王梅力　董莉莉　張用川

【摘要】大數(shù)據(jù)時代的來臨對城市總體規(guī)劃新模式中的人才培養(yǎng)提出了更高的要求。傳統(tǒng)教育中，受經(jīng)費以及時間等限制，往往局限于小范圍內(nèi)開展抽樣調(diào)研工作并收集數(shù)據(jù)，并不能覆蓋所有學(xué)生的需求。而在大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下，《城市總體規(guī)劃》課程教學(xué)可以充分基于便利的數(shù)據(jù)獲取來建設(shè)課程，更為充分地收集類型各異的數(shù)據(jù)，引入大數(shù)據(jù)技術(shù)至《城市總體規(guī)劃》課程建設(shè)與教學(xué)改革中，通過信息收集和分析，更新教學(xué)內(nèi)容，改進教學(xué)方式，以更好地適應(yīng)新時代城市總體規(guī)劃新模式對人才培養(yǎng)的要求。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)時代? 教學(xué)改革? 課程建設(shè)? 人才培養(yǎng)

【基金項目】重慶交通大學(xué)教育教學(xué)改革研究項目“基于大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的《城市總體規(guī)劃》課程改革”（2003027）。

【中圖分類號】G643 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）08-0182-02

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及，人類社會進入了“互聯(lián)網(wǎng)+”和“數(shù)據(jù)大爆炸時代”，作為重大時代轉(zhuǎn)型，大數(shù)據(jù)技術(shù)使得人們的思維、生活以及工作產(chǎn)生巨大變革，越來越多的學(xué)者開始關(guān)注大數(shù)據(jù)并運用軟件挖掘其中所蘊含的科學(xué)研究價值?！秶鴦?wù)院關(guān)于印發(fā)促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要的通知》正式于2015年9月發(fā)布，表明大數(shù)據(jù)已上升至中國國家戰(zhàn)略層面。2017年年底，在中共中央政治局第二次集體學(xué)習(xí)時，習(xí)總書記強調(diào)，領(lǐng)導(dǎo)干部需要以善于對數(shù)據(jù)進行獲取、分析以及運用作為基本功。需要強化學(xué)習(xí)，充分掌握以及用好大數(shù)據(jù)，提升運用數(shù)據(jù)促使工作得以推進的本領(lǐng)，持續(xù)提升把握大數(shù)據(jù)發(fā)展規(guī)律的能力。由此可見，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為驅(qū)動城市發(fā)展的新動力;數(shù)據(jù)為更加精準(zhǔn)、精細(xì)和精確地把脈城市問題、輔助城市決策、監(jiān)測城市運行提供了可能;大數(shù)據(jù)已上升為國家戰(zhàn)略層面的政策導(dǎo)向，成為創(chuàng)新驅(qū)動與轉(zhuǎn)型調(diào)整的新動力。對比煤炭以及石油等資源，大數(shù)據(jù)的價值更為凸顯。[1] 本文結(jié)合承擔(dān)的《城市總體規(guī)劃設(shè)計》課程，探討基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的課程改革策略。

一、大數(shù)據(jù)技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展

2011年5月，美國EMC公司最先提出大數(shù)據(jù)概念。依據(jù)發(fā)布于IDC的研究數(shù)據(jù)來看，全球范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)量翻一番往往以兩年為周期，此前三年內(nèi)產(chǎn)生的全球數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)超過去四萬年形成的數(shù)據(jù)量。大數(shù)據(jù)技術(shù)是一種全新的數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)架構(gòu)或模式，運用各種現(xiàn)代信息技術(shù)，對需要處理的大量的、復(fù)雜的、即時的數(shù)據(jù)進行價值提純操作，以從中獲得有價值的規(guī)律，指導(dǎo)人類社會生產(chǎn)實踐。按照大數(shù)據(jù)的生命周期，可分解大數(shù)據(jù)核心技術(shù)為數(shù)據(jù)采集、處理、存儲以及分析等各類技術(shù)。其中，數(shù)據(jù)挖掘是一個非常重要的過程，希望在海量的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)中揭示此前未知、隱含其中且潛在價值極為顯著的信息，它以可視化技術(shù)、模式識別、人工智能以及統(tǒng)計學(xué)等各類技術(shù)為基礎(chǔ)，自動且智能地對海量數(shù)據(jù)進行分析，并進行推理，以便決策人員對問題形成正確的判斷，提高效率，避免不必要的風(fēng)險。[2] 此外，Apache軟件基金會的Hadoop屬于可擴展、高效且可靠的方式，它結(jié)合多維數(shù)據(jù)形式對數(shù)據(jù)屬性值進行表示，以通過各個維度來觀察數(shù)據(jù)并進行分析。

