新工科和工程教育認證背景下地方高校測繪工程教學改革與實踐

趙安周， 張安兵， 趙玉玲

(河北工程大學 礦業與測繪工程學院，邯鄲 056038)

隨著全球科技的迅速發展，物聯網、大數據、云計算、人工智能等新一代信息技術的出現對傳統的工科以及工程教育提出了新的挑戰[1-2]。2017年，教育部在“卓越工程師教育培養計劃”(卓越計劃)的基礎上提出了“新工科”的建設思路。2018年，教育部、工業和信息化部以及中國工程院聯合發布了關于加快建設發展新工科實施卓越工程師教育培養計劃2.0的意見。相比與傳統的教學形式，新工科是以新經濟、新產業為背景，更加強調學生的動手實踐能力、創新意識和國際視野，是解決新經濟發展人才需求、提升國家硬實力和國際競爭力的重要舉措[3-4]。工程教育專業認證是指以本科工程教育學位互認協議—《華盛頓協議》(Washington Accord)、中國工程教育專業認證協會制定的通用標準和專業補充標準為基礎，針對高校開設的工程類專業開展的專門性認證。工程教育專業認證作為國際通行的工程教育質量保障制度，旨在提高高等學校教學質量，促進校企合作，提升學生的國際競爭力[5-6]。從新經濟建設對人才的需求入手，構建工程人才的培養體系，指定不同工程專業的人才培養細則，推進“成果導向，以學生為中心，持續改進”的基本理念，是高等學校工程教育的質量保障和檢驗標尺[7]。測繪工程專業是工程建設的“眼睛和排頭兵”，在國民經濟和國防建設、國土資源調查、管理以及諸多工程建設中起著不可替代的作用[8-10]。隨著以地理信息系統(GIS)、遙感(RS)以及導航定位系統(GNSS)等空間信息技術的不斷發展，測繪科學與技術進入信息化、智能化測繪時代，對高等教育的人才培養體系提出了更高的要求。因此，研究符合新時代要求的測繪工程教學體系對社會經濟的發展具有重要的意義。

在新工科建設和工程教育認證背景下，已有諸多研究者對測繪工程專業教學體系進行了研究。如劉輝等根據測繪工程的特點，提出了“一點、一線、三維度和三層次”的立體化測繪工程實踐教學體系，并對安徽大學測繪工程專業的實踐教學提出了具體改革措施，其成果可為其他高校測繪人才的培養提供借鑒[10]；湯俊從工程教育認證背景出發，以社會需求和學生就業為導向，探討了測繪工程人才培養模式，認為實踐教學對學生能力培養至關重要[11]；覃發超等從地方高等院校測繪工程專業的實際出發，認為要注重實踐教學環節，建立與行業無縫對接的實踐教學課程體系[12]；王賀封等從學生專業技能培養、實踐基地建設、本科生導師制等方面闡述了測繪工程專業實踐教學體系，其成果可以為信息化時代測繪、遙感、地理信息等相關專業的人才培養提供借鑒[13]；錢建國和趙宇虹從實踐教學基地建設、校企合作、實踐教學等方面出發，對測繪工程實踐發展的新方向進行了探討[14]；魯金金認為在新經濟發展環境背景下，要加強專業互補、校企合作等，構建測繪工程專業創新創業人才培養體系[15]；曲建光等通過調查問卷等方式構建地方院校測繪類專業本科生工程實踐能力評價體系，在此基礎上利用層次分析法確定了各指標的權重，對學生的工程實踐能力進行了評價，認為構建的指標體系可以提升學生的工程實踐能力[16]；馮甜甜和程效軍以雙一流高同濟大學測繪工程專業為例，對其年測繪工程專業培養方案制定過程進行了介紹，認為其培養方案需要突出校企合作、學生專業特長培養以及復合式人才的培養模式[17]。

綜上，國內高校的測繪工程教學體系研究已取得了諸多研究成果，在一定程度上提高了該專業人才培養的質量，但總體來說，仍處于探索階段。河北工程大學是河北省重點骨干高校，是省內測繪類專業學位點最為齊全的高校，也是省內測繪工程專業唯一且通過工程教育專業認證的學校。鑒于此，本文以河北工程大學測繪工程專業為例，探討新工科和工程教育認證背景下地方高校測繪工程專業教學改革，以期為地方同類院校教學模式改革提供參考。

