勞育實踐課程創新與實踐探索

摘" 要：中國礦業大學基于OBE（Outcome-based Education）理念，建設了無人機應用勞育實踐課程，分別為“無人機航測實踐”“無人機實景建模”以及“無人機校園巡檢”。經過改革的系列課程各具特色和側重點，學生能夠根據自身的興趣、專業方向、預期目標等綜合選擇符合自身需求的課程。結果表明，無人機應用系列課程能夠讓學生找到符合自身預期的適宜課程，能夠提高課程學習與作業完成質量。對地理信息、測繪相關專業的本科生而言，無人機應用系列課程能夠完善個人知識與能力體系，課程創新效果較好。

關鍵詞：勞育實踐課程；無人機課程；OBE

中圖分類號：P628" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1673-7164（2023）23-0061-04

自二十世紀80年代以來，世界各國均呈現出在普通教育中加強勞動教育的趨勢，絕大多數國家都把勞動技術類課程作為單獨的課程開設，獨立于通識課程和專業課程。例如美國近年來較為重視陶器制造、金工、木工等勞動技術；日本則在保持原有的課程體系以外，專門開設“生活科”系列課程，使學生體驗生活，增強動手能力；俄羅斯于上個世紀末開設了工藝學科，使學生能夠在大學期間學會較為實用的勞動技術；捷克在二十世紀90年代設立了家政學，傳授有關家庭經營、家庭經濟學以及家庭醫學等方面的實用知識。

同樣，勞動教育也是中國特色社會主義教育制度的重要內容，直接影響了社會主義建設者和接班人的勞動精神面貌、勞動價值取向和勞動技能水平。在2018年9月10日召開的全國教育大會上，中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平出席會議并發表重要講話，就勞動教育部分作出重要指示，要在學生中弘揚勞動精神，教育引導學生崇尚勞動、尊重勞動，懂得勞動最光榮、勞動最崇高、勞動最偉大、勞動最美麗的道理，長大后能夠辛勤勞動、誠實勞動、創造性勞動，要努力構建德智體美勞全面培養的教育體系，形成更高水平的人才培養體系。要把立德樹人融入思想道德教育、文化知識教育、社會實踐教育各環節，貫穿基礎教育、職業教育、高等教育各領域，學科體系、教學體系、教材體系、管理體系要圍繞這個目標來設計，教師要圍繞這個目標實施教學，學生要圍繞這個目標進行學習。對高等學校而言，勞動教育及相關課程要注重圍繞創新創業，結合學科和專業特色積極開展實習實訓、專業服務、社會實踐、勤工助學等，重視新知識、新技術、新工藝、新方法應用，創造性地解決實際問題，使學生增強誠實勞動意識，積累職業經驗，提升就業創業能力，樹立正確擇業觀，具有到艱苦地區和行業工作的奮斗精神，懂得“空談誤國、實干興邦”的深刻道理。隨著社會的高速發展，社會對高校人才的需求層次也在不斷上升，因此，把握社會需求，對大學生勞育實踐課程進行優化、改革刻不容緩。

OBE（Outcome-based Education）即成果導向教育，是一種以成果為目標導向，以學生為本，采用逆向思維方式進行課程體系建設的教育理念。近年來，在各大高校施行的教學研究改革中被廣泛運用，并取得了大批成果［1-10］。OBE教學需要遵循幾個主要原則，即清楚聚焦、擴大機會、提高期待以及反向設計。由于課程初期即明確了課程需要達到的最終目標，學生在課程學習中目標明晰，有的放矢。與此同時，勞育實踐課程教學班學生組成復雜，往往包含多個專業、多種學習興趣的學生，課程目標的多樣性能夠很好地滿足不同學生的學習期望。

本研究結合OBE理念和“兩性一度”要求，對無人機應用系列勞育實踐課程的教學模式和教學內容的改革、深化進行了相關探討。研究成果有效提高了課程教學質量、教學效果，能夠憑借其戶外實踐的課程性質培養具備扎實的無人機應用技術、相關數據處理及數據應用技能的本科畢業生，相關技術能夠在地學數據采集與處理、三維場景建模、遙感影像分析處理、露天礦坑采掘實時監控、地表沉降監測、虛擬現實系統開發、元宇宙搭建等專業課程、科學研究和工程應用中廣泛施展。也有助于將課程本身建設成為一門注重產出、符合“兩性一度”要求、特色鮮明的勞育實踐課程。

一、無人機應用系列課程建設現狀與問題

隨著機電、新能源、新材料等行業的高速發展，多旋翼無人機逐漸普及，在物流運輸、攝影攝像、航拍測繪、線路巡檢、地理數據采集等生活、工作、科研領域大放異彩，逐漸成為現代社會不可缺少的一部分。作為一個新興的研究領域，無人機及其配套的飛行技術、數據處理方法等有非常廣闊的使用前景，在本科生階段設置相應的勞育實踐課程，能夠提升本科生實踐技能水平，為大學生就業、科研提供更多保障，為社會輸送更優質的人才。

