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關鍵字:測繪工程現代測繪人才培養
隨著全球經濟的不斷發展,必將充滿各種競爭,無論是政治、軍事的競爭,還是經濟、科技的競爭,歸根結底都是人才的競爭。高等學校是培養人才的重要基地,特別是要培養適應社會、經濟和科技發展的人才,是普通高等學校肩負的重要使命。目前各高校都在深入開展專業教學改革工作,探索具有現代觀念的人才培養模式,提高人才培養的質量。本文對高等院校測繪工程專業人才培養模式進行了探討,并為應用型測繪人才的培養提供參考意見。
一、現代測繪的內涵
從現代信息論的觀點看,測繪學是一門關于地球空間信息的學科。傳統的測繪受地面測量技術、時空尺度和精度水平以及投入的局限,其產品主要是單一的地形圖和在地形圖基礎上編繪的專用地圖;它不能及時反映地球表面形態的變化,特別是大范圍或全球變化;其產品制作周期長,已不能滿足地區經濟和全球經濟高速發展的多種需要。信息技術加快了人類社會的運行速度。測繪學是提供人類生存空間、自然環境及其變化信息的學科,它的學科內涵發生了巨大的變化,因此,如何界定測繪學的含義,已是世界各國測繪工作者所關注的問題。從20世紀90年代開始,國際上將測繪學(SurveyingandMapping)更改為一個新詞,以準確反映學科實質,Geomatics一詞由此應運而生。隨后,有關Geomatics的提法在我國學術界主要是地學界成為熱門話題,由于對其含義理解不同,其中文譯名將它譯成。地球空間信息學。,已基本得到認同。不管人們對Geomatics的含義如何理解,根據ISO的標準定義和國際測繪聯合會(IUSM)對。測繪學。的定義,兩者的含義是基本類同的,只不過Geomatics所涉及的地球空間信息的范圍更寬一些。Geomatics更準確地描述了測繪學在現代信息社會中的地位和作用,適應了現代社會對地球空間信息的大量需求的特點,因而發展和提高了測繪學的研究和工作領域,符合現代測繪學發展的實際。現代測繪工程的核心技術是空間技術,包括GPS、衛星遙感和航測,測繪的范圍從地面擴展到整個近地空間,加之通訊、計算機網絡等信息技術,使地球空間信息學科的理論和技術體系比傳統的測繪學有了很大的發展和更新,由此,Geomatics適合于納入數字地球的理論和技術框架。隨著數字地球構想的實施,測繪學面臨一個歷史性的發展新機遇,傳統的或現代測繪學將以地球空間信息學的新面目立于地球科學分支學科之林,以更強的活力向前發展。
二、測繪工程專業人才培養出現的問題
當前測繪工程專業在課程設置及目標定位中還存在著不容忽視的問題和矛盾。主要表現為:在課程內容整體設置上具有一定的盲目性和隨意性,不重視研究社會的需求,因人設廟、因人保廟的現象時有發生。在課程結構安排上表現出重技術課程、輕管理課程,從而導致學生畢業后適應能力較差,尤其是到建筑施工、路橋施工一線的畢業生。沒有很好地緊貼市場,國家經濟發展迅速與測繪學科專業結構、人才培養模式等方面反應相對遲緩的矛盾仍然存在,適應社會需求的大量面向市場經濟建設主戰場的技術應用型、復合型測繪人才沒有得到充分的培育。人才培養模式多樣化和目前專業框架、格局相對單一的矛盾。在中國市場經濟不斷完善的情況下,測繪作為國家經濟建設、國防建設的一項先行性、基礎性工作,具有很強的科學性、技術性。面向21世紀,中國可持續發展戰略的提出、北京申辦2008奧運成功、數字地球、數字中國、數字省區、數碼城市的建立、中國成功加入WTO、注冊測量師制度的逐步建立和測繪主體體制及運行機制的改革完善等都對測繪市場及測繪教育帶來了空前發展的機遇,也帶來了巨大的挑戰。具體來說,現代社會對測繪工程專業人才培養要求上,正從過去的技術型向市場技術應用管理型轉變。主要表現為:三個高技術的綜合運用(GPS、GIS、RS),三大能力的提高(分析解決問題的能力、公關能力、職業遷移的能力)、三大意識的形成(市場經濟主體意識、工程質量管理意識、國際競爭合作意識)。因此重視和加強對測繪工程專業應用性、復合型人才培養的研究,提高測繪工程專業學生的社會競爭能力和適應能力更具有現實和長遠意義。
