地方高校“遥感概论”课程教学改革研究

1、地方高校“遥感概论”课程教学改革研究遥感作为重要的对地观测技术， 为国家空间基础设施建设中 地理空间数据的获取， 提供了重要的技术方法和手段 1 。目前， 遥感与全球定位导航系统、地理信息系统构成的“ 3S技术，为 地理学的研究提供了现代化的研究方法和技术手段， 在国民经济 和社会发展中得到广泛的应用 2 。遥感具有专业性、技术性较 强的特点， 在高校应用型人才培养中， 提高学生遥感实践及应用 能力，培养学生结合专业知识解决生产实践过程中遇到的各种实 际问题 3 。同时，经济社会的发展对遥感高技能人才的需求越 来越大，对“遥感概论”课程实用性的教学目标的要求也越来越 强4 。贵州工程应用技术学

2、院地理科学专业 2013 版培养方案指 出，地理科学专业毕业生应具备掌握遥感、 地理信息系统、 地图、 野外观测、 实验室分析模拟等现代地理研究方法和技能， 同时将 “遥感概论”课程作为地理科学专业一门重要的专业基础课。 地 理科学专业学生学习遥感的目的在于掌握遥感基本原理、 掌握遥 感图像处理及应用的基本理论和方法， 能够运用专业遥感图像处 理软件（如ENVI、ERDAS）进行遥感图像处理和专题遥感应用 研究， 通过遥感理论学习和实践能力的培养， 使学生能够借助遥 感技术和方法，解决实际问题 5 。经过几年的教学实践，笔者 以贵州工程应用技术学院为例， 对西部欠发达地区地方高校地理 科学专业

3、中遥感课程的教学现状进行分析， 通过对遥感课程的教 学内容、 教学方法和教学评价手段进行改革， 为地方高校地理科 学专业学生实践能力的提高及应用型人才的培养提供参考与思 路。一、“遥感概论”课程教学现状 经过几年的“遥感概论”课程教学实践， 笔者发现贵州工程 应用技术学院地理科学专业“遥感概论”课程教学过程中存在 一些问题，主要体现在。（一）理论课教材陈旧目前国内遥感类教材大多较为陈旧、 更新较慢， 滞后于遥感 技术的快速发展， 无法与日益更新的遥感技术发展相一致， 与社 会对于毕业生的要求相距甚远 6 。贵州工程应用技术学院地理 科学专业学生使用的教材是高等教育出版社“遥感导论” （梅安 新

4、等），该教材于 2001 年出版，之后再无进行修订再版。然而， 近年来无论是从多光谱到高光谱， 还是从高空间分辨率到高时间 分辨率， 国内外遥感技术都有了较大的发展。 我国遥感技术及应 用近年来蓬勃发展，其中以 “十二五”期间实现“百箭百星” 计划，年均发射卫星 20次左右， 以及到 2020 年左右建成由 5颗 静止轨道卫星和 30 颗非静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗卫 星导航系统。 遥感技术发展的日新月异， 而该教材的内容很大部 分已不能适用于当前遥感技术的发展，如国外的SPOT 5、QuickBird 、Worldview 等高空间分辨率卫星，国产资源系列、 环境系列、高分系列遥感卫星

5、等均未涉及。20132014学年第 一学期由于教务处无法订到该教材， 通过征求各方意见， 选用武 汉大学出版社孙家？m主编的国家精品课程教材遥感原理与应 用，该教材于 2013 年 6月出版第 3 版，相比其他教材，其内 容上有所更新， 加入了遥感新技术等方面的内容， 但是教材过于 注重遥感理论知识， 对于西部欠发达地区高校的地理科学专业学 生来说，理论内容过深，部分内容甚至晦涩难懂，这使学生学习 积极性受挫，无法适用于我校应用型人才培养的目标。（二）实验教学课时少，缺乏合适的实验素材 现代遥感技术的研究及应用对学生的动手能力及应用实践 能力的要求较高， 实验教学是理论教学的延伸和重要补充，

