連達(dá)軍，張兄武，張　序，杜景龍，楊朝輝，嚴(yán)　勇，張志敏

(蘇州科技學(xué)院，江蘇 蘇州 215011)

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測(cè)繪地理信息類本科專業(yè)“一干兩軸三維”人才培養(yǎng)模式建設(shè)

連達(dá)軍，張兄武，張序，杜景龍，楊朝輝，嚴(yán)勇，張志敏

(蘇州科技學(xué)院，江蘇 蘇州 215011)

為優(yōu)化配置教學(xué)資源，提高教學(xué)效率，增強(qiáng)專業(yè)人才培養(yǎng)特色，提出測(cè)繪地理信息類本科專業(yè)“一干兩軸三維”人才培養(yǎng)模式。該模式以掌握現(xiàn)代測(cè)繪地理信息科學(xué)技術(shù)理論為中心，培養(yǎng)創(chuàng)新研究能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力為主軸，設(shè)置工程測(cè)量、城市空間信息工程、攝影測(cè)量與遙感3個(gè)方向；從制訂培養(yǎng)方案入手，圍繞課程體系建設(shè)改革教學(xué)模式，針對(duì)專業(yè)方向強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)；構(gòu)建了校企合作開(kāi)放型人才培養(yǎng)體系。該模式目前已經(jīng)應(yīng)用，取得了顯著效果。

測(cè)繪地理信息類本科專業(yè)；人才培養(yǎng)模式；敏捷開(kāi)發(fā)模式；CDIO

現(xiàn)代測(cè)繪學(xué)是對(duì)地理空間數(shù)據(jù)的獲取、處理、分析、管理、存儲(chǔ)和顯示的綜合研究，某一個(gè)或幾個(gè)測(cè)繪分支學(xué)科已不能滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)地理空間信息的需求[1]，測(cè)繪與地理信息技術(shù)融合趨勢(shì)對(duì)專業(yè)人才在知識(shí)、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)方面提出了更高要求，但目前該類專業(yè)培養(yǎng)模式不同程度地存在著教學(xué)和實(shí)踐模式單一、創(chuàng)新模式表面化和急功近利等現(xiàn)象。筆者所在學(xué)?，F(xiàn)設(shè)地理信息科學(xué)和測(cè)繪工程本科專業(yè)，兩專業(yè)培養(yǎng)模式相關(guān)，但原培養(yǎng)模式存在同名課程在兩專業(yè)間模數(shù)不同、相干課程間實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)置重復(fù)或不連續(xù)、開(kāi)發(fā)類課程枯燥難學(xué)、航空攝影測(cè)量類課程外業(yè)操作過(guò)程與數(shù)據(jù)處理流程無(wú)法開(kāi)展，以及人才培養(yǎng)體系零散等問(wèn)題，導(dǎo)致人才培養(yǎng)特色不明。若能將該類本科專業(yè)置于統(tǒng)一的人才培養(yǎng)模式下，在人才培養(yǎng)方案、教學(xué)與實(shí)踐模式、人才培養(yǎng)體系等方面進(jìn)行實(shí)質(zhì)性創(chuàng)新，則可優(yōu)化配置現(xiàn)有教學(xué)資源、提高教學(xué)效率，并增強(qiáng)該類專業(yè)人才培養(yǎng)特色。

