GIS专业学术型研究生创新能力培养方法与途径研究

陈勇国，韩用顺，吴淼，陈宾，刘正才，李伟强

(1.湖南科技大学 建筑与城乡规划学院，湖南 湘潭411201；2.湘潭大学 土木工程与力学学院，湖南 湘潭 411105)



GIS专业学术型研究生创新能力培养方法与途径研究

陈勇国1，韩用顺1，吴淼2，陈宾2，刘正才2，李伟强2

(1.湖南科技大学 建筑与城乡规划学院，湖南 湘潭411201；2.湘潭大学 土木工程与力学学院，湖南 湘潭 411105)

GIS企业作为未来国民经济的支柱产业，对GIS领域创新人才提出了新要求。提高本专业研究生的创新能力是培养GIS高级创新人才至关重要的环节。对GIS专业研究生创新能力的四大驱动要素和培养现状进行分析，发现存在培养目标错位、实践平台整合度低、缺乏多学科课程体系、不注重对创新意识及创新思维的培养等问题，对此提出了从激发创新意识到加强成果转化的四种创新培养方法及相应实现途径。

GIS专业；学术型研究生；创新能力；培养方法；培养途径

随着智慧地球、云计算、数据挖掘、互联网+、地图自动制图综合等技术相继诞生和发展，现代GIS呈现网络化、开放化、虚拟化、集成化、空间多维性化的发展趋势，为满足其对创新人才和高级技术人才的需求，培养具有创新能力的高质量复合型人才成为关键。GIS专业学术型研究生作为高级技术人才、科研人员的生力军，肩负起完成该战略任务的使命。

我国从1987年开始对研究生创新能力进行研究。韩中文等人从选拔体制和招生政策等方面存在的问题进行了研究，提出应注重实践能力和创新能力的考核[1]。吕文元等指出研究生课程应多样化、国际化以开阔其视野和培养创新思维能力[2]。葛小三等则从导师队伍建设着手，提出通过提高导师的创新水平和素质来推动研究生创新能力的培养[3]。吴时明等论证和强调了产学研合作教育是培养创新人才的必然选择[4]。廖和平提出了分类培养的培养模式，对学术型研究生按“学术研究型”和“应用研究型”进行分类培养，增强研究生教育的差异性[5]。以往的研究主要涉及招生制度、课程设置、导师队伍、管理机制、培养模式等宏观层面的客观因素，而有关GIS专业研究生创新能力具体的培养方法和对策研究极少见文。本文针对我国GIS专业研究生创新能力培养方法与过程要素中存在的问题，分析了创新能力培养的制约因素，针对问题提出GIS专业学术型研究生创新能力培养和发展的方法与途径，补充GIS专业研究生创新能力培养的空缺，以促进本专业创新人才培养。

1　GIS专业学术型研究生创新能力驱动因素

图1　创新需求构成要素

创新能力的影响涉及到院校条件、导师因素、社会因素、自身因素等各方面因素，笔者认为其关键驱动因素为创新需求、创新平台、个体创新素质和创新管理教育。GIS的需求结构逐渐呈现多元化、智能化(如图1所示)。目前GIS已逐渐向社会化、服务化发展，技术型、操作型等低层次人才较多，设计和研发等应用型人才趋于饱和，而科研型、复合型高层次人才仍紧缺。而高层次GIS人才培养的工作重心就是提高其创新能力和综合素养。

刘贤赵在GIS专业本科生创新能力的培养研究中提出构建多维实践平台提高本科生的创新能力[6]。研究生同样需要多维度的创新平台来加强和提高自身的创新能力，通过其提供不同层次和全方面的锻炼，锻炼和强化研究生的科研能力、创新能力。众多高校将学科特长和创新潜质作为自主招生或特招生的考核指标，以此来发掘具有创造力的“偏才”“怪才”。创新潜质是指创新个体特有的独特创新人格、创新思维、认知风格、协同创新能力等，是驱动因素中最为重要的环节。璞玉经过精雕细琢可成上佳饰品，创新潜质就像璞玉，而创新管理教育就是这精雕细琢的过程。院校的创新管理和教育直接影响着创新个体的创新动力和创新能力强弱。

