陳莉 胡靖瑤 夏燕秋 郭秦 張興輝

摘 要：本文以師范院?！碍h(huán)境遙感”方向課程為基礎(chǔ)，分析了該課程在教學(xué)過程中遇到的問題，探討了課程改革及組織實施情況。實踐證明，“環(huán)境遙感”方向課程的各項改革能有效地提升學(xué)生的理論基礎(chǔ)和實踐能力。

關(guān)鍵詞：課程改革；環(huán)境遙感；實踐教學(xué)

改革開放以來，我國高等教育培養(yǎng)了大批專業(yè)技術(shù)人才，社會整體素質(zhì)明顯提高，從精英教育向大眾化教育過渡，為國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展提供了強(qiáng)大的推動作用［1］。隨著我國對太空探索的成功，讓我們對地球內(nèi)外的情況有了更多、更深層次的了解［2］。人們對航天的興趣越來越大，激發(fā)了遙感學(xué)科的迅猛發(fā)展。

各大高校的培養(yǎng)方案從最開始的遙感原理的基礎(chǔ)了解，逐漸加入深入的遙感方向課程。我校歷來重視課程教育，先后頒布了一系列的文件，促進(jìn)教師的教學(xué)水平、學(xué)生對知識的掌握能力。如何上好遙感方向課程對教師始終是一巨大考驗。首先遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，要求教師對所授專業(yè)知識的掌握要更準(zhǔn)確、實時；其次，不同年級、不同時期對遙感方向課程的要求也在不斷擴(kuò)充、調(diào)整。在此基礎(chǔ)上，如何更好地引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)好基礎(chǔ)課程的同時掌握遙感方向課程的內(nèi)容往往又是一大難點。

“環(huán)境遙感”是我校遙感專業(yè)的方向課程，在學(xué)生大三上學(xué)期開設(shè)。本文以我?！碍h(huán)境遙感”課程的教學(xué)為例，在分析了遙感專業(yè)在方向課程學(xué)習(xí)時所面臨的挑戰(zhàn)與問題的基礎(chǔ)上，從課堂內(nèi)外探討了該課程教學(xué)改革的情況，從而探索出針對我校遙感專業(yè)不同學(xué)習(xí)能力、不同發(fā)展方向的學(xué)生的實踐教學(xué)模式，提高學(xué)生的理論與實踐動手能力。

1 課程設(shè)置及條件

1.1 遙感專業(yè)課程設(shè)置

我校遙感專業(yè)在遙感方面設(shè)置的課程一般包括專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)方向課。專業(yè)基礎(chǔ)課為“遙感與地理信息科學(xué)導(dǎo)論”“地圖學(xué)”等，這些課程是后期遙感實驗課程及遙感理論的基礎(chǔ)，因此，專業(yè)基礎(chǔ)課的目標(biāo)是讓學(xué)生掌握最基礎(chǔ)的理論知識。專業(yè)核心課是在具有一定遙感專業(yè)理論的基礎(chǔ)上對遙感更深層次的理解，主要包括“遙感原理與應(yīng)用”“遙感數(shù)字圖像處理”“攝影測量學(xué)”“遙感地學(xué)分析與應(yīng)用”等。這些課程的設(shè)置讓學(xué)生更深入地了解遙感，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)操作能力。方向課程主要涉及“環(huán)境遙感”“微波遙感”“土地利用遙感動態(tài)監(jiān)測”“高光譜遙感”“生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)”“地理國情監(jiān)測原理與方法”“無人機(jī)測繪”等，這些課程讓學(xué)生從不同的方面了解遙感的發(fā)展，學(xué)習(xí)遙感各個方面的具體應(yīng)用及提升解決實際問題的能力，增強(qiáng)專業(yè)知識與技能，從之前的普適性方法，到專業(yè)問題專業(yè)解決，實現(xiàn)對前期理論知識與專業(yè)能針對性地應(yīng)用。這些課程科學(xué)合理地讓學(xué)生循序漸進(jìn)地了解并掌握遙感的理論知識、實踐操作、具體應(yīng)用。明確解決實際問題的基礎(chǔ)過程，進(jìn)一步掌握環(huán)境遙感方向應(yīng)用的理論基礎(chǔ)和分析方法，為從事遙感研究工作奠定知識基礎(chǔ)。

