校企同频共振 推动产教深度融合——首都师范大学与航天宏图深化协同育人侧记
每天一早,晓彤都会来到位于海淀区杏石口路益园文化创意产业基地的航天宏图信息技术股份有限公司(以下简称“航天宏图”)上班。晓彤硕士期间在我校资环学院测绘工程专业就读,本科和硕士期间都曾与航天宏图有过业务接触的她,2022年一毕业就来到了这里工作。“科技改变世界,遥感走进生活”,航天宏图的企业文化理念深深地吸引了她。“资环学院和航天宏图为我们搭建了很好的专业平台。”
说起航天宏图,业内人士都不陌生。航天宏图以航天人独有的中国式浪漫情怀,规划了我国规模最大的多层次、多模式混合遥感卫星星座——“女娲星座”。“星座”建成后,可实现通信、导航、遥感三项功能相互融合,形成空天地一体化卫星互联网,具备国际领先的遥感数据获取能力。
航天宏图成立于2008年,经过十多年的发展成为国内领先的卫星互联网企业,全心服务数字中国建设。作为科创板首批上市的唯一遥感企业,航天宏图研发了国内具有完全自主知识产权的遥感和地理信息一体化软件PIE,并拥有国内首个时空遥感云服务平台PIE-Engine,成为国内唯一一款对标美国GEE的产品,实现了遥感基础软件的国产化替代。近年来航天宏图独立承担和参与了一系列国家重大战略工程,服务于自然资源、生态环境、应急管理、气象、海洋、水利、农业等多个行业部门,助力打造国家战略科技力量。
首都师范大学与航天宏图的正式合作始于2019年底。几年来,双方充分发挥各自优势,依托高水平教学平台共建课程资源、教材资源、实习实践等,通过企业实习、校内外双导师等培养方式,培养地理信息科学、遥感科学与技术以及与考古、计算机、文学等交叉领域的地球空间信息技术创新型与应用型人才,构建了“教学—实践—科研—就业—发展”的多维全链条人才成长路径。
一、加强教学资源供给,提升实践教学水平
遥感大数据是地球空间信息技术建设发展的基础,也是开展相关人才培养、教学及科研的根本。资环学院充分利用航天宏图丰富的数据资源,为专业建设和人才培养创造良好的条件。“航天宏图拥有航天宏图SAR卫星数据、航天宏图无人机数据、国内高分、资源、气象、海洋等卫星数据。学生可以在相关专业课程的学习过程中,方便地使用高分辨率、高光谱、多时序的影像数据,提升专业学习的效率。”资环学院王涛教授介绍说。
双方合作编写相关专业教材
为支持学生开展专业实践,航天宏图提供了80余套PIE系列软件,进一步丰富了学院的软件资源。这套软件是航天宏图自主研发的卫星应用领域国内龙头产品。有了这套软件,学院可以节约购买国外软件的费用,并且能够充分利用公司数据平台,为师生提供更加便捷的遥感应用一站式服务。
双方还就教学内容和课程体系改革进行深入的交流合作,开发多层次课程体系,设计了一批高质量、可共享的课程教案和教学案例,助力学院深度教学改革。双方合作编写的《PIE遥感图像处理基础教程》《PIE遥感图像处理二次开发教程》《PIE遥感图像处理专题实践》和《PIE遥感云服务与实践》等相关教学丛书,填补了国产遥感软件教材空白,被国内二十余所高校相关专业选用。
在专业建设过程中,双方共同优化教学方案、教学大纲与内容、教学模式,引入企业实际案例,提升了学生使用国产时空大数据及平台的国产化意识和思维。双方积极探索混合式教学模式,通过线上线下一体化课程整体把握课程知识体系,优化教学内容与学时分配,丰富教学手段。
双方紧贴行业发展,开发了300余节实践课程,已引入遥感、地理信息科学等相关专业的教学中,为地球空间信息产业创新型、复合型、应用型人才培养奠定了基础。航天宏图高级副总裁刘东升表示,校企双方将继续通过课程、教学平台、教材等学科资源建设,以企业导师、校外导师等联合培养方式推进,把3S新技术融入到多学科教学中,联合培养时空大数据创新型与应用型人才。
二、助力学科融合,促进跨学科人才培养
随着PIE软件的普及推广,遥感软件在多学科教学与科研中也越来越受到师生的重视。遥感软件的革新,带来的不仅是技能的提升,更是学术研究视野的转变和拓展,思维方式的提升。
资环学院王涛老师在为考古、历史等专业的学生开设《历史地理信息系统导论》课程的过程中,把包括遥感影像在内的地理空间数据和地理信息系统引入课堂,为学生开展人文社科专业知识学习和研究提供空间定位的视角,从而培养学生的跨学科思维。
历史学院2021级本科生张天依同学在学习过程中也深受启发:“这门课不仅令我了解到地图学与地理信息系统发展史中科学的进步和科学家精神,更为我学习历史学、考古学、文化遗产学等学科提供了跨学科思维,从而让我直观地感受历史事件、历史人物的时空变迁。”
