遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案探索與實踐研究

林　卉，張連蓬，梁　亮，王李娟，邵聰穎

(江蘇師范大學(xué)測繪學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

The Discussion and Practice of Innovative Training Program

Remote Sensing Science and Technology

LIN Hui，ZHANG Lianpeng，LIANG Liang，WANG Lijuan，SHAO Congying

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遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案探索與實踐研究

林卉，張連蓬，梁亮，王李娟，邵聰穎

(江蘇師范大學(xué)測繪學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

The Discussion and Practice of Innovative Training Program

Remote Sensing Science and Technology

LIN Hui，ZHANG Lianpeng，LIANG Liang，WANG Lijuan，SHAO Congying

摘要：通過對遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的探索和研究，結(jié)合筆者單位遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，提出一個目標(biāo)和四個支撐為指導(dǎo)的遙感創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式，即以培養(yǎng)遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一線工程師為目標(biāo)，同時以學(xué)生為主體，教師為支柱，以人才引進為保障和以教學(xué)體系建設(shè)為核心來構(gòu)建專業(yè)遙感課程教學(xué)體系的基本框架,注重課程間的銜接，突出實踐教學(xué)的有效性、漸進性。提出了自學(xué)-交流-應(yīng)用的學(xué)生培養(yǎng)模式，真正發(fā)揮學(xué)生的自主能動性，培養(yǎng)出真正的合格+特色的高層次專門遙感人才。經(jīng)過幾年實踐，專業(yè)人才的培養(yǎng)取得了顯著的成果，得到了業(yè)界的高度評價。

關(guān)鍵詞：遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；一個目標(biāo)；四個支撐；創(chuàng)新人才；培養(yǎng)模式；實踐教學(xué)

一、引言

遙感興起于20世紀(jì)60年代，它是一門集測繪科學(xué)，空間科學(xué)，地球科學(xué)等多門學(xué)科交叉融合發(fā)展起來的新興學(xué)科，衍生出微波遙感、水文氣象、環(huán)境遙感等。隨著國內(nèi)外遙感技術(shù)的迅速發(fā)展，多源遙感數(shù)據(jù)的獲取和應(yīng)用技術(shù)日益成熟，在氣象災(zāi)害、資源勘探、地形測量等方面有著重要的應(yīng)用[1]。目前遙感研究的主要內(nèi)容已經(jīng)從數(shù)據(jù)獲取轉(zhuǎn)向大數(shù)據(jù)的處理，如何高效地生產(chǎn)出適應(yīng)市場需求的現(xiàn)代化成果是遙感主要關(guān)心的問題，目前我國遙感學(xué)科正處于發(fā)展階段，綜合性遙感人才比較缺少。

遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是測繪界李德仁院士、王任享院士、陳俊勇院士等多位專家站在遙感科技前沿、國家和社會需求增設(shè)的本科專業(yè)，2000年武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院招生第一屆該專業(yè)本科生，隨后陸續(xù)有高校申請該專業(yè)，到目前為止，大約有20余所高校開辦了這一專業(yè)，由于沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗借鑒，每個高校都在探索各自的人才培養(yǎng)模式，因而人才培養(yǎng)規(guī)格也參差不齊。有些高校師資不足；有些高校培養(yǎng)目標(biāo)不明確，還是在測繪工程專業(yè)基礎(chǔ)上多開設(shè)幾門遙感相關(guān)課程，實驗設(shè)備和條件有限，學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力薄弱；有些高校對實踐教學(xué)重視不夠；有些沒有形成一個科學(xué)的操作性強的人才培養(yǎng)方案。這些因素勢必影響我國遙感專門人才培養(yǎng)，對國防安全建設(shè)與社會需要是非常不利的。江蘇師范大學(xué)的遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)于2007年，設(shè)立時間較短，學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)無章可循。目前經(jīng)過幾年的教學(xué)實踐和探索，綜合用人單位的反饋意見，學(xué)校遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)取得了一定成績。但是由于積累少，底子薄，培養(yǎng)的人才缺乏對該學(xué)科的全面認識和掌握，缺乏很強的遙感專業(yè)背景，導(dǎo)致遙感人才尤其是高層次人才培養(yǎng)不足，原始創(chuàng)新能力不強且缺乏國際競爭力。

