遥感概论课程作业设计的思政实践与成效评述

郭亚东，戴学军，尹 辉

（惠州学院 地理与旅游学院，广东 惠州 516007）

2020年6月，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》，明确在所有高校、所有学科专业全面推进“课程思政”建设［1］。“课程思政”是指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式，将各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，把“立德树人”作为教育根本任务的一种综合教育理念［2］。教师是课程的主导者，一方面需要转化理念、深入理解课程思政的内涵与外延；另一方面，急需从教学环节、教学方式、教学内容上挖掘思政元素，结合言传身教，设计和实施课程思政［3］。

1 作业环节对课程思政的重要性

当前，高校思想政治教育与专业教育的协同培养还不够，专业教师认为思政教育是思想政治教师、辅导员及班主任的工作，思政课程与通识课程、专业课程之间还未实现融会贯通。思政元素应与专业知识交织交融、相辅相成，起到拨动心弦、引起共鸣的作用，实现教书、育人的相互促进和相得益彰。与人文社科类专业课程相比，理工科类专业课程在思政教育的实施方面略显欠缺。有些理工科专业教师在课程教学中开展思政教育的观念不强，有些教师虽重视但不知如何开展［4］。因此，探索如何在理工科专业课程的教学过程中开展思想政治教育十分必要［5］。

作业作为教学活动中不可或缺的一环，是学生为达到学习目标完成既定任务而开展的学习活动。从古至今，中外教育学者都肯定作业在教学环节中的重要性。苏联教育学家巴班斯基认为“学生可以在作业中获取最佳的学习成效”［6］。清代教育家颜元也认为“讲之功有限，习之功无限”［7］。而作业有效性，是学生乐意接受作业，是课堂教学的巩固与延伸，它强调最终“有效果、有效率和有效益”［8］。换言之，作业设计关乎学生课余落实知识理解的深度，是对教学内容的拓展和延伸，作业设计的有效性对于教学质量和教学水平有着关键性的作用。因此，除了课堂讲授大纲知识点，激发学生的爱国热情和崇尚科学的精神，更应充分挖掘与课程相关的历史事件和人物作为课程思想政治教育题材，课外自学和作业练习成为重要的辅助手段［9-10］。其目的是在保证专业教学水准的前提下，通过有意识地在练习和思考中引导和融入思政元素，使价值塑造内生为课程教学中有机的、不可或缺的组成部分。

2 遥感课程思政作业的设计

2.1 当前高校课程作业存在的弊端

从已有的作业布置与设计的相关文献看，研究多集中在中小学阶段，高校专业课程的作业设计和有效性问题较少涉及，当前高校教师对于作业的重视程度远远不够。一种情况是完全不布置课外作业，检查和考核学生的学习效果仅靠期末那一张承载力有限的试题，后果是无法知晓学生的日常学习情况，没有压力的学习将导致学生边学边忘且知识不成体系。另一种情况是布置少量作业，但多半偏重于对课堂内容的简单回顾，欠缺科学性和系统性，体现在：过于强调识记内容，无法调动学生学习积极性，学生根据课件简单复制粘贴作答完成；题型单调，且有固定标准答案，学生缺乏思考精神和科学思维；题目脱离生活生产实际，学生不理解所学内容与当代社会对人才要求的标准；缺乏思政育人目标，为答题而答题。对此已有教育工作者提出，作业设计应该围绕作业有效性的目的，从开放性、探究性、差异性、针对性、合作性、应用性等多维度去考虑［11］。本文选取的《遥感概论》课程，作为理工科地学专业的基础课程，围绕有效性和课程思政的双重主旨，在教学目标上需实现知识传授、价值塑造和能力培养的多元统一。

2.2 融合思政教育的遥感课程作业设计

遥感技术作为20世纪中叶舶来的一门高新技术，其日新月异的发展速度让世人瞩目。遥感课程的“三全育人”目标越来越多地被高校关注，课程中思政元素的挖掘也是近些年来研讨的热点［12］。《遥感概论》在内容上包含基本原理、数据处理和行业应用三大部分，根据学科特点，结合授课的学时和教学计划，遵循作业有效性和实现课程思政育人并重的原则，按章节有针对性地设计了多次与课程思政密切相关的课后作业，详见表1。

