GIS專業(yè)學(xué)術(shù)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(qiáng)

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

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GIS專業(yè)學(xué)術(shù)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(qiáng)2

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

GIS企業(yè)作為未來國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，對GIS領(lǐng)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(guān)重要的環(huán)節(jié)。對GIS專業(yè)研究生創(chuàng)新能力的四大驅(qū)動要素和培養(yǎng)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)存在培養(yǎng)目標(biāo)錯位、實(shí)踐平臺整合度低、缺乏多學(xué)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(qiáng)成果轉(zhuǎn)化的四種創(chuàng)新培養(yǎng)方法及相應(yīng)實(shí)現(xiàn)途徑。

GIS專業(yè)；學(xué)術(shù)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(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘、互聯(lián)網(wǎng)+、地圖自動制圖綜合等技術(shù)相繼誕生和發(fā)展，現(xiàn)代GIS呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)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(shù)人才的需求，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高質(zhì)量復(fù)合型人才成為關(guān)鍵。GIS專業(yè)學(xué)術(shù)型研究生作為高級技術(shù)人才、科研人員的生力軍，肩負(fù)起完成該戰(zhàn)略任務(wù)的使命。

我國從1987年開始對研究生創(chuàng)新能力進(jìn)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(jìn)行了研究，提出應(yīng)注重實(shí)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(yīng)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(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè)著手，提出通過提高導(dǎo)師的創(chuàng)新水平和素質(zhì)來推動研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[3]。吳時(shí)明等論證和強(qiáng)調(diào)了產(chǎn)學(xué)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(xué)術(shù)型研究生按“學(xué)術(shù)研究型”和“應(yīng)用研究型”進(jìn)行分類培養(yǎng)，增強(qiáng)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(shè)置、導(dǎo)師隊(duì)伍、管理機(jī)制、培養(yǎng)模式等宏觀層面的客觀因素，而有關(guān)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(xué)術(shù)型研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和發(fā)展的方法與途徑，補(bǔ)充GIS專業(yè)研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的空缺，以促進(jìn)本專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

1　GIS專業(yè)學(xué)術(shù)型研究生創(chuàng)新能力驅(qū)動因素

圖1　創(chuàng)新需求構(gòu)成要素

創(chuàng)新能力的影響涉及到院校條件、導(dǎo)師因素、社會因素、自身因素等各方面因素，筆者認(rèn)為其關(guān)鍵驅(qū)動因素為創(chuàng)新需求、創(chuàng)新平臺、個(gè)體創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)新管理教育。GIS的需求結(jié)構(gòu)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(wù)化發(fā)展，技術(shù)型、操作型等低層次人才較多，設(shè)計(jì)和研發(fā)等應(yīng)用型人才趨于飽和，而科研型、復(fù)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(gòu)建多維實(shí)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(qiáng)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(qiáng)化研究生的科研能力、創(chuàng)新能力。眾多高校將學(xué)科特長和創(chuàng)新潛質(zhì)作為自主招生或特招生的考核指標(biāo)，以此來發(fā)掘具有創(chuàng)造力的“偏才”“怪才”。創(chuàng)新潛質(zhì)是指創(chuàng)新個(gè)體特有的獨(dú)特創(chuàng)新人格、創(chuàng)新思維、認(rèn)知風(fēng)格、協(xié)同創(chuàng)新能力等，是驅(qū)動因素中最為重要的環(huán)節(jié)。璞玉經(jīng)過精雕細(xì)琢可成上佳飾品，創(chuàng)新潛質(zhì)就像璞玉，而創(chuàng)新管理教育就是這精雕細(xì)琢的過程。院校的創(chuàng)新管理和教育直接影響著創(chuàng)新個(gè)體的創(chuàng)新動力和創(chuàng)新能力強(qiáng)弱。

