“雙一流”背景下地方高校測繪工程專業學生創新能力培養改革探討

黃 玲，黃良珂，周 呂，劉立龍，王式太

（桂林理工大學 測繪地理信息學院，廣西 桂林 541004）

國務院印發《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案的通知》（國發〔2015〕64 號）提出建設世界一流大學和一流學科的重大戰略決策。2017 年1 月教育部、財政部、國家發展改革委聯合印發《統籌推進世界一流大學和一流學科建設實施辦法（暫行）》（教研〔2017〕2 號），標志著“雙一流”建設“施工圖”的形成，對于提升我國教育發展水平具有重要指引意義。創新發展根本靠人才，人才培養前提是教育，“雙一流”建設是推動高等教育改革發展、促進產學研協同創新和培養高端人才的重要舉措，有助于高等教育和人力資源發展水平的提升，從而提高地方經濟和社會競爭力。地方高校對于人才培養的目標大多為培養應用型人才，其“雙一流”建設更加注重對學生創新能力的培養，而現階段地方高校普遍存在學生創新能力不足的情況，因此地方高校“雙一流”建設尤其地方理工科高校更亟需解決學生創新能力培養的問題。

一、“雙一流”背景下測繪工程專業學生創新能力現狀分析

進入二十一世紀以來，測繪科學與技術學科帶動的地理信息產業，已經緊密地把衛星導航定位技術、天空地一體化遙感技術、人工智能與物聯網和互聯網電子地圖等融合為一體，而產業的發展又反過來促進了測繪科學與技術學科進一步向前發展，目前已經成為國防、國土資源規劃與管理和公共信息服務等領域不可或缺的關鍵學科。國外鮮有直接關于“雙一流”背景下測繪工程專業學生創新能力培養的研究，而國內“雙一流”建設具體實施時間不久，結合“雙一流”背景下的測繪工程專業學生創新能力培養方面的研究也尚不多見。地方理工科高校當前面臨“雙一流”建設中本科創新人才培養問題，落實到具體的專業人才培養上面（如測繪工程專業），如何培養適應當前社會發展具有創新能力的應用型高級專門人才是一個值得研究的課題。

目前，國內關于“雙一流”背景下高校創新創業教育的研究理論頗豐，其中，包括對學生創新能力培養領域的研究，并有相當一部分成果集中在課程改革與實踐教學兩方面，也為“雙一流”背景下測繪工程專業學生創新能力培養的研究奠定了理論研究基礎。如張強等認為高校在實施面向專業學生開展的創新創業教育過程中，應在夯實專業知識基礎上，結合專業發展前沿挑戰及最新研究元素，構建“專創融合”課程體系。劉艷等從具體專業入手，將創新創業教育理念融入到專業人才培養方案。汪志明等強調工程實踐重要性，采用“3+1”校企聯合培養模式，灌輸并提高學生的工程創新意識。房曉麗等認為將創新教育與創業教育相結合以全面提高人才培養質量是當前高等教育發展的核心任務。鄭忠等以“北斗杯”學科競賽為驅動，進行了創新創業訓練項目和CDIO（Conceive，Design，Implement，Operate）工程教育模式融合研究。周國清等探索并構建了“雙一流”背景下測繪工程特色專業國際化人才培養為導向的教學模式。伴隨著測繪地理信息行業學科交叉的不斷發展，將創業教育課程體系和教育實踐平臺融入人才培養的全過程，可以更好地提高大學生綜合素質的培養。這些研究成果主要集中在創新創業教育模式上，對高校實施創新創業教育改革具有良好的借鑒意義。

二、存在的問題及改革的意義

（一）目前人才培養中存在的問題

測繪專業人才培養問題如圖1 所示。

圖1 測繪專業人才培養問題

1.創新教育和專業教育結合不緊密

傳統的測繪工程專業人才培養模式非常注重專業能力的培養，但缺乏創新創業方面的訓練。高校創新創業教育實踐往往局限于單一操作和技能層面，與專業知識的融合度不夠，從而導致創新創業教育與專業教育和基礎知識學習的脫節，導致在教學實踐中將專業教育與創新創業教育孤立、自成一體、削弱各自的教學效果，失去整體效應。

