測繪類碩士研究生創新能力轉型升級研究

姚國標，滿孝成，郭秋英，桑文剛，任曉芳,馬東嶺，張國建，劉耀輝

(山東建筑大學 測繪地理信息學院，濟南 250101)

隨著大數據、云計算、人工智能為代表的科技浪潮席卷全球，我國創新驅動發展戰略不斷地實施與推進，國家需要大批的新型科技人才來支撐其創新與發展。大力培養適應經濟社會發展需要的高層次創新人才，加快研究生創新教育勢在必行[1-3]。測繪科學作為一門交叉性較強的學科，融合了信息科學、空間科學、高性能計算和人工智能等多個領域的前沿技術，形成了大地測量學與測量工程、攝影測量與遙感以及地圖學與地理信息工程為主的三大分支學科，為研究自然和社會可持續發展中的問題，解決國民經濟發展中的人口、資源和環境突出矛盾，提供著關鍵技術支撐和數據保障，而在“互聯網+”和大數據新時代背景下，傳統測繪單一化的教育方式已經不能滿足現階段社會人才的需求，測繪類研究生培養思路的轉型升級迫在眉睫[4-5]。因此，結合國家測繪的發展現狀，研究測繪類碩士研究生創新能力轉型升級問題，具有重要的理論和現實意義。

“創新”已被大量學者應用到研究生教育領域，如在國外，克拉克等[6]在宏觀上比較了美、德、日、英、法等5個發達國家研究生教育與科研基礎的依附關系，分析了各國研究生教育的典型特征及存在的不足；杜德斯達等[7]對美國的研究生參與科研活動、社會服務等問題進行了論述，并對美國學術型研究生提出了改革意見。而在測繪領域，隨著智能化技術在測繪行業的不斷推進，“互聯網+測繪”已被愈來愈多的廣大測繪科技工作者所推崇。國內測繪高校也積極吸取國外研究生教育精髓，對研究生創新能力進行研究和評估，如肖建華等[8]回顧了現代測繪技術發展歷程，在移動互聯時代背景下提出了“測繪4.0”概念，并詳細詮釋其內涵、特征及技術體系。葛小三等[9]從多元化培養模式、開放式科研創新模式以及科研考核制度等多方面對測繪專業研究生創新能力培養模式進行剖析。鄒濱等[10]提出創新型和復合型測繪工程專業研究生培養改革思路和創新能力提升策略。苗則朗等[11]認為測繪學科研究生必須注重創造新知識和開發新技術相結合的創新能力培養[12-14]，開展以“學生為主體，教師為主導”的跨學科課程教學，以及跨學科項目合作和跨學科研究生指導等[15-17]。

綜合上述國內外研究表明，雖已有學者對研究生培養進行改革并應用于實踐，但對測繪類研究生創新能力培養問題仍需探索，測繪類碩士研究生的創新能力培養模式有待進一步開發，即在已有培養模式的基礎上進行轉型升級。特別是隨著“互聯網+”時代的推進，測繪行業對研究生的創新能力提出了更高要求。面對人工智能測繪的機遇和挑戰，測繪類研究生創新能力轉型升級已成為整個測繪行業發展的基礎和關鍵。文中提出測繪類高校研究生培養新方法，即建立產學研融合培養新機制，以期為測繪類碩士研究生的創新能力轉型升級探索一種有效策略。

1 測繪類研究生創新能力現狀調研

為了解“互聯網+”時代背景下測繪類碩士研究生創新能力培養現狀，筆者設計了“互聯網+”背景下測繪類碩士研究生創新能力培養現狀調查問卷。以山東省測繪類全日制碩士研究生(含已畢業研究生)為研究對象，主要調查因子包括研究生所在年級、參與科研課題、參與學術講座或學術交流、參加各類創新大賽、發表科研論文、學校對創新成果激勵等基本情況，以及對創新能力影響因素分析，對培養模式客觀評價，對創新平臺滿意度等方面進行問卷調查。首先使用“問卷星”軟件，通過QQ群、微信群、電子郵件等線上方式對山東省測繪類研究生進行網絡調查，并結合線下實地調研，通過面對面的方式開展研究，最終獲得各類有效問卷258份，其中線上186份，線下72份。

對所獲得的樣本數據逐一進行分類統計，類別包括受訪者年級、所在院校層次、學術講座或學術交流、科研課題參與、科研論文發表、社會創新活動實踐、創新創業活動的融入度、創新能力培養等方面進行統計，結果見表1；對應的創新現狀評價結果如圖1所示，其中圖1(a)和圖1(b)分別給出不同層次的高校研究生和不同年級研究生對創新現狀的評價結果。

