新形勢下測繪工程專業人才培養模式的改革與實踐

劉小陽，李 峰，孫廣通，宋 萍，劉 軍，王秋玲，錢 安(防災科技學院防災工程系，河北 廊坊 065201)

隨著世界經濟一體化的快速發展，社會對創新型高級應用人才的需求日趨迫切[1-4]。2007年教育部啟動“高等學校本科教學質量與教學改革工程”計劃，要求各高校探索創新型應用人才培養模式，進行改革與實踐。2010年5月，教育部印發《關于大力推進高等學校創新創業教育和大學生自主創業工作的意見》，明確在高等學校開展創新創業教育，積極鼓勵高校學生自主創業。2010年6月，教育部啟動了“卓越工程師教育培養計劃”重大改革項目，旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才。2012年8月，教育部辦公廳印發《普通本科學校創業教育教學基本要求(試行)》的通知，要求各高等學校推動創業教育科學化、制度化、規范化建設，切實加強普通高等學校創業教育工作，把創新創業教育融入人才培養體系。2015年5月，國務院辦公廳印發了《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》，強調深化高等學校創新創業教育改革，促進高校畢業生更高質量創業就業。國家這一系列政策的提出反映了我國現行傳統高等教育人才培養模式的不足，也充分體現了當今社會對創新型高級應用人才的迫切需求。

與此同時，人社部和國家測繪地理信息局依據《中華人民共和國測繪法》共同頒布了國家注冊測繪師相關規定及實施辦法，通過培養和選擇一批高素質應用型測繪人才，提高測繪專業人才隊伍的整體素質。測繪工程作為地理信息產業人才培養的支撐專業，目前測繪本科人才的培養模式難以滿足創新型高級應用人才的要求。面對新形勢，結合專業特點，緊盯社會需求，改革人才培養模式，建立多元化實踐教學體系，培養具有創新精神的高素質應用人才已成為專業發展的必由之路。

1 測繪工程專業人才培養現狀分析

1.1 教學內容陳舊

目前高校測繪工程專業的教學主要側重對傳統測量技術的講授，內容主要集中在水準儀、經緯儀、全站儀、GPS等設備的操作及使用；攝影測量與遙感、地理信息系統技術原理的掌握。而對一些新出現的三維激光掃描技術、激光雷達技術、無人機測量技術、GIS軟件應用與開發等講授較少，規范應用陳舊。同時針對近年來全國大量開展的農權普查、地下管網普查、地名普查等地理信息普查工作而引起的相關測繪技術人才的迫切需求，測繪工程專業教學內容的更新嚴重滯后，造成社會相關技術人員的奇缺。此外，在制訂課程教學大綱的過程中，因各課程組之間缺乏交流，一些專業課程的教學內容相互重復，造成了教學學時的極大浪費。

1.2 教學方法不當，考核方式不科學

當前，多媒體結合板書是測繪專業理論課程授課的主要形式。教學中教師著重于講解書本中教學大綱要求的知識，通過監督、作業及考試等手段迫使學生學習。實踐教學中，主要通過制訂試驗、實習任務書和指導書，力促學生嚴格按照指導書完成預定的試驗、實習任務。這種重教輕學、重知識輕能力的教學方法，完全以教師為教學活動的中心，忽視了學生的主體作用，造成了學生被動學習，其主動性和積極性受到抑制，學生的個性特點得不到充分展示，知識運用能力和創新能力難以培養。

同時，傳統的考核方式基本都是一張試卷結合平時成績。在這種考核方式下，容易導致學生平時不好好學，課間實驗不認真做，最后考前突擊通過，考完就忘。結果表現為所學知識不扎實，知識應用能力弱。

