信息时代城乡规划专业高校本科生基础数据分析能力教学实践摸索

文／戚路辉 广州大学 硕士生导师 副教授 博 士

林汉森 广州大学 硕士研究生

李建军 广州大学 硕士生导师 教 授 博 士

席明波 广州大学 讲 师（通讯作者）

引言

随着5G 时代的到来以及云计算、物联网、工业4.0 等信息技术的发展，人们生产、生活越来越离不开网络。信息时代是信息爆炸式发展的时代，围绕信息的数字化产业也蓬勃发展，中国数字经济占中国国民生产总值（GDP）的比重将会超过30%，李克强总理的政府工作报告更是强调了以信息（数据）拉动城市发展。雄安建设从初期就搭建智慧城市化的数字孪生城市，打造实体城市与数字城市互为镜像，协同交互发展的局面。一方面，通过信息技术使得人们的需求和生产紧密结合起来，避免资源浪费；另一方面，信息技术使得我们传统教学出现很多短板，数字鸿沟越来越大，职业分工日益精细化，智能设备越来越多地替代重复劳动的职位。21 世纪的毕业生都面临着一些专家指出的“不仅是工作岗位的找寻者，更重要的是工作岗位的创造者”的境遇，新时代规划职业的实践、形象和角色正在改变，城乡规划专业教育不再是知识的积累，而是创新性地解决问题。在未来大数据的发展进程中，必然会产生较多的城乡规划数据分析的职位需求。社会需求与毕业生能力已经产生一定的差距。

1 时代背景

1.1 快速发展的时代，高校本科生职业发展的需要

目前，我国各大城市城乡规划都非常重视信息化的硬件建设的投入，数字化城市平台、城乡规划展示平台纷纷建立，然而在数据不断完善的同时，能够真正利用数据的人才却很少。现有相应人才主要来自地图专业以及部分地理学科的相关学科，但是由于缺乏城乡规划专业知识支撑，并没有很好地填补这一方面对人才的需要。而GIS、3S 等先进技术发展也仅仅起步于上个世纪90 年代，更是缺乏专业知识与技术能力相融合的人才。

《广州市推进新型基础设施建设实施方案（2020—2022 年）》提出要加快建设5G（第五代移动通信技术）、工业互联网、物联网等信息基础设施，统筹布局重大科技、产业技术创新等创新基础设施，优化升级交通、能源、物流等融合基础设施，支撑广州打造数字经济创新引领型城市，为广州创建新时代高质量发展示范区注入新动力[1]。广州市自动化中心在全国率先建成规划地理信息系统应用平台，是集城市用地、土地功能规划等建设信息于一体的统一信息交换平台，是从二维至三维集成的庞大数据库。然而由于缺乏既懂城乡规划专业又会数据分析的人才，这一应用平台目前主要作为城市管理的手段，而未能充分发挥其数据价值。其他各地政府机构在建设数字化城市、智慧城市的过程中也面临类似的情况。今后随着信息平台化建设带来的工作效率的提高，将实现一个职位可以服务更多人的设想。此外，各地设计机构乃至房地产策划与开发企业也面临这类人才短缺现象，笔者根据就业网络信息分析，城乡规划对掌握GIS、RS 的人才的需求呈现直线上升。

1.2 相关政策支持

为了落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020 年）》改革和创新工程教育人才培养模式的要求，我国于2010 年开始实施“卓越工程师教育培养计划”，强化培养学生的工程能力和创新能力，扩大工程教育的对外开放与国际交流，着力培养高素质、创新型的高端专业型应用型人才。2012 年3 月，我国教育部发布《关于全面提高高等教育质量的若干意见》，明确以改革研究生培养机制、坚持内涵式发展与创新人才培养模式为三个主要方向，鼓励跨学科合作指导，加大复合型人才培养力度；2016 年2 月，在《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中明确表示要推进城市智慧管理，加强城市管理和服务体系智能化建设，促进大数据、物联网、云计算等现代信息技术与城市管理服务融合，提升城市治理和服务水平，建成一批特色鲜明的智慧城市。到了“十四五”规划期间，政府明确提出智慧社区、数字乡村、数字政府等理念。从国家政策的角度来看，在大学生本科教学中加强基础数据分析能力成为这个万物互联时代的需要。

2 现有主要问题与实践

2.1 主要教学存在问题

2.1.1 重实操教学，轻基础理论教学

国内高校在学生量化数据分析能力的培养上普遍较为注重对地理信息系统（GIS）的学习，却忽视更加通用的统计学模型和数据分析技术的训练。拿ArcGIS 为例，大多高校只传授学生ArcMap 的技术操作，不能让学生全面地认识GIS。真正地理解并使用好GIS 的体现是：通过分析总结出统一的方法，并借助编程语言在GIS 里验证其结果，而培养好本科生基础数据分析能力正是往这一方向做铺垫。因此我们需要重新审视重技术实操、轻理论分析的教学做法。

2.1.2 缺乏融合性教学

数字化时代的城乡规划教学要求学生具有将所学的各类知识相互渗透、移植、融会贯通的综合能力，融合性的数据应用分析能力是规划行业未来的大需求。现有教学将各种技术分而治之，缺乏对不同技术从方法论、使用价值上的融合与统一，如对ArcGIS 与SPSS 都有教学，但对两者在如何融合在总体规划中并控制性详细规划应用的方面就很少涉及。因此，教师在保持规划设计知识和技能训练方面的传统优势的同时，应积极探索新的教学模式与方法。

