面向时空大数据发展需求的遥感实习与实践教学改革

郭兵 张海玲 黄洁慧 姜琳

摘 要：随着遥感科学及时空大数据的发展，高校中遥感课程实习及实践的内容及形式已经无法满足行业及相关产业对遥感人才素质培养的需求。结合本校的遥感实习及实践课程的开展及实施，本文系统地梳理了当前普遍存在的问题并提出了积极的对策，可以为后续遥感实习及实践教学改革提供一定借鉴和参考。

关键词：时空大数据;遥感;实习;实践;改革

在2015年国家制订了“互联网+”行动计划，各行业几乎都与互联网、大数据相结合[1]，在当今信息爆炸的时代，包括高等教育行业在内的各个行业都已受到时空大数据的重大影响，传统的教学如何适应时空大数据带来的冲击，是当代教育者需要思考和探索的重要问题[2]。

信息技术的快速发展促使遥感科学与技术逐渐成为一门新兴的学科，其应用前景十分广阔[3]。随着遥感技术的快速发展及应用范围的不断拓宽，要求培养具备发散思维、灵敏洞察力和创新意识的跨学科复合型人才。与此同时，更要培养可以将理论联系实践、具有解决应用问题能力的人才，保证他们所需要的基本技能。因此，遥感人才的培养，不仅需要重视基础理论，还要更加重视创新与实践，因此，需要深化实习内容和实践教学的改革，使学生更好地适应社会的需求和时代的发展。

一、当前遥感实习与实践教学中存在的主要问题

遥感原理与应用是山东理工大学建筑工程学院地理信息科学和测绘工程本科专业的核心课程，然而现有课程的实习及实践教学与社会对遥感科技工作的需求、学生就业岗位群和遥感应用型人才的要求不能很好地适应。当前国内各高校的遥感实习及实践课程教学中普遍存在如下问题：

（一）快速发展的遥感技术与相对滞后的实习和实践教学内容

遥感技术是一门以航空航天、传感器和计算机等技术为基础逐渐发展起来的新兴学科，其涉及众多的学科[3]。遥感技术的快速发展得益于计算机技术和航空航天技术的快速进步。当今社会，遥感数据的处理和分析方法不断改进。而遥感课程的教材对于新的知识更新缓慢，或者更新不及时，学生获得的都不是最新知识点，不能学以致用[4]。如果教师不能及时更新自己的知识点，这就会导致学生所学知识脱离实际，所学知识较老套，满足不了以后学习和工作发展的需求。

（二）理论教学与实习及实践教学比例失调

遥感课程是一门技术类课程，但我国高校中遥感课程实际以理论为主，实习及实践课时普遍不多，学生很难有足够的时间培养实践能力[5]，这也反作用于理论学习，使学生对理论内容的理解也大打折扣，结果无形中导致教学内容局限于课本教材，使学生的学习兴趣逐渐丢失。

（三）实习及实践教学教材欠缺

我校选用的是教育部面向21世纪课程教材《遥感原理与应用》，目前尚没有与之匹配的实习及实践教材。因此，亟须基于我校自身的实习及实践条件（硬件、软件、数据和师资等），结合国内外主流的ERDAS、PCI或ENVI等遥感软件，编写适合本校实际情况的实习及实践教材。

（四）综合型和研究型实习及实践比重低

知识验证型实习及实践强调基础性和系统性，因此，实习及实践主要以验证知识、帮助理解遥感基本理论和实践基本技能为主[4]。综合型实习及实践是将多个相关的实习及实践内容结合，培养学生运用所学知识和技能进行综合分析、解决问题的能力。研究型实习及实践是学生在教师的指导下分析和解决实际应用问题，培养学生解决问题的能力。目前，实践课程的教学大多以知识验证型实习及实践为主，综合型实习及实践为辅，缺乏研究型实习及实践，抑制了学生积极性的发挥。

二、建议应对措施

时空大数据发展背景下，基于“新工科”建设要求的实习及实践教学体系改革包括三方面：实习及实践教学内容工程化改革;实习及实践教学内容研究化改革;联合企业以多种方式参与遥感实习与实践教学模式及内容改革，并形成与之相匹配的多样化考核方式。

