基于校企合作的工程測(cè)量工作室“學(xué)習(xí)共同體” 實(shí)踐研究

殷 飛 胡宇祥

（吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院 吉林 吉林 132101）

校企合作是高等學(xué)校培養(yǎng)技能復(fù)合型人才的重要舉措，其模式被許多高職院校及新建本科應(yīng)用型高校所采用，對(duì)促進(jìn)職業(yè)教育起著不可估量的作用[1]。學(xué)習(xí)共同體是新時(shí)代學(xué)習(xí)型社會(huì)的重要而有效的教學(xué)組織形式，能豐富在校學(xué)生學(xué)習(xí)的全過(guò)程，同時(shí)學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體而感到快樂，從中享受知識(shí)探究的樂趣，從而減少學(xué)校生活與社會(huì)生活的隔閡，使獨(dú)特的教育價(jià)值得到完美呈現(xiàn)[1]。而工作室則是學(xué)習(xí)共同體的最直接組織形式，在實(shí)踐驗(yàn)證下工作室學(xué)習(xí)共同體同傳統(tǒng)的其他教育模式比較起來(lái)，工作室提供了協(xié)作的平臺(tái)，本質(zhì)為教師學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)共同體，在實(shí)踐中發(fā)揮了更好地效果[2]。因此，基于校企合作視角下工作室學(xué)習(xí)共同體研究的成果，必將極大的豐富校企合作和學(xué)習(xí)共同體相關(guān)理論，形成校企關(guān)系深度融合、互相支持的工作室“學(xué)習(xí)共同體”，為當(dāng)前的高等教育模式和人才培養(yǎng)方式改革創(chuàng)新提供新思路和具體的實(shí)踐策略。

1 工程測(cè)量工作室基本情況

工程測(cè)量創(chuàng)新工作室隸屬于吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院機(jī)械與土木工程學(xué)院，創(chuàng)建于2020 年，以人才培養(yǎng)為核心和教師專業(yè)個(gè)性化發(fā)展為理念，基于學(xué)習(xí)共同體視角，結(jié)合土木工程測(cè)量學(xué)科的前沿科技發(fā)展動(dòng)向，在學(xué)業(yè)導(dǎo)師和學(xué)生的共同努力下，以無(wú)人機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用為重點(diǎn)任務(wù)，構(gòu)建出適合學(xué)生及老師個(gè)人多元化發(fā)展的工作室學(xué)習(xí)共同體模式。經(jīng)過(guò)3 年的發(fā)展，工作室逐步進(jìn)入正軌，累計(jì)培養(yǎng)學(xué)生30 余名，指導(dǎo)教師參與人數(shù)3 人，累計(jì)指導(dǎo)200 多學(xué)時(shí)；企業(yè)導(dǎo)師2人，參與指導(dǎo)4 次，立項(xiàng)2023 年校內(nèi)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目1 項(xiàng)，“無(wú)人機(jī)影像數(shù)據(jù)處理與圖像解譯訓(xùn)練”；結(jié)項(xiàng)2021年校內(nèi)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目1 項(xiàng)，“無(wú)人機(jī)安裝、飛行及數(shù)據(jù)處理”，考核結(jié)果優(yōu)秀。

2 學(xué)習(xí)共同體視域下工程測(cè)量工作室的構(gòu)建

學(xué)習(xí)共同體視域下工程測(cè)量工作室的構(gòu)建主要包括工作室“學(xué)習(xí)共同體”的組建要素、工作室“學(xué)習(xí)共同體”的特征。即以工作室為基本的教學(xué)組織單位，以企業(yè)項(xiàng)目實(shí)操為形式實(shí)施教學(xué)，以行業(yè)企業(yè)人員和專任教師為核心人員[3]。

