基于學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維發(fā)展的《海洋遙感》課程教學實踐

張廣平 張晨曉

（1.北部灣大學海洋學院 廣西·欽州 535011；2.北部灣大學食品工程學院 廣西·欽州 535011）

《海洋遙感》主要是通過學生自我學習、教師課堂講授、師生間答疑解惑，使學生了解海洋遙感的基本概念、基本原理、主要技術(shù)工具，掌握海洋遙感基本應(yīng)用操作及反演，培養(yǎng)解決海洋應(yīng)用需求場景問題的能力。在《海洋遙感》課程教學中我們發(fā)現(xiàn)該門課程由于既有較難專業(yè)理論知識又有較強的實踐應(yīng)用技能，大多數(shù)同學在課前課中課后主動積極性不高，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力較差與綜合解決行業(yè)需求應(yīng)用的要求相差甚遠。因此，怎樣順應(yīng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維發(fā)展的特點，按照學生關(guān)心的思維問題為導(dǎo)向，例如怎樣選擇遙感衛(wèi)星、怎樣選擇合適波段通道、怎樣選擇較佳的反演算法、怎樣比對效果、怎樣將方法方案業(yè)務(wù)化應(yīng)用等問題展開教學設(shè)計與實施就顯得尤為必要。目前，北部灣大學理工科相關(guān)專業(yè)已經(jīng)開設(shè)了該門課程，在對多屆畢業(yè)后學生進行課程滿意度回訪中也發(fā)現(xiàn)，該門課程對學生職業(yè)生涯有一定幫助，但是綜合效果也存在諸多不盡人意的地方，歸納綜合為一點就是學生綜合解決海洋遙感應(yīng)用問題思維創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力欠佳。因此，有必要基于學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維來設(shè)計與實施該門課程教學與實踐。

1 傳統(tǒng)《海洋遙感》課程教學中存在的問題

1.1 教學實施過程中教學內(nèi)容與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維所需知識存在深度及廣度上差距問題

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維模式在解決問題時不僅要考慮提出新穎問題、找到創(chuàng)新的方法，同時也要考慮這些方法方案可以提供給哪些客戶服務(wù)、以什么樣的模式提供給客戶等。而傳統(tǒng)的《海洋遙感》教學過程中學習課程章節(jié)知識點是成熟，相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)也是成熟的。而實際行業(yè)應(yīng)用中則比課程教學中涉及知識要深得多復(fù)雜得多，這就造成課程教學內(nèi)容及難度與實際職業(yè)生涯中學生所需的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的梯度差，這個梯度差也是制約學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維發(fā)展的因素。例如我們在給學生講授海洋遙感對象地物提取特征一節(jié)時講到對象地物灰度、明暗對比度、紋理、顏色、形狀特征等，碰到針對海洋養(yǎng)殖筏式漁排特征提取時，我們就可能考慮問題要更多了。例如筏式漁排的紋理結(jié)構(gòu)、與周圍海域水體濁度間關(guān)系、與周圍海岸線、河口及海洋工程之間空間關(guān)系等特征，如何為下一步反演算法服務(wù)，而這些是課程教材中未有敘述到的，這需要長期的研究工作經(jīng)驗的積累，這也是制約學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維發(fā)展的要素。

1.2 教學實施過程中課程考核聚焦點與職業(yè)生涯中用人單位對學生需求不匹配的問題

用人單位對學生的能力要求最基本是：專業(yè)基礎(chǔ)知識扎實在需要應(yīng)用之時能夠快速的應(yīng)用，學習能力強在碰到新問題時可以很快地通過學習找到解決問題的方法。用人單位更高一層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力要求就是：在找尋解決問題方法時能夠獨辟蹊徑找到與眾不同的創(chuàng)新性方案。傳統(tǒng)的《海洋遙感》課程考察教學過程中學生掌握章節(jié)知識點，常常以填空、名詞解釋、簡答等題型的知識點為核心來考核考察，而用人單位所需關(guān)注的是使用嚴謹?shù)倪壿嬎季S能力來解決復(fù)雜問題并最終提供解決方案，這就造成了課程考核形式與職業(yè)生涯中用人單位對學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力需求不匹配。

2 《海洋遙感》課程學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維教學實踐

2.1 基于學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維發(fā)展中教學內(nèi)容遵循以問題為導(dǎo)向授課思維

