基于OBE理念的“遙感概論”課程“3+3”教學(xué)模式實踐與探索

摘 要：基于OBE（成果導(dǎo)向教育）理念，課程組針對“遙感概論”課程進(jìn)行了多年的實踐探索，通過聚焦學(xué)生學(xué)習(xí)成果，不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計和實施策略，摸索并實施了“3+3”課堂教學(xué)模式?；凇?+3”教學(xué)模式，通過調(diào)整教學(xué)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化課程目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容、重構(gòu)評價體系來全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗與成效，“3+3”教學(xué)模式實施，不僅使學(xué)生扎實掌握知識，同時培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)的能力，進(jìn)一步拓寬思維視野。在教學(xué)實踐中這一模式得到了充分應(yīng)用，并取得了顯著的學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：課程改革；遙感概論；“3+3”模式

Abstract：Based on the OutcomesBased Education（OBE）concept，the course team has conducted years of practical exploration in the Introduction to Remote Sensing course.By focusing on student learning outcomes，the teaching design and implementation strategies have been continuously optimized，leading to the development and application of the \"3+3\" classroom teaching model.This model enhances the overall student learning experience and outcomes through adjustments in teaching structure，optimization of course objectives and content，and reconstruction of the assessment system.The implementation of the \"3+3\" teaching model not only enables students to solidify their knowledge but also cultivates their ability for autonomous learning and broadens their thinking perspectives.This model has been fully applied in teaching practice and has achieved significant student learning results.

Keywords：Curriculum Reform；Introduction to Remote Sensing；\"3+3\" Model

OBE（Outcomes Based Education）即成果導(dǎo)向教育［13］，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，聚焦學(xué)生通過教育過程最后所取得的學(xué)習(xí)成果［4］。“遙感概論”課程是地理科學(xué)（師范）專業(yè)在第3學(xué)期開設(shè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程，課時32（不包含實驗課時）。地理科學(xué)（師范）專業(yè)旨在培養(yǎng)中學(xué)地理教師，在教材上選用沙晉明主編的《遙感原理與應(yīng)用》（第二版），該教材為全國普通高等教育師范類地理系列教材?；贠BE理念，課程組針對“遙感概論”課程進(jìn)行了多年的實踐探索，通過聚焦學(xué)生學(xué)習(xí)成果，不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計和實施策略，摸索并實施了“3+3”課堂教學(xué)模式，這一教學(xué)模式在課堂教學(xué)中得到了充分的應(yīng)用，并取得了顯著的學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

一、課程基本情況

地理科學(xué)（師范）專業(yè)在招生時文理兼收，部分學(xué)生理科基礎(chǔ)相對薄弱，雖然前期已經(jīng)開設(shè)了“高等數(shù)學(xué)”“大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)”“C語言程序設(shè)計”等數(shù)學(xué)和計算機(jī)類的基礎(chǔ)課程，也學(xué)習(xí)了“地圖學(xué)”“自然地理”“地球概論”等學(xué)科基礎(chǔ)課程，但“遙感概論”課程由于涵蓋了大量的物理、數(shù)學(xué)和計算機(jī)科學(xué)知識，理論性強(qiáng)且抽象度高，對理科基礎(chǔ)較差的學(xué)生來說，理解和掌握這些理論知識可能會感到吃力。

二、“3+3”課堂教學(xué)模式

如右圖所示，“3+3”課堂教學(xué)模式即三個環(huán)節(jié)、三部分內(nèi)容，是在明確課程學(xué)習(xí)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，精心設(shè)計教學(xué)過程，通過課前學(xué)習(xí)、課堂輔導(dǎo)、課后拓展三個核心環(huán)節(jié)，使學(xué)生實現(xiàn)對課程任務(wù)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。同時，在各個教學(xué)環(huán)節(jié)（課前學(xué)習(xí)、課堂輔導(dǎo)、課后拓展）中都設(shè)計了三部分具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容，以全面支撐課程教學(xué)，確保學(xué)生能夠系統(tǒng)地掌握課程知識，實現(xiàn)課程學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（一）課前學(xué)習(xí)，夯實基礎(chǔ)

