GIS專業(yè)學術型研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法與途徑研究

陳勇國，韓用順，吳淼，陳賓，劉正才，李偉強

(1.湖南科技大學 建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學院，湖南 湘潭411201；2.湘潭大學 土木工程與力學學院，湖南 湘潭 411105)

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GIS專業(yè)學術型研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法與途徑研究

陳勇國1，韓用順1，吳淼2，陳賓2，劉正才2，李偉強2

(1.湖南科技大學 建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學院，湖南 湘潭411201；2.湘潭大學 土木工程與力學學院，湖南 湘潭 411105)

GIS企業(yè)作為未來國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，對GIS領域創(chuàng)新人才提出了新要求。提高本專業(yè)研究生的創(chuàng)新能力是培養(yǎng)GIS高級創(chuàng)新人才至關重要的環(huán)節(jié)。對GIS專業(yè)研究生創(chuàng)新能力的四大驅動要素和培養(yǎng)現(xiàn)狀進行分析，發(fā)現(xiàn)存在培養(yǎng)目標錯位、實踐平臺整合度低、缺乏多學科課程體系、不注重對創(chuàng)新意識及創(chuàng)新思維的培養(yǎng)等問題，對此提出了從激發(fā)創(chuàng)新意識到加強成果轉化的四種創(chuàng)新培養(yǎng)方法及相應實現(xiàn)途徑。

GIS專業(yè)；學術型研究生；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)方法；培養(yǎng)途徑

隨著智慧地球、云計算、數(shù)據(jù)挖掘、互聯(lián)網(wǎng)+、地圖自動制圖綜合等技術相繼誕生和發(fā)展，現(xiàn)代GIS呈現(xiàn)網(wǎng)絡化、開放化、虛擬化、集成化、空間多維性化的發(fā)展趨勢，為滿足其對創(chuàng)新人才和高級技術人才的需求，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高質量復合型人才成為關鍵。GIS專業(yè)學術型研究生作為高級技術人才、科研人員的生力軍，肩負起完成該戰(zhàn)略任務的使命。

我國從1987年開始對研究生創(chuàng)新能力進行研究。韓中文等人從選拔體制和招生政策等方面存在的問題進行了研究，提出應注重實踐能力和創(chuàng)新能力的考核[1]。呂文元等指出研究生課程應多樣化、國際化以開闊其視野和培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力[2]。葛小三等則從導師隊伍建設著手，提出通過提高導師的創(chuàng)新水平和素質來推動研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[3]。吳時明等論證和強調了產(chǎn)學研合作教育是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的必然選擇[4]。廖和平提出了分類培養(yǎng)的培養(yǎng)模式，對學術型研究生按“學術研究型”和“應用研究型”進行分類培養(yǎng)，增強研究生教育的差異性[5]。以往的研究主要涉及招生制度、課程設置、導師隊伍、管理機制、培養(yǎng)模式等宏觀層面的客觀因素，而有關GIS專業(yè)研究生創(chuàng)新能力具體的培養(yǎng)方法和對策研究極少見文。本文針對我國GIS專業(yè)研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法與過程要素中存在的問題，分析了創(chuàng)新能力培養(yǎng)的制約因素，針對問題提出GIS專業(yè)學術型研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和發(fā)展的方法與途徑，補充GIS專業(yè)研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的空缺，以促進本專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

1　GIS專業(yè)學術型研究生創(chuàng)新能力驅動因素

圖1　創(chuàng)新需求構成要素

創(chuàng)新能力的影響涉及到院校條件、導師因素、社會因素、自身因素等各方面因素，筆者認為其關鍵驅動因素為創(chuàng)新需求、創(chuàng)新平臺、個體創(chuàng)新素質和創(chuàng)新管理教育。GIS的需求結構逐漸呈現(xiàn)多元化、智能化(如圖1所示)。目前GIS已逐漸向社會化、服務化發(fā)展，技術型、操作型等低層次人才較多，設計和研發(fā)等應用型人才趨于飽和，而科研型、復合型高層次人才仍緊缺。而高層次GIS人才培養(yǎng)的工作重心就是提高其創(chuàng)新能力和綜合素養(yǎng)。

