信息時(shí)代城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)高校本科生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析能力教學(xué)實(shí)踐摸索

文／戚路輝 廣州大學(xué) 碩士生導(dǎo)師 副教授 博 士

林漢森 廣州大學(xué) 碩士研究生

李建軍 廣州大學(xué) 碩士生導(dǎo)師 教 授 博 士

席明波 廣州大學(xué) 講 師（通訊作者）

引言

隨著5G 時(shí)代的到來以及云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0 等信息技術(shù)的發(fā)展，人們生產(chǎn)、生活越來越離不開網(wǎng)絡(luò)。信息時(shí)代是信息爆炸式發(fā)展的時(shí)代，圍繞信息的數(shù)字化產(chǎn)業(yè)也蓬勃發(fā)展，中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)占中國國民生產(chǎn)總值（GDP）的比重將會超過30%，李克強(qiáng)總理的政府工作報(bào)告更是強(qiáng)調(diào)了以信息（數(shù)據(jù)）拉動城市發(fā)展。雄安建設(shè)從初期就搭建智慧城市化的數(shù)字孿生城市，打造實(shí)體城市與數(shù)字城市互為鏡像，協(xié)同交互發(fā)展的局面。一方面，通過信息技術(shù)使得人們的需求和生產(chǎn)緊密結(jié)合起來，避免資源浪費(fèi)；另一方面，信息技術(shù)使得我們傳統(tǒng)教學(xué)出現(xiàn)很多短板，數(shù)字鴻溝越來越大，職業(yè)分工日益精細(xì)化，智能設(shè)備越來越多地替代重復(fù)勞動的職位。21 世紀(jì)的畢業(yè)生都面臨著一些專家指出的“不僅是工作崗位的找尋者，更重要的是工作崗位的創(chuàng)造者”的境遇，新時(shí)代規(guī)劃職業(yè)的實(shí)踐、形象和角色正在改變，城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)教育不再是知識的積累，而是創(chuàng)新性地解決問題。在未來大數(shù)據(jù)的發(fā)展進(jìn)程中，必然會產(chǎn)生較多的城鄉(xiāng)規(guī)劃數(shù)據(jù)分析的職位需求。社會需求與畢業(yè)生能力已經(jīng)產(chǎn)生一定的差距。

1 時(shí)代背景

1.1 快速發(fā)展的時(shí)代，高校本科生職業(yè)發(fā)展的需要

目前，我國各大城市城鄉(xiāng)規(guī)劃都非常重視信息化的硬件建設(shè)的投入，數(shù)字化城市平臺、城鄉(xiāng)規(guī)劃展示平臺紛紛建立，然而在數(shù)據(jù)不斷完善的同時(shí)，能夠真正利用數(shù)據(jù)的人才卻很少?，F(xiàn)有相應(yīng)人才主要來自地圖專業(yè)以及部分地理學(xué)科的相關(guān)學(xué)科，但是由于缺乏城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)知識支撐，并沒有很好地填補(bǔ)這一方面對人才的需要。而GIS、3S 等先進(jìn)技術(shù)發(fā)展也僅僅起步于上個(gè)世紀(jì)90 年代，更是缺乏專業(yè)知識與技術(shù)能力相融合的人才。

《廣州市推進(jìn)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實(shí)施方案（2020—2022 年）》提出要加快建設(shè)5G（第五代移動通信技術(shù)）、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息基礎(chǔ)設(shè)施，統(tǒng)籌布局重大科技、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新等創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施，優(yōu)化升級交通、能源、物流等融合基礎(chǔ)設(shè)施，支撐廣州打造數(shù)字經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新引領(lǐng)型城市，為廣州創(chuàng)建新時(shí)代高質(zhì)量發(fā)展示范區(qū)注入新動力[1]。廣州市自動化中心在全國率先建成規(guī)劃地理信息系統(tǒng)應(yīng)用平臺，是集城市用地、土地功能規(guī)劃等建設(shè)信息于一體的統(tǒng)一信息交換平臺，是從二維至三維集成的龐大數(shù)據(jù)庫。然而由于缺乏既懂城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)又會數(shù)據(jù)分析的人才，這一應(yīng)用平臺目前主要作為城市管理的手段，而未能充分發(fā)揮其數(shù)據(jù)價(jià)值。其他各地政府機(jī)構(gòu)在建設(shè)數(shù)字化城市、智慧城市的過程中也面臨類似的情況。今后隨著信息平臺化建設(shè)帶來的工作效率的提高，將實(shí)現(xiàn)一個(gè)職位可以服務(wù)更多人的設(shè)想。此外，各地設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)乃至房地產(chǎn)策劃與開發(fā)企業(yè)也面臨這類人才短缺現(xiàn)象，筆者根據(jù)就業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息分析，城鄉(xiāng)規(guī)劃對掌握GIS、RS 的人才的需求呈現(xiàn)直線上升。

