新工科背景下测绘类专业人才培养模式改革探讨—以东华理工大学为例

龚循强 吕开云 鲁铁定 张广鹏

(东华理工大学测绘 工程学院, 江西 南昌 330013)

0 引言

随着第四次工业革命的蓬勃发展和国家重大战略政策的实施,我国高等工程教育改革发展也开始了新的征程。在新工科建设背景下,高等工程教育应培养科学基础厚、工程能力强、综合素质高的工程科技人才,为国家实施创新驱动发展、“中国制造2025”“互联网+”等重大发展战略提供强有力的技术和战略支撑[1-2]。

作为以全球导航卫星系统(global Navigation satellite system,GNSS)、地理信息系统(geographic information system, GIS)和遥感(remote sensing, RS)形成的“3S”技术为支撑的测绘学,其与新工科大力发展的人工智能、大数据、云计算和物联网技术等密切相关[3-4]。为此,我国高校要加快建设与新工科密切相关的测绘类专业和其他新兴工科专业,并将其放在优先位置大力发展。随着“新工科”建设的不断推进,同时为了应对新时代国家和社会对测绘类专业人才的需求,测绘类相关高校应及时对测绘类专业的人才培养模式进行改革,全方位、多方面评估现有培养模式的优劣,从而探索实施测绘类专业新工科教育人才培养的“新模式”。现阶段,国内开设测绘类专业的本科高校均根据各自的学校特色、行业背景和师资力量等开设专业课程,各校的侧重点各不相同。东华理工大学是中国核工业的第一所大学,开设的测绘类专业有测绘工程、遥感科学与技术和地理空间信息工程。本文以东华理工大学为例,对新工科背景下测绘类专业人才培养模式改革进行探讨。

1 测绘类专业人才培养模式存在的 主要问题

当前测绘类专业的人才培养模式存在待加强的德育教育、滞后于产业发展的人才培养方案、教师工程实践经验和国际交流合作能力欠缺以及产教融合、校企合作、协同育人力度不足等问题,这显然与新工科人才培养提出的“培养造就一大批多样化、创新型卓越工程科技人才”存在很大的差距。

1.1 待加强的德育教育

立德树人是教育的根本任务和中心环节。新工科建设以立德树人为根本任务,着力培养有才能、有品德、全面发展的中国特色社会主义合格建设者和可靠接班人[5]。东华理工大学测绘工程专业2016和2019年连续两次通过中国工程教育专业认证,在德育方面有一些较好的实施经验,例如,在学生评奖评优中实行思想道德一票否决制;探索并实施了“本科生导师制”,为建设良好学风提供了保障。然而,“重专业、轻德育”的现象在学生中仍然普遍存在,主要表现为对思政课程重视程度不够、团队合作意识不强、科研探索积极性欠佳等。测绘类专业开设的《思想道德修养与法律基础》《马克思主义基本原理概论》和《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》等思政课程,经常存在学生消极应对、上课期间开小差等现象。其次,学生的团队合作意识不强,在理论学习和生产实践中只注重个人的提升,而忽略了对团队的责任。另一方面,学生对科研探索的积极性欠佳,部分学生功利性较强,参与科研项目不是出于对科研的热爱,而是为了评奖学金时的加分。因此,有必要针对新工科建设特点,加强学生的德育教育,为国家培养德学兼修、德才兼备的高素质工程人才。

1.2 滞后于产业发展的人才培养方案

测绘技术日新月异,仪器设备更新换代较快,如果高校开设的课程没能跟上行业发展的步伐,势必会影响到学生的培养质量。目前,东华理工大学测绘类专业人才的培养主要依靠学校单方面的力量,而学校教师普遍缺乏产业工作经验,特别是人工智能、大数据和云计算等相关产业,造成制定的培养方案和开设的课程与产业发展存在一定的脱节,甚至滞后于产业的发展。例如,测绘无人机、三维激光扫描仪、倾斜摄影测量技术等仪器和技术已大量应用于生产,而测绘类专业开设的课程所涉及的仪器设备却仍然以水准仪、经纬仪、全站仪和全球定位系统(global positioning system,GPS)接收机等传统仪器设备和传统测量技术为主。即使开设了一些产业最新技术和方法的课程,却找不到具备较好产业经验的教师来系统地讲授该门课程。此外,该专业开设的课程仍以传统测绘知识为主,较少涉及人工智能、大数据和云计算在测绘行业的应用。致使大多数学生在本科教育阶段没有机会使用测绘行业的新仪器设备和新技术,进而导致学生毕业以后的知识储备不能与企业生产项目很好地契合。