三、測繪專業人才培養措施在線
1.測繪學科研究的方向
測繪學科是采用各種方法和手段研究空間對象的定位、描述和表達,動態變化與監測,并將所獲得的各種空間信息進行加工、存儲與處理,使之綜合應用于經濟建設、國防建設、科學研究、社會發展等各個領域中所形成的一門學科。測繪科學既是地球學科的重要分支,又是一門工程應用學科,她服務于各種工程建設,包括地面、空中、地下、水下各種民用工程、礦山工程、海洋工程、軍事工程、環境工程、生態工程等領域。
隨著空間和信息科學技術的發展,測繪學科正在經歷著一場深刻的革命,并將成為一個重要的信息產業。面向二十一世紀,測繪學科的發展趨勢和方向是:測量數據采集和處理自動化、實時化、數字化、智能化;測量數據管理科學化、標準化、信息化、一體化;測量數據傳播與應用網絡化、多樣化、社會化、廣泛化。GPS技術、GIS技術、RS技術及其集成是測繪學科的前沿領域,也是未來數字地球的基礎。
2.注重課程設置
現代測繪科學研究的主要對象是空間信息,而以空間信息理論為核心的測繪學科,與地學、生態、環境、城建土地管理等相關學科都有密切的聯系。現代測繪高新技術,往往是多種專業技術的綜合系統,只有將各類知識融匯貫通,構成有機的知識網絡,才能適應現代科技相互交叉、滲透、移植的特點。而傳統的測繪工程專業的課程設置,專業性過強,學科領域單一,知識結構面太窄,特別缺乏相鄰的專業知識,這種知識結構顯然滿足不了現代社會的要求。因此為了培養應用型測繪專業人才,我們認為課程設置應根據目前的國情、市場經濟的要求,既要考慮測繪知識的系統性,又要兼顧學科的綜合發展趨勢具體應設置的主要課程如下:基礎及公共課:包括數學、物理、政治、外語、大學語文、文獻檢索、計算機基礎、計算機高級語言、計算機圖形學、數字圖像處理、技術數據庫技術、網絡技術、法律基礎、體育等。測繪專業課:包括測量學、數字測圖原理與方法、大地測量學基礎測量平差基礎、攝影測量與遙感、工程測量、測量原理及應用、地理信息系統原理與應用、地籍測量與土地管理等。相關專業課:包括城鎮規劃、自然地理學、采礦學工程與工業攝影測量、土建概論、數據通訊與模式識別。
3.注重工程意識和應用能力的培養
與精英化高等教育或研究型大學的人才培養模式相比較,。應用型人才。培養途徑具有以下4個主要的特點:應用型人才的知識結構是圍繞著一線生產的實際需要加以設計的,在課程設置和教材建設等基本工作環節上,特別強調基礎、成熟和實用的知識,而相對忽略對學科體系的強烈追求和對前沿性未知領域的高度關注;應用型人才的能力體系也是以一線生產的實際需要為核心目標,以大工程為背景,在能力培養別突出對基本知識的熟練掌握和靈活應用,比較而言,對于科研開發能力就沒有更高的要求;應用型人才的培養過程更加強調與一線生產實際的結合,更加重視生產實習這個教學環節,通常將此作為學生貫通有關專業知識和集合有關專業技能的重要教學活動,而對于研究型人才培養中在理論上給予特別重視的畢業設計與學位論文,則更重視與工程實踐地結合,或者用綜合實踐代替。應用型人才要注重工程意識(求真務實、嚴謹規范拼搏進取)和工程文化(求善求美、以人為本、協調發展)地培養,建立科學的發展觀,能夠妥善處理人與自然的關系;科學活動是認識世界地活動,工程活動是改造世界地活動,在工程活動中能夠協調人與自然的關系尤為重要。要注重培養應用型人才的創新精神、增強其創新意識、激發其創新愿望、提高其創新能力,以便他們更好地與各自的專業相結合而創造地學習,即在學習中進行創造,在創造中深入學習,把自己培養成為富有創新意識的應用型人才。
4.完善實踐教學體系
