人工智能時代下測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索

呂偉才　趙祥碩　余學(xué)祥

摘? ?要：人工智能技術(shù)與測繪緊密聯(lián)系，在人工智能快速發(fā)展的情況下，傳統(tǒng)的測繪工程專業(yè)面臨著巨大挑戰(zhàn)。本文探討了人工智能時代下測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)的問題，從建立智能的測繪專業(yè)教學(xué)模式、提升基于人工智能的測繪專業(yè)教師的知識素養(yǎng)、建立基于人工智能的測繪專業(yè)實踐平臺等3個方面闡述了人工智能時代下測繪工程專業(yè)應(yīng)對挑戰(zhàn)的措施。

關(guān)鍵詞：人工智能? 測繪工程專業(yè)? 人才培養(yǎng)

中圖分類號：G64? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）10（c）-0190-02

人工智能是21世紀(jì)三大尖端技術(shù)之一，這個詞最早于1956年在達特茅斯學(xué)會提出，不久便得到了廣泛的關(guān)注，經(jīng)過多年的發(fā)展，其理論和技術(shù)越來越成熟，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴大[1]。人工智能主要研究如何利用計算機來模擬、延伸，擴展人的智能的行為。1997年5月，國際象棋大師 GARRY KASPAROV以2.5：3.5的比分不敵IBM深藍;2017年5月，AlphaGo以3：0完勝圍棋手柯潔，彰顯了人工智能發(fā)展的潛力[2]。

由于人工智能發(fā)展的潛力，越來越多的國家開始制定相應(yīng)的政策來支持人工智能的發(fā)展。2013年，為了提高工業(yè)競爭力，德國提出了“工業(yè)4.0戰(zhàn)略”，近期已升級為國家戰(zhàn)略[3]。2017年12月，為推動新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我國制定了三年行動計劃（2018-2020年），作為對7月份發(fā)布的“新一代人工智能發(fā)展計劃”的補充，詳細規(guī)劃了未來幾年人工智能的主要發(fā)展方向和目標(biāo)[4]。2018年12月，歐盟發(fā)布主題為“人工智能歐洲造”的《人工智能協(xié)調(diào)計劃》。

人工智能已成為第六次科技革命的重要推力，而人才是人工智能的發(fā)展的基礎(chǔ)。如何把測繪工程專業(yè)人才的教育與人工智能更緊密的結(jié)合起來，以利用人工智能優(yōu)化測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式，開啟智能時代測繪專業(yè)教育的大門，培養(yǎng)出能在礦山、國土、城市規(guī)劃與工程建設(shè)、地理信息軟件、環(huán)境保護等行業(yè)，在工程規(guī)劃與設(shè)計、技術(shù)開發(fā)應(yīng)用、科學(xué)研究和教學(xué)研究等方面從事測繪及相關(guān)工作的復(fù)合型高級工程科技人才。

1? 人工智能帶給測繪工程專業(yè)的挑戰(zhàn)

隨著科技的發(fā)展，不論是Snap推出的基于地理位置信息共享功能的“Snap Maps”，還是作為第一款的免費增強現(xiàn)實測量應(yīng)用程序的ARuler-Android，無不體現(xiàn)出位置數(shù)據(jù)獲取中的人工智能技術(shù)。

雖然這并不意味著人工智能真正進入了測繪領(lǐng)域，但可以預(yù)測，在不久的將來，測繪的范圍將更加廣闊。隨著人工智能的進一步發(fā)展，測繪高等教育發(fā)展將進入新的階段，無人機、無人船智能化快速獲取地表數(shù)據(jù)和建模;“測繪+慣導(dǎo)+激光掃描+聲納掃描+船”，形成水上水下一體化掃描系統(tǒng)，對海底世界進行測繪;以Virtuo-Zo等為代表的全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)，包括圖像的自動定位和匹配、數(shù)字高程模型的自動提取、正射影像的無縫拼接等，正不斷提高影像智能解譯水平，減少人工的參與度[5]。