傳統(tǒng)教學順序教學過程往往給學生形成思維定式，這與職業(yè)生涯中碰到問題所需知識無序之間存在錯位。因此，我們在組織課程教學時要提煉出一個個問題，然后依據(jù)問題串聯(lián)起相關(guān)章節(jié)內(nèi)容，在解決問題過程中再學習相關(guān)章節(jié)內(nèi)容，這樣培養(yǎng)學生從紛繁復(fù)雜知識海洋中優(yōu)先有價值相關(guān)知識的能力，并在此基礎(chǔ)上循序漸進形成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。我們在《海洋遙感》課程教學中從實際出發(fā)提煉出幾個應(yīng)用問題例如北部灣養(yǎng)殖海域水色遙感中葉綠素濃度遙感問題、北部灣養(yǎng)殖海域海洋工程提取分類問題、北部灣養(yǎng)殖海域災(zāi)損時空分布及程度問題。然后我們按照解決這些問題的一般思路組織教學內(nèi)容。首先，根據(jù)處理的問題選擇合適時空分辨率的遙感衛(wèi)星及傳感器，這一部分就穿插教材知識點衛(wèi)星分類及特點、傳感器分類及各自特點及其適用范圍，以便學生根據(jù)問題優(yōu)先合適的傳感器。其次，選擇傳感器的合適通道及波段，在講授這一部分課程的時候穿插傳感器通道特點及光譜特性，哪些波段組合適合檢測哪種類型目標對象。再次，選擇哪種反演算法來分類提取目標地物，在該部分我們穿插講授課程中涉及的海洋目標地物特征、分類方法、反演算法等內(nèi)容，讓學生帶著問題去學習，在解決問題過程中產(chǎn)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的思想火花。最后，就是成果出圖及完成整體解決方案，在該部分中我們穿插講授操作反演相關(guān)的應(yīng)用軟件，利用專業(yè)應(yīng)用軟件成圖并完成整體方案，同時也鍛煉了學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維中文本策劃能力這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2.2 基于學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維發(fā)展中教學內(nèi)容深度及廣度延伸

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維發(fā)展是基于在新的模式、新的方法、新的技術(shù)基礎(chǔ)上解決問題，以達到提高效率實現(xiàn)社會經(jīng)濟價值。在課程教學過程中教學內(nèi)容要在新上下功夫做文章，而實際上我們選取教材及教學內(nèi)容往往要滯后市場，課程教學中教學內(nèi)容與市場所需的新穎性在深度及廣度上存在差距。首先，我們在相關(guān)的教學內(nèi)容上做深度及廣度上延伸，培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維的可伸縮性可發(fā)展性。其次，我們在選擇海洋遙感影像數(shù)據(jù)源的時候，注重以新的、適用性衛(wèi)星影像圖片來解決問題。最后，我們在講授課程知識點解決問題時與其他學科交叉與行業(yè)應(yīng)用聚焦，以期將解決方案成功轉(zhuǎn)化為市場應(yīng)用成為現(xiàn)實生產(chǎn)力。例如我們在解決海洋養(yǎng)殖災(zāi)損評估問題時，針對當前北部灣養(yǎng)殖海域難以精確估算網(wǎng)箱、浮筏損失問題，我們將遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)源從傳統(tǒng)的MODIS、Sentinel影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向高清影像Planet、SkySat、RADARSAT-2等。針對反演分類精度問題，我們從傳統(tǒng)標記監(jiān)督非監(jiān)督分類方法擴展到深度學習卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等自動學習的機器方法。針對該問題解決方案推向市場業(yè)務(wù)化問題，我們在長期摸索后發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖企業(yè)個體戶通常要進行養(yǎng)殖損失保險投保，而災(zāi)害損失統(tǒng)計計算工作量大時間長效率低，我們通過遙感解譯方法高效地完成災(zāi)害前后的損失比對并快速計算災(zāi)損量，為保險公司提供該項服務(wù)。這種在深度及廣度上思考而形成衍生服務(wù)很好地促進了學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維發(fā)展。最后，在考核考查形式多樣性上創(chuàng)新，例如可選擇課程考試、專業(yè)行業(yè)認證證書、課程論文報告、專業(yè)競賽等形式。

3 結(jié)語

在分析《海洋遙感》課程既有較難專業(yè)理論知識又有較強的實踐應(yīng)用技能這一特點基礎(chǔ)上，分析了當前傳統(tǒng)課程教學過程中存在制約學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維發(fā)展存在問題?；谏疃确治鰡栴}基礎(chǔ)上我們提出了《海洋遙感》課程學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維教學思路及實踐：基于學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維發(fā)展中教學內(nèi)容遵循以問題為導(dǎo)向授課思維、基于學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維發(fā)展中教學內(nèi)容深度及廣度延伸。學生評教系統(tǒng)3年數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，基于學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維發(fā)展的《海洋遙感》課程教學得分滿意度提升9.5%。