1.2 相關(guān)政策支持

為了落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020 年）》改革和創(chuàng)新工程教育人才培養(yǎng)模式的要求，我國于2010 年開始實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力，擴(kuò)大工程教育的對外開放與國際交流，著力培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型的高端專業(yè)型應(yīng)用型人才。2012 年3 月，我國教育部發(fā)布《關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》，明確以改革研究生培養(yǎng)機(jī)制、堅(jiān)持內(nèi)涵式發(fā)展與創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式為三個(gè)主要方向，鼓勵跨學(xué)科合作指導(dǎo)，加大復(fù)合型人才培養(yǎng)力度；2016 年2 月，在《中共中央國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》中明確表示要推進(jìn)城市智慧管理，加強(qiáng)城市管理和服務(wù)體系智能化建設(shè)，促進(jìn)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)與城市管理服務(wù)融合，提升城市治理和服務(wù)水平，建成一批特色鮮明的智慧城市。到了“十四五”規(guī)劃期間，政府明確提出智慧社區(qū)、數(shù)字鄉(xiāng)村、數(shù)字政府等理念。從國家政策的角度來看，在大學(xué)生本科教學(xué)中加強(qiáng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析能力成為這個(gè)萬物互聯(lián)時(shí)代的需要。

2 現(xiàn)有主要問題與實(shí)踐

2.1 主要教學(xué)存在問題

2.1.1 重實(shí)操教學(xué)，輕基礎(chǔ)理論教學(xué)

國內(nèi)高校在學(xué)生量化數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)上普遍較為注重對地理信息系統(tǒng)（GIS）的學(xué)習(xí)，卻忽視更加通用的統(tǒng)計(jì)學(xué)模型和數(shù)據(jù)分析技術(shù)的訓(xùn)練。拿ArcGIS 為例，大多高校只傳授學(xué)生ArcMap 的技術(shù)操作，不能讓學(xué)生全面地認(rèn)識GIS。真正地理解并使用好GIS 的體現(xiàn)是：通過分析總結(jié)出統(tǒng)一的方法，并借助編程語言在GIS 里驗(yàn)證其結(jié)果，而培養(yǎng)好本科生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析能力正是往這一方向做鋪墊。因此我們需要重新審視重技術(shù)實(shí)操、輕理論分析的教學(xué)做法。

2.1.2 缺乏融合性教學(xué)

數(shù)字化時(shí)代的城鄉(xiāng)規(guī)劃教學(xué)要求學(xué)生具有將所學(xué)的各類知識相互滲透、移植、融會貫通的綜合能力，融合性的數(shù)據(jù)應(yīng)用分析能力是規(guī)劃行業(yè)未來的大需求。現(xiàn)有教學(xué)將各種技術(shù)分而治之，缺乏對不同技術(shù)從方法論、使用價(jià)值上的融合與統(tǒng)一，如對ArcGIS 與SPSS 都有教學(xué)，但對兩者在如何融合在總體規(guī)劃中并控制性詳細(xì)規(guī)劃應(yīng)用的方面就很少涉及。因此，教師在保持規(guī)劃設(shè)計(jì)知識和技能訓(xùn)練方面的傳統(tǒng)優(yōu)勢的同時(shí)，應(yīng)積極探索新的教學(xué)模式與方法。

