《遙感概論》課程個性化學習教學模式探索

賈艷紅，焦明連，李海英，費鮮蕓，何學兆

（1.廣西師范大學 環境與資源學院，廣西 桂林541004；2.淮海工學院 測繪工程學院，江蘇 連云港 222005）

《遙感概論》課程個性化學習教學模式探索

賈艷紅1，焦明連2，李海英2，費鮮蕓2，何學兆2

（1.廣西師范大學 環境與資源學院，廣西 桂林541004；2.淮海工學院 測繪工程學院，江蘇 連云港 222005）

個性化學習模式效法我國傳統“因材施教”的教育思想，結合現代化教育方法，以調查方式了解和掌握學生個體的學習興趣和愛好方向，建立基于現代化信息技術手段的個性化教育服務平臺。以遙感應用案例為依托，建立了《遙感概論》課程個性化學習的教學模式。該模式從根本上激發了學生的學習興趣和課堂參與度，提高了學生的主動性和學習能力，為其他課程教學模式提供借鑒和參考。

個性化學習模式；教學模式；遙感概論；探索

遙感是20世紀60年代發展起來的綜合性空間對地觀測技術。作為獲取與更新地球信息的重要手段廣泛應用于測繪、地球科學、國土、農業、水利、城鄉建設、環境、氣象、海洋等諸多政府部門和社會、經濟領域，成為全球性“數字地球”計劃的重要支撐技術。隨著全球資源、能源與環境問題的激增，數字地球、智慧地球戰略不斷推進，越來越多的社會經濟領域迫切需要依靠遙感技術解決實際問題，社會對遙感專業人才的需求也日益增長[1-6]。

自20世紀80年代以來，各高校相關專業紛紛開設遙感類課程，《遙感概論》就成為各院校測繪類專業的首選課程。通過該課程的學習，可使測繪類專業學生對遙感技術有全面、概括性的認識，為日后深入學習遙感技術奠定基礎；也可使其他相關專業學生掌握一定的遙感理論知識與基本技能，引導其利用遙感技術解決相關問題。由于遙感具有特色鮮明、技術性強的特點，因此在《遙感概論》教學環節中要把好握專業知識的深度和技能操作的廣度，讓學生既能領悟遙感理論的專業特色，又能認識遙感技術的社會價值。

現有的《遙感概論》課程多是以傳統的課堂教學為主、實驗教學為輔的教學方式，通過教師“灌輸式”的教學方式實現對學生理論知識的傳授。遙感理論抽象，涉及物理學、空間科學、計算機科學、數學和地理學等諸多學科，“灌輸式”的教學方式必然導致學生參與少、互動少、氣氛不活躍。學生處于“要我學”的被動狀態，而不是“我要學”的主動狀態，因而導致學生在學習過程中存在惰性，并且缺乏激情和主動性，教學效果不理想[7]。

由于遙感專業技術性強，需要學生通過實際操作來認識遙感技術，但一些高校在遙感概論課程中只給少量學時用于實驗，有的甚至不開實驗課，這使得遙感技術的實用性很難被學生認識，有些學生難免會認為遙感技術是華而不實的東西，失去學習的興趣，在后續學習中也不愿選修遙感課程，更不必說深入學習遙感技術，影響我國遙感人才的培養和遙感事業的發展。因此，改革現有教學模式，探索新的《遙感概論》課程教學模式已迫在眉睫。本文通過分析《遙感概論》課程教學特點，探究分析個性化學習理念，并將二者有機結合，探索出有助于《遙感概論》課程教學健康發展的基于個性化學習的教學模式，為遙感類相關課程的教學提供借鑒。

1 課程特點和教學中存在的問題

1.1 課程特點

《遙感概論》是系統學習遙感技術的首選課程。由于遙感技術具有專業性、技術性強的特點，因此在遙感課程教學時，除了要加強理論知識講授外，還應提高學生的遙感技術應用水平。在目前強調應用型、創新型人才培養目標的引導下，《遙感概論》的教學應使學生既能夠掌握扎實的遙感理論與基本技能，又能引導學生利用遙感技術解決專業領域問題。這就要求教師在簡明扼要、重點突出地講授遙感理論知識的同時，結合實驗教學提升學生的遙感技術應用能力[8]。然而，合理把握教學深度并實現這一教學目標似乎不容易。

