摘要:针对中国地质大学(武汉)测绘工程专业课程体系存在专业人才培养与发展新质生产力需求不相适应的问题,以学科前沿知识课程为例,探索了以国家战略需求为引领,构建科教融合、产教融合、本研融合、跨学科生源/导师/平台力量“三融”“三跨”相结合的课程教学模式,并针对性地设置了课程考核方案。把推动新质生产力加快发展的人才培养理念融入教学的全过程,完善了符合测绘工程专业特色的全员、全过程、全方位的“三全”育人格局。
关键词:新质生产力;测绘工程;学科前沿知识课程;课程建设
2024年1月31日,中央政治局进行了第十一次集体学习,习近平总书记系统阐明了新质生产力的科学内涵,强调“发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点,必须继续做好创新这篇大文章,推动新质生产力加快发展”。3月5日,习近平总书记在参加十四届全国人大二次会议江苏代表团审议时强调,“要牢牢把握高质量发展这个首要任务,因地制宜发展新质生产力”[1,2]。这一系列重要论述表明了发展新质生产力是推动高质量发展的必然要求,是我国在新发展阶段构筑国家竞争新优势的战略选择。
新质生产力以劳动者、劳动资料、劳动对象及其优化组合的跃升为基本内涵,更高素质的劳动者、更高技术含量的劳动资料和更大范围的劳动对象是发展新质生产力的动力源泉。高等教育作为科技第一生产力、人才第一资源、创新第一动力的重要结合点[3],应当锚定培育和发展新质生产力,将科技创新和人才培养工作视为首要任务,为加快发展新质生产力提供新时代的高等教育支持[4]。因此,加快推进学科课程教学模式的改革与创新,以满足发展新质生产力对高素质人才的巨大需求[5],是新时代高等教育的重要职责。
测绘工程专业从建设初期就蕴含着“济世救民”的初心,服务国家重大需求一直是测绘专业坚守的重要使命。测绘人才作为工程建设领域的“先头兵”,在国民经济建设的各个领域中扮演着重要角色,掌握先进知识和学科技术,响应国民经济和国防建设的号召[6,7],积极投身于国土规划、城市建设、重大工程和环境保护等重要领域。推动新质生产力加快发展,要求全面提高人才自主培养质量,着力培养具有创新力的拔尖人才。测绘工程专业学科建设应当聚焦现代化强国建设和高质量发展需要,对接发展新质生产力新要求,下好专业建设的“先手棋”,发展人才培养的新布局,以满足新时代高素质测绘人才的旺盛需求。
测绘工程专业课程发展现状与分析
1 课程发展现状
测绘工程专业融通多源观测手段和处理手段,围绕位置信息获取与服务,开展相关研究及应用工作,本身就具有鲜明的跨专业交叉融合的特色。中国地质大学(武汉)测绘工程专业建设依托于学校、学院特色,与地质、地理、信息技术等专业相互融合,充分发挥在GIS基础平台研究与开发、空间数据库、数字地学模拟与成矿预测、遥感工程应用技术、地学高性能计算等领域的技术优势与研发实力。针对测绘工程专业授课中的重点、难点,在课程设计上打破了专业壁垒,进行各专业间的相互协助和优势互补。强化专业基础教学组织建设,优化基础教学结构,汇聚不同专业背景教学资源,共建跨专业教学团队。旨在培养具备基本理论知识、开拓创新意识和国际化视野,能够将专业知识用于解决重大测绘工程问题的应用型高级技术人才[8]。2013年测绘学科被评为湖北省重点学科。2013年国家地理信息系统工程技术研究中心获批立项,研发了国际领先的自主可控地理信息系统支撑软件,在国内地理信息基础研究和工程化应用领域一直名列前茅,特别是在空中、地表、地下的全空间一体化三维GIS研究与应用。本校测绘学科在教育部第五轮全国学科评估结果为B+档,位居参评学科的前20%。
2 主要问题分析
依据新质生产力的内涵和特征,目前中国地质大学(武汉)测绘工程专业课程体系存在专业人才培养与发展新质生产力需求不相适应的问题[9]。具体包括:
1)教学理念缺乏前瞻性,学生目标设定不明确。随着新一轮科学技术革命的到来,测绘专业逐渐走向多专业交叉,呈现出与地球物理学、地质学、地理学和计算机科学等专业之间的密切联系。随着各项技术发展,在其他领域也开始逐步实现测绘工程技术的应用,测绘已经逐步向智能化、多元化和信息化的方向发展[10]。但目前测绘学科课程的教学理念前瞻性不足,没有与全球发展和国家战略紧密结合。学生对于提升专业水平的重视程度不够,对于学科前沿技术动态和行业趋势缺乏深入的了解。学生的学习目标仅限于通过考试,没有形成对于未来发展方向和目标的认知。这使得培养的青年人才难以达到发展新质生产力、推动高质量发展所需的人才标准。
