测绘卓越工程师培养计划背景下工程实践教育中心的建设研究与实践

2017-04-10花向红许才军邹进贵陈雪丰

实验科学与技术 2017年6期

花向红，许才军，邹进贵，陈雪丰

2010年6月教育部提出了 “卓越工程师教育培养计划” (简称 “卓越计划”)。其核心就是培养学生的工程能力和创新能力[1]。而工程实践教育中心正是为落实高校 “卓越计划”培养方案中企业学习阶段任务的综合平台。武汉大学测绘学院测绘工程专业2011年获批教育部 “卓越工程师教育培养计划”,“武汉大学-北京东方道尔信息技术股份有限公司国家级工程实践教育中心”(以下简称 “中心”)于2012年6月经教育部批准建立。在此背景下,探索如何建设国家级工程实践教育中心,培养优秀的测绘卓越工程师十分必要。为此,本文阐述了测绘卓越工程师计划背景下国家工程实践教育中心建设的实施情况和建设成效。

1 工程实践教育中心在卓越工程师培养中的定位

1.1 测绘卓越工程师能力的构成

我国经济和社会快速发展,测绘科学技术已经涉及国家安全、经济建设、信息服务等多个交叉领域[2],使得各行各业对测绘人才的需求量[3]越来越大,对测绘人才的能力要求越来越高。特别是要符合信息技术高速发展时代的卓越测绘工程师,其能力主要表现有以下3个方面[4-5]。

1)扎实的专业知识和工程知识背景。

必须具有扎实的从事测绘工程学科所需的自然科学基础知识、测绘工程专业理论和工程知识背景,掌握各种工程的勘测设计、施工及运营监测各阶段的测绘工作技术和方法,具有独立获取知识的能力。

2)高水平的工程实践和创新能力。

首先,必须具备解决实际测绘工程问题的能力,利用计算机和数学等工具,及时编写解决工程问题的相关软件的能力；按照相关专业规范和流程等要求,撰写测绘工程技术设计书、可行性研究报告、技术总结报告、项目建议书等能力；以合理、经济、简便的方式来解决复杂多变的工程技术问题的能力。其次,必须具备创新意识和创造性思维,在工程实践中灵活运用创新技巧与创新方法,能够跟踪学科发展,具有收集、归纳、总结、选择相关技术信息的能力,具有从事科学研究的能力。

3)一定的项目组织、管理和应用能力。

具有能根据测绘工程项目要求,组织编写项目专业技术设计书、制定项目工作进程、落实成果质量控制及安全生产措施和应对危机与突发事件的能力；具有适应竞争、善于合作的能力。

1.2 工程实践教育中心在卓越工程师培养中的定位

“卓越计划”明确要求学生的学习采用 “3+1”校企联合培养模式,即3年学校集中学习,期间穿插进行企业实习 (计入对应课程学分),累计1年在企业学习和做毕业论文 (设计)。由此可见,面向工程实际的实践教学[6]是实施卓越工程师培养计划的基石。校企深度合作[7-8]是培养卓越工程人才的关键。而校企合作工程实践教育中心[9-11]的建立正是实现校企深度合作的重要平台。要实现校企深度合作,必须充分考虑合作主体的利益需求和企业生产特征,共同制订培养目标和计划、实施培养过程,创立高校与企业联合培养人才的新机制,培养更多的卓越的测绘工程人才。

2 工程实践教育中心建设的实施情况

4年以来,中心积极推进建设计划的全面实施。

1)中心开展了多次建设研讨工作。2013年,结合武汉大学本科教学2013培养方案修订工作,以 “卓越工程师教育培养计划”为基础,研讨了人才培养方案[12]、学生在企业学习和实践计划等,制定了校企联合工程实践教学目标、工程实践教学方案等。同时,利用中心的建设经费,设立了32项进行实验教学研究改革研究和实验实训教材建设。2014年,学院根据培养方案,优化了理论和实践课程教学大纲,编写了企业实习指导书。加强与企业的沟通联系,不断规范相关规章制度,确保中心组织运转的常态化,真正做到校企深度融合,形成了校企共同建设工程实践中心培养学生的有效管理体制。在人才管理机构上,对学生培养实行统一领导、分级负责的办法；在人才培养方式上,实行 “双导师”制,每位学院教师和企业专业技术人员仅能指导1～2人,以保证 “双导师”的时间和精力投入；在实习期内,安排丰富工作经验的技术人员担任指导教师,负责学生业务技术上的指导；在学生实习的质量监控保障机制方面,实行跟踪考评,对每位实习学生实行动态管理,由人力资源部跟踪考评,建立人才培养跟踪考评记录；在安全、保密、知识产权保护等方面,加强教育,提供充分的安全保护与劳动保护设备。

