李孟迪 黎瑾慧

（河南水利與環(huán)境職業(yè)學(xué)院，河南 鄭州 450008）

1 課程現(xiàn)狀及選題意義

1.1 課程現(xiàn)狀

隨著我國高等職業(yè)教育的飛速發(fā)展，高職教育已成為高等教育的重要組成部分。深化高職教育教學(xué)改革，全面推進(jìn)素質(zhì)教育，使學(xué)生掌握現(xiàn)代技術(shù)是培養(yǎng)高職人才的重點(diǎn)。而傳統(tǒng)教學(xué)以教師為課堂主體，學(xué)生處于被動地位，把學(xué)生視為書本知識的接受者，忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，接受學(xué)習(xí)成為學(xué)生的主要學(xué)習(xí)方式[1]。

《遙感圖像處理》作為高職院校測繪類專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，具有原理復(fù)雜、內(nèi)容抽象、應(yīng)用廣泛、發(fā)展速度快等特點(diǎn)，學(xué)生難以深入學(xué)習(xí)和理解。隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的飛速發(fā)展，圖像處理的應(yīng)用越來越廣泛，操作流程也越來越復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以培養(yǎng)出滿足時(shí)代需要的技能型人才，因此，《遙感圖像處理》的教學(xué)改革勢在必行。目前，《遙感圖像處理》的教學(xué)現(xiàn)狀如下：

1.1.1 適合高職類學(xué)生的教材相對缺乏

目前，市面上《遙感圖像處理》教材大多偏重理論，注重算法推導(dǎo)過程的講授，對于學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較高，不適合數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差的高職類學(xué)生。另外，實(shí)踐內(nèi)容大多注重基本功能的操作，與生產(chǎn)項(xiàng)目聯(lián)系較少，缺乏實(shí)戰(zhàn)性和連貫性。所使用的案例資料相對陳舊，與行業(yè)典型性、發(fā)展熱點(diǎn)相關(guān)的案例資料較少，對提高學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力、解決實(shí)際問題能力支撐不足[2]。

1.1.2 傳統(tǒng)教學(xué)理念難以適應(yīng)人才培養(yǎng)需求

大多院校的《遙感圖像處理》課程多采用“以教師為中心”的教學(xué)模式、以教材為主的單向知識傳授，學(xué)生課堂參與程度較低，教學(xué)方法陳舊，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對于提升學(xué)生的知識掌握與運(yùn)用能力、解決實(shí)際問題能力效果不佳，實(shí)際教學(xué)效果難以達(dá)到人才培養(yǎng)預(yù)期目標(biāo)。

1.1.3 課程考核體系不完善

現(xiàn)行考核體系大多由三部分構(gòu)成：平時(shí)成績+實(shí)訓(xùn)成績+期末成績，以知識掌握程度考核為主，對實(shí)踐性、應(yīng)用性能力考核不夠全面，難以形成有效的學(xué)習(xí)激勵機(jī)制。

1.2 選題意義

對于《遙感圖像處理》課程，多數(shù)學(xué)生表示不會學(xué)、不愛學(xué)、學(xué)不好，該課程逐漸被邊緣化。故對其進(jìn)行教學(xué)改革與實(shí)踐探索研究，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1.2.1 實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長，營造雙向互動機(jī)制

打破傳統(tǒng)教學(xué)的單向輸入模式，堅(jiān)持以學(xué)生學(xué)習(xí)需求為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長，營造師生良性互動關(guān)系，促使教師不斷發(fā)現(xiàn)和解決教學(xué)過程中遇到的各種問題，促進(jìn)教與學(xué)的持續(xù)更新，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的雙向互動，進(jìn)一步激發(fā)教師的教學(xué)熱情和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)潛能。

1.2.2 與企業(yè)接軌，提升學(xué)生的就業(yè)率

深入企業(yè)調(diào)研，把行業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)納入教學(xué)設(shè)計(jì)，與企業(yè)專家探討，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)過程與生產(chǎn)過程無縫銜接，提升學(xué)生的崗位技能，提高學(xué)生的就業(yè)率。

2 教學(xué)改革舉措

2.1 重構(gòu)課程體系，編寫合適的課程教材

由于針對的是高職類學(xué)生，講授知識的系統(tǒng)性、連貫性和適合度特別重要?；诟呗殞W(xué)生的文化課基礎(chǔ)合理安排教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，以校企深度合作為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學(xué)生為核心，將課堂知識與企業(yè)工作流程進(jìn)行融合，輔以案例引導(dǎo)，結(jié)合前沿技術(shù)，力求解決職業(yè)教育專業(yè)與職業(yè)分離、理論與實(shí)踐割裂、學(xué)習(xí)與就業(yè)脫節(jié)的現(xiàn)實(shí)困境，不斷深化校企合作。在課程內(nèi)容的選取上與企業(yè)專家共同制定，使教材的教學(xué)內(nèi)容更具合理性，更符合崗位對于測繪類專業(yè)人才的要求，實(shí)現(xiàn)教材與崗位需求的無縫銜接。

