信息時代城鄉規劃專業高校本科生基礎數據分析能力教學實踐摸索

文／戚路輝 廣州大學 碩士生導師 副教授 博 士

林漢森 廣州大學 碩士研究生

李建軍 廣州大學 碩士生導師 教 授 博 士

席明波 廣州大學 講 師（通訊作者）

引言

隨著5G 時代的到來以及云計算、物聯網、工業4.0 等信息技術的發展，人們生產、生活越來越離不開網絡。信息時代是信息爆炸式發展的時代，圍繞信息的數字化產業也蓬勃發展，中國數字經濟占中國國民生產總值（GDP）的比重將會超過30%，李克強總理的政府工作報告更是強調了以信息（數據）拉動城市發展。雄安建設從初期就搭建智慧城市化的數字孿生城市，打造實體城市與數字城市互為鏡像，協同交互發展的局面。一方面，通過信息技術使得人們的需求和生產緊密結合起來，避免資源浪費；另一方面，信息技術使得我們傳統教學出現很多短板，數字鴻溝越來越大，職業分工日益精細化，智能設備越來越多地替代重復勞動的職位。21 世紀的畢業生都面臨著一些專家指出的“不僅是工作崗位的找尋者，更重要的是工作崗位的創造者”的境遇，新時代規劃職業的實踐、形象和角色正在改變，城鄉規劃專業教育不再是知識的積累，而是創新性地解決問題。在未來大數據的發展進程中，必然會產生較多的城鄉規劃數據分析的職位需求。社會需求與畢業生能力已經產生一定的差距。

1 時代背景

1.1 快速發展的時代，高校本科生職業發展的需要

目前，我國各大城市城鄉規劃都非常重視信息化的硬件建設的投入，數字化城市平臺、城鄉規劃展示平臺紛紛建立，然而在數據不斷完善的同時，能夠真正利用數據的人才卻很少。現有相應人才主要來自地圖專業以及部分地理學科的相關學科，但是由于缺乏城鄉規劃專業知識支撐，并沒有很好地填補這一方面對人才的需要。而GIS、3S 等先進技術發展也僅僅起步于上個世紀90 年代，更是缺乏專業知識與技術能力相融合的人才。

《廣州市推進新型基礎設施建設實施方案（2020—2022 年）》提出要加快建設5G（第五代移動通信技術）、工業互聯網、物聯網等信息基礎設施，統籌布局重大科技、產業技術創新等創新基礎設施，優化升級交通、能源、物流等融合基礎設施，支撐廣州打造數字經濟創新引領型城市，為廣州創建新時代高質量發展示范區注入新動力[1]。廣州市自動化中心在全國率先建成規劃地理信息系統應用平臺，是集城市用地、土地功能規劃等建設信息于一體的統一信息交換平臺，是從二維至三維集成的龐大數據庫。然而由于缺乏既懂城鄉規劃專業又會數據分析的人才，這一應用平臺目前主要作為城市管理的手段，而未能充分發揮其數據價值。其他各地政府機構在建設數字化城市、智慧城市的過程中也面臨類似的情況。今后隨著信息平臺化建設帶來的工作效率的提高，將實現一個職位可以服務更多人的設想。此外，各地設計機構乃至房地產策劃與開發企業也面臨這類人才短缺現象，筆者根據就業網絡信息分析，城鄉規劃對掌握GIS、RS 的人才的需求呈現直線上升。

1.2 相關政策支持

為了落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020 年）》改革和創新工程教育人才培養模式的要求，我國于2010 年開始實施“卓越工程師教育培養計劃”，強化培養學生的工程能力和創新能力，擴大工程教育的對外開放與國際交流，著力培養高素質、創新型的高端專業型應用型人才。2012 年3 月，我國教育部發布《關于全面提高高等教育質量的若干意見》，明確以改革研究生培養機制、堅持內涵式發展與創新人才培養模式為三個主要方向，鼓勵跨學科合作指導，加大復合型人才培養力度；2016 年2 月，在《中共中央國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》中明確表示要推進城市智慧管理，加強城市管理和服務體系智能化建設，促進大數據、物聯網、云計算等現代信息技術與城市管理服務融合，提升城市治理和服務水平，建成一批特色鮮明的智慧城市。到了“十四五”規劃期間，政府明確提出智慧社區、數字鄉村、數字政府等理念。從國家政策的角度來看，在大學生本科教學中加強基礎數據分析能力成為這個萬物互聯時代的需要。

2 現有主要問題與實踐

2.1 主要教學存在問題

2.1.1 重實操教學，輕基礎理論教學

國內高校在學生量化數據分析能力的培養上普遍較為注重對地理信息系統（GIS）的學習，卻忽視更加通用的統計學模型和數據分析技術的訓練。拿ArcGIS 為例，大多高校只傳授學生ArcMap 的技術操作，不能讓學生全面地認識GIS。真正地理解并使用好GIS 的體現是：通過分析總結出統一的方法，并借助編程語言在GIS 里驗證其結果，而培養好本科生基礎數據分析能力正是往這一方向做鋪墊。因此我們需要重新審視重技術實操、輕理論分析的教學做法。

2.1.2 缺乏融合性教學

數字化時代的城鄉規劃教學要求學生具有將所學的各類知識相互滲透、移植、融會貫通的綜合能力，融合性的數據應用分析能力是規劃行業未來的大需求。現有教學將各種技術分而治之，缺乏對不同技術從方法論、使用價值上的融合與統一，如對ArcGIS 與SPSS 都有教學，但對兩者在如何融合在總體規劃中并控制性詳細規劃應用的方面就很少涉及。因此，教師在保持規劃設計知識和技能訓練方面的傳統優勢的同時，應積極探索新的教學模式與方法。