無人機航測實踐是一門集多旋翼無人機戶外實機操作、數據處理、數據應用于一體的課程。課程設置4個學時，均在室外進行，由授課教師帶領學生操作航測無人機，進行實例講解、拆裝、航測作業、數據處理等作業。課程結束后，學生需要在課后運用相關影像處理軟件對采集的數據進行初步處理，生成2D航測地圖，人工識別并標注圖上地物，此項任務完成情況是課程的主要考查依據。學習完該課程后，學生將能夠掌握無人機航測基礎操作、日常保養、數據處理、數據應用等基礎技能。當前，課程的主要教學方法是講授法和實驗法，即教師講授無人機航測的相關技術、原理、法律法規、注意事項、數據處理等內容，隨后由學生利用多旋翼無人機完成指定區域的航測作業（表1）。課程取得了較好的教學效果，學生均能夠按要求完成課程目標任務。

經過多次課后分析總結，無人機航測實踐課程也暴露出一些亟待改進的問題。部分學生在完成課程內容后，對無人機航測技術流程的把控性不強，難以獨立承擔無人機航測任務。社會發展趨勢（虛擬現實、增強現實、元宇宙等）對大學生的無人機航測技術、影像處理和應用能力提出了更高的技術要求，而課程單一的課程目標和實踐訓練模式難以滿足社會對大學生的無人機應用及其他相關技術的多元化需求。為了獲取更好的教學效果和更高的教學質量，該課程的教學模式有待改進、教學目標有待細分、教學內容有待深化。

綜上，本研究針對現有的無人機航測實踐課程，開展了基于OBE理念的課程創新與實踐研究，以“高階性、創新性、挑戰度”為標準，細分學生群體、多元化課程目標，從而深化課程內容。基于OBE理念改變教學模式，以成果為導向，聚焦課程目標，將無人機航測規劃、飛行作業、數據采集、數據處理等作業流程交給學生進行自主安排，促進大學生自主思考與決策，指導學生推進課程進度并達成不同的課程目標，滿足各專業學生對無人機航測技術的不同需求，從而提高課程教學質量。

二、基于OBE理念的無人機應用系列課程教學改革

針對無人機航測實踐課程中出現的問題，作者及所在課題組開展了多次討論和分析，最終制訂并實施了課程的教學改革方案（圖1）。

（一）課程內容與結構改革

參照“高階性、創新性、挑戰度”標準和OBE理念，深化課程內容改革。分析選課本科生專業分布，以問卷調查的形式獲取學生的學習意向。按不同的專業方向、學習意向對教學班進行分組，明確各組學生在教學過程中需要達到的課程目標。有針對性地對各組學生的無人機航測操作、數據處理、數據應用三個方面提出不同層次的要求，以確保選課學生能夠在課程中掌握無人機航測知識及相關技術，從而讓每個學生都有機會達成自身期待的課程目標。為了打消學生的畏難情緒，課題組直接將三個不同層次的目標分化為三門獨立的勞育實踐課程，即注重傾斜攝影與影像拼接輸出的“無人機航測實踐”，注重三維點云建模的“無人機實景建模”以及注重無人機操作、飛行的“無人機校園巡檢”，三門課程均具有不同的課程編號，學生可選擇其中一門或多門。

（二）系列課程教學模式改革

基于OBE理念改變課程教學模式，提升教學效果。以無人機應用系列三門課程的課程目標為最終成果目標，基于OBE理念改變原有教學模式，即從原本的“教師教學—教師演示—下達任務—學生按流程完成”的教學模式，改為“明確目標—下達任務—教師教學—教師演示—學生自主設計完成”。學生在課程開始即明確課程的主要目標，帶著目標、問題去聽課，能夠在實際學習過程中更好地把握課程重點。

（三）系列課程教學實踐改革

充分遵循OBE理念與“兩性一度”要求，開展無人機航測系列課程的教學活動。基于改革后的課程教學模式和教學內容對本科生授課。課前，收集、整理學生的學習傾向和專業分布，進行學生分組；課中，以成果為導向，聚焦課程目標，按學生分組進行不同側重的課程講授，將無人機航測規劃、飛行作業、數據采集、數據處理等作業流程交給學生進行自主安排，指導學生推進學習進度并達成不同的課程目標，記錄學生反應、學習興趣、實際操作等各項實踐情況，以備分析；課后，整理小組作業，系統分析學生的課程目標達成情況，自評教學效果并總結經驗。

（四）系列課程教學效果評價

綜合課程教學數據，產出教學改革成果。針對教學實踐環節中教師授課、學生表現、課程進行狀態等方面進行系統總結與分析，對課程中記錄的各項數據進行分析，召開課題組內會議并進行討論。此外，在后續無人機應用系列勞育實踐課程的教學過程中持續記錄學生的課堂表現和相關數據，不斷深化課程內容，提升教學質量，致力于將其打造成為高水準的系列勞育實踐課程。

