河湖监管背景下无人机课堂实践教学案例.pdf
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1、模具制造 2023年第9期河湖监管背景下无人机课堂实践教学案例*邓仕雄,邹宇,刘继庚,汪兴,林国敏(贵州水利水电职业技术学院,贵州贵阳551416)【摘要】立足于教学设计、思政元素、实训基地建设、技能竞赛等几方面内容,将无人机遥感技术在河湖监管中的应用引入无人机课堂,开展实践教学。具体通过模拟超低空穿越、河湖问题探查取证等实践教学提高学生对无人机的操控熟悉程度,强化影像采集、影像分析等河湖监管中涉及的专业技术方法。实践表明:该教学案例在提升学生在无人机飞行技术方面的水平、数据处理与分析的能力具有积极推动作用。关键词:无人机;课程教学;遥感技术;河湖监管中图分类号:G712文献标识码:BDOI:
2、10.12147/ki.1671-3508.2023.09.025UAV Classroom Practice Teaching Case underthe Background of River and Lake SupervisionDeng Shixiong,Zou Yu,Liu Jigeng,Wang Xing,Lin Guomin(Guizhou Vocational and Technical College of Water Resources and Hydropower,Guiyang,Guizhou 551416,CHN)【Abstract】Based on several
3、 aspects such as teaching design,ideological elements,practicaltraining base construction and skills competition,the article introduces the application of droneremote sensing technology in river and lake supervision into the drone classroom and carries outpractical teaching.Specifically,through the
4、simulation of ultra-low altitude traversing,river andlake problems probing and evidence collection and other practical teaching to improve studentsfamiliarity with the control of drones and strengthen the image acquisition,image analysis andother professional technical methods involved in river and
5、lake supervision.Practice shows thatthis teaching case has a positive effect on improving students level of UAV flight technology andtheirabilitytoprocessandanalysedata.Key words:UAV;course teaching;remote sensing technology;river and lake supervision*基金项目:2022 年 贵 州 省 水 利 厅 水 利 科 技 项 目(KT202220);贵州
6、省教育发展研究重大项目(GZJK2022006);贵州水利水电职业技术学院校级课题(GSZK2022010)。1引言全面推行河湖长制,是以习近平同志为核心的党中央立足解决我国复杂水问题、保障国家水安全,从生态文明建设和经济社会发展全局出发作出的重大决策1。开展河湖健康评价对深入落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”新时期治水思路,推动“水利工程补短板、水利行业强监管”总基调向纵深发展,加快推进水治理体系和治理能力现代化,建设幸福河湖具有积极推动作用2。部分学者在相关方面开展了大量教学实践,并取得成效37。基于无人机课堂教学现状,将无人机遥感技术在河湖监管中的应用引入课堂教学,提高学生飞
7、行水平、数据采集与分析的能力。通过对学生从业前引导,为本省水利监管部门培养无人机监测队伍,提高监测水平与素质,对水域岸线保护、水质监测、水生态保护等方面工作具有推进作用及意义。模具专业教学与实践86模具制造 2023年第9期2教学设计内容2.1教学设计思路本课程是工程测量技术专业的一门集专业性和实践性于一体的专业必修课程。培养学生从事航空摄影测量工作应具备的知识和技能,主要学习内容包括摄影测量与遥感基础理论、航空摄影测量技术设计书、技术总结编写、无人机飞行及原理、无人机保养与维修、航空摄影测量数据采集流程、无人机数据产品的生产及摄影测量与遥感在行业中的应用等。通过课程学习,使学生能够独立操控无
8、人机,具备数据采集、数据处理、数字产品的制作及后加工等能力。按照工程测量员、摄影测量员国家职业标准(高级)制定课程标准,结合行业职业岗位实际工作任务相关要求,课程采取行动导向,以典型的航空摄影测量教学案例来进行施教,并以学生为主体,面向生产实践,着力实践环节的组织和利用,达到增强学生应用能力和实践能力的目的。2.2课程评价课程评价是指检查课程的目标、编订和实施是否实现了教育目的,实现的程度如何,以判定课程设计的效果,并据此作出改进课程的决策。其类型主要包括教师教学工作的评价和学生学习的评价,如表1所示。表1课程评价内容2.3思政元素进课堂“课程思政”的本质是学科德育,课程思政是落实立德树人根本
9、任务的理念创新和实践创新,课程思政是一种教育理念,是对包括思想政治理论课在内的所有课程的要求。教师要做到“以 培养什么人 这个教育的首要问题为根本导向,以促进学生成长成才为出发点和落脚点”,结合课程、专业以及学科的实际,挖掘课程所蕴含的思想政治教育元素。结合学科与专业的形成背景、发展历程、现实状况和未来趋势,特别是专业的人才培养特点以及学生未来所从事工作的职业要求,从职业道德、职业技能、职业作风和职业意识等方面挖掘,本文将课程教案对应思政内容,最终建立课程思政案例库,将思政案例与教案更好的融合,达到润物细无声的效果。表2为部分思政内容。表2课程思政渗透部分案例3实践教学条件及保障3.1教学条件
10、目前学院建有数字测图、空间数据获取及处理、水资源环境监测等相关专业实训室,实训配备工作站、电动无人机航测遥感系统(固定翼)、电动倾斜无人机航测遥感系统(六旋翼)、大疆精灵4RTK无人机、大疆御系列无人机等相关教学设备及专业数据处理软件,学院还组建了无人机社团及训练实训基地,完全满足本专业教学工作开展。3.2师资保障近年来,学院先后派遣4名教师考取无人机驾驶证,其中AOPA两名,UTC两名。学院先后组织多次航飞及数据处理等相关培训,并采集了部分数据,制作了一些列数据成果,如利用中海达D7六旋翼无人机采集影像制作了贵州水职院实景三维模型,如图1所示。并基于三维模型制作了DLG、DEM等数字产品。除
11、此之外,学院还邀请企业经验丰富的飞手到课堂中为学生讲授野外无人机飞行经验。图1贵州水职院三维模型方式内容按课程时间划分诊 断 性 评 价(教 学前)、形成性评价(教学中)、总结评价(教学后)。教师教学工作评价教学设计的评价、教学实 施 的 评价。学生学习评价知识与技能目标、过程与方法目标、情感态度和价值观目标。评价主体自我评价、他人评价。案例名称无人机禁飞及国家安全无人机竞赛无人机驾驶航天航空遥感在土地利用与乡村振兴中的应用遥感技术助力疫情防控教学目标通过这种类型的教学设计脱离乏味的说教,却可以达到良好的爱国主义教育效果。通过本案例,培养学生的知识技能,使学生追求技艺上精益求精、操作上严谨规范
12、、团队上协调工作,做好学生思想引领和价值观塑造,弘扬劳模精神和工匠精神。培养学生的职业素养、懂法守法,促进学生综合素养的提高和正确价值观的塑造。让学生具有社会责任感,为乡村振兴贡献自己一份力量。树立学生履行时代赋予使命的责任担当,激发学生报国的理想情怀,从而满怀创新精神及奉献精神。模具专业教学与实践87模具制造 2023年第9期4无人机课堂实施案例无人机飞行实践通过模拟超低空穿越岸滩及河湖问题探查取证两项内容来提高学生的飞行操控水平,其中超低空穿越岸滩主要考察学生超低空避障飞行能力,河湖问题探查主要模拟学生在复杂场景下对河湖问题的识别、取证能力。教学场地内布设有驾驶员位置、无人机起降点、操作降
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