馬曉雙

(安徽大學 資源與環(huán)境工程學院，安徽 合肥 230601)

測繪科學與技術是地球科學、空間科學與技術等相關學科獲取信息的重要手段，測繪學科在國民經(jīng)濟建設領域有著舉足輕重的作用。作為知識創(chuàng)造的源泉，高等院校為測繪學科本科畢業(yè)生和人才的培養(yǎng)提供了搖籃。隨著國家經(jīng)濟水平的快速增長，我國在城鄉(xiāng)規(guī)劃、農(nóng)林生產(chǎn)、礦山開墾及交通建設等諸多領域對測繪類人才的需求愈來愈旺盛；并且，隨著科技水平的提高以及社會快速的信息化發(fā)展，測繪科學技術也發(fā)生了巨大的變革，這無疑對高校測繪人才的培養(yǎng)提供了很好的發(fā)展契機，但同時也施加了更多的嚴峻挑戰(zhàn)。

信息化時代下高校測繪相關專業(yè)本科生培養(yǎng)的一大目標就是要培養(yǎng)富有創(chuàng)新能力的應用型測繪人才。創(chuàng)新能力包括創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和科技素質。創(chuàng)新意識決定了創(chuàng)新的產(chǎn)生，創(chuàng)新思維是創(chuàng)新的關鍵并決定了創(chuàng)新的成功和水平，科技素質是創(chuàng)新的基礎[1]。目前，國內(nèi)眾多高校雖然也認識到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性，但在測繪人才培養(yǎng)的過程中，具體課程或教學環(huán)節(jié)的教學目標仍然是以書本知識傳授為主，教學方法主要還是“填鴨式”傳授知識，對學生的主體創(chuàng)造性、科研能力和動手能力培養(yǎng)重視不夠，直接影響到學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

針對上述問題，本文從多個角度出發(fā)，探討信息化時代背景下測繪相關專業(yè)本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和提升的途徑，以期為國內(nèi)高等院校創(chuàng)新型高素質測繪人才的培養(yǎng)提供借鑒與參考價值。

一、測繪學科的演變及人才培養(yǎng)目標的定位

當今世界已步入信息化的高速發(fā)展時代，信息產(chǎn)業(yè)早已成為經(jīng)濟增長新的驅動力。測繪學科也正經(jīng)歷著從數(shù)字化測繪到信息化測繪的發(fā)展階段[2]。早期的測繪學科基本利用地面觀測技術、手工操作等方式進行數(shù)據(jù)采集和處理, 測繪精度偏低，勞動強度大, 處理周期長, 并且還因為受到測繪儀器和方法的限制導致測繪工作只能在局部地區(qū)或靜態(tài)狀態(tài)或特定時間段下展開。之后，空間技術的發(fā)展和各種對地觀測衛(wèi)星的應用, 使人類有了整體對地球觀測的途徑, 遙感衛(wèi)星觀測技術能提供全球性、連續(xù)重復性的對地觀測數(shù)據(jù)，數(shù)字化測繪技術由此誕生。與傳統(tǒng)測繪技術相比，數(shù)字化測繪的輸出結果具有更大的直觀性，能讓用戶獲取更豐富的信息以滿足其更高的需求[3]。

現(xiàn)如今，人們在日常生活中越來越離不開空間定位技術。用戶需要通過空間位置的確定，才能獲得大量與位置有關的信息。而信息化測繪技術在這一過程中起著至關重要的作用。人們需要利用信息化測繪技術進行實時定位，以滿足自身對空間信息的需求。甚至于我國許多建筑在施工的過程中都需要信息化測繪技術才能有效完成。這都充分地證明了信息化測繪的重要性。信息化測繪技術是數(shù)字化測繪技術更進一步的發(fā)展，它除了之前所述的數(shù)字化測繪的優(yōu)點之外，還具有整合、篩選、優(yōu)化的功能，進而更能適應現(xiàn)今信息化社會對測繪學科的新要求。