表1 樣本分類統計

續表1

圖1 研究生創新現狀調研

調研結果分析：

1)在調查主體方面，本次調研的對象雖涵蓋各個年級的碩士研究生，但主體對象側重于研二和研三年級，因為該階段研究生最能體現創新能力，該類研究生所在院校以普通院校為主，占比88.73%，相對雙一流高校而言，該類研究生更能代表省內及全國大部分研究生的創新現狀，也是需要提升創新能力的主體；

2)在科研參與度方面，通過對問卷調查分析發現77.98%的研究生參與導師的研究課題，但這其中64.71%的研究生對老師的課題做一些簡單的輔助工作，如閱讀文獻查找資料等，并未深入到研究內容，僅13.27%的研究生真正參與科研課題，剩下的學生對導師的研究課題參與度不足，難以激發學生的創新能力，通過進一步回訪可知，研究生具備的基礎知識難以匹配導師的創新課題，該部分研究生亟需補充測繪人工智能算法知識，同時研究生導師需要在先進數據處理算法方面給予研究生足夠耐心的培育和引導。同時，受訪研究生96.99%參加過學術講座或學術交流，一般為學校畢業所規定的硬性要求，但學術講座及學術交流范圍主要集中在所在學校內部，而參加國內高端學術論壇和國際會議只占22.49%，不利于研究生國際化視野與創新能力的提升；

3)在科研競賽、成果與獎勵機制方面，數據顯示僅有34.97%的測繪類研究生參加過學科競賽等創新活動，說明研究生對競賽類的創新活動參與度需要加強，另外測繪類研究生研三階段全部發表過學術論文，但受訪者中76.26%發表中文核心及其以下水平小論文，僅有小部分發表國際EI或SCI等高端論文。在學校對學生的獎勵中，有84.75%的學校僅對論文、競賽獲獎、發明專利等給予獎勵，但在這84.75%中卻有72.63%的學校是對高端論文及競賽獲獎給予獎勵；

4)在影響因素和滿意度方面，有83.81%的受訪者表示研究生創新能力影響因素和學校創新平臺和導師有關系。而在受訪者對學校創新能力培養模式的態度中，65.48%的學生表示一般滿意，而滿意及十分滿意的僅占比20.89%，說明測繪類高校的培養模式需要進一步升級。

通過歸納整理與數據分析，表明省雙一流高校的創新現狀明顯優于普通高校，如圖1(a)所示。該差距主要體現在科研項目與科研平臺等方面，而科研激勵方面普通高校則強于省雙一流高校，說明普通高校在研究生創新能力提升方面給予充分的重視；同時還可得出，測繪類研究生對自身創新現狀滿意度普遍較低，表明測繪類高校研究生創新能力培養模式有待進一步優化，如圖1(b)所示。

2 測繪類碩士研究生創新能力存在問題及原因

依據調查數據進一步開展樣本統計與分析工作，并結合測繪類專業碩士研究生創新能力培養現狀，梳理總結出研究生創新能力培養過程中存在的問題，如圖2所示。主要存在專業學科較難、創新能力培養不足、創新能力和評價體系不夠科學和創新能力與社會經濟發展脫節等4個方面，以期精準定位培養水平，發現瓶頸問題，提高測繪類研究生創新能力，進而提升測繪類高校碩士研究生培養質量，其具體分析如下。

圖2 測繪類研究生創新能力存在的問題

1)測繪類學科融合了信息科學、空間科學、高性能計算和人工智能等多個領域，形成了以大地測量學與測量工程、攝影測量與遙感以及地圖學與地理信息工程為主的三大分支學科，交叉性和綜合性較強，要求學生掌握物理、數學以及計算機等專業技能。如測繪類碩士研究生階段研究方向大多以智能化測繪為主，通常研究各類算法，因此，對計算機編程語言等方面具有較高的要求，而測繪類學生的本科階段學習偏重傳統數學基礎，學校普遍存在開設編程類的課程較少且學習時間較短的問題，使得學生未掌握好基本編程能力，導致本科與研究生階段的學習出現脫節或斷層，甚至引起學生被動消極學習以及畏難情緒，對學生創新能力帶來限制和阻礙。

