遙感概論課程教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

喻小倩

（重慶財(cái)經(jīng)學(xué)院 重慶 401320）

遙感概論課程是我國高等院校地理學(xué)科專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課。該課程著重反映了現(xiàn)代遙感技術(shù)的最新研究成果和實(shí)際應(yīng)用內(nèi)容，并緊密結(jié)合社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)踐，詳細(xì)闡述了有關(guān)現(xiàn)代遙感技術(shù)的圖像成像原理，以及常用遙感圖像處理方法等基本知識。為了進(jìn)一步提升遙感概論課程的教學(xué)質(zhì)量，本研究對該門課程做了一系列教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐。

1 遙感概論課程教學(xué)存在的問題

通過近年來的課堂教學(xué)反饋，傳統(tǒng)的教學(xué)方法或“理論+案例+多媒體”的教學(xué)方法成效不佳，突出表現(xiàn)是課堂教學(xué)中主要依靠老師的強(qiáng)化灌輸，一旦面臨實(shí)踐問題或項(xiàng)目，學(xué)生對知識點(diǎn)的把握系統(tǒng)性不強(qiáng)，項(xiàng)目執(zhí)行能力差且滯后，具體原因分析如下：

1.1 知識體系需要及時更新。當(dāng)前，由于遙感技術(shù)的高速發(fā)展，導(dǎo)致社會上對遙感專業(yè)人才的需求日益增加，而現(xiàn)在高校相關(guān)專業(yè)的教材內(nèi)容一般只強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性和理論性，對實(shí)踐應(yīng)用和學(xué)術(shù)前沿重視不足，教材中對于中國近年蓬勃發(fā)展和獲得廣泛應(yīng)用的一系列遙感圖像探測手段、方法與裝置也沒有涵蓋，如高分辨率的SPOT5、快鳥等衛(wèi)星影像技術(shù)、中國的風(fēng)云四號天氣衛(wèi)星、EOS-MODIS數(shù)據(jù)、高光譜遙感技術(shù)、激光雷達(dá)技術(shù)等，教材內(nèi)容滯后導(dǎo)致學(xué)生無法了解學(xué)科發(fā)展動態(tài)。

1.2 理論課程教學(xué)方法單一。遙感概論課程內(nèi)容涉及了大量的物理學(xué)基礎(chǔ)知識，如電磁波基本原理、攝影測量技術(shù)、光學(xué)與彩色原理等，由于部分學(xué)生的物理基礎(chǔ)比較薄弱，所以對于該課程的學(xué)習(xí)有一些困難。在傳統(tǒng)的理論教學(xué)中，教師主要是通過多媒體教學(xué)和板書結(jié)合的方法，把課程內(nèi)容傳授給學(xué)生。學(xué)生在被動聽老師講課過程中，常常覺得教學(xué)內(nèi)容乏味，對繁瑣的公式推理感覺困惑，注意力無法集中，造成課堂教學(xué)氣氛沉悶，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，理論教學(xué)無法獲得較好的成效。

1.3 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)較為薄弱。遙感技術(shù)包括理論和實(shí)踐兩部分，理論是遙感技術(shù)的基礎(chǔ)支撐，實(shí)踐可以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。但是在培養(yǎng)方案中，理論占大部分學(xué)時，實(shí)踐學(xué)時很少，在有限的學(xué)時內(nèi)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更多地停留在室內(nèi)圖像的處理與分析上，導(dǎo)致學(xué)生無法全面掌握理論應(yīng)用的方法，對一些實(shí)驗(yàn)操作的目的和內(nèi)涵缺乏較為深入的理解。

2 教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

本課程針對教學(xué)過程中存在的問題從以下幾個方面進(jìn)行了創(chuàng)新改革的研究。

2.1 教學(xué)內(nèi)容體系創(chuàng)新

2.1.1 教學(xué)內(nèi)容及時更新。遙感概論課程涉及的內(nèi)容主要包括電磁輻射與地物光譜特征、遙感成像原理與遙感圖像特征、遙感圖像處理、遙感目視解譯與制圖、計(jì)算機(jī)解譯以及遙感應(yīng)用等。隨著遙感技術(shù)的快速發(fā)展，遙感技術(shù)的基本原理和主體結(jié)構(gòu)雖未發(fā)生重大變化，但新的遙感臺和感應(yīng)器卻在不斷產(chǎn)生，而遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)也在不斷更新，因此遙感技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也在進(jìn)一步擴(kuò)大。及時把這種新知識融入到課堂教學(xué)中，不但可以開闊學(xué)生的眼界、激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，而且可以幫助學(xué)生優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)。

2.1.2 融入思政元素。在教學(xué)中，不斷挖掘遙感概論課程的思政元素，把思政元素有機(jī)融入在教學(xué)中，使教學(xué)和思政教育同向同行。比如，通過分組調(diào)研世界遙感發(fā)展歷史，我國遙感從弱到強(qiáng)的發(fā)展歷程，以及我國與世界遙感強(qiáng)國的技術(shù)差距對比，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神和科學(xué)意識、團(tuán)隊(duì)合作精神；通過控制點(diǎn)的選取以及不同控制點(diǎn)選取導(dǎo)致各種出錯情況的分析，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)規(guī)則的重要性，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)和職業(yè)精神。

2.2 多種教學(xué)方法綜合利用

2.2.1 理論教學(xué)采用網(wǎng)絡(luò)媒體資源與傳統(tǒng)教學(xué)法相結(jié)合。實(shí)踐證明，老師一味講、學(xué)生被動聽的教學(xué)效果并不好，必須改變過去填鴨式的講授方式，應(yīng)把傳統(tǒng)教學(xué)方法和現(xiàn)代教育技術(shù)手段緊密結(jié)合，運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體手段將學(xué)習(xí)內(nèi)容生動化、形象化、直觀化的呈獻(xiàn)給學(xué)生。