近年來，大量遙感衛(wèi)星投入運(yùn)行，如我國高分系列衛(wèi)星，不同數(shù)據(jù)存儲格式不同，但大多數(shù)的遙感圖像處理教材是直接基于Landsat 數(shù)據(jù)展開講解的，前沿及熱點(diǎn)性知識比較匱乏[3]。為解決這一問題，在依托企業(yè)生產(chǎn)案例的基礎(chǔ)上，結(jié)合近年來遙感領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn)內(nèi)容，對原有教材內(nèi)容進(jìn)行梳理，適當(dāng)精簡和壓縮已經(jīng)相對陳舊的內(nèi)容。同時(shí)搜集國內(nèi)外出版的《遙感圖像處理》方面的教材，認(rèn)真研討不同教材的特點(diǎn)及其授課對象，針對遙感圖像處理理論性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，按照系統(tǒng)性和前瞻性結(jié)合、理論與實(shí)踐結(jié)合的要求，制訂教材主體內(nèi)容。教材內(nèi)容分為8個部分 ：遙感圖像基本知識、遙感圖像校正與鑲嵌、遙感圖像空間域增強(qiáng)、遙感圖像變換、遙感圖像頻率域增強(qiáng)、遙感圖像融合、遙感圖像分類、遙感圖像地學(xué)分析應(yīng)用[4]，具體內(nèi)容如表1 所示。優(yōu)化后的教材內(nèi)容要避免與先開課程《遙感原理與技術(shù)應(yīng)用》內(nèi)容重復(fù)，為后續(xù)課程做適度鋪墊，同時(shí)要為學(xué)有余力的學(xué)生預(yù)留足夠的能力擴(kuò)展材料。

表1 《遙感圖像處理》教材內(nèi)容安排

結(jié)合教材的教學(xué)內(nèi)容，深入挖掘思政元素，將課程知識點(diǎn)與行業(yè)發(fā)展歷史聯(lián)系起來，增強(qiáng)學(xué)生的歷史自信、文化自信；密切追蹤行業(yè)專業(yè)熱點(diǎn)，將專業(yè)知識與熱點(diǎn)事件結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)生動力，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任與家國情懷；通過合理設(shè)置實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，依托企業(yè)項(xiàng)目生產(chǎn)案例及企業(yè)師傅的工程經(jīng)驗(yàn)，向?qū)W生講授我國在遙感衛(wèi)星、遙感軟件、遙感科學(xué)裝置等方面取得的突破性進(jìn)展，以及在環(huán)境監(jiān)測、國情普查等方面的應(yīng)用，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和自信心，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)分析問題的工程思維與嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀與世界觀。教學(xué)內(nèi)容密切聯(lián)系企業(yè)崗位實(shí)習(xí)需求，有助于培養(yǎng)滿足企業(yè)需要的高素質(zhì)人才。思政育人目標(biāo)如圖1 所示。

圖1 思政育人目標(biāo)

2.2 基于《遙感圖像處理》課程，研究“以學(xué)生為中心”的教學(xué)方法

探索“以學(xué)生為中心”的課堂教學(xué)改革，教師不再是傳統(tǒng)課堂的傳授者，而是學(xué)生學(xué)習(xí)的參與者、學(xué)生思考的啟發(fā)者、互動環(huán)境的策劃者、互動過程的合作者。師生關(guān)系變?yōu)殡p向互動，使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、合作學(xué)習(xí)能力變強(qiáng)，喚醒學(xué)生的主體性，激發(fā)學(xué)生在教學(xué)課堂中的能動性。

強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，以問題為導(dǎo)向，鼓勵學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識提出解決方案，采用啟發(fā)式、討論式、探究式、互動式等授課方式，引導(dǎo)學(xué)生深層次、多角度地思考問題，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生主動思考問題的意識和能力。課下鼓勵學(xué)生建立興趣小組，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探究。學(xué)習(xí)過程中，小組成員通過自主收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和資料，討論實(shí)驗(yàn)的重難點(diǎn)及注意事項(xiàng)，制定實(shí)驗(yàn)方案，共同完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師只在必要時(shí)進(jìn)行引導(dǎo)，以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生自主解決問題的能力。