1.2 教學中存在的問題

在目前眾多高校的《遙感概論》教學中，理論性強、概念抽象是學生普遍反映的難點。遙感理論涉及到大量的物理學、數學、地理學方面的知識，學科交叉性強，這就要求學生具有一定的知識基礎，無論哪一學科知識的缺失都會影響學生正確理解遙感理論。但任何學科或專業都必須以扎實的理論知識作為學習的基礎，在這些基礎知識的幫助和指導下運用專業技能解決專業問題才是《遙感概論》這類具有專業性、技術性課程的正確學習途徑。但在目前《遙感概論》課程教學和學習過程中卻呈現出以下普遍性問題[7]：

1）理論課講授以教師為中心。以教師為中心的講授方式是必不可少的教學方式，但《遙感概論》理論抽象，導致教師在講授過程中多以“灌輸式”為主，這種枯燥的理論知識講述必將導致課堂氣氛不活躍，師生之間互動少，降低了學生的學習興趣。

2） 過于依賴多媒體教學。多媒體教學以直觀、生動、信息量大的優勢被教育行業廣泛采用。在《遙感概論》教學過程中，很多老師將文字難以描述、不易直觀講解的內容借助多媒體技術以圖形、圖像、視頻演示等形式展示出來，可以幫助學生更好地理解難點內容。然而一些教師在教學過程中過分依賴多媒體手段，把課本內容搬上PPT，以講授幻燈片內容為主，信息量大，講授速度快，忽略了學生的思考時間，致使部分學生跟不上講課速度，逐漸失去了對遙感理論的學習興趣。

3） 學生在實踐教學中缺乏主動性。對于《遙感概論》課程來說，實踐教學是遙感理論知識與應用技能之間溝通的橋梁。在實踐教學過程中，如果學生參與性強，當實踐成果完成后，學生學習的成就感也隨之產生，學習興趣也相應提高。但是部分教師為了讓學生掌握遙感專業軟件的使用，編制了詳細的實驗指導書，軟件操作界面全部截圖呈現，讓很多學生產生惰性，只需按部就班地完成任務，不用去思考實驗的原理和目的，影響實踐教學的效果。

4）學生的自學能力沒有得到足夠的鍛煉。遙感課程要求學生能有較強的自學能力，以滿足遙感技術不斷更新的需求。但目前《遙感概論》教學過程中，理論知識由教師全盤講授，實踐環節中教師也制定了詳細的實驗指導書，學生只是被動參與，很多教師未有意識地去培養學生的自學能力，致使學生在學習過該課程之后，進行專業實習和畢業設計時不知道如何選題、查找資料和進一步研究。

針對上述問題，為了更好地提高《遙感概論》課程的教學效果，有必要引入更為有效的教學模式，以改變目前教學中存在的問題。

2 個性化學習模式

個性化學習的思想源于個性化教育的理念。個性化教育（personalized education）是指通過對被教育對象的調查、研究、分析、測試、考核和診斷，根據社會環境的變化、未來社會發展趨勢、被教育對象的潛質和自我價值傾向以及被教育對象利益人的目標與要求，量身定制教育目標、教育計劃、輔導方案和執行管理系統。對被教育對象的心態、觀念、信念、思維能力、學習能力、創新能力、知識、技能、經驗等展開咨詢、策劃、教育和培訓，從而幫助被教育對象形成完整獨立的人格、優化自身個性、釋放生命潛能[9]。對于每個學習者來說，個性化學習就是對特定學習者進行全方位評價，發現并定制不同于他人的學習策略和學習方法，以提高學習者的學習效果。

個性化教育并不是新的教育理念，該理念最初可追溯到我國古代教育家孔子提出的“因材施教”的思想。但隨著教育從精英教育向大眾教育的轉變，一（教師）對一（學生）或者多（教師）對一（學生）的因材施教方式已很難實現，取而代之的是“粉筆和講課”式的教學策略和固定班級的授課模式，這在很大程度上僵化了教育模式，降低了學生的學習興趣。因此，“因材施教”的個性化學習模式在大眾教育背景下，由于教育資源和技術的限制，已成一種奢望。然而，信息技術的發展特別是網絡在教育中的應用，又使因材施教的個性化學習模式成為可能。學習者能夠根據自己的興趣特點、學習需求，借助信息技術和網絡資源獲取豐富的學習資源，得到個性化的服務和指導，自主控制學習進程。

