譚興龍 丁 楠

(江蘇師范大學(xué) 地理測(cè)繪與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院, 江蘇 徐州 221116)

0 引言

改革開放以來,隨著全國(guó)科技事業(yè)的蓬勃發(fā)展,測(cè)繪事業(yè)迅速進(jìn)步,測(cè)繪先驅(qū)們?yōu)樽鎳?guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)、科學(xué)事業(yè)的繁榮做出了重要貢獻(xiàn)。隨著新時(shí)代科技進(jìn)步,我國(guó)測(cè)繪科學(xué)技術(shù)闊步前進(jìn),日新月異,測(cè)繪技術(shù)全面向數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化方向轉(zhuǎn)變,測(cè)繪學(xué)科也從單學(xué)科發(fā)展成多學(xué)科綜合研究[1]。同時(shí),傳統(tǒng)測(cè)繪應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)生較大變革,測(cè)繪與其他行業(yè)之間的交叉應(yīng)用和技術(shù)融合愈加緊密。為避免培養(yǎng)的測(cè)繪人才與社會(huì)需求之間出現(xiàn)脫節(jié),江蘇師范大學(xué)測(cè)繪工程專業(yè)探索創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案改革,力爭(zhēng)培養(yǎng)出既能滿足當(dāng)前社會(huì)需求、又能緊跟高技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的創(chuàng)新型復(fù)合型測(cè)繪人才。

1 測(cè)繪工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)改革背景

1.1 響應(yīng)新時(shí)代創(chuàng)新政策號(hào)召

黨的十九大報(bào)告進(jìn)一步明確了創(chuàng)新在引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的重要地位,提出要堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略,加快建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家。國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》,教育部在新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議中指出,堅(jiān)持“以本為本”,推進(jìn)“四個(gè)回歸”,加快建設(shè)高水平本科教育、全面提高人才培養(yǎng)能力[2]。2021年6月,教育部召開座談會(huì)學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平總書記在兩院院士大會(huì)、中國(guó)科協(xié)第十次全國(guó)代表大會(huì)上的重要講話精神,指出要加快構(gòu)建高質(zhì)量高?？萍紕?chuàng)新體系。這些文件對(duì)創(chuàng)新教育改革、建設(shè)創(chuàng)新型教師隊(duì)伍、構(gòu)建高校創(chuàng)新體系給出了具體意見。過去一年,習(xí)近平總書記向全球宣布北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通,國(guó)測(cè)一大隊(duì)等同志利用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)設(shè)備重新測(cè)量珠峰高程,一系列重大事件將中國(guó)的測(cè)繪事業(yè)推向了世界高峰[3]。雖然我國(guó)測(cè)繪行業(yè)取得了令人矚目的成績(jī),然而測(cè)繪人才培養(yǎng)仍然存在創(chuàng)新不足[4]。高校在培養(yǎng)測(cè)繪人才的過程中,不可僅將學(xué)生培養(yǎng)成測(cè)繪技術(shù)型的人才,更要注重創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。因此,作者所在高校為響應(yīng)新時(shí)代政策號(hào)召,探索新時(shí)代測(cè)繪工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)改革,力爭(zhēng)為社會(huì)培養(yǎng)具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新型人才。

1.2 契合新時(shí)代社會(huì)需求和新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

新時(shí)代測(cè)繪技術(shù)全面向數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化方向轉(zhuǎn)變,社會(huì)需求存在巨大變化。隨著5G時(shí)代的到來,大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等技術(shù)無縫注入測(cè)繪地理信息行業(yè),演變出更豐富的應(yīng)用,例如,智慧城市、無人機(jī)測(cè)繪、三維導(dǎo)航與測(cè)繪地理信息領(lǐng)域的融合發(fā)展迅速,基于測(cè)繪地理信息技術(shù)的智能制造、穿戴裝備、自動(dòng)駕駛等前沿領(lǐng)域進(jìn)入日常生活,測(cè)繪高科技新技術(shù)讓人民生活更加便捷智慧[5]。與此同時(shí),我國(guó)在全球地理信息感知、水體和地下空間測(cè)繪、地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)融合升級(jí)、數(shù)據(jù)智能化處理和信息挖掘、測(cè)繪衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取和應(yīng)用等關(guān)鍵共性技術(shù)領(lǐng)域還存在“卡脖子”問題,高精尖測(cè)繪地理信息裝備中部分關(guān)鍵核心技術(shù)還處于受制于人的困境[6]。為了更好適應(yīng)新時(shí)代社會(huì)需求和測(cè)繪新技術(shù)發(fā)展,攻克“卡脖子”問題,人才培養(yǎng)是關(guān)鍵,探索創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案勢(shì)在必行。