一、基于“一干兩軸三維”人才培養(yǎng)模式制訂培養(yǎng)方案

測(cè)繪地理信息工程應(yīng)用技術(shù)人才首先應(yīng)掌握現(xiàn)代測(cè)繪地理信息科學(xué)技術(shù)理論方法，以此作為人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)和“干”；在此基礎(chǔ)上同步拓展創(chuàng)新研究能力與創(chuàng)新實(shí)踐能力，作為人才培養(yǎng)的兩條“主軸”，考慮到筆者所在學(xué)校為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展輸送應(yīng)用型和多樣化工程技術(shù)人才的辦學(xué)特色，側(cè)重創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。適應(yīng)測(cè)繪地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和行業(yè)管理特征，并結(jié)合學(xué)校專業(yè)建設(shè)實(shí)際情況，設(shè)置工程測(cè)量、城市空間信息工程、攝影測(cè)量與遙感3個(gè)方向(即“三維”)，前2個(gè)方向分別針對(duì)測(cè)繪工程專業(yè)和地理信息科學(xué)專業(yè)設(shè)置，第3個(gè)方向跨專業(yè)設(shè)置，學(xué)生在二年級(jí)末根據(jù)興趣自主選擇專業(yè)方向，從三年級(jí)開(kāi)始按方向編班學(xué)習(xí)，形成測(cè)繪地理信息類本科專業(yè)“一干兩軸三維”的人才培養(yǎng)模式。圖1為該模式框架設(shè)計(jì)，圍繞培養(yǎng)方案、課程體系、教學(xué)實(shí)踐模式和人才培養(yǎng)體系進(jìn)行建設(shè)。該模式將掌握數(shù)字測(cè)圖基礎(chǔ)理論與方法，以及遙感、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)工程技術(shù)，接受科學(xué)思維和工程實(shí)踐訓(xùn)練，具有創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)業(yè)能力作為該類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。從知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和素質(zhì)結(jié)構(gòu)3個(gè)方面制定培養(yǎng)規(guī)格，將所有課程設(shè)置為通識(shí)課程、專業(yè)課程、實(shí)踐課程和素質(zhì)課程4大模塊。

二、課程體系建設(shè)與教學(xué)模式改革同步進(jìn)行

為確保該類人才培養(yǎng)的“干”，將專業(yè)課程模塊中“數(shù)字測(cè)圖原理與方法”“測(cè)繪學(xué)概論”及其他反映3S理論方法的核心必修課程建設(shè)成專業(yè)基礎(chǔ)課程群，兩專業(yè)執(zhí)行統(tǒng)一的教學(xué)計(jì)劃、課程大綱、考核方式和實(shí)踐環(huán)節(jié)；針對(duì)3個(gè)專業(yè)方向，將其他核心必修課程、一般必修課程和方向限選課程建設(shè)成方向課程群，構(gòu)建起包括1個(gè)基礎(chǔ)課程群和3個(gè)方向課程群的課程體系。通過(guò)不同專長(zhǎng)及不同學(xué)科群體間的有效組織及合作協(xié)調(diào)進(jìn)行課程群建設(shè)，對(duì)不同學(xué)科門類中性質(zhì)相同、內(nèi)容相通、具有優(yōu)勢(shì)的教學(xué)資源進(jìn)行整合重組[2]，理順專業(yè)知識(shí)體系的教學(xué)順序，形成專業(yè)知識(shí)的傳授流程。設(shè)置開(kāi)放緊湊的教學(xué)內(nèi)容，以保證課程教學(xué)過(guò)程中有更大空間發(fā)揮學(xué)生主體作用和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，從整體上促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量并提升人才專業(yè)素質(zhì)[3]。

圖1　蘇州科技大學(xué)測(cè)繪地理信息類本科專業(yè)人才培養(yǎng)模式框架

教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)采用多樣化的教學(xué)手段并針對(duì)性使用現(xiàn)代教學(xué)媒體工具傳輸多維度專業(yè)信息，形成了以板書講解抽象理論、視頻導(dǎo)入情境、空間信息采集儀器的幻燈片展示和實(shí)物操作示范、空間數(shù)據(jù)處理分析相關(guān)專業(yè)軟件在線講解與師生同步學(xué)習(xí)、課程間專業(yè)內(nèi)容無(wú)縫銜接的新型復(fù)合教學(xué)模式。基礎(chǔ)課程群教學(xué)組織形式通過(guò)挖掘課堂講授和課堂實(shí)踐教學(xué)潛力，采取自主式、探究式、互動(dòng)式、合作式等靈活多樣的教學(xué)方式激發(fā)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，信息獲取變被動(dòng)為主動(dòng)；方向課程群授課對(duì)象較少，針對(duì)專業(yè)方向特點(diǎn)組織教學(xué)，部分課程內(nèi)容采用微課和研究性教學(xué)方式組織教學(xué)。針對(duì)“衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理”“大地測(cè)量學(xué)”等課程教學(xué)內(nèi)容跨度大、數(shù)據(jù)處理復(fù)雜、教學(xué)脫離生產(chǎn)等問(wèn)題，通過(guò)采用突出重點(diǎn)、適當(dāng)取舍、引進(jìn)工程案例、設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)境和因人因組而異等具體措施，進(jìn)行課堂理論案例法教學(xué)、外業(yè)實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)性教學(xué)、內(nèi)業(yè)計(jì)算研究性教學(xué)，將先修課程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，刺激了學(xué)生學(xué)習(xí)課程的興趣，使枯燥的理論和計(jì)算獲得了新生。

