防震減災(zāi)類專業(yè)遙感地質(zhì)學(xué)教學(xué)改革思路淺析

林玲玲+于曉輝+王艷萍

摘 要 本文從與時俱進(jìn)更新教學(xué)內(nèi)容、科學(xué)構(gòu)架以防震減災(zāi)為特色的教學(xué)內(nèi)容、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容來闡述教學(xué)內(nèi)容改革思路；并提出實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)、利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺，開展多元化考核方式等來改進(jìn)教學(xué)手段和方法。

關(guān)鍵詞 防震減災(zāi) 遙感地質(zhì)學(xué) 教學(xué)改革

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.12.045

Abstract The article elaborate the of teaching content reform through updating instruction content， establishing scientific content system of earthquake prevention and disaster reduction， reforming the experimental teaching system and experimental teaching content. This paper also propose to improve teaching methods by the implementation of heuristic teaching， using computer network technology platform， diversified evaluation methods.

Keywords earthquake prevention and disaster reduction； remote sensing geology； teaching reform

0 引言

防災(zāi)科技學(xué)院是中國僅有的以防災(zāi)減災(zāi)高等教育為主的新升本科院校，學(xué)院2008年開設(shè)地質(zhì)學(xué)專業(yè)，該專業(yè)于2012通過教育部本科專業(yè)合格評估。地質(zhì)學(xué)專業(yè)是我院培養(yǎng)防御地震與地質(zhì)災(zāi)害專門技術(shù)人才，以防震減災(zāi)為特色的專業(yè)?！斑b感地質(zhì)學(xué)”是一門將遙感技術(shù)與地球科學(xué)結(jié)合在一起的應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。①目前國內(nèi)各地質(zhì)類院校紛紛開設(shè)了此課程，教學(xué)內(nèi)容由遙感原理理解、遙感圖像分析和遙感應(yīng)用三部分組成，學(xué)院自2010年開設(shè)“遙感地質(zhì)學(xué)”課程以來，教學(xué)內(nèi)容設(shè)置和其它地學(xué)院校毫無差異，沒有突出防震減災(zāi)專業(yè)特色。為防震減災(zāi)類專業(yè)設(shè)置的遙感地質(zhì)學(xué)課程，它的教學(xué)內(nèi)容和重點(diǎn)都應(yīng)該和其它院校的該課程有所區(qū)別，要求學(xué)生不僅要掌握遙感技術(shù)的基本知識以及遙感技術(shù)在基礎(chǔ)地質(zhì)中應(yīng)用，還要求學(xué)生深入地了解遙感技術(shù)在防震減災(zāi)方面的應(yīng)用，包括利用衛(wèi)星遙感影像對活動構(gòu)造與地震構(gòu)造的解譯識別，利用紅外遙感、InSAR在地震監(jiān)測的應(yīng)用以及高分辨率遙感數(shù)據(jù)的地震災(zāi)害應(yīng)急和快速評估。遙感地質(zhì)學(xué)作為防震減災(zāi)類專業(yè)的一門專業(yè)必修課，在對學(xué)生的培養(yǎng)中起著至關(guān)重要的作用，其教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法也需要在傳統(tǒng)遙感地質(zhì)學(xué)教學(xué)上有所改進(jìn)，才能適應(yīng)防震減災(zāi)類專業(yè)人才培養(yǎng)的需要。

本文將從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等幾個方面入手，并結(jié)合我院實(shí)際情況來闡述防震減災(zāi)類專業(yè)遙感地質(zhì)學(xué)教學(xué)改革的總體思路。

1 教學(xué)內(nèi)容改革

1.1 與時俱進(jìn)更新教學(xué)內(nèi)容

教材是知識系統(tǒng)性的總結(jié)，也是教師進(jìn)行教學(xué)的基本材料。表1統(tǒng)計了我國20世紀(jì)80年代該門課的教材出版情況，從表1可看出專業(yè)教材的出版周期較長，而遙感技術(shù)發(fā)展速度非?？?，在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用也向立體化、多層次、多角度、全方位和全天候方向發(fā)展，從而使教材中的內(nèi)容具有明顯的滯后性，很多最前沿的新技術(shù)方法和新知識應(yīng)用案例沒有實(shí)時寫入教材。學(xué)院2010年開設(shè)遙感地質(zhì)學(xué)課程以來，根據(jù)當(dāng)時教材出版情況，選用1994年朱亮璞編寫的遙感地質(zhì)學(xué)。隨著20多年遙感的快速發(fā)展，特別是進(jìn)入21世紀(jì)后，高分辨率衛(wèi)星的頻繁發(fā)射，出現(xiàn)了多種類型的高精度遙感數(shù)據(jù)以及相應(yīng)配套的數(shù)據(jù)處理軟件和方法，致使教材中的第三章遙感圖像類型和特性和第四章遙感圖像處理都明顯不適用于直接教學(xué)，需要教師查閱資料補(bǔ)充教學(xué)。2015年底遙感地質(zhì)學(xué)作為校級重點(diǎn)課程來建設(shè)，通過課題組老師的商議決定從2016學(xué)年開始更換為最新出版的2013年田淑芳主編的遙感地質(zhì)學(xué)。即使是更換了新教材，隨著航空業(yè)的發(fā)展，每年都新增不少類型的遙感數(shù)據(jù)、處理方法及新的應(yīng)用，需要授課老師與時俱進(jìn)地更新教學(xué)內(nèi)容才能取得更好的教學(xué)效果。