2 創(chuàng)新型人才培養(yǎng)改革理念和目標(biāo)

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力,江蘇師范大學(xué)測(cè)繪工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)改革思路,一是著力培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考與原始創(chuàng)新,克服以往的培養(yǎng)方案存在的學(xué)時(shí)、學(xué)分、課程設(shè)置過多,學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)、思考、參與創(chuàng)新環(huán)節(jié)較少等現(xiàn)象,創(chuàng)新性人才培養(yǎng)方案通過重視理論基礎(chǔ)、加強(qiáng)工程實(shí)踐和突出創(chuàng)新能力,提升學(xué)生核心競(jìng)爭(zhēng)力。二是新培養(yǎng)方案中課時(shí)設(shè)置與新技術(shù)深度融合,增加無人機(jī)測(cè)繪、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新課程的比重,緊跟新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。三是針對(duì)傳統(tǒng)測(cè)繪中的實(shí)踐教學(xué)給學(xué)生的印象大都是條件艱苦、環(huán)境惡劣、科技含量不高等負(fù)面印象,新培養(yǎng)方案中實(shí)踐教學(xué)突出測(cè)繪技術(shù)的數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化,提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)開展“無比例尺測(cè)圖”“地理實(shí)體”“圖庫(kù)一體化”等測(cè)繪新理論的實(shí)踐和應(yīng)用[7]。

江蘇師范大學(xué)測(cè)繪工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)以原始創(chuàng)新能力提升為核心,以分類分型人才培養(yǎng)模式為抓手,以優(yōu)化的課程體系為支撐,實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力、素質(zhì)三位一體協(xié)調(diào)發(fā)展,培養(yǎng)出具有空間地理信息采集、目標(biāo)定位、數(shù)據(jù)處理、成果加工與分析等能力;具有測(cè)繪工程的項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目管理、組織實(shí)施等能力;具有應(yīng)用自然科學(xué)、數(shù)學(xué)、信息科學(xué)等知識(shí)解決測(cè)繪工程領(lǐng)域相關(guān)的科學(xué)研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)能力;精通國(guó)家關(guān)于測(cè)繪地理信息行業(yè)相關(guān)政策和法規(guī),通過生產(chǎn)實(shí)踐鍛煉,具備注冊(cè)測(cè)繪師的基本素質(zhì)與能力;具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作和科學(xué)探索精神的交叉領(lǐng)域應(yīng)用的創(chuàng)新型人才。

3 創(chuàng)新型人才培養(yǎng)改革實(shí)踐與措施

江蘇師范大學(xué)測(cè)繪工程專業(yè)定位是立足測(cè)繪遙感與地理信息行業(yè),面向新時(shí)代智慧城市、全源導(dǎo)航、大數(shù)據(jù)分析、數(shù)字孿生等需求,培養(yǎng)具有從事“空天地”全息地理信息采集、處理與應(yīng)用等相關(guān)理論與技術(shù)的“新工科”復(fù)合型高級(jí)技術(shù)專業(yè)人才。為實(shí)現(xiàn)專業(yè)定位目標(biāo),在課程體系、創(chuàng)新課程、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行以下改革措施。

3.1 調(diào)整課程體系

為實(shí)現(xiàn)專業(yè)定位復(fù)合型高級(jí)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),本次江蘇師范大學(xué)測(cè)繪工程本科專業(yè)新的人才培養(yǎng)中課程體系調(diào)整為通識(shí)課程、基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、實(shí)踐課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與科研訓(xùn)練(表1)。其中通識(shí)課程注重課程思政和學(xué)生心理,具體包括校本、博雅、思想政治理論類課程、軍事體育類課程、外語類課程、計(jì)算機(jī)類課程、心理健康教育;實(shí)踐課程包括各類專業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等集中實(shí)踐環(huán)節(jié)、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))和課程實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與科研訓(xùn)練模塊注重獨(dú)立思考和原始創(chuàng)新,分為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程、科研訓(xùn)練課程?？倢W(xué)分為162,總學(xué)時(shí)為2 614,其中理論學(xué)時(shí)為1 854,實(shí)踐學(xué)時(shí)為760,實(shí)踐環(huán)節(jié)共計(jì)54.5學(xué)分,占總學(xué)分的33.64%。

