遥感科学与技术“卓越工程师”培养质量与体系研究

段福洲 关鸿亮 邓磊 王艳慧

摘  要：《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》与《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》对我国高校人才培养提出了新的要求，带来了新的挑战。该文结合笔者学校遥感科学与技术专业在“卓越工程师”培养方面的探索与实践，系统地梳理了该专业核心能力培养的相关要求，并从培养体系、模块课程、实践教学与质量保证4个方面展开了论述，以期给我国遥感科学与技术专业人才培养一点有益的借鉴。

关键词：遥感科学与技术  卓越工程师  培养质量  体系

在2018年全国教育大会上，一系列关于中国教育的根本纲领、办学目的、办学要求、人才培养等重要要求和提法都得到了强调。教育部2019年根據此次教育大会的精神，在深刻梳理了我国高等教育的成绩和问题后，面向新时期社会经济以及人民群众对高等教育的要求，发布了《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》（简称新高教40条）[1]。在“新高教40条”中，明确了“六卓越一拔尖”的培养目标。作为测绘科学与技术一级学科下面的遥感科学与技术专业，在其工科背景下，对于“六卓越一拔尖”的“卓越工程师”的培养提出了新的要求。在“新高教40条”中一个重要的方向就是高等教育要“以本为本”，千方百计围绕本科教学质量和人才培养水平做文章。本科人才培养质量低位必须托底、高位也要能够体现没有天花板的特性[2-4]。2017年，教育部高校教学指导委员会编写并发布了《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》，针对不同专业的教学内容、专业能力、培养目的、教学保障等各个方面都做了规定。在测绘类别中的遥感科学与技术明确了专业能力，规定了质量保障要求[5-8]。在此基础上，我国一些高校为了提高人才培养质量要求，积极进行了本科专业认证，其中包括武汉大学、北京建筑工程大学在内的测绘类本科专业都进行了华盛顿协议的工程国际认证[9，10]。我国也在开展适合我国高等学校的本科专业三级认证，如笔者学校就开展了师范专业的专业三级认证，预计会覆盖该校所有的本科专业。该文就是在这一背景下，以该校遥感科学与技术专业的本科教育为对象，系统地讨论遥感科学与技术专业的“卓越工程师”培养质量与体系。

1  核心能力培养体系

尽管我国“遥感科学与技术”专业在本科专业认证、教学质量国家标准化建设等方面进行了大量的工作，并取得显著的效果。但受专业背景与历史沿革、学校定位与区位优势、师资队伍与人才出口等影响，不同学校的“遥感科学与技术”专业显示出各有特色的培养体系，人才培养也具有较为明显的学校印记。下面该文从专业背景与特色、核心能力与培养方案两个方面进行论述。

第一，专业背景与特色。我国开设“遥感科学与技术”的高等院校超过100所，其中主要分为3类：一是在原有测绘工程或摄影测量专业基础上发展而成，这类学校既包括像武汉大学这样的综合性大学，也包括如河南理工大学等具备明显行业背景的高等院校。二是以地理学、地质学等地学专业为背景，从地理信息科学等相关专业发展而来，如北京师范大学、首都师范大学等。三是具备明显工科背景，在电子、测控、信息等相关方向具备很强实力的大学，如成都电子科技大学、大连理工等。不同的背景和历史渊源，使得各个学校在“遥感科学与技术”本科生培养方面有很大的不同。该校“遥感科学与技术”专业于2012年开始招生，是我国较早开设“遥感科学与技术”专业的学校之一。由于该校地理科学专业创立较早，是1956年建校时就开设的专业之一。该校“地理信息科学”专业于2002年开始招生，是北京市“一流专业”（2017）。因此，该校“遥感科学与技术”专业具备明显的地学背景。该校“遥感科学与技术”和“地理信息科学”两个专业大类培养，突出方向特色，具有“以科研平台支撑教学环境、以科研成果优化核心教学资源建设体系”“立足北京‘4个中心区位优势的‘产学研用强强联合协同育人模式”“人才培养国际化提高学生跨文化沟通、交流和合作能力”“GIS/RS助力卓越地理教师培养和大学通识教育”这4个特色。

第二，核心能力与培养方案。《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》中，对测绘类相关专业的核心业务能力做了明确的阐述。标准中认为学生应具备5个能力：一是持续学习的能力，即必须具有系统获取专业及相关知识的能力;二是扎实的专业技能与应用能力，包括测量、制图、地理分析和遥感应用能力;三是解决专业问题的能力，包括阅读、写作、方法和分析能力等;四是领导或组织专业团队的能力，包括规划、组织、方案制订等;五是其他辅助能力，包括政策、外语、法律法规等。这些能力的培养，能够保证该专业的毕业生有从事相关专业工作的基本素质并具备向上发展的潜质。能力培养的载体是教学，系统教学的蓝本是培养方案，培养方案的制订就必须体现这5个能力的培养目的。在该校遥感专业方案制订中，也明确响应了《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》相关要求，并体现了该校的专业特色和特点。在5个能力中，不同学校的遥感专业具有不同的实现路径。该文以该校2018级遥感科学与技术培养方案为例，阐述对5个能力培养的课程载体、实现路径与辅助手段。