劉賢趙在GIS專業(yè)本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)研究中提出構建多維實踐平臺提高本科生的創(chuàng)新能力[6]。研究生同樣需要多維度的創(chuàng)新平臺來加強和提高自身的創(chuàng)新能力，通過其提供不同層次和全方面的鍛煉，鍛煉和強化研究生的科研能力、創(chuàng)新能力。眾多高校將學科特長和創(chuàng)新潛質作為自主招生或特招生的考核指標，以此來發(fā)掘具有創(chuàng)造力的“偏才”“怪才”。創(chuàng)新潛質是指創(chuàng)新個體特有的獨特創(chuàng)新人格、創(chuàng)新思維、認知風格、協(xié)同創(chuàng)新能力等，是驅動因素中最為重要的環(huán)節(jié)。璞玉經(jīng)過精雕細琢可成上佳飾品，創(chuàng)新潛質就像璞玉，而創(chuàng)新管理教育就是這精雕細琢的過程。院校的創(chuàng)新管理和教育直接影響著創(chuàng)新個體的創(chuàng)新動力和創(chuàng)新能力強弱。

2　GIS專業(yè)學術型研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

近年來國家開始側重應用型和專業(yè)型研究生培養(yǎng)，學術型研究生的錄取人數(shù)占總錄取人數(shù)的比重從2010年的80%下降到2015年的60%。很多院校的學術型研究生與專業(yè)型、應用型研究生一同培養(yǎng)，導致學術型研究生最終被培養(yǎng)成應用型人才。目前GIS院校與企業(yè)進行產(chǎn)學研合作環(huán)節(jié)中普遍存在企業(yè)積極性不高、資源共享率低、銜接不緊密、“產(chǎn)-研”脫節(jié)等問題[7]。高校在研究生培養(yǎng)過程中各類GIS類競賽、科技活動、科研項目、產(chǎn)學研合作平臺的整合度不高。在Esir杯、SuperMap杯、華為杯等高校GIS大賽上，GIS專業(yè)研究生表現(xiàn)平平，獲獎情況竟不如本科生。

圖2　GIS學科體系結構

學術型研究生教育旨在培養(yǎng)高等教育和科研人才，應具有扎實的多學科知識體系(如圖2所示)。對國內(nèi)數(shù)十所院校GIS專業(yè)學術型研究生培養(yǎng)方案進行分析，發(fā)現(xiàn)各院校課程設置大致以測繪學、遙感學、計算機學、地球科學為主，數(shù)學、地圖學、管理科學、信息科學、空間科學、環(huán)境科學等課程的設置很少。

高校和科研機構是高質量論文的主要產(chǎn)地。據(jù)統(tǒng)計，我國被國外高質量期刊(SCI、EI)收錄的論文總數(shù)中地學和測繪學論文數(shù)量僅占3%(如表1所示)，與數(shù)、理、化、生等學科仍有很明顯的差距。此外，國內(nèi)自主研發(fā)的GIS軟件平臺與國外大型GIS軟件相比，在功能與處理效率上也有很大差距。

表1　我國SCI、EI論文收錄情況對比　單位/篇

*數(shù)據(jù)來源：中國國家統(tǒng)計局

目前國內(nèi)的GIS教育處于理論與實踐磨合的階段，培養(yǎng)環(huán)節(jié)諸多不足導致研究生局限于學習和模仿，總體呈現(xiàn)創(chuàng)新意識薄弱、創(chuàng)新思維僵化、創(chuàng)新素質欠缺、創(chuàng)新成果稀少的局面。

3　GIS專業(yè)學術型研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法

圖3　創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法體系

針對我國GIS專業(yè)研究生培養(yǎng)過程中存在的目標不明確、管理脫節(jié)、成效不高等問題，總結出我國GIS專業(yè)研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方法體系(如圖3所示)。