1.2 專業(yè)基礎(chǔ)條件

在實驗條件方面，我校在構(gòu)建“環(huán)境遙感”校級一流課程時已建有遙感技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)實驗室，具備相關(guān)的實驗軟件平臺及相關(guān)數(shù)量的Landsat衛(wèi)星影像、Quickbird影像、Modis影像和無人機(jī)航飛影像。學(xué)院重點實驗室、流域生態(tài)環(huán)境與地理信息技術(shù)中心等科研平臺，為學(xué)生參與教師科研課題和服務(wù)社會經(jīng)濟(jì)提供了強(qiáng)力的支持。此外，我校還與多家科研院所和公司建有校地合作實踐基地，合作單位也在不斷增加。

2 課程教學(xué)中遇到的問題

2.1 環(huán)境遙感教材欠缺

第一屆（17.5級）選用的是《環(huán)境遙感》（王橋等，2005年01版），專業(yè)方向針對性強(qiáng)，知識點更新不及時。18級、19級教學(xué)時采用的是《遙感原理與應(yīng)用》（沙晉明等，2017年06月版），專業(yè)基礎(chǔ)知識的講解占比過多，遙感在環(huán)境方面的應(yīng)用講解過少、不深入。20級的學(xué)生采用的是《環(huán)境遙感原理與應(yīng)用（第二版）》（賈海峰，2022年02月），該書理論與遙感在環(huán)境方向的講解占比適中。該書提供了遙感在環(huán)境方向的案例講解，不足的是，沒有配備對應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)。之前在進(jìn)行實驗課程教學(xué)時，是與同期的“遙感地學(xué)分析”課程共同使用“遙感地學(xué)應(yīng)用實驗教程”，再配以另外的實驗。

2.2 理論教學(xué)與實驗教學(xué)比例失調(diào)

遙感專業(yè)涉及遙感方向的課程偏多，如大一上學(xué)期的“遙感與地理信息科學(xué)導(dǎo)論”課程讓學(xué)生對專業(yè)知識有了初步了解；在大二上學(xué)期的時候，“遙感原理與應(yīng)用”課程的學(xué)習(xí)又讓學(xué)生進(jìn)行了理論的深入教學(xué)與軟件的初步教學(xué)；大二下學(xué)期“遙感數(shù)字圖像處理”課程加深了學(xué)生軟件的操作。而大三上學(xué)期時，專業(yè)課程“遙感地學(xué)分析與應(yīng)用”（52理論+24實驗）與方向課程“環(huán)境遙感”（24理論+16實驗）同時開課?！斑b感地學(xué)分析與應(yīng)用”理論課時較多，且部分理論知識與“環(huán)境遙感”方向課程重復(fù)，在“環(huán)境遙感”課程學(xué)習(xí)時學(xué)生的實踐能力沒有得到充分的培養(yǎng)。此外，由于實驗課時有限，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容局限于教材，難以保證學(xué)生對理論的理解和實踐技能的提升。了解此項問題后，我們在20級調(diào)整了課時，變?yōu)?6學(xué)時的理論和48學(xué)時的實驗，在去年的教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生雖然對軟件的應(yīng)用能力得到較好提升，對于理論的掌握度不高。

2.3 授課內(nèi)容重復(fù)