2)课程内容具有局限性,缺乏知识外延。随着测绘专业成果应用的不断拓展,测绘行业也在不断转型发展,创新型测绘技术人才不仅需要具备深厚而扎实的本专业基础知识,也应当了解相邻专业及必要的横向专业知识,通过知识的不断融合培养创造性思维,用更为宽广的眼界进行创新创造。目前的教学模式缺乏对前沿技术、最新理论知识和行业需求方面的探索,传统知识点依旧是教学侧重点。学生缺乏对于行业发展的新趋势、新特征与新需求的认知,只是被动接受专业知识,忽视对知识的深入理解和探索。培养出的传统技术领域人才相对过剩,新兴专业和交叉专业的创新型人才严重不足。
3)教学方法单一,创新意识培养不足。新一轮科技革命的到来,使得测绘专业的信息化、智能化创新发展任重而道远。重大测绘工程专业课程建设需要具备较强的科技创新能力,以应对国防建设和国民经济建设需求的挑战。目前在教学过程中,仍是以传统教学模式为主,全过程由教师讲授、解惑为中心,学生主动参与教学互动讨论不足,不能很好的引导学生进行深度学习。教学过程中缺乏以科研带动教学的意识,使得培养出的本科学生缺乏创新实践的意识,在未来升学或走向工作岗位后很难快速将所学到的知识应用到科研发展和生产实际。
4)综合素质培养失衡,重知识、轻能力。测绘工程专业向来是以国家需求为导向,创新型、复合型、应用型技术人才培养是当前专业课程建设的重中之重[11,12]。同时,作为实践性较强的专业,在课程建设过程中综合考虑能力、知识和素质等要素,确立培养爱国主义情怀、学科专业素养、科学道德修养的教育理念[13],是满足新质生产力发展的内在要求。但当下学科课程培养目标仍比较简单笼统,一方面过于重视知识的传授,对培养学生个人素质和解决实际问题的应用能力重视不够;另一方面忽视了职业道德和专业认可度的培养。难以满足新时代发展新质生产力、推动高质量发展背景下对于人才培养的要求。
新质生产力驱动下课程建设路径探索
在发展新质生产力、推动高质量发展的背景下,针对中国地质大学(武汉)测绘工程专业课程体系存在专业人才培养与发展新质生产力需求不相适应的问题,本文积极探索了以国家战略需求为引领,科教融合、产教融合、本研融合、跨学科生源/导师/平台力量(“三融三跨”)的课程教学模式,完善了符合测绘工程专业特色的“三全”育人格局[14,15]。全方位解决课程建设目前存在的问题,把推动新质生产力加快发展的人才培养理念融入教学的全过程。具体途径与方案如下:
1)依托国家发展需求。针对教学理念缺乏前瞻性,学生目标设定不明确的问题。在课程建设建设的过程中,围绕发展新质生产力、推动高质量发展的时代需求。教学内容需立足于测绘工程专业发展的前沿和高度,邀请行业知名专家进行授课,使学生切身感受测绘技术在国家战略需求的重要应用,充分认识到本专业在国防建设和经济发展中所承担的重要责任,在树立专业自信的同时,将个人目标与国家需求紧密结合。
2)拓展课程教学内容。针对课程内容具有局限性,缺乏知识外延的问题。专业课程建设应当聚焦于当前国家发展需要,尤其是推进新质生产力的迫切需要,紧跟科技发展趋势。加强课程内涵建设,将国家战略、专业技术发展现状以及行业人才需求贯穿教学全过程。邀请不同机构专家和优秀学者开展相关成果交流,开展学科前沿知识讲座。通过前沿研究的引导,明晰课堂知识重点难点在当前学科背景下的研究现状,同时厘清行业发展趋势。
3)强化课程教学手段。针对教学方法单一,创新意识培养不足的问题。本文探索了科教融合、产教融合、本研融合、跨学科生源/导师/平台力量(“三融三跨”)的课程教学模式。基于跨学科知识学习,更好地建立本学科知识体系,使学生具备不同学科视角发现问题、多种角度分析问题、多种手段协调解决问题的能力。通过产教交流合作,企业为专业课程教学提供了技术设备、实践教学环境,部分教师通过这一机会成为企业技术顾问,为企业解决技术难题。一方面使学校明晰行业的发展动态,掌握当前行业人才市场的变化规律,针对性调整人才培养策略;另一方面帮助企业借助学校的科研技术,进行新产品、设备的研发,可持续的、系统化地将科技成果转化为社会生产力。
