學科競賽視角下的測繪類人才培養探索與思考

周 亮，劉 濤*，張黎明，朱 睿，唐建軍，李曉恩

（1.蘭州交通大學 測繪與地理信息學院，甘肅 蘭州 730070）

培養大學生實踐動手能力和創新意識是世界各國高等教育改革的方向。在人工智能大背景下，其對各國人才需求和高等教育質量提出了新的期待和標準，尤其是對測繪類專業人才的培養，需從各方面提高學生解決問題的能力和勇于探索的精神，注重學以致用和協同創新的過程[1]。通過完善的學習體系和相對應的實習程序，培養當代大學生的基本素養，促使學科競賽成為依托培養學生實踐的有效載體[2-3]。另外，以學科競賽為出發點，構建新型的實踐教學模式，不僅能實現教學體系—實踐平臺—競賽支持—實驗轉化的良性循環，還能激勵學生挑戰高水平競賽，促進新時代創新型人才的培養[4-5]。學科競賽也在某種程度上為實驗教學提供了一種很好的輔助手段，對優化人才培養過程和提高教育質量有著獨特且不可替代的作用。以學科競賽為契機，提高測繪類專業學生的實踐創新能力是培養高質量人才的重要途徑[6-7]。因此，本文從學科競賽的視角出發，旨在為培養專業基礎扎實、實踐技能嫻熟、創新能力出眾、具有國際化視野的測繪類人才和地理信息科學精英提出一定的思考與見解。

1 測繪科學與技術專業概述

測繪科學與技術屬于工學門類中的一級學科。其研究對地球和其他實體的時空信息采集、存儲、處理、分析、表達和應用具有不可替代的作用，可為國民經濟、區域發展、國防以及工程建設提供基礎數據保障和關鍵技術支撐。隨著空間科學、信息科學和計算機技術的飛速發展，人工智能引發的智能化測繪模式正逐漸蔓延，測繪學科步入了智能化測繪新時代[8-9]，既面臨著很好的發展機遇，也面對著很大的學科危機[10]。2020年珠峰高程測量是我國綜合國力和測繪科技水平的重要體現，也是人類對于自然堅持不懈求知和探索的過程。此外，教育部積極推進新工科建設、工程教育專業認證等相關內容[11]，使智能化與信息化成為“新工科”的重要特征之一，并與測繪學科形成極高的適用度[12]。本文以蘭州交通大學測繪與地理信息學院測繪科學與技術一級學科專業為例展開論述。

1.1 測繪工程

測繪工程專業培養面向未來國家建設的需要，掌握現代空間測量技術、攝影測量與遙感技術以及地理信息科學與地圖學等方面的基本知識，具有扎實的基礎學科與計算機應用基礎理論、寬厚的專業知識和良好的實踐能力人才。在獲得工程師基本訓練的基礎上，該專業能勝任國家基礎測繪、運載工具導航、城市和高速鐵路公路等國家重大戰略基礎設施建設、自然災害防治與應急管理服務、山水林田湖草自然資源調查等領域的研究。

1.2 地理信息科學

地理信息科學專業面向國家空間信息產業發展和建設需求，對解決人類面臨的問題至關重要。該專業旨在培養具備基本素養（圖1），能在智慧城市建設、資源環境監測、鐵路交通應用等領域從事與地理信息科學相關的研究、技術開發、生產管理和行政管理等工作的高層次專業人才。

圖1 智能時代對GIS人才的需求

1.3 遙感科學與技術

遙感科學與技術專業是依托于地球科學、空間科學、對地觀測技術、計算機科學等發展起來的一門新型交叉學科[13]。該專業的學生需具備遙感和信息工程的基本理論知識和技能，并能在城市規劃、交通、軍事、農業、水利、地質、海洋等領域應用，以及從事遙感設備與系統研制、空間信息系統和管理信息系統的建設和應用工作[14-15]。