測繪工程專業同其它專業相比尤其注重學生的實踐能力和動手能力,大學生實踐能力的培養日益受到人們的重視,因為實踐是創新的基礎。應該徹底改變傳統教育模式下實踐教學處于從屬地位的狀況,構建科學合理培養方案的一個重要任務是必須為學生構筑一個合理的實踐能力體系,并從整體上策劃每個實踐教學環節。這種實踐教學體系是與理論教學平行而又相互協調、相輔相成的。科學合理的實踐教學體系包含三個方面。第一,受實驗學時的限制,很多實驗不能保證每一位學生都能夠有充分的時間親自動手,因此,應增加實驗室的開放時間,讓每個大學生都能經過多個這種實踐環節的培養和訓練,這不僅能培養學生扎實的基本技能與實踐能力,而且對提高學生的綜合素質很有好處。第二,應盡可能為學生提供綜合性、設計性、創造性比較強的實踐環境,培養學生的動手能力和自我探究能力,這也是素質教育的根本要求。第三,從長遠的觀點來看,實踐環節應盡量與測繪單位的生產實際相接合。測繪教育的最終目的是為生產服務,因此,實踐環節必須要面向實際的生產應用,當然要做到這一點還需要教育部門與生產單位共同努力去創建一個良好的互動機制。
總之,探索對于測繪人才的一種合理的培養模式有著重大的現實意義,測繪專業教育者應該從多個角度探索測繪人才的培養,為我國的測繪事業做出更大的貢獻。
參考文獻:
[1]王新洲對21世紀測繪教育的初步思考[J]測繪通報,1999
[2]張曉川,等面向21世紀的專業人才培養方案[J]交通高教研究,2000.
目前,國內開設測繪工程本科專業的高校約有80多所(不含獨立學院),具有碩士點的高校近40所,具有“測繪科學與技術”一級學科博士點的高校包括武漢大學、同濟大學、遼寧工程技術大學、河海大學、中南大學等12所國內名牌高校,重點選取了武漢大學、同濟大學、遼寧工程技術大學三所不同類型、不同學科背景高校的培養方案進行分析和對比。2.1 培養目標與定位對比人才培養目標與定位直接決定了人才的專業素質和能力[9]。武漢大學、同濟大學兩所高校都家底殷實和實力深厚,武漢大學定位于“高素質、強能力”的創新型人才培養,專業方向涉獵面廣,重視專業理論基礎、綜合素質和創新能力培養;同濟大學定位于“開發與管理”,側重于測繪數據和信息的處理、開發和測繪工理管理;遼寧工程技術大學也是一所辦學歷史悠久的老牌本科院校,其人才培養定位于“測繪工程設計、實施和管理”,定位層次也較高,要求學生有較高的專業理論素養和工程設計能力,同時還要求有很高的工程施工和管理及創新能力。2.2 課程體系對比課程體系是由相互關聯和依賴的不同層次的課程構成的整體,是實施人才培養目標的關鍵環節[10-11]。國內大學課程體系一般分為公共基礎課、專業基礎課、專業課、專業選修課、一般實踐性課程(實驗、實習、課程設計)及畢業實習與畢業設計(論文)等。三所國內大學的主要專業課程如表1。在公共基礎課程方面,同濟大學和遼寧工程技術大學分設必修課和選修課,更有利于學生的個性需求與全面發展。并充分考慮不同專業的知識差異性,根據專業的知識需求分別開設對應的公共基礎課程,如“測繪計算機軟件開發技術”、“測繪數據庫技術與應用”,在公共基礎課教學中較好地進行了改革與探索。專業課程類由于人才培養定位和學科背景的不同存在一定的差異。武漢大學由于在天體物理及衛星大地測量等領域對坐標及高程解算、平差處理及擬合有較高的要求,在專業基礎課方面開設了數值計算方法、復變函數、微分幾何、理論力學等課程,專業課分設大地測量、工程測量、攝影測量、衛星應用4個方向和課程組,體現了武漢大學深厚的專業底蘊和較寬大的學科研究領域。同濟大學依托土木工程及建筑學學科背景,在專業課設置上強化特色,重視培養學生的管理能力,設置了工程管理、土地與測繪法、土木工程概論、房屋建筑學、城市規劃原理、房地產估價、地籍管理等一系列課程。遼寧工程技術大學測繪學科起源于20世紀60年代初創辦的礦山測量專業,具有鮮明的地礦特色和較厚重的專業積淀。其專業課程設置十分精細,分專業技術基礎課、專業基礎課、專業方向課、專業必修課,以礦山測量、變形監測與災害預報、土地管理與地籍測量等為核心課程,選修課開設了包括三維激光掃描儀應用、地下管線測量、水下測量概論等7組課程供學生選修,充分兼顧多樣化的市場需求和測繪技術的發展趨勢。