作為現(xiàn)代社會產(chǎn)業(yè)結構中重要的組成部分，以測繪為基礎和主干的地理信息產(chǎn)業(yè)已進入高速發(fā)展期。測繪學科與其他交叉學科的融合日益密切，空間大數(shù)據(jù)理念也推動了測繪學科的革新。測繪新技術、新觀點不斷涌現(xiàn)。重新思考和審視當前背景下測繪相關專業(yè)人才培養(yǎng)的目標和定位已經(jīng)勢在必行。測繪專業(yè)利用測繪學、數(shù)學、計算機科學等相關知識，測定地球與其它星體形狀、構筑物的三維特征及其與指定參考系的關系、地球重力場及其內(nèi)部物理特征、運動物體的特征及多維參數(shù)等，并研究這些技術在城鄉(xiāng)規(guī)劃、工程、工業(yè)、資源監(jiān)測與管理、生態(tài)環(huán)境等領域中應用的基本理論與方法。測繪專業(yè)人才的培養(yǎng)模式應在學科發(fā)展的基礎上,以適應市場需求為導向, 以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、應用能力、適應社會需要的復合型人才為目標, 在加強基礎理論教育的基礎上, 加強專業(yè)素質教育的培養(yǎng), 強調包括思想素質在內(nèi)的綜合素質教育, 提升動手能力、綜合運用知識的能力,使學生打好基礎, 開拓創(chuàng)新思維, 立足于當前, 面向于未來, 走全面發(fā)展地成長道路。

具體而言，筆者認為，信息化時代下測繪專業(yè)本科生的培養(yǎng)目標可定位為：培養(yǎng)適應我國社會主義現(xiàn)代化建設需要，德、智、體全面發(fā)展的測繪學科優(yōu)秀人才。畢業(yè)生應具有較全面的測繪地理信息基礎理論與知識，掌握工程測量、攝影測量、資源與環(huán)境生態(tài)等方面的技術；具備吃苦耐勞的作風和團結協(xié)作精神，具有以全球定位系統(tǒng)、遙感、地理信息系統(tǒng)技術(“3S”技術)為代表的現(xiàn)代空間信息綜合處理能力，接受科學思維和工程實踐訓練，擁有較強的創(chuàng)新意識和科學素養(yǎng)，具備較強解決復雜工程問題和一定科學研究的能力。畢業(yè)生能在測繪、城市與工程建設、土地礦產(chǎn)資源、地質生態(tài)環(huán)境和規(guī)劃等領域從事與測繪地理信息、資源與生態(tài)環(huán)境有關的應用、技術開發(fā)、生產(chǎn)管理、科學研究和行政管理等工作。

二、改革教學方法和課程體系

(一)創(chuàng)新教學方法，突破創(chuàng)新思維的枷鎖

創(chuàng)新思維是指以新穎獨創(chuàng)的方法解決問題的思維過程，通過這種思維能突破常規(guī)思維的界限，以超常規(guī)甚至反常規(guī)的方法、視角去思考問題，提出與眾不同的解決方案，從而產(chǎn)生新穎的、獨到的、有社會意義的思維成果[4]。傳統(tǒng)課堂“填鴨式”教學模式難以適應于信息化時代下的測繪人才培養(yǎng)目標，它很少能給大學生提供科學研究的機會，科研素養(yǎng)難以得到提高，難以做到學以致用，科學思維被枷鎖限定在狹小空間之內(nèi)。這就要求教師必須通過教學方式的改進來打破束縛學生思維的各類枷鎖。多些課堂問答，鼓勵“一問多解”，破解從眾枷鎖；鼓勵對教師所授知識點及授課方式的建議或疑意，破除權威枷鎖；教師可對書本中不當?shù)闹R點進行詳細地指正和深入的探討，突破書本型枷鎖。