在17級教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)盡管前期已經(jīng)開設(shè)了很多遙感專業(yè)的課程，但在進(jìn)行“環(huán)境遙感”教學(xué)時，發(fā)現(xiàn)學(xué)生理論知識遺忘嚴(yán)重，軟件學(xué)完沒多久很多操作就已經(jīng)忘記，有些操作只知道做，卻不知道為什么那樣做，這就會花費(fèi)很多時間去補(bǔ)講之前的內(nèi)容，造成課程內(nèi)容的重復(fù)講解。歸根結(jié)底就是學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的問題，雖然通過對20級、21級培養(yǎng)方案的解讀，以及多位教師聯(lián)動，讓學(xué)生對后續(xù)課程有了初步了解，就目前29級的情況來看，成效并不理想。

2.4 龐雜的網(wǎng)絡(luò)資源

在構(gòu)建“環(huán)境遙感”校級一流課程時，采用的調(diào)整前的教學(xué)材料。后期培養(yǎng)方案調(diào)整，教學(xué)內(nèi)容和實驗內(nèi)容也發(fā)生了變化。前期的大部分內(nèi)容與其他課程銜接出現(xiàn)問題，先修課程也不滿足教學(xué)要求。因此在課程網(wǎng)站不斷引入其他相關(guān)課程資源，相關(guān)的配套書籍也隨之增加。此外，“慕課”“愛課程”“網(wǎng)易公開課”等也有很多遙感相關(guān)的課程資源也在逐漸更新引入中。對于如此多的課程資源，學(xué)生是否能很好地利用充滿了不確定性。

3 課程改革及組織實施情況

3.1 理論教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整

以前的教學(xué)內(nèi)容主要涉及環(huán)境遙感技術(shù)體系介紹和土地遙感等7個專題遙感。在發(fā)現(xiàn)與“遙感地學(xué)分析與應(yīng)用”課程內(nèi)容出現(xiàn)重復(fù)、調(diào)整了理論與實驗課時后，與“遙感地學(xué)分析與應(yīng)用”的授課教師商量后對課程進(jìn)行了調(diào)整，調(diào)整后的課程主要涉及環(huán)境遙感概述、遙感數(shù)據(jù)的不確定性和尺度問題［3］、大氣遙感、災(zāi)害遙感。新增數(shù)據(jù)的不確定性和尺度問題是前幾屆授課時沒用重點講解的，也是學(xué)生最容易出錯的地方。

3.2 實驗內(nèi)容的調(diào)整

與“遙感地學(xué)分析與應(yīng)用”課程教師合作，采用同一本實驗教材（《遙感地學(xué)應(yīng)用實驗教程》），明確兩門課側(cè)重講解的實驗部分，再根據(jù)調(diào)整后的課時來設(shè)計本門課程的實驗。調(diào)整后的實驗主要采用基礎(chǔ)實驗+專題實驗的形式，具體安排見下表。課程的設(shè)計采用小組分工合作+個人技能展現(xiàn)的模式，讓學(xué)生先通過小組合作的模式互通有無，再通過個人任務(wù)的設(shè)置來檢驗學(xué)生的實際動手能力。

3.3 多教師、多課程聯(lián)動教學(xué)

在具體的教學(xué)過程中，每年首先確定學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握程度，再與“遙感地學(xué)分析與應(yīng)用”課程教師商榷，確定各自側(cè)重講解的理論與實驗部分，制定兩門課具體的實驗內(nèi)容，確保課程出現(xiàn)重復(fù)性講解。其次，加強(qiáng)學(xué)生對課程體系的構(gòu)建。在20級學(xué)生學(xué)習(xí)“遙感原理與應(yīng)用”課程時，就曾請“遙感地學(xué)分析與應(yīng)用”與“環(huán)境遙感”課程教師深入課堂，開展1～2課時的講解，實現(xiàn)不同課程之間的聯(lián)動，讓學(xué)生明白現(xiàn)階段課程的重要性，同時對以后課程的學(xué)習(xí)形成初步印象，端正學(xué)習(xí)態(tài)度。