1.3 工程實踐能力不足，創新能力弱

測繪工程作為一個應用性和實踐性很強的工科專業，受傳統教學方式和國內高校崇尚研究性人才培養等因素的影響和制約，一直奉行著“重理論、輕實踐”的教學模式。近年來隨著社會對應用型人才的強烈呼吁，各院校開始加強了專業的實踐教學，學生的實踐動手能力得到一定的提高。但受實踐教學條件和實踐教學模式的限制，學生難以獲得工程實踐能力和創新能力的培養，導致學生工程實踐能力不足，工程意識欠缺，創新能力弱，無法滿足國家對創新型高級應用人才的要求[5-6]。

2 測繪工程專業人才培養模式改革與實踐

2.1 以社會需求為導向，明確專業定位，優化人才培養方案

合理的教學計劃是培養高素質綜合人才的基礎。在以往人才培養方案制訂中，更加側重其教學體系的系統性和完整性，在針對測繪先進技術的應用和社會新崗位技能要求而對方案進行調整與優化方面，缺乏動態機制[7-9]。隨著科學技術的進步、測繪新技術的大量應用，以及社會基礎信息產業化的快速發展，這一不足對新形勢下測繪專業人才的培養形成嚴重的制約。因此，在當前測繪人才培養中，要注重以社會需求為導向，及時吸收測繪新技術和新方法，建立人才培養方案調整與優化的動態機制。

人才培養方案的調整與優化，其核心是課程的設置及教學內容的調整。目前測繪領域的各種新技術和新方法得到了廣泛的應用，新技術人才的奇缺使得企業要求測繪畢業生在進入工作崗位后，能迅速滿足崗位要求。這即要求學校密切關注社會需求，開設相關課程，調整教學內容，加強實踐教學。目前，防災科技學院開設了“三維激光掃描與建模”課程，以滿足社會對三維激光掃描技術人才的迫切需求；在“地下工程測量”中加強地下管線測量及實踐內容，以滿足國家城市地下管線普查工作的需要；開設“地基SAR測量與數據處理”課程，緊跟高精度變形監測技術前沿；在“攝影測量學”課程中增加無人機測量及數據處理的內容，彌補當前無人機航測技術人才的短缺等；同時，針對當前大量基礎地理信息化建設對測繪技術人員提出了更高的GIS技能要求，開設了“GIS軟件應用”、“GIS二次開發”、“測量程序設計”等課程，加強GIS應用與開發的能力；針對國家正在實行的注冊測繪師執業制度，開設了“測繪項目管理與法規”課程，以加強學生的職業道德、崗位職責、測量規范和測繪法律等意識，確保測繪工程人才培養能適應社會的需求。

2.2 以工程實踐能力和創新能力培養為目標，構建多元化的實踐教學體系

2.2.1 完善實踐教學條件

實踐教學條件的建設是實踐教學的前提，實踐教學條件的優劣直接決定著實踐教學的質量和效果。實踐教學條件的建設主要體現在實驗室建設、實習基地的建設和實驗室的管理。近年來，筆者所在學校測繪工程專業抓住國家加大對教育投入的契機，積極完善了實踐教學條件的建設。在實驗室建設方面，通過各種購置項目，完善儀器設備，建立各種實驗室，并根據實踐教學需要不斷完善。目前測繪工程專業建立了普通測量實驗室、精密工程測量實驗室、遙感與攝影測量實驗室、地形變測量實驗室、測繪數據處理實驗室，擁有大批水準儀、經緯儀、全站儀、GNSS接收機等常規測量設備；同時，擁有高精度電子水準儀、測量機器人、全站式陀螺儀、三維激光掃描、地基SAR、手持地物光譜儀、熱紅外成像儀、地下管線探測儀、管線雷達、重力儀等非常規測量設備。在實踐教學地基建設方面，與中國地震局第一監測中心合作，分別在燕郊潮白河和易縣清西陵，模擬工程實際，建立了工程測量、精密水準測量、精密導線測量、GPS野外測量、野外數字化測圖等專業集中實習基地。同時，積極開拓建立校外企業實習基地，申報建立國家工程實踐教育中心。與燕郊地質普查大隊、南方測繪亦莊生產基地、北京富斯德、河北中色測繪、北京中測新圖等大中型測繪企業合作，建立企業生產實習基地。與中國地震局第一監測中心聯合申報，建立防災科技學院—中國地震局第一監測中心國家級工程實踐教育中心。在實驗室管理方面，通過建立相關制度，確保測繪實驗室全天候開放，方便學生儀器設備和軟件的使用，為學生自主性學習、研究和開展創新創業實踐創造條件。