2　GIS专业学术型研究生创新能力培养现状

近年来国家开始侧重应用型和专业型研究生培养，学术型研究生的录取人数占总录取人数的比重从2010年的80%下降到2015年的60%。很多院校的学术型研究生与专业型、应用型研究生一同培养，导致学术型研究生最终被培养成应用型人才。目前GIS院校与企业进行产学研合作环节中普遍存在企业积极性不高、资源共享率低、衔接不紧密、“产-研”脱节等问题[7]。高校在研究生培养过程中各类GIS类竞赛、科技活动、科研项目、产学研合作平台的整合度不高。在Esir杯、SuperMap杯、华为杯等高校GIS大赛上，GIS专业研究生表现平平，获奖情况竟不如本科生。

图2　GIS学科体系结构

学术型研究生教育旨在培养高等教育和科研人才，应具有扎实的多学科知识体系(如图2所示)。对国内数十所院校GIS专业学术型研究生培养方案进行分析，发现各院校课程设置大致以测绘学、遥感学、计算机学、地球科学为主，数学、地图学、管理科学、信息科学、空间科学、环境科学等课程的设置很少。

高校和科研机构是高质量论文的主要产地。据统计，我国被国外高质量期刊(SCI、EI)收录的论文总数中地学和测绘学论文数量仅占3%(如表1所示)，与数、理、化、生等学科仍有很明显的差距。此外，国内自主研发的GIS软件平台与国外大型GIS软件相比，在功能与处理效率上也有很大差距。

表1　我国SCI、EI论文收录情况对比　单位/篇

*数据来源：中国国家统计局

目前国内的GIS教育处于理论与实践磨合的阶段，培养环节诸多不足导致研究生局限于学习和模仿，总体呈现创新意识薄弱、创新思维僵化、创新素质欠缺、创新成果稀少的局面。

3　GIS专业学术型研究生创新能力培养方法

图3　创新能力培养方法体系

针对我国GIS专业研究生培养过程中存在的目标不明确、管理脱节、成效不高等问题，总结出我国GIS专业研究生创新能力的培养方法体系(如图3所示)。

意识决定了方向也决定了行动。院校和导师通过教育教学宣讲创新的必要性和重要性，组织研究生参加一些高级、新颖的学术活动和科技展览，通过营造浓厚的创新氛围，让其无形中树立创新观念，激发创新意识。思维决定创新的高度与广度。常顺英[7]研究员调查发现约55%的研究生习惯按书本行事，照搬照抄，没有独特主见。研究生墨守成规、固步自封的思想根深蒂固，思维模式僵化、思维能力难以发散。打破固有传统思维模式是创新能力培养的关键，通过思维方式培训和训练，改变研究生固有的守旧思维方式，使其能运用逆向、发散、联想、归纳、加减等多种思维方式进行创新。

武汉大学在“SuperMap杯全国高校GIS大赛”和“全国研究生智慧城市与创意设计大赛”等多项国内顶级GIS竞赛上表现不凡，其院校大力支持与鼓励此类具有挑战性的创新竞赛，院校的创新氛围十分浓厚。因此，院校应多举行3S知识竞赛、3S技能大赛、志愿者活动、夏令营活动等具有创新性的实践活动，鼓励学生自主进行学术创新、知识创新、技能创新、应用创新等创新活动。

我国科技创新成果转化率仅为10%左右，与英美等发达国家相比有很大差距。创新成果的转化既是对研究生创新能力的肯定，也是对创新活动的升华。通过与企业和政府部门合作，争取技术和资金、资源、市场的帮助，完成成果转化、提炼，应用到实际生活中，体现研究生研究、创新的意义和价值的同时也可加速科技和技术的发展，促进研究生创新活动良性循环。

4　GIS专业学术型研究生创新能力实现途径

创新能力是一种能力，只能培养而不能传授，即院校只能“授之以渔”才能锻炼和培养研究生的创新能力。

4.1提高开放式创新环境

院校应满足学生的实验仪器设备要求，配备用于数据采集和处理的软硬件，在设备不足的情况下，积极寻求与设备充足的外校合作，联合培养。在提高科研经费让其有足够的经费开展相应研究的同时，明确学术型培养的目标。每学期定期邀请校外GIS领域知名专家来校进行报告和讲座，鼓励并指导研究生参加国内外GIS竞赛，以创新带动创新，以活动推动创新，激发研究生的科研兴趣，强化其科研成果提炼意识。