首先，在理論教學(xué)中，教師應(yīng)該綜合利用各種現(xiàn)代教育技術(shù)手段，比如雨課堂、微課、慕課視頻，把講授法和展示法、研討法緊密結(jié)合，通過豐富課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，提升學(xué)生的參與感和學(xué)習(xí)熱情。其次，適時應(yīng)用多媒體設(shè)備，把某些抽象化復(fù)雜的理論利用動畫、錄像等技術(shù)手段動態(tài)表現(xiàn)，深入淺出地介紹。比如，教師在介紹遙感成像過程時，可通Flaash動畫演示傳感器探測地物過程；在講解遙感衛(wèi)星時，可以通過視頻觀看衛(wèi)星發(fā)射的過程，以增強(qiáng)學(xué)生對遙感影像的感性認(rèn)知，從而提高對基礎(chǔ)知識的掌握。

2.2.2 課堂教學(xué)以探究模式統(tǒng)領(lǐng)全局。在課堂中以學(xué)生為主體，引導(dǎo)學(xué)生積極參加課堂教學(xué)活動，每節(jié)課上課之前先將重難點(diǎn)問題闡述清楚，并先設(shè)計(jì)源問題，引導(dǎo)學(xué)生一步步解題，鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，積極提出自己的見解，并根據(jù)授課內(nèi)容適時提出某些易混易錯的問題，以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和思考能力。比如，教師在講授遙感圖像分析時，首先根據(jù)教學(xué)要點(diǎn)設(shè)計(jì)若干個問題和相應(yīng)的子問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思、探究，嘗試提出解決辦法；在討論環(huán)節(jié)，適時拋出易混淆、易錯的題目，引發(fā)學(xué)生思考、討論。最后教師總結(jié)，針對重難點(diǎn)問題進(jìn)行抽絲剝繭，逐步去偽存真，完成知識點(diǎn)的講解，讓學(xué)生對每個知識點(diǎn)都有深刻的認(rèn)識和理解。

2.2.3 加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)。遙感概論課程需要學(xué)生掌握遙感圖像處理方法和具備解決實(shí)際問題的能力，是專業(yè)性很強(qiáng)的一門必修課。所以，必須合理地增加實(shí)踐課時量，使實(shí)踐課程更加廣泛化、精細(xì)化，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力與自主思考能力。本門課程改革后，實(shí)踐教學(xué)為24學(xué)時，教師除了可以設(shè)置實(shí)踐教學(xué)的關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)，如遙感圖像處理軟件基礎(chǔ)、圖象幾何校正、裁剪拼接外，還通過布置與設(shè)置重點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的實(shí)踐教學(xué)，使得學(xué)生能夠在參與實(shí)踐教學(xué)的過程當(dāng)中鞏固每一基本知識點(diǎn)，并且還能夠完成專題實(shí)踐內(nèi)容，以促進(jìn)學(xué)生系統(tǒng)地掌握遙感影像數(shù)據(jù)的獲取和處理，提高實(shí)踐創(chuàng)新能力等。同時引導(dǎo)學(xué)生在教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)課堂理論內(nèi)容，提高理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力。

2.2.4 課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外實(shí)踐聯(lián)系的能力培養(yǎng)。在課堂教學(xué)之外，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生主動參與科研項(xiàng)目以及競賽，把課堂學(xué)習(xí)活動和課外實(shí)踐活動有機(jī)聯(lián)系。課外活動是課程教學(xué)的重要補(bǔ)充，是促進(jìn)學(xué)生理解知識、形成技能的重要手段，還可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。通過項(xiàng)目的研究，學(xué)生可以接觸到最新的前沿課題和技術(shù)，培養(yǎng)自主創(chuàng)新以及探究學(xué)習(xí)的能力，同時也能參與解決社會實(shí)際問題，獲得一定的成就感。此外，通過項(xiàng)目的研究，為參加各種大學(xué)生比賽奠定了基礎(chǔ)，通過比賽培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識、團(tuán)隊(duì)合作能力，提高了學(xué)生的心理素質(zhì)。

2.2.5 建立多元化考評體系。課程考核采用多元化評估方式，評價指標(biāo)包括學(xué)生平時成績、討論表現(xiàn)、報(bào)告質(zhì)量、期末成果等內(nèi)容。提高了實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和課后作業(yè)成績的權(quán)重，適當(dāng)提高了閉卷考試中應(yīng)用綜述、問題解決類等綜合性問題的內(nèi)容和得分比重，并將平時成績涵蓋教學(xué)過程的所有環(huán)節(jié)。

3 教學(xué)效果

通過教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，學(xué)生上課的積極性明顯提高，對課程的認(rèn)可度與專業(yè)未來發(fā)展走向也有了明顯的變化，學(xué)生參加各種大學(xué)生比賽的數(shù)量也呈現(xiàn)逐步上升趨勢，多位學(xué)生獲得了SuperMap杯高校GIS比賽一等獎、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽二等獎，發(fā)表論文量也有所突破，對教學(xué)實(shí)踐評價反饋明顯好轉(zhuǎn)，學(xué)校就業(yè)率也有所提升，畢業(yè)自我評價、滿意度和畢業(yè)率都有明顯增加，課程團(tuán)隊(duì)對教學(xué)思政的認(rèn)知與了解也越來越深刻。