另外，要幫助學生突破創(chuàng)新思維的枷鎖，就要激起學生進行創(chuàng)新的樂趣。對創(chuàng)新的強烈興趣，是進行創(chuàng)造活動最重要的心理條件之一，有了進行研究或創(chuàng)造的興趣，就能沉浸其中，耐心摸索；并且，隨著摸索過程的深入，興趣并不會因為得到了部分滿足而消亡，而是更加擴張和豐富[5]。因此，這就要求教師在教學過程中重視對學生興趣的培養(yǎng)。在教學過程中，教師群體要善于尋找契機為學生提供運用所學知識進行舉一反三的情景，提高學生的“泛化學習能力”，并讓學生體驗借助自身“泛化學習能力”解決問題所帶來的成就及愉悅感。當一位學生在創(chuàng)新活動中的成就及愉悅感不斷累加，其參加創(chuàng)新活動的興趣自然也會逐步累加。

(二)放眼未來，完善理論課程體系

作為四年制的本科專業(yè)，測繪學科相關專業(yè)培養(yǎng)方案中的課程一般包含如下四大類型：第一大類是公共基礎課和基本素質課程，主要包括高等數(shù)學、大學生英語、思想政治、計算機基礎、體育等，這一類課程各專業(yè)大體相同；第二大類是專業(yè)基礎課，主要包含測繪學概論、地圖學、測量學基礎、誤差理論與測量平差基礎、地理信息系統(tǒng)原理、攝影測量與遙感等，國內(nèi)不同院校測繪專業(yè)這一類課程的設置都大同小異； 第三大類課程是專業(yè)核心課，一般主要在大學二年級下學期及大學三年級開設；第四大類課程為專業(yè)限選課。

表1 測繪專業(yè)本科專業(yè)實驗課程設置方案

除了以上基本課程外，各院校也應當根據(jù)測繪行業(yè)最新發(fā)展及本身需求的知識能力全面整合課程體系。特別值得指出的是，正如之前所述，當今世界已步入信息化的高速發(fā)展時代，大數(shù)據(jù)、人工智能等新興概念和技術已呈現(xiàn)出欣欣向榮態(tài)勢，并且在測繪領域也出現(xiàn)許多成功應用的案例[6]。這就要求高校測繪專業(yè)在制定課程時，除了傳統(tǒng)的測繪類課程外，也應當本著面向未來的態(tài)度設置相適應的課程：注重計算機編程語言課程與專業(yè)課程的銜接，例如將“面向對象程序設計”課程同“測繪軟件開發(fā)”等課程相銜接；拓寬專業(yè)選修課程體系，在拓寬學生的專業(yè)基礎能力的同時，幫助學生了解更多交叉學科的知識。

(三)加強理論課程與實驗課程的相結合

測繪學科是一門對實際動手能力和軟件操作能力要求較強的學科，因此，實驗課程教學環(huán)節(jié)在測繪專業(yè)人才培養(yǎng)的過程中占有十分重要的地位。要培養(yǎng)測繪應用型創(chuàng)新人才，就要求根據(jù)理論課程合理設置相配套的實驗課程。將理論知識與實驗課程相結合的形式，是培養(yǎng)學生的動手能力和知識應用能力的有效途徑。然而，需要指出的是，測繪學科又是一門交叉性較強的學科，測繪專業(yè)學生既要掌握傳統(tǒng)測量類的課程知識，又要較廣泛地接觸和了解地理信息系統(tǒng)等交叉學科的專業(yè)知識。如果為每一門專業(yè)基礎課或核心課均設立獨立的實驗課程，則無疑會極大的增大學生的課業(yè)負擔，同時也不利于教學工作的組織安排和開展。因此，如何開設和整合一些主要理論課的配套實驗課程值得思索。

如表1，筆者從課程開設順序、課程授課內(nèi)容和課程間的相互關系等角度出發(fā)，提出一套實驗課程設置的思路：

1.對于測繪專業(yè)學生而言，測繪學概論和工程制圖是非常重要的基礎理論課，是學習其他測繪課程的重要先修課程，因此一般應將其設置在一年級。對應地，它們的配套實驗課可設置于一年級下學期。通過該實驗課的教學，一方面夯實學生對兩門重要基礎課的理論知識的掌握和深入認知，另一方面幫助學生熟練掌握傳統(tǒng)和常用的測量工具和工程制圖軟件。