二、大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵與特點

大數(shù)據(jù)是一種大容量、多類型、訪問速度快、且具備較高應(yīng)用價值的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)屬于以云計算為基礎(chǔ)的一類處理數(shù)據(jù)以及應(yīng)用模式?；跀?shù)據(jù)交叉運用、集成共享，進而形成知識服務(wù)能力、智能資源。有關(guān)大數(shù)據(jù)的概念界定相對多樣，目前尚未形成統(tǒng)一且明確的定義。大數(shù)據(jù)軟件、維基百科以技術(shù)作為切入點提出如下描述：大數(shù)據(jù)屬于相對復(fù)雜且龐大的數(shù)據(jù)形式，大數(shù)據(jù)技術(shù)已難以匹配數(shù)據(jù)處理的傳統(tǒng)管理以及應(yīng)用方法。[3] 大數(shù)據(jù)技術(shù)正在迅速發(fā)展成為新一代信息技術(shù)和服務(wù)業(yè)態(tài)，能夠收集、存儲和分析大量來源分散、格式多樣的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)新規(guī)律、創(chuàng)造新價值、培養(yǎng)新能力。

大數(shù)據(jù)的核心不在于海量數(shù)據(jù)，而是數(shù)據(jù)的分析和挖掘帶來的有研究價值的信息。大數(shù)據(jù)呈現(xiàn)下列特征：

數(shù)據(jù)呈現(xiàn)較大差異化程度：數(shù)據(jù)類型多樣，存在應(yīng)用特征、數(shù)據(jù)格式以及編碼方式等方面差異，諸多信息源形成海量異構(gòu)數(shù)據(jù)。

極大的數(shù)據(jù)容量：信息設(shè)備形成極大的海量數(shù)據(jù)規(guī)模，且遠(yuǎn)比當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的信息流量更大，將以PB級別作為常態(tài)。

極快的處理速度：大數(shù)據(jù)需要在獲取速度和分析速度上要及時迅速。保證在短時間內(nèi)更多的人接收到信息。

極強的時效性：數(shù)據(jù)時效性問題是數(shù)據(jù)質(zhì)量的主要影響因素之一，數(shù)據(jù)質(zhì)量對數(shù)據(jù)的應(yīng)用效果起著至關(guān)重要的作用。

較高的可視化程度：以圖像、圖形等方式來體現(xiàn)大型數(shù)據(jù)集內(nèi)的數(shù)據(jù)，并通過運用開發(fā)工具、數(shù)據(jù)分析等對未知信息有所發(fā)現(xiàn)。

極高的復(fù)雜度：數(shù)據(jù)量巨大，來源多渠道。數(shù)據(jù)處理的傳統(tǒng)方式已不再匹配大數(shù)據(jù)，需以全新方法使得統(tǒng)一接入異構(gòu)數(shù)據(jù)、處理實時動態(tài)數(shù)據(jù)的需求得到滿足。[4]

三、高?！冻鞘锌傮w規(guī)劃》課程教學(xué)現(xiàn)狀

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，大數(shù)據(jù)的輔助和參與將會使教學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生一場質(zhì)的革命。大數(shù)據(jù)雖然在戰(zhàn)略咨詢、網(wǎng)絡(luò)購物、城市規(guī)劃、交通規(guī)劃等領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用，但在高?！冻鞘锌傮w規(guī)劃》課程教學(xué)領(lǐng)域鮮有涉及。傳統(tǒng)教學(xué)方式忽略學(xué)生的知識水平與信息反饋。

傳統(tǒng)的高校教學(xué)方式中，“照本宣科”的問題依然突出。而分析學(xué)生個體差異，制訂因材施教的教學(xué)理念難以在高校教學(xué)中得以應(yīng)用。大數(shù)據(jù)改變了高校教與學(xué)的模式，因此通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，實時了解學(xué)生知識基礎(chǔ)，及時獲取學(xué)生興趣與需求就成為解決這一問題的關(guān)鍵技術(shù)。教材知識更新速度無法滿足當(dāng)代大學(xué)生對新知識的需求。

教材知識的更新速度過慢已經(jīng)成為學(xué)界共識。而新時代的大學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)的幫助下更容易接收先進的知識，相對陳舊的知識無法滿足學(xué)生的新知識需求。這就需要教師在教學(xué)中補充和更新現(xiàn)在的《城市總體規(guī)劃》課程書本知識，以更為新穎的方式呈現(xiàn)給學(xué)生。因此，更新反映大數(shù)據(jù)技術(shù)等前沿性和時代性的教學(xué)內(nèi)容，并通過大數(shù)據(jù)技術(shù)了解學(xué)生基礎(chǔ)與需求，也是對現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容的有益補充和完善。