6、是培 养学生动手能力， 提高学生学习兴趣的重要途径， 是学生实践能 力和应用能力培养的重要环节， 同时也是决定遥感课程教学质量 和应用型人才培养的关键步骤 7 。贵州工程应用技术学院遥感 实验教材选用的是高等教育出版社于 2001 年 7 月出版的刘慧平 等编著的遥感实习教程，该实验教材同样存在着知识滞后于 遥感技术及遥感数据处理的方法问题。 为弥补实验课教材的不合 理，笔者在实验教学过程中，结合科学出版社邓书斌的 ENVI 遥感图像处理方法辅以教学，而由于高空间分辨率遥感数据， 如 SPOT、 QuickBird 等无法免费获取， 无法实现教学过程的数据 本地化， 学生实验过程中往往出现对所

7、实验地区不熟悉， 缺乏研 究兴趣，对于学生情感目标的培养有所欠缺。贵州工程应用技术学院地理科学专业 2009、2011 版培养方 案中并未单独开设遥感实验课程， 2013 版培养方案对课程做了 一定的调整，加设了遥感概论实验课，将原来 54 课时的理论课 改为 38 课时的理论课时、 16 课时的实验课课时。针对课时量的 调整，“遥感概论”课程教学内容及方法， 也亟须进行相应的调 整，以适应教学及学生实践能力的培养。（三）学生英语水平差，学习主动性不高 由于目前遥感数据及专业软件大多是国外产品， 涉及较多计 算机及遥感专业英语词汇， 贵州工程应用技术学院作为西部欠发 达地区的地方高校，学生由于

8、底子薄，英语水平差等，初次接触 英文软件及遥感数据， 部分学生内心有对学习英文软件的抵触情 绪。而一些学生在学习过程中由于遥感理论知识准备不足， 英文 词汇量不够，在实验过程中，只记实验操作步骤，按部就班完成 实验，不能够完全理解实验过程与实验目的。通过几年的教学实践经验， 我们发现学生学习的积极性、 主 动性会影响到他们理论知识的学习。 通过了解发现， 对于“遥感 概论”理论课程， 大部分学生上课时虽然可以做到认真听课， 但 做笔记的同学并不多， 课后不能及时复习； 而针对实验课的练习， 也只是课上跟着教师一起做， 学生本人并不深入思考， 课后不再 进行练习，导致掌握不牢固。无法达到学以致用

9、，满足应用型人 才培养的需要。 （四）考核机制不科学，与实践相脱节遥感概论”课程考核在 2009、 2011 版教学大纲中，考核 方式主要是闭卷考试，学生成绩最终由平时成绩（平时作业、提 问、考勤等）x 10%期中测试x 20%期末闭卷考试X7 0%组成。 由于考试形式的限制， 闭卷考试主要考查学生的理论知识掌握情 况，无法真正体现学生实践及应用能力， 部分学生只是临近期末 考试前突击背诵，应付考试，导致考完即忘，无法深入理解及应 用的情况。二、“遥感概论”课程教学改革的途径（一）优化教学内容 伴随着计算机科学与技术、 物理科学、 电子信息科学与技术 等相关学科的发展，遥感技术在高光谱、高空间

10、分辨率，以及高 时效性等各个方面得以长足发展。 由于遥感知识和技术具有与时 俱进的特点， 在进行“遥感概论”课程教学改革的过程中， 既要 注重传统遥感知识的讲授， 在使学生了解遥感基本理论与原理的 基础上，又要注意紧跟时代步伐，更新教材中没有涉及新知识、 新内容，弥补因教材更新较慢而遥感技术发展较快的矛盾与缺陷 8 。通过网络、新闻、文献资料等各种途径，及时搜集遥感领域 新知识、新进展，以及遥感研究的热点问题等，在课堂讲授过程 中，及时融入相关知识发展的新知识、新技术等，拓展学生视野 9 。特别是注重在讲授基础知识的同时，及时融入我国遥感技 术的发展情况， 在学生获取理论知识的同时， 融入爱国

11、主义教育， 提高学生学习的积极性、 主动性。 针对贵州工程应用技术学院学 生底子薄、英文水平差等特点，在教师课堂讲授过程中，通过适 度加入遥感专业英文词汇的方式， 实现提高学生专业英文水平的 目的。 针对贵州工程应用技术学院学生专业背景， 在遥感实践课 程设计时， 注意本课程与相关课程的联系， 设计如基于遥感的土 地利用变化监测、 基于遥感的地质灾害信息识别与提取、 基于遥 感的土壤制图分析等专题遥感应用内容， 使学生学以致用， 了解 整个专业各课程间的彼此联系，充分调动学生对专业的再认识， 同时加强相关专业课程知识的学习和衔接 10 。（二）创新教学方法在遥感课程教学方法改革过程中， 充分借

