測繪工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)研究

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［摘要］為了培養(yǎng)滿足新時(shí)代創(chuàng)新型高級測繪人才，高校人才培養(yǎng)方案至關(guān)重要。筆者所在單位優(yōu)化測繪工作專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案，堅(jiān)持創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)，通過調(diào)整課程體系、完善實(shí)踐教學(xué)手段等舉措，探討了緊跟測繪發(fā)展趨勢的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)措施，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，為培養(yǎng)創(chuàng)新型高級測繪工程專業(yè)人才奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

［關(guān)鍵詞］測繪工程；培養(yǎng)方案；虛擬仿真；創(chuàng)新人才

改革開放以來，隨著全國科技事業(yè)的蓬勃發(fā)展，測繪事業(yè)迅速進(jìn)步，測繪先驅(qū)們?yōu)樽鎳慕?jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(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，我國測繪科學(xué)技術(shù)闊步前進(jìn)，日新月異，測繪技術(shù)全面向數(shù)字化、自動化和智能化方向轉(zhuǎn)變，測繪學(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)測繪應(yīng)用場景發(fā)生較大變革，測繪與其他行業(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)的測繪人才與社會需求之間出現(xiàn)脫節(jié)，江蘇師范大學(xué)測繪工程專業(yè)探索創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案改革，力爭培養(yǎng)出既能滿足當(dāng)前社會需求、又能緊跟高技術(shù)發(fā)展趨勢的創(chuàng)新型復(fù)合型測繪人才。

1測繪工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)改革背景

新時(shí)代測繪技術(shù)全面向數(shù)字化、自動化和智能化方向轉(zhuǎn)變，社會需求存在巨大變化。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)測繪、三維導(dǎo)航與測繪地理信息領(lǐng)域的融合發(fā)展迅速，基于測繪地理信息技術(shù)的智能制造、穿戴裝備、自動駕駛等前沿領(lǐng)域進(jìn)入日常生活，測繪高科技新技術(shù)讓人民生活更加便捷智慧［5］。與此同時(shí)，我國在全球地理信息感知、水體和地下空間測繪、地理信息數(shù)據(jù)庫融合升級、數(shù)據(jù)智能化處理和信息挖掘、測繪衛(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)代社會需求和測繪新技術(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)展的第一動力，江蘇師范大學(xué)測繪工程本科專業(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)生核心競爭力。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。三是針對傳統(tǒng)測繪中的實(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)突出測繪技術(shù)的數(shù)字化、自動化和智能化，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)開展“無比例尺測圖”“地理實(shí)體”“圖庫一體化”等測繪新理論的實(shí)踐和應(yīng)用［7］。江蘇師范大學(xué)測繪工程本科專業(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、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)等知識解決測繪工程領(lǐng)域相關(guān)的科學(xué)研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)能力；精通國家關(guān)于測繪地理信息行業(yè)相關(guān)政策和法規(guī)，通過生產(chǎn)實(shí)踐鍛煉，具備注冊測繪師的基本素質(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)測繪工程專業(yè)定位是立足測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)合型高級技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，本次江蘇師范大學(xué)測繪工程本科專業(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2614，其中理論學(xué)時(shí)為1854，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％。

3．2新增創(chuàng)新課程

針對專業(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，修改和調(diào)整教學(xué)課程體系，引入新興的“無人機(jī)測圖”“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，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)測圖”講授無人機(jī)手動飛行操作、航線規(guī)劃、影像數(shù)據(jù)采集、空中三角測量、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、三維測圖及外業(yè)調(diào)繪與補(bǔ)測等［8］，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)完攝影測量學(xué)和傳統(tǒng)數(shù)字地形測量實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，感受無人機(jī)測圖的優(yōu)勢。“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)（GlobalNavigationSatelliteSystem，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)用場景，提升學(xué)生創(chuàng)新思維和開發(fā)能力?！拔锫?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，融合測繪理論方法和應(yīng)用場景，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)雜場景，開發(fā)虛擬仿真教學(xué)平臺我校新增了虛擬仿真教學(xué)平臺，針對傳統(tǒng)測量教學(xué)中存在的貴重測繪儀器不足、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。針對測繪中部分實(shí)驗(yàn)場景如“礦井聯(lián)系測量”“無人機(jī)實(shí)操飛行”“精密工程測量”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)平臺實(shí)驗(yàn)操作。虛擬仿真教學(xué)平臺不僅拓寬了實(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購置硬件，優(yōu)化校內(nèi)實(shí)驗(yàn)場地現(xiàn)在測繪技術(shù)的發(fā)展從數(shù)字測繪和信息測繪逐漸發(fā)展到智能測繪階段，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、院二級領(lǐng)導(dǎo)歷年來重視測繪工程專業(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，更新的主要測繪先進(jìn)設(shè)備包括：測圖無人機(jī)、測量機(jī)器人、多頻多模GNSS接收機(jī)、陀螺全站儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、管線探測儀、激光垂直儀、綜合測斜儀、地面三維激光掃描儀等。測繪實(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)入社會后與企業(yè)用人要求無縫對接。同時(shí)，結(jié)合校園特定場景，在我校工學(xué)院建立了標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)場地，根據(jù)數(shù)字地形測量學(xué)、大地測量學(xué)和工程測量學(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（ContinuouslyOperatingReferenceStations，CORS）和變形觀測試驗(yàn)場、同時(shí)在校園內(nèi)建立了18永久測量點(diǎn)位，可較好滿足測繪相關(guān)教學(xué)活動，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)圖書館周圍按照測繪比賽的要求設(shè)置了導(dǎo)線控制、水準(zhǔn)測量、實(shí)時(shí)動態(tài)載波相位差分技術(shù)（RealTimeKinematic，RTK）測量試驗(yàn)場，在足球場周邊設(shè)置了無人機(jī)飛行試驗(yàn)場，可較好開展實(shí)踐訓(xùn)練和測繪技能比賽，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99大學(xué)與淮北九天測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)聘請具備高級專業(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)識測繪生產(chǎn)質(zhì)量的重要性，強(qiáng)化學(xué)生的測繪技能、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)教師的溝通互動平臺，實(shí)施測繪工程本科生導(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”等國家級、省級和校級科研訓(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。獲全國測繪技能大賽與其他個(gè)人及團(tuán)體省級以上獎項(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)是中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的必然要求，科技進(jìn)步促使測繪新技術(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)新型高級測繪工程專業(yè)人才奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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作者：譚興龍 丁楠 單位：江蘇師范大學(xué)地理測繪與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院