探讨导航型测绘专业人才培养模式

赵兴旺 张翠英 王胜利

(安徽理工大学 测绘学院，安徽 淮南232001)

1 导航现状与人才需求分析

导航技术是一种多学科交叉的新兴工程应用技术，对进一步强化我国战略性新兴产业的发展、更好地适应测绘科技与其他学科交叉发展需要具有重要的现实意义。它是物联网、智能交通、公共安全以及位置服务等战略性新兴产业的支撑技术之一，已被广泛应用于车辆及船舶导航与监控、精细农业、移动互联网、智能交通、现代物流、车载导航、公共安全、位置服务等国民经济发展的各个方面[1-2]。

2007年9月13日下发“国务院关于加强测绘工作的意见”（2007[30]）的文件，通过积极发展卫星导航定位综合服务系统，来拓宽测绘服务领域，促进智能交通、现代物流、车载导航、手机定位等新兴服务业的发展。为积极推动基础测绘“十二五”期间转型发展，《测绘地理信息科技发展“十二五”规划》强调“充分利用卫星定位和导航技术并集成移动通信、地理信息、智能传感和互联网技术，研究导航定位与位置服务网构建理论与方法，开展导航与位置空间信息内容服务平台、导航与位置服务内容信息与公共地理框架信息的集成与管理技术、面向移动终端的地理信息在线服务中间件技术等关键技术研究，促进在动态精密导航、交通物流管理、公众位置跟踪服务等领域中的发展，促进导航与位置服务产业发展”。可见，从国家法规的层面上，对当前行业和公众生活的导航定位与位置服务信息提出了较高的要求，相应的各行业对导航定位型测绘人才也将有较高要求。因此，这对高校导航型人才的培养提出了迫切需求。

北斗卫星导航系统新闻发言人、中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其指出，卫星导航产业的前景巨大，它和互联网、移动通信并称为世界上三大IT产业[3]。我国北斗系统已与交通运输部联合开展的交通运输行业的重点监控管理服务示范系统，并在北京、广州等多个城市建立了导航产业示范基地。国家有关部门预计2015年其产值将超过2250亿元，卫星导航终端社会持有量有望达到3.4亿台左右[4]。因此，导航技术应用的前景非常乐观，然而各大高校对导航型人才的培养还未曾得到足够重视，导航人才紧缺，无法满足社会对导航型人才的迫切需求。随着国家经济的发展和人们追求自身位置意识的增强，推动着导航技术一直持续发展、蓬勃发展，社会对导航型人才的需求也将持续、稳定上升。因此，加强测绘工程专业教学改革，建立面向导航型测绘专业人才培养机制，对培养高素质导航型测绘专业复合型人才具有重要意义。

2 人才培养的现状及存在问题

测绘工程专业首次出现于1998年第四次全面修订的 《普通高等学校本科专业目录》中，并在《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》中对测绘工程专业的业务培养目标、业务培养要求等作了介绍[5]。随后全国多所院校陆续开展测绘工程专业的招生工作，截至目前，已有200余所院校设置测绘工程专业。然而长期以来，各大高校及中等专业学校在测绘工程人才培养方法普遍存在着与测绘科学技术迅速发展不相适应的问题（培养模式单一，没有起到分层次、分类别培养的效果）。主要表现在：（1）导航型测绘人才的地位和作用没有得到足够重视。传统测绘工作更加侧重于基础测绘、工程勘察、建筑施工、矿山测量等领域的测绘工作，往往忽略相关行业和公众生活对测绘信息的需求，致使测绘科学技术的一个分支学科——导航技术，并没有得到足够的重视。（2）新形势下对综合型、创新型、应用型导航测绘人才与传统测绘人才培养模式之间的差异性没有理顺。传统测绘人才教育更加注重地面测量、空间测量、海洋测量、摄影测量与遥感等方面的外业数据采集和内业数据处理；而导航型测绘人才的培养除具备上述知识外，更多的是强调与通讯技术、网络技术、物联网技术等先进技术的多学科交叉性，以适应车辆导航、移动互联网、智能交通、现代物流、未知服务以及公共安全等新型业务领域中的应用。