2國外相關高校的對比分析
國外高校沒有與國內測繪工程相同的專業,選擇比較相近的美國華盛頓大學的地球空間科學專業、加拿大卡爾加里大學的地球空間信息工程專業及澳大利亞塔斯馬尼亞大學的測繪與空間科學專業進行分析(見表2)。由于社會體制的差異,國內外的課程體系和教學模式有較大的不同,盡管不完全具備可比性,但仍具有一定的參考借鑒價值。三所國外高校在專業課程設置上,塔斯馬尼亞大學的測繪與空間科學專業(Surveying andSpatial Sciences)及卡爾加里大學的地球空間信息工程專業(Geomatics Engineering)與國內的測繪工程專業較為相近,主要課程如Fundamentals ofsurveying(測量學基礎)、Computing forGeomatics Engineers(測繪工程計算機基礎)、Geodetic and Engineering Surveys(大地測量和工程測量)、Global Navigation Satellite Systems(全球衛星導航系統)等與國內大體相當,側重于培養學生測繪科學理論知識、專業技能和現代測繪技術方法,并要求具備較強的空間信息綜合處理能力。其中,加拿大卡爾加里大學的地球空間信息工程專業的課程絕大部分與國內測繪工程專業通用課程相近。其課程體系分為學位課程、高級課程和實踐課程,相對而言,課程體系比國內高校要簡單,在專業課課時分配上,總課時在600~700小時,大致與國內相當(900~1000課時)。比較突出的是,卡爾加里大學非常重視培養學生的實踐技能,在所有高級課程中,95%以上的課程理論和實驗課時各占一半,遠高于國內高校的實踐課時數,非常注重培養學生實際動手操作和工程項目實施能力,強調專業技能與工程應用,值得國內高校在人才培養和教學模式改革方面借鑒或深思。
3專業調研與需求分析
社會需求是以就業為導向的應用型人才培養的關鍵問題,它對專業知識結構和專業方向設置有重要影響。為了做實應用型、親產業的人才培養目標與定位,使培養方案與課程設置更好地貼近企業生產和需求,從2009年開始,對廈門市企事業單位、福建省相關高校進行了較廣泛的調研。走訪了福建省地質測繪院、閩礦測繪院、南方測繪、山水測繪公司、廈門銀據、廈門精圖、集美建設局等企事業單位。較深入地了解其業務范圍、生產現狀及發展規劃,與企業的領導、總工、業務負責人等進行廣泛的座談交流,從多角度了解企業對測繪類人才的知識需求,特別是從業務發展和企業發展規劃中把握未來的人才需求趨勢,為培養方案中課程體系總體構架、專業課程及知識拓展等設置奠定可靠的基礎。同時也與福州大學、集美大學、閩江學院、龍巖學院及福建農林大學等院校進行交流,了解測繪工程及相關專業就業情況,及在專業建設、產學聯合與校企合作、實習基地建設等方面的成功經驗,為培養方案實踐教學環節的設置和優化提供參考。調研獲取的大量第一手資料幫助明確了用人單位對測繪工程專業的人才需求,目前測繪類企事業單位的業務發展與人才需求具有下列特點:1)產業鏈向兩端拓展:為了使利潤最大化,以傳統測量為主的企業向產業下游發展,即開始涉足測繪信息的開發,將測繪產品集成開發作為重要的發展方向,開發類人才需求較大。而以測繪數據處理與開發為主的企業向產業上游發展,開始涉足攝影測量、雷達數據獲取與處理,開展土地等資源調查、系統開發與集成等,對遙感與攝影測量方向的人才也有較大需求。2)業務多樣化拓展:近些年來,隨著測繪市場的全面復蘇和繁榮,測繪類企業的業務量都大幅增加,甚至產值創歷史新高。除了傳統的工程測量外,近幾年快速發展的房地產測繪、地籍測量、基坑測量、土地調查等業務出現較大的增長,同時地下管線測量市場開始走俏。同時,隨著數字城市、數字礦山等信息化建設的快速推進,測繪信息化也成為企業的重要業務拓展方向。3)測繪新技術廣泛應用:為了提高生產效率和開拓市場,大多數測繪類企業都在積極更新測量裝備,廣泛使用了最新的測量新技術,如超站儀、GPS(RTK)測量、CORS系統、三維激光掃描系統等進行外業調查和搶占市場先機,大大節省人力成本和提高外業工作效率。另外,近幾年隨著加大對國家基礎設施建設的投入力度,一大批高速公路、現代化鐵路工程先后開工建設,對精密工程測量的需求日益增大,這些對測繪類人才的知識結構特別是現代測繪技術方法和技能提出了更高的要求,人才缺口也較大。