表1 遥感概论课程作业设计

3 遥感课程思政作业的实施成效

重点以其中一章作业为例进行剖析和论证。教师将绪论部分“遥感发展历史”中“遥感在中国的发展”这一知识点作为切入点，让学生从课程思政的角度撰写中国科学院遥感卫星地面站三集纪录片观看心得，探察优化课程作业设计对提高学生思政教育的有效性。在众多的思政元素中，选取中科院中国遥感卫星地面站的建成历史和运行现状为题材：1986年地面站的建立开创了我国遥感技术和遥感应用的新时代，纪录片拍摄在地面站成立20周年之际，地面站已经达到了国际先进地面站的水平，为我国卫星地面系统建设与发展、信息服务奠定了坚实的基础。这部分内容与教学大纲和教材里中国遥感事业的发展相吻合，视频形式易被学生接受，通过老一辈专家的口述和纪录片主播的旁白，来展示中国遥感事业近年来取得的成就，比起教师平铺直叙地面授，更直指学生内心，增强其专业认知度和认同感。

课程思政作业实践作答的对象是惠州学院地理与旅游学院2019 级地学专业的本科生，共发放并收回117份作业。学生自拟标题，如“遥看天空，放眼未来”“接前人之棒，承使命担当”“读遥感发展，感坚韧精神”“开拓遥感技术，传承创研精神”“ 生逢其时，肩负重任”“国之重器：遥感”“随中国科学院看遥感未来”“仰望星空，触碰上帝之眼；扎根土地，献身科学人民”等，传递其内心的国家观、民族观、历史观、文化观。学生思考和撰写的角度有所差别，但均展示了作为新时代大学生理想信念的高度，对其世界观、人生观和价值观也是难能可贵的重塑［13］。

3.1 修正之前某些认知偏差

一般的教学活动中，视频一般安插在课间，通过教师组织，利用短暂的多次间歇时段进行观看，一是忽视了内容的连贯性和完整性，二是未做强制性要求，很多学生认为可看可不看，未能引起应有的重视。通过将三集、每集约30分钟的纪录片作为学生课后观看和自学的内容，并作为作业要求撰写观后心得，能准确地从文字中了解到学生内心的想法和对学科、对国家、民族、世界的看法。由此洞察学生是否存在不重视学科发展史、忽视科研人的努力、对专业行业不自信等方面的问题，从而修正其某些认知偏差。

3.1.1 不重视学科发展历史

每门课程学习都需要学习第一章绪论，很多学生认为只需要识记一些概念，较少重视学科或课程诞生和发展的历史，教师有时因为课时有限的关系，安排学生课后自行学习这部分内容，但大多数情况下，学生难以做到自觉阅读和主动了解。不了解历史也就意味着对学科未来的发展没有概念。很多学生不清楚遥感技术从军事领域发展起来再到民用意味着什么，也不清楚我国遥感技术在不同的阶段在全世界的水平地位。教材篇幅有限，能描述和承载的信息量有限，而制作精良、与时俱进的视频可让学生全方位了解中国遥感事业，并激发其民族自豪感和自信心。

3.1.2 忽视专业人员的努力

在思政教育中，应使学生了解社会发展状况，跟上行业科技发展步伐，增强对国家和社会发展的理解，强化对社会与家庭的担当和使命感，从多角度、多维度进行思想政治教育，提高自身实践能力的自觉性。在此之前，很多学生都以为遥感地面站的建立是轻而易举的事情，事实上由于对地空间观测数据获取和处理的复杂性和特殊性，地面站的建成历尽艰辛。思政作业帮助学生树立终生学习的思想，看到遥感事业发展的每一步都离不开专业工作者的不懈努力，敬业的高水平工作者无疑给学生提供了良好的激励和示范作用。

3.1.3 对专业行业存在误解

学生对于专业知识的认知一般来自于书本和课堂，实践技能来自于实验课程的教学与练习，很少主动自发地去了解本学科对应行业的课外知识。有学生局限于目前实验上机的国外遥感图像处理软件，误以为中国尚未开发具有自主知识产权的国产遥感软件。通过视频心得作业的反馈，教师发现学生有此误解，继而有意识地在课堂上进行解惑，补充讲解有关国产遥感软件的知识，使其了解国产软件功能日益强大，市场份额越来越高。从知识产权的角度让学生一方面增强民族自豪感，另一方面激励其怀揣民族崛起及国富民强的抱负，为将来国产软件在世界舞台中占有一席之地而树立奋发图强的决心。