1.3 教师工程实践经验和国际交流合作能力欠缺

教师是学生成长的引路人,其在新工科建设中的地位尤为重要[6]。如果教师本身就没有工程实践经验和国际交流合作能力,就无法谈及培养具有国际视野的创新型工程技术人才。东华理工大学测绘类专业的教师大多来自国内各大科研院所,尤其是青年教师大多从硕士、博士毕业后直接走向高等院校工作。虽然具备较为扎实的理论知识,但是普遍缺乏工程实践经验和国际交流合作能力。这些教师工程实践意识淡薄,不重视工程实践能力的培养,认为只有理论创新才能体现学术水平。同时,学校年终考核和职称评定等均以科研为主,致使教师“重科研,轻教学”的现象普遍存在。许多教师把工作重心放在科研上,没有意愿去参加相关的工程项目,自然也就没有机会从实际生产中发现问题和解决问题,最终导致无法提升自身的工程实践能力。由于教师很少进行工程实践锻炼,无法接触到专业前沿的新仪器和新技术,不能将自身的工程实践经验随着产业发展而进行有效的积累,长此以往,就会造成教师所掌握的技术落后于产业发展。而作为工科专业的教师,无论是在理论教学还是实践教学,均必须具备丰富的专业理论知识和较强的工程实践能力。此外,东华理工大学测绘类专业现有专职教师63人,具有海外经历的教师比例仅为28.6%,显然无法满足新工科要求的国际前沿标准及增强工程教育国际竞争力。

1.4 产教融合、校企合作、协同育人力度不足

如今,许多高校测绘类专业的教师在组织学生进行专业实习时没有与企业进行深入的交流合作,只注重课堂理论知识的实践而忽略了企业生产所涉及的实际生产问题。高校教学和企业生产不能够很好地融合在一起,导致学生所学习的知识过于片面,不能够全方位地掌握专业知识[7]。另一方面,高校必须把握产业发展的脉络,通过企业的生产实践了解新仪器、新技术,进而将其与现有知识体系进行有效融合,使得教学内容有相对动态的调整。有助于地方高校参与到区域经济发展和产业转型升级中,主动对接地方社会经济发展需求和企业技术创新的要求[8]。东华理工大学测绘学科充分利用在江西省的品牌优势,与江西省基础测绘院、江西省地理国情监测遥感院和南昌市城市规划设计总院等共建了教学实习和科研创新基地,这些基地在一定程度上提高了学生工程实践能力。然而,仍有部分基地流于形式,并未落到实处。其次,学校对产业最新发展趋势关注过少,参与企业的工程项目较少,产教融合、校企合作、协同育人的力度存在一定的不足。

2 新工科背景下测绘类人才培养模式改革方案

为了实现新工科背景下测绘类专业人才培养模式改革,本文提出结合专业特点的德育教育、制定紧跟行业发展的人才培养方案、多方面提高教师工程实践和国际交流合作能力以及独特的“三位一体”工程实践能力培养模式。

2.1 结合专业特点的德育教育

习近平总书记的重要文章《思政课是落实立德树人根本任务的关键课程》指出,强调思政课的政治引导功能,并不是要把课讲成简单的政治宣传,而要以透彻的学理分析回应学生,以彻底的思想理论说服学生,用真理的强大力量引导学生[9]。测绘类专业作为应用性很强的一类工科专业,思政课老师不该照本宣科、应付差事,而应该结合专业特点,采用互动教学、现场教学、专题教学等,摆事实、用真理说服人,让学生愿学、爱学、善学、乐学思政课,着力强化学生的家国情怀、国际视野、法治意识、生态意识和工程伦理意识等。此外,将思政元素融入测绘课程,通过建立课程思政优秀教学案例,推动测绘类专业课程思政建设,全面落实立德树人根本任务[10]。

具有良好的团队合作意识,是新时期大学生提高自身素质的一个基本要求,也是大学生就业前需着重强调的一个方面。测绘生产任务通常需要团队合作完成,为此,思政课老师可以让学生组成团队完成思政课调查报告,从而培养学生的团队合作意识。通过合作能力的培养,可以让学生清楚认识到个人利益与集体利益的关系是相辅相成的,个体之间要通过协调配合来提高团队工作的效率,大问题面前要求同存异、共同进步。此外,创新是推动测绘行业不断向前发展,提高专业竞争力的根本因素。创新精神着重体现在科研能力的提高、测绘仪器的开发以及分析和解决问题的能力等方面。应对现阶段的测绘类专业本科生有规律、分阶段的渗透创新精神。为此,学校可每年提供一定数量的科研训练项目供本科生申请,在老师的指导下,逐步培养学生的科研探索能力,进而提高学生的创新意识。

2.2 制定紧跟行业发展的人才培养方案

新工科建设指南指出,高校要加强工程科技人才的需求调研,掌握产业发展最新的人才需求和未来发展方向[11]。因此,高校在制定人才培养方案时应该对准产业最新需求和未来发展趋势,结合自身优势和地方资源,凝练办学特色。以产业需求定位专业特色,以成果导向明确培养目标。要与企业和事业单位保持密切合作,定期前往调研,不断交流阶段性的科研成果,了解当下产业的最新形式,打造共商、共建、共享的工程教育共同体,深入推进产学合作、产教融合、科教协同,通过校企联合制定培养计划,共同建设课程与开发教程。及时对教育课程和实习方案做出阶段性的调整,把握好课程更新方案的期限。在教学过程中,以产业和技术的最新发展、行业对人才的最新培养要求为引领。同时在课程方案中也应突出本校学科特色,确保本校的学科特色在同行业就业中形成鲜明优势,新的课程方案下既要保证培育出的学生掌握的专业知识结构能够有效地与行业发展形成准确对接,又要使其在同行业就业竞争中有自己的优势所在。此外,在新工科建设背景下,人才培养方案需突出与大数据、人工智能、云计算和物联网技术等交叉,开设《测绘大数据处理与应用》《人工智能技术》《机器学习》《云计算概论》和《物联网技术概论》等课程。

