绘仪器，避免无目的性、无基础知识的学生预约测量仪器。学生自主实践时，安排教师指导，协助检查学生测量方案、测量成果，确保实践效果。开放的实训室管理模式，配合开放的实训内容，鼓励学生接触行业的新技术，有利于激发学生学习测绘知识的积极性，提高实践动手能力，提升就业竞争力。2.7构建“过程性评价+结果性评价”的综合考评体系“互联网+”背景下开放式实践教学依托国家教学资源库，使全程记录学生学习行为数据不再是难事，打破传统实践静态、单一的考核方式，构建“过程性评价+结果性评价”的综合考评体系，融考于学，融考于做。过程性评价指标包括针对学生的每一个实践项目的学习足迹、学习时长、学习内容、参与互动、测验成绩、考勤等数据，教师根据实际情况给予各指标相应权重，将以上指标综合评估，通过数据全面合理、直观有效地反映出学生的学习态度，不再依靠教师主观打分 1 9。结果性评价指标包括实践项目的现场考核、项目成果及实习总结等，教师根据实际情况给予各指标相应权重。项目的最终考核成绩综合过程性评价结果和结果性评价结果，再赋予权重得到。2.8打造新形态的教材以职业能力需求为基础，以工作过程为导向，围绕职业岗位分析进行教材设计，以立德树人为30（编辑刘茗）职术业技第2 2 卷根本，融思政元素，校企“双元”合作开发标准化教材；紧跟测绘技术发展前沿，贴合工作实际，以及时吸收测绘行业成熟的新技术、新工艺、新方法、新规范为目标，开发“课程教材+功能插页”为一体的个性化活页教材 2 0 ；跟踪产业发展趋势，将先进技术、先进设备引人专业教学，对接因技术发展而衍生的新职业岗位，校企共同开发职业岗位标准化的实训工作手册。3结语测绘地理信息技术专业群开放式实践教学的改革与实践，面向行业需求修订人才培养方案，构建“岗、课、证、创”相融通的模块化课程体系，重构开放的、多层次的实践教学内容，开展“线上+线下”混合式实践教学，通过沉浸式虚拟仿真体验平台、实体性实践教学体验平台及专业化社会实践平台，实现“虚拟与现实”“理论与实践”“课内与课外”“学校与企业”四个维度的融合，在实践教学中助力学生学思结合、知行合一、成长成才。参考文献1中共中央办公厅，国务院办公厅.关于推动现代职业教育高质量发展的意见EB/OL.（2 0 2 1 1 0 1 2）2022-12-01.http:/ 0 1 5 2 0 1 8年）发布 J.现代教育，2 0 1 5（1 1)：1.3国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见【EB/OL.(2017-12-19)2022-12-01.http:/ 潘国兵，王萌，李灵爱，等.测绘专业开放式实践教学培养方式研究J.教育教学论坛，2 0 1 7（1 2）：1 3 4-135.5潘国兵，陈琨，李灵爱，等.测绘专业开放式实践教学体系研究 J.测绘通报，2 0 1 6（8）：1 3 5-1 3 8.6周秋生，马俊海，冯守良.以就业为导向的应用型测绘专业人才培养模式的探索与实践J.测绘工程，2009,18(6):71-73+78.7贺小星，鲁铁定，李长春.卓越工程师计划背景下测绘工程专业人才培养模式探索J.测绘工程，2 0 1 8,2 7(1):77 80.8曲国鹏，孙武.悉尼协议背景下课堂实践教学探索一一以高职建筑工程施工测量课程为例 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