2.教學理念和教學內容不能與時俱進

考慮到信息化時代的特性，多樣性信息層出不窮，測繪工程專業涵蓋空天地等測繪新技術，專業教育過程中也應結合學科信息化發展趨勢和方向，緊跟學科前沿。由于部分教師自身缺少創新創業教育理念，很大程度上為完成教學任務和傳授知識而教學，教學認知層次滯后，教學內容更新頻率緩慢，難以突破陳規進行加強創新創業意識教育引導。此外，目前諸多高校引進的青年博士因長期從事科研工作而缺乏工程實踐和教學實踐，從而導致教學形式單調，缺乏課堂活力，難以調動學生的主觀能動性，也無法有效在理論結合實踐教育過程中喚醒和激發創新思維和意識。

3.實踐課程之間融合度不高

目前的測繪專業各門課程實習之間的聯系缺乏系統性、緊密性和時間邏輯性，整個實踐教學過程基本由老師指導，學生機械性的操作，欠缺思考，很難將本專業主干課程知識融會貫通，實習效果不明顯，從而導致探索問題、發現問題、研究問題和綜合解決問題的能力難以顯著提升。此外，由于實習場地或儀器設備等局限，學生對測量實踐接觸面降低，不利于調動學生的主觀能動性與實踐操作能力，這最終導致培養出來的學生缺乏與時俱進的科學精神、創新思維和工程實踐能力，職業素養偏低，就業后職業提升能力較弱，與社會的需求存在一定的偏差。

（二）創新能力培養改革的意義

1.服務地方經濟發展，培養適應測繪信息新技術發展要求的生力軍

廣西作為面向東盟的國際大通道、西南地區開放發展的戰略支點和“一帶一路”有機銜接的重要門戶，地理信息產業是廣西主動服務“一帶一路”倡議的突破點之一，是廣西戰略性新興產業、高技術產業和千億元產業。由此可見，發展測繪科技教育，培養測繪科技人才，符合廣西在信息技術、互聯網經濟方面的創新發展需求。桂林理工大學是典型的西部地區地方理工科高校，當前面臨“雙一流”建設需要解決的諸多問題中的本科創新人才培養問題。落實到具體的專業人才培養方面，探索培養適應社會發展并具有創新能力的應用型高級測繪人才具有深遠的意義。通過大學專業知識的系統學習，使測繪專業學生在畢業走向工作崗位時，能夠與重點高校學生在專業能力上相抗衡，唯有在人才培養過程中加強創新意識與創新能力的培養，提高學生的實踐問題解決能力，才是正確的出路。

2.進一步推動地方高校“雙一流”建設

培養學生的創新創業能力、持續學習能力等職業能力和職業素質，引入圍繞學生創新思維與能力和工程實踐能力等綜合能力培養目標的教學模式。特別是當前測繪信息技術高度發展，諸如智慧城市、智慧地球等發展要求測繪人具有創新能力，作為測繪人要為智慧城市和智慧地球等測繪信息新技術的實現與應用進行更高難度的工作，包括對于原有工作的創新及后續的科學研究和技術開發，圍繞“雙一流”背景下學校測繪工程專業學生創新能力的培養進行改革研究，依據學校學科定位，科學調整教學思路，全面深入改革課程建設、實踐教學內容、實踐教學模式和考核體系，引入互動實踐項目教學法、虛擬現實技術等新型實踐教學方式，為學生營造良好的測繪生產實習環境，讓學生直接參與和探索真實測繪環境中遇到的問題。進一步提高學生的實踐技能、解決問題能力和創新思維與能力，對于培養高素質測繪特色專業人才、推進“雙一流”建設將具有一定的理論價值和較高的實踐價值，從而形成“雙一流”建設促進人才培養、以人才培養促進“雙一流”建設的雙促進局面。