意識決定了方向也決定了行動。院校和導師通過教育教學宣講創(chuàng)新的必要性和重要性，組織研究生參加一些高級、新穎的學術活動和科技展覽，通過營造濃厚的創(chuàng)新氛圍，讓其無形中樹立創(chuàng)新觀念，激發(fā)創(chuàng)新意識。思維決定創(chuàng)新的高度與廣度。常順英[7]研究員調查發(fā)現(xiàn)約55%的研究生習慣按書本行事，照搬照抄，沒有獨特主見。研究生墨守成規(guī)、固步自封的思想根深蒂固，思維模式僵化、思維能力難以發(fā)散。打破固有傳統(tǒng)思維模式是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關鍵，通過思維方式培訓和訓練，改變研究生固有的守舊思維方式，使其能運用逆向、發(fā)散、聯(lián)想、歸納、加減等多種思維方式進行創(chuàng)新。

武漢大學在“SuperMap杯全國高校GIS大賽”和“全國研究生智慧城市與創(chuàng)意設計大賽”等多項國內(nèi)頂級GIS競賽上表現(xiàn)不凡，其院校大力支持與鼓勵此類具有挑戰(zhàn)性的創(chuàng)新競賽，院校的創(chuàng)新氛圍十分濃厚。因此，院校應多舉行3S知識競賽、3S技能大賽、志愿者活動、夏令營活動等具有創(chuàng)新性的實踐活動，鼓勵學生自主進行學術創(chuàng)新、知識創(chuàng)新、技能創(chuàng)新、應用創(chuàng)新等創(chuàng)新活動。

我國科技創(chuàng)新成果轉化率僅為10%左右，與英美等發(fā)達國家相比有很大差距。創(chuàng)新成果的轉化既是對研究生創(chuàng)新能力的肯定，也是對創(chuàng)新活動的升華。通過與企業(yè)和政府部門合作，爭取技術和資金、資源、市場的幫助，完成成果轉化、提煉，應用到實際生活中，體現(xiàn)研究生研究、創(chuàng)新的意義和價值的同時也可加速科技和技術的發(fā)展，促進研究生創(chuàng)新活動良性循環(huán)。

4　GIS專業(yè)學術型研究生創(chuàng)新能力實現(xiàn)途徑

創(chuàng)新能力是一種能力，只能培養(yǎng)而不能傳授，即院校只能“授之以漁”才能鍛煉和培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力。

4.1提高開放式創(chuàng)新環(huán)境

院校應滿足學生的實驗儀器設備要求，配備用于數(shù)據(jù)采集和處理的軟硬件，在設備不足的情況下，積極尋求與設備充足的外校合作，聯(lián)合培養(yǎng)。在提高科研經(jīng)費讓其有足夠的經(jīng)費開展相應研究的同時，明確學術型培養(yǎng)的目標。每學期定期邀請校外GIS領域知名專家來校進行報告和講座，鼓勵并指導研究生參加國內(nèi)外GIS競賽，以創(chuàng)新帶動創(chuàng)新，以活動推動創(chuàng)新，激發(fā)研究生的科研興趣，強化其科研成果提煉意識。

4.2組建多學科交互式創(chuàng)新團隊

周葉中[8]發(fā)現(xiàn)諾貝爾獎得主中具有交叉學科知識背景的人數(shù)占比為30%～40%，提出了研究生具有多學科背景和知識對創(chuàng)新能力的重要性。以地理學、計算機學、測繪學、遙感學、統(tǒng)計學、數(shù)學、信息學等跨學院多學科背景的研究生為隊員，以相關專業(yè)科研能力強、成果突出、具有創(chuàng)新精神的導師為領導小組，組建多學科多知識體系的創(chuàng)新科研團隊，同時聘請校外GIS領域專家和企業(yè)高級人才聯(lián)合本校導師共同指導。

4.3構建多維度創(chuàng)新平臺

通過整合國內(nèi)GIS類競賽、科研活動、科研項目、產(chǎn)學研等構建多維度創(chuàng)新平臺，院?？膳c國內(nèi)知名GIS企業(yè)合作，雙方共同指導和攻關上述活動，成果共享，技術共享。雙方領導加強協(xié)作交流，以市場為導向，技術為支撐，研學為目標，加強監(jiān)督與管理。既有利于研究生在實踐中對理論進行檢驗和深化，也能提升其科研積極性和價值。