2)測繪類碩士研究生創新能力培養不足。由文中的研究生創新能力現狀分析中可以看出，僅有少部分研究生參與學術競賽、發表高端論文、真正參與導師的科研課題，體現出研究生創新能力培養不足。究其原因，一方面是由于研究生自身對科學研究創新活動的積極性或參與度不足；另一方面是所在測繪類高校培養計劃不夠完善，一些測繪類高校的碩士研究生授課內容陳舊，缺少學科前沿技術、先進測繪儀器的講授。例如，目前大部分測繪類高校均面臨經費不足等現實問題，先進測繪儀器的購買力不足，有些實驗室軟硬件未進行及時升級，無法滿足新型測繪時代教師及學生的日常實驗。另外部分高校購置的儀器數量偏少，造成學生儀器預約困難，創新實驗難以充分完成。小部分測繪專業教師對先進測繪前沿技術更新學習不足，在課堂及課程實踐過程中，講授的多為傳統測繪儀器、軟件或算法的教學，嚴重制約研究生創新能力的培養與提升。此外，部分導師也對研究生參與科研課題的監督力度不夠，對學生放養式管理，導致學生學習積極性不高，不利于研究生創新思維的形成和創新能力的提高。

3)測繪類碩士研究生創新能力保障與評價體系不夠科學。研究生創新能力的培養與提升需要完善科學的科研激勵制度、研究生評價標準等制度保障，提高研究的積極性，消除畏難情緒，從而激發學生創新動力。

4)測繪類碩士研究生創新與社會經濟發展脫節。除了學生自身條件的影響外，校外的就業環境、產學研環境以及創新文化環境等均會對研究生創新能力提升起到重要影響。測繪類研究生通過自身知識，解決實際生產中遇到的瓶頸問題，也是創新能力的體現方式之一，若測繪類研究生在培養過程中，產學研合作機制落實度不高，測繪生產單位仍停留在原始的手工處理數據階段，缺少創新能力培養和創新實務的引導訓練，造成研究生培養模式與人工智能時代要求及社會需求脫節，導致研究生思維的固化，難以滿足學生創新需求。這些都將在一定程度上阻礙測繪類研究生創新能力的有效提升。

3 測繪類碩士研究生創新教育改革

從山東省高校測繪類碩士研究生創新能力培養機制存在的問題出發，探索構建面向測繪學科全面轉型升級發展需要的人才培養體系，提出適應經濟社會發展新常態的測繪類研究生創新能力的人才培養模式和轉型方向，使學生在掌握扎實的測繪專業能力和前沿知識的同時，具有創新意識和國際視野，引領我國測繪事業的發展。

1)因材施教，構建多學科融合的研究生培養模式。測繪類高校應首先掌握本校測繪類碩士研究生的來源平臺、研究方向、學習情況及創新能力等具體情況，進行科學定位，制定適合本校研究生現狀的動態培養模式。由于生源與平臺不同，不可盲目照搬測繪名校的培養模式，面對測繪類學科與多學科交叉融合的特點，普通測繪類高校可通過加強創新型教師隊伍建設和完善測繪類碩士研究生教育教學平臺建設相結合，利用“互聯網+”的跨界思維，并基于數字化驅動、網絡化協同、智能化傳導、個性化定制等策略，為測繪類研究生制定多元化、共享性、前沿性和適應性的課程設置，通過依托社會公共資源和跨校合作，結合各校自身水平與需求開設相關課程，并實行課程共享，同時導師根據學生的興趣提前為學生確定有創新價值的研究方向，學生可根據自己的研究方向去選擇相應的課程，并且導師應提前告知學生本研究方向的研究重點、難點以及研究意義，并根據不同的研究方向，設置不同的文獻庫，使學生有文獻可查，主動學習，及時消除畏難情緒，盡快進入研究角色，并逐步深入進去。針對編程語言與算法類較難的課程，可通過“互聯網+”搭建基于共享教學資源與多元化學習模式，有針對性地引進優秀高校的編程語言與算法類的網絡課程，引導和監督研究生根據其研究方向進行自主學習，充分激發研究和創新興趣。