此外，結(jié)合PIE、ENVI、ERDAS、ARCGIS 等國內(nèi)外優(yōu)秀遙感圖像處理軟件的使用要求，校企聯(lián)合開發(fā)課程教學(xué)資源，選拔專業(yè)素質(zhì)好、思想素質(zhì)高的優(yōu)秀教師與企業(yè)專家組成教學(xué)團(tuán)隊(duì)，依據(jù)企業(yè)崗位需求，共建課程教學(xué)資源，加強(qiáng)課程思政建設(shè)，校企協(xié)同育人。建立依托于職教云、慕課學(xué)院等平臺的信息化教學(xué)資源；聘請企業(yè)專家指導(dǎo)學(xué)生使用遙感圖像處理軟件進(jìn)行遙感圖像增強(qiáng)處理、遙感圖像配準(zhǔn)、遙感圖像分類等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)；引入企業(yè)豐富的項(xiàng)目生產(chǎn)案例，在豐富教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)讓學(xué)生認(rèn)識到課程所涉及的新技術(shù)、新方法以及測繪地理信息行業(yè)的最新進(jìn)展，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生的專業(yè)視野，增強(qiáng)學(xué)生解決專業(yè)實(shí)際問題的能力，提升學(xué)生的探索精神以及創(chuàng)新、創(chuàng)造和創(chuàng)業(yè)素質(zhì)。在課前、課中、課后等教學(xué)環(huán)節(jié)，企業(yè)專家與專業(yè)教師協(xié)同參與，形成校企教學(xué)資源聯(lián)合體，全過程育人，教學(xué)模式如圖2 所示。

圖2 教育教學(xué)模式

2.3 建立科學(xué)的《遙感圖像處理》課程考核辦法

傳統(tǒng)的教學(xué)考核方式難以有效考核學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，難以反映學(xué)生的個人參與程度、綜合運(yùn)用能力、實(shí)際問題解決能力，容易導(dǎo)致一部分學(xué)生平時(shí)不認(rèn)真聽課，期末突擊學(xué)習(xí)，難以形成有效的激勵機(jī)制，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不佳。

課程考核評價(jià)采用全方位、全過程教學(xué)評價(jià)，采用總結(jié)性評價(jià)和過程性評價(jià)相結(jié)合的方式，從專業(yè)知識、技術(shù)技能和思政目標(biāo)等方面進(jìn)行評價(jià)。將隱性的思政元素融入考試的開放性考題中，進(jìn)行總結(jié)性評價(jià)；合理設(shè)計(jì)階段性的過程性考核，通過考查學(xué)生情感和價(jià)值觀的變化，檢驗(yàn)課程思政教學(xué)的育人成效。收集教學(xué)信息反饋進(jìn)行評價(jià)，通過教學(xué)反思和總結(jié)，調(diào)整并完善教學(xué)設(shè)計(jì)及教學(xué)方法，提升教師的育德能力和教學(xué)水平。

考核辦法要重視過程性考核，深入學(xué)生學(xué)習(xí)的多個環(huán)節(jié)，將考試分為若干次，每次考試的成績按相應(yīng)比例計(jì)入最終成績，充分考慮學(xué)生的探索性、創(chuàng)造性和應(yīng)用性等多方面的綜合能力，除期中和期末考試外，還將平時(shí)考勤、實(shí)驗(yàn)考核、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等內(nèi)容納入最終成績計(jì)算，如實(shí)驗(yàn)考核從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中隨機(jī)選取，每個實(shí)驗(yàn)均設(shè)置考核要點(diǎn)，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)操作，然后根據(jù)學(xué)生的完成情況評定成績。對于演示性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，如遙感圖像顯示、遙感圖像校正等內(nèi)容，采用課堂學(xué)習(xí)態(tài)度評分與課后實(shí)驗(yàn)報(bào)告評分相結(jié)合的方式進(jìn)行考核，將學(xué)生課堂表現(xiàn)和課后復(fù)習(xí)及報(bào)告完成情況結(jié)合起來進(jìn)行評價(jià)。對于綜合類實(shí)驗(yàn)，如動態(tài)變化檢測、植被覆蓋度反演等內(nèi)容，采用課堂學(xué)習(xí)態(tài)度評分、課堂任務(wù)完成情況評分和課后實(shí)驗(yàn)報(bào)告評分相結(jié)合的方式進(jìn)行考核，增加對學(xué)生在課堂上思考問題和解決問題能力的考核，能夠更有效地考查學(xué)生的動手能力[5]。

在期中及期末考核中，選擇以綜合性遙感應(yīng)用大作業(yè)或?qū)嶒?yàn)答辯的形式來開展，以便能充分考查學(xué)生的實(shí)踐技能，有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立探索素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3 結(jié)語

《遙感圖像處理》課程具有很強(qiáng)的技術(shù)性，對于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手能力與解決遙感復(fù)雜工程問題能力具有重要意義。本文從課程教材、教學(xué)方法、考核方式等方面提出了針對性的改革建議，以更好地滿足時(shí)代發(fā)展對遙感專業(yè)人才的要求。自進(jìn)行教學(xué)改革以來，本門課程的教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)步提升，學(xué)生熟練掌握遙感圖像處理的基本技能、分析和解決問題的能力大大提高，畢業(yè)生深受用人單位歡迎。但遙感技術(shù)發(fā)展迅速，如何不斷適應(yīng)遙感技術(shù)的發(fā)展，培養(yǎng)高水平的遙感專業(yè)人才，還需進(jìn)一步研究探索，不斷更新課程內(nèi)容。