四、基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的《城市總體規(guī)劃》課程改革策略

在未來的城市發(fā)展方面，城市總體規(guī)劃屬于重要指南，明確城市性質(zhì)屬性，制定發(fā)展目標(biāo)與規(guī)模，部署空間格局，協(xié)調(diào)基建設(shè)施以及使用土地狀況。在城市規(guī)劃編制工作中，城市總體規(guī)劃屬于首要階段，也是建設(shè)以及城市管理的重要依據(jù)。典型的城市大數(shù)據(jù)包括手機信令數(shù)據(jù)、地圖數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、住房數(shù)據(jù)、人口熱力圖、點評及簽到數(shù)據(jù)、夜光影像數(shù)據(jù)、網(wǎng)上消費數(shù)據(jù)、POI數(shù)據(jù)、位置照片、公交IC卡刷卡數(shù)據(jù)、街景圖片等。在傳統(tǒng)模式引導(dǎo)下的城市總體規(guī)劃中，由于受到當(dāng)時技術(shù)條件的限制，切實做好各項工作和有效解決實際問題是比較困難的，處理數(shù)據(jù)的效率和質(zhì)量無法得到保證，必然會使規(guī)劃數(shù)據(jù)分析過程中缺乏科學(xué)性，嚴(yán)重影響了城市經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，也對城市建設(shè)工作的成效造成極其不利的影響。因此，需要對傳統(tǒng)的城市總體規(guī)劃模式進行改革，推廣科學(xué)可行的新穎的城市總體規(guī)劃模式?！冻鞘锌傮w規(guī)劃》課程是城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)學(xué)生的專業(yè)核心課程之一，通過對這門課的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生運用城市規(guī)劃的基本理論、規(guī)劃設(shè)計的原則和方法去進行城市總體規(guī)劃的能力，為畢業(yè)后從事相關(guān)工作打好基礎(chǔ)。

大數(shù)據(jù)時代的來臨對城市總體規(guī)劃新模式中的人才培養(yǎng)提出了更高的要求，在《城市總體規(guī)劃》課程改革中，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以應(yīng)用于以下幾個方面：

（一）精準(zhǔn)教學(xué)

精準(zhǔn)教學(xué)是借助現(xiàn)代信息技術(shù)手段準(zhǔn)確把握施教者與受教者的學(xué)習(xí)狀態(tài)，重構(gòu)教學(xué)模式，設(shè)計精準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，遴選學(xué)習(xí)內(nèi)容，支持個性化學(xué)習(xí)，多維量化評價，監(jiān)測干預(yù)學(xué)習(xí)行為，使整個教學(xué)過程可衡量、可調(diào)控，通過對受教學(xué)生城市總體規(guī)劃教學(xué)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，系統(tǒng)了解學(xué)生知識基礎(chǔ)和興趣，真正做到“因材施教”，提升教學(xué)效果。[5-6]匯總產(chǎn)生自選課、結(jié)課、學(xué)習(xí)等全部階段的數(shù)據(jù)并進行分析，明確學(xué)生實際學(xué)習(xí)狀況，挖掘?qū)W習(xí)特點與習(xí)慣，及時調(diào)整課程整體難易程度，依據(jù)學(xué)生特點凸顯對人才的差異化、個性化培養(yǎng)。同時，通過受教學(xué)生深度訪談和問卷調(diào)查等方式，評價大數(shù)據(jù)在城市總體規(guī)劃教學(xué)中的實施效果。

（二）教學(xué)內(nèi)容更新

結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)，更新《城市總體規(guī)劃》課程教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建包括大數(shù)據(jù)類型、獲取方式、使用方法等應(yīng)用框架和教學(xué)內(nèi)容，并實時搜集和分析相關(guān)數(shù)據(jù)，完善教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過程。同時，結(jié)合我校城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)的《城市總體規(guī)劃》課程進行大數(shù)據(jù)應(yīng)用教學(xué)試驗，借助網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)教學(xué)計劃將課程教學(xué)案例視頻上傳網(wǎng)絡(luò)，開展翻轉(zhuǎn)課堂及線上線下混合式教學(xué)，實現(xiàn)教師角色的轉(zhuǎn)變，使教師由原來單一的知識講授傳播者，變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的知識傳授者和學(xué)習(xí)引導(dǎo)者、督促者、幫助者、考評者，充分體現(xiàn)以學(xué)為中心的教學(xué)理念。