三、地方高校測繪工程專業學生創新能力培養體系構建

以桂林理工大學為例，結合桂林理工大學“測繪科學與技術”一流學科建設和測繪工程專業的辦學定位實際，如圖2 所示，在人才培養和課程改革方面，全面改革和建設課程教學內容、模式、方法和實踐教學環節，綜合創新教學方法和手段，構建測繪類創新型人才培養機制，加強與生產單位的合作，推進和深化產學研結合，全面提高專業人才培養質量，綜合提升學生的實踐和創新應用能力。

圖2 地方高校測繪專業學生創新能力培養體系

（一）完善人才培養質量標準和創新能力培養保障機制

測繪工程專業具有實踐性強、在社會發展應用范圍較廣的基本特點，將創新精神、創新能力作為評價人才培養質量的重要指標，結合桂林理工大學“測繪科學與技術”一流學科建設定位、地方經濟特色、測繪工程專業辦學定位和創新能力培養教育目標要求，制定測繪專業教育質量標準，修訂人才培養方案，細化人才培養實現矩陣。完善創新教育管理制度，注重更新教學內容和教學手段，提高整體教師創新素質，著力打造具有創新培養能力的教學團隊，制定能激發學生創新能力培養的激勵等措施，切實保障學生創新能力的培養。

（二）建立創新教育和專業教育深度融合的人才培養體系

桂林理工大學“雙一流”建設對于測繪工程專業培養立足于對地觀測與衛星導航等國家重大需求與發展趨勢，多年實踐證明，測繪工程創新人才培養都遵循學科交叉的規律。與數理統計、計算機科學等多學科知識架構交叉融合，拓寬學生的知識面，從而提高學生的綜合素質和創新潛力。強化創新教育，通過增設研究型課程，讓學生參與到教師的研究課題中，把科研成果和創新教育內容融入到課程中，并與測繪科學技術重大攻關課題的實踐相結合，活躍學生的專業性思維，從而培養學生的創新能力。同時，注重實踐能力的培養。實踐是提高創新能力的有效途徑，為此，需要注重學生綜合能力的培養，面向社會需求進一步整合教學、科研及社會優質資源，建立融專業素養與創新實踐能力培養為一體的綜合創新能力培養體系。

創新教育與專業教育相融合的測繪工程專業人才培養體系以培養學生創新能力為中心的教學理念要貫穿于教學的全過程。按照“循序漸進、因材施教”原則，樹立“優化課內、強化課外”意識；采用“理論教學—實踐教學—實踐應用”及“課內課外相結合、重視能力培養、理論與實踐相融合”的實踐教學方式，形成“低年級重基本技能，高年級重工程實踐”的實踐教學模式。在實施實踐教學過程中，創新實踐教學內容與形式，使學生自主思考實驗和實習的方案設計與內容實現，充分調動并發揮其主觀能動性，在知識、實踐累積過程中所形成“探索—實踐—解決問題”的思維方式，從而達到全面培養學生創新實踐能力的目的。

（三）整合優化教學內容，創新人才培養機制

1.整合優化教學內容

測繪工程專業的理論和技術方法的應用領域非常廣泛，已經滲透到自然科學和社會經濟發展中，特別是在人工智能廣泛應用、物聯網快速發展和北斗定位技術取得突破性進展的時代背景下，對測繪類專業學生的創新實踐提出了更高要求，測繪工程專業課程教學需要在滿足“測繪科學與技術”一流學科建設定位的基礎上，根據測繪工程專業的特點整合優化相應的教學內容，通過借助各類科研項目、學科競賽、實踐環節或前沿技術應用，可以更有針對性地幫助學生解決問題、排除障礙，同時改進教學方法和手段，構建特色教學模式，激發學生創新意識和創新興趣、增強學生創新膽量，使學生在潛移默化過程中形成主觀能動性的創新思維方式，從而培養符合時代需要和創新能力的高級應用型人才。