今年,历史学院已经招收2023级考古学(地理信息科学)双学士学位项目本科生,在课程中安排了大量的地理信息和遥感技术相关专业课程,以培养学生考古与地理信息科学等多学科综合实践能力。明年,资环学院也将招收考古学(地理信息科学)双学士学位本科生,进一步推动学科交叉融合,培养复合型人才。
本科生与研究生PIE云实践课
在外语教育领域,语言学习缺乏真实语境、缺乏身临其境的现场感是困扰学习者已久的问题。外国语学院赵婴老师较早认识到遥感测绘技术的优势,把PIE软件引入到外语教学当中,为外语学习者构建真实语境,实现沉浸式外语教学。比如在学习英国白金汉宫知识时,教师通过软件平台带领学习者“参观”白金汉宫。学习者注意到实时呈现的是王室旗,说明英国国王在家;而几天后悬挂的是英国国旗,则说明国王不在家。“这对学习者产生的冲击力更强烈,能够有效激发学习兴趣,有益于文化知识的习得。”
由外国语学院与资环学院教师组成的教师团队已与美国纽约州立大学及英国杜伦大学共同建成远程实时交互语言学习基地,进一步探索外语教学国际化范式创新。
遥感信息技术也被引入到中小学寒暑假云课程当中,为中小学生创造更好的外语学习语境。冯珂然是教师教育学院2023级学科英语专业的硕士生,在资环学院地信专业同学的帮助下,她在寒暑假为中小学生开设了《多语游世界——纽约一日游》的英语线上课程。此次课程将英语与地理信息技术相结合,通过三维地图讲授伦敦的著名景点。“课堂上学生回答问题的积极性很高,教学活动开展得十分顺利。我希望地理信息技术未来能够更加广泛地被应用于教学活动之中!”
为了加强人才联合培养的力度,我校与航天宏图正在合作实施“面向遥感云计算的教学改革与实践”(资环学院田金炎老师负责)、“遥感云计算产学研实训基地”(资环学院朱琳老师负责)、“基于PIE-Map技术的情境式国际化外语教学研究”(外国语学院赵婴老师负责)等三项教育部产学合作协同育人项目,航天宏图共投入资金30万元、价值150万元软件多套。学校与航天宏图还将通过组织学科竞赛、指导毕业设计、博士后科研等多种方式深化人才培养和科研合作。
三、提高学生奖助水平,激励学生奋发有为
为支持学校人才培养工作,航天宏图在我校设立了“航天宏图新生奖学金”和“航天宏图优秀学生奖学金”,共投入120万元用来表彰品学兼优的学子,两年来已有400余名学生获得奖励。其中“航天宏图新生奖学金”面向全校大一新生,“航天宏图资环学院优秀学生奖学金”面向资环学院学生进行申请。航天宏图奖学金项目已成为我校教育基金会参与校企合作的示范项目。
马克思主义学院2022 级思想政治教育(师范)专业1班的刘健,今年获得了航天宏图新生奖学金一等奖学金,他感到这是对自己莫大的鞭策:“我将继续坚持优良的学风,发扬新时代青年应有的品质,早日成为栋梁之材,以实际行动助力学校‘攀登计划’。”
在美国康奈尔大学攻读城市与区域规划硕士学位的黄泓韬是资环学院2023届本科毕业生、航天宏图优秀毕业生奖学金的获得者,他深深地感恩学院的悉心培养和航天宏图高尚的教育情怀。他表示自己的成功离不开学院所提供的丰富学术资源,尤其是能够在校内接触到像航天宏图这样国内相关领域的顶级企业并接受 “保姆级”的应用软件培训,让他有了崭新的未来。
奖学金颁奖现场
四、共建实习基地,助力毕业生就业
在学生双创和就业方面,资环学院与航天宏图共建复合应用型人才培养实习实训基地、创新基地、实践基地,为毕业生提供实习与就业岗位,共同推进以卫星图像处理和地理信息提取技术为特色的应用型专业建设。目前已经有一百余名同学在航天宏图完成了实习,有三位同学入职航天宏图。随着双方协作的深入,航天宏图也成为了我校优质就业基地。2022年11月9日,李小娟副校长一行到航天宏图开展“访企拓岗促就业”高级人才合作洽谈,双方签订了毕业生优质就业基地建设备忘录,并举行了签约授牌仪式。
双方非常重视大学生实习和就业前端培养,根植产业发展,服务行业、企业需求,通过产业、行业、企业、职业和专业“五业联动”落地于专业建设,让学生提前熟悉行业和职位的需求,提高学生就业竞争力,缩短工作适应期,打通校内外实习就业通道。
资环学院2023级地图学与地理信息系统专业博士研究生沙特在攻读硕士期间,曾在航天宏图人工智能应用部实习一年,他表示:“在实习阶段我了解了一个大型项目从开始到结束的全过程,更加清楚如何将所学知识更好地商业化,并在团队协作中学会了人际相处原则。”