隨著高等教育的普及和社會對人才創新能力要求的提高，大學教育應注重學生個人興趣與職業能力的培養，對于“個性化”主動學習的要求越來越高，因此需要為大學生提供一個“個性化”學習的平臺，這對于高等教育人才培養至關重要[10]。與大眾化相比，個性化應該著力于分析個體的需求，即了解每位學生的興趣愛好和職業發展方向，進而建立相應平臺為每位學生提供與眾不同的個性化教育服務。因此，個性化學習模式建立的重點是對學生個性化需求的調查和個性化教育服務平臺的建設兩個方面。《遙感概論》課程的個性化學習模式亦是如此。

3 教學模式探索

在個性化學習模式的指引下，對于《遙感概論》這一專業性和技術性都很強的課程來說，理論知識是學生了解遙感專業的基礎，必須通過一定手段使學生真正熱愛和自覺地去學習。遙感技術性強的特點主要體現在運用遙感專業軟件解決相關問題，這部分雖然有一定難度，但是和現實結合緊密，能激發學生的學習興趣。因此，筆者教學團隊在《遙感概論》教學環節中，以專業操作訓練為手段，結合遙感技術的應用案例，先激發學生對該課程的學習興趣，再以應用案例為依托，為學生講述該案例中涉及到的理論知識，探索出了一條行之有效的基于個性化學習模式的《遙感概論》教學模式。

首先，用遙感應用案例調動學生對《遙感概論》課程的學習興趣。在課程開始，結合近期社會上影響較大的遙感應用案例，如遙感技術在甘肅舟曲泥石流災害監測中的應用，遙感技術在太湖水體污染監測中的應用，遙感技術在森林火災監測預警、霧霾分布監測等方面的應用等，采用多媒體教學手段使學生直觀、深入地了解遙感技術在現實社會生活中發揮的重要作用，使學生了解“遙感能干什么”，激發學生的對本課程的興趣。

其次，通過調查交流的方式了解學生對《遙感概論》課程的個性化學習需求。通過面對面交流、布置作業、QQ群討論、微信互動等多渠道交流方式，了解每位學生對《遙感概論》課程的興趣點。由于學生的興趣愛好不同，對《遙感概論》課程學習的需求也不同。調查發現，一部分學生期望了解具體案例中的理論原理，一部分學生想知道如何運用遙感技術實現案例分析，還有一部分學生更喜歡探索遙感技術在現實生活中的其他應用。通過個性化需求調查，了解學生的興趣點，就可以有的放矢地開展后續的《遙感概論》課程教學工作。

再次，根據學生不同的興趣點，讓每位學生根據自己的興趣點收集一個現實的遙感應用案例，了解案例本身以及相關的遙感理論和技術手段，通過多媒體課件在課堂上講述自己的成果。這種教學方式不僅鍛煉了學生資料查閱、材料組織、成果呈現等方面的能力，而且讓全班同學了解和認識到了更多的遙感應用案例及其理論技術知識。由于每位學生的興趣點不同，講述過程中的側重點也不同，這就使學生獲得了更多的《遙感概論》知識。在交流過程中還可以激發學生新的興趣點。在這個環節中，教師的作用是組織者和引導者，對學生遇到的普遍性問題和課程的重點、難點可以有針對性地開展課堂講述和軟件演示，而不是簡單的知識灌輸。

然后，通過建立基于學生個性化需求的個性化教育服務平臺，建設《遙感概論》課程知識庫。通過建立課程網站和交流平臺的方式將教師所有的授課內容，包括教學的重點、難點、課程考核要求、題庫資料等內容在網站上予以公布，同時將教師平時教學、科研、指導學生畢業設計的相關成果和學生原創性的案例也公布在網站上作為遙感技術應用案例供學生參考和閱讀，此外通過QQ、微信等互動平臺解決學生提出的問題，也可在線互動激發其他同學的參與熱情，共同學習。在交流過程中通過獎勵論壇積分的方式激發學生之間相互解決問題的熱情，論壇積分也可沖抵一定的課程考核成績（沖抵標準和比例在課前統一公示），極大地提高了學生的參與性和學習熱情。