2.1.3 缺乏實(shí)戰(zhàn)性教學(xué)

現(xiàn)有教學(xué)多沿襲以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對現(xiàn)代技術(shù)變革敏感性不足，對現(xiàn)實(shí)問題實(shí)戰(zhàn)性不足，教學(xué)觀點(diǎn)老舊，使用技術(shù)陳舊，迫切需要結(jié)合企業(yè)一起進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)性教學(xué)探討，才能使得教學(xué)與解決現(xiàn)實(shí)問題相融合，突破原有的教學(xué)思維。

2.2 教學(xué)實(shí)踐

2016 年9 月，在廣州市科技創(chuàng)新委員會推動下成立了廣州大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟，廣州大學(xué)被授予聯(lián)盟主席單位。同年10 月，廣東省高水平大學(xué)重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目支持廣州大學(xué)設(shè)立土木與建筑學(xué)科群、數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)科群，為大數(shù)據(jù)研究跨專業(yè)、跨越式的發(fā)展提供了良好的大學(xué)科平臺。本次教改在廣州市相關(guān)教學(xué)研究基礎(chǔ)上，對本科生教育從低年級到高年級各個(gè)階段都有涉及，形成了一個(gè)較為完整的教學(xué)體系。

在課程教學(xué)上，主要分五個(gè)階段：

（1）起始階段，即在新生入學(xué)階段，通過《城鄉(xiāng)規(guī)劃導(dǎo)論》課程開始城市大數(shù)據(jù)的啟蒙式教育，主要針對數(shù)據(jù)研究方法的概括性介紹，講解大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢、重要性以及如何在城鄉(xiāng)規(guī)劃中進(jìn)行量化分析講解的問題，主要是在學(xué)生中普及量化分析的重要性，通過大數(shù)據(jù)生活與城市建設(shè)的案例介紹，從淺到深為學(xué)生打開一扇嶄新的信息技術(shù)學(xué)習(xí)之窗。

（2）初步階段，在一年級到三年級上半學(xué)期主要是建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)課程，在設(shè)計(jì)課程中，主要通過設(shè)計(jì)說明，對設(shè)計(jì)方案形成過程進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)分析與整理，以培養(yǎng)基本的量化思考能力。如在居住區(qū)規(guī)劃教學(xué)中，通過收集并整理設(shè)計(jì)地段周邊的人群年齡、數(shù)量、收入、交通距離等數(shù)據(jù)，分析居住區(qū)設(shè)計(jì)定位、人群需求等設(shè)計(jì)定位，以為之后的住宅選型、空間設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)，從而培養(yǎng)收集資料、問卷調(diào)查、整理數(shù)據(jù)等一系列的數(shù)據(jù)基本分析能力。

（3）開始階段，主要通過三年級上的《城市方法論》等課程，切入到不同量化分析手段，針對問題的局限性，學(xué)會從不同思維角度，在規(guī)劃過程中整合與利用不同的技術(shù)方法。這一階段主要是為建立手段-方法-目標(biāo)的體系，向內(nèi)強(qiáng)化一貫性思維，為今后量化分析方法的學(xué)習(xí)與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

（4）普及提升階段，從三年級下到四年級，開始結(jié)合《GIS 空間分析與規(guī)劃應(yīng)用》《城市規(guī)劃系統(tǒng)工程學(xué)》以及新開設(shè)的《城市大數(shù)據(jù)應(yīng)用》等課程，深入講解量化分析的各個(gè)技術(shù)手段，如AHP、SPSS、ArcGIS、DEPTHMAP、數(shù)據(jù)爬取與整理，通過與城市控制性詳細(xì)規(guī)劃、總體規(guī)劃、城市設(shè)計(jì)等不同的設(shè)計(jì)階段緊密結(jié)合的理論課程與軟件實(shí)踐教學(xué)，由淺入深教學(xué)，使學(xué)生能夠從了解到熟練掌握量化分析。