2.1.3 缺乏實戰性教學

現有教學多沿襲以往教學經驗，對現代技術變革敏感性不足，對現實問題實戰性不足，教學觀點老舊，使用技術陳舊，迫切需要結合企業一起進行實戰性教學探討，才能使得教學與解決現實問題相融合，突破原有的教學思維。

2.2 教學實踐

2016 年9 月，在廣州市科技創新委員會推動下成立了廣州大數據產業協同創新聯盟，廣州大學被授予聯盟主席單位。同年10 月，廣東省高水平大學重點學科建設項目支持廣州大學設立土木與建筑學科群、數學與信息科學學科群，為大數據研究跨專業、跨越式的發展提供了良好的大學科平臺。本次教改在廣州市相關教學研究基礎上，對本科生教育從低年級到高年級各個階段都有涉及，形成了一個較為完整的教學體系。

在課程教學上，主要分五個階段：

（1）起始階段，即在新生入學階段，通過《城鄉規劃導論》課程開始城市大數據的啟蒙式教育，主要針對數據研究方法的概括性介紹，講解大數據的發展趨勢、重要性以及如何在城鄉規劃中進行量化分析講解的問題，主要是在學生中普及量化分析的重要性，通過大數據生活與城市建設的案例介紹，從淺到深為學生打開一扇嶄新的信息技術學習之窗。

（2）初步階段，在一年級到三年級上半學期主要是建筑設計的設計課程，在設計課程中，主要通過設計說明，對設計方案形成過程進行簡單的數據分析與整理，以培養基本的量化思考能力。如在居住區規劃教學中，通過收集并整理設計地段周邊的人群年齡、數量、收入、交通距離等數據，分析居住區設計定位、人群需求等設計定位，以為之后的住宅選型、空間設計奠定基礎，從而培養收集資料、問卷調查、整理數據等一系列的數據基本分析能力。

（3）開始階段，主要通過三年級上的《城市方法論》等課程，切入到不同量化分析手段，針對問題的局限性，學會從不同思維角度，在規劃過程中整合與利用不同的技術方法。這一階段主要是為建立手段-方法-目標的體系，向內強化一貫性思維，為今后量化分析方法的學習與應用奠定基礎。

（4）普及提升階段，從三年級下到四年級，開始結合《GIS 空間分析與規劃應用》《城市規劃系統工程學》以及新開設的《城市大數據應用》等課程，深入講解量化分析的各個技術手段，如AHP、SPSS、ArcGIS、DEPTHMAP、數據爬取與整理，通過與城市控制性詳細規劃、總體規劃、城市設計等不同的設計階段緊密結合的理論課程與軟件實踐教學，由淺入深教學，使學生能夠從了解到熟練掌握量化分析。

（5）創新應用階段，這個階段主要是結合畢業設計，通過跨專業聯合式畢業設計、多校聯合畢業設計等方式，促使學生針對現狀問題從政府、使用者、建設者、管理者等多角度進行思考，使得量化分析技術手段升華成為解決問題的利器。從已有的實踐經驗來看，對于各個專業來說是一個很好的相互學習與提升的機會，如城鄉規劃專業在學習旅游專業的旅游產品與線路的策劃后，進行的規劃設計就會出現空間IP、網紅打卡地等新興的空間設計。

（6）加強社會聯合實踐。現有的數據分析技術層出不窮，GIS、模擬軟件學習比重增加，相關社會需求也與日俱增，但基礎數據能力培養的教學仍處于摸索階段，高校需要通過服務地方企業將技術轉化為生產力，積累實戰經驗；其次，多學科、新課程開發需要大量物質基礎與人力資源，現有高校難以獲得全部的發展要素；而地方企業往往擁有大量數據，但缺乏技術積累；兩者強強合作，必然會為教學改革注入活力。我們教學團隊獲得教育部產學研《智慧城鄉規劃 “三實”聯合實驗室建設》《智慧城鄉仿真實踐基地建設》的支持，聯合蒼穹數碼技術有限公司與廣州華之尊光電科技有限公司，通過校企聯合辦學、聯合制定人才培養目標與方案、聯合科研與教學、為企業設置培訓項目、加強“雙師”教學管理團隊等形式開展。

在此次教學改革的過程中，已初步展現出一批優秀的設計作品，其中畢業設計多次入選廣州大學優秀畢業設計，獲得亞洲設計學年獎銀獎、米蘭設計周——中國高校設計學科師生優秀作品展廣東省三等獎等一系列獎項，并出版到學生作品集；學生也展現出積極的學習態度，使得教師也深感欣喜與責任重大。

結語

本科生基礎數據分析能力培養的教學改革應面向新工科建設，緊密結合城鄉規劃學科實踐特點與創新發展趨勢。本次教學改革從教學方式、教學內容與人才培養方面進行實踐探索。在教學方式上，以信息數據理解與應用為主線，貫穿教學全過程，提高學生社會認知能力；在教學內容上，逐步掌握數據分析技術，學會靈活地運用數據，突出案例式教學，幫助學生建立新時期的數據應用能力；在人才培養上，優化課程體系，建立跨學科、面向創新的教學平臺，鼓勵復合型教學以及跨專業聯合教學，以提高本科生的基礎數據分析能力。但隨著信息時代的快速發展，大數據、空間模擬、CIM 等新技術不斷涌現，信息科技與城鄉規劃專業教學如何結合，還需要不斷進行實踐摸索。