從專業整體介紹及其本科課程設置內容來看，3個專業各具特色（圖2）：測繪工程專業更加的注重測量本身的立足點工程實際應用；遙感科學與技術專業更多的是對從不同渠道獲取的圖像進行相關處理的內容；地理信息科學專業更多的是將地學系統的思維應用于生產實踐的各個方面，比較注重學生的程序設計和各類數據管理；3 個專業的科目設置學分較多、課程形式較單一、缺乏一些批判性思維和人文素養培養的課程。

圖2 測繪、遙感和地信專業本科課程培養設置

2 學科競賽與人才需求

2.1 測繪類專業學科競賽

近年來，國內以各大測繪地理信息企業、各類專業支撐的學科競賽層出不窮。從二級學院、校級、省級到國家級，競賽的內容、價值、難度、含金量日趨增加（表1），以期能促進和提高當下大學生的實踐技能和專業知識。通過分析現有的學生參與的測繪類競賽發現，其主要分為兩大類：①傳統測繪（測量技能競賽）類競賽；②GIS 類競賽，該類競賽占比可達60%~70%。另外，目前測繪類競賽還體現了測繪科學與技術下屬的3 個本科專業之間的相互融合、相互支撐、相互促進特征，進一步說明了學科綜合以及各專業之間的互補性很強。

表1 “倒金字塔型”測繪類學科專業競賽體系

2.2 測繪類人才需求

近年來，技術的革新為測繪行業提供了源源不斷的活力與動力，測繪地理信息工作服務領域的不斷拓展，企業對高素質、高技能型測繪人才的需求量也不斷增長[2]。為了更好地切合人才流向的最終點——企事業單位對于人才的需求，通過走訪學院、學校主管學生就業與指導工作的老師以及國內幾大主要測繪地理信息科技企業人事部門相關領導主管，本文對企業在選用優秀人才時所考慮和衡量的關鍵內容進行了剖析歸納和整理。通過梳理問答、訪談內容發現（圖3），可將學生的知識結構歸納為通識基礎、學科背景、專業應用和專業知識4 個方面；企事業單位對于精英人才比較關注的4 個重要因素為專業基礎、創新能力、實踐基礎和國際視野。

圖3 當代測繪類人才知識結構與精英人才必備組成要素

3 基礎素質與競賽反思

本文梳理了來自多方、多渠道的問答以及資料等（表2），并對高素質優秀測繪類人才的組成要素進行了匯總。學科競賽為測繪類專業人才培養的實踐環節注入了新的內容。學生作為競賽參與的主體，需要老師的指導與引領，積極參加比賽。學生可在課余時間參與指導老師的科研項目，指導老師可在項目申報、執行過程中拓展學生的視野與思路。相對而言，從多次指導學生參與競賽的指導老師視角，在學生參與競賽的過程中也發現一些普遍問題，值得反思：①學生為獲獎而比賽、自我功利心較重，需要通過老師正確的指引，減弱并消除這種心理；②過于看重技能操作，忽視理論學習，應加強理論與實踐印證，二者相互促進、共同發展；③學生單點知識掌握較好，綜合內化能力不足，應深入學習各門課程，提高整體水平；④學校層面重視獲獎數量，對獲獎的質量要求較低，學院應更支持學生參加高級別的競賽，與各高校學子對比，提高鍛煉價值，彌補自我短板。

表2 高素質、優秀測繪類人才的組成要素和主要內容

4 結 語

學科技能競賽的示范性和導向效應能激發學生實現自我價值的理想，對測繪類學生的專業學習具有較好的促進作用；還能增強學生的動手能力，提高學生解決實際問題的能力，是培養卓越型高級測繪人才的有效途徑。蘭州交通大學通過學科競賽培養了具有“創新能力、創新意識、創新人格”的高素質創新型人才，并形成“教、賽、學”一體化特色，達到了不斷提升人才核心競爭力的目的。從專業教學體系設置、實踐/實習教學和學科示范中心建設以及多層次學科競賽體系建立等方面，本文豐富了教學平臺內容和測繪類人才培養方案。此外，根據學院實際發展情況和新背景下教學內容的變革，本文將學科競賽重點融入到教學內容中，力求培養優秀的高素質測繪類綜合型人才，更好地服務于測繪類行業需求。