3 导航型测绘人才培养模式研究

3.1 导航型测绘人才培养目标

在培养目标下分设不同专业方向是当前人才培养的共性。安徽理工大学测绘工程专业目前主要围绕基础测绘和矿山测量两个方向进行人才的培养，在此基础上，开展导航定位技术方向，可有效适应社会发展和科学技术的进步。导航定位技术是集测绘科学技术、信息与通信工程、电子科学与技术等多学科为一体的交叉性学科，特别是随着信息技术、互联网技术等技术的发展，其专业内容更加丰富，对导航定位人才的知识面要求更加宽广。导航定位技术方向的培养目标是培养适应新形式下社会主义建设、国民经济发展、公众生活需求的德智体全面发展的基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，具有创新精神和实践能力的本科导航型测绘专业复合人才。培养的毕业生应具备卫星导航定位技术、组合导航定位技术、嵌入式系统与程序设计、数字信号处理等方面知识，掌握导航工程设计、技术研发、系统集成和工程应用等基本原理与基本技能，能在导航及相关领域从事管理、设计、研发、教学及应用等工作。

3.2 优化培养方案，培养专业导航人才

任何培养方案的制定均要适应人才的培养目标。通过对现有测绘工程培养方案进行更新课程、优化体系、调整结构等措施，构建与新形势下导航人才培养目标相适应的教学内容和课程体系，拓宽测绘工程专业口径、淡化专业界限、培养导航型测绘复合型人才[6]。在兼顾现有测绘工程必修课程的基础上，贯彻“少而精”的原则，尽力合并传统内容，增设新的、与当今导航技术发展同步的课程或内容，以改善现有知识结构，适应新的培养目标。

新的人才培养模式中，将测绘工程专业培养过程按照“2+2”模式设置教学计划，即前两年学习基础知识和公共专业课程，后两年根据学生特点与自身兴趣选取不同的专业培养方向。在导航定位技术方向的培养方案的优化主要体现在三个方面：基础知识，专业知识、实践环节。

（1）基础课程模块。随着人们对日常生活中对位置信息的不断追求，导航技术与移动互联网、智能交通、现代物流以及公共安全的联系更加紧密。这些导航技术的应用往往体现在卫星导航终端上，特别是随着Android、iPhone OS、windows CE、嵌入式Linux等嵌入式系统的兴起，使得移动终端上导航技术的开发异军突起。因此，在现有计算机基础知识的基础上，强化嵌入式系统与程序设计、无线通讯技术、计算机网络技术、软件工程等知识的学习，以满足导航型测绘人才培养目标的需求。

（2）专业课程模块。为了拓展导航型测绘专业人才的知识，完善导航型测绘工程专业人才的知识结构，需要把握社会对导航人才的需求。在新课程体系中应该注重以下几个方面：一是准确把握专业定位、突出培养特色，逐渐回归高校导航人才培养的主要职；二是灵活的教学技术，将导航前沿学术报告和科技讲座列为学生的必修内容，适应未来知识爆炸和学科飞速发展的需求。根据培养目标，对专业基础必修课程进行调整，首先合理调整现有测绘工程专业“GPS定位原理及应用”、“地图学”、“测量平差基础”、“数字测图原理与方法”等必修课程之间的比重；同时，对与导航技术紧密性较差的课程进行合并或删减，增设导航技术方面的课程，如“GNSS接收机原理”、“组合导航方法”、“惯性导航原理”、“导航电子地图”等专业核心课程，突出培养导航型人才的特色。在学习导航技术的基础上，兼学最优估计理论、自动控制理论、数字信号处理等方面的课程，以适应多学科交叉发展的导航型测绘复合人才培养的需求。

（3）实践教学模块。导航技术是一种实践性较强的应用技术，理论与实践紧密结可有效巩固理论知识、激发学生的创新能力。因此，在现有导航理论实习的基础上，增加GNSS信号仿真实验、嵌入式系统与程序设计、导航电子地图课程设计等实践内容。

3.3 改革培养措施，提高教学质量

（1）合理选择教材，科学确定教学目标

教材是课程资源的核心部分，是教学活动的媒介和载体，也是教师开展教学活动的主要依据，还是教师和学生共用实践教学活动的主要工具。因此，教材在教学活动中起着重要的作用。