3.2 塑造大学生科学的思想观念

3.2.1 对世界观的塑造

当代大学生应树立辩证唯物主义和历史唯物主义的世界观，科学、正确的世界观表现在“一切从实际出发，理论联系实际，实事求是，在实践中检验真理和发展真理”。每个学生都有一颗对国家和民族赤诚的心，但更要实事求是地看待本国、本民族在世界不同历史阶段的科技水平。通过观看视频，学生明确了科技和教育对于国家发展的重要性。一方面看到了国家发展日新月异，国家独立自主发射卫星和接收卫星数据，为国骄傲。“1970 年我国成功研制并发射了第一颗人造地球卫星东方红一号，成为世界上第五个独立自主研制和发射人造地球卫星的国家。”“2006 年，地面站举办了第三届国际未来智能对地观测卫星会议，可见地面站的国际影响日益增强。”“中科院遥感卫星地面站成为了全世界范围内最成功的地面站之一。”“地面站的建成增强了人们的民族自信，不仅提升了我们的国际实力和影响力，还渗透到民生当中。”“这让我对国家科技研究人员的伟大精神感到敬佩，也感受到了中国科技力量的雄厚，我为我的祖国感到骄傲。”①

另一方面，马克思主义世界观这套以实践范畴为核心的完整的科学体系，是人类历史文化发展的产物。学生通过了解建站前期到运行后期的重大变化，意识到落后就要挨打，摒弃读书无用论。“十年文化浩劫，十年科技洪荒，使我国的遥感技术与发达国家的差距越来越大。”“当今世界是科学信息技术日益发展的世界，谁掌握了科学技术的高峰，谁就掌握了主导权。中国历尽西方外国资本主义的侵略，付出了惨痛的代价，比谁都知道落后就要挨打这个道理。”“由于当时我国还处于国民经济调整中，传统思维的影响和长期封闭对新知识缺乏了解，在引进地面站初期有不支持的声音。但科技工作者们积极地向上级陈述引进地面站的重要性和解释其不对国家具有威胁性，经过不断的努力上级又重新肯定了引进地面站的决定。”“建站之初，包括全部的设备和技术都来自与美国，我们难以掌握主动权，总是被牵着鼻子走。”“我国对遥感技术的掌握虽较部分发达国家晚，但却发展迅速。”

3.2.2 对人生观的塑造

马克思主义人生观是唯一正确的人生观，可以精辟概括“为人民服务”，这也是马克思主义人生观的核心、灵魂和基本特征。正确的人生观指引着人走向正道，通过自己的劳动去创造人生业绩和获得幸福感，成为一个有益于社会、有益于人民的、高尚的人。当代大学生，应对无限可能的未来充满期待，保持积极进取、乐观向上、厚德载物、自强不息的人生态度，追求卓越不断进取，报效祖国和人民。通过观看视频，学生知晓科学无国界，但科学家有国界；知晓我国老一辈专家为中国遥感事业付出了不懈努力和奉献精神。“地面站洒满了我们国人的汗水，是他们在岁月中砥砺前行，才换来了今天的成就。”“从技术的引进到自主创新这一过程是艰辛难熬的，其中的付出难以估计，不管是政府还是科研人员都付出了巨大的代价。”“地面站建立之前，科技人员以写科研论文为主，开始投身实践、生产、运行，还不能很快适应过来，但当我们看到地面站建成以来的成果，可见科技工作者们是付出了多少智慧和汗水。”“最打动我的是影片中的遥感人身上的团体奉献，求实，创新，把各自的战功归因于地面站的战略定位和发展目标。”“在这个过程中，离不开一代又一代科学家、研究者的努力，他们持之以恒、不懈努力地为遥感事业的发展做出了巨大的贡献。他们投入为国家、为民族的奋斗之中，功不唐捐，我国的遥感技术从落后到不断发展取得了胜利。”