2.2.2 構建多元化的實踐教學體系

測繪工程作為一個實踐性非常強的專業，實踐教學在整個人才培養過程中扮演著至關重要的角色，甚至直接決定著人才的培養質量[10-12]。傳統的測繪實踐教學主要包括課間實驗、集中實習、畢業實習和畢業設計。這樣的實踐教學體系主要側重了對學生實踐動手能力和知識應用能力的培養，但在工程實踐能力和創新創業能力培養方面明顯不足。同時固定化的實踐教學模式和教學內容，不利于學生個性化發展要求，難以起到因材施教的效果。針對傳統實踐教學模式的不足，為更好培養學生的工程實踐能力和創新創業能力，筆者所在學校測繪工程專業通過多年的探索，建立起多元化的實踐教學體系，如圖1所示。

圖1 測繪工程多元化實踐教學體系

在實踐動手能力培養方面，通過開設課間實驗，使學生了解測量儀器的基本構造，訓練儀器的基本操作，掌握測量的基本方法；通過上機訓練掌握測繪軟件的使用及測繪數據的基本處理方法。目前筆者所在學校測繪專業課程中90%以上專業課程都開設了不同學時的課間實驗或上機訓練，夯實了學生的測繪實踐基本技能。

在專業知識應用和工程實踐能力培養方面，通過集中實習、企業生產實習、畢業實習和校企聯合培養等實踐教學環節，培養學生的專業知識應用能力、工程實踐能力和工程意識。筆者所在學校測繪工程專業學生在校內、潮白河和清西陵實習基地完成了城鎮數字化測圖、野外數字化測圖、工程測量、精密水準測量、精密導線測量、GPS野外測量、數字圖像處理等實習工作，系統完成了專業技能綜合訓練。在獲得企業生產實習所需的專業知識應用能力后，推薦到相關合作單位進行實際工程實踐鍛煉，培訓學生的工程實踐能力和工程意識。學院測繪專業的部分學生還被送到中國地震局第一監測中心的國家工程實踐教育中心進行學校企事業單位聯合培養，在中心導師的指導下，進行工程實踐能力的培養。

在創新創業能力培養方面，創建了開放性試驗、課程設計、畢業設計、大學生創新創業項目、大學生測繪創新能力大賽、參與教師科研項目、社會實踐、專家技術講座等多種實踐教學方式，學生根據自己的學習興趣和特長，有選擇地參與到各種實踐中，真正讓學生得到需有所好、因材施教、個性化發展。自筆者所在學校測繪工程專業成立6年來，開設了一批開放性試驗、大地測量學課程設計、畢業設計，申請了10項大學生創新創業項目，舉辦了3屆校內測量大賽，有20個隊伍參加了北京市普通高校大學生測繪實踐創新能力大賽，40多名學生參與了教師的科研或生產項目，舉辦了10多場專家技術講座或學術報告，極大地推動了學生創新創業能力的培養。

2.3 以學生為教學主體，改變教學方法，體現學生在教學中的主體地位

為改變傳統教學方法的不足，發揮學生教學的主體地位，鼓勵教師更多采用案例引導式教學。教學中，教師組織課堂，引導學生開展討論。學生通過參與討論，不斷發現問題、思考問題、討論問題、解決問題，以啟發學生思考解決問題的能力，培養和挖掘學生的創造力，充分調動學生的學習積極性和主動性[13-14]。