三、教學改革效果

（一）課程內容分化與選課群體特征

課程內容的分化極大地影響了選課群體，在2022—2023學年第一學期的“無人機航測實踐”“無人機實景建模”兩門課程中，測繪類專業、地理信息類專業的學生占比達75%，其他專業學生占比僅25%，推測原因是這兩門課程的課程目標相對而言比較專業化，涉及專業軟件運用內容，更受相關專業的學生青睞。“無人機校園巡檢”課程主要聚焦于無人機的手動操作、飛行以及照片拍攝、視頻錄制等功能，通用性較強，因此有較多專業的學生選擇了這門課程，其中還包括漢語言文學、外語、經濟類、管理類專業的學生，選課群體較為分散，沒有占比相對較高的專業。

（二）課后作業完成情況

進行課程目標分化并開設系列課程之后，各教學班的選課學生均能夠較為順利、高質量地完成課后作業。其中，“無人機航測實踐”的課后作業是基于課上采集的航測影像生成二維地圖，無人機實景建模的課后作業是基于小范圍的五向傾斜攝影數據生成目標對象的點云模型，無人機校園巡檢的課后作業則是統計校園內環校公路上的違章車輛、非機動車、行人。三門課程的作業難度不一，各有側重，選課學生根據自身的專業方向、熟悉程度進行了恰當的選擇后，所完成的課后作業質量相較于之前的“無人機航測實踐”課程更高，教學改革的效果也是顯著。

（三）無人機應用系列課程對相關專業的補充

通識課教育是高等教育的重要環節，大學生能夠借此打下堅實的基礎。然而，較多的通識課卻擠占了專業課本的位置，很多學生甚至在第四學期以前都沒有真正接觸過專業課。而具有一定的專業課屬性的勞育實踐課程，能夠憑借其小體量（一般為4學時）、低門檻（一般為勞動技術或專業技術的初級應用）在第二甚至第一學期就被相關專業的大學生接觸到，能為其進行后期專業課學習奠定基礎。

具體以無人機航測實踐為例，課程在2021—2022學年第二學期及2022—2023學年第一學期中的選課群體中有75%來自地理信息、測繪、地理學相關專業，而最新統計的2022—2023學年第二學期的選課人數中，該比例則達到了83%，由此可見，具有一定專業先導性的勞育實踐課程能夠很好地起到完善相關專業大學生的專業學習框架。完善大學生的知識與能力體系的作用。

四、結語

文章系統闡述了基于無人機航測實踐課程進行的無人機應用系列課程改革，即基于OBE理念與“兩性一度”要求將課程細分為無人機航測實踐、無人機實景建模、無人機校園巡檢。經過分化的系列課程各具特色和側重點，學生能夠根據自身的興趣、專業方向、預期目標等綜合選擇符合自身需求的課程。教學實踐表面，無人機應用系列課程能夠讓學生找到符合自我預期的適宜的課程，提高課程的學習與作業完成質量，對地理信息、測繪相關專業的本科生而言還能夠完善個人知識與能力體系，課程創新效果較好。但目前該系列課程仍存在如教學場地受天氣控限制、應急預案不足等問題，希望能夠在后期教學實踐中逐步解決、完善。

參考文獻：

［1］ 楊永國. 數學地質［M］. 徐州：中國礦業大學出版社，2010.

［2］ 石文杰. 基于Surpac軟件三維地質建模技術在地質教學中的應用［J］. 教育教學論壇，2019（49）：133-135.

［3］ 孫振明. 地質建模知識在采礦工程人才培養中的教學實踐［J］. 教育教學論壇，2018（26）：168-170.

［4］ 馮國慶. 對油氣藏地質建模的教學思考［J］. 課程教育研究，2019（17）：43-44.

［5］ 姜翠翠. 基于OBE教育理念的食品科學與工程專業教學改革與探討［J］. 農產品加工，2016（02）：79-81.

［6］ 邱劍鋒. OBE教育模式下的操作系統課程教學改革［J］. 計算機教育，2015（12）：28-30+34.

［7］ 楊毅剛. 基于OBE模式的技術創新能力培養［J］. 高等工程教育研究， 2015（06）：24-30.

［8］ 侯曉亮. 基于OBE理念的“工程地質學”課程教學改革實踐［J］. 教育教學論壇，2021（49）：60-63.

［9］ 郭強. 基于OBE教育理念的工程地質課程教學改革研究［J］. 現代職業教育， 2021（06）：36-37.

［10］ 國景星." OBE理念下“油氣田地下地質學”課程教學設計與實踐［J］. 中國地質教育，2019，28（02）：39-44.

（責任編輯：羅欣）