二、遙感專業(yè)創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)方案

1. 教學(xué)課程存在的問題

經(jīng)過幾年的實踐，形成了師范教育背景下依托測繪學(xué)科的專業(yè)特色，該專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生的綜合素質(zhì)較高，得到了測繪遙感界的認同，但是與人才市場的需求仍然存在明顯的差距，學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力有待提高，主要存在的問題如下[2]：

1) 專業(yè)特色不明確，教學(xué)方向模糊。

2) 由于課程體系設(shè)置的不合理，出現(xiàn)許多課程內(nèi)容前后重復(fù)的現(xiàn)象，或者出現(xiàn)某些程所需要的先導(dǎo)課程沒有開設(shè)的情況。

3) 實踐教學(xué)體系不完善，學(xué)生的實踐動手能力不強。

2. 培養(yǎng)方案探索研究

針對當(dāng)前存在的問題，遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的改革應(yīng)以社會需求為導(dǎo)向，以教育思想和觀念改革為先導(dǎo)，以教育教學(xué)改革為核心，注重理論與實踐相結(jié)合，注重優(yōu)化體系，拓寬口徑，加強實踐，發(fā)展個性，積極創(chuàng)新[3]。為構(gòu)建有特色的遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、學(xué)校搭建了一個目標(biāo)、四個支撐為內(nèi)容的創(chuàng)新型遙感人才培養(yǎng)模式。

一個目標(biāo)是指以培養(yǎng)遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一線工程師為目標(biāo)，開設(shè)以工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目的的通識體系，學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程和專業(yè)實踐課程如圖1所示。四個支撐是指以學(xué)生為主體，以教師為支柱，以人才引進為保障，以教學(xué)體系建設(shè)為核心的四個方面的內(nèi)容。

(1) 以學(xué)生為主體，培養(yǎng)專業(yè)學(xué)識豐富、多元化的創(chuàng)新人才

結(jié)合學(xué)校實際情況和社會需求重新優(yōu)化課程體系，靈活設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，以學(xué)生為主體，尊重學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、思考、交流、實踐，培養(yǎng)學(xué)生真正投入到學(xué)習(xí)中去。評估一個教學(xué)培養(yǎng)方案的優(yōu)劣，主要體現(xiàn)在學(xué)生的思、用等途徑上。針對學(xué)校實際情況，提出了自學(xué)—交流—應(yīng)用的學(xué)生培養(yǎng)模式。

圖1　遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)課程體系

1) 自學(xué)，顧名思義，課前讓學(xué)生提前自學(xué)課程體系中的基本課程知識，初步掌握本章節(jié)所需學(xué)習(xí)內(nèi)容，圈出重難點，參考《遙感圖像處理》，可以在課前“誘導(dǎo)”學(xué)生圍繞數(shù)字圖像模型思考統(tǒng)計量的定義、如何量化、如何提取、如何使用，同時進一步推進開放性教學(xué)管理，實行專業(yè)選修課自主選擇，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新學(xué)習(xí)。

2) 交流，在課堂上，讓學(xué)生將課下所學(xué)的進行小組交流，引導(dǎo)學(xué)生自我管理，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生的懷疑意識，開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維。

3) 應(yīng)用，即通過實踐，來鞏固所學(xué)。通過組織各類型比賽，專業(yè)資格認證活動及其他社團活動鼓勵學(xué)生積極參與，以培養(yǎng)學(xué)生的操作能力、分析能力和團隊協(xié)作能力等。通過自學(xué)—交流—應(yīng)用這種培養(yǎng)模式，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，帶領(lǐng)學(xué)生實踐，提高軟件操作能力，同時學(xué)生在應(yīng)用階段根據(jù)自己的興趣重點學(xué)習(xí)感興趣內(nèi)容，建立起符合個性特征的知識、能力與素質(zhì)構(gòu)建教學(xué)機制，真正培養(yǎng)出合格+特色的專業(yè)人才。

(2) 以教師為支柱，改革教學(xué)方式，全面實行研究性教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新實踐能力

遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是工科專業(yè)，無論在新知識的探索還是實踐操作方面對學(xué)生的創(chuàng)新能力都具有較高的要求，研究型教學(xué)的大力推廣，能夠更好地適應(yīng)社會需求，為提高學(xué)生研究能力和創(chuàng)新能力提供了一個更寬廣的平臺[4-5]。

1) 引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會使用學(xué)校資源。高校有豐富的教師資源、儀器資源和圖書資源。老師在學(xué)校需要首先引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，指導(dǎo)學(xué)生如何使用豐富的教學(xué)資源，去圖書館查找相關(guān)論文，尋求專業(yè)老師的指點，使用學(xué)校儀器驗證推論，最后解決問題。鼓勵學(xué)生就有意義的問題相互討論，通過多種方式收集材料驗證，以此培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性，拓寬專業(yè)知識面，提高專業(yè)素養(yǎng)。

2) 3個課堂有機結(jié)合。第1課堂需要老師充分發(fā)揮引導(dǎo)作用，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識。設(shè)置靈活的教學(xué)體系，在專業(yè)課程設(shè)置上進一步提高學(xué)生可以自主選修課程的比例，優(yōu)化教學(xué)管理；第2課堂主要指各種比賽的組織，通過競賽、專業(yè)資格認證和社團活動等課外活動的開展，讓學(xué)生自我管理，主動學(xué)習(xí)，提高專業(yè)學(xué)習(xí)效率，對表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生給予學(xué)分獎勵；第3課堂以社會實踐鍛煉學(xué)生自覺成才，合理安排校外學(xué)習(xí)和社會實踐，引導(dǎo)學(xué)生將工程中的問題帶回學(xué)校，有針對性地學(xué)習(xí)和研究；鼓勵學(xué)生自愿參加社會服務(wù)，獲獎學(xué)生可以獲得獎勵學(xué)分。

3) 因材施教，分類指導(dǎo)，實行導(dǎo)師制，促進學(xué)生的全面發(fā)展。興趣是學(xué)生不斷汲取知識的力量來源，也是培養(yǎng)多元化遙感人才的基石。對于不同類型的學(xué)生需要有不同方向的導(dǎo)師加以指導(dǎo)，因此必須構(gòu)建多元化的人才培養(yǎng)模式。根據(jù)學(xué)生意愿和調(diào)查，經(jīng)過分析、歸類，在培養(yǎng)中把學(xué)生分為3類：第一類，學(xué)術(shù)研究型。這部分學(xué)生學(xué)習(xí)成績較優(yōu)秀，基礎(chǔ)扎實，自學(xué)能力強，表現(xiàn)出很強的探索精神和求知欲，學(xué)術(shù)潛力大，可塑性強，立志繼續(xù)深造，攻讀碩士和博士學(xué)位，成為學(xué)術(shù)精英。這類學(xué)生約占30%。第二類，應(yīng)用實踐型。這類學(xué)生的優(yōu)勢在于易于將專業(yè)知識應(yīng)用到實際中去，有很強的動手能力、組織協(xié)調(diào)能力、遷移和拓延能力。雖然這部分學(xué)生專業(yè)知識沒有第一類學(xué)生多，但是社會實踐能力出眾，具有吃苦耐勞和樂于奉獻的敬業(yè)精神，立志成為一名出色的工程師。這部分約占40%。第三類，交叉復(fù)合型。這類學(xué)生綜合前面兩類學(xué)生的優(yōu)點，專業(yè)知識豐富的同時動手能力較強，有領(lǐng)導(dǎo)組織和統(tǒng)籌規(guī)劃的能力，能夠獨立完成某一項工程。這部分學(xué)生立志從事測繪以外的職業(yè)，有相當(dāng)一部分同學(xué)會選擇出國繼續(xù)相關(guān)學(xué)業(yè)，約占30%。對于不同類型的學(xué)生，分別采取不同的培養(yǎng)方式，由不同類型的教師擔(dān)任各自的導(dǎo)師。

(3) 以人才引進為保障，創(chuàng)新人才工作理念，加強教師隊伍建設(shè)

