遙感概論課程教學創新設計

喻小倩

（重慶財經學院 重慶 401320）

遙感概論課程是我國高等院校地理學科專業的一門重要基礎課。該課程著重反映了現代遙感技術的最新研究成果和實際應用內容，并緊密結合社會經濟發展實踐，詳細闡述了有關現代遙感技術的圖像成像原理，以及常用遙感圖像處理方法等基本知識。為了進一步提升遙感概論課程的教學質量，本研究對該門課程做了一系列教學創新實踐。

1 遙感概論課程教學存在的問題

通過近年來的課堂教學反饋，傳統的教學方法或“理論+案例+多媒體”的教學方法成效不佳，突出表現是課堂教學中主要依靠老師的強化灌輸，一旦面臨實踐問題或項目，學生對知識點的把握系統性不強，項目執行能力差且滯后，具體原因分析如下：

1.1 知識體系需要及時更新。當前，由于遙感技術的高速發展，導致社會上對遙感專業人才的需求日益增加，而現在高校相關專業的教材內容一般只強調基礎性和理論性，對實踐應用和學術前沿重視不足，教材中對于中國近年蓬勃發展和獲得廣泛應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、快鳥等衛星影像技術、中國的風云四號天氣衛星、EOS-MODIS數據、高光譜遙感技術、激光雷達技術等，教材內容滯后導致學生無法了解學科發展動態。

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

1.3 實踐教學環節較為薄弱。遙感技術包括理論和實踐兩部分，理論是遙感技術的基礎支撐，實踐可以培養學生的應用能力。但是在培養方案中，理論占大部分學時，實踐學時很少，在有限的學時內，實驗教學更多地停留在室內圖像的處理與分析上，導致學生無法全面掌握理論應用的方法，對一些實驗操作的目的和內涵缺乏較為深入的理解。

2 教學創新設計

本課程針對教學過程中存在的問題從以下幾個方面進行了創新改革的研究。

2.1 教學內容體系創新

2.1.1 教學內容及時更新。遙感概論課程涉及的內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、計算機解譯以及遙感應用等。隨著遙感技術的快速發展，遙感技術的基本原理和主體結構雖未發生重大變化，但新的遙感臺和感應器卻在不斷產生，而遙感數據處理技術也在不斷更新，因此遙感技術的應用領域也在進一步擴大。及時把這種新知識融入到課堂教學中，不但可以開闊學生的眼界、激發學習熱情，而且可以幫助學生優化知識結構。

2.1.2 融入思政元素。在教學中，不斷挖掘遙感概論課程的思政元素，把思政元素有機融入在教學中，使教學和思政教育同向同行。比如，通過分組調研世界遙感發展歷史，我國遙感從弱到強的發展歷程，以及我國與世界遙感強國的技術差距對比，培養學生的愛國主義精神和科學意識、團隊合作精神；通過控制點的選取以及不同控制點選取導致各種出錯情況的分析，向學生強調規則的重要性，培養學生嚴謹求實的工作作風和職業精神。

2.2 多種教學方法綜合利用

2.2.1 理論教學采用網絡媒體資源與傳統教學法相結合。實踐證明，老師一味講、學生被動聽的教學效果并不好，必須改變過去填鴨式的講授方式，應把傳統教學方法和現代教育技術手段緊密結合，運用計算機網絡和多媒體手段將學習內容生動化、形象化、直觀化的呈獻給學生。

首先，在理論教學中，教師應該綜合利用各種現代教育技術手段，比如雨課堂、微課、慕課視頻，把講授法和展示法、研討法緊密結合，通過豐富課堂教學設計，提升學生的參與感和學習熱情。其次，適時應用多媒體設備，把某些抽象化復雜的理論利用動畫、錄像等技術手段動態表現，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；在講解遙感衛星時，可以通過視頻觀看衛星發射的過程，以增強學生對遙感影像的感性認知，從而提高對基礎知識的掌握。

2.2.2 課堂教學以探究模式統領全局。在課堂中以學生為主體，引導學生積極參加課堂教學活動，每節課上課之前先將重難點問題闡述清楚，并先設計源問題，引導學生一步步解題，鼓勵學生大膽質疑，積極提出自己的見解，并根據授課內容適時提出某些易混易錯的問題，以培養學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，首先根據教學要點設計若干個問題和相應的子問題，引導學生進行反思、探究，嘗試提出解決辦法；在討論環節，適時拋出易混淆、易錯的題目，引發學生思考、討論。最后教師總結，針對重難點問題進行抽絲剝繭，逐步去偽存真，完成知識點的講解，讓學生對每個知識點都有深刻的認識和理解。

2.2.3 加強實踐環節的教學。遙感概論課程需要學生掌握遙感圖像處理方法和具備解決實際問題的能力，是專業性很強的一門必修課。所以，必須合理地增加實踐課時量，使實踐課程更加廣泛化、精細化，以提高學生的實踐能力與自主思考能力。本門課程改革后，實踐教學為24學時，教師除了可以設置實踐教學的關鍵性節點，如遙感圖像處理軟件基礎、圖象幾何校正、裁剪拼接外，還通過布置與設置重點節點的實踐教學，使得學生能夠在參與實踐教學的過程當中鞏固每一基本知識點，并且還能夠完成專題實踐內容，以促進學生系統地掌握遙感影像數據的獲取和處理，提高實踐創新能力等。同時引導學生在教學實踐中總結課堂理論內容，提高理論與實踐相結合的能力。

2.2.4 課內學習與課外實踐聯系的能力培養。在課堂教學之外，應該引導學生主動參與科研項目以及競賽，把課堂學習活動和課外實踐活動有機聯系。課外活動是課程教學的重要補充，是促進學生理解知識、形成技能的重要手段，還可以激發學生的創造性思維。通過項目的研究，學生可以接觸到最新的前沿課題和技術，培養自主創新以及探究學習的能力，同時也能參與解決社會實際問題，獲得一定的成就感。此外，通過項目的研究，為參加各種大學生比賽奠定了基礎，通過比賽培養了學生的創新意識、團隊合作能力，提高了學生的心理素質。

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，評價指標包括學生平時成績、討論表現、報告質量、期末成果等內容。提高了實驗環節和課后作業成績的權重，適當提高了閉卷考試中應用綜述、問題解決類等綜合性問題的內容和得分比重，并將平時成績涵蓋教學過程的所有環節。

3 教學效果

通過教學創新設計，學生上課的積極性明顯提高，對課程的認可度與專業未來發展走向也有了明顯的變化，學生參加各種大學生比賽的數量也呈現逐步上升趨勢，多位學生獲得了SuperMap杯高校GIS比賽一等獎、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽二等獎，發表論文量也有所突破，對教學實踐評價反饋明顯好轉，學校就業率也有所提升，畢業自我評價、滿意度和畢業率都有明顯增加，課程團隊對教學思政的認知與了解也越來越深刻。