三、針對(duì)專業(yè)方向強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐能力的培養(yǎng)是筆者所在學(xué)校人才培養(yǎng)模式中“兩軸”的側(cè)重點(diǎn)，因此實(shí)踐教學(xué)是該模式建設(shè)的核心和落腳點(diǎn)，加之各方向?qū)I(yè)技能和素養(yǎng)要求不同，培養(yǎng)特色相異。因此，針對(duì)專業(yè)方向強(qiáng)化了實(shí)踐教學(xué)改革。

1. 工程測(cè)量方向基于數(shù)據(jù)采集設(shè)備的遞進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)模式構(gòu)建與實(shí)踐

現(xiàn)代測(cè)繪工程項(xiàng)目仍然以電子全站儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀和GPS RTK等常規(guī)測(cè)繪儀器為主要數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其使用頻度最高；原有實(shí)踐教學(xué)過(guò)程較少考慮不同課程中試驗(yàn)項(xiàng)目之間的關(guān)聯(lián)，學(xué)生對(duì)測(cè)繪工程項(xiàng)目整體組織實(shí)施的概念和意識(shí)模糊。考慮到測(cè)繪基本技能與創(chuàng)新實(shí)踐拓展之間的依托關(guān)系，實(shí)踐教學(xué)以空間信息采集常規(guī)儀器為中心，關(guān)聯(lián)不同課程中的各種主要試驗(yàn)項(xiàng)目，從基本技能培訓(xùn)入手，實(shí)施遞進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)模式[4-5]，從項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)與組織、數(shù)據(jù)采集、處理和精度評(píng)價(jià)等各方面強(qiáng)化工程項(xiàng)目意識(shí)，逐步拓展創(chuàng)新實(shí)踐能力。圖2為該方向?qū)嵺`教學(xué)模式設(shè)計(jì)圖，圖中項(xiàng)目編號(hào)表示各門課程的試驗(yàn)項(xiàng)目，第一位數(shù)字(1～4)分別代表“數(shù)字測(cè)圖原理與方法”“大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)”“衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理與應(yīng)用A”和“工程測(cè)量學(xué)”4門課程，第二位數(shù)字為相應(yīng)課程中的試驗(yàn)序號(hào)。

圖2　工程測(cè)量方向遞進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)模式

2. 城市空間信息工程方向基于敏捷開(kāi)發(fā)模式的實(shí)踐教學(xué)試點(diǎn)建設(shè)

針對(duì)該方向部分程序開(kāi)發(fā)類課程講授困難、學(xué)生感覺(jué)抽象枯燥等問(wèn)題，嘗試引入敏捷開(kāi)發(fā)模式，結(jié)合GIS案例教學(xué)等教學(xué)手段和教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)施GIS軟件系統(tǒng)的工作能力、實(shí)際操作能力及合作溝通能力。該方法強(qiáng)調(diào)開(kāi)發(fā)人員之間的交互，積極快速應(yīng)對(duì)客戶的需求變化，其核心是結(jié)對(duì)編程，即將小組內(nèi)(通常為2人)成員緊密合作，時(shí)刻交流，進(jìn)行合作的學(xué)生能更有效地交流、相互學(xué)習(xí)和傳遞經(jīng)驗(yàn)，提供更好的設(shè)計(jì)質(zhì)量和代碼質(zhì)量，并訓(xùn)練更強(qiáng)的問(wèn)題解決能力；結(jié)對(duì)編程還能夠以強(qiáng)帶弱，學(xué)生更容易樹(shù)立信心并能從學(xué)習(xí)中獲得更多的友誼、快樂(lè)和滿足感[6]。實(shí)施過(guò)程包括：案例選擇及學(xué)習(xí)、構(gòu)建敏捷開(kāi)發(fā)試驗(yàn)環(huán)境、需求分析與管理、基于測(cè)試驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)、結(jié)對(duì)編程、測(cè)試和結(jié)果評(píng)審。該方法首先在課程“GIS軟件工程”的實(shí)踐教學(xué)中進(jìn)行試點(diǎn)教學(xué)，取得了不錯(cuò)的教學(xué)效果，有助于培養(yǎng)測(cè)繪地理信息類本科專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新研發(fā)能力。