2.1 工作室“學(xué)習(xí)共同體”的組建要素。工程測(cè)量工作室學(xué)習(xí)共同體是以企業(yè)真實(shí)的測(cè)繪任務(wù)為載體，學(xué)生在企業(yè)老師和學(xué)校老師的指導(dǎo)下，以完成預(yù)定任務(wù)為目標(biāo)的實(shí)踐活動(dòng)。工作室內(nèi)參與的學(xué)生以學(xué)業(yè)導(dǎo)師制分配為主體，具有興趣愛好參加的學(xué)生為輔，但是在完成任務(wù)的過(guò)程中具有平等性，相互溝通交流。因此，工作室學(xué)習(xí)共同體被稱為完全的真正的學(xué)習(xí)共同體是毋庸置疑的。工作室學(xué)習(xí)共同體的構(gòu)成要素主要包括：真實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)者、助學(xué)者、規(guī)則、真實(shí)工作情境[1]。

2.1.1 真實(shí)的學(xué)習(xí)任務(wù)。在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的各個(gè)領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)都發(fā)揮著非常重要的作用。我院水利水電工程專業(yè)為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，在人才培養(yǎng)方案(修訂版)中開設(shè)了校企合作選修課程：《無(wú)人機(jī)技術(shù)及應(yīng)用》，聘請(qǐng)南方測(cè)繪有限公司長(zhǎng)春分公司以及吉林云信空間科技有限公司的工程師作為外聘指導(dǎo)老師，布置企業(yè)真實(shí)的無(wú)人機(jī)測(cè)繪案例任務(wù)，通過(guò)企業(yè)人員的參與，實(shí)現(xiàn)了與企業(yè)、行業(yè)測(cè)繪生產(chǎn)的無(wú)縫對(duì)接。

2.1.2 學(xué)習(xí)者和助學(xué)者。學(xué)習(xí)者主要是學(xué)業(yè)導(dǎo)師制學(xué)生，分別來(lái)自于大一到大四不同年級(jí)、不同的指導(dǎo)老師。其學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)積極性以及能動(dòng)性均不相同，對(duì)新鮮事務(wù)的接受程度也不同。因此，在學(xué)習(xí)共同體的作業(yè)環(huán)境中難免出現(xiàn)各種問題，需要指導(dǎo)老師個(gè)人在時(shí)間上做出一定的犧牲，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行無(wú)人機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)；同時(shí)學(xué)習(xí)共同體的成員也可以相互幫助，通過(guò)“傳幫帶”的指揮棒實(shí)現(xiàn)高年級(jí)帶動(dòng)低年級(jí)學(xué)生的良好氛圍，在企業(yè)導(dǎo)師和學(xué)校導(dǎo)師的指導(dǎo)下，共同完成真實(shí)的企業(yè)案例任務(wù)。教師和學(xué)生參與其中是為了實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目的、提升專業(yè)發(fā)展，將每一位教師與學(xué)生的發(fā)展目的整合在一起，共同實(shí)現(xiàn)愿景[4]。

2.1.3 工作室學(xué)習(xí)規(guī)則和真實(shí)環(huán)境。為了創(chuàng)造真實(shí)的企業(yè)工作環(huán)境，學(xué)校在綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)F 樓206 房間設(shè)置了工程測(cè)量工作室，要求讓無(wú)課的學(xué)生實(shí)行坐班制，保證每天都有學(xué)生在崗，提前接受企業(yè)的規(guī)章制度和文化氛圍。工作室實(shí)行相互監(jiān)督制度，同年級(jí)的學(xué)生可結(jié)伴而來(lái)。為了鼓勵(lì)其積極工作，完成任務(wù)的同學(xué)或者小組在考核合格的情況下可提前下班或者休息。

2.2 工作室“學(xué)習(xí)共同體”的特征

2.2.1 平等性。雖然學(xué)習(xí)共同體的成員來(lái)自不同的指導(dǎo)老師和不同的年級(jí)，但都是為了完成具有企業(yè)案例性質(zhì)的任務(wù)而走到一起。因此，不論年級(jí)高低，不論教師與否，都是學(xué)習(xí)共同體的成員，沒有高低貴賤之分，相互之間只是平等協(xié)作的關(guān)系，相互監(jiān)督，相互發(fā)展，共同提高。依據(jù)個(gè)人意愿，可主動(dòng)加入，也可隨時(shí)退出工作室學(xué)習(xí)共同體這個(gè)大家庭。工作室成為各位成員的協(xié)作學(xué)習(xí)、同伴互助、合作交流的工作空間，為成員的專業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好合作平臺(tái)[5]。