課前學(xué)習(xí)要求在課程開始前（至少一周），通過學(xué)習(xí)通平臺發(fā)布課前學(xué)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)習(xí)任務(wù)能夠清晰闡述學(xué)習(xí)目標(biāo)，使絕大部分學(xué)生能夠通過努力自主完成。課前學(xué)習(xí)包括三部分內(nèi)容，即課程學(xué)習(xí)、知識討論、學(xué)習(xí)檢測。

“3+3”教學(xué)模式示意圖

課程學(xué)習(xí)過程先向?qū)W生發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，然后要求學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)完成教材中相應(yīng)章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)、完成課程章節(jié)的PPT學(xué)習(xí)、完成課程章節(jié)的視頻學(xué)習(xí)。

以教材中第二章第三節(jié)《大氣對遙感監(jiān)測的影響》為例，要求學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)，掌握表1中的學(xué)習(xí)內(nèi)容并達(dá)成相關(guān)學(xué)習(xí)目標(biāo)。

表1 學(xué)習(xí)目標(biāo)域?qū)W習(xí)內(nèi)容

學(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)習(xí)內(nèi)容

1.了解大氣成分與大氣結(jié)構(gòu)的基本特征

2.理解并掌握大氣中不同成分對太陽輻射的吸收率，以及太陽輻射衰減的主要原因

3.熟練掌握大氣散射、大氣窗口的相關(guān)概念及其在遙感探測中的重要意義

4.學(xué)會在遙感探測實踐中靈活應(yīng)用大氣散射和大氣窗口知識

1.大氣成分與結(jié)構(gòu)

主要大氣成分：氣體-N2、O2、H2O、CO、CO2、N2O、CH4、O3；懸浮微?！獕m埃、冰晶、水滴等

大氣結(jié)構(gòu)：對流層、平流層、電離層、外大氣層

2.大氣對太陽輻射的影響

大氣的反射作用、大氣的吸收作用（O2、O3、H2O、CO2）、大氣吸收譜

3.大氣的散射作用

瑞利散射、米氏散射、非選擇性散射

4.大氣窗口

概念、常用電磁輻射波段及應(yīng)用

知識討論部分，根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置討論題，要求學(xué)習(xí)在完成課程學(xué)習(xí)后參與討論，積極表達(dá)自己觀點和見解。

以《大氣對遙感監(jiān)測的影響》章節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容為例，根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)置以下討論題。

（1）請列舉并描述大氣中的主要成分，并討論它們對遙感監(jiān)測的基本影響。

（2）大氣結(jié)構(gòu)各層之間對遙感信號的傳輸有什么意義？

（3）太陽輻射衰減的主要原因是什么，并闡述其對遙感監(jiān)測的影響。

（4）在遙感探測實踐中，如何應(yīng)用大氣散射知識來優(yōu)化監(jiān)測結(jié)果？

（5）如何利用大氣窗口選擇最佳的遙感監(jiān)測時段和波段。

學(xué)習(xí)檢測部分，在課前學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，除了發(fā)布學(xué)習(xí)內(nèi)容和討論題，同時對課前學(xué)習(xí)環(huán)境實施學(xué)習(xí)檢測與課前學(xué)習(xí)管理。學(xué)習(xí)檢測通過發(fā)布章節(jié)檢測題，供學(xué)生自學(xué)后自我檢測，支持重復(fù)答題以鞏固知識。課前學(xué)習(xí)管理包括課前學(xué)習(xí)監(jiān)控、學(xué)習(xí)結(jié)果干預(yù)，課前學(xué)習(xí)監(jiān)控主要通過學(xué)習(xí)通記錄的學(xué)生學(xué)習(xí)活動了解學(xué)生自學(xué)情況，包括PPT學(xué)習(xí)、視頻觀看及討論參與情況；學(xué)習(xí)結(jié)果干預(yù)主要針對未進(jìn)行課前學(xué)習(xí)或課前學(xué)習(xí)時長不足的學(xué)生，對其進(jìn)行學(xué)習(xí)督促干預(yù)。針對學(xué)習(xí)時長適當(dāng)?shù)珯z測結(jié)果較差的學(xué)生，了解原因后重點輔導(dǎo)。同時根據(jù)學(xué)習(xí)檢測和學(xué)生參與討論的結(jié)果，了解學(xué)生已掌握、需鞏固和重點講解的知識，評估其對知識的理解掌握程度。