2)在实习保障条件方面,着力改善实习实践环境。学院新建图像工程实验室和东方道迩创新研发基地,购买了ARCGIS等软件和配套的教学用计算机平台,购置了一套 “公共安全可视化分析系统”。该系统不仅可以模拟火灾紧急疏散过程等涉及公共安全的关键问题,对部分关键软件购买了多个节点以供学生实习操作以及二次开发；而且可以满足学院教学、培训、科研三方面的需求。其中,教学对应课程包含数字地形测量学、城市空间信息学、GIS原理与应用、城市规划原理、城市灾害应急管理、大型工程变形监测、虚拟现实等；科研方面可以通过三维虚拟仿真技术实现地质灾害、城市灾害疏散等的仿真模拟和可视化分析。与此同时,东方道迩信息技术股份有限公司加大了实习实践环境建设,为学生提供必要的生活设施和实习所用仪器设备和数据。

3)组织学生到企业实习。2013年8月,首批12名测绘工程专业本科生在北京东方道迩信息技术股份有限公司济南分公司进行了为期两周的专业实习实训。济南分公司选派经验丰富的技术主管和业务骨干授课指导。2013年11月,公司生产部门提出5个可研究的课题,供学生参考选择,这些问题的提出,对于启发学生理论联系实际,提高他们的科研创新能力提供了重要的依据。2014年5月,测绘工程专业7名大四本科生在东方道迩公司济南基地进行为期一周的毕业设计实习,对后续的毕业设计工作起到了重要作用。2014年7月,2012级测绘卓越工程师班19人赴北京东方道迩有限公司济南基地进行为期两周的专业实习。2015年8月,2013级测绘工程卓越工程师班20名学生在东方道迩济南分公司开展为期两周的专业实习。实习期间,东方道迩济南基地企业老师分别对 “雷达数据处理”“航测数据矢量化” “地理国情普查”以及 “航测成图的编辑”等项目进行介绍,并分别安排经验丰富的技术主管和业务骨干讲解理论和指导学生上机操作,且安排专人对学生的上机操作进行考核。作为卓越工程师专业实习要求中企业培养的重要环节,同学们按照企业员工的上岗要求,通过对各项技术的学习和实际操作,体验了测绘产品的生产过程,了解了生产过程中的技术要点和难点,不仅学到了专业相关的知识和技能,更重要的是对行业发展以及职业规划有了更深刻的认识。

3 工程实践教育中心的建设成效

3.1 以实施卓越工程师教育培养计划为目标，构建工程实践教育新模式

通过校企联合制定高标准培养方案,共同建设工程实践教育中心培养学生的有效管理体制,增加面向生产实践的教学内容,加大综合性、设计性、工程性实训环节在教学活动中的比重,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,构建工程实践教育新模式。充分利用企业真实的工程环境,组织现场授课,学习新技术新装备,组织实训实习,参与研发工作,以企业问题作为毕业设计题目,以工程环境和企业文化育人。

3.2 形成了知识结构和实践技能上优势互补的实践教学教师队伍

学校在教师队伍建设方面,制定相关管理办法,选择具有多年工程实践经历、丰富工程背景、科研能力强的教师担任学生指导教师；保证教师每年能够有一定的时间指导学生现场实习；安排中青年教师到企业学习、培训,提高教师的工程实践能力。在企业教师队伍建设方面,建立了企业顾问、企业导师、企业授课教师、企业实习教师4个层次的企业教师队伍。企业顾问参与培养方案的制定、管理运行的决策、学术讲座等工作,企业导师完成毕业设计或相关研究工作,企业授课教师为学生授课,企业实习教师指导学生实习,形成了知识结构和实践技能上优势互补的实践教学教师队伍。

3.3 以国家级工程实践教育中心为平台，着力培养学生的实践和创造能力

通过派遣学生到东方道迩实习基地进行多门课程理论知识与多种实验技术综合应用的实验或实践教学,如摄影测量实习、地理信息系统实习数字测图实习、工程管理实习等,学生亲身参与和体验测绘产品的生产和研发过程,进一步激发了他们对测绘专业的学习和研究兴趣,拓展了专业视野,锻炼和提升了其实践能力和创新意识。安排学生到企业开展毕业设计工作,了解企业生产中遇到的实际问题,探讨解决问题的技术措施；同时,结合学院新建图像工程实验室和东方道迩创新研发基地及信息化创新实验室等,开展综合实践和创新实验工作。

4年来,中心本科生申请获准的国家、省级、学校级科技创新创业基金项目100多项,其中国家大学生创新、创业项目10多项。已有1 000多人次参加了国家、省、学校和学院的各种竞赛。2013年,在湖北省第九届大学生课外学术科技作品竞赛中2009级本科生王鑫的课外科研作品 “全景影像拼接及量测系统”获二等奖。2012～2015年“则泰杯”全国大学生测绘科技创新论文大赛中,学生获一等奖9项、二等奖13项、三等奖14项。各项参赛论文均是通过学院测绘技能大赛选拔而来,论文立足前沿、选题新颖、创新性强,得到了专家评委们的高度肯定。2016年7月,中心测绘工程专业和测绘卓越工程师班学生在由教育部高等学校测绘学科教学指导委员会、国家测绘局职业鉴定指导中心、中国测绘教育委员会主办的 “天宇杯”全国第四届高等学校大学生测绘技能竞赛中,荣获团体总成绩特等奖、“1∶500数字测图”特等奖和程序设计特等奖。测绘技能大赛已成为培养测绘地理信息高素质实践创新人才的重要平台,有力地提升了测绘工程专业大学生的实践能力。