2)密切跟蹤測繪領域國際前沿理論及成果，提升學生眼界。針對測繪類碩士研究生創新思維不足的問題，測繪類院校可不斷推介國際研究前沿，開闊學生眼界，啟發學生的創新思維，如利用“互聯網+”為紐帶，創建本校本專業編輯圖文和視頻信息的微信公眾號，從而定期推廣測繪科學技術進展相關的科研論文或行業報道，使學生了解測繪專業最新的發展情況以及最新研究所面臨的瓶頸問題，定期推廣相關的工程應用信息，如傾斜攝影技術及其實景模型、三維激光掃描技術及其點云、遙感技術以及圖像分析等最新的工程信息，使學生及時領會研究工作的社會與經濟價值，有效提升測繪類研究生創新源動力。設置學術交流等專項經費基金，定期參加高端學術會議等各類學術交流活動，通過聆聽專家匯報或互動交流，開拓自己的創新思維，并爭取作會議最新成果報告，不僅可為本校提高知名度，也能提升研究生的語言表達與溝通能力。同時鼓勵學生積極參與外部測繪類商業創新競賽，如軟件開發比賽、人工智能大賽等比賽項目，結合給定的競賽題目或方向，通過相關文獻搜索與分析，接觸新穎研究方法，提出可操作性較強的解決方案，進而提高研究生主觀能動性與創新思維，為創新創業及創新升級做好知識儲備。測繪類高校也可定期舉辦研究生創新訓練營等活動，有針對性地提升學科素養和綜合素質，來加強研究生創新教育。

3)完善以高水平成果為導向的多層次代表作考核評價體系，充分激發創新動力。目前，大多數高校已具有科研重點實驗室，但研究生科技創新成果轉化率較低，測繪類院校可制定學生成果相關考核與獎勵體系，鼓勵研究生進行高水平論文、發明專利、軟件著作權及相關著作的發表，使學生的知識產權得到有效保護，并引導測繪類碩士研究生根據項目研究目標與進展制定適合自己的科研拓展計劃，全面培養學生的創新能力。同時鼓勵碩士研究生參與科研項目的申報，并為研究生創造承擔科研子項目的機會和條件，引導研究生組隊承擔國家級創新創業項目，并根據課題申請與實施進展以及研究效果開展學術探討與交流等形式進行思想交流，并積極開展導師團隊間的合作，通過導師協同指導，促使學生把理論創新成果進行落地和實用化，再結合綜合性評價指標，制定對研究生創新學術成果和獨立主持科研項目的獎勵文件，完善科研創新的資金扶持與獎勵報賬體系，有效驅動研究生的創新能力，全面培養研究生自主學習能力與科研探索能力。

4)整合跨校優勢特色科研平臺，為創新科研提供基礎保障。測繪類高校應開放自身優勢特色科研平臺，做到校級共享與協同培養合作。針對學生的不同研究方向設立不同的實驗室，完善實驗室的配套設施。測繪實驗室及儀器是研究生創新必備工具，不同測繪類高校擁有不同門類的先進儀器，學校應加強跨校合作，資源融合共享，減少校際間不必要的涉密和交流障礙，為學生各類創新活動提供保障，推動創新能力的協同轉型升級。

5)實行產學研融合，全面營造創新氛圍。測繪類專業作為交叉性較強的學科，高校應緊跟工程應用的新動向，密切關注政府、社會、行業、企業的最新需求，定期開展基于工程背景的研討活動，建立創新實驗基地，積極開展產教融合、協同育人的實踐性活動。鼓勵研究生積極參與測繪研發與生產，了解企業研發瓶頸與“卡脖子”技術，有效彌補研究生課堂教學對創新人才落地培養的不足。面向專業學位碩士研究生，還應鼓勵他們到工程項目實訓中去，掌握工程項目的全程實施環節、形式與內容，系統激發測繪類研究生的創新思維，加強研究生工程實踐能力培養，助力高新技術成果的實用性轉化，提高研究生參與科研項目與企業生產的積極性，培育學生運用知識化解工程實際問題的核心競爭力，最終開辟測繪類碩士研究生的創新升級局面，實現高校與用人單位協同育人及創新升級的大好局面。

4 結束語

針對國家需要大批的新型測繪創新人才，支撐國家創新驅動發展戰略，文中結合測繪類學科發展背景和學科特點，創造性地提出適合測繪類碩士研究生創新能力轉型升級的策略及模式，構建以高水平成果為導向的多層次代表作考核評價體系，并整合跨校優勢特色科研平臺，最后建立產學研融合培養新機制，從而為測繪類碩士研究生的創新能力轉型升級探索一種可行思路。在測繪類研究生創新教育改革中，建立更合理與完善的研究生創新實踐平臺，探索測繪類碩士研究生創新能力培養模式，均是長期的系統性工程，還需要研究生個人、導師、學校、當地政府、企業以及國家長期投入與關注，以推動測繪類科研人才不斷轉型升級。