3.2.3 对价值观的塑造

每个人在各自价值观的引导下，形成不同的价值取向，追求着各自认为最有价值的东西，能否树立正确的价值观和科学合理的价值取向，对一个人的发展至关重要。在思修课中当代大学生都懂得应树立国家和人民利益高于个人利益的集体主义价值观，但现实中价值主体的自我化、价值取向的功利化和价值目标的短期化或多或少存在。视频里学界泰斗的进修成长，激励新时代青年的奋发图强，让学生不由自主地激发出立志在巨人的肩膀上不断进取成才的决心。明白每个人在不断提升自身价值的同时，追求个人发展与社会发展相结合，人生才更有意义。“地面站自建设以来，考验、挑战、责任、机遇同在，科技工作者们克服了种种困难，创造了一个又一个的硕果，是我国遥感技术不断发展、创新、进步的有力证明。”“地面站的站风可概括为团结、奉献、求实、创新四词，这也正是科研人所要具备的精神。”“为了有足够的人才来源，地面站与国家不断加大对人才的培养，为他们创建了良好的客观条件与科研氛围。并加大了与国际遥感卫星的合作，向多方面招揽人才，向先进学习。这一切的措施都让我们感受到，新一代的遥感卫星事业必大有作为。”“地面站以推动我国航天遥感事业的发展来促进遥感信息产业化应用为历史使命，把成为世界最好的遥感卫星地面站作为远大志向，继往开来，勇敢前行，任重道远，与中华民族共同铸就祖国的梦想与未来。”

当代大学生树立马克思主义的世界观、人生观、价值观，追求成为一个高尚的人、纯粹的人、有道德的人、脱离了低级趣味的人、有益于人民的人。需要大学生必须要有坚韧不拔的毅力，甚至要牺牲个人利益，这个过程不是一蹴而就的，很有可能是长期而艰苦的。课程思政是进行爱国主义、社会主义、集体主义教育的阵地，也是被证明能潜移默化塑造其三观的有效途径之一。

3.3 提升大学生精神追求

3.3.1 立志崇尚科学

课后作业使学生了解到是高水平的科研工作提升了地面站的整体实力，面向国家科学技术的需要，为用户提供及时可靠的数据保障的同时，还掌握了对地观测卫星数据的接收、处理、系统集成及遥感信息分析与提取关键技术，完成了我国经济建设和社会发展的众多科研项目，学生切身感受到了科技是第一生产力。“国家综合实力和科技实力的不断增强，也为遥感技术的发展提供了各方面的支持，使得我国的遥感技术不断地向前发展。”“像他们这样的科研人，教会了我们触碰上帝之眼的奥秘，将其带到人民大众的身边，服务于人民大众的各项生产生活。而在遥感地面卫星站矗立着的一个个大大小小的雷达，就是他们最完美的雕像——他们的头颅仰望着无垠的星空，他们的双脚却牢牢扎根这片土地。”

3.3.2 不断紧跟前沿

学生开拓了自身视野，不仅详细了解了地面站经二十年发展现具备的规模，能接收和处理卫星数据的能力，还了解到地面站将继续开拓创新，未来的目标是成为高效规范运行、技术自主创新、系统集成能力的、先进的对地观测运行机构，为我国遥感技术与应用事业发展以及我国社会经济发展作出重要贡献。“目前，地面站装置已形成了以北京总部的运行管理与数据处理为核心，除了所属的密云站、喀什站、三亚站、昆明站和北极接收站，还包括国家卫星海洋应用中心牡丹江站和国家卫星气象中心北京地面站，每天承担国内外十几颗卫星几十条轨道的数据接收任务。”

3.3.3 坚定热爱专业

学生进一步了解了遥感技术的作用和前景。“遥感，在军事勘察、资源调查、海洋监测、土地利用监测、自然灾害监测等方面都有非常重要的意义。”“地面站充分利用卫星遥感在重大自然灾害监测中的科技优势，在1987 年大兴安岭火灾、1998 年长江特大洪水、2008 年汶川地震、2010 年玉树地震和南方洪水、2013年四川雅安地震、2017年四川九寨沟及西藏林芝地震等中国多次重大自然灾害中第一时间进行了应急响应，为救灾和灾害监测提供了急需的数据保障与信息支持。”“学科钻研的价值从不在于自我的意义，真正要负担起的责任在人类，在科学，在自然，在地球，在你精神里的好奇和创造，在对于美的开拓，在宇宙里一切已知的与未知的观察与发现。这是李德仁院士的寄语，也是在看完纪录片了解中国遥感卫星地面站艰难的建设过程之后，最触动我的一段话。”