3.4 教學(xué)模式的調(diào)整

倡導(dǎo)學(xué)習(xí)靈活教學(xué)。把一部分時間交給學(xué)生，讓學(xué)生自己解決問題，自己解決不了再進(jìn)行小組討論、班級討論。把理論應(yīng)用于學(xué)生常見的問題與生活實際，同時通過改變資料的表達(dá)形式、看電視、電影、討論及課程比賽等來豐富課程內(nèi)容。此外，通過讓學(xué)生學(xué)習(xí)用發(fā)展的觀點、局部與整體統(tǒng)一的觀點來面對生活學(xué)習(xí)。可以采用先進(jìn)的技術(shù)手段，如對分易公眾號，提前設(shè)置一些課堂互動環(huán)節(jié)，如課堂隨機(jī)提問、實時疑問的彈幕等。不同認(rèn)知水平與不同視角下的學(xué)生采用不同的表現(xiàn)方式實現(xiàn)更鮮明的“個性化”能力建設(shè)。

3.5 教學(xué)方法的改善

在選擇教學(xué)方法時，切忌“一言堂”，教學(xué)要有激情，要能夠感染學(xué)生，讓他們能夠主動地參與其中，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。其次，主動與學(xué)生建立亦師亦友的關(guān)系。將自己定位為學(xué)生的教師和朋友，這種關(guān)系才能消除師生的隔膜，使雙方處于平等的地位?，F(xiàn)如今國內(nèi)大學(xué)生與教師的聯(lián)系僅僅是發(fā)生在課堂上，課后學(xué)生基本見不到教師，這很不利于教學(xué)。最后，課堂上的互動不應(yīng)該只是簡單問答，而應(yīng)該就具體問題與學(xué)生進(jìn)行討論，讓學(xué)生參與其中。學(xué)生思考過程中，穿插著不同教學(xué)知識重點內(nèi)容的反復(fù)回味與推敲，從而提高知識的掌握水平。

3.6 實踐體系的完善

在教學(xué)環(huán)節(jié)中，以學(xué)生為中心，小組相互演示，學(xué)生依照教師給出的實習(xí)手冊進(jìn)行操作。遇到問題，教師暫時不解決，要求學(xué)生先自己解決，自己不能解決再進(jìn)行小組討論思考，小組不能解決就直接進(jìn)行班級內(nèi)部懸賞（平時成績加分），班級內(nèi)部還不能解決就進(jìn)行教師引導(dǎo)、分小組討論解決。經(jīng)過思考階段的鍛煉，學(xué)生理論知識水平得到提升，這時候再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)心中所想，不斷嘗試，努力去解決復(fù)雜工程問題。為保持學(xué)習(xí)上升勁頭，需要合理的激勵措施，而最好的方式是給予其學(xué)習(xí)成果的肯定。通過參加各類競賽，提高自身創(chuàng)新能力，力爭取得競賽榮譽(yù)，從而不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)動力，永遠(yuǎn)保持前進(jìn)。

4 持續(xù)建設(shè)計劃

4.1 教材的建設(shè)

《環(huán)境遙感》（王橋等）的專業(yè)方向針對性強(qiáng)，知識點更新不及時；《遙感原理與應(yīng)用》（沙晉明等）專業(yè)基礎(chǔ)知識的講解占比過多，遙感在環(huán)境方面的應(yīng)用講解過少、不深入；《環(huán)境遙感原理與應(yīng)用（第二版）》（賈海峰）沒有配備對應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)。通過對20級、21級培養(yǎng)方案的解讀，以及多位教師聯(lián)動，后期可根據(jù)學(xué)生的具體情況，適當(dāng)采用自編教材，更貼合學(xué)生實際。

4.2 教學(xué)隊伍的建設(shè)

