研究生課程《遙感信息模型》的建設(shè)與思考

陳濤，張玉香，王毅，牛瑞卿

（1.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地球物理與空間信息學(xué)院，湖北 武漢 430074）

一直以來，課程教學(xué)對于培養(yǎng)研究生的自主研究創(chuàng)新能力，特別是對于拓寬研究生的知識結(jié)構(gòu)、形成批判思維、提升科研能力，具有重要作用[1-3]。受我國國情影響，我國研究生教育發(fā)展的歷史并不長。自1978年恢復(fù)研究生招生制度以來，評價一個高校的研究生教育水平往往側(cè)重于該高校有多少個博士、碩士點，導(dǎo)師承擔(dān)了多少科研項目，發(fā)表了多少科研成果，而忽視了研究生教育中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)——研究生課程建設(shè)的改革和創(chuàng)新[4]。研究生課程建設(shè)是研究生培養(yǎng)中最重要的一個環(huán)節(jié)，既是學(xué)生開展科學(xué)實驗研究的重要理論基礎(chǔ)，又是提升研究生個人專業(yè)素養(yǎng)水平的根本途徑。

《遙感信息模型》研究生課程是中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）（以下簡稱我校）2017版地球探測與信息技術(shù)專業(yè)（地球信息技術(shù)方向）研究生培養(yǎng)方案的專業(yè)教學(xué)課程。該課程理論性強，且與不同專業(yè)方向結(jié)合應(yīng)用，又具有較強的實踐性。其課程建設(shè)內(nèi)容直接影響地球信息技術(shù)及其相關(guān)方向研究生的培養(yǎng)質(zhì)量，是研究生學(xué)科及其相關(guān)學(xué)科生態(tài)群建設(shè)的重要組成部分[5-10]。本文結(jié)合我?！哆b感信息模型》課程建設(shè)情況，分析了課程建設(shè)過程中面臨的問題、解決辦法以及課程建設(shè)的相關(guān)思考。

1 課程建設(shè)基礎(chǔ)與現(xiàn)狀

1.1 課程培養(yǎng)目標(biāo)

《遙感信息模型》課程適用于地球探測與信息技術(shù)專業(yè)（地球信息技術(shù)方向）及其相關(guān)專業(yè)研究生的學(xué)習(xí)。根據(jù)該課程培養(yǎng)方案的要求，通過課程教學(xué)應(yīng)達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)包括：①使學(xué)生能基本了解遙感信息模型的原理，初步具備針對具體問題建立相應(yīng)遙感信息模型的能力；②通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能加深和鞏固利用遙感手段對環(huán)境地質(zhì)問題進(jìn)行建模以及處理實際問題的能力。

1.2 課程教學(xué)形式與特點

《遙感信息模型》課程將技術(shù)與科學(xué)、遙感技術(shù)與遙感信息以及模型與原型之間的聯(lián)系和區(qū)別進(jìn)行融會貫通，其教學(xué)形式和特點為：

1）理論與實踐相結(jié)合。通過任課老師的課堂講授，將《遙感信息模型》的課程內(nèi)容體系與相關(guān)理論貫通聯(lián)系，將遙感信息模型的發(fā)展?fàn)顩r、主要理論和方法以及最前沿的理論等內(nèi)容介紹給學(xué)生。除此之外，遙感作為一種主要的對地觀測技術(shù)手段，在教學(xué)內(nèi)容和形式上還應(yīng)安排技術(shù)方法的實踐環(huán)節(jié)。

2）案例分析討論。在課堂上，選擇典型的遙感信息模型成功應(yīng)用案例，讓研究生各抒己見。由于《遙感信息模型》課程應(yīng)用涉及多個領(lǐng)域，因此其教學(xué)內(nèi)容知識點多而雜，除遙感信息的獲取、處理、模型建立、應(yīng)用外，還包括能源、水資源、污染控制和土地利用等生態(tài)環(huán)境調(diào)查方面，應(yīng)用領(lǐng)域涉及林業(yè)、地質(zhì)等多個行業(yè)[11-12]。

3）緊密結(jié)合專業(yè)背景?！哆b感信息模型》課程不僅需要清楚理解遙感機理，更需要針對不同的專業(yè)/行業(yè)背景，將不同的模型應(yīng)用到不同領(lǐng)域，因此其對研究生的先修課程和相應(yīng)的基礎(chǔ)專業(yè)知識儲備要求較高，不僅是遙感導(dǎo)論、數(shù)字圖像處理、高光譜遙感、高分辨率遙感等的直接應(yīng)用，而且是遙感地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害學(xué)等課程的綜合運用，在課程內(nèi)容設(shè)置上需緊密結(jié)合各專業(yè)基礎(chǔ)課程，合理安排教學(xué)內(nèi)容。