2.地理信息系統(tǒng)原理和地圖學是測繪學科兩門重要的核心課程，建議設置學期為二年級上學期。與此同時，通過對應實驗課的開設，幫助學生掌握利用ArcGIS軟件進行空間分析的能力，學會利用ArcGIS及其他常用軟件實現(xiàn)地圖的設計和制作。

3.攝影測量與遙感作為測繪學科的一個重要分支，也是測繪專業(yè)的重要核心課程。由于兩門學科不少知識點存在相似度，故可考慮將其實驗課進行整合。通過整合后的實驗，幫助學生熟練掌握攝影測量及三維建模軟件，如3D-max;熟練掌握常用遙感軟件，如ENVI。

4.編程能力的培養(yǎng)對于當代測繪專業(yè)學生而言也十分重要。因此，可考慮將數(shù)據(jù)結構課程及空間數(shù)據(jù)庫課程配套的實驗課進行整合，幫助學生熟練掌握VC等編程，掌握常用的空間數(shù)據(jù)庫管理軟件。

三、重視大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目

大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目是指國家為促進高等學校轉變教育思想觀念，改革人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)適應創(chuàng)新型國家建設需要的高水平創(chuàng)新人才而設立的面向本科學術層次的科技創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)項目[7]。大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的開展有著如下的作用：

(一)促進大學生鞏固和拓展知識面，奠定創(chuàng)新思維的基礎

重視科學研究已經(jīng)成為當今世界各國大學，特別是研究型大學的基本特性。因此，高等院校人才培養(yǎng)的一大目標就是讓學生參與知識的研究，從參與中得到學習。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目作為一個讓學生參與知識研究的平臺，可以幫助大學生不斷地鞏固基礎知識、拓展自身的視野。首先，在申請創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃之前，大學生必須對前沿的或感興趣的課題或方向有一個較近距離的了解，在了解的基礎主動聯(lián)系相關方向導師，闡明自己的想法，提出實施方案當中的疑問，形成一種問題意識。這一過程能促進個體不斷地積極思考，不斷地提出問題和解決問題，這將會為創(chuàng)新思維打開良好的開端。之后，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目立項后的實施階段，參與項目的學生需要思考和提出項目的解決方案，分析方案的可行性，便能形成一個發(fā)現(xiàn)問題、解決問題再到發(fā)現(xiàn)問題的螺旋式的前進學習過程。在這個以問題為引導的探索過程中，項目參與者能不斷地豐富自己的知識庫，拓展自身的視野，從而能為創(chuàng)新思維奠定良好的基礎。

(二)幫助大學生樹立自信心，打破思維枷鎖，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和主動意識

創(chuàng)新思維的根本就是革新，而創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的最本質要求自然是創(chuàng)新，這就要求創(chuàng)新項目的參與學生或研究新的課題，或運用新的方案解決舊課題，這就是創(chuàng)新的開始。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目鼓勵學生去創(chuàng)新、甚至是自主創(chuàng)業(yè)，就是要求學生勇于挑戰(zhàn)權威，突破思維定勢的枷鎖，發(fā)揮自身的主觀能動性。學生在創(chuàng)新項目中解決每個問題的過程，就是一次創(chuàng)新觀點的驗證過程；學生在創(chuàng)業(yè)項目中克服每個困難的過程，就是一次對自身能力的肯定過程，就是一次提升自我信心的過程。學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和科技素質塑造完整之后，在日常生活和學習遇見到一些特點問題就會激發(fā)其創(chuàng)新意識，就能從不一樣的角度去合理地、創(chuàng)新地解決問題，形成生活中創(chuàng)新無處不在的態(tài)式[8]。

由此可見，大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的開展對于大學生創(chuàng)新能力和主觀能動性的培養(yǎng)有著重要的意義。高校應當重視這一事實，合理統(tǒng)籌和布局大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的開展。項目申報之前，學院內(nèi)部應當大力地宣傳申報政策，讓學生更好地了解項目的申報途徑、資助力度等，擴大影響力和受眾面；院系內(nèi)部協(xié)調和鼓勵學生根據(jù)興趣愛好聯(lián)系項目導師，組建課題組；學校通過多途徑獎勵立項項目的參與師生。