（二）課堂輔導(dǎo)，深化理解

課堂教學(xué)根據(jù)課前學(xué)習(xí)的檢查結(jié)果和學(xué)生討論的表現(xiàn)，進(jìn)行有針對性的教學(xué)設(shè)計。重點在于深入講解重難點知識，并確保為學(xué)生提供充分的答疑時間。通過這樣的教學(xué)策略，旨在強(qiáng)化學(xué)生對核心內(nèi)容的理解，解答學(xué)生在自學(xué)過程中遇到的疑惑，從而提升整體的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。該環(huán)節(jié)包括重點講授、課堂答疑、交流討論三部分內(nèi)容。

重點講授根據(jù)學(xué)生課前的討論情況和課前學(xué)習(xí)檢測結(jié)果，進(jìn)行有針對性的課堂教學(xué)設(shè)計。特別關(guān)注學(xué)生存疑和未完全掌握的知識點，將其作為課堂教學(xué)的重點進(jìn)行深入講授，確保學(xué)生能夠全面理解和掌握核心內(nèi)容，提升教學(xué)效果。

課堂答疑過程確保學(xué)生問題得到及時解決，每小節(jié)課50分鐘，根據(jù)課堂內(nèi)容每節(jié)課留出5～10分鐘進(jìn)行課堂答疑，解答學(xué)生提出的問題。課堂中鼓勵學(xué)生積極提問，對于課堂中不能及時解答的問題，在第二節(jié)課的第一時間給予解答，確保學(xué)生的每一個疑問都能得到及時、有效的回應(yīng)。

交流討論過程針對課前學(xué)習(xí)中的“知識討論”環(huán)節(jié)，整理出學(xué)生討論結(jié)果中的主要觀點，設(shè)計具有延展性的討論題目。在課堂上，將學(xué)生進(jìn)行分組，先利用5分鐘的時間進(jìn)行小組討論，讓小組成員充分交流、碰撞思想。隨后，各小組形成統(tǒng)一意見后，再進(jìn)行小組間的討論，進(jìn)一步拓寬思路、深化理解。交流討論目的在于，在鞏固知識的同時，通過交流討論打開學(xué)生的思路，培養(yǎng)他們的批判性思維和創(chuàng)新能力，同時也提高學(xué)生之間的相互交流合作能力。

以《大氣對遙感監(jiān)測的影響》章節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容為例，課堂教學(xué)設(shè)計如表2所示：

（三）課后拓展，拓寬思路

課后拓展作為教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分，其目的與意義有以下內(nèi)容。首先，通過課后拓展活動，幫助學(xué)生進(jìn)行知識的復(fù)習(xí)與鞏固，加深他們對課堂所學(xué)內(nèi)容的理解和記憶；其次，借助課后拓展，培養(yǎng)學(xué)生自主探索的習(xí)慣和能力，鼓勵他們在課外時間也能保持對知識的渴望和追求，學(xué)會獨立思考和解決問題；最后，通過團(tuán)隊合作完成課后拓展任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊意識和協(xié)作精神，讓他們在實踐中學(xué)會溝通、協(xié)調(diào)和合作，共同為達(dá)成目標(biāo)而努力。這一環(huán)節(jié)包括知識鞏固、小組實踐、學(xué)生互評三部分內(nèi)容。

知識鞏固方面，為了有效鞏固學(xué)生所學(xué)知識，課程組重視課后練習(xí)作業(yè)的布置。通過精心設(shè)計課后作業(yè)，旨在引導(dǎo)學(xué)生對課堂所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固，加深他們對知識點的理解和記憶。希望學(xué)生通過完成課后作業(yè)牢固掌握所學(xué)知識的同時，還能培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)和問題解決能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定堅實基礎(chǔ)。

