袁 磊，楊 昆，羅 毅，王加勝，朱彥輝

（1. 云南師范大學(xué)地理學(xué)部，云南 昆明 650500）

空間信息技術(shù)是20 世紀(jì)60年代興起的一門新興技術(shù)，主要包括地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）和衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GNSS）等的理論與技術(shù)，同時(shí)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的采集、量測(cè)、分析、存儲(chǔ)、管理、顯示、傳播和應(yīng)用。此后，隨著空間信息技術(shù)的快速發(fā)展，其在資源、環(huán)境、災(zāi)害應(yīng)急、地理位置服務(wù)以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)數(shù)字化建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，呈現(xiàn)出新的人才需求和學(xué)科增長(zhǎng)點(diǎn)[1]。2004年，武漢大學(xué)在全國(guó)首次開設(shè)“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)。該專業(yè)以“3S”技術(shù)為核心，旨在培養(yǎng)具有深厚軟件工程理論基礎(chǔ)和空間信息技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠?qū)Y源環(huán)境、人文、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等各類信息進(jìn)行數(shù)字化處理、網(wǎng)絡(luò)化傳輸、可視化表達(dá)、智能化決策的專業(yè)技術(shù)人才[2]。目前，國(guó)內(nèi)已有武漢大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）、云南師范大學(xué)等多所院校開設(shè)該專業(yè)，各校依托優(yōu)勢(shì)學(xué)科開展地理空間信息機(jī)理研究及應(yīng)用，人才培養(yǎng)各具特色[3-4]。

1 專業(yè)建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)

“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)作為一個(gè)新興交叉專業(yè)，與計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、地理信息科學(xué)和測(cè)繪工程專業(yè)均有交叉。但計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程專業(yè)缺乏領(lǐng)域知識(shí)，實(shí)際應(yīng)用能力不高；地理信息科學(xué)、測(cè)繪工程專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)突出，但受信息技術(shù)水平所限，也難以在大數(shù)據(jù)浪潮中發(fā)揮作用。尤其是近年來，隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、地理空間信息技術(shù)等新一代信息技術(shù)的興起與發(fā)展，人類進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代，單一專業(yè)技能的人才已不能適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代需求，社會(huì)更傾向同時(shí)具備“信息技術(shù)”和“領(lǐng)域知識(shí)”的復(fù)合型人才。顯然，這種背景下對(duì)“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)人才的培養(yǎng)也提出了新的、更高的要求，主要體現(xiàn)以下方面：

1）人才培養(yǎng)模式亟需變革?！翱臻g信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)設(shè)立伊始，旨在適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)兼具地學(xué)、測(cè)量學(xué)和扎實(shí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)能力的人才需求。然而，隨著大數(shù)據(jù)逐漸滲透到全球范圍內(nèi)社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)已經(jīng)開啟一個(gè)時(shí)代的重大轉(zhuǎn)型，帶來了生活、工作與思維方式的大變革[5]，特別是伴隨著物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及空間定位技術(shù)及應(yīng)用程序的普及，帶有地理空間信息的數(shù)據(jù)成為大數(shù)據(jù)的重要部分，大數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的科學(xué)價(jià)值需要龐大的數(shù)據(jù)資源、數(shù)據(jù)挖掘算法以及數(shù)據(jù)處理能力作為支撐，“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)人才能力已悄然變?yōu)槟軌蜻\(yùn)用“空間信息與數(shù)字技術(shù)”對(duì)資源環(huán)境、人文、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的時(shí)空大數(shù)據(jù)的數(shù)字化處理、網(wǎng)絡(luò)化傳輸、可視化表達(dá)、智能化決策的能力。因此人才培養(yǎng)模式亟需變革以適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代人才培養(yǎng)的能力需求。

2）傳統(tǒng)單一的課程體系已難以維系。大數(shù)據(jù)時(shí)代是一個(gè)把地理信息、社會(huì)信息、經(jīng)濟(jì)信息、人文信息、趨勢(shì)性信息甚至人類的習(xí)慣信息等統(tǒng)統(tǒng)作為資源利用的時(shí)代[6-7]。而“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)恰恰聚焦于資源環(huán)境、人文、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的時(shí)空大數(shù)據(jù)的數(shù)字化處理、網(wǎng)絡(luò)化傳輸、可視化表達(dá)、智能化決策的復(fù)合型人才的培養(yǎng)。因此，大數(shù)據(jù)時(shí)代“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)人才需要多學(xué)科融合、多專業(yè)交叉的綜合知識(shí)體系的支撐，傳統(tǒng)單一的課程體系已難以維系。

3）項(xiàng)目實(shí)操環(huán)境及內(nèi)容欠缺。要進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，首先必須有充足的高質(zhì)量數(shù)據(jù)。然而，目前多數(shù)高校缺少企業(yè)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)案例和可以用于研究的商業(yè)數(shù)據(jù)，項(xiàng)目實(shí)操環(huán)境及內(nèi)容欠缺，使得學(xué)生難以做到學(xué)以致用，亟需構(gòu)建以項(xiàng)目為導(dǎo)向、以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的立體化實(shí)踐教學(xué)體系。

因此，如何適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的人才需求，培養(yǎng)大數(shù)據(jù)時(shí)代符合市場(chǎng)要求的“信息技術(shù)”+“領(lǐng)域知識(shí)”的“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)高層次復(fù)合型人才，是該專業(yè)持續(xù)建設(shè)需要著重探討的問題。