4)完善人才培养体系。针对人才培养过程中综合素质培养失衡的问题。在课程建设的过程中,一方面需要培养学生树立专业认同感和自豪感,增强其钻研专业知识的兴趣,促进其自主学习能力的培养;另一方面,引入课程思政要素,厚植爱国情怀。培养出一批基础过硬、勇于开拓创新且符合行业需求的高素质人才,为推动新质生产力加快发展贡献力量。同时,加强过程性考核的比重,将综合能力和平时学习效果的评价融入学生的课堂学习中。
新质生产力驱动下学科前沿知识课程建设教学实践
学科前沿知识课程是我校设立的测绘工程专业本科教育的重要课程,旨在让学生在接受专业基础课程的同时,从专业发展的前沿和高度,系统理解测绘专业的技术动态、发展趋势和核心装备,掌握追踪分析专业前沿发展趋势的基本能力。同时,将思政要素融入教育过程,完善符合测绘工程专业特色的全员、全过程、全方位的“三全”育人格局。
该课程主要面向测绘工程专业的本科生,一般在大三年级开设,也面向研究生以及青年教师。课程内容涵盖了大地测量学的新发展、新知识和新装备,包括专业综合前沿、精密工程测量新技术、卫星大地测量学、海洋大地测量学、前沿装备与技术等。展示和介绍测绘工程专业在自然资源部门和行业部门的应用,以及主流仪器装备等。该课程具备较强的实用性、专业性和实践性,旨在提升测绘工程专业学生掌握测绘工程专业的基础理论、发展脉络和最新技术发展,进一步增强专业知识的兴趣,拓宽学生的视野和知识面,建立对本专业的认同感和自豪感。在课程建设过程中,主要从以下几个举措来推动学科前沿知识课程建设。
01 以国家战略需求为导向,满足新质生产力发展的需求
学科前沿知识课程在拓宽学生眼界和思维方式的同时,将知识点中蕴含的思政元素润物细无声地融入教学过程中(表1)。通过前沿研究的引导,使得学生明晰课堂知识重点难点在当前专业背景下的研究现状。一方面,拓宽学生视野,使学生切身感受测绘技术在国家战略需求的重要应用;另一方面,帮助学生充分认识到本专业在国防建设和经济发展中所承担的重要责任,培养学生的爱国情怀和前瞻思维。
同时,围绕课程相关的研究内容,介绍已取得的研究成果,通过剖析其中解决策略和解决方法,进一步提升学生的知识创新能力。专家学者和行业领军人物就自身经历对专业的基础理论、发展脉络和最新技术发展进行深入浅出的讲解,拓宽学生的视野,加强对测绘专业前沿技术和尖端科技的认识和了解,树立其专业认同感和自豪感,这大大促进了学生自主学习能力的培养。通过学习领会测绘行业优秀者所具有的高度社会责任感和职业道德,使得学生明确作为测绘类专业从业者所应具备的技术责任、职业道德与行业规范。
表1 学科前沿知识课程思政要素的融入
02 拓展教学方式,加强科教融合、产教融合、本研融合(“三融”)
教师在课程教学中应充分利用所承担科学项目和工程项目的优势,将技术发展和产业变革中的高新成果、发展趋势引入课堂中,推动科教融合。学科前沿知识课程在激发学生科研热情的基础上,利用导师制、大学生创新创业项目等方式,引导学生参与到老师团队的科研过程中,例如引入“重力平差算法和软件研究”“无人船水上水下一体化测量技术”等科研项目(见图1),增强师生交流,发挥出科教融合的作用,培养学生的主观能动性和创新能力。同时也能吸引优秀的学生加入研究团队中,为科研团队注入新鲜血液。
图1 课堂前沿装备展示
人才培养也不能仅限于知识的积累,还应当帮助学生明确所学知识在生产生活中的应用。学科前沿知识课程邀请在生产一线的专家举行报告会,包含中铁大桥勘测设计院、自然资源部国土卫星遥感应用中心、华测导航等公司单位。围绕自然资源部门技术应用与展望、工程测绘在国家交通战略的应用等角度进行教学工作,对学生了解测绘新技术在生产中的实际应用及发展趋势起到了促进作用。在课堂上向学生现场展示无人机(固定翼、四旋翼)、无人船、多平台激光雷达和一体化GNSS等装备,课后组织学生参加华测导航的实习实训,交流新装备的技术研发和应用场景(见图2),既拓宽了学生的视野,也做到了理论联系实际。
学科前沿知识课程面向的对象主要是三年级的本科生。这个阶段的学生正处于开启下一阶段的岔路口,除了进入工作岗位,还有一部分会进入研究生阶段的学习。培养具有研究潜力的优秀本科生,早参加课题、早进科研团队参与各种科研项目;利用大学生创新创业计划培养学生科研素养,建立科研创新精神有利于本科学生快速进入更高阶段的学习生活。掌握前沿知识和参与科研项目的过程,也能丰富本科毕业论文的选题来源,提高论文的先进性和实战性。学科前沿知识课程除了面向本科生外,也面向测绘工程专业研究生以及青年教师。通过行业领军人物的讲座,使得本专业研究生与青年教师能够站在巨人的肩膀上看待专业的发展趋势,能够更好地瞄准世界科技前沿和国家重大战略需求,开展科研攻关,集中力量打赢关键核心技术攻坚战,实现前沿技术的重大突破。