2.1.3 缺乏实战性教学

现有教学多沿袭以往教学经验，对现代技术变革敏感性不足，对现实问题实战性不足，教学观点老旧，使用技术陈旧，迫切需要结合企业一起进行实战性教学探讨，才能使得教学与解决现实问题相融合，突破原有的教学思维。

2.2 教学实践

2016 年9 月，在广州市科技创新委员会推动下成立了广州大数据产业协同创新联盟，广州大学被授予联盟主席单位。同年10 月，广东省高水平大学重点学科建设项目支持广州大学设立土木与建筑学科群、数学与信息科学学科群，为大数据研究跨专业、跨越式的发展提供了良好的大学科平台。本次教改在广州市相关教学研究基础上，对本科生教育从低年级到高年级各个阶段都有涉及，形成了一个较为完整的教学体系。

在课程教学上，主要分五个阶段：

（1）起始阶段，即在新生入学阶段，通过《城乡规划导论》课程开始城市大数据的启蒙式教育，主要针对数据研究方法的概括性介绍，讲解大数据的发展趋势、重要性以及如何在城乡规划中进行量化分析讲解的问题，主要是在学生中普及量化分析的重要性，通过大数据生活与城市建设的案例介绍，从浅到深为学生打开一扇崭新的信息技术学习之窗。

（2）初步阶段，在一年级到三年级上半学期主要是建筑设计的设计课程，在设计课程中，主要通过设计说明，对设计方案形成过程进行简单的数据分析与整理，以培养基本的量化思考能力。如在居住区规划教学中，通过收集并整理设计地段周边的人群年龄、数量、收入、交通距离等数据，分析居住区设计定位、人群需求等设计定位，以为之后的住宅选型、空间设计奠定基础，从而培养收集资料、问卷调查、整理数据等一系列的数据基本分析能力。

（3）开始阶段，主要通过三年级上的《城市方法论》等课程，切入到不同量化分析手段，针对问题的局限性，学会从不同思维角度，在规划过程中整合与利用不同的技术方法。这一阶段主要是为建立手段-方法-目标的体系，向内强化一贯性思维，为今后量化分析方法的学习与应用奠定基础。

（4）普及提升阶段，从三年级下到四年级，开始结合《GIS 空间分析与规划应用》《城市规划系统工程学》以及新开设的《城市大数据应用》等课程，深入讲解量化分析的各个技术手段，如AHP、SPSS、ArcGIS、DEPTHMAP、数据爬取与整理，通过与城市控制性详细规划、总体规划、城市设计等不同的设计阶段紧密结合的理论课程与软件实践教学，由浅入深教学，使学生能够从了解到熟练掌握量化分析。

（5）创新应用阶段，这个阶段主要是结合毕业设计，通过跨专业联合式毕业设计、多校联合毕业设计等方式，促使学生针对现状问题从政府、使用者、建设者、管理者等多角度进行思考，使得量化分析技术手段升华成为解决问题的利器。从已有的实践经验来看，对于各个专业来说是一个很好的相互学习与提升的机会，如城乡规划专业在学习旅游专业的旅游产品与线路的策划后，进行的规划设计就会出现空间IP、网红打卡地等新兴的空间设计。

（6）加强社会联合实践。现有的数据分析技术层出不穷，GIS、模拟软件学习比重增加，相关社会需求也与日俱增，但基础数据能力培养的教学仍处于摸索阶段，高校需要通过服务地方企业将技术转化为生产力，积累实战经验；其次，多学科、新课程开发需要大量物质基础与人力资源，现有高校难以获得全部的发展要素；而地方企业往往拥有大量数据，但缺乏技术积累；两者强强合作，必然会为教学改革注入活力。我们教学团队获得教育部产学研《智慧城乡规划 “三实”联合实验室建设》《智慧城乡仿真实践基地建设》的支持，联合苍穹数码技术有限公司与广州华之尊光电科技有限公司，通过校企联合办学、联合制定人才培养目标与方案、联合科研与教学、为企业设置培训项目、加强“双师”教学管理团队等形式开展。

在此次教学改革的过程中，已初步展现出一批优秀的设计作品，其中毕业设计多次入选广州大学优秀毕业设计，获得亚洲设计学年奖银奖、米兰设计周——中国高校设计学科师生优秀作品展广东省三等奖等一系列奖项，并出版到学生作品集；学生也展现出积极的学习态度，使得教师也深感欣喜与责任重大。

结语

本科生基础数据分析能力培养的教学改革应面向新工科建设，紧密结合城乡规划学科实践特点与创新发展趋势。本次教学改革从教学方式、教学内容与人才培养方面进行实践探索。在教学方式上，以信息数据理解与应用为主线，贯穿教学全过程，提高学生社会认知能力；在教学内容上，逐步掌握数据分析技术，学会灵活地运用数据，突出案例式教学，帮助学生建立新时期的数据应用能力；在人才培养上，优化课程体系，建立跨学科、面向创新的教学平台，鼓励复合型教学以及跨专业联合教学，以提高本科生的基础数据分析能力。但随着信息时代的快速发展，大数据、空间模拟、CIM 等新技术不断涌现，信息科技与城乡规划专业教学如何结合，还需要不断进行实践摸索。