2.3 多方面提高教师工程实践经验和国际交流合作能力

对于测绘类专业而言,教师的工程实践经验和国际交流合作能力直接影响到具有国际视野的工程技术人才的培养效果,对于提高不同教师的工程实践和国际交流合作能力可以从以下3方面实施。

(1)建立青年教师工程实践经验和国际交流合作能力提升的长效机制。学校要在制度与政策上保障、引导、激励青年教师,通过建立长效机制,构建教学科研成果和工程实践成果并重的评价体系。例如：积极鼓励青年教师参与企业的工程项目,对在企业挂职取得成果的青年教师给予奖励;青年教师在海外访学期间除正常享受学校原有的工资待遇外,对成果突出的青年教师给予额外奖励等。

(2)鼓励青年教师去相关产业单位挂职锻炼和海外知名大学访问交流。对已经在教学岗位的教师应以挂职锻炼的方式组织其去企业、事业单位参与工程实践,在经验丰富的工程师的带领下提升工程实践能力,或定期组织教师去相关产业单位考察学习。在不影响正常教学工作的前提下,可适当鼓励教师与有关产业单位进行项目合作,学校可以和企业共同搭建学习平台,教师可以在平台上锻炼自己的工程实践能力,工程师也可以在平台上了解到高校相关的科研成果,提升和更新自己的专业知识储备。同时,以访问交流等方式组织教师去海外知名大学学习,着力提升教师的国际交流合作能力。借鉴国际先进理念和标准,为培养具有国际视野的创新型工程技术人才打下坚实的基础。

(3)适当引进工程实践经验丰富的工程师和具备海外经历的研究人员。学校在引进人才时,对于具备丰富工程实践经验或海外交流合作能力的人才可适当放松年龄限制,将他们加入教师行列,可加强对学生工程实践和国际交流合作能力的培养。同时,高校的其他青年教师有机会与他们一起工作,相互学习,有利于青年教师工程实践和国际交流合作能力的培养。

2.4 独特的“三位一体”工程实践能力培养模式

工程实践能力培养是地方高校人才教育的重要内容,也是检验素质教育成效的关键性指标,更是新工科建设的迫切要求[12]。为此,地方高校要主动对接地方经济社会发展需要和企业技术创新要求,把握行业人才需求方向,充分利用地方资源,发挥自身优势,深化产教融合、校企合作、协同育人,增强学生的工程实践能力。通过校企地共建实验室和实训实习基地,促进人才培养与产业需求紧密结合。

实践的前提是扎实的理论知识储备,因此理论学习是工程实践的基础,通过引导学生独立思考问题,充分利用校内的环境让学生对所学的理论知识进行课外的入门性实践,包括对不同仪器的认识与使用,让每个学生都能够熟练地操作不同的测绘类仪器设备和软件,为后续复杂的工程实践打好基础。对于学生工程实践的安排不应该仅仅限制于校内,学校通过独立建设学生野外实习基地,锻炼学生的复杂工程实践能力,包括用基本的测绘类仪器设备来进行野外实习,使学生适应野外的测绘环境,遇到问题能够运用已有的理论知识和仪器设备去解决。

此外,学校应与有关企业合作,并充分发挥校企合作的优势,利用学校独特的科研优势和企业优越的工程实践资源打造工程实践平台,为学生提供全方面的工程实践机会。另一方面,地方政府应该在校企合作中发挥引导作用,推动学校与企业开展多方面合作。制定有效的奖励机制来鼓励企业参与到高校教学环节中,促进人才培养与产业需求紧密结合,实现合作共赢。由此,学校通过基础的校内工程实践、较为复杂的野外基地工程实践以及全方位的校企地合作工程实践,循序渐进的打造“三位一体”工程实践能力培养模式(表1),从而全面提升本科学生的工程实践能力。

表1 “三位一体”工程实践能力培养模式

3 结束语

测绘类专业人才培养模式的改革任重道远,尤其是在“新工科”背景下,测绘类专业究竟应该如何改革、朝着什么方向改革,需要认真学习教育部相关文件精神并结合本校测绘类专业的实际发展情况,从日常的教学、实习和科研等多方面着手,积极发现问题,通过广泛讨论交流,制定符合本校特色的专业人才培养模式。本文以东华理工大学为例,探讨了测绘类专业人才培养模式的改革方案,希望可以为国内高校的测绘类专业人才培养的改革提供一些借鉴。