四、鼓勵學生參與學科競賽

目前，國內(nèi)測繪相關專業(yè)比較常見的科學競賽包括全國大學生測繪技能大賽、全國大學GIS應用技能大賽、以及各省主辦的測繪大賽或GIS技能大賽等。

學科競賽的主題往往來自日常生活，貼近生活。但從競賽設置目的來講，它又必然超出生活[9]。大學生學科競賽通常是為了解決日常生產(chǎn)生活中所遇到的較困難或有待解決的問題。要完成這一目標，就要求學生要有自己的想法，要將自己脫離出傳統(tǒng)觀念的束縛，合理運用知識庫內(nèi)的儲備，創(chuàng)新解決問題的過程及方式，最終實現(xiàn)問題的解決。所以，學科競賽是大學生培養(yǎng)創(chuàng)新意識、提高創(chuàng)新能力的一個重要途徑。

另外，為培養(yǎng)學生的自主學習能力，我國舉辦的學科競賽一般采用半開放式，參賽者可以運用書籍、網(wǎng)絡、各種參考文獻等多種途徑獲取競賽試題信息。同時，團隊形式是大學生學科競賽的主要形式。特別是對于測繪專業(yè)的相關競賽而言，團隊合作的要求更加明顯。無論是全國性的測繪技能大賽還是省級的測繪技能大賽，通常都會分為水準測量組、導線測量組等等。這些組別都需要數(shù)人組成小組方能參賽，并且小組不同的成員在測量的過程中有著不同的分工。這種大學生組團參賽的最大優(yōu)點是能培養(yǎng)多名隊員的自主學習能力，發(fā)揮隊員間的相互協(xié)調和組織能力，并在此過程中共同促進和成長。

隨著學科競賽的地位及作用的提高以及競賽更具專業(yè)性，測繪類專業(yè)應當更加重視大學生的學科競賽，盡量委派經(jīng)驗豐富的專家進行指導。教師在培訓過程中應當積極引導學生將已學知識、已有技能交叉綜合運用，同時充分利用前沿的科學理論或教學手段，開啟學生創(chuàng)造性思維，促成大學生創(chuàng)新能力的形成。

五、在社會實踐中培養(yǎng)創(chuàng)新能力

認識往往來自于實踐，也受實踐所革新。實踐是溝通知識與創(chuàng)新間的通途。正所謂“紙上得來終覺淺，悟出始知深，絕知此事要躬行”?！拔颉本褪侵競€體通過自身的經(jīng)驗和已有知識對新事物進行理解、吸收和掌握的過程，這一過程往往需要豐富的想象力和領悟問題的敏銳性；“躬行”是指通過親身活動與實踐達到對知識的領悟和掌握[10]。所以，創(chuàng)新思維能力與知識、實踐存在著有機的內(nèi)在關聯(lián)。知識和想象力是創(chuàng)新能力的基礎，而實踐和動手能力則是人類創(chuàng)新知識的源泉。測繪學科是一門對實際動手能力有較強要求的學科，缺少了實踐鍛煉，缺少了動手能力，大學生創(chuàng)新力的培養(yǎng)就是“紙上談兵”而已[11][12]。目前，大學生創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的主要社會實踐途徑有假期專業(yè)實習和創(chuàng)新基地實習。

(一)假期專業(yè)實習

假期專業(yè)實習，是指學校利用假期時間有計劃、有目的地組織學生赴校內(nèi)或校外的實習場所進行鍛煉，通過利用專業(yè)知識解決實際生活生產(chǎn)問題的過程，以幫助學生更牢固的掌握專業(yè)知識。除此之外，它還具有加深大學生對本專業(yè)的了解、確認適合的職業(yè)、為向職場過渡做準備、增強就業(yè)競爭優(yōu)勢等多方面意義。