區(qū)域聯(lián)動的教研，為提升教師核心素養(yǎng)，同時也為教師的發(fā)展和快速成長提供了一個展示、學(xué)習(xí)和交流的平臺。但目前參與到“環(huán)境遙感”課程的只涉及部分從事遙感教學(xué)的教師，數(shù)量少；其次只是遙感方向，后期可加入地理信息系統(tǒng)、攝影測量學(xué)等其他專業(yè)課程教師，以及“大學(xué)物理”“線性代數(shù)”等公共課教師。充分利用教學(xué)團(tuán)隊的力量，為這門課的改革貢獻(xiàn)智慧，協(xié)調(diào)理論課教學(xué)與實踐課教學(xué)之間的關(guān)系，避免理論與實踐“兩張皮”。另外，教師要提高自身的職業(yè)修養(yǎng)、專業(yè)素養(yǎng)，以更好地與學(xué)生進(jìn)行互動和溝通。

4.3 課程思政的融入

全國會議上反復(fù)強(qiáng)調(diào)政治思想課程的重要性，提醒廣大教師在給學(xué)生上課時，一定要讓學(xué)生樹立正確的三觀，把實現(xiàn)個人價值與黨和國家的前途命運(yùn)緊密聯(lián)系在一起，真正成為社會主義事業(yè)的建設(shè)者和接班人，真正做到學(xué)有所成、學(xué)有所成。把理論與應(yīng)用和學(xué)生常見的問題與生活實際相結(jié)合，同時通過改變資料的表達(dá)形式，看電視（《功勛》）、電影（《長津湖》《飛天》等），討論及課程比賽等來豐富課程內(nèi)容。此外，通過讓學(xué)生學(xué)習(xí)用發(fā)展的觀點、局部與整體統(tǒng)一的觀點來面對生活學(xué)習(xí)。

4.4 調(diào)整理論與實驗學(xué)時

20級在有限的學(xué)時內(nèi)不能將專題講得透徹，實驗學(xué)時過多，在有限的范圍內(nèi)，學(xué)生可選的實驗受到限制。建議在總的教學(xué)學(xué)時不變的情況下，理論學(xué)時與實驗學(xué)時各32學(xué)時。在理論章節(jié)后即開展章節(jié)相關(guān)的實踐操作，通過即時的實踐操作鞏固理論課的教學(xué)成果，期末再通過完整的項目將所有內(nèi)容串聯(lián)起來，達(dá)到整體復(fù)習(xí)的效果。

結(jié)語

在后期的繼續(xù)改革中，將“怎樣才能真正促進(jìn)師生有效互動、教學(xué)提質(zhì)之所想”“怎樣設(shè)計課程教學(xué)才能滿足學(xué)生工作、考研之所需”作為課程建設(shè)的基礎(chǔ)目標(biāo)。建立客觀而真實的現(xiàn)場觀察，讓學(xué)生從課堂連線、校企合作中去真正看見和聽見，從中明白自己的不足，完善自己的人生規(guī)劃，同時也讓我們明白教育教學(xué)、隊伍發(fā)展之所需、所急與所痛，從而有效完善自身，為促進(jìn)學(xué)院和學(xué)校的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力。

參考文獻(xiàn)：

［1］段作章.關(guān)于高等教育大眾化若干問題的思考［J］.江蘇大學(xué)學(xué)報（高教研究版），2002（04）：38.

［2］彭俊宇.遙感技術(shù)在自然資源調(diào)查監(jiān)測中的應(yīng)用探究與討論［J］.科技風(fēng)，2023（09）：7274.

［3］柏延臣，王勁峰.遙感數(shù)據(jù)專題分類不確定性評價研究：進(jìn)展、問題與展望［J］.地球科學(xué)進(jìn)展，2005（11）：6673.

項目來源：綿陽師范學(xué)院校級一流課程建設(shè)項目（MnuJY220038）；綿陽師范學(xué)院校級教學(xué)研究與改革項目（MnuJY210348）；綿陽師范學(xué)院省級一流課程建設(shè)項目（MnuJY20266）

作者簡介：陳莉（1989— ），女，漢族，四川簡陽人，博士研究生，講師，主要從事3S原理與應(yīng)用研究。