學(xué)科競賽視角下的測繪類人才培養(yǎng)探索與思考

周 亮，劉 濤*，張黎明，朱 睿，唐建軍，李曉恩

（1.蘭州交通大學(xué) 測繪與地理信息學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)是世界各國高等教育改革的方向。在人工智能大背景下，其對(duì)各國人才需求和高等教育質(zhì)量提出了新的期待和標(biāo)準(zhǔn)，尤其是對(duì)測繪類專業(yè)人才的培養(yǎng)，需從各方面提高學(xué)生解決問題的能力和勇于探索的精神，注重學(xué)以致用和協(xié)同創(chuàng)新的過程[1]。通過完善的學(xué)習(xí)體系和相對(duì)應(yīng)的實(shí)習(xí)程序，培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生的基本素養(yǎng)，促使學(xué)科競賽成為依托培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐的有效載體[2-3]。另外，以學(xué)科競賽為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建新型的實(shí)踐教學(xué)模式，不僅能實(shí)現(xiàn)教學(xué)體系—實(shí)踐平臺(tái)—競賽支持—實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化的良性循環(huán)，還能激勵(lì)學(xué)生挑戰(zhàn)高水平競賽，促進(jìn)新時(shí)代創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)[4-5]。學(xué)科競賽也在某種程度上為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了一種很好的輔助手段，對(duì)優(yōu)化人才培養(yǎng)過程和提高教育質(zhì)量有著獨(dú)特且不可替代的作用。以學(xué)科競賽為契機(jī)，提高測繪類專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力是培養(yǎng)高質(zhì)量人才的重要途徑[6-7]。因此，本文從學(xué)科競賽的視角出發(fā)，旨在為培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐技能嫻熟、創(chuàng)新能力出眾、具有國際化視野的測繪類人才和地理信息科學(xué)精英提出一定的思考與見解。

1 測繪科學(xué)與技術(shù)專業(yè)概述

測繪科學(xué)與技術(shù)屬于工學(xué)門類中的一級(jí)學(xué)科。其研究對(duì)地球和其他實(shí)體的時(shí)空信息采集、存儲(chǔ)、處理、分析、表達(dá)和應(yīng)用具有不可替代的作用，可為國民經(jīng)濟(jì)、區(qū)域發(fā)展、國防以及工程建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保障和關(guān)鍵技術(shù)支撐。隨著空間科學(xué)、信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，人工智能引發(fā)的智能化測繪模式正逐漸蔓延，測繪學(xué)科步入了智能化測繪新時(shí)代[8-9]，既面臨著很好的發(fā)展機(jī)遇，也面對(duì)著很大的學(xué)科危機(jī)[10]。2020年珠峰高程測量是我國綜合國力和測繪科技水平的重要體現(xiàn)，也是人類對(duì)于自然堅(jiān)持不懈求知和探索的過程。此外，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)、工程教育專業(yè)認(rèn)證等相關(guān)內(nèi)容[11]，使智能化與信息化成為“新工科”的重要特征之一，并與測繪學(xué)科形成極高的適用度[12]。本文以蘭州交通大學(xué)測繪與地理信息學(xué)院測繪科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科專業(yè)為例展開論述。

1.1 測繪工程

測繪工程專業(yè)培養(yǎng)面向未來國家建設(shè)的需要，掌握現(xiàn)代空間測量技術(shù)、攝影測量與遙感技術(shù)以及地理信息科學(xué)與地圖學(xué)等方面的基本知識(shí)，具有扎實(shí)的基礎(chǔ)學(xué)科與計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)理論、寬厚的專業(yè)知識(shí)和良好的實(shí)踐能力人才。在獲得工程師基本訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，該專業(yè)能勝任國家基礎(chǔ)測繪、運(yùn)載工具導(dǎo)航、城市和高速鐵路公路等國家重大戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、自然災(zāi)害防治與應(yīng)急管理服務(wù)、山水林田湖草自然資源調(diào)查等領(lǐng)域的研究。

