研究方法与成果

项目组在“双一流学科”以及教育部新工科研究与实践项目的支持下,从课程思政、教育理念和模式、课程体系和教学方法、实践教学平台等方面进行深入改革探索,构建了智能化测绘新工科人才培养体系。

图3 面向地理信息强国战略的智能化测绘新工科人才培养体系

(1)挖掘测绘思政元素,将“四种精神”有机融入课程教学,打造测绘类专业课程思政新范式

以《测绘学概论》首批国家课程思政示范课程为引领,以专业核心课程思政建设为突破,将“测绘精神、北斗精神、珠峰精神、极地精神”所蕴含的价值观融入理论课程、实习实训、社会实践和创新创业四个教学环节。立足智能化测绘的特点,从人物榜样、专业精神、伟大工程、职业道德等方面,挖掘服务国家时空信息基础设施与重大工程建设(如北斗、港珠澳大桥、大兴国际机场、FAST工程等)中的思政元素,建立了课程思政资源库,实现协同育人(如图)。专业课程育人效果明显,2022届毕业生杨霄汉选择在学术保研后,用一年的时间去西藏基层最需要自己的地方实践锻炼,成为五育并举的典范。

图4 课程思政协同育人范式

(2)构建新工科体系下的智能化测绘教育新理念与新模式

智能化测绘新工科教育就是要培养适应国家发展需求、具有科技强国理想、具有国际视野和掌握时空信息理论和技术创新能力的专业人才。将地学与空天科技、观测科学、数据科学等多学科交叉融合,聚焦北斗卫星导航国家战略,依托武汉大学在卫星导航定位和大地测量领域的学科优势,整合优势学科资源,创办导航工程新专业。实行大类招生,大类培养,淡化专业方向。夯实学生数理、数据科学和专业综合三大类基础,通过创新实践教学体系和平台培养创新思维和解决复杂工程问题的能力。从顶层培养体系设计、交叉教学团队组建、教学资源共享、教学监督反馈等多方面协同并进,构建满足时空信息跨界融合和泛在应用需求的智能化测绘专业人才培养体系。

(3)建立适应智能化测绘新工科人才培养的课程体系与教学方法

建立“精神-知识/能力/素质”(S-KAQ)人才培养模型(如图5),以精神锻造为统领,以知识获取、能力培养和素质提升为导向,驱动智能化测绘类课程体系建设。通过夯实通识教育,增设导航与位置服务、人工智能等模块,强化跨学院选课和综合实训等,形成“1+2+3+X”的课程体系。面向复杂工程应用问题,创新“四个结合”,构建以学生为中心、注重创新创业的教学模式。面向创新人才培养,构建全方位动态调整机制,以院士和教学名师引领的创新教研体系为核心、以本科生导师全过程引导为保障,按照个性培养和创新能力评价动态设置实践课程,培养具备“四个创新”的智能化测绘拔尖创新人才。在教师队伍建设方面,立足自主培养,分类有序引进,逐步形成一支以院士、国家教学名师、高层次人才为引领,具有多学科交叉背景的高水平教学与科研团队,在国内测绘类院校中具有重要影响力。

图5“精神-知识/能力/素质”(S-KAQ)模型

(4)建设智能化测绘新工科创新实践教学体系和平台

构建分阶段培养、多层次提升、全方位实训的实践教学体系,推进测绘技能大赛、GEO论坛、编程培训学校、三创下午茶、工程实践、大学生科研“六措并举”的创新能力培养体系建设(如图6),建立智能化测绘实体化实践教学和虚拟仿真实验相结合的立体化实践教学平台,以及“现代大地测量与地球动力学”学科创新引智基地(“111计划”)和国际合作联合实验室。建设“无人机数字测图”、“北斗与多传感器融合导航”等虚拟仿真一流实验课程。建成校内首个院级大学生创新创业中心,秉承“三创”育人理念,重塑实践教学形态,以赛促学、以赛促创,提升学生内驱学习动力和“三创”能力。深化人工智能与大数据、北斗导航与自动驾驶等多领域交叉融合,通过校企合作共建北斗与自动驾驶联合实验室,实行“双导师制”,增强学生跨界融合和解决复杂工程问题的能力。

图6 创新实践能力培养途径和平台