1.2 科學(xué)構(gòu)架以防震減災(zāi)為特色的教學(xué)內(nèi)容

由于防災(zāi)科技學(xué)院地質(zhì)學(xué)發(fā)展的歷史較短，沒有專供防震減災(zāi)專業(yè)使用的《遙感地質(zhì)學(xué)》教材，前幾年的課堂教學(xué)也基本按照教材的前八章來講授，沒有突出防震減災(zāi)的特色教學(xué)內(nèi)容。因此今后的教學(xué)應(yīng)從國內(nèi)外遙感技術(shù)在防震減災(zāi)應(yīng)用相關(guān)的重要的學(xué)術(shù)期刊、研究項(xiàng)目等參考資料中精選出遙感圖像分析和遙感應(yīng)用兩部分教學(xué)內(nèi)容，從而構(gòu)建出服務(wù)于防震減災(zāi)專業(yè)的科學(xué)合理的遙感地質(zhì)學(xué)課程體系和教學(xué)內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生課下時間主動查閱在防震減災(zāi)研究領(lǐng)域中遙感技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)資料和文獻(xiàn)實(shí)例，開闊學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生自我查閱資料的能力和學(xué)習(xí)的主動性，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。并以“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重素質(zhì)”為原則，選取能夠激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考能力、解決實(shí)際問題和創(chuàng)新能力的地震遙感發(fā)展前沿動態(tài)的教學(xué)素材，倡導(dǎo)學(xué)生以多種形式參與討論與防震減災(zāi)相關(guān)遙感地質(zhì)學(xué)問題。

1.3 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是遙感地質(zhì)課程教學(xué)的重要組成部分，也是學(xué)生實(shí)踐技能培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，②通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生們真正掌握應(yīng)用遙感技術(shù)解決地學(xué)問題的工作原理、方式和流程等。我院地質(zhì)學(xué)專業(yè)從2010年開設(shè)“遙感地質(zhì)學(xué)”課程，2013年建成地貌第四紀(jì)與遙感實(shí)驗(yàn)室，同年秋季學(xué)期開設(shè)遙感地質(zhì)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是參照其他院校同類課程所開設(shè)的，現(xiàn)階段教學(xué)體系只包括10學(xué)時的實(shí)踐課，內(nèi)容包括立體鏡的使用（1學(xué)時）、典型航片的地貌解譯（1學(xué)時）、ENVI軟件的使用（4學(xué)時）、巖性和斷裂的解譯（4學(xué)時）。由于沒有結(jié)合本校的地質(zhì)學(xué)專業(yè)服務(wù)于地震行業(yè)的特色與學(xué)生的實(shí)際和社會需求來進(jìn)行，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果不佳。2016學(xué)年課題組重新修訂教學(xué)大綱，實(shí)驗(yàn)學(xué)時由現(xiàn)階段的10學(xué)時增加到16學(xué)時，在原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上了增加利用衛(wèi)星遙感影像對活動構(gòu)造與地震構(gòu)造的解譯識別（2學(xué)時），利用紅外遙感、InSAR在地震監(jiān)測的應(yīng)用（2學(xué)時），高分辨率遙感數(shù)據(jù)的震害調(diào)查、應(yīng)急和快速評估（2學(xué)時）。

2 教學(xué)方法和手段改革

教學(xué)內(nèi)容是選擇教學(xué)方法和手段的依據(jù)，遙感地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容集傳統(tǒng)理論文字知識和大量現(xiàn)代遙感圖像為一體，針對理論文字進(jìn)行闡述應(yīng)選用傳統(tǒng)教學(xué)方法，而針對現(xiàn)代遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用于防震減災(zāi)專業(yè)則需要采用現(xiàn)代教育技術(shù)。因此該課程教學(xué)過程中需傳統(tǒng)教學(xué)方法和現(xiàn)代教育技術(shù)兩者互相結(jié)合，互相補(bǔ)充。

2.1 創(chuàng)設(shè)問題情境，實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)