一個良好的師資團隊是創(chuàng)新人才和團隊培養(yǎng)的關(guān)鍵，故在改革培養(yǎng)課程體系的同時需要調(diào)整教師團隊，合理配置教師資源，從而發(fā)揮導(dǎo)師制的最大作用。根據(jù)新型的人才培養(yǎng)模式，學(xué)院需要打破現(xiàn)有的教師梯隊，積極引進不同方向的科研人才，讓在教學(xué)和科研上相互交叉的領(lǐng)域緊密融合起來，產(chǎn)生一個多元化的創(chuàng)新團隊。遙感科學(xué)與技術(shù)學(xué)科是一個融合多門學(xué)科的綜合性學(xué)科，如何培養(yǎng)出滿足現(xiàn)代信息化需求的一線工程師是急需解決的問題，因此，創(chuàng)新型師資隊伍的建設(shè)和具有前瞻性的研究方向的選擇是至關(guān)重要的。

1) 積極探索柔性引進方法[6]，以學(xué)科建設(shè)為龍頭，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，建立優(yōu)秀的專、兼職教師隊伍。教師隊伍是相對的穩(wěn)定，但是人才流動是絕對的，因此，從加強師資隊伍建設(shè)來說，必須從人員結(jié)構(gòu)入手，按照相對穩(wěn)定、合理管理、專兼結(jié)合、資源共享的原則，通過實施聘任制，合同管理，剛性引進人才與柔性引進人才相結(jié)合等辦法，多渠道建設(shè)好教師隊伍。一支是精干、穩(wěn)定的教師隊伍，一支是靈活多樣的兼職隊伍。對于穩(wěn)定的骨干教師隊伍，應(yīng)制定一系列人才政策，保證學(xué)校的正常運作、發(fā)展和師資隊伍數(shù)量上的增加，同時在質(zhì)量上保證拔尖人才的穩(wěn)定和培養(yǎng)。對于兼職教師隊伍建設(shè)，變剛性流動為柔性流動。

2) 高校應(yīng)積極引進各科人才，充實科研團隊，合理調(diào)整師資隊伍結(jié)構(gòu)，使高校教師隊伍建設(shè)更加優(yōu)化、合理、高效。通過各種方式邀請知名學(xué)者，聘請客座教授，長江學(xué)者或知名企業(yè)家定期來學(xué)校交流，指導(dǎo)學(xué)科建設(shè)，開展學(xué)術(shù)交流和合作研究。

3) 根據(jù)團隊研究方向與教學(xué)安排，給每位老師都分配相應(yīng)的任務(wù)，充分參與到團隊協(xié)作中，既有分工又有協(xié)作互補，能充分發(fā)揮每個老師的優(yōu)勢，從而更好地培養(yǎng)一流創(chuàng)新人才。

(4) 以教學(xué)體系建設(shè)為核心，構(gòu)建多模塊、多層次、教科研互動的開放型教學(xué)體系

遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一個實踐性極強的工科專業(yè)，它要求培養(yǎng)的人才全面掌握信息化遙感的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)技能，同時具備開拓創(chuàng)新的能力。實踐教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生動手實踐能力和自主創(chuàng)新方面具有不可替代的重要作用[7-8]。因此，強化實踐教學(xué)的地位，積極探索實踐教學(xué)規(guī)律，推進遙感專業(yè)實踐教學(xué)的改革與發(fā)展，是實現(xiàn)信息化創(chuàng)新型遙感人才培養(yǎng)目標(biāo)的必然選擇。學(xué)校該專業(yè)以培養(yǎng)一線工程師為目標(biāo)將實驗課分為大地測量與測繪工程、地理信息系統(tǒng)、攝影測量與遙感這3個模塊，同時將每個模塊分為基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗3個層次，將這3個模塊和3個層次綜合建立成一個適合遙感學(xué)科專業(yè)人才培養(yǎng)的實踐教學(xué)體系。

1) 將導(dǎo)師制融合到上面提到的開放型教學(xué)體系，使科研與生產(chǎn)密切結(jié)合。一二年級以導(dǎo)師制為核心，學(xué)習(xí)這幾個模塊的基礎(chǔ)知識，同時深入系統(tǒng)的學(xué)習(xí)對應(yīng)專業(yè)的理論知識；三年級以學(xué)生為主體，以第二個層次、綜合性實驗為基礎(chǔ)培養(yǎng)學(xué)生實踐應(yīng)用能力，導(dǎo)師在過程中加以引導(dǎo)；四年級是以創(chuàng)新性實驗為核心，導(dǎo)師培養(yǎng)學(xué)生在實踐過程中發(fā)現(xiàn)問題，自主解決問題的能力。綜合提高學(xué)生的科研能力和實踐能力。