2　GIS專業(yè)學(xué)術(shù)型研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

近年來國家開始側(cè)重應(yīng)用型和專業(yè)型研究生培養(yǎng)，學(xué)術(shù)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(xué)術(shù)型研究生與專業(yè)型、應(yīng)用型研究生一同培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)術(shù)型研究生最終被培養(yǎng)成應(yīng)用型人才。目前GIS院校與企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)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(xiàng)目、產(chǎn)學(xué)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(xué)科體系結(jié)構(gòu)

學(xué)術(shù)型研究生教育旨在培養(yǎng)高等教育和科研人才，應(yīng)具有扎實(shí)的多學(xué)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(xué)術(shù)型研究生培養(yǎng)方案進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)各院校課程設(shè)置大致以測繪學(xué)、遙感學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、地球科學(xué)為主，數(shù)學(xué)、地圖學(xué)、管理科學(xué)、信息科學(xué)、空間科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等課程的設(shè)置很少。

高校和科研機(jī)構(gòu)是高質(zhì)量論文的主要產(chǎn)地。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國被國外高質(zhì)量期刊(SCI、EI)收錄的論文總數(shù)中地學(xué)和測繪學(xué)論文數(shù)量僅占3%(如表1所示)，與數(shù)、理、化、生等學(xué)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(jì)局

目前國內(nèi)的GIS教育處于理論與實(shí)踐磨合的階段，培養(yǎng)環(huán)節(jié)諸多不足導(dǎo)致研究生局限于學(xué)習(xí)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(zhì)欠缺、創(chuàng)新成果稀少的局面。

3　GIS專業(yè)學(xué)術(shù)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(biāo)不明確、管理脫節(jié)、成效不高等問題，總結(jié)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(dǎo)師通過教育教學(xué)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(xué)術(shù)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(diào)查發(fā)現(xiàn)約55%的研究生習(xí)慣按書本行事，照搬照抄，沒有獨(dú)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(guān)鍵，通過思維方式培訓(xùn)和訓(xùn)練，改變研究生固有的守舊思維方式，使其能運(yùn)用逆向、發(fā)散、聯(lián)想、歸納、加減等多種思維方式進(jìn)行創(chuàng)新。

武漢大學(xué)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(shè)計(jì)大賽”等多項(xiàng)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(yīng)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(shí)踐活動，鼓勵學(xué)生自主進(jìn)行學(xué)術(shù)創(chuàng)新、知識創(chuàng)新、技能創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新等創(chuàng)新活動。

我國科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化率僅為10%左右，與英美等發(fā)達(dá)國家相比有很大差距。創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)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(shù)和資金、資源、市場的幫助，完成成果轉(zhuǎn)化、提煉，應(yīng)用到實(shí)際生活中，體現(xiàn)研究生研究、創(chuàng)新的意義和價(jià)值的同時(shí)也可加速科技和技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)研究生創(chuàng)新活動良性循環(huán)。

4　GIS專業(yè)學(xué)術(shù)型研究生創(chuàng)新能力實(shí)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(yīng)滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備要求，配備用于數(shù)據(jù)采集和處理的軟硬件，在設(shè)備不足的情況下，積極尋求與設(shè)備充足的外校合作，聯(lián)合培養(yǎng)。在提高科研經(jīng)費(fèi)讓其有足夠的經(jīng)費(fèi)開展相應(yīng)研究的同時(shí)，明確學(xué)術(shù)型培養(yǎng)的目標(biāo)。每學(xué)期定期邀請校外GIS領(lǐng)域知名專家來校進(jìn)行報(bào)告和講座，鼓勵并指導(dǎo)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(qiáng)化其科研成果提煉意識。

4.2組建多學(xué)科交互式創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)

