面向時空大數據發展需求的遙感實習與實踐教學改革

郭兵 張海玲 黃潔慧 姜琳

摘?要：隨著遙感科學及時空大數據的發展，高校中遙感課程實習及實踐的內容及形式已經無法滿足行業及相關產業對遙感人才素質培養的需求。結合本校的遙感實習及實踐課程的開展及實施，本文系統地梳理了當前普遍存在的問題并提出了積極的對策，可以為后續遙感實習及實踐教學改革提供一定借鑒和參考。

關鍵詞：時空大數據;遙感;實習;實踐;改革

在2015年國家制訂了“互聯網+”行動計劃，各行業幾乎都與互聯網、大數據相結合[1]，在當今信息爆炸的時代，包括高等教育行業在內的各個行業都已受到時空大數據的重大影響，傳統的教學如何適應時空大數據帶來的沖擊，是當代教育者需要思考和探索的重要問題[2]。

信息技術的快速發展促使遙感科學與技術逐漸成為一門新興的學科，其應用前景十分廣闊[3]。隨著遙感技術的快速發展及應用范圍的不斷拓寬，要求培養具備發散思維、靈敏洞察力和創新意識的跨學科復合型人才。與此同時，更要培養可以將理論聯系實踐、具有解決應用問題能力的人才，保證他們所需要的基本技能。因此，遙感人才的培養，不僅需要重視基礎理論，還要更加重視創新與實踐，因此，需要深化實習內容和實踐教學的改革，使學生更好地適應社會的需求和時代的發展。

一、當前遙感實習與實踐教學中存在的主要問題

遙感原理與應用是山東理工大學建筑工程學院地理信息科學和測繪工程本科專業的核心課程，然而現有課程的實習及實踐教學與社會對遙感科技工作的需求、學生就業崗位群和遙感應用型人才的要求不能很好地適應。當前國內各高校的遙感實習及實踐課程教學中普遍存在如下問題：

（一）快速發展的遙感技術與相對滯后的實習和實踐教學內容

遙感技術是一門以航空航天、傳感器和計算機等技術為基礎逐漸發展起來的新興學科，其涉及眾多的學科[3]。遙感技術的快速發展得益于計算機技術和航空航天技術的快速進步。當今社會，遙感數據的處理和分析方法不斷改進。而遙感課程的教材對于新的知識更新緩慢，或者更新不及時，學生獲得的都不是最新知識點，不能學以致用[4]。如果教師不能及時更新自己的知識點，這就會導致學生所學知識脫離實際，所學知識較老套，滿足不了以后學習和工作發展的需求。

（二）理論教學與實習及實踐教學比例失調

遙感課程是一門技術類課程，但我國高校中遙感課程實際以理論為主，實習及實踐課時普遍不多，學生很難有足夠的時間培養實踐能力[5]，這也反作用于理論學習，使學生對理論內容的理解也大打折扣，結果無形中導致教學內容局限于課本教材，使學生的學習興趣逐漸丟失。

（三）實習及實踐教學教材欠缺

我校選用的是教育部面向21世紀課程教材《遙感原理與應用》，目前尚沒有與之匹配的實習及實踐教材。因此，亟須基于我校自身的實習及實踐條件（硬件、軟件、數據和師資等），結合國內外主流的ERDAS、PCI或ENVI等遙感軟件，編寫適合本校實際情況的實習及實踐教材。

（四）綜合型和研究型實習及實踐比重低

知識驗證型實習及實踐強調基礎性和系統性，因此，實習及實踐主要以驗證知識、幫助理解遙感基本理論和實踐基本技能為主[4]。綜合型實習及實踐是將多個相關的實習及實踐內容結合，培養學生運用所學知識和技能進行綜合分析、解決問題的能力。研究型實習及實踐是學生在教師的指導下分析和解決實際應用問題，培養學生解決問題的能力。目前，實踐課程的教學大多以知識驗證型實習及實踐為主，綜合型實習及實踐為輔，缺乏研究型實習及實踐，抑制了學生積極性的發揮。

二、建議應對措施

時空大數據發展背景下，基于“新工科”建設要求的實習及實踐教學體系改革包括三方面：實習及實踐教學內容工程化改革;實習及實踐教學內容研究化改革;聯合企業以多種方式參與遙感實習與實踐教學模式及內容改革，并形成與之相匹配的多樣化考核方式。