（1）持续学习的能力。这种能力的养成不仅是大学本科4年的任务，应该是学生从受教育开始就应该着重关注。但是，具备持续的专业学习能力应该是本科教育的重要任务之一。相对于遥感科学与技术及其相关专业的要求，该文认为扎实的数理基础和现代信息技术应用能力、专业发展和前沿方向应该是持续学习能力的核心。其主要目的是使得学生具备持续学习基础、了解学习的平台和途径、掌握学习的方向。具体来说，通过高等数学、大学物理、程序设计、企事业单位的行业参观、测绘与地理信息概论/前沿讲座（高水平学者进课堂）等课程。

（2）扎实的专业技能与应用能力。对于遥感科学与技术专业的本科生来说，测量、制图、地理信息开发或者应用、遥感应用就是最核心和基本的专业技能，其主要是通过测量与GNSS、地图学、地理信息技术、遥感基础等课程或者相对应的实习来实现的。

（3）解决专业问题的能力。这与第二个能力的区分，主要是能够用地理信息和遥感的思维来梳理、总结、发现和解决应用问题，其核心是运用地理信息和遥感的技术手段解决本专业或者交叉专业的问题。从传统的解译、信息提取、监测到遥感大数据分析都可以归结到这一能力。目前该校遥感专业主要通过组织3S综合实习、大运河综合实习、遥感大数据与人工智能、GIS技能大赛等创新学分来培养解决专业问题的能力。

（4）领导或组织专业团队的能力。团队协作能力一直是高校学生比较注重的核心能力之一，但解读标准和新高教40条，结合该校遥感专业学生的实际，领导和组织能力也是团队协作能力的最重要的能力。其形成手段主要通过课程引导、专业训练和团队实践来进行，其中实践教学是较为重要的方式方法。

（5）其他辅助能力。不同的培养方向、不同的职业规划对这个能力的要求是不一样的，该校遥感科学与技术专业隶属于地球空间信息科学与技术国际化示范学院，其中一个重要目的是培养国际化人才。因此，不同文化交流和对话的能力也是该校遥感专业辅助能力的重中之重，其中，近50%的学生将通过外培计划赴国外高校进行为期2年的学习。

2  卓越工程师实践教学体系与质量保障

实践教学是保证“卓越工程师”培养的重要环节，是落实专业要求的最好手段。该校遥感科学与技术专业依托了“地理科学与技术国家实践教学示范中心”与“城市环境过程实践教学虚拟仿真中心”两个国字头的实践教学中心。两个实践教学示范中心包含有15个本科专业实验室、8个野外/校外实验基地，以及2个虚拟实践项目，内容包含了从课程教学实践环节、实践课程、科研立项到权威性专业竞赛等。同时，该校遥感科学与技术专业将该院所属的7个省部级以上的科研平台纳入到了科教协同、提升实践教学质量的范畴，积极组织本科生参与院系科研项目。同时，在本科生导师制的基础上，设计了模块课，学生必须在本科生导师的指导下，在第3～7个学期选择各个模块的指导老师，完成至少3个模块的内容，每个学期最多完成一个模块。

实践教学与质量保障：在学校相关质量保证的基础上，围绕本科生培养这个核心内容，建立适合我校专业建设的质量保证体系。以本为本，夯实优质教学团队与教学资源基础，建立本科教学质量评价与督导体系。完善教授—副教授—讲师的核心教学梯队，逐步提升院士—海内外知名专家进本科生课堂的比例。建立“学生评教—专家督导—院系评价”的多级教学质量监测与反馈机制，不断提升教学质量和人才培养水平。科教协同，建立专业、学科、平台一体化的创新实践教学体系。建立高水平科研成果和平台服务于专业建设的一体化体系，不断提升科研项目、成果、平台对本科生创新实践教学的支撑力度。在本科生学业导师的支持下，参与科研项目、进入平台助研的本科生比例达到了50%以上。持续改进，建立校内闭环、校外循环的拔尖人才培养的长效机制，建立并运行闭环式教学质量持续改进机制。用好日常教学质量监控第一手数据，围绕支撑度、保障度、吻合度、满意度对专业教学和人才培养质量进行分析评价。通过班主任、学业导师建立本科生从在校到校外的长期跟踪机制，引入毕业生和用人单位参与完善人才培养方案。

3  结语

在《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》（简称新高教40条）和《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》的指导下，该校遥感科学与技术专业进行了“卓越工程师”培养的有益探索，在培养体系、模块课程和核心能力培养、实践教学体系等方面做了大量的工作，有利于保持该校遥感科学与技术专业传统地学背景下国际化人才的培养。该文是对这一有益探索的初步总结，希望能够对遥感科学与技术专业人才的培养起到一定的借鉴作用。

参考文献

[1] 关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见[Z].2018.

[2] 普通高等学校本科专业类教学质量国家标准[S].2017.

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[5] 刘冰，郭加书，卢秀山，等.改革实践教学体系造就GIS卓越工程师[J].测绘科学，2014，39（3）：153-158.

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[10] 戴晓爱，杨武年，邵懷勇，等.卓越工程师“3+1”教学培养模式实践探索——以成都理工大学遥感科学与技术专业为例[J].测绘，2014，37（4）：189-192.