1.2 地理信息科學(xué)

地理信息科學(xué)專業(yè)面向國家空間信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展和建設(shè)需求，對(duì)解決人類面臨的問題至關(guān)重要。該專業(yè)旨在培養(yǎng)具備基本素養(yǎng)（圖1），能在智慧城市建設(shè)、資源環(huán)境監(jiān)測、鐵路交通應(yīng)用等領(lǐng)域從事與地理信息科學(xué)相關(guān)的研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等工作的高層次專業(yè)人才。

圖1 智能時(shí)代對(duì)GIS人才的需求

1.3 遙感科學(xué)與技術(shù)

遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是依托于地球科學(xué)、空間科學(xué)、對(duì)地觀測技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等發(fā)展起來的一門新型交叉學(xué)科[13]。該專業(yè)的學(xué)生需具備遙感和信息工程的基本理論知識(shí)和技能，并能在城市規(guī)劃、交通、軍事、農(nóng)業(yè)、水利、地質(zhì)、海洋等領(lǐng)域應(yīng)用，以及從事遙感設(shè)備與系統(tǒng)研制、空間信息系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用工作[14-15]。

從專業(yè)整體介紹及其本科課程設(shè)置內(nèi)容來看，3個(gè)專業(yè)各具特色（圖2）：測繪工程專業(yè)更加的注重測量本身的立足點(diǎn)工程實(shí)際應(yīng)用；遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)更多的是對(duì)從不同渠道獲取的圖像進(jìn)行相關(guān)處理的內(nèi)容；地理信息科學(xué)專業(yè)更多的是將地學(xué)系統(tǒng)的思維應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)方面，比較注重學(xué)生的程序設(shè)計(jì)和各類數(shù)據(jù)管理；3 個(gè)專業(yè)的科目設(shè)置學(xué)分較多、課程形式較單一、缺乏一些批判性思維和人文素養(yǎng)培養(yǎng)的課程。

圖2 測繪、遙感和地信專業(yè)本科課程培養(yǎng)設(shè)置

2 學(xué)科競賽與人才需求

2.1 測繪類專業(yè)學(xué)科競賽

近年來，國內(nèi)以各大測繪地理信息企業(yè)、各類專業(yè)支撐的學(xué)科競賽層出不窮。從二級(jí)學(xué)院、校級(jí)、省級(jí)到國家級(jí)，競賽的內(nèi)容、價(jià)值、難度、含金量日趨增加（表1），以期能促進(jìn)和提高當(dāng)下大學(xué)生的實(shí)踐技能和專業(yè)知識(shí)。通過分析現(xiàn)有的學(xué)生參與的測繪類競賽發(fā)現(xiàn)，其主要分為兩大類：①傳統(tǒng)測繪（測量技能競賽）類競賽；②GIS 類競賽，該類競賽占比可達(dá)60%~70%。另外，目前測繪類競賽還體現(xiàn)了測繪科學(xué)與技術(shù)下屬的3 個(gè)本科專業(yè)之間的相互融合、相互支撐、相互促進(jìn)特征，進(jìn)一步說明了學(xué)科綜合以及各專業(yè)之間的互補(bǔ)性很強(qiáng)。