（三）前期分析

城市規(guī)劃研究是以城市各類空間資源要素為對象，揭示現(xiàn)象、描述特征并解釋機制的過程，是科學(xué)開展規(guī)劃決策的必要步驟與有效手段。前期分析的目的是認(rèn)識城市規(guī)律，它是方案設(shè)計的基礎(chǔ)與前提。過去利用數(shù)據(jù)認(rèn)識城市規(guī)律通常運用到的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)有統(tǒng)計資料、問卷調(diào)查與基礎(chǔ)地理信息，反映的是特定時間節(jié)點上靜態(tài)的、局部的城市社會經(jīng)濟規(guī)律。[7]傳統(tǒng)的城市總體規(guī)劃研究通常建立在經(jīng)驗的總結(jié)和觀察之上，由經(jīng)驗判斷開展城市規(guī)劃與設(shè)計工作依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)量化分析。因此，為了更好地理解城市、認(rèn)識城市規(guī)律，新數(shù)據(jù)應(yīng)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)合使用，以提高研究數(shù)據(jù)的質(zhì)量和研究內(nèi)容的深度。

（四）方案設(shè)計

在城市總體規(guī)劃編制方面，制定用地規(guī)劃方案屬于一大關(guān)鍵內(nèi)容，傳統(tǒng)的城市總體規(guī)劃編制依賴于規(guī)劃師的經(jīng)驗認(rèn)識，規(guī)劃師綜合能力的高低、要求和偏好的合理性，對方案質(zhì)量有著直接影響。大數(shù)據(jù)技術(shù)產(chǎn)生了基于定量分析的規(guī)劃設(shè)計技術(shù)和手段，即“數(shù)據(jù)增強設(shè)計”。[8]數(shù)據(jù)增強設(shè)計是以城市定量分析為基礎(chǔ)的一類規(guī)劃設(shè)計方法。運用數(shù)據(jù)分析、預(yù)測等方法，將分析、研究、評價等各類支持工具運用于規(guī)劃設(shè)計整體進程中，基于數(shù)據(jù)論證使得設(shè)計變得更為科學(xué)，規(guī)劃設(shè)計人員自身的創(chuàng)造力也隨之得到激發(fā)。

（五）評估運營

城市規(guī)劃中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以實現(xiàn)對規(guī)劃實施過程的動態(tài)追蹤以及對規(guī)劃實施效果的評價。目前規(guī)劃評價主要關(guān)注于城市增長邊界（Urban Growth Boundaries，UGBs）評估與城市空間結(jié)構(gòu)評估。其中，城市增長邊界是我國城市規(guī)劃實施評價關(guān)注的重點內(nèi)容。過去利用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)，主要從物質(zhì)空間角度對規(guī)劃效果進行評價，如運用遙感的手段觀測城市的擴張與再開發(fā)。而新數(shù)據(jù)的產(chǎn)生則提供了從與人類活動、移動有關(guān)的社會空間維度進行評價的可能，如微博數(shù)據(jù)、百度熱力圖、公交地鐵刷卡數(shù)據(jù)、浮動車數(shù)據(jù)、人類活動熱點、土地使用強度等。但新數(shù)據(jù)存在的問題同樣在于它并非為規(guī)劃量身定做的數(shù)據(jù)，需要經(jīng)過運算處理方能轉(zhuǎn)化為可為規(guī)劃使用的數(shù)據(jù)。[9]

五、結(jié)語

大數(shù)據(jù)與高校教學(xué)相結(jié)合是大勢所趨，師生依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)獲得良好研發(fā)平臺，課堂內(nèi)容由此得到擴展并變得更為豐富，課堂授課傳統(tǒng)模式隨之得以變革。通過教學(xué)方法和評價過程的創(chuàng)新，使培養(yǎng)計劃和教學(xué)模式更加科學(xué)，更加符合學(xué)生個性發(fā)展的需要，有助于培養(yǎng)具有扎實基礎(chǔ)、知識面廣、創(chuàng)新意識強的高素質(zhì)新型跨世紀(jì)人才。

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[4]金江軍，郭英樓.智慧城市：大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)時代的城市治理[M].電子工業(yè)出版社，2016：88-89.

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[8]龍瀛，沈堯.數(shù)據(jù)增強設(shè)計——新數(shù)據(jù)環(huán)境下的規(guī)劃設(shè)計回應(yīng)與改變[J].上海城市規(guī)劃，2015（2）：82.

[9]龍瀛，羅子昕，茅明睿.新數(shù)據(jù)在城市規(guī)劃與研究中的應(yīng)用進展[J].城市與區(qū)域規(guī)劃研究，2018（3）：97-98.

作者簡介：

王梅力（1991年-），女，工程師，碩士，研究方向：生態(tài)城市與城市規(guī)劃。

董莉莉（1974年-），女，教授，博士，研究方向：建筑教育。

張用川（1986年-），男，講師，博士，研究方向：城市時空大數(shù)據(jù)挖掘。