通過上述教學(xué)方式，不僅能提高學(xué)生的理論水平、了解遙感信息模型的最新動態(tài)，還能提高學(xué)生的實踐力、應(yīng)用知識能力以及分析問題和解決問題的能力。

1.3 授課師資力量

《遙感信息模型》課程的授課教師團(tuán)隊包括5名專職教師（4名副教授和1名講師）。團(tuán)隊中所有成員均有不少于1年的國外訪學(xué)進(jìn)修經(jīng)歷，能將國內(nèi)外相關(guān)專業(yè)課程的優(yōu)秀教學(xué)經(jīng)驗借鑒到該課程中來，以提高課程的教學(xué)質(zhì)量和研究生的培養(yǎng)效果。

2 課程建設(shè)初步成效

2.1 課程考核方式與方法

該課程考核內(nèi)容包括上機實習(xí)表現(xiàn)和PPT結(jié)課匯報兩個部分，其中PPT結(jié)課匯報要求研究生聯(lián)系自身研究方向，講明如何應(yīng)用遙感信息模型來解決領(lǐng)域中存在的實際問題；上機實習(xí)表現(xiàn)分?jǐn)?shù)占30%，PPT結(jié)課匯報分?jǐn)?shù)占60%，學(xué)生考勤和平時表現(xiàn)占10%。課程考核結(jié)果為課程學(xué)習(xí)的綜合評價，即最終成績=上機實習(xí)表現(xiàn)（30%）+PPT結(jié)課匯報（60%）+平時成績（10%）。

2.2 課程教學(xué)效果

該課程于2017年正式開課。2017—2020級上過該課程的研究生反饋，該課程教學(xué)質(zhì)量好、受益大；教師授課認(rèn)真負(fù)責(zé)、內(nèi)容豐富，能充分利用多媒體教學(xué)手段，采用生動、靈活的授課方式努力為學(xué)生創(chuàng)造積極向上的學(xué)習(xí)氛圍；并建議通過進(jìn)一步的探索和實踐，完善教學(xué)方法，提高實踐教學(xué)效果。

2.3 課程建設(shè)目標(biāo)

該課程的建設(shè)目標(biāo)具體表現(xiàn)在：在師資方面形成一支結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定、教學(xué)水平高、教學(xué)效果好的教師梯隊；在教學(xué)內(nèi)容上始終保持先進(jìn)性，有效及時跟蹤、反映和吸納本學(xué)科領(lǐng)域的最新研究成果與前沿理論；在教材建設(shè)上除使用國內(nèi)外優(yōu)秀中文教材外，力爭編著高質(zhì)量、富有特色的教材；在教學(xué)方法與手段上充分利用現(xiàn)代教育手段并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)教學(xué)與管理的網(wǎng)絡(luò)化；在教學(xué)環(huán)節(jié)上進(jìn)一步加強模擬實驗、討論與論文寫作等實踐環(huán)節(jié)。

2.4 課程教學(xué)方法與手段

現(xiàn)階段，該課程采用中文講授、課堂討論和課程報告相結(jié)合的形式，將理論教學(xué)與實踐教學(xué)進(jìn)行融合，并采用互動化的教學(xué)方式來啟發(fā)學(xué)生。課程內(nèi)容以國際知名學(xué)者新出版的《遙感信息模型》相關(guān)教材為主，取材新穎；將技術(shù)與科學(xué)、遙感技術(shù)與遙感信息以及模型與原型之間的聯(lián)系和區(qū)別融會貫通，豐富了教材的內(nèi)容；將理論學(xué)與前沿科學(xué)研究緊密結(jié)合，力求反映當(dāng)今遙感信息模型領(lǐng)域最新的技術(shù)成果和發(fā)展趨勢。