表1 “倒金字塔型”測繪類學(xué)科專業(yè)競賽體系

2.2 測繪類人才需求

近年來，技術(shù)的革新為測繪行業(yè)提供了源源不斷的活力與動(dòng)力，測繪地理信息工作服務(wù)領(lǐng)域的不斷拓展，企業(yè)對(duì)高素質(zhì)、高技能型測繪人才的需求量也不斷增長[2]。為了更好地切合人才流向的最終點(diǎn)——企事業(yè)單位對(duì)于人才的需求，通過走訪學(xué)院、學(xué)校主管學(xué)生就業(yè)與指導(dǎo)工作的老師以及國內(nèi)幾大主要測繪地理信息科技企業(yè)人事部門相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)主管，本文對(duì)企業(yè)在選用優(yōu)秀人才時(shí)所考慮和衡量的關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行了剖析歸納和整理。通過梳理問答、訪談內(nèi)容發(fā)現(xiàn)（圖3），可將學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)歸納為通識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)科背景、專業(yè)應(yīng)用和專業(yè)知識(shí)4 個(gè)方面；企事業(yè)單位對(duì)于精英人才比較關(guān)注的4 個(gè)重要因素為專業(yè)基礎(chǔ)、創(chuàng)新能力、實(shí)踐基礎(chǔ)和國際視野。

圖3 當(dāng)代測繪類人才知識(shí)結(jié)構(gòu)與精英人才必備組成要素

3 基礎(chǔ)素質(zhì)與競賽反思

本文梳理了來自多方、多渠道的問答以及資料等（表2），并對(duì)高素質(zhì)優(yōu)秀測繪類人才的組成要素進(jìn)行了匯總。學(xué)科競賽為測繪類專業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)注入了新的內(nèi)容。學(xué)生作為競賽參與的主體，需要老師的指導(dǎo)與引領(lǐng)，積極參加比賽。學(xué)生可在課余時(shí)間參與指導(dǎo)老師的科研項(xiàng)目，指導(dǎo)老師可在項(xiàng)目申報(bào)、執(zhí)行過程中拓展學(xué)生的視野與思路。相對(duì)而言，從多次指導(dǎo)學(xué)生參與競賽的指導(dǎo)老師視角，在學(xué)生參與競賽的過程中也發(fā)現(xiàn)一些普遍問題，值得反思：①學(xué)生為獲獎(jiǎng)而比賽、自我功利心較重，需要通過老師正確的指引，減弱并消除這種心理；②過于看重技能操作，忽視理論學(xué)習(xí)，應(yīng)加強(qiáng)理論與實(shí)踐印證，二者相互促進(jìn)、共同發(fā)展；③學(xué)生單點(diǎn)知識(shí)掌握較好，綜合內(nèi)化能力不足，應(yīng)深入學(xué)習(xí)各門課程，提高整體水平；④學(xué)校層面重視獲獎(jiǎng)數(shù)量，對(duì)獲獎(jiǎng)的質(zhì)量要求較低，學(xué)院應(yīng)更支持學(xué)生參加高級(jí)別的競賽，與各高校學(xué)子對(duì)比，提高鍛煉價(jià)值，彌補(bǔ)自我短板。

表2 高素質(zhì)、優(yōu)秀測繪類人才的組成要素和主要內(nèi)容

4 結(jié) 語

學(xué)科技能競賽的示范性和導(dǎo)向效應(yīng)能激發(fā)學(xué)生實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值的理想，對(duì)測繪類學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)具有較好的促進(jìn)作用；還能增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，是培養(yǎng)卓越型高級(jí)測繪人才的有效途徑。蘭州交通大學(xué)通過學(xué)科競賽培養(yǎng)了具有“創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新人格”的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，并形成“教、賽、學(xué)”一體化特色，達(dá)到了不斷提升人才核心競爭力的目的。從專業(yè)教學(xué)體系設(shè)置、實(shí)踐/實(shí)習(xí)教學(xué)和學(xué)科示范中心建設(shè)以及多層次學(xué)科競賽體系建立等方面，本文豐富了教學(xué)平臺(tái)內(nèi)容和測繪類人才培養(yǎng)方案。此外，根據(jù)學(xué)院實(shí)際發(fā)展情況和新背景下教學(xué)內(nèi)容的變革，本文將學(xué)科競賽重點(diǎn)融入到教學(xué)內(nèi)容中，力求培養(yǎng)優(yōu)秀的高素質(zhì)測繪類綜合型人才，更好地服務(wù)于測繪類行業(yè)需求。