對于測繪類專業(yè)而言，目前國內(nèi)大部分院校采取的假期專業(yè)實習形式包括校內(nèi)測繪實習、校外地理實習等。其中，校內(nèi)測繪實習的內(nèi)容主要為，學生在教師的帶領下，對校園內(nèi)部的地形進行測繪，最后對學院布局進行繪圖，制作出一幅優(yōu)秀的校園地圖。而校外地理實習的方式多為組織學生去往校外實習基地或者有代表性地貌的景區(qū)，結合書本知識認識和了解當?shù)氐刭|地貌和水文，調研當?shù)氐沫h(huán)境生態(tài)狀況，最后對調研結果形成數(shù)據(jù)統(tǒng)計、文字報告、圖幅展示等成果，為當?shù)爻青l(xiāng)規(guī)劃建設提供決策支持。

與書本中的固化知識點不同，實習過程中遇到的問題往往是更加復雜多變的。實習中這些問題從發(fā)現(xiàn)、到分析、再到解決，都需要豐富的知識庫、敏銳的洞察力和較強的動手能力。一次專業(yè)實習的過程，就是一次接近實際生產(chǎn)情景的過程，就是一次將理論知識轉化為認識和獲取解決實際問題能力的過程。所以，假期專業(yè)實習對于開發(fā)大學生創(chuàng)新思維能力也具有極其重要的推動意義。

(二)創(chuàng)新基地實習

創(chuàng)新實習基地通常是由學校獨立創(chuàng)建或聯(lián)合企業(yè)力量創(chuàng)辦的集生產(chǎn)、教學、科研(“產(chǎn)學研”)為一體的實習基地，它為大學生的實踐學習提供了實實在在的、有針對性的、前沿性的鍛煉和認知場所，也為鑄就大學生的實踐技能和創(chuàng)新能力提供了穩(wěn)定的實踐平臺。

學校自籌自建的實習基地是開展實訓教學和科研的可靠場所，甚至可成為大學生創(chuàng)新成果技術轉化與創(chuàng)業(yè)孵化的平臺[13]。大學生既可以在校內(nèi)實習基地進行生產(chǎn)實踐，完成一些創(chuàng)造性的專業(yè)設計，也可以展開一些科技開發(fā)的活動。這類實習基地為理論教學與實踐教學的結合提供了平臺，大學生在實訓中能更牢固地理解基礎理論知識和技能，學習興趣能夠得到較大地激發(fā)和推動，動手能力、專業(yè)技能和創(chuàng)新思維能力也都能得到提升。

校外創(chuàng)新實習基地通常是由企事業(yè)提供的實習基地，它是架通社會與校園的橋梁，是有效促進學生與就業(yè)市場、社會服務相溝通的途徑。目前而言，對于我國許多高校的測繪類專業(yè)來說，校外實習基地是一類主要的校外實習場所。主要是由測繪行業(yè)內(nèi)的一些公司通過同學校簽署人才培養(yǎng)協(xié)議，接收即將畢業(yè)的大四學生進入公司進行鍛煉和實習，并根據(jù)學生實習期的綜合表現(xiàn)，在其畢業(yè)后擇優(yōu)錄取成為正式員工。

實習基地既能給大學生提供新穎真實的實習場所和參加校外實踐活動的契機，也能提高學生置身于真實的工程生產(chǎn)背景下時發(fā)現(xiàn)問題、思考并解決問題的能力?？偠灾?，“產(chǎn)學研”有機融合的實踐教學方案，能對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)起到較大的助力作用。

六、結語

社會的進步源于創(chuàng)新，創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是國家對高等教育的迫切要求。本文以測繪學科目前的發(fā)展趨勢為起點，從多個角度出發(fā)，探討了如何借助多途徑來提升測繪相關專業(yè)大學生的創(chuàng)新能力，以期為國內(nèi)高等院校創(chuàng)新應用型測繪人才的培養(yǎng)提供借鑒與參考價值。

最后需要指出的是，測繪創(chuàng)新人才的培養(yǎng)機制是一個長期積累和探索的過程，也是一個復雜的系統(tǒng)，難以靠短時間、少數(shù)渠道的投入或摸索就能得到有效的解決方案，這就要求高校需統(tǒng)籌制定長期的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式；另外，測繪學科創(chuàng)新人才的培養(yǎng)又是一個開放的課題，不同的高校如何結合自身的特點和不同院系學科的特性，因材施教，也有待在實踐中摸索。