资环学院和航天宏图的紧密合作,有力推动了学院学生多渠道就业,为学生实现更充分更高质量就业奠定了坚实基础。
五、加强社会服务,促进学科高质量发展
资环学院与航天宏图以服务国家和首都战略为宗旨,积极面向社会和产业需求,面向社会开放,强化社会服务,通过开展遥感科普、技能培训、产品开发、科研立项,扩大社会影响。
由航天宏图、我校等多单位举办的“智慧地球大讲堂”系列讲座,已经开办了近300期,定期邀请院士、专家教授、学术型官员等进行前瞻性报告,借助大讲堂来与国内外同行探讨遥感、导航、气象、海洋、水利等多个地球科学领域的新理论、新技术,分享地球科学研究的新进展与新成果,参加讲座人员达40万人,为业界提供了宝贵的经验参考。
为助力我国遥感软件发展,让更多的科研工作者掌握PIE软件,自2020年1月在我校首次举办以“遥感中国芯 宏图PIE”为主题的国产遥感软件PIE高校应用研讨会之后,今年6月下旬,双方再次举办了“遥感云计算技术与实践专题研修班”。这是一次地球科学领域的盛会,来自全国45所高校、科研机构,共600余名涉及深度学习、人工智能(AI)+遥感、遥感云计算、航空航天技术等方向的地球科学领域相关人士参加此次活动。与会人员就校企合作、协同推进相关先进技术与高校遥感地学应用课程群的融合发展、加快我国创新型遥感、地信人才的培养进行深度沟通探讨,并在共同培育国产遥感应用生态议题上达成了广泛共识。
我校与航天宏图还围绕国家生态文明建设积极开展城市生态、湿地生态和生物多样性监测等前沿方向的关键技术攻关和相关成果转化平台建设,“一站式遥感大数据在线分析平台国际推广应用”项目成功获批科技部 2021年度“政府间国际科技创新合作”重点专项项目。该项目依托现有的国际合作网络,围绕防灾减灾、粮食安全与可持续农业、生物多样性等方面,开展GEO专用遥感云平台的国际交流、培训、推广与应用。该项目中我校牵头人朱琳教授表示:“该项目的开展将进一步加深我国在GEO对地观测资源共享方面的参与度,提升我国对地观测资源的国际服务能力,向全球综合地球观测领域贡献中国智慧和力量。”
遥感云计算技术与实践专题研修班在我校举行
六、加强科学传播,助力讲好中国故事
秦岭为何是中华祖脉?新疆地区的人们是不是都在沙漠边上生活?伴随着这些疑问,我校同学用一段段小视频呈现了地理空间的真实景象,带领大家了解不同地域的地理风貌、风土人情。这些小视频正是我校各专业同学使用PIE软件制作的。
为了推动新一代遥感影像处理软件的普及,提升大学生应用智能技术开展专业知识学习的实践动手能力,今年资环学院还与航天宏图举办了第一届“智慧地球”小视频创作大赛。共有来自学校各院系的340余名学生和50支代表队参赛。航天宏图提供全程技术支持,历经赛前筹备宣传、赛中技术培训、初赛评审、复赛现场比拼等环节,为学生们搭建了展示技能与沟通交流的平台。
资环学院程书颐同学对这一比赛抱有极大的兴趣,她表示:“国内遥感平台的多样性和强大,让我认识到原来我们国家的遥感技术正在不断进步,悄然间已取得了这样大的成就,我感到万分自豪。”
音乐学院罗佳音同学参加PIE小视频制作大赛的初衷是想要突破自己的短板。通过比赛,她不仅拓展了自己技能,也体悟到了舞蹈与地理之间的密切联系:“硬核科技与人文艺术之间并非存在着巨大的隔阂,舞蹈本质上是一种文化,而文化是基于固有的地理特性的。PIE平台为我深入了解地理特征起到了重要作用,正是那些生机勃勃的土壤,才生长出民族舞蹈的璀璨之花。”
资环学院院长潘云表示,学院将紧密围绕北京“四个中心”城市战略定位和学校发展规划,结合学院人才培养需求,进一步加强校企产学研深度协同育人平台建设,推动地球空间信息高新技术与校内多个学科的深度融合,打造复合型的高水平课程资源,搭建面向全国和全球的遥感与地理信息技术人才培育基地。
智慧地球小视频创作大赛颁奖仪式
航天宏图董事长王宇翔表示,未来将围绕服务经济社会发展及当前遥感产业的热点技术领域,与首师大构建校企专业共建、人才共育、过程共管、资源共创、责任共担、成果共享的长效合作机制,促进教育链、人才链与产业链、创新链有机衔接,为经济社会高质量发展提供人才和智力支撑,贡献一份企业力量。
我校副校长李小娟表示,学校将以国家一流本科专业建设为依托,创新人才培养途径,促进人才培养供给侧和产业需求侧结构要素全方位融合,实现面向未来的创新型、复合型、应用型人才培养,引领未来产业和技术发展,形成产学研深度融合、校企联合育人的发展格局。