（一）引导学生自主学习和探索，构建实习及实践教学新模式

要达到“新工科”建设要求的关键是深化实习及实践教学模式改革，提高实践教学质量。实习及实践教学模式改革需要实现由灌输课堂向启发课堂转变、由知识课堂向能力课堂转变、由句号课堂向问号课堂转变，从而达到以学生为本，提高学生主动学习的能力。

（二）面向时空大数据发展需求的实习及实践教学内容研究化和工程化改革

在时空大数据和人工智能大发展背景下，基于“新工科”建设要求的实习及实践教学内容改革有三方面内容：针对毕业标准的“工程知识”“设计/开发解决方案”和“使用现代工具”要求，进行实习及实践教学内容工程化改革;针对“研究”“问题分析”和“环境和可持续发展”要求，进行了实习及实践教学内容的研究化改革;针对“工程与社会”“沟通”和“项目管理”要求，联合企业以多种方式参与实习及实践教学改革。

（三）创建校企联合新模式，推动遥感实习及实践课程持续和深入改革

工程教育認证的毕业标准中对于“工程与社会”“沟通”和“项目管理”提出了要求，要着重提升学生的语言交流、团队协作和组织协调能力。为达到以上要求，可以凭借学校与企业的合作关系，联合企业培养工程应用人才。高校的功能不仅仅是教授学生知识，更重要的一点是将学生所学的知识转化成社会生产力，这样才能推动社会的进步和发展，这就要求高校的科研资源充足，教师具备更高的水平。同时作为企业，企业应该不断更新生产技术，将工程应用、技术成果产业化实现社会生产。只有高校和企业强强联合，充分利用各自的优势和资源，建立生产—教学联合体，深化校企合作，才能创建校企联合新模式。

（四）采取多样化实习及实践考核方式，构建全过程考核新模式

可采取全过程实习及实践考核形式，即是对实习及实践教学过程中的每一个节点实施的考核和课程结束进行的综合性考核，以此对学生的学习情况做出综合性评定，拟从阶段性考核、考核方式多样化和情景化考核三方面开展研究，力图更加客观、科学的实现学生实习及实践课程成绩的评定。

三、总结

遥感原理与应用是一门具有很强实践性的课程，通过该课程教学不仅使学生具备丰富的理论基础，而且还应掌握较强的实践技术，更重要的是应提升解决不同应用领域和行业的复杂问题的能力。这种能力的培养离不开实践教学，且应将其列为课程教学的主要组成部分。开展实践教学的同时更应将理论和实际应用联合起来，使学生更易于接受理论知识，提升学生分析问题和解决问题的能力，提高学生的人际交往能力、动手实践能力、专业应用能力，增强团队合作精神，逐渐建立独立的科研和工作方法，为更好的发展奠定基础。

参考文献：

[1]李德仁，张良培，夏桂松.遥感大数据自动分析与数据挖掘[J].测绘学报，2014（12）：12111216.

[2]唐芳.大数据时代背景下的高职教学改革研讨[J].教育现代化杂志，2018（11）：5859.

[3]张安定，衣华鹏，崔青春.《遥感原理》研究性教学的探索与实践[J].测绘通报，2005（12）：5961.

[4]刘继琳，万幼川，马吉平，等.遥感系列课程辅助实验教学系统的设计与应用[J].实验室研究与探索，2007（3）：7880.

[5]邓磊，赵文吉，胡德勇.遥感课程实践教学模式探索与教改实践[J].科技创新导报，2012（7）：136137.

基金项目：2019教育部产学合作协同育人项目：新工科和工程教育专业认证背景下基于CDIO理念的高校遥感课程教学改革（201902208005）;2020年山东理工大学高等教育研究项目：工程教育专业认证背景下基于多元评价主体和Cloud模型的学生动态评价方法和体系研究

作者简介：郭兵（1987— ），男，汉族，山东淄博人，博士，讲师，研究方向：生态环境与灾害遥感。

*通讯作者：张海玲，女，汉族，山东淄博人，硕士，讲师，主要从事测绘方面的教学及研究。