傳統(tǒng)的測繪已滿足不了人們對測繪地理信息的新需求，智能時代對傳統(tǒng)測繪的挑戰(zhàn)已經(jīng)來臨，利用人工智能設(shè)備將專業(yè)知識與能力構(gòu)建過程用精確的計算和清晰的形式表達出來成為必然[3]。

2? 測繪工程專業(yè)如何應(yīng)對挑戰(zhàn)

隨著人工智能在測繪各領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅對測繪專業(yè)教育帶來了機遇，更帶來了巨大的挑戰(zhàn)，需要從教學(xué)模式的變革、師生關(guān)系的變革和實踐平臺的變革等三個方面來應(yīng)對。

2.1 建立智能的測繪專業(yè)教學(xué)模式

建立具有人工智能內(nèi)容的測繪專業(yè)教學(xué)體系是當(dāng)前測繪專業(yè)人才培養(yǎng)的核心問題，高校應(yīng)該在測繪工程專業(yè)的課程體系中開設(shè)一些與人工智能相關(guān)的課程（如計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)與云計算、模式識別與人工智能等），并將人工智能的知識與測繪知識相結(jié)合，制定合適的目標(biāo)，進行針對性的教學(xué)和實踐。在測繪教學(xué)中使用人工智能，不僅可以豐富教學(xué)形式，還可以使教學(xué)效果達到最優(yōu)化。在資源允許的情況下，高?？梢葬槍σ恍嵺`類課程與企業(yè)進行校企合作，讓學(xué)生可以更好地在實踐中認識人工智能在測繪工程專業(yè)中的應(yīng)用，讓學(xué)生具備更多的知識素養(yǎng)，以便畢業(yè)后能盡快的適應(yīng)工作的需要。

測繪工程專業(yè)培養(yǎng)的是技術(shù)型人才，在其培養(yǎng)過程中要始終關(guān)注社會對技術(shù)人才的需求和培養(yǎng)技術(shù)人才的結(jié)構(gòu)關(guān)系，以保證這些技術(shù)人才畢業(yè)后能夠順利就業(yè)，避免出現(xiàn)就業(yè)困難，同時強調(diào)每個學(xué)生都有適應(yīng)社會、主動就業(yè)的能力。教學(xué)管理部門可以根據(jù)不同情況自主調(diào)整課程設(shè)置，培養(yǎng)具有較強社會適應(yīng)性的人才。只有這樣，才能更好的結(jié)合人工智能與測繪工程，培養(yǎng)新時期復(fù)合型高級工程科技人才。

2.2 提升基于人工智能的測繪專業(yè)教師隊伍

由于受到教育智能化在人工智能時代下的挑戰(zhàn)，教育及科研工作者都面臨著如何適應(yīng)社會趨勢與時代潮流的挑戰(zhàn)。這就要求相關(guān)人員既要熟練運用測繪領(lǐng)域的專業(yè)知識，又要了解測繪學(xué)科的發(fā)展史并懂得如何分析其未來的發(fā)展方向，能夠以積累的多學(xué)科知識構(gòu)建知識體系，從而具備不斷思考、學(xué)習(xí)的能力。此外，教育及科研工作者應(yīng)對人工智能有一定程度的了解且能夠?qū)崿F(xiàn)其相關(guān)應(yīng)用，以豐富個人的知識及技術(shù)儲備。

智能教育革命完全可以被認為是一場自發(fā)性的思維革命。在傳統(tǒng)的教育背景下，教師往往是知識的唯一載體，代表著知識的權(quán)威。在教育和網(wǎng)絡(luò)時代，教師與學(xué)生一起學(xué)習(xí)，在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中起著設(shè)計和指導(dǎo)的作用。教師要進一步推進智能城市、空間感知與認知、智能定位服務(wù)與云計算、大數(shù)據(jù)、移動通信技術(shù)的融合，實現(xiàn)自身專業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，不斷探索測繪領(lǐng)域與人工智能技術(shù)的契合之處，以原有學(xué)科為基礎(chǔ)，拓展人工智能專業(yè)的相關(guān)教育方式與內(nèi)容，不斷促進測繪學(xué)科研究方向的突破性革新，使學(xué)生能夠深入理解智能測繪并有所建樹。

