面向“卓越计划”的地球信息科学与技术专业人才培养模式探讨

武雪玲，牛瑞卿，王 毅，喻 鑫，陈 涛

中国地质大学（武汉）地球物理与空间信息学院，湖北 武汉 430074

培养模式

面向“卓越计划”的地球信息科学与技术专业人才培养模式探讨

武雪玲，牛瑞卿，王 毅，喻 鑫，陈 涛

中国地质大学（武汉）地球物理与空间信息学院，湖北 武汉 430074

“卓越工程师教育培养计划”旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。面向国土资源等行业需求，以学校地球科学办学特色和优势为背景，本文探讨了卓越计划下地球信息科学与技术专业的人才培养模式，主要对卓越工程师培养的必要性、培养目标、校企合作培养方案、实施难点与对策等内容进行了探讨。

卓越计划；地球信息科学与技术；培养模式

一、引言

“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”），是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010—2020年）》而提出的高等教育重大改革计划［1］。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。中国地质大学（武汉）以国土资源行业需求为导向，结合自身地球科学办学优势和特色，于2011年获批参与第二批“卓越工程师教育培养计划。”

地球信息科学与技术是随着地球科学信息化进程而发展起来的一门运用基础理论解决实际问题的前沿科学，是地球科学新的生长点。地球信息科学与技术在国土规划、城市建设、资源勘察和管理、灾害预防与预报、地质环境研究、全球变化模拟、水体监测等方面都得到广泛的应用，它肩负为上述行业相关部门输送同时具备一定地球科学专业知识和扎实的现代信息科学技术的复合型地球信息科学技术人才的重任。2003年，中国地质大学（武汉）和中山大学、中南大学、同济大学、浙江大学、中国海洋大学、中国地质大学（北京）等高校一起首次开始地球信息科学与技术本科专业的招生。由于全国各个院校开办地球信息科学与技术专业的依托的学科基础、专业定位、师资和理念等方面的不同，使得该专业人才培养没有统一的知识体系、课程体系、人才培养规格和模式，其专业归属介于地理学类与地质学类，有的强调RS、GIS和GPS，有的强调地质学，有的强调地球物理，有的强调地学信息管理和处理。

根据国土资源等部门对地球信息科学与技术专业人才的需求，制订的培养方案既要重视基础理论知识的教学，又要强化实践环节的能力训练。因此，利用与地质领域行业合作紧密的优势，发挥地球信息科学与技术专业的办学特色，探索和研究“卓越计划”下地球信息科学与技术专业人才培养方案和工程应用型人才培养模式具有重要的现实意义。

二、专业特色与卓越工程师培养的必要性

中国地质大学（武汉）是一所以地球科学为主，多学科协调发展，具有鲜明的国土资源行业特色的高等院校。人才培养服务行业、依靠行业是我校的立足之本［2］。为了培养地球科学IT人才，加速地球科学信息化进程，我校地球信息科学与技术专业在2003年成立并开始发展，经历了大致4个阶段。

（1）2003—2005年，以信息处理为主，偏信息方向，稍加了一些“3S”课程，没有地质类课程；

（2）2006—2008年，以“3S”为主，加了一些地质类的课程，归属于地理学类；

（3） 2009—2012年，以地质类课程和“2S”（RS和GIS）并重并结合为特色，归属介于地理学类和地质学类之间；

（4） 2013至今，保留核心“2S”（RS和GIS）课程，偏地质方向，大幅度增加了地质类基础课程和地质信息交叉应用类课程，在教育部《普通高等学校本科专业目录（2012年）》中，已将该专从地理科学类调整到地质学类。

经过10多年的逐步发展，我校地球信息科学与技术专业形成了强调地质学与遥感、地理信息科学交叉结合，面向国土资源、环境等热门行业的教育、科研和生产部门培养复合型专业人才的办学特色。以往毕业生去向统计数据显示，大部分毕业生进入国土资源部下属企事业单位工作，保研和考研比例超过30%。因此，根据建设创新型国家对国土资源创新型工程人才以及高素质一线紧缺人才的要求，注重培养学生地球空间信息分析及应用的科学实践和创新能力，亟须探索面向国土资源等行业的研究型和应用型人才的培养模式。

三、培养目标

“卓越计划”的基本要求是借鉴发达国家的工程师培养模式以及我国高等工程教育实践所积累的经验，着重加强大学生工程实践创新能力培养及加快实践教学环节的改革［3］。“卓越计划”本科教育面临两个重要任务：一是培养适应国土资源行业需要的高素质一线紧缺人才；二是为“卓越计划”研究生教育输送高质量生源［4］。以这两个主要任务为出发点，以地质类卓越工程师为目标，在通用培养标准的指导下，以国土资源等行业标准为基础制定培养标准，根据学校的人才培养定位制定培养标准，凸显本校地球科学人才培养特色，培养造就具备健全人格、专业知识结构合理、创新能力和实践能力突出，适应国土资源行业发展需要的复合型高科技人才。毕业生应获得以下几个方面的知识和能力。