（5）創(chuàng)新應(yīng)用階段，這個(gè)階段主要是結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過跨專業(yè)聯(lián)合式畢業(yè)設(shè)計(jì)、多校聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)等方式，促使學(xué)生針對現(xiàn)狀問題從政府、使用者、建設(shè)者、管理者等多角度進(jìn)行思考，使得量化分析技術(shù)手段升華成為解決問題的利器。從已有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，對于各個(gè)專業(yè)來說是一個(gè)很好的相互學(xué)習(xí)與提升的機(jī)會，如城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)在學(xué)習(xí)旅游專業(yè)的旅游產(chǎn)品與線路的策劃后，進(jìn)行的規(guī)劃設(shè)計(jì)就會出現(xiàn)空間IP、網(wǎng)紅打卡地等新興的空間設(shè)計(jì)。

（6）加強(qiáng)社會聯(lián)合實(shí)踐?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析技術(shù)層出不窮，GIS、模擬軟件學(xué)習(xí)比重增加，相關(guān)社會需求也與日俱增，但基礎(chǔ)數(shù)據(jù)能力培養(yǎng)的教學(xué)仍處于摸索階段，高校需要通過服務(wù)地方企業(yè)將技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，積累實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)；其次，多學(xué)科、新課程開發(fā)需要大量物質(zhì)基礎(chǔ)與人力資源，現(xiàn)有高校難以獲得全部的發(fā)展要素；而地方企業(yè)往往擁有大量數(shù)據(jù)，但缺乏技術(shù)積累；兩者強(qiáng)強(qiáng)合作，必然會為教學(xué)改革注入活力。我們教學(xué)團(tuán)隊(duì)獲得教育部產(chǎn)學(xué)研《智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃 “三實(shí)”聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)》《智慧城鄉(xiāng)仿真實(shí)踐基地建設(shè)》的支持，聯(lián)合蒼穹數(shù)碼技術(shù)有限公司與廣州華之尊光電科技有限公司，通過校企聯(lián)合辦學(xué)、聯(lián)合制定人才培養(yǎng)目標(biāo)與方案、聯(lián)合科研與教學(xué)、為企業(yè)設(shè)置培訓(xùn)項(xiàng)目、加強(qiáng)“雙師”教學(xué)管理團(tuán)隊(duì)等形式開展。

在此次教學(xué)改革的過程中，已初步展現(xiàn)出一批優(yōu)秀的設(shè)計(jì)作品，其中畢業(yè)設(shè)計(jì)多次入選廣州大學(xué)優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，獲得亞洲設(shè)計(jì)學(xué)年獎銀獎、米蘭設(shè)計(jì)周——中國高校設(shè)計(jì)學(xué)科師生優(yōu)秀作品展廣東省三等獎等一系列獎項(xiàng)，并出版到學(xué)生作品集；學(xué)生也展現(xiàn)出積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，使得教師也深感欣喜與責(zé)任重大。

結(jié)語

本科生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析能力培養(yǎng)的教學(xué)改革應(yīng)面向新工科建設(shè)，緊密結(jié)合城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)科實(shí)踐特點(diǎn)與創(chuàng)新發(fā)展趨勢。本次教學(xué)改革從教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容與人才培養(yǎng)方面進(jìn)行實(shí)踐探索。在教學(xué)方式上，以信息數(shù)據(jù)理解與應(yīng)用為主線，貫穿教學(xué)全過程，提高學(xué)生社會認(rèn)知能力；在教學(xué)內(nèi)容上，逐步掌握數(shù)據(jù)分析技術(shù)，學(xué)會靈活地運(yùn)用數(shù)據(jù)，突出案例式教學(xué)，幫助學(xué)生建立新時(shí)期的數(shù)據(jù)應(yīng)用能力；在人才培養(yǎng)上，優(yōu)化課程體系，建立跨學(xué)科、面向創(chuàng)新的教學(xué)平臺，鼓勵復(fù)合型教學(xué)以及跨專業(yè)聯(lián)合教學(xué)，以提高本科生的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析能力。但隨著信息時(shí)代的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)、空間模擬、CIM 等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，信息科技與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)教學(xué)如何結(jié)合，還需要不斷進(jìn)行實(shí)踐摸索。