筆者所在學校測繪教師在教學中針對一些重要知識點或教學環節精心設計出一種情景化、趣味性的小課件或小短片，形成微課，再把這些微課發布到網絡平臺，形成慕課。在慕課模式下，學生通過有針對性、選擇性地學習這些微課，可以幫助學生復習鞏固課程中的重點、難點，同時在平臺上實現老師同學間的討論、分享、交流、解答等教學環節。進一步利用微課、慕課，實現“反轉課堂”，即學生通過互聯網使用這些教育資料，選擇最適合自己的方式學習新知識，在課堂通過老師和學生、學生和學生之間的討論和交流完成對知識的掌握。這種教學方法充分體現了學生在教學中的主體地位，極大地激發了學生自我學習的興趣和開放性思維，提高了教學質量。

2.4 以能力考核為重點，靈活考核方式，優化教學考核制度

考核是對教學效果的檢驗，是學生學習成果的反映，同時考核又能起到促進教學、引導教學改革的效果。

對理論課程教學的考核，可以針對課程特點建立不同的考核方式。如理論性較強的課程，可以采用平時成績(30%)+期中考試(20%)+期末考試(50%)的雙及格考核方式，即平時成績+期中考試成績及格后才有資格參加期末考試，期末考試及格后才根據加權平均值計算總成績；對課堂實驗或上機較多的課程，可以采用平時成績(30%)+儀器操作或上機操作(20%)+期末考試(50%)的雙及格考核方式；對一些開放性的課程，可以采用平時表現(40%)+論文或大作業(60%)的雙及格考試方式。雙及格線有利于引導學生平時踏實學習和認真完成課間實驗、上機，加強專業知識的積累和實踐動手能力的培養。期末考試應多增加案例分析試題，加強對學生應用知識解決問題能力的考核。

對專業集中實習的考核，要堅決避免只依據實習成果質量和實習報告評定成績的考核方式。因為小組為單位的測量成果無法體現組員間的工作差異，書面的實習報告也難以體現學生綜合表現和能力。為了讓考核對學生起到更好的評價和激勵作用，在集中實習考核方式上，筆者所在學校采用平時表現(30%)+實習答辯(30%)+實習成果(20%)+實習報告(20%)進行評價打分。平時表現考核主要由指導老師考察學生工作態度、動手操作能力、團隊協作能力和對儀器的愛護；實習答辯考核可以通過提問來了解學生對實習相關理論知識的掌握，以及利用專業知識分析、解決實際問題的能力；實習成果考核主要考察原始數據記錄是否規范合格，數據計算是否正確，圖表是否全面、規范；實習報告主要考察學生的專業表達能力和寫作能力。指導老師或課程組根據具體情況制定各項評價打分標準，規范科學地完成考核工作。

對學生自行分散參加的實踐教學活動，可依據實際，靈活考核。企業生產實習、畢業實習、企業聯合培養主要委托企業導師對學生實習表現、專業知識應用能力、工程實踐能力、工程意識進行評價考核；課程設計和畢業設計主要通過設計成果考察學生的知識運用能力、創新能力、數據處理能力、圖文表達能力；參加各級學科競賽、社會實踐活動主要依據取得的各級獎勵和榮譽進行考核；參加開放性試驗、大學生創新創業項目、教師科研項目主要依據獲得的成果、發表論文、研究報告進行考核。

3 結 語

在新形勢下，提高自主創新能力，建設創新型國家，是國家發展戰略的核心和提高綜合國力的關鍵。因此，測繪人才的培養必須與時俱進，抓住機遇，改變傳統教學方式，改革人才培養模式，確保學生能夠在一個良好的教學環境中獲得因材施教，個性能夠健康發展，培養和激發其知識運用能力、工程實踐能力、工程意識、創新意識和創新創業能力，努力為社會培養大批創新創業型高級測繪人才，以適應經濟社會發展的需要。

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