4培養方案關鍵問題分析
培養方案的優劣以培養的人才是否能夠很好地滿足社會需求和學科發展為重要標準,不同高校學科背景、辦學條件、目標定位等不同,形成了各具特色的專業人才培養體系,不能簡單照搬和原樣復制。為了貫徹落實廈門理工學院建設應用型、地方性、國際化的海西一流親產業大學的辦學目標,改革和創新人才培養模式[12-13],在上述專業調研和人才需求分析及借鑒國內外高校人才培養成功經驗的基礎上,對培養方案中的關鍵問題進行深入思考與分析。1)專業定位:秉乘“以學生為本、為產業服務”的辦學理念,以服務于海西(廈門)經濟發展與社會需求為宗旨,以就業為導向和服務產業需求為人才培養目標,培養學生具備較好的測繪工程設計與施工能力,通過多層次的實踐教學體系培養和造就符合產業需求的測繪理論基礎扎實、測繪技能突出、測算繪綜合能力強的“一專多能”的高級應用型人才。2)專業方向:專業方向是設置專業知識和課程體系的指南,根據目前的市場需求和學科發展趨勢,選定和設置“工程測量”和“測繪信息化”兩大專業方向。目前工程測量仍然是測繪類企業的主要業務,特別是精密工程測量人才需求較大,測繪信息化是測繪類企業的重要發展方向,特別是基于GIS的測繪數據集成與開發方面的人才緊缺。3)專業課程設置:專業課程體系傳承和參照國內同類高校的共性課程,同時遵循學以致用的原則,強化基礎理論和測繪技能的培養。重點圍繞選定的兩大專業方向來開設專業課程,即以工程測量、大地測量學、攝影測量學,和以GIS開發與應用、測繪數據庫原理與應用、GPS測量與數據處理作為兩大專業方向的核心課程,并且加強專業基礎課程如測量學、地圖學、遙感導論、GIS原理與方法、誤差理論與測量平差等課程的教學,為強化基本技能的訓練,核心課程另設2~4周的實習。4)知識與能力拓展:對選修課重在拓展學生的知識面和就業能力,側重于測繪新技術新方法和相關行業測繪應用及管理等。一方面,通過開設專家講座或學術報告會、產學合作辦學、科研轉化教學等手段[14-15],讓學生更多接觸現代測繪前沿技術,對包括GPS(RTK)測量、CORS系統、激光三維掃描系統、測繪數據庫應用等現代測繪新技術進行較全面的學習,增強發展后勁和競爭力。另一方面,通過開設房地產測量、測繪監理、測繪工程管理等行業應用與管理課程,以拓寬學生的知識面與就業面,使學生能夠就好業。5)實踐教學:實踐教學體系是提升人才培養質量與能力的重要環節[16-17],重點解決好用人單位普遍反映的畢業生動手能力弱、怕吃苦等問題。著重加強學生測繪技能訓練,包括從外業測量到內業數據處理與制圖等各方面技能,通過多種類型和不同形式的實踐環節強化儀器操作訓練,熟練掌握常用測繪儀器的施測技巧,要做到精、快、準和一專多能,并能熟練使用測繪軟件和測繪數據庫。同時,加強專業思想教育和磨練學生的意志,提高其吃苦耐勞和團結協作的專業精神。6)創新能力培養:創新能力是衡量高等院校人才培養質量的重要內容[18-19]。除常規的實驗、實習等實踐教學環節外,通過實施“四種經歷”(即第二校園經歷、創新創業經歷、企業經歷和項目經歷)提升學生的實踐能力和創新意識,量化創新創業教育考核指標,學生必須參加規定的多種形式的創新環節,并取得3學分的創新創業學分,才能達到畢業及授予學士學位資格。同時結合綜合實訓、畢業實習、畢業設計等一系列實踐,造就具有一定創新能力的符合社會需求的應用型測繪工程高級人才。
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