一、河北工程大學測繪工程專業定位

(一)測繪工程專業簡介

河北工程大學是河北省重點骨干大學，河北省人民政府與水利部共建高校，河北省國家一流大學建設二層次高校，河北省文明單位，坐落在中國歷史文化名城、“成語典故之都”邯鄲市。測繪工程源于建校以來成立的測量教研室，先期主要承擔采礦、土木、水利、地質等交叉學科的測量學、工程測量和礦山測量等課程，已有近70年的專業背景；2007年申請測繪工程本科專業并獲批，2008年開始面向全國招生，規模為2個自然班，2012年調整為3個自然班，現有在校學生340余人，已畢業本科生500余人，2016年自主設置了測繪科學與技術和采礦工程二級交叉碩士點礦山空間信息工程，現為學校新工科和卓越工程師重點建設專業，2019年被列為河北省一流本科專業，2020年通過了中國工程教育認證。

(二)明確專業的人才定位

結合河北工程大學的辦學定位及辦學特色，充分考慮新工科建設和國際工程認證基本要求，堅持底線思維，深入分析和研究測繪工程專業如何突出專業辦學特色，如何強化能力培養，如何培養出具備解決復雜工程能力、具有國際視野和終身學習能力畢業生的問題。堅持把測繪工程專業放在學校大背景下進行考慮，突出學校的水利和礦業特色，挖掘測繪科學與技術在水利和礦業行業中的應用，形成復雜工程案例，將其融入到測繪工程專業的課程體系中去，使專業有一個比較清晰的行業面向和就業趨向，而強化能力又是新工科建設和工程教育專業認證特別強調的一個方面。

鑒于工程教育專業認證通用標準和專業補充標準對于人才培養模式的要求，結合學校發展特色以及行業和區域社會經濟發展的需求，確定了測繪工程人才培養目標制定的基本原則和依據。該培養目標的制定強調校企合作聯合人才培養機制，廣泛邀請企業、國內外高校專家參加培養方案修訂的研討會，共同參與修訂人才培養方案和建設課程體系和教學內容。同時按照產學合作教育模式的要求進行課程改革和建設，對于實踐性課程堅持校企雙方共同開發、共同考核和把關的原則，最終基本框定了培養方案和大綱制定的主線。

最終確定本專業的培養目標為：本專業培養適應經濟社會發展需要，德、智、體、美、勞全面發展，具備地理空間信息獲取、處理、表達和應用的基礎理論、方法及技能，能在國家基礎測繪、礦山、水利、國土資源、地理信息服務等領域從事測繪項目的設計、實施、開發、研究及管理等工作，具有繼續學習和創新意識的應用專業技術人才。畢業 5 年左右，具備勝任工程師或相應職稱的專業技術能力和條件，具體目標如下：①具有良好的職業道德和科學文化素養，能夠承擔和履行社會責任；②具備工程師的專業技術能力，能夠勝任測繪工程領域方案設計、數據處理、技術開發等工作；③能夠綜合應用數學、自然科學、工程基礎、專業知識和測繪新技術、新方法解決復雜測繪工程問題，具有較強的創新意識和工程實踐能力；④在工程實踐中能夠自覺有效地考慮環境、安全、法律法規、文化等非技術因素；⑤能夠在與他人及多學科團隊合作中進行有效溝通和交流，具備團隊協作精神和組織管理能力；⑥能夠通過自主學習和終身學習不斷拓展自己的知識和能力，為測繪地理信息行業發展做出貢獻。

本專業特色為：依托我校煤炭、水利行業發展特色，圍繞京津冀協同發展大背景，針對測繪學科的發展趨勢及測繪新技術在行業內快速、廣泛普及的新形勢，緊盯煤炭、水利行業發展對測繪技術發展需求，融合教學、科研和工程實踐等多種教學方法，著重培養學生的自主學習能力和創新能力，滿足新測繪時代煤炭、水利等建設領域對測繪人才的需求。

二、教學培養模式改革與實踐

(一)建立與行業對接的課程教學體系

在新工科和工程教育認證背景下，河北工程大學測繪工程專業人才培養模式改革充分考慮到本校“礦業與水利工程特色”的宗旨。結合《工程教育認證標準》以及測繪工程專業的補充標準，制定了符合社會經濟發展需求的區域特色課程體系。主要包括通識必修課、專業基礎課、數學與自然科學類、工程基礎以及專業類課程等5類，制訂了最低學分(183學分)以及主要課程與擬占比值。在此基礎上廣泛征求國內外高校、企業專家對課程體系構建的意見，優化課程模塊并進行動態更新，最終滿足新工科建設和專業認證的需求。