4.4強化顛覆式創(chuàng)新思維訓練

“6W2H分析法”是一個以價值為導向的標準化思維流程，在目標、原因、功能、時間、地點、人員、方法、性價比等8個方面提出問題并從中選擇性價比最高的方法和路徑來實現(xiàn)預定目標(如圖4所示)。“奧斯本檢核表法”是引導主體在創(chuàng)造過程中對照9個方面進行思考，以便啟迪思路、開拓思維想象空間、促進人們產(chǎn)生新設想、新方案(如圖5所示)。圍繞GIS相關問題定期進行“6W2H分析法”和“奧斯本檢核表法”強化訓練，培養(yǎng)研究生多角度、多手段思考和解決問題并能發(fā)散思維、主動創(chuàng)新的習慣，強化創(chuàng)新思維能力。

圖4　“6W2H”分析法示意圖

圖5　“奧斯本檢核表法”示意圖

4.5優(yōu)化協(xié)同式GIS創(chuàng)新課程體系

根據(jù)GIS專業(yè)特點開設3S創(chuàng)新課程、3S領域最新科研動態(tài)與成果介紹課程、科研技能培訓。講授創(chuàng)新學，讓其了解并明白創(chuàng)新的意義和進行創(chuàng)新的方法，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。宣講國際上3S及相關領域的最新科研動態(tài)與研究成果，分享GIS名人成功的經(jīng)驗和方法，讓學生具有國際視角，研究方向也能跟上國際步伐。針對GIS專業(yè)進行相關研究技能培訓，主要是社科類文獻閱讀方法和技巧、科研思路和思維的培訓，以培養(yǎng)研究生的科研能力與素養(yǎng)。

5　結語

對國內(nèi)GIS專業(yè)學術型研究生的創(chuàng)新能力驅動因素和培養(yǎng)現(xiàn)狀進行分析總結，發(fā)現(xiàn)其制約因素如下：1)培養(yǎng)目標錯位，學術型與專業(yè)型混合培養(yǎng)，沒有突出學術型培養(yǎng)；2)產(chǎn)-研管理脫節(jié)，平臺整合度低，GIS專業(yè)研究生在各類GIS比賽中表現(xiàn)較差；3)課程設置欠佳，缺乏多學科知識體系，不利于創(chuàng)新能力培養(yǎng)；4)學生創(chuàng)新意識和思維模式僵化，主觀能動性不足，原創(chuàng)性成果稀少。針對如上問題，從培養(yǎng)環(huán)節(jié)著手構建了培養(yǎng)方法體系：在引導和激發(fā)其創(chuàng)新意識的基礎上，以培養(yǎng)創(chuàng)新思維、強化創(chuàng)新素質為主，以創(chuàng)新活動為平臺，形成良性循環(huán)，從根本上改變GIS專業(yè)學術型研究生的協(xié)同創(chuàng)新能力，最終以人為本提出五條培養(yǎng)途徑，充分發(fā)揮研究生的主觀能動性，調動其創(chuàng)新積極性，發(fā)揮其創(chuàng)新潛質。

[1] 韓中文.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的碩士研究生招生考試制度改革與構建——以SX省為例[D].北京：北京師范大學,2011.

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[3] 葛小三,張彥.測繪專業(yè)研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式探討[J].測繪科學,2015(3):151-154.

[4] 吳時明,石正蘭.產(chǎn)學研合作教育是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的當然選擇[J].教育發(fā)展研究,2000(2):56-58.

[5]廖和平,高文華,王克喜.高校研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的審視與思考[J].學位與研究生教育,2011(9):33-37.

[6] 劉賢趙,李朝奎,陳新保,等.GIS專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的多維實踐平臺構建[J].當代教育理論與實踐,2015(1):147-150.

[7] 鄭春燕,胡華科.地方院校產(chǎn)學研合作的GIS實習基地建設探討[J].地理空間信息，2011(2)：130-131.

[8] 周葉中.科技創(chuàng)新與研究生創(chuàng)新能力的跨學科培養(yǎng)[J].中國高?？萍寂c產(chǎn)業(yè)化,2011(3):16-18.

(責任校對王小飛)

10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.07.034

20160401

湖南省學位與研究生教育教學改革研究項目(JG2013B048)

陳勇國(1991-)，男，湖南東安人，碩士生，主要從事災害遙感與3S技術及應用研究。

G643.0

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1674-5884(2016)07-0107-04