教師應(yīng)在課堂中采用講授法和師生專題研討法來改變傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)，為了實(shí)施啟發(fā)性教學(xué)，教師在課程的不同階段創(chuàng)造性地設(shè)計一些學(xué)生力所能及的問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如在講第二章遙感物理基礎(chǔ)時可以提出“遙感圖像上的顏色和地物是一一對應(yīng)關(guān)系嗎？”“為什么？”這種開放性的問題，可以激發(fā)學(xué)生的想象，讓學(xué)生從遙感的基本原理去思考問題。實(shí)踐證明學(xué)生都能基本抓到問題的要點(diǎn)，最后將不同章節(jié)的內(nèi)容聯(lián)系起來，回答了這個問題學(xué)生就能把第四節(jié)地物波譜特征、第三節(jié)遙感常用波段設(shè)置和第五節(jié)遙感圖像色彩三節(jié)內(nèi)容有機(jī)的聯(lián)系在一起。理解這三者的關(guān)系也就為后面遙感目視解譯打下基礎(chǔ)，在后續(xù)的遙感解譯中學(xué)生就能輕松掌握遙感影像上地物的顏色不僅和地物自身的性質(zhì)有關(guān)也和所選數(shù)據(jù)的波段有關(guān)，通過這種創(chuàng)造性的設(shè)置問題，大大提高了教學(xué)效率。

2.2 利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺，豐富教學(xué)手段

隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)科技的快速發(fā)展，應(yīng)利用多媒體與現(xiàn)代動畫技術(shù)相結(jié)合來進(jìn)行遙感地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)。針對遙感地質(zhì)學(xué)中的遙感理論部分的重點(diǎn)和難點(diǎn)在教學(xué)方案設(shè)計時除了利用多媒體技術(shù)圖文并茂地進(jìn)行講解外還可采用現(xiàn)代動畫技術(shù)進(jìn)行展現(xiàn)；針對遙感在地質(zhì)上應(yīng)用部分，應(yīng)設(shè)計與理論教學(xué)內(nèi)容相匹配的計算機(jī)解譯分析專題，取代當(dāng)前簡易的紙質(zhì)衛(wèi)星影像的手工解譯。應(yīng)利用一些免費(fèi)的高分辨率衛(wèi)星圖片例如Google Earth來獲取教學(xué)數(shù)據(jù)，同時收集與活動斷層研究、地震震害評估、區(qū)域調(diào)查及地震預(yù)報中發(fā)揮重要作用相關(guān)的遙感地質(zhì)學(xué)教學(xué)信息。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是豐富教學(xué)內(nèi)容的主要手段，也是提高學(xué)生對具有防震減災(zāi)特色遙感地質(zhì)學(xué)的興趣和加深學(xué)生對地質(zhì)現(xiàn)象理解的重要途徑。

2.3 實(shí)施多元化考核方式，合理分配考核權(quán)重

以轉(zhuǎn)變觀念為先導(dǎo)，樹立以就業(yè)為導(dǎo)向、以能力和素質(zhì)考核為中心的課程考核觀念，全面考核學(xué)生的能力和素質(zhì)，突出能力本位，真實(shí)反映學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)水平。③遙感地質(zhì)學(xué)是一門理論與實(shí)驗(yàn)相并重的課程，理論是基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)是重點(diǎn)，傳統(tǒng)的卷面考試對理論內(nèi)容部分考核效果較好，而實(shí)驗(yàn)部分筆試卻很難考核出學(xué)生對知識的掌握能力，需要加強(qiáng)學(xué)生的動手能力的考核。因此，在課程考核方面，考慮從原來的單一的理論考核轉(zhuǎn)變到采取“平時成績30%+實(shí)驗(yàn)技能30%+期末考試40%”相結(jié)合，在考試內(nèi)容上注重基礎(chǔ)理論和能力的結(jié)合。通過實(shí)施多元化考核方式，以考核促教學(xué)，形成“教、學(xué)、考”的有機(jī)互動，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。

3 結(jié)束語

遙感地質(zhì)學(xué)作為防震減災(zāi)專業(yè)的專業(yè)必修課程，需要全面深入地進(jìn)行教學(xué)體系改革，其內(nèi)容應(yīng)實(shí)時更新并突出防震減災(zāi)特色，同時應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和建立完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。此外通過教學(xué)方法與手段改革，高清晰度的航片衛(wèi)片資料的使用，激發(fā)學(xué)生對遙感技術(shù)理論學(xué)習(xí)的興趣，自主地參與各個教學(xué)環(huán)節(jié)，改變考核方式使學(xué)生更加重視培養(yǎng)空間思考能力和實(shí)際操作能力，為今后從事地震監(jiān)測預(yù)測和應(yīng)急救援工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

防災(zāi)科技學(xué)院2016年度院級教研項(xiàng)目：地質(zhì)學(xué)專業(yè)活動構(gòu)造遙感信息分析實(shí)踐模塊建設(shè)研究（JY2016B01）和防災(zāi)科技學(xué)院第九批重點(diǎn)建設(shè)課程項(xiàng)目共同資助

注釋

① 張雷，張學(xué)娟，柳波.石油特色專業(yè)《遙感地質(zhì)學(xué)》課程的教學(xué)改革思路淺析[J].赤峰學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2012（22）：232-233.

② 盧遠(yuǎn)，華璀.遙感概論課程研究性教學(xué)模式探索[J].廣西師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2010.27（2）：119-122.

③ 陳宮，董明剛，謝曉蘭.多元化課程考核改革的研究[J].計算機(jī)教育，2015（4）：23-26.