2) 建立穩(wěn)定的校外產(chǎn)學(xué)研合作基地，建立雙向推動機制。為了進一步提高遙感學(xué)生實踐操作能力和解決問題能力，學(xué)校先后與多家單位建立了穩(wěn)固的合作教學(xué)關(guān)系，學(xué)院每年都將大批學(xué)生分批送到這些用人單位深造，參與實際工程，提高綜合能力，并且表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生可以與單位協(xié)商留在相應(yīng)單位工作。這一措施在很大程度上改變了書本脫離社會發(fā)展的現(xiàn)象，學(xué)生通過幾個月的鍛煉，明確了該專業(yè)的發(fā)展方向，回到學(xué)校自主學(xué)習(xí)，改變了傳統(tǒng)被動接受知識的狀況，為工程實踐教學(xué)改革的進一步深化奠定了基礎(chǔ)。

三、專業(yè)建設(shè)成效

本文針對遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)普遍存在的一些問題，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)和市場需求為導(dǎo)向，在學(xué)校師范背景下探索了專業(yè)發(fā)展構(gòu)想，通過近幾年的實踐，學(xué)校遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)成效顯著。從已畢業(yè)的五屆畢業(yè)生來看，本科就業(yè)率均達到98%，并得到用人單位的一致好評；考研人數(shù)大幅度上升，占到畢業(yè)生總數(shù)的30%左右，其中考上中國科學(xué)院系統(tǒng)和“985”“211”高校的學(xué)生占80%以上；每屆都有學(xué)生考取國外大學(xué)的研究生。學(xué)生積極參加各類競賽，獲得國家級獎項12人次，省級獎項28人次。在師資梯隊建設(shè)上，近五年來遙感專業(yè)教師團隊主持了863子課題3項、國家自然科學(xué)基金6項、江蘇省自然科學(xué)基金4項、江蘇省高校自然基金6項；發(fā)表學(xué)術(shù)論文100多篇論文，其中SCI和EI檢索或收錄論文68篇，獲得省部級一等獎1項、二等獎4項、市廳級獎10項；出版學(xué)術(shù)專著4部，高等教育十二五規(guī)劃教材5部；承擔(dān)部委、地方、企事業(yè)單位委托課題60多項，經(jīng)費達1300多萬元，很好地支持了地方建設(shè)。

用戶應(yīng)用是遙感發(fā)展的最終目的，它的成果需要服務(wù)于國家、地方、行業(yè)部門和大眾等方方面面。遙感技術(shù)快速發(fā)展對遙感教學(xué)提出了更高的要求，需要順應(yīng)遙感技術(shù)發(fā)展需要，根據(jù)學(xué)校特色、現(xiàn)有條件和發(fā)展?jié)撃?，制訂出合理有效的遙感創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。筆者所在學(xué)院的遙感科學(xué)技術(shù)專業(yè)建設(shè)仍然需要不斷調(diào)整，專業(yè)建設(shè)是一項長期過程，需要作出不斷的努力，針對遙感教學(xué)的實際情況，以一個目標(biāo)和四個支撐為指導(dǎo)思想，及時補充、調(diào)整、完善和提高專業(yè)教學(xué)的各個方面，全力提升遙感專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

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作者簡介：林卉(1973—)，男，副教授，主要研究領(lǐng)域為遙感信息提取與應(yīng)用，高等測繪教育改革。E-mail：linhuixznu@126.com

基金項目：國家自然科學(xué)基金(41401397)；2014年江蘇省研究生教育教學(xué)改革研究與實踐課題(146)；江蘇師范大學(xué)教改課題(XJG201208；XJG201249；JYK201401)

收稿日期：2015-09-25

中圖分類號：G64

文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：0494-0911(2015)12-0114-04

引文格式： 林卉，張連蓬，梁亮，等. 遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案探索與實踐研究[J].測繪通報，2015(12)：114-117.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.393