2.3 建立基于人工智能的測繪專業(yè)實踐平臺

學(xué)生要掌握所學(xué)的測繪知識，就必須利用實踐來進行訓(xùn)練、鞏固和提升;類似地，基于人工智能的測繪專業(yè)的學(xué)習(xí)更是離不開實踐。測繪工程與人工智能的融合可能會催生新的專業(yè)，人工智能時代下的測繪工程專業(yè)人才的培養(yǎng)需要實踐平臺的支持，可以引導(dǎo)學(xué)生從對人工智能的概念理論階段到智能測繪產(chǎn)業(yè)階段過渡[6]。

加強實踐、培訓(xùn)基地和管理體系建設(shè)，探索建立相對獨立的實踐教學(xué)體系。充分發(fā)揮實習(xí)基地和培訓(xùn)基地在教學(xué)培訓(xùn)中的作用，使學(xué)生盡可能有機會在學(xué)校實習(xí)或崗位工作。在工程技術(shù)人員和教師的指導(dǎo)下，結(jié)合工程與生產(chǎn)進行實踐，理論與實踐相結(jié)合，積累了解決現(xiàn)場遇到的技術(shù)問題的經(jīng)驗，把收集的技術(shù)難題和技術(shù)革新項目帶回學(xué)校，在畢業(yè)設(shè)計中進行探索解決，把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的工作落到實處。

3? 結(jié)語

人工智能技術(shù)的應(yīng)用不斷出現(xiàn)革新性的發(fā)展，人工智能在測繪行業(yè)及其教育中的地位逐漸凸顯，其影響力度仍會持續(xù)增強。教學(xué)模式的合理構(gòu)建、測繪專業(yè)教師的知識素養(yǎng)的提升以及實踐平臺建設(shè)是實現(xiàn)人才培養(yǎng)的基本途徑[7]。以人工智能為基礎(chǔ)的測繪革新性理論和技術(shù)發(fā)展的動力永遠是人才，而教育是培養(yǎng)人才的關(guān)鍵，如何實現(xiàn)測繪教育與人工智能的有機結(jié)合是未來實現(xiàn)測繪技術(shù)革新性突破的關(guān)鍵。時代的發(fā)展會促進需求的不斷完善，作為教師，在擁有正確育人觀的同時還應(yīng)具有獨特的創(chuàng)新思維，才能找到測繪教育與人工智能技術(shù)的契合點。

參考文獻

[1] 熊偉.人工智能對測繪科技若干領(lǐng)域發(fā)展的影響研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報：信息科學(xué)版，2019，44（1）：101-105，138.

[2] 龔健雅.人工智能時代測繪遙感技術(shù)的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)[J].武漢大學(xué)學(xué)報：信息科學(xué)版，2018，43（12）：1788-1796.

[3] 高井祥.智能時代測繪高等教育的幾點思考[J].測繪通報，2018（9）：139-143.

[4] 肖建華，王厚之，彭清山.推進“測繪4.0”實現(xiàn)測繪地理信息事業(yè)轉(zhuǎn)型升級[J].地理空間信息，2017，15（7）：1-4.

[5] 劉亞文，葉曉新.利用VirtuoZo檢測航片變化區(qū)域[J].測繪通報，2000（10）：16-17.

[6] 張靜，梁同立，鄧超.基于人工智能發(fā)展的測繪人才培養(yǎng)體系改革[J].測繪工程，2019，28（3）：76-80.

[7] 余學(xué)祥，陳衛(wèi)衛(wèi).關(guān)于地理信息科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的幾點思考[J].黑龍江教育（理論與實踐），2019（4）：37-38.