周葉中[8]發(fā)現(xiàn)諾貝爾獎得主中具有交叉學(xué)科知識背景的人數(shù)占比為30%～40%，提出了研究生具有多學(xué)科背景和知識對創(chuàng)新能力的重要性。以地理學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、測繪學(xué)、遙感學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)、信息學(xué)等跨學(xué)院多學(xué)科背景的研究生為隊(duì)員，以相關(guān)專業(yè)科研能力強(qiáng)、成果突出、具有創(chuàng)新精神的導(dǎo)師為領(lǐng)導(dǎo)小組，組建多學(xué)科多知識體系的創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)，同時(shí)聘請校外GIS領(lǐng)域?qū)＜液推髽I(yè)高級人才聯(lián)合本校導(dǎo)師共同指導(dǎo)。

4.3構(gòu)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(xiàng)目、產(chǎn)學(xué)研等構(gòu)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(dǎo)和攻關(guān)上述活動，成果共享，技術(shù)共享。雙方領(lǐng)導(dǎo)加強(qiáng)協(xié)作交流，以市場為導(dǎo)向，技術(shù)為支撐，研學(xué)為目標(biāo)，加強(qiáng)監(jiān)督與管理。既有利于研究生在實(shí)踐中對理論進(jìn)行檢驗(yàn)和深化，也能提升其科研積極性和價(jià)值。

4.4強(qiáng)化顛覆式創(chuàng)新思維訓(xùn)練

“6W2H分析法”是一個(gè)以價(jià)值為導(dǎo)向的標(biāo)準(zhǔn)化思維流程，在目標(biāo)、原因、功能、時(shí)間、地點(diǎn)、人員、方法、性價(jià)比等8個(gè)方面提出問題并從中選擇性價(jià)比最高的方法和路徑來實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)(如圖4所示)?！皧W斯本檢核表法”是引導(dǎo)主體在創(chuàng)造過程中對照9個(gè)方面進(jìn)行思考，以便啟迪思路、開拓思維想象空間、促進(jìn)人們產(chǎn)生新設(shè)想、新方案(如圖5所示)。圍繞GIS相關(guān)問題定期進(jìn)行“6W2H分析法”和“奧斯本檢核表法”強(qiáng)化訓(xùn)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(xí)慣，強(qiáng)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(diǎn)開設(shè)3S創(chuàng)新課程、3S領(lǐng)域最新科研動態(tài)與成果介紹課程、科研技能培訓(xùn)。講授創(chuàng)新學(xué)，讓其了解并明白創(chuàng)新的意義和進(jìn)行創(chuàng)新的方法，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。宣講國際上3S及相關(guān)領(lǐng)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(yàn)和方法，讓學(xué)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(jìn)行相關(guān)研究技能培訓(xùn)，主要是社科類文獻(xiàn)閱讀方法和技巧、科研思路和思維的培訓(xùn)，以培養(yǎng)研究生的科研能力與素養(yǎng)。

5　結(jié)語

對國內(nèi)GIS專業(yè)學(xué)術(shù)型研究生的創(chuàng)新能力驅(qū)動因素和培養(yǎng)現(xiàn)狀進(jìn)行分析總結(jié)，發(fā)現(xiàn)其制約因素如下：1)培養(yǎng)目標(biāo)錯位，學(xué)術(shù)型與專業(yè)型混合培養(yǎng)，沒有突出學(xué)術(shù)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(shè)置欠佳，缺乏多學(xué)科知識體系，不利于創(chuàng)新能力培養(yǎng)；4)學(xué)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(gòu)建了培養(yǎng)方法體系：在引導(dǎo)和激發(fā)其創(chuàng)新意識的基礎(chǔ)上，以培養(yǎng)創(chuàng)新思維、強(qiáng)化創(chuàng)新素質(zhì)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(xué)術(shù)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(diào)動其創(chuàng)新積極性，發(fā)揮其創(chuàng)新潛質(zhì)。

[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(gòu)建——以SX省為例[D].北京：北京師范大學(xué),2011.

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(責(zé)任校對王小飛)

10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.07.034

20160401

湖南省學(xué)位與研究生教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目(JG2013B048)

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

G643.0

A

1674-5884(2016)07-0107-04