小組實踐方面，旨在通過布置小組大作業(yè)來提升學(xué)生的綜合能力。小組大作業(yè)不僅要求學(xué)生搜集資料、提取有用信息，還鼓勵他們學(xué)習(xí)課程外的知識和技能，如PPT制作、海報制作、視頻制作（例如為我國風(fēng)云系列衛(wèi)星制作宣傳海報，包括衛(wèi)星特點、應(yīng)用等；制作PPT向同學(xué)們介紹我國遙感衛(wèi)星的應(yīng)用；制作科普視頻，介紹遙感圖像解譯標(biāo)志）等。在完成大作業(yè)的過程中，學(xué)生需要相互合作、共同努力，這有助于培養(yǎng)他們的團(tuán)隊合作意識。同時，通過自主學(xué)習(xí)和探索，學(xué)生能夠不斷提升自我綜合能力，為未來學(xué)習(xí)和生活奠定堅實基礎(chǔ)，還能讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)、在合作中成長，全面提升他們的綜合素質(zhì)。

學(xué)生互評方面，針對課前、課中、課后的不同學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，設(shè)置學(xué)生互評機(jī)制，旨在提升學(xué)習(xí)質(zhì)量與促進(jìn)自我反思。課前知識討論互評：學(xué)生評價課前知識討論的學(xué)習(xí)結(jié)果，促使學(xué)生在準(zhǔn)備討論時更加投入，力求表現(xiàn)最佳。課中交流討論互評：在課堂交流討論環(huán)節(jié)，學(xué)生相互評價，通過對比其他小組觀點結(jié)論，檢查自身學(xué)習(xí)成果，發(fā)現(xiàn)并糾正錯誤。課后小組實踐互評：課后小組實踐中，學(xué)生互評機(jī)制能有效激發(fā)小組間互相學(xué)習(xí)意識，促使各小組在完成大作業(yè)的過程中，不斷汲取新知識、學(xué)習(xí)新技能，精益求精，使小組作業(yè)打磨至最佳狀態(tài)。

三、課程評價體系的重構(gòu)

對課程學(xué)習(xí)的評價不止關(guān)注學(xué)生的期末考試成績，還重視他們在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和努力。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案制定課程考核方式及比重，對課程教學(xué)質(zhì)量評價、學(xué)生學(xué)習(xí)成效、學(xué)生學(xué)習(xí)過程評價進(jìn)行重構(gòu)，建立課程形成性考核機(jī)制，從學(xué)生理論素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度、努力程度、行為表現(xiàn)、綜合能力等多方面的評估和考核。

考核主要由平時成績、期末考試成績兩部分組成，其中平時成績占40%，期末考試成績占60%。40%的平時成績中通過增加過程性考核指標(biāo)，使評價指標(biāo)多元化，激勵學(xué)生參與教學(xué)全過程，考核指標(biāo)依據(jù)課堂出勤情況、課堂討論參與、課前學(xué)習(xí)完成情況、課后學(xué)習(xí)完成情況等來制定，具體如下：總成績=課堂出勤成績（5%）+課堂討論成績（5%）+課前學(xué)習(xí)完成度（15%）+課后學(xué)習(xí)完成度（15%）+課程期末成績（60%）。其中課前學(xué)習(xí)完成情況包括課前視頻、課件觀看情況、參與討論程度、完成學(xué)習(xí)檢測情況，課后作業(yè)完成情況包括個人課后作業(yè)完成質(zhì)量、小組實踐作業(yè)完成情況及個人參與程度。通過全過程的考核評價充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和探索性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)成效。

結(jié)語

在“遙感概論”課程的教學(xué)中，課程組積極探索并實踐“3+3”教學(xué)模式，旨在通過調(diào)整教學(xué)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化課程目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容、重構(gòu)評價體系來全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗與成效。同時，為全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，課程組結(jié)合過程性評價體系，對學(xué)生的理論素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度、努力程度、行為表現(xiàn)、綜合能力等方面進(jìn)行全面的評估和考核。

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基金項目：隴東學(xué)院2023年校級人才培養(yǎng)質(zhì)量提升項目“OBE理念下混合式教學(xué)改革探究與實踐——以遙感概論課程為例”（LDXY2023D25）

作者簡介：張涵玥（1993— ），女，漢族，甘肅慶陽人，碩士研究生，講師，研究方向：地理空間分析與建模。