12、助现代多媒体教学 方式和手段， 提高多媒体教学的教学效果。 随着多媒体技术的发 展，多媒体教学目前已被广泛应用于日常教学过程， 通过多媒体 技术的声、光、影、字等相结合，学生能够多方位获取知识。对 比分析传统教学与多媒体教学方式的优缺点， 在教学改革过程中 本课程教师的课堂讲授方式较为灵活化， 主要体现在关键知识或 知识体系的框架上， 通过板书形式在黑板展示， 学生能够掌握学 习重点， 不至于因过多关注教师演示文稿文件， 或演示动画或影 片，而忽视教学重点、难点问题。同时借助多媒体技术易于内容 表现，易于实践操作演示等方面的优点， 制作图文并茂的演示文 稿课件， 对于需要现场演示的实验或展示的

13、数据， 进行多媒体展 示。还可通过多媒体技术， 及时将遥感技术发展相关新闻报道及 相关应用展示给学生，使学生真正感受到立体化教学的视听感 受。在学习知识的同时，加强学生的情感教育，提升学生的爱国 主义热情 11 。积极引导学生自主学习、互助学习、团队协作学习，提高学 生学习积极性和主动性。传统教学主要是教师讲，学生听，缺少 必要的互动环节。 学生如果听不懂将会挫败自身学习的兴趣， 进 一步影响学生学习的积极性和主动性。 遥感课程教学改革中教师 课堂讲授方式的多样性， 改变了总是教师一个人讲的局面， 适度 组织学生组成小组， 每个小组成员轮番进行相关知识的讲解， 互 相查找不足，促进学生自主学习

14、，提高学生积极性、主动性，使 每个学生都可以参与进来 12 。“ 3S科技兴趣学习小组”作为学生自主学习的学生组织， 于 2013 年 11 月成立，其成员涵盖了地理科学专业各年级学生， 甚至包括部分已经考入研究生在读的和已经参加工作的学生。 通 过高年级学生带动低年级学生， 在读研究生分享学习经验， 在职 学生讲解实际工作中所需专业知识， 专业教师引导， 定期或不定 期开展相关科技学术活动， 以“全国GIS技能大赛”为载体，各 类科技活动为主线， 积极引导学生通过课外科技活动及科研项目 的申报，提升自身能力， 开阔自身视野， 同时达到影响其他学生， 提高整体学生学习兴趣的目的， 进而提高学生

15、学习的积极性和主 动性。（三）改革课程考核机制 贵州工程应用技术学院 2013 版地理科学教学大纲明确提 出，针对专业课程考核方式的改革要求， 总评成绩由平时成绩和 期末成绩各占 50%组成，足以体现学校给予教师对学生更加灵活 性的考核方式。 本次教学改革将平时成绩分为课堂笔记、 课后读 书笔记、参与相关科技活动项目、作业、考勤、期中测试等，期 末考核试卷出题过程中， 注重基础理论知识考核的同时， 更加注 重考核学生掌握知识的整体性，以及灵活运用知识的能力。以“全国 GIS 技能大赛”为主题， 积极引导学生通过参加大 赛，提升自身实践能力，以及实际动手解决具体问题的能力。同 时，围绕“全国GI

16、S技能大赛”，积极引导学生申报学校实验室 开放基金项目， 全国大学生挑战杯课外科技活动项目， 以及贵州 省大学生创新创业计划项目等课外科技活动项目， 以提高学生学 习的主动性和自主性。 通过具体项目的申报和实施， 学生感到学 有所用，学以致用，进一步促进自身自主学习的氛围。三、“遥感概论”课程教学改革效果通过遥感课程教学改革的实施， 取得了一定的教学效果， 学 生学习兴趣、积极性和主动性大有提高。自 2012 年组织学生参 加“全国高校GIS技能大赛”遥感组比赛，获得三等奖一次、优 胜奖两次，共有20人获得“ MapGIS工程师证书”；为培养学生 应用能力和科研意识，积极组织学生申报各类各级课外科技活 动，自 2012 年至今，遥感方向共获得立项项目有国家级“大学 生创新创业训练计划项目