3. 攝影測(cè)量與遙感方向基于CDIO的實(shí)踐教學(xué)模式建設(shè)

攝影測(cè)量與遙感方向是測(cè)繪地理信息類本科專業(yè)“一基兩線三方向”應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式建設(shè)過(guò)程中設(shè)置的唯一一個(gè)跨專業(yè)方向。針對(duì)該方向受制于設(shè)備、場(chǎng)地、飛行成本和安全等因素，學(xué)生對(duì)航空攝影外業(yè)操作過(guò)程和整個(gè)數(shù)據(jù)處理流程認(rèn)識(shí)缺乏了解等問(wèn)題，基于CDIO進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。從構(gòu)思(conceive)、設(shè)計(jì)(design)、實(shí)現(xiàn)(implement)、運(yùn)作(operate)4個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)定合理的實(shí)踐要求，讓學(xué)生能自主地設(shè)計(jì)航空攝影測(cè)量實(shí)習(xí)項(xiàng)目，訓(xùn)練攝影測(cè)量項(xiàng)目工程應(yīng)用能力[7-8]。為了保障這種實(shí)踐教學(xué)模式的順利運(yùn)行，課題組利用筆者所在學(xué)校區(qū)位優(yōu)勢(shì)選擇了合適的野外實(shí)習(xí)場(chǎng)地，通過(guò)建設(shè)航空攝影模擬場(chǎng)、數(shù)碼相機(jī)檢校場(chǎng)與航測(cè)內(nèi)業(yè)實(shí)驗(yàn)室，最終建立了航空攝影測(cè)量實(shí)習(xí)基地。并根據(jù)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)與工程化實(shí)習(xí)相結(jié)合的原則，設(shè)計(jì)完善了相關(guān)實(shí)習(xí)項(xiàng)目，使其貫穿相機(jī)檢校、航空攝影、外業(yè)控制測(cè)量、野外調(diào)繪與內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理等主要流程。通過(guò)航空攝影測(cè)量實(shí)習(xí)平臺(tái)(如圖3所示)的建設(shè)與實(shí)踐，充分結(jié)合攝影測(cè)量實(shí)際生產(chǎn)工藝，將攝影測(cè)量學(xué)課程的基本理論知識(shí)完整地關(guān)聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了航空攝影、航測(cè)外業(yè)控制測(cè)量、相機(jī)檢校、航測(cè)內(nèi)業(yè)測(cè)圖及4D產(chǎn)品制作等任務(wù)，極大地提高了該方向相關(guān)課程的實(shí)踐教學(xué)水平。