（1）掌握基础地质学、岩石学、沉积学、构造地质学、遥感科学与地理信息系统等方面的基本理论和基础知识；

（2）接受地质学、空间信息科学和地球探测技术综合应用方面的科学思维和科学实验训练，具备良好的科学素养；

（3）掌握地球信息的采集和提取、遥感数据的处理和解释、运用地理信息系统进行管理分析和模拟的理论和技能；

（4）熟练掌握一门外语，能够熟练地阅读本专业的外文文献资料，具备初步的外语写作和语言交流的能力；

（5）具有一定的归纳总结、综合分析、论文撰写和学术交流能力。

毕业生适合到地球信息科学与技术相关的国土资源管理、矿产勘探开发、工程建设、地球探测、环境监测、信息管理等行业从事地学信息管理系统的开发和应用工作，亦可继续攻读硕士、博士学位。

四、校企联合培养方案

地球信息科学与技术专业作为教育部《普通高等学校本科专业目录》（2012年）地质学类四个专业之一，是一门地质信息应用型本科专业，“3+1”校企联合培养模式是该专业实现应用型人才培养的重要途径。因此，如何制定“3+1”校企联合培养模式及相应的课程体系是该专业实现“国土资源高层次创新型科技人才”培养的关键。遵循“找准适合本校人才培养定位，充分发挥自身的人才培养特色，注重人才培养的行业企业背景，强调人才培养模式的改革创新”等四项原则［5］，制定本专业“卓越计划”培养方案，以校企联合培养模式和双导师制作为实施“卓越计划”的主要载体，从地球信息科学与技术专业培养角度对卓越工程师后备人才培养提出系统完整的具体要求和实施措施。

在对企业与行业用人需求调研基础上，明确“卓越计划”人才培养的定位与特色，以如何提升学生工程能力和创新能力为中心构建适合的课程体系，建立校企联合“3+1”模式，学校和企业双方作为平等主体共同参与研究、探索、构建以校企联合培养为核心的地学高级工程人才培养新模式，形成高级工程人才的成长环境。由校内专业老师负责在学校校内累计3年的专业基础理论和实践教育，主要包括地球科学基础、数学和计算机基础、地球探测与数据处理等课程及其实践模块。核心课程由普通地质学、构造地质学、矿物岩石学、地史学、数据结构、数据库原理、信息论、遥感导论、面向对象程序设计、数字图像处理、测量学、地理信息系统原理、遥感地质学、地质制图、数字地形模型及应用、地学信息三维可视化等组成。建立验证型实验和综合性实验为主，创新型实验为辅的实验教学体系，发挥校内实验实践平台集合优势。

主要校内实践教学环节包括测量教学实习，计算机高级语言课程设计，地质教学实习（三峡）、遥感信息处理与实践，GIS软件应用、开发与实践等。以班级为单位组织在校学习和专业实践，专业实践由教师带队组织管理。野外地质实践教学分组进行，每个小组选派组长一名，全面协调该小组成员的协同合作，并及时向指导老师汇报实习小组整体动态。通过理论教学与实践教学环节培养学生的实验技能、野外工作能力、室内数据分析处理能力、科学研究能力和社会实践能力，强化学生的专业基础和创新精神，为在企业进行1年生产实践和毕业设计打下专业理论和实践基础。

由企事业导师负责在企事业单位展开1年的应用型卓越工程师人才培养实践，围绕培养学生利用所学知识分析解决地质问题的能力开展研究，研究地理信息系统、遥感、地球物理等数据获取、管理和分析处理等教学内容的实践应用，加强理论教学与实践训练的相互渗透和融合，充分利用企事业单位真实的工程环境和双导师优势，组织现场授课和实训练习，扩大学生视野，训练学生的创造性思维，激发学生的专业兴趣和学习热情，以企业环境与文化育人［6］。在此期间，学生可以结合工程项目生产实际需要和个人兴趣进行自主选题，在双导师的指导下，以企业问题做毕业设计，开展应用型和创新型的实验项目，达到发现问题、分析问题和解决实际问题能力的锻炼。

五、实施难点与对策

“卓越计划”为我校地球信息科学与技术专业应用型卓越工程师人才培养模式提供了整体思路，也为探索实践校企联合人才培养计划搭建了平台。但具体实施该计划时，在双导师机制建设、教学体系构建和质量监控体系完善等三个方面需要改进和完善。

1.双导师机制

建设高水平的工程教育师资队伍是“卓越计划”实施的前提和保障。学校要重视校内导师的培养，开展教师实践教学技能培训，提高教师的实践动手能力，使得参与“卓越计划”的校内专职教师要具备工程实践经历。此外，依托合作企业对校内教师进行一年以上的工作性学习培训，强化专业教师的工程训练和工业背景，逐步形成集教学、科研和工程应用为一体的专业师资队伍［4］。在一、二年级为学生选派教授和博士毕业教师组成导师组，指导学生的选课、研究型和自主性学习。在三年级，学生根据自己的兴趣和参加大学生科研活动的经历，通过双向选择的方式，确定指导老师［7］。第四年在企业学习阶段，企业为每位学生选定导师，与校内导师一起共同指导学生的工程实践。企业指导教师参与学生的实验、实践等培养环境，结合企业生产实际需要指导本科毕业设计，部分工程实践性较强的课程放在企业进行教学。

