基于学生创新创业思维发展的《海洋遥感》课程教学实践

张广平 张晨晓

（1.北部湾大学海洋学院 广西·钦州 535011；2.北部湾大学食品工程学院 广西·钦州 535011）

《海洋遥感》主要是通过学生自我学习、教师课堂讲授、师生间答疑解惑，使学生了解海洋遥感的基本概念、基本原理、主要技术工具，掌握海洋遥感基本应用操作及反演，培养解决海洋应用需求场景问题的能力。在《海洋遥感》课程教学中我们发现该门课程由于既有较难专业理论知识又有较强的实践应用技能，大多数同学在课前课中课后主动积极性不高，创新创业能力较差与综合解决行业需求应用的要求相差甚远。因此，怎样顺应学生创新创业思维发展的特点，按照学生关心的思维问题为导向，例如怎样选择遥感卫星、怎样选择合适波段通道、怎样选择较佳的反演算法、怎样比对效果、怎样将方法方案业务化应用等问题展开教学设计与实施就显得尤为必要。目前，北部湾大学理工科相关专业已经开设了该门课程，在对多届毕业后学生进行课程满意度回访中也发现，该门课程对学生职业生涯有一定帮助，但是综合效果也存在诸多不尽人意的地方，归纳综合为一点就是学生综合解决海洋遥感应用问题思维创新创业能力欠佳。因此，有必要基于学生创新创业思维来设计与实施该门课程教学与实践。

1 传统《海洋遥感》课程教学中存在的问题

1.1 教学实施过程中教学内容与创新创业思维所需知识存在深度及广度上差距问题

创新创业思维模式在解决问题时不仅要考虑提出新颖问题、找到创新的方法，同时也要考虑这些方法方案可以提供给哪些客户服务、以什么样的模式提供给客户等。而传统的《海洋遥感》教学过程中学习课程章节知识点是成熟，相关的应用技术也是成熟的。而实际行业应用中则比课程教学中涉及知识要深得多复杂得多，这就造成课程教学内容及难度与实际职业生涯中学生所需的创新创业能力的梯度差，这个梯度差也是制约学生创新创业思维发展的因素。例如我们在给学生讲授海洋遥感对象地物提取特征一节时讲到对象地物灰度、明暗对比度、纹理、颜色、形状特征等，碰到针对海洋养殖筏式渔排特征提取时，我们就可能考虑问题要更多了。例如筏式渔排的纹理结构、与周围海域水体浊度间关系、与周围海岸线、河口及海洋工程之间空间关系等特征，如何为下一步反演算法服务，而这些是课程教材中未有叙述到的，这需要长期的研究工作经验的积累，这也是制约学生创新创业思维发展的要素。

1.2 教学实施过程中课程考核聚焦点与职业生涯中用人单位对学生需求不匹配的问题

用人单位对学生的能力要求最基本是：专业基础知识扎实在需要应用之时能够快速的应用，学习能力强在碰到新问题时可以很快地通过学习找到解决问题的方法。用人单位更高一层次创新创业能力要求就是：在找寻解决问题方法时能够独辟蹊径找到与众不同的创新性方案。传统的《海洋遥感》课程考察教学过程中学生掌握章节知识点，常常以填空、名词解释、简答等题型的知识点为核心来考核考察，而用人单位所需关注的是使用严谨的逻辑思维能力来解决复杂问题并最终提供解决方案，这就造成了课程考核形式与职业生涯中用人单位对学生创新创业能力需求不匹配。

2 《海洋遥感》课程学生创新创业思维教学实践

2.1 基于学生创新创业思维发展中教学内容遵循以问题为导向授课思维

传统教学顺序教学过程往往给学生形成思维定式，这与职业生涯中碰到问题所需知识无序之间存在错位。因此，我们在组织课程教学时要提炼出一个个问题，然后依据问题串联起相关章节内容，在解决问题过程中再学习相关章节内容，这样培养学生从纷繁复杂知识海洋中优先有价值相关知识的能力，并在此基础上循序渐进形成创新创业能力。我们在《海洋遥感》课程教学中从实际出发提炼出几个应用问题例如北部湾养殖海域水色遥感中叶绿素浓度遥感问题、北部湾养殖海域海洋工程提取分类问题、北部湾养殖海域灾损时空分布及程度问题。然后我们按照解决这些问题的一般思路组织教学内容。首先，根据处理的问题选择合适时空分辨率的遥感卫星及传感器，这一部分就穿插教材知识点卫星分类及特点、传感器分类及各自特点及其适用范围，以便学生根据问题优先合适的传感器。其次，选择传感器的合适通道及波段，在讲授这一部分课程的时候穿插传感器通道特点及光谱特性，哪些波段组合适合检测哪种类型目标对象。再次，选择哪种反演算法来分类提取目标地物，在该部分我们穿插讲授课程中涉及的海洋目标地物特征、分类方法、反演算法等内容，让学生带着问题去学习，在解决问题过程中产生创新创业的思想火花。最后，就是成果出图及完成整体解决方案，在该部分中我们穿插讲授操作反演相关的应用软件，利用专业应用软件成图并完成整体方案，同时也锻炼了学生创新创业思维中文本策划能力这一关键环节。

2.2 基于学生创新创业思维发展中教学内容深度及广度延伸

创新创业思维发展是基于在新的模式、新的方法、新的技术基础上解决问题，以达到提高效率实现社会经济价值。在课程教学过程中教学内容要在新上下功夫做文章，而实际上我们选取教材及教学内容往往要滞后市场，课程教学中教学内容与市场所需的新颖性在深度及广度上存在差距。首先，我们在相关的教学内容上做深度及广度上延伸，培养学生创新创业思维的可伸缩性可发展性。其次，我们在选择海洋遥感影像数据源的时候，注重以新的、适用性卫星影像图片来解决问题。最后，我们在讲授课程知识点解决问题时与其他学科交叉与行业应用聚焦，以期将解决方案成功转化为市场应用成为现实生产力。例如我们在解决海洋养殖灾损评估问题时，针对当前北部湾养殖海域难以精确估算网箱、浮筏损失问题，我们将遥感卫星数据源从传统的MODIS、Sentinel影像数据转向高清影像Planet、SkySat、RADARSAT-2等。针对反演分类精度问题，我们从传统标记监督非监督分类方法扩展到深度学习卷积神经网络等自动学习的机器方法。针对该问题解决方案推向市场业务化问题，我们在长期摸索后发现养殖企业个体户通常要进行养殖损失保险投保，而灾害损失统计计算工作量大时间长效率低，我们通过遥感解译方法高效地完成灾害前后的损失比对并快速计算灾损量，为保险公司提供该项服务。这种在深度及广度上思考而形成衍生服务很好地促进了学生创新创业思维发展。最后，在考核考查形式多样性上创新，例如可选择课程考试、专业行业认证证书、课程论文报告、专业竞赛等形式。

3 结语

在分析《海洋遥感》课程既有较难专业理论知识又有较强的实践应用技能这一特点基础上，分析了当前传统课程教学过程中存在制约学生创新创业思维发展存在问题。基于深度分析问题基础上我们提出了《海洋遥感》课程学生创新创业思维教学思路及实践：基于学生创新创业思维发展中教学内容遵循以问题为导向授课思维、基于学生创新创业思维发展中教学内容深度及广度延伸。学生评教系统3年数据分析结果表明，基于学生创新创业思维发展的《海洋遥感》课程教学得分满意度提升9.5%。