目标导向教学法在遥感技术类通识课程中的尝试

陈冬梅 张竞成 尚平 范姗慧 陈丰农 吴开华

【摘 要】为了提高遥感技术类通识课程的教学效果，结合目标导向教学方法，以创新人才培养为指导，在教学过程中采用启发式的教学环节设计，综合多种教学技术手段，引入问题情境融入的课程讨论并采用多元化的课程考察方式，突破了传统的教学模式，提高了学生的学习积极性和主动性，能够锻炼学生的思考学习能力、创新能力等综合素养。

【关键词】目标导向；遥感技术；通识课程

中图分类号： S718.5 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）05-0030-002

0 引言

遥感技术是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术[1]。遥感技术自 20 世纪 60 年代兴起以来，已经在军事侦察、导弹预警、军事测绘、海洋监视和气象观测等诸多领域得到广泛的应用。当前遥感技术已经形成了一个从地面到空中，从信息数据收集到分析处理和应用，对全球进行探测的多层次、多视角、多领域的观测体系，成为获取地球资源与环境信息的重要手段[2]。随着遥感技术在各行各业各部门的应用普及，社会对遥感技术人才的需求大增[3]。在此背景下，结合时下遥感技术的发展趋势，开设“观测地球的遥感技术”通识课程的教学实践，可以拓宽学生的知识面，培养学生的综合素养和创新意识，提高跨学科类通识课程的教学质量，达到高校通识教育的目的。

1 遥感技术类通识课程介绍

在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020 年）》中明确指出了高校要着力培养“高素质专门人才和拔尖創新人才”。伴随着学科交叉与学科融合，适应国家对创新人才培养的政策方针，作为遥感技术类的通识课程，除了需要涵盖遥感技术及其主要应用的基础知识外，更需要以学生为本设计教学目标和安排教学内容，使课程既能够体现本课程的特色建设，又能够实现对学生的创新能力和创新思维的培养。为了保证遥感技术类通识课程的教学质量，把先进的教学理念融入日常的教学中，引入了目标导向教学方法，从人才培养的目标出发，对大学新生开展启发式教育，从而激发学生深入思考和进一步学习的兴趣并引导他们自主学习相关知识，把教学讨论、实践与讲授灵活应用到课堂教学中。目标导向教学法是一种以教师为主导、以学生为主体、教学目标为主线的教学方法，教师以教学目标为导向，开展一系列的教学活动[4]。基于创新人才培养的目标，以专题研讨的教学方式贯穿整个教学过程，通过教师讲授和小组研讨实现教师与学生的双向互动，使学生掌握研究性的学习方法，培养学生口头表达能力、合作意识，文献等专业资料的检索能力，激发他们的求知欲和兴趣，进而独立探索遥感技术及相关学科知识。

2 遥感技术类通识课程特点

美国著名教学学家、心理学家布卢姆提出：有效的教学始于准确地知道希望达到的目标是什么。在授课之前，精准的课程定位和合理的课程安排有助于学生在学习中形成良好的学习定势，提供学生的学习积极性。结合目标导向教学方法，以创新人才培养为指导，本课程的课程目标为了解遥感技术的发展历程和前沿动态，理解遥感技术如何在生活中各个领域的应用拓展，培养多学科交叉解决问题的思维，提高学生的沟通表达能力。基于这样的课程目标，本课程设计概况如图 1所示。

2.1 启发式的教学环节设计遥感技术类通识课程涉及到遥感技术的相干基础知识以及遥感领域的主要应用，相关内容（如遥感成像原理、遥感数据处理分析、遥感在某一特定领域的应用特点等）由于学生的预备知识欠缺、理论知识较枯燥晦涩和专业术语较多等方面会影响课程的讲授。为了能够激发学生的学习兴趣，引起学生的感性认识，在教学环节设计中结合启发式教学方法，在每个专题模块安排中设计专题引导流程，根据不同的专题内容构思不同的课程先导问题，激发他们的学习主动性；在课程讲授过程中，适时地引导和点拨学生，让学生思考并进行正确的判断，鼓励他们提出自己的问题和观点，从而引导学生形成对空间技术和遥感的一些主要内容和问题形成基本认识。例如在遥感数据处理技术这一专题中，为了让学生熟悉遥感图像解译与分类的概念，以“如何用计算机给新同学的第一印象打分”这样的问题开启专题引导，将遥感图像解译过程中的关键技术和术语与引导问题紧密结合，从而使学生更直观的理解机器学习、光谱特征、支持向量机、k均值聚类等复杂概念。讲授过程中接渗透相关的学习内容和参考资料，供学生在专题讨论和课后自学中学习，将被动填鸭式的授课过程转换为主动接收学习，锻炼学生的独立思考能力和学习能力，从而有助于达到遥感技术类通识课程的课程目标。