2.教学体系构建

调查研究新形势下，国家、社会、行业、家长和学生的对本专业的需求和期望，围绕培养一流本科人才和服务国家国土资源行业发展的任务，在原有的本科教学计划基础上，进行课程调整，研究制订本专业三年基础理论教育（通识教育课、学科基础课、专业课和专业选修课）和一年在企业生产实践（实践教学环节）的课程体系，注重课程体系的模块化。在教学内容、课程体系、创新性实验、实践环节等方面进行人才培养综合改革，以能力培养为导向，在课程设置和教学内容改革中突出课程的“可工程”性。授课教师深入企业，结合地质信息处理和分析工程实例，在理论教学中融入结合生产实际的案例式教学，尤其在校内综合实践环节，采用启发式教学拓展学生的思维，部分实践任务结合工程实际进行。校企联合制定科学合理、切实可行的企业阶段学习体系和企业培养实施细则等［8］。

3.质量监控体系

校内学习阶段，健全学校教学质量监控体系，落实教学过程监控，实行校、院两级教学质量监控管理，遵循考核指标的多元化和考核标准的定量化原则，提高考核的有效性，建立完善的教学质量评价和反馈体系。学院根据卓越工程师培养目标，考察课程体系与教学内容、具体计划和执行情况，制定各主要教学环节的质量标准，并与企事业单位定期沟通协商，组织专家评估，进行调控，形成人才培养工作良性互动，推动教学质量持续提高。企事业单位学习阶段，根据企业分段递进式实践教学特点，通过学校层面监控和本专业交叉检查监控等手段，采用企业现场考察、学生座谈会、问卷调查、检查作业课程设计、与企业指导老师交流、听取企业反馈等方式，明确实习工作流程和管理规范。与行业联合制订人才培养标准和行业专业标准，参照国际通行标准，学院和企事业单位共同合作建立“卓越计划”人才培养质量评价指标体系，共同参与考核评价。

六、结论与展望

“卓越计划”作为高等工程教育的一种改革与突破，其建设目标是培养造就一大批适应国民经济发展需要的工程创新型人才。以中国地质大学（武汉）地球科学特色和优势为背景，根据《国土资源部中长期人才发展规划（2010—2020年）》，面向行业应用型工程人才需求，立足地球信息科学与技术专业强调地质学与遥感、地理信息科学交叉结合的定位，本文着重探讨了“卓越计划”下该专业卓越工程师培养的必要性、培养目标、校企合作培养方案、实施要点与对策等几个方面的内容，以推动该专业卓越工程师培养计划的顺利实施，争取建立创新能力强的地球信息科学与技术工程应用型人才的培养体系，强化培养学生的工程实践能力和创新能力。

［1］ 林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准诠释［J］.高等工程教育研究，2014，（1）：12-23.

［2］ 吕占峰，赖旭龙，帅琴.提升地学专业大学生工程实践能力的探索［J］.中国地质教育， 2013，（2）： 31-34.

［3］ 朱庆伟，孟鲁闽，刘蓉洁.地矿类测绘工程专业卓越工程师培养的初步实践［J］.测绘科学， 2012，（5）：229-231.

［4］ 庞岚， 杨伦. 基于工程创新型人才培养的地质类卓越工程师本科教育方案［J］.中国地质大学学报（社会科学版），2013，（s）：76-78.

［5］ 林健.高校“卓越工程师教育培养计划”实施进展评析（2010～2012）（上）［J］.高等工程教育研究，2013，（4）：1-12.

［6］ 刘粤湘.地学教学基地建设与国土资源卓越工程师培养的探索与实践［J］.中国地质教育，2013，（2）：1-2.

［7］ 刘财，杜晓娟， 陆继龙.勘查技术与工程专业（应用地球物理方向）卓越工程师培养的探索与实践［J］.中国地质教育，2013，（2）：54-57.

［8］ 李群，邵拥军，戴塔根.校企联合构建地质工程专业卓越工程师培养模式的实践［J］.中国地质教育，2012，（4）：47-49.

outstanding engineers； geo-information science and technology； training mode

G640

A

1006-9372（2015）01-0028-04

2014-12-20；

2015-01-20。

中国地质大学（武汉）校级A类教学研究项目：地球信息科学与技术专业“卓越计划”人才培养模式研究；地球信息科学与技术专业及课程体系改革的研究与实践；湖北省高等学校省级教学改革研究项目：地球信息科学与技术专业实践教学培养模式研究（2012130）。

武雪玲，女，副教授，主要从事地质灾害预测和地学空间分析与统计研究工作。

牛瑞卿，男，教授，主要从事遥感、地理信息系统与工程地质等多学科交叉的研究工作。

Title： Exploration in Training Mode of Outstanding Engineers for Geo-Information Science and Technology

Author（s）： WU Xue-ling， NIU Rui-qing， WANG Yi， YU Xin， CHEN Tao