圖3　基于CDIO的航攝實(shí)踐教學(xué)模式

四、構(gòu)建校企合作開(kāi)放型人才培養(yǎng)體系

人才培養(yǎng)體系是創(chuàng)新研究能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)和拓展的重要保障，在提高學(xué)生專業(yè)技能和加強(qiáng)綜合素養(yǎng)方面具有不可或缺的作用，依托現(xiàn)有人才培養(yǎng)平臺(tái)，聯(lián)合政府和企業(yè)等社會(huì)資源，構(gòu)建多層次開(kāi)放型人才培養(yǎng)體系(如圖4所示)。第一層次包括示范試驗(yàn)、認(rèn)識(shí)試驗(yàn)和驗(yàn)證性課程試驗(yàn)，針對(duì)學(xué)科基礎(chǔ)課程群設(shè)置；第二層次包括綜合性和設(shè)計(jì)性試驗(yàn)，以及專題綜合訓(xùn)練和模擬實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，針對(duì)部分基礎(chǔ)課程和方向課程群設(shè)置；該兩層次的大部分模塊可在校內(nèi)完成，采用教師引導(dǎo)、學(xué)生參與的傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)形式進(jìn)行授課，以培養(yǎng)基本技能為主。第三層次為綜合性訓(xùn)練環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)軟件開(kāi)發(fā)應(yīng)用能力、專門數(shù)據(jù)采集處理和生產(chǎn)等專業(yè)技能；第四層次為個(gè)性化實(shí)踐模塊，為具有不同興趣方向的高年級(jí)學(xué)生提供拓展研究開(kāi)發(fā)和綜合實(shí)踐能力等專業(yè)素養(yǎng)的場(chǎng)所；該兩層次實(shí)踐內(nèi)容在校內(nèi)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)基地和地方合作企業(yè)等實(shí)訓(xùn)平臺(tái)完成，采用導(dǎo)師引導(dǎo)、學(xué)生主導(dǎo)、校企合作、四方聯(lián)動(dòng)的培養(yǎng)方式[9-10]。在實(shí)施過(guò)程中通過(guò)對(duì)不同專業(yè)課程中相關(guān)實(shí)踐環(huán)節(jié)的特點(diǎn)與關(guān)系的剖析，結(jié)合專業(yè)技能培訓(xùn)的本質(zhì)，由淺入深，從專業(yè)基礎(chǔ)開(kāi)始逐步引導(dǎo)至專業(yè)，最終規(guī)范至行業(yè)，進(jìn)行流水線教學(xué)，總體上形成了縱橫相連、層次銜接的緊湊型人才培養(yǎng)體系。

圖4　校企合作開(kāi)放型人才培養(yǎng)體系設(shè)計(jì)框架

五、結(jié)束語(yǔ)

測(cè)繪地理信息類本科專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式建設(shè)具有重要的實(shí)踐意義。首先，通過(guò)課題的研究與實(shí)踐，建立了一種符合應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的新體系，與當(dāng)前和今后測(cè)繪地理信息行業(yè)發(fā)展和人才需求趨勢(shì)相適應(yīng)。其次，通過(guò)構(gòu)建“一干兩軸三維”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，增強(qiáng)了該類專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)，拓寬了接受知識(shí)的口徑；以人為本的分類培養(yǎng)指導(dǎo)，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，設(shè)置具有特色的專業(yè)培養(yǎng)方向，為學(xué)生和社會(huì)提供了更大的匹配性。第三，創(chuàng)新研究和創(chuàng)新實(shí)踐同步拓展側(cè)重工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的培養(yǎng)模式定位，既培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的綜合能力和創(chuàng)新意識(shí)，也有助于提高本科學(xué)生的理論研究能力，明顯改善了學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力、 軟件應(yīng)用與開(kāi)發(fā)能力。除此之外，基于上述創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式進(jìn)行測(cè)繪地理信息類人才培養(yǎng)體系建設(shè)，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教師科研項(xiàng)目、校企合作工程項(xiàng)目、專業(yè)服務(wù)社會(huì)、大學(xué)生科研立項(xiàng)、專業(yè)競(jìng)賽和自主創(chuàng)業(yè)等形式的教學(xué)與實(shí)踐活動(dòng)提供了統(tǒng)一的軟硬件環(huán)境。

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Establishment on A Trunk-Two Axes-Three Directions Talent Training Mode of Surveying, Mapping and Geo-information Undergraduate Major

LIAN Dajun,ZHANG Xiongwu,ZHANG Xu,DU Jinglong,YANG Zhaohui,YAN Yong,ZHANG Zhimin

連達(dá)軍，張兄武，張序，等.測(cè)繪地理信息類本科專業(yè)“一干兩軸三維”人才培養(yǎng)模式建設(shè)[J].測(cè)繪通報(bào)，2016(10)：137-140.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2016.0349.

2016-03-07；

2016-05-27

江蘇省高等教育教改研究課題(2013JSJG246)

連達(dá)軍(1972—)，男，博士，副教授，主要從事測(cè)繪工程與GIS應(yīng)用方面的教學(xué)與科研工作。E-mail：ldjwwyx@126.com

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0494-0911(2016)10-0137-04