表1 課程類型、結(jié)構(gòu)與體系

續(xù)表1

3.2 新增創(chuàng)新課程

針對(duì)專業(yè)定位中培養(yǎng)具有從事“空天地”全息地理信息采集、處理與應(yīng)用的目標(biāo),依照新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),修改和調(diào)整教學(xué)課程體系,引入新興的“無人機(jī)測(cè)圖”“導(dǎo)航與定位”“物聯(lián)網(wǎng)”“人工智能”等相關(guān)課程,更新教學(xué)平臺(tái),轉(zhuǎn)變教學(xué)方法,提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。其中,“無人機(jī)測(cè)圖”講授無人機(jī)手動(dòng)飛行操作、航線規(guī)劃、影像數(shù)據(jù)采集、空中三角測(cè)量、多視影像密集點(diǎn)匹配、數(shù)字表面模型數(shù)據(jù)生成、紋理貼合、實(shí)景三維建模、三維測(cè)圖及外業(yè)調(diào)繪與補(bǔ)測(cè)等[8],讓學(xué)生在學(xué)習(xí)完攝影測(cè)量學(xué)和傳統(tǒng)數(shù)字地形測(cè)量實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上,感受無人機(jī)測(cè)圖的優(yōu)勢(shì)。“導(dǎo)航與定位”主要講授多源傳感器定位原理、數(shù)據(jù)融合理論、室內(nèi)外無縫定位方法及其相應(yīng)的編程開發(fā)。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS)定位原理與應(yīng)用的基礎(chǔ)上,開拓傳統(tǒng)導(dǎo)航定位應(yīng)用場(chǎng)景,提升學(xué)生創(chuàng)新思維和開發(fā)能力。“物聯(lián)網(wǎng)”和“人工智能”講授機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等智能理論,融合測(cè)繪理論方法和應(yīng)用場(chǎng)景,拓寬學(xué)生思維局限,在學(xué)科交叉融合中激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力。

3.3 優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)3.3.1 復(fù)雜場(chǎng)景,開發(fā)虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)

我校新增了虛擬仿真教學(xué)平臺(tái),針對(duì)傳統(tǒng)測(cè)量教學(xué)中存在的貴重測(cè)繪儀器不足、儀器操作易損壞等情況,可先在虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)中學(xué)習(xí)儀器使用、操作,練習(xí)熟悉后使用真實(shí)儀器,這種“虛實(shí)結(jié)合”的方式,極大提高了貴重儀器的使用安全和學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。針對(duì)測(cè)繪中部分實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景如“礦井聯(lián)系測(cè)量”“無人機(jī)實(shí)操飛行”“精密工程測(cè)量”等環(huán)境復(fù)雜、危險(xiǎn)性大的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),可完全在虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)操作。虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)不僅拓寬了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度、延展了實(shí)踐教學(xué)的時(shí)間和空間、還極大提高了實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量和效果。

3.3.2購(gòu)置硬件,優(yōu)化校內(nèi)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地

現(xiàn)在測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展從數(shù)字測(cè)繪和信息測(cè)繪逐漸發(fā)展到智能測(cè)繪階段,因此,在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充最新高精尖的測(cè)繪設(shè)備,更新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,滿足學(xué)科發(fā)展要求。我校、院二級(jí)領(lǐng)導(dǎo)歷年來重視測(cè)繪工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),積極提升實(shí)踐教學(xué)軟硬件條件。近幾年,更新的主要測(cè)繪先進(jìn)設(shè)備包括：測(cè)圖無人機(jī)、測(cè)量機(jī)器人、多頻多模GNSS接收機(jī)、陀螺全站儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、管線探測(cè)儀、激光垂直儀、綜合測(cè)斜儀、地面三維激光掃描儀等。測(cè)繪實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的更新不僅提高了學(xué)生實(shí)踐能力,也有利于畢業(yè)生進(jìn)入社會(huì)后與企業(yè)用人要求無縫對(duì)接。同時(shí),結(jié)合校園特定場(chǎng)景,在我校工學(xué)院建立了標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地,根據(jù)數(shù)字地形測(cè)量學(xué)、大地測(cè)量學(xué)和工程測(cè)量學(xué)的實(shí)驗(yàn)規(guī)范要求,在工學(xué)院樓頂設(shè)置了GNSS連續(xù)運(yùn)行參考站(Continuously Operating Reference Stations，CORS)和變形觀測(cè)試驗(yàn)場(chǎng)、同時(shí)在校園內(nèi)建立了18永久測(cè)量點(diǎn)位,可較好滿足測(cè)繪相關(guān)教學(xué)活動(dòng),如全站儀、GNSS、陀螺儀、水準(zhǔn)儀等相關(guān)儀器的操作。同時(shí),在泉山校區(qū)圖書館周圍按照測(cè)繪比賽的要求設(shè)置了導(dǎo)線控制、水準(zhǔn)測(cè)量、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分技術(shù)(Real Time Kinematic,RTK)測(cè)量試驗(yàn)場(chǎng),在足球場(chǎng)周邊設(shè)置了無人機(jī)飛行試驗(yàn)場(chǎng),可較好開展實(shí)踐訓(xùn)練和測(cè)繪技能比賽,提升學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