（一）引導學生自主學習和探索，構建實習及實踐教學新模式

要達到“新工科”建設要求的關鍵是深化實習及實踐教學模式改革，提高實踐教學質量。實習及實踐教學模式改革需要實現由灌輸課堂向啟發課堂轉變、由知識課堂向能力課堂轉變、由句號課堂向問號課堂轉變，從而達到以學生為本，提高學生主動學習的能力。

（二）面向時空大數據發展需求的實習及實踐教學內容研究化和工程化改革

在時空大數據和人工智能大發展背景下，基于“新工科”建設要求的實習及實踐教學內容改革有三方面內容：針對畢業標準的“工程知識”“設計/開發解決方案”和“使用現代工具”要求，進行實習及實踐教學內容工程化改革;針對“研究”“問題分析”和“環境和可持續發展”要求，進行了實習及實踐教學內容的研究化改革;針對“工程與社會”“溝通”和“項目管理”要求，聯合企業以多種方式參與實習及實踐教學改革。

（三）創建校企聯合新模式，推動遙感實習及實踐課程持續和深入改革

工程教育認證的畢業標準中對于“工程與社會”“溝通”和“項目管理”提出了要求，要著重提升學生的語言交流、團隊協作和組織協調能力。為達到以上要求，可以憑借學校與企業的合作關系，聯合企業培養工程應用人才。高校的功能不僅僅是教授學生知識，更重要的一點是將學生所學的知識轉化成社會生產力，這樣才能推動社會的進步和發展，這就要求高校的科研資源充足，教師具備更高的水平。同時作為企業，企業應該不斷更新生產技術，將工程應用、技術成果產業化實現社會生產。只有高校和企業強強聯合，充分利用各自的優勢和資源，建立生產—教學聯合體，深化校企合作，才能創建校企聯合新模式。

（四）采取多樣化實習及實踐考核方式，構建全過程考核新模式

可采取全過程實習及實踐考核形式，即是對實習及實踐教學過程中的每一個節點實施的考核和課程結束進行的綜合性考核，以此對學生的學習情況做出綜合性評定，擬從階段性考核、考核方式多樣化和情景化考核三方面開展研究，力圖更加客觀、科學的實現學生實習及實踐課程成績的評定。

三、總結

遙感原理與應用是一門具有很強實踐性的課程，通過該課程教學不僅使學生具備豐富的理論基礎，而且還應掌握較強的實踐技術，更重要的是應提升解決不同應用領域和行業的復雜問題的能力。這種能力的培養離不開實踐教學，且應將其列為課程教學的主要組成部分。開展實踐教學的同時更應將理論和實際應用聯合起來，使學生更易于接受理論知識，提升學生分析問題和解決問題的能力，提高學生的人際交往能力、動手實踐能力、專業應用能力，增強團隊合作精神，逐漸建立獨立的科研和工作方法，為更好的發展奠定基礎。

參考文獻：

[1]李德仁，張良培，夏桂松.遙感大數據自動分析與數據挖掘[J].測繪學報，2014（12）：12111216.

[2]唐芳.大數據時代背景下的高職教學改革研討[J].教育現代化雜志，2018（11）：5859.

[3]張安定，衣華鵬，崔青春.《遙感原理》研究性教學的探索與實踐[J].測繪通報，2005（12）：5961.

[4]劉繼琳，萬幼川，馬吉平，等.遙感系列課程輔助實驗教學系統的設計與應用[J].實驗室研究與探索，2007（3）：7880.

[5]鄧磊，趙文吉，胡德勇.遙感課程實踐教學模式探索與教改實踐[J].科技創新導報，2012（7）：136137.

基金項目：2019教育部產學合作協同育人項目：新工科和工程教育專業認證背景下基于CDIO理念的高校遙感課程教學改革（201902208005）;2020年山東理工大學高等教育研究項目：工程教育專業認證背景下基于多元評價主體和Cloud模型的學生動態評價方法和體系研究

作者簡介：郭兵（1987—?），男，漢族，山東淄博人，博士，講師，研究方向：生態環境與災害遙感。

*通訊作者：張海玲，女，漢族，山東淄博人，碩士，講師，主要從事測繪方面的教學及研究。