安徽理工大学测绘工程专业目前已经开设“GPS定位原理与应用”、“GPS数据处理”等与导航定位相关的课程。这些课程主要以概述型以及测绘应用型为主，虽可以增强学生的综合素质、普及GPS常识、拓展大地测量知识面，但更加侧重于传统测绘工作能力的培养，仅仅适合于一般测绘专业的学生。针对导航型测绘专业人才的特点，选择教材时既要体现基础性，又要体现前沿性和开放性。这就要求在反映导航定位原理的同时，还要强调新技术发展以及相关学科的渗透。如GPS课程在教材选取时，可结合人才培养目标，将“GPS定位原理与应用”与“GPS基本原理及其Matlab仿真”两种教材相结合，合理设置教学内容[7]。在教学中，首先应由浅深入的讲解GPS定位原理，并涵盖GPS卫星导航的关键技术，且在内容上重点增加GPS信号机制、接收机基带信号处理、GPS数据流解析、GPS通讯协议等前端知识的学习，以改善现有知识结构，适应新的培养方案。另外，导航技术的应用通常是基于定位技术和地理信息技术实现的，手持终端的定位和地理信息展现是必不可少的功能，而导航电子地图是制约导航技术应用的一个重要因素。因此，为了取得预期培养目标，在教学中需要增强导航技术与地理信息技术、信息与通讯技术、软件设计等科学技术之间的相互联系。

（2）改革实践教学内容，加强能力培养

实践教学是培养学生应用与创新能力的重要途径。根据教学目标对导航型测绘人才培养的要求，构建实践教学多学期运行体系。实践教学主要包括基础实验、专业技能训练、综合设计三个层次，采用分散与集中相结合的机制。基础实验按照课程进度分散进行，达到对基础原理的认识与验证的目的。专业技能训练主要包括GPS导航定位技术、导航地图匹配技术、组合导航技术等方面的应用与开发能力。综合设计根据教学进程在每学期集中进行，是连接理论教学和实践教学的纽带，重点在于分析问题、解决问题的能力上，内容上涵盖导航基础知识，到信号捕获、组合导航、嵌入式程序设计与开发等知识与能力。同时，为了加强学生实践动手能力和社会适应能力的培养，应加强与高新导航企业的合作与交流，通过各种渠道开拓更多的校外实习实践基地。

（3）培养科研兴趣，激发创新意识

科学研究是一种创造性的活动，通过参与一系列的研究性学习活动，既让学生充满新鲜感，又提高学习研究兴趣，从而加深对科学概念、规律的理解，符合学生的思维认知特征[8]。教师要充分利用自身科研项目等活动，为学生营造良好的科研环境，使学生尽早进入专业科研领域，接触和了解本学科前沿知识和发展动态，培养学生敏锐、批判的科研思维，激发学生学习的主动性、积极性和创造性[9]。同时，以“教师指导，学生独立设计、自主开发”的形式来鼓励学生参加各种创新训练项目、学科竞赛等活动。通过创新训练与科研实践，不仅可以达到培养动手能力、观察分析问题和解决问题等综合能力的目的，还可以培养学生的团队合作精神、交流能力，这种学习效果是课堂教学无法得到的。

4 结论

为社会发展提供厚基础、强能力、高素质的复合型人才是高等院校才培养目标的出发点和归宿。因此，高校本科专业人才的培养既要适应社会发展的需求，还要注重创新与引领社会发展。本文在现有测绘工程专业的培养方案的基础上合理删减与合并旧课程、增设新课程，开展导航定位应用方向人才培养，可以更好的满足社会、服务未来，为迎接导航定位与位置服务产业风暴的来临提供有效的导航型测绘专业人才。

［1］李忠宝，巨涛，张春泽.充分研究行业需求，大力发展北斗产业：中国卫星践行北斗导航产业的体会与思考[J].中国航天，2009（5）：21-26.

［2］黄力远，易枫.中国车载卫星导航市场需求分析与预测[J].中国高新技术企业，2009,13：68-69.

［3］冉承其.北斗卫星导航系统的发展[J].卫星应用,2013,4：4-7.

［4］徐德明.测绘地理信息蓝皮书：中国地理信息产业发展报告（2011版）[M].北京：社会科学文献出版社,2011.

［5］宁津生.测绘工程专业和测绘学[J].测绘工程，2000，9(2)：70-74.

［6］陈国良，顾和和，李钢，等.矿山测量应用型人才培养的实践与思考[J].2008.

［7］纪元法，孙希延，施浒立.改革“GPS原理与应用”课程教学，培养导航人才[J].全球定位系统，2010，35(2)：61-64.

［8］孔维华.测绘专业中的科研促进教学的研究与实践[J].测绘科学，2010，35(6)：267-268.

［9］赵兴旺，张翠英.“GPS 数据处理”课程教学方法初探[J].科技信息，2013，2：75-76.