2.2 综合多种教学方法的授课环节在专题讲授过程中，克服传统教学方法对学生创造性培养的制约，利用现代化教学技术手段，借助文字、声音、图像、动画效果、影音文件等多媒体形式，将学习内容展现给学生，使学生能看到重点突出、图文并茂、音像兼具，且又内容丰富的多媒体演示文稿，提高其注意力和学习兴趣。在遥感技术应用过程中，遥感图像的理解和判读是影响遥感图像分析的重要因素，因此在讲授过程中，结合特定案例，将相关技术理论通过图形图像展示出来，将普通照片与遥感图像进行对比，通过多种影像资料掌握对不同地形地物的辨别识图能力。该方式不仅可以通过多媒体向学生传递着最新最前沿的知识，而且可以将单一教师讲解变成多维互动形式，刺激学生视觉、听觉等多种感官，激发学生学习兴趣，活跃课堂气氛。使陌生而繁杂的教学内容显得生动、直观，继而扩大师生互动空间，拓宽师生互动途径，丰富师生互动内容，明显改善教学效果。

2.3 问题情境的课题讨论环节

在每个专题模块中，专门设计了模块讨论环节，针对每个专题的特色内容设计了问题情境融入式的团队讨论课题，以小组研讨和学生讲解的方式为主，组织学生查询文献资料，设计和制作ppt和撰写报告。将学生分为若干小组，以小组为单位针对专题讨论课题进行研讨，每次讨论以一名学生通过多媒体形式表述该组的意见观点，组内其余同学作补充及回答其他同学和教师的提问。这一设置有利于充分调动每位学生的思考积极性，克服个别同学表达自我观点不自信的问题。教师主要发挥组织、引导和归纳总结的作用，通过小组间互评和教师评价对每组同学的工作进行评分。在这一过程中，通过课堂报告、讨论答疑、观点碰撞等形式实现师生之间以及学生之间的交流与互动，激发学生学习的主动性，培养学生进行研究性学习的兴趣。同时，在专题课程研讨中，采用课程讲授与课程研讨交错进行的形式，让学生在中间进行自主学习和个性化吸收，使学生在对知识内化吸收之后，再回到课堂上讨论自己学过的内容，与全班和教师进行深入的互动交流，更符合学习过程基本的心理学规律。

2.4 多元化的课程考察方式

传统的单一刻板的命题闭卷考试制度不利于学生综合素质的提高和创新能力的培养，也不适用于遥感技术类通识课程的课程培养目标和课程设计安排。结合目标导向教学方法，在课程中建立科学的考察学生综合知识、综合素质、综合能力的实践考核体系，本着既考知识又考能力的原则，点面结合把学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力计入总分，实现了评价的多样化与个性化，激发了学生的创新能力。评价的主要依据是学生是否达到了考核环节的考核要求，主要包括出勤情况，研讨课题参与情况，个人汇报情况与课程设计报告四部分内容。每部分的权值由任课教师确定，但每一单项成绩不能低于60分。评价方式要求教师在课程的第一堂课向学生介绍。评价算法如表 1：

这种新的评价机制激励学生在学习的过程中积极主动，有意识地培养创造性思维、创新意识和创新能力，最大限度地挖掘自己的潜能。

3 结束语

遥感技术类通识课程通过结合目标导向教学方法，在教学过程中采用启发式的教学环节设计，综合多种教学技术手段，引入问题情境融入的课程讨论并采用多元化的课程考察方式，突破了传统的教学模式，提高了学生的学习积极性和主动性，能够锻炼学生的思考学习能力、创新能力等综合素养。但如何更好的提高通识课的课程培养目标，尤其是在遥感技术类通识课程中如何将课程知识与课程目标有机融合，仍旧是一个需要探索和完善的过程，对授课教师和学生的要求也越来越高，相信随着教学改革、教学研究的进一步深入，我们能够更有效的实现这一目标。

【参考文献】

[1]史明昌and王维瑞，数字农业技术平台技术原理与实践. 2011：科学出版社.

[2]李兆富，et al.，农业高校遥感教学特点与改革探讨.中国农业教育，2015（1）：p.68-71.

[3]芦少春，试析应用型人才培养的遥感课程教学.黑龙江高教研究，2012.30（10）：p.161-163.

[4]钱建华，目标导向教学法在汽车电气设备构造与维修教学中的尝试.科教文汇，2011（33）：p.78-78.