2.創新人才培養機制

探索建立以社會需求（主要指測繪信息技術需求）為導向的學科專業結構和創新能力為導向的測繪專業高級應用型人才培養模式的新機制，結合測繪信息新技術發展需要，創新人才培養機制，培養適應測繪信息新技術發展要求的生力軍。一方面，利用協同育人平臺，創新校企、校地和校所的深化合作模式，結合測繪信息新技術（如智慧城市等）的發展需求，以平臺建設優化創新服務，在實踐中實現應用能力的培養目標，在理論研究和實踐驗證中形成人才培養體系。另一方面，以學科或行業競賽提升學生創新水平，包括無人機大賽、測繪技能大賽、測繪科技論文大賽、全國大學生數學競賽等，相互融通，開拓學生的學科視野，培養其專業知識應用能力，提升其專業技能。從而實現以競賽反哺教學的目的，使學科競賽成為學生成長成才過程中的重要平臺，形成學科競賽與教學互為驅動的良好循環模式。

（四）改革教學方法和考核方式

基于“測繪科學與技術”一流學科建設定位，從培養創新能力的教學目標出發，制定科學教學計劃和學生能力評估方式，是學生創新能力實施的立足點，有助于教學重難點的突破，同時對于鞏固學生專業知識儲備具有促進和引領作用。

1.改革教學方法

改革教學方法的目的是為更好地實現學習目標。根據專業課程類型的性質，確立適宜的教學模式，創設豐富的教育環境，調動學生積極地參與到教學過程中，實現預期學習目標。如通過OBE（Out-come-Based Education）理念與線上線下混合的融合教學模式提升學生的學習效果和學習自主性；構建“在線學習+課堂面授+問題探究+翻轉課堂”理論與實踐教學相結合的教學模式；針對專業創新能力培養，發展以項目和問題驅動為核心的PBL（Problem/Project Based Learning）教學模式，提升學生發現問題、綜合解決問題的能力。經過探索證明，利用科研項目、虛擬現實技術、學科競賽、社會實踐和畢業實習等一系列教學環節的開展，同時結合網絡教學模式等新的教學手段，實現理論與實踐的高度閉環，可有效提高實踐課程之間的融合度，強化創新能力和實踐能力的培養，是實現學習成果并提高職業素養的重要途徑。

2.改革考核方式

改革考核方式是為更有效地評估學習效果服務。測繪專業主干課程基本都是以理論為基礎結合實踐操作應用的課程，實踐操作可以加強學生對測繪理論知識感性與直觀認知，提高學生專業知識體系的完善程度，使該專業學生創新能力的提升成為可能。因此，在課程考核上要注重過程的評判，提高實踐成績在總成績中的比重，實踐成績要占到40%～50%甚至更多。通過把課堂表現情況、線上線下作業完成情況和實踐操作情況等進行綜合統籌，多元化改革對學生的考核方式，逐步形成全面性、科學性和系統性的考核制度，強化考核的督促及導向作用，切實促進和提升學生創新實踐能力。

四、結束語

培養具有創新能力的測繪工程專業人才是“雙一流”導向下的迫切需求，測繪工程創新人才培養都遵循學科交叉的規律。利用基于科研項目的研究型課程、實踐項目、虛擬現實技術、科技競賽和畢業實習等一系列教學環節的多維開展，整合各類教學及外部資源，進一步加強產學研結合深度，同時通過完善人才培養質量標準和創新能力培養保障機制、建立創新教育和專業教育深度融合的人才培養體系、整合優化教學內容與創新人才培養機制、改革教學方法與考核方式等措施，將創新教育與培養體系、課程體系和專業教育深度融合，實現應用創新型測繪類人才的培養。