图2 国家精密重力测量大科学工程项目实习实训
03 强化实践教学资源,发挥跨学科生源/导师/平台力量(“三跨”)
构建满足发展新质生产力需求的测绘工程学科实践教学体系及实践教学项目,应做到综合性、创新性及多学科融合兼顾,解决实践教学资源不足的问题。以学科前沿知识课程为例,课程协同武汉大学、华中科技大学、中国测绘科学研究院等多机构导师和平台力量,跨大地测量学科、地球物理学科、遥感学科等多学科生源,推进跨平台跨学科交叉培养。在教学过程中引入更多科研项目和工程项目,将技术发展和产业变革中的高新成果、最新动态引入课堂中。为优秀学生提供与课程相关的科研项目,如“精密重力测量大科学工程”“重力平差算法和软件研究”“无人船水上水下一体化测量技术”等基础科研体验。通过项目化教学,将多学科零散无序的知识点和应用技能密切联系起来,培养本科生自主学习和动手能力,强化测绘工程人才的创新能力的培养[16]。教师根据在研国家自然科学基金项目,针对性设计了融合精密重力测量、GNSS测量、无人机测绘等多手段的综合实习场景。通过带领学生参加科研项目,构建从科研项目任务需求理解、技术方案制定、测网综合设计、实地观测与数据处理的全链条实践,增强对专业知识的切身理解。
04 注重学生学习过程的课程考核设置
学生学习成果的考核是课程建设的重要组成部分,学习过程中的投入和产出是考核评价的重要指标。学科前沿知识课程采用过程考核和结果考核相结合的方式,综合考量学生学习过程和学习成果。课程总成绩由过程考核(30%)和结果考核(70%)两部分构成,过程考核包含考勤和课堂交流两部分,结果考核包含分组PPT报告和课程报告两部分,考核方案如表2所示。
表2 学科前沿知识课程考核方案
课程考核中加强了过程考核的比重,将综合能力和平时学习效果的评价融入课堂学习中,帮助调动学生学习积极性,避免出现上课注意力不集中的现象。通过考勤和课堂交流,规范学习态度的同时,鼓励学生多与行业知名专家学者进行交流学习,强化自身沟通和理解能力。在课程开展过程中由教师选定10篇专业领域前沿性综述文献,例如《测量机器人的关键技术》《动态精密工程测量技术及应用》和《综合PNT体系及其关键技术》等。学生按照兴趣选择不同方向的综述文献进行的分组讨论研读,在过程中对文献内容进行梳理,明确该技术的发展历程、研究趋势等。自行分工将讨论结果形成PPT进行展示交流,以此培养学生团队合作和沟通表达能力[17-25]。由于课程设置的侧重点在于培养学生掌握追踪分析学科前沿发展趋势的能力[18-32]。最终考核调整为课程报告考核,学生从课程中涉及的研究方向中选择一个技术点,系统查阅相关文献,并结合自己的理解和认识撰写该技术领域的发展现状与趋势并形成报告,在过程中锻炼思维能力、信息检索能力、阅读和提炼能力以及文字表达能力。
结束语
立足于新时代发展新质生产力、推动高质量发展这一需求。针对中国地质大学(武汉)测绘工程专业课程体系存在的问题,以学科前沿知识课程为例,本文探索了以国家战略需求为引领,科教融合、产教融合、本研融合(“三融”),以及跨学科生源/导师/平台力量(“三跨”)的课程教学模式,并针对性地设置了课程考核方案。把推动新质生产力加快发展的人才培养理念融入教学的全过程,完善了符合测绘工程专业特色的全员、全过程、全方位的“三全”育人格局。学科前沿知识课程在实践中取得了显著成效。
本文以发展新质生产力的国家战略需求为指引,针对中国地质大学(武汉)学科课程建设中存在的问题提出了针对性的解决方案。学科前沿知识课程是对提升综合素质的人才培养体系和教学模式的初步探索与实践,旨在为测绘工程专业课程建设提供有益借鉴。后续还需针对新质生产力的发展需求,在多学科交叉融合、加强“产、学、研”合作融合等方面进行更深入的探讨。力争强化学科课程教学改革广度和深度,全面提升教学水平,培养出更多具有家国情怀的产业行业紧缺人才以及技术应用领域的高素质应用技术人才。
参考文献:略