個性化的學習模式需要有個性化的考試模式相適應。由于目前網絡條件便利，網絡資源豐富，大學圖書館、電子閱覽室、開放實驗室、專業培訓機構、學習論壇和社區都很發達，為學生個性化學習提供了便利的條件。網絡環境為實現個性化學習提供了良好的基礎，但也為部分學生不勞而獲提供了方便，因此在個性化的學習模式下，鼓勵學生完成個性化的遙感應用案例分析，從案例研究背景、資料收集、數據處理、結果分析和討論等關鍵環節考察學生對遙感知識和技能的掌握程度。對《遙感概論》課程的考核是通過課題庫給每位學生生成個性化考核試題，對學生感興趣的知識點多選擇一些題目，興趣不高的方面只做最基本的考核要求，這增強了學生的信心，讓他們不至于因為題目回答不上而影響繼續學習的興趣。題庫全部向學生公開，所有學生都可以隨時瀏覽。教師還利用課余時間以有獎問答的形式考核題庫中的一些知識點，提高學生平時學習的積極性。獎勵可以是論壇積分、專業期刊雜志、新近高水平科研論文、新案例成果、小禮物等。

4 結 語

《遙感概論》作為各高校測繪類專業遙感課程的先修基礎課和遙感相關專業、通識類課程的首選課程，提高其教學質量一直是該領域教師追求的目標。在現代化教育方法不斷更新的今天，如何合理選擇教育模式，指導學生建立正確的學習方法也是教育工作者面臨的現實問題。經過一年多的教學實驗，該教學模式顯著提升了學生對《遙感概論》課程學習的興趣，課堂參與度明顯提升，主動學習的現象更加明顯，從根本上解決了學生對遙感課程缺乏激情、教學效果不理想的問題，也為其他課程的學習提供了借鑒和參考。

[1] 梅安新,彭望綠,秦其明,等.遙感導論[M].北京:高等教育出版社,2001

[2] 劉慧平,秦其明,彭望綠,等.遙感實習教程[M].北京:高等教育出版社,2001

[3] 孫家柄,倪玲,周軍其,等.遙感原理與應用[M].武漢:武漢大學出版社,2003

[4] 趙英時.遙感應用分析原理與方法[M].北京:科學出版社,2003

[5] 趙銀娣.《遙感原理與應用》課程教學改革探析[J].中國成人教育,2008,(10):168-169

[6] 丁鳳,范鵬宇.《遙感與GIS綜合》課程教學改革與實踐[J].測繪科學,2011,36(5):240-242

[7] 李海英,彭紅春.遙感與GIS教學改革探討[J].淮海工學院學報（社會科學版）,2011,9(22):87-89

[8] 孔祥生,錢永剛,張安定,等.《遙感概論實驗》課程教學改革與實踐[J].測繪科學,2013,38(1):183-186

[9] 劉慧.個性化教育學習心得體會[DB/OL].[2015-05-28] http://wenku.baidu.com/link?url=MY99dZu-3T7zFSrtiak 7ii1hegbn8C--uwXWuS-XaaRhYjlE2x_zKChUP2llAhn3wI8 Md_3NMYvpUqbArIkdyRcYHC518OZ5ToEuzakWIpq

[10] 朱李莉,黃傳峰.應用型本科院校在“個性化”學習模式構建中存在的問題與對策[J].科技信息,2013,(10)：185

P237

B

1672-4623（2016）10-0104-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.10.033

賈艷紅，博士，講師，主要從事遙感和GIS應用方面的教學和科研工作。

2015-08-27。

項目來源：國家自然科學基金資助項目（91025022）；江蘇省教育廳高校哲學社會科學基金資助項目（2013SJB840004）；連云港市社科基金資助項目（kx13013）；淮海工學院教學改革研究課題資助項目（XJG2012-3-20）；江蘇省海洋科學與技術優勢學科資助項目。