3 課程建設(shè)存在的問題

1）學(xué)生生源層次不一，專業(yè)背景相差較大。地球探測與信息技術(shù)（地球信息技術(shù)方向）研究生的來源涵蓋本科的各個層次，主要包括約1/4的985、211、雙一流高校本科畢業(yè)生，普通一本以及部分二本院校畢業(yè)生，且近年來二本院校畢業(yè)生比例呈增加趨勢。學(xué)生本科專業(yè)大部分為地球信息科學(xué)與技術(shù)以及遙感科學(xué)與技術(shù)，有部分為電子信息工程、數(shù)學(xué)、計算機、機械工程等專業(yè)。不同的學(xué)生生源層次，其本科所在的學(xué)科、專業(yè)方向與專業(yè)背景也存在差異，必然會導(dǎo)致學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)知識的掌握和理解程度不同，進(jìn)而使課程教學(xué)面臨一定的困難。

2）教學(xué)手段與方法較單一，教師提升課堂教學(xué)效果有待提高。在目前研究生教學(xué)方面，課堂教學(xué)仍是學(xué)生獲取理論知識最主要的手段和最有效的途徑，因此教學(xué)手段與方法對學(xué)生獲取知識至關(guān)重要。雖然團(tuán)隊老師在教學(xué)過程中加入了案例分析、課堂討論等環(huán)節(jié)，但仍存在前期理論教學(xué)時照本宣科的現(xiàn)象，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識時感覺教學(xué)過程稍顯枯燥。

3）學(xué)生學(xué)習(xí)主觀性不夠，視野、創(chuàng)新以及動手能力有待加強。這個問題是第一個問題的延伸，由于生源層次不同，導(dǎo)致部分學(xué)生仍習(xí)慣于本科的灌輸式教學(xué)方式，老師不講、學(xué)生不學(xué)，老師布置了任務(wù)，學(xué)生也僅完成課堂上教授的基本方法，對于主動學(xué)習(xí)本專業(yè)方向的相關(guān)課外文獻(xiàn)的積極性不高、理論探索較少，對于一些專業(yè)軟件的操作也只是做到能完成課程要求，缺乏主觀能動性，若不能在課后主動學(xué)習(xí)，則在有限的課堂教學(xué)中，其學(xué)習(xí)效果必然會大打折扣。

4 課程建設(shè)改進(jìn)手段

1）加強課程備課，增加課后作業(yè)。針對上述問題，在課程教學(xué)中要求教師備課充分，力求對內(nèi)容高度熟練，能深入淺出地講授清楚，并引導(dǎo)學(xué)生逐步理解遙感信息模型的重點和難點，使學(xué)生掌握基本概念、理論和方法；并要求授課老師在課后有目的地布置一些與本堂/章節(jié)課程內(nèi)容相關(guān)的思考題或練習(xí)題，促使學(xué)生利用課余時間通過認(rèn)真查閱教材、參考資料、期刊文獻(xiàn)，有效掌握該課程的基本內(nèi)容和重點、難點。

2）正視課程實踐，提升學(xué)生學(xué)術(shù)視野。針對學(xué)生動手能力不足和創(chuàng)新性不高的問題，在課程建設(shè)中準(zhǔn)備增加一些不同的教學(xué)應(yīng)用案例，在課堂上或課外督促學(xué)生對這些案例進(jìn)行分析、討論、思考，使學(xué)生能更多地了解本專業(yè)的實際生產(chǎn)建設(shè)情況以及擴(kuò)大學(xué)生的知識視野；并要求授課教師對每次實驗給出具體的內(nèi)容和要求，針對實際問題應(yīng)用對應(yīng)的遙感信息模型展開實驗。除此之外，在課程建設(shè)過程中定期聘請校外遙感信息模型研究領(lǐng)域的專家來我校講學(xué)，使學(xué)生能及時更新和了解學(xué)術(shù)動態(tài)；還定期聘請工程技術(shù)人員來我校介紹對遙感應(yīng)用技術(shù)人才的需求情況。通過這些手段，學(xué)生能有針對性地學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)的積極性，進(jìn)而達(dá)到提升實操能力的目的。

5 結(jié)語

2017年《遙感信息模型》研究生課程在我校地球探測與信息技術(shù)專業(yè)（地球信息技術(shù)方向）開課，已經(jīng)建設(shè)了4年多，在這個過程中發(fā)現(xiàn)了一些問題，也積累了一些經(jīng)驗。本文從課程建設(shè)基礎(chǔ)與現(xiàn)狀、課程建設(shè)初步成效、課程建設(shè)存在的問題以及課程改進(jìn)手段等方面介紹了該課程的建設(shè)情況，期望通過該課程建設(shè)能拓寬學(xué)生應(yīng)用專業(yè)知識的能力，提升學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，進(jìn)而最終提高研究生的教學(xué)培養(yǎng)質(zhì)量。