2.2.2 差異性。任務(wù)的差異性：大一的同學(xué)沒有測(cè)量學(xué)的基礎(chǔ)，因此任務(wù)相對(duì)簡(jiǎn)單，主要是進(jìn)行簡(jiǎn)單工作，比如能進(jìn)行無(wú)人機(jī)簡(jiǎn)單的航線飛行即可；指導(dǎo)視角的差異：企業(yè)老師和學(xué)業(yè)導(dǎo)師由于從事工作性質(zhì)的不同，指導(dǎo)學(xué)生的方式方法會(huì)有很大的不同。因此，學(xué)生也能多角度多維度的獲取專業(yè)的前沿知識(shí)，差異越顯著，越有利于學(xué)習(xí)共同體各個(gè)成員的發(fā)展；工作時(shí)間差異性：由于工作室學(xué)生涉及大一到大四不同年級(jí)，指導(dǎo)老師不坐班，企業(yè)老師不定期來(lái)，這都給工作室學(xué)習(xí)共同體的共同工作時(shí)間帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)，導(dǎo)致了學(xué)習(xí)共同體的商討協(xié)作機(jī)制作用的發(fā)揮大打折扣。

3 工程測(cè)量工作室學(xué)習(xí)共同體的實(shí)踐研究

工程測(cè)量工作室學(xué)習(xí)共同體是工程測(cè)量課程的重要學(xué)習(xí)空間與載體，不僅可豐富學(xué)生的課外活動(dòng)和提升學(xué)生的動(dòng)手能力，還可模擬學(xué)生在企業(yè)的真實(shí)工作環(huán)境；工程測(cè)量工作室學(xué)習(xí)共同體的實(shí)踐不僅具有一定的理論基礎(chǔ)，而且具有現(xiàn)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)，對(duì)校企合作背景下我校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供了實(shí)踐依據(jù)。工程測(cè)量工作室學(xué)習(xí)共同體主要通過(guò)項(xiàng)目化方式運(yùn)行教學(xué)，根據(jù)企業(yè)工程的需要布置，模擬完成測(cè)繪任務(wù)。以校內(nèi)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為依托，開展無(wú)人機(jī)測(cè)繪分解任務(wù)的練習(xí)與實(shí)操，提升學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，為以后在工作崗位從事具體的測(cè)繪工作奠定良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。

3.1 無(wú)人機(jī)室內(nèi)模擬飛行。項(xiàng)目選擇大疆精靈4 無(wú)人機(jī)為作業(yè)飛機(jī)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室只有1 臺(tái)飛機(jī)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)外業(yè)工作的同時(shí)進(jìn)行。因此，首先需要同學(xué)們?cè)谑覂?nèi)通過(guò)遙控器在電腦上實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的模擬飛行。主要形式有電腦鍵盤和遙控器兩種形式，具體的操作過(guò)程如下圖1，圖2。

圖1 室內(nèi)鍵盤模擬飛行

圖2 室內(nèi)遙控器模擬飛行

3.2 無(wú)人機(jī)室外航線飛行。通過(guò)室內(nèi)模擬飛行，闖關(guān)訓(xùn)練任務(wù)完成后，在指導(dǎo)老師的監(jiān)督下完成外業(yè)飛機(jī)槳葉的安裝以及飛行電池準(zhǔn)備工作的檢查后，選擇空曠地方，根據(jù)無(wú)人機(jī)工作任務(wù)需要選定飛行區(qū)域，規(guī)劃作業(yè)航線進(jìn)行作業(yè)。為了考核學(xué)習(xí)共同體成員的作業(yè)技能，按照企業(yè)任務(wù)安排，完成矩形航線飛行操作。具體的操作任務(wù)為：飛機(jī)懸停高度為眼睛平視或向上60°范圍高度內(nèi)，做矩形航線飛行，要求：矩形長(zhǎng)為8 m，寬為6 m。