3.3.3校企聯(lián)合,建立校外綜合實(shí)習(xí)基地

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),企業(yè)是高校培養(yǎng)人才質(zhì)量高低的重要判官。國(guó)務(wù)院辦公廳《關(guān)于強(qiáng)化企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新主體地位全面提升企業(yè)創(chuàng)新能力的意見》中指出,在以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系,企業(yè)應(yīng)當(dāng)真正成為創(chuàng)新決策、研發(fā)投入、科研組織和成果應(yīng)用的主體。因此,校企聯(lián)合可讓高校在培養(yǎng)學(xué)生過程中緊跟企業(yè)需求,同時(shí)反饋更新教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)又可將理論知識(shí)落到具體實(shí)踐,是學(xué)生、高校和企業(yè)共贏模式[9-10]。江蘇師范大學(xué)與淮北九天測(cè)繪股份有限公司等十余家企業(yè)簽訂合作協(xié)議,在徐州、淮北等地甄選建立校外綜合實(shí)習(xí)基地,同時(shí)聘請(qǐng)具備高級(jí)專業(yè)技術(shù)職稱的企業(yè)技術(shù)骨干擔(dān)任學(xué)生的校外導(dǎo)師,使學(xué)生真正深入工程實(shí)踐和項(xiàng)目管理,讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)測(cè)繪生產(chǎn)質(zhì)量的重要性,強(qiáng)化學(xué)生的測(cè)繪技能、職業(yè)規(guī)范、團(tuán)隊(duì)溝通和項(xiàng)目管理等綜合能力。

3.4 加強(qiáng)科研訓(xùn)練

針對(duì)專業(yè)定位中滿足新時(shí)代智慧城市、全源導(dǎo)航、大數(shù)據(jù)分析、數(shù)字孿生等需求,江蘇師范大學(xué)測(cè)繪工程專業(yè)堅(jiān)持以本為本,搭建本科生與專業(yè)教師的溝通互動(dòng)平臺(tái),實(shí)施測(cè)繪工程本科生導(dǎo)師制[11-12]。新生入學(xué)后,根據(jù)學(xué)生興趣,每一位新生分配一位專業(yè)教師,指導(dǎo)該生大學(xué)4年的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)、科研創(chuàng)新、升學(xué)就業(yè)等具體環(huán)節(jié)。大二之后,積極指導(dǎo)學(xué)生參加“挑戰(zhàn)杯”“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”等國(guó)家級(jí)、省級(jí)和校級(jí)科研訓(xùn)練項(xiàng)目,同時(shí)遴選出部分優(yōu)秀學(xué)生參加各類測(cè)繪技能大賽,以賽促學(xué),促進(jìn)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

3.5 改革成效

經(jīng)過3年改革實(shí)踐,我校測(cè)繪專業(yè)本科生在基礎(chǔ)理論、實(shí)踐技能和自主學(xué)習(xí)能力有效提升。獲全國(guó)測(cè)繪技能大賽與其他個(gè)人及團(tuán)體省級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)57項(xiàng);近3年考研錄取率(升學(xué))逐年提升,分別達(dá)37%、38%、39%;科研方面,本科生獲批省級(jí)以上大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目10項(xiàng)、學(xué)生發(fā)表論文15篇,獲省優(yōu)秀畢業(yè)論文2篇,省高校測(cè)繪優(yōu)秀畢業(yè)論文15篇。改革取得較好的初步成效。

4 結(jié)束語

創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必然要求,科技進(jìn)步促使測(cè)繪新技術(shù)和儀器設(shè)備不斷革新,高校人才培養(yǎng)方案改革也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)。江蘇師范大學(xué)測(cè)繪工程專業(yè)充分考慮創(chuàng)新型人才培養(yǎng)思路,通過壓縮總課時(shí)、更新創(chuàng)新課程、優(yōu)化實(shí)踐方案和加強(qiáng)科研訓(xùn)練等相關(guān)措施,形成強(qiáng)大的培養(yǎng)合力,既適應(yīng)測(cè)繪學(xué)科專業(yè)發(fā)展的需要,又顧及學(xué)生個(gè)性需求,為培養(yǎng)創(chuàng)新型高級(jí)測(cè)繪工程專業(yè)人才奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。