(二)建立了行之有效的教學質量監控體系

教學質量監控對整個教學活動的重要性是毋庸置疑的。教學活動分教師的“教”與學生的“學”兩個方面。傳統的做法是教師檢查學生，教學督導人員檢查教師。但隨著人才需求質量的提高，如何建立行之有效的教學質量監控體系勢在必行。針對此研究內容，以踐行質量立校為基本目標，堅持以“持續改進”為基本要求，根據定期跟蹤反饋數據，遵循“雙層督導，三級管理，多級鏈動，多措并舉”的原則，創新性構建了過程跟蹤監控的教學質量監控體系，形成了全方位建設、全員化參與、全過程監控的教學過程質量保障與監控機制，為合格測繪人才的培養奠定了良好的基礎。同時為合理評價教學質量監控體系實施效果，堅持目標導向理念，以持續改進、持續提高為基本訴求，構建了符合測繪工程專業特色的內部評價和外部評價雙層評價機制，基本實施策略。

(三)發揮專業優勢，鼓勵學生服務于社會，提升社會責任感和工程實踐能力

鼓勵測繪工程專業學生利用測繪新技術，積極參與社會實踐中，發揮專業優勢的同時培養學生服務社會意識，增強社會責任感、創新精神和實踐能力。近三年，相繼組建了平山縣無人機攝影測量扶貧小分隊、南水北調中線工程邯鄲段三維建模團隊、“愛護國家重點工程”為主題的宣講團、無人機3D攝影測量技術助推河北工程大學新校區建設及周邊美麗鄉村和諧發展服務團等多支隊伍，實踐服務團隊連續三年獲評省級優秀團隊，2018年兩項實踐項目獲團中央表彰。

(四)構建了常態化多形式的人才培養質量評價機制

為追蹤測繪工程專業人才培養質量，本專業建立了內外結合的常態化、多形式的人才培養結果評價機制。內部評價方面，根據畢業生的畢業率、授學位率、讀研率及一次性就業率等評價學生的培養質量和受社會認可程度。外部評價方面，通過定期走訪用人單位、與來校招聘畢業生的單位座談、與返校校友交流、發送《用人單位調查問卷》、《畢業生(校友)調查問卷》等形式和渠道，聽取和獲得用人單位對測繪工程專業人才培養質量的評價數據，為持續改進及人才培養質量提升提供依據。

(五)構建四位一體育人新模式

四位一體是指項目引領、本科生導師制全覆蓋、學科競賽提質量、創新創業訓練強基礎四位一體的應用型人才培養模式。以工程認證的持續改進為目標，基于行業特征，確保理論教學內容與時俱進，注重實踐教學環節，充分利用無人機攝影測量實驗室、遙感數據處理實驗室、GPS實訓實驗室以及大數據處理實驗室等設備，實現實踐教學與行業發展需求的無縫對接。全面推行本科生導師制，以全國及京津冀測繪技能大賽，ERSI大賽以及全國高校GIS技能大賽等學科競爭為助力，要求所有專業學生參加校內選拔，以賽促教、以賽促學、以賽促練，促進實踐能力的提升，提高學生專業技能和團隊協作精神，進而擺脫工程實踐能力不如高職院校、專業知識培養不如研究型院校的模糊狀態。

三、結語

本文圍繞新工科和工程教育認證的育人理念，實施“理論與技能結合，項目和課程結合，學科競賽與創新創業訓練結合，教學改革與持續改進結合，國際交流與聯合培養的育人思路，提出了“項目引領+本科生導師制全覆蓋+學科競賽提質量+創新創業訓練強基礎”的測繪工程專業本科人才培養新模式，力求達到多措并舉，實現系統化人才培養體系，實現項目引領對掌握前沿知識，解決復雜工程問題有“助推力”、本科導師制對學習指導有“引導力”、學科競賽對創新實踐和技能掌握有“牽引力”以及創新創業訓練對學生健康成長有“塑造力”，逐步形成了以新工科和工程認證為基本標準的國際工程人才培養模式。該人才培養模式在本校測繪工程專業已經得到實施，學生反映效果良好。但是，應注意的是人才培養模式改革是一個長期的過程，目前該專業人才培養模式仍處于初步探索階段，今后因不斷優化人才培養模式，使其不斷適應新經濟發展需要，提高學生的國際競爭力。