3.3 無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)處理

3.3.1 正射攝影。無(wú)人機(jī)室外考核通過(guò)的學(xué)生，可通過(guò)預(yù)設(shè)航線完成采集區(qū)域無(wú)人機(jī)圖像的采集工作。正射攝影主要通過(guò)PIX4d 軟件對(duì)無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。Pix4D Mapper 是瑞士的Pix4D 公司開發(fā)的軟件，具有以下特點(diǎn)： ①無(wú)須人為干預(yù)即可獲得專業(yè)的精度，擁有完善的工作流，能自動(dòng)獲取相機(jī)參數(shù)；②數(shù)據(jù)獲取結(jié)果迅速，可同時(shí)處理10 000 張影像；③自動(dòng)生成帶紋理的三維模型；④支持添加控制點(diǎn)功能，擁有豐富的坐標(biāo)參考系，支持多種傳感器，集多種優(yōu)點(diǎn)于一身。

3.3.2 傾斜攝影。傾斜攝影主要通過(guò)ContextCapture軟件對(duì)無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。軟件集合了先進(jìn)的數(shù)字影像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及計(jì)算機(jī)幾何圖形算法。ContextCapture 具備高兼容性，能對(duì)各種對(duì)象、各種數(shù)據(jù)源進(jìn)行精確無(wú)縫重建[6]。同時(shí)，可加入其他可選的輔助數(shù)據(jù)，如傳感器屬性(焦距，傳感器尺寸，主點(diǎn)，鏡頭失真)，照片的位置參數(shù)(如GPS)，照片姿態(tài)參數(shù)(如INS)，控制點(diǎn)等來(lái)提高建模精度[6]。

學(xué)生通過(guò)處理飛行的無(wú)人機(jī)影像數(shù)據(jù)，建立二維以及三維實(shí)景模型，具體成果如圖3，圖4所示。

圖3 正射攝影教學(xué)A 樓成果圖

圖4 傾斜攝影實(shí)驗(yàn)F 樓成果圖

4 學(xué)習(xí)共同體視域下工程測(cè)量工作室實(shí)踐思考

人才培養(yǎng)是高校的首要任務(wù)，而基于校企合作工程測(cè)量學(xué)習(xí)共同體理論研究與實(shí)踐是實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)的有效途徑。通過(guò)工作室這一載體，將企業(yè)人員、學(xué)生和指導(dǎo)老師緊密地聯(lián)系在一起，在具有真實(shí)企業(yè)環(huán)境中從事實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)際的無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了校企協(xié)同育人的落地，實(shí)現(xiàn)了有形資產(chǎn)的無(wú)形價(jià)值。

通過(guò)工作室學(xué)習(xí)共同體培養(yǎng)的學(xué)生，創(chuàng)新實(shí)踐能力明顯提高，獲得各類測(cè)繪技能大賽獎(jiǎng)項(xiàng)。袁同學(xué)、蔡同學(xué)在2022 年全國(guó)大學(xué)生測(cè)繪學(xué)科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)智能大賽——測(cè)繪技能競(jìng)賽(測(cè)繪程序設(shè)計(jì)比賽非專業(yè)組)中榮獲一等獎(jiǎng)1 項(xiàng)；付同學(xué)等撰寫的《基于無(wú)人機(jī)采集玉米根高光譜實(shí)現(xiàn)檢測(cè)腐病和定位》論文在2022年全國(guó)大學(xué)生測(cè)繪學(xué)科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)智能大賽——科技論文競(jìng)賽中榮獲一等獎(jiǎng)。除此之外，學(xué)生還參與學(xué)院以及學(xué)校的大型活動(dòng)照片以及視頻的拍攝任務(wù)，收到了良好的社會(huì)效益。

由此可見，工程測(cè)量創(chuàng)新工作室的運(yùn)行，不僅可為工程類相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究提供借鑒，也可為其他專業(yè)工作室的建立與運(yùn)行提供參考，具有重要的理論和實(shí)踐價(jià)值，對(duì)高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)起到了非常重要的作用。因此，需要進(jìn)一步完善和深化理論研究，并需要更多結(jié)合實(shí)際的學(xué)習(xí)共同體工作室案例的研究，推動(dòng)企業(yè)合作學(xué)習(xí)共同體視域下工作室培養(yǎng)模式的創(chuàng)新與發(fā)展。