2 專業(yè)建設(shè)舉措

面向大數(shù)據(jù)時(shí)代“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)人才培養(yǎng)的新趨勢(shì)和新要求，以創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式為引領(lǐng)，以交叉與融合重構(gòu)“信息技術(shù)+領(lǐng)域知識(shí)”的課程體系，以強(qiáng)實(shí)踐、重能力為核心目標(biāo)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系，從而形成“一體兩翼”專業(yè)建設(shè)新范式。

2.1 創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

面對(duì)這樣一個(gè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的時(shí)代，為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展對(duì)“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)人才能力的需求，“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)應(yīng)充分整合計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、人工智能、地理信息科學(xué)、測(cè)繪工程各專業(yè)優(yōu)勢(shì)資源，構(gòu)建3大通識(shí)技能（數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、英語）、3 大學(xué)科背景（信息科學(xué)、地理科學(xué)、測(cè)繪科學(xué)、）、3大核心技術(shù)（GIS、RS、GNSS）、2大專業(yè)應(yīng)用方向（地學(xué)時(shí)空大數(shù)據(jù)集成與分析、GIS 軟件工程）的“3332”人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式[8]。如圖1所示。

圖1 “空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式

按照“3332”人才培養(yǎng)模式，重在以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、地理空間信息技術(shù)等新一代信息技術(shù)與領(lǐng)域知識(shí)的有機(jī)結(jié)合，重建以信息科學(xué)、地理科學(xué)、測(cè)繪科學(xué)為基礎(chǔ)的“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)體系，提高人才培養(yǎng)與社會(huì)需求的適應(yīng)度。

2.2 重構(gòu)課程體系

大數(shù)據(jù)時(shí)代的信息科學(xué)、地理科學(xué)、測(cè)繪科學(xué)均需“地理空間信息”這一共同基礎(chǔ)。這為學(xué)科融合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)提供了新的學(xué)科生長(zhǎng)點(diǎn)。因此，基于“3332”人才培養(yǎng)模式，按照通識(shí)基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)方向課的層次結(jié)構(gòu)，嘗試重構(gòu)“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)“信息技術(shù)+領(lǐng)域知識(shí)”的課程體系，如圖2所示。

圖2 “信息技術(shù)+領(lǐng)域知識(shí)”的課程體系

通識(shí)基礎(chǔ)課強(qiáng)調(diào)學(xué)生的數(shù)學(xué)、外語和編程能力；學(xué)科基礎(chǔ)課充分吸收信息、地理和測(cè)繪學(xué)科的精華課程作為領(lǐng)域知識(shí)課程；GIS、RS、GNSS三類空間信息技術(shù)課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能；最后從地學(xué)時(shí)空大數(shù)據(jù)集成與分析、GIS 軟件工程2 個(gè)方向提升學(xué)生的領(lǐng)域應(yīng)用能力。

2.3 構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系

“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)人才實(shí)踐能力的培養(yǎng)，一是可以采用科研反哺教學(xué)方式，形成科研反哺教學(xué)的良性循環(huán)機(jī)制，以科研平臺(tái)為支撐、以教學(xué)平臺(tái)為主體，將教師的科研成果以創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的方式轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的前沿性與先進(jìn)性；二是通過深化校企合作，聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)骨干到校指導(dǎo)學(xué)生，確保學(xué)生所學(xué)與社會(huì)所需直接接軌；三是除理論知識(shí)的講解之外，在專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)中有意識(shí)地突出“3 實(shí)”（實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐、實(shí)習(xí)），以更多的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐、實(shí)習(xí)方式加強(qiáng)專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

通過上述途徑，構(gòu)建學(xué)科、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)方向三級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系，將校內(nèi)實(shí)踐創(chuàng)新、課程實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新及校外平臺(tái)擴(kuò)展相結(jié)合，形成基礎(chǔ)性、綜合性和創(chuàng)新性三層次實(shí)踐教學(xué)模式，并以項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法，著力提高學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力。

3 結(jié)語

大數(shù)據(jù)時(shí)代正在開啟一個(gè)信息時(shí)代的重大轉(zhuǎn)型。面對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代社會(huì)發(fā)展對(duì)“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)人才培養(yǎng)的現(xiàn)實(shí)需求，“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)人才培養(yǎng)也需要?jiǎng)討B(tài)地面向社會(huì)發(fā)展，科學(xué)規(guī)劃和調(diào)整專業(yè)建設(shè)內(nèi)容，充分發(fā)揮各校擁有的專業(yè)優(yōu)勢(shì)資源，通過學(xué)科融合、專業(yè)交叉，在課程體系的構(gòu)建中突出“信息技術(shù)”和“領(lǐng)域知識(shí)”的有機(jī)結(jié)合，使得學(xué)生既能夠掌握“信息技術(shù)”，又能把握“領(lǐng)域知識(shí)”，培養(yǎng)具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的與時(shí)俱進(jìn)的專業(yè)人才，以滿足國(guó)家戰(zhàn)略對(duì)該專業(yè)人才的需求。本文只是對(duì)大數(shù)據(jù)背景下“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)、人才培養(yǎng)模式、課程體系和實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)進(jìn)行了初步探討，隨著工程教育專業(yè)認(rèn)證的深入開展，未來作為典型工科專業(yè)的“空間信息與數(shù)字技術(shù)”專業(yè)的人才培養(yǎng)邏輯和培養(yǎng)方案還需要進(jìn)一步思考與討論。