4.2组建多学科交互式创新团队

周叶中[8]发现诺贝尔奖得主中具有交叉学科知识背景的人数占比为30%～40%，提出了研究生具有多学科背景和知识对创新能力的重要性。以地理学、计算机学、测绘学、遥感学、统计学、数学、信息学等跨学院多学科背景的研究生为队员，以相关专业科研能力强、成果突出、具有创新精神的导师为领导小组，组建多学科多知识体系的创新科研团队，同时聘请校外GIS领域专家和企业高级人才联合本校导师共同指导。

4.3构建多维度创新平台

通过整合国内GIS类竞赛、科研活动、科研项目、产学研等构建多维度创新平台，院校可与国内知名GIS企业合作，双方共同指导和攻关上述活动，成果共享，技术共享。双方领导加强协作交流，以市场为导向，技术为支撑，研学为目标，加强监督与管理。既有利于研究生在实践中对理论进行检验和深化，也能提升其科研积极性和价值。

4.4强化颠覆式创新思维训练

“6W2H分析法”是一个以价值为导向的标准化思维流程，在目标、原因、功能、时间、地点、人员、方法、性价比等8个方面提出问题并从中选择性价比最高的方法和路径来实现预定目标(如图4所示)。“奥斯本检核表法”是引导主体在创造过程中对照9个方面进行思考，以便启迪思路、开拓思维想象空间、促进人们产生新设想、新方案(如图5所示)。围绕GIS相关问题定期进行“6W2H分析法”和“奥斯本检核表法”强化训练，培养研究生多角度、多手段思考和解决问题并能发散思维、主动创新的习惯，强化创新思维能力。

图4　“6W2H”分析法示意图

图5　“奥斯本检核表法”示意图

4.5优化协同式GIS创新课程体系

根据GIS专业特点开设3S创新课程、3S领域最新科研动态与成果介绍课程、科研技能培训。讲授创新学，让其了解并明白创新的意义和进行创新的方法，培养创新意识。宣讲国际上3S及相关领域的最新科研动态与研究成果，分享GIS名人成功的经验和方法，让学生具有国际视角，研究方向也能跟上国际步伐。针对GIS专业进行相关研究技能培训，主要是社科类文献阅读方法和技巧、科研思路和思维的培训，以培养研究生的科研能力与素养。

5　结语

对国内GIS专业学术型研究生的创新能力驱动因素和培养现状进行分析总结，发现其制约因素如下：1)培养目标错位，学术型与专业型混合培养，没有突出学术型培养；2)产-研管理脱节，平台整合度低，GIS专业研究生在各类GIS比赛中表现较差；3)课程设置欠佳，缺乏多学科知识体系，不利于创新能力培养；4)学生创新意识和思维模式僵化，主观能动性不足，原创性成果稀少。针对如上问题，从培养环节着手构建了培养方法体系：在引导和激发其创新意识的基础上，以培养创新思维、强化创新素质为主，以创新活动为平台，形成良性循环，从根本上改变GIS专业学术型研究生的协同创新能力，最终以人为本提出五条培养途径，充分发挥研究生的主观能动性，调动其创新积极性，发挥其创新潜质。

[1] 韩中文.基于创新能力培养的硕士研究生招生考试制度改革与构建——以SX省为例[D].北京：北京师范大学,2011.

[2] 吕文元.英国研究生教学及其启示——以Salford大学运筹与应用统计专业为例[J].上海理工大学学报(社会科学版),2006(3):38-41.

[3] 葛小三,张彦.测绘专业研究生创新能力培养模式探讨[J].测绘科学,2015(3):151-154.

[4] 吴时明,石正兰.产学研合作教育是培养创新人才的当然选择[J].教育发展研究,2000(2):56-58.

[5]廖和平,高文华,王克喜.高校研究生创新能力培养的审视与思考[J].学位与研究生教育,2011(9):33-37.

[6] 刘贤赵,李朝奎,陈新保,等.GIS专业学生创新能力培养的多维实践平台构建[J].当代教育理论与实践,2015(1):147-150.

[7] 郑春燕,胡华科.地方院校产学研合作的GIS实习基地建设探讨[J].地理空间信息，2011(2)：130-131.

[8] 周叶中.科技创新与研究生创新能力的跨学科培养[J].中国高校科技与产业化,2011(3):16-18.

(责任校对王小飞)

10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.07.034

20160401

湖南省学位与研究生教育教学改革研究项目(JG2013B048)

陈勇国(1991-)，男，湖南东安人，硕士生，主要从事灾害遥感与3S技术及应用研究。

G643.0

A

1674-5884(2016)07-0107-04