3.3.4 展示使命担当

学生们都纷纷意识到我国的遥感事业蒸蒸日上，认清自己未来是祖国发展的生力军，要尽其所学，贡献自身力量。有学生引用了视频第一集开端旁白：“危机，对弱者意味着死亡；危机，对强者却预示着希望。努力把面临的危机让自己变成充满希望的强者，未来才有无数可能。”“学习了遥感导论，让我们了解到了遥感技术在各个方面的应用和作用，也对国家科技力量的发展有了一定的了解，增强了我们作为中国人的自信心，也提醒了当代大学生应该继承前辈们的伟大精神，继续努力创造，为中国的发展做贡献。”“中国建成的遥感卫星地面站，完美诠释了耕耘就有收获、奋斗就会成功的理念。”“不断创新、坚守初心的精神，也是我们当代青年要葆有的根本精神之一，中科院遥感卫星地面站的技术在不断更新，但它的发展精神却与时俱进，永不过时。”所有的心得文字感受都是思政教育作业的成效力证。

4 对课程思政作业的成效评述

4.1 课程思政作业的实践成效小结

通过对遥感课程八个章节的作业设计与结果反馈，基本达到作业设计的预期效果。归纳起来，第一，既用灵活的方式巩固了课堂所学，使得学生有成就感，而且观看视频、阅读课外书和文献资料的形式更为亲切，丰富的作业形式消除了机械问答题的抵触感。第二，提高了自主学习和探究问题的能力，从一个问题中挖掘出其他问题，继而使其有动力去主动思考和寻求问题的解决方案，这一点在第三章作业“自主完成数据下载”的操作实践和后续的实验环节尤为突出。第三，价值塑造和立德树人渗透在各个章节里，由于遥感属于技术性和应用性都非常强的学科，技术的进步和社会的需求使学生意识到落后就要挨打的紧迫感和科技改变生活的幸福感，促使学生有好好学习、报效祖国、服务社会的动力和历史使命感。

从当前课程思政作业成功的经验中，可以得到如下启示：第一，作业应有针对性，在内容上尽可能与教材和大纲挂钩和对应，在掌握课堂重要知识点的前提下，作为课堂的巩固和延伸，作业应力求开拓学生的视野；第二，作业需有开放性，可以从题型入手，变换各种形式，凡是能激发学生兴趣的检验方式都是可取的，而且好的题目应该不限定标准答案，学生提交的结果不应千篇一律；第三，作业应强调自主性，将被动思考变成主动探究，利用网络上共享的资源，通过文献查阅，培养学生求真务实和积极探索的精神；第四，作业需建立反馈机制，譬如通过搭建的网络线上课程，教师可逐个对学生的作答进行点评，在课堂汇报后及时分组点评，让学生第一时间知悉自己在专业素养上存在的不足或认知偏差。

4.2 课程思政作业的设计建议

理工科课程的思政目标是注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当，为此，后续还可以进一步完善当前的作业设计策略。首先，调整学生作业频次，因为不同阶段学生的认知水平和学习内容都不同，专业学习具有阶梯式成长特征［14］，应针对基础和重要知识点，重点章节或有丰富思政元素的章节适当增加思政作业。主题选定时，还可围绕本专业的重要人物和历史事件，或与专业相关的任何题材进行探讨，学生有兴趣，学习效果会更佳。其次，丰富作业形式，观看视频并撰写心得、课堂小组讨论等形式已被证明是通过专业课立德树人较为可行的方式，今后还可以采用一人推荐一本好书共享好资源、任务驱动学习研究、创新课题申报模拟、校企合作参观体验等方式，一方面体现作业形式的多元性，另一方面体现合作性和应用性。第三，改进点评方式，如师生联动点评作业、线上线下结合点评、线上一对一批阅、线下课堂上根据共性问题进行褒扬和总结。有些题目采用线上生生互评，不仅可让同学间了解彼此思维，还能借助临时教师的身份，体会授业解惑和育人育才相统一的教育理念。

教育的本质是育人，教育应该服务于国家意识形态和国家战略。人才培养体系涉及教学、教材、学科、管理等各个体系，高校需全面落实以立德树人为目标的教学改革，让专业课程充分发挥育人功能。专业教师需提高自身主动性和积极性，挖掘专业课程的思想政治教育教学资源，增强课程思政融入教育教学的理念［15］。通过深化专业课程目标、内容、结构、模式等方面的改革，把政治认同、国家意识、文化自信、人格养成等思政教育导向与课程固有的知识、技能传授有机融合，在思想政治基础课重引领、触灵魂的基础上，专业课应更具有情怀，显隐结合、潜移默化地开展思想政治教育，让容易被忽视的作业布置与设计发挥有效作用，使专业课程和思想政治课程、综合素质课程共同成为立德树人、培根铸魂的三位一体教学体系［16］。

注释：

①未加引文标注的双引号内文字均引自学生课程作业原话。