遥感概论课程教学创新设计

喻小倩

（重庆财经学院 重庆 401320）

遥感概论课程是我国高等院校地理学科专业的一门重要基础课。该课程着重反映了现代遥感技术的最新研究成果和实际应用内容，并紧密结合社会经济发展实践，详细阐述了有关现代遥感技术的图像成像原理，以及常用遥感图像处理方法等基本知识。为了进一步提升遥感概论课程的教学质量，本研究对该门课程做了一系列教学创新实践。

1 遥感概论课程教学存在的问题

通过近年来的课堂教学反馈，传统的教学方法或“理论+案例+多媒体”的教学方法成效不佳，突出表现是课堂教学中主要依靠老师的强化灌输，一旦面临实践问题或项目，学生对知识点的把握系统性不强，项目执行能力差且滞后，具体原因分析如下：

1.1 知识体系需要及时更新。当前，由于遥感技术的高速发展，导致社会上对遥感专业人才的需求日益增加，而现在高校相关专业的教材内容一般只强调基础性和理论性，对实践应用和学术前沿重视不足，教材中对于中国近年蓬勃发展和获得广泛应用的一系列遥感图像探测手段、方法与装置也没有涵盖，如高分辨率的SPOT5、快鸟等卫星影像技术、中国的风云四号天气卫星、EOS-MODIS数据、高光谱遥感技术、激光雷达技术等，教材内容滞后导致学生无法了解学科发展动态。

1.2 理论课程教学方法单一。遥感概论课程内容涉及了大量的物理学基础知识，如电磁波基本原理、摄影测量技术、光学与彩色原理等，由于部分学生的物理基础比较薄弱，所以对于该课程的学习有一些困难。在传统的理论教学中，教师主要是通过多媒体教学和板书结合的方法，把课程内容传授给学生。学生在被动听老师讲课过程中，常常觉得教学内容乏味，对繁琐的公式推理感觉困惑，注意力无法集中，造成课堂教学气氛沉闷，学生学习兴趣不高，理论教学无法获得较好的成效。

1.3 实践教学环节较为薄弱。遥感技术包括理论和实践两部分，理论是遥感技术的基础支撑，实践可以培养学生的应用能力。但是在培养方案中，理论占大部分学时，实践学时很少，在有限的学时内，实验教学更多地停留在室内图像的处理与分析上，导致学生无法全面掌握理论应用的方法，对一些实验操作的目的和内涵缺乏较为深入的理解。

2 教学创新设计

本课程针对教学过程中存在的问题从以下几个方面进行了创新改革的研究。

2.1 教学内容体系创新

2.1.1 教学内容及时更新。遥感概论课程涉及的内容主要包括电磁辐射与地物光谱特征、遥感成像原理与遥感图像特征、遥感图像处理、遥感目视解译与制图、计算机解译以及遥感应用等。随着遥感技术的快速发展，遥感技术的基本原理和主体结构虽未发生重大变化，但新的遥感台和感应器却在不断产生，而遥感数据处理技术也在不断更新，因此遥感技术的应用领域也在进一步扩大。及时把这种新知识融入到课堂教学中，不但可以开阔学生的眼界、激发学习热情，而且可以帮助学生优化知识结构。

2.1.2 融入思政元素。在教学中，不断挖掘遥感概论课程的思政元素，把思政元素有机融入在教学中，使教学和思政教育同向同行。比如，通过分组调研世界遥感发展历史，我国遥感从弱到强的发展历程，以及我国与世界遥感强国的技术差距对比，培养学生的爱国主义精神和科学意识、团队合作精神；通过控制点的选取以及不同控制点选取导致各种出错情况的分析，向学生强调规则的重要性，培养学生严谨求实的工作作风和职业精神。

2.2 多种教学方法综合利用

2.2.1 理论教学采用网络媒体资源与传统教学法相结合。实践证明，老师一味讲、学生被动听的教学效果并不好，必须改变过去填鸭式的讲授方式，应把传统教学方法和现代教育技术手段紧密结合，运用计算机网络和多媒体手段将学习内容生动化、形象化、直观化的呈献给学生。

首先，在理论教学中，教师应该综合利用各种现代教育技术手段，比如雨课堂、微课、慕课视频，把讲授法和展示法、研讨法紧密结合，通过丰富课堂教学设计，提升学生的参与感和学习热情。其次，适时应用多媒体设备，把某些抽象化复杂的理论利用动画、录像等技术手段动态表现，深入浅出地介绍。比如，教师在介绍遥感成像过程时，可通Flaash动画演示传感器探测地物过程；在讲解遥感卫星时，可以通过视频观看卫星发射的过程，以增强学生对遥感影像的感性认知，从而提高对基础知识的掌握。

2.2.2 课堂教学以探究模式统领全局。在课堂中以学生为主体，引导学生积极参加课堂教学活动，每节课上课之前先将重难点问题阐述清楚，并先设计源问题，引导学生一步步解题，鼓励学生大胆质疑，积极提出自己的见解，并根据授课内容适时提出某些易混易错的问题，以培养学生的探究能力和思考能力。比如，教师在讲授遥感图像分析时，首先根据教学要点设计若干个问题和相应的子问题，引导学生进行反思、探究，尝试提出解决办法；在讨论环节，适时抛出易混淆、易错的题目，引发学生思考、讨论。最后教师总结，针对重难点问题进行抽丝剥茧，逐步去伪存真，完成知识点的讲解，让学生对每个知识点都有深刻的认识和理解。

2.2.3 加强实践环节的教学。遥感概论课程需要学生掌握遥感图像处理方法和具备解决实际问题的能力，是专业性很强的一门必修课。所以，必须合理地增加实践课时量，使实践课程更加广泛化、精细化，以提高学生的实践能力与自主思考能力。本门课程改革后，实践教学为24学时，教师除了可以设置实践教学的关键性节点，如遥感图像处理软件基础、图象几何校正、裁剪拼接外，还通过布置与设置重点节点的实践教学，使得学生能够在参与实践教学的过程当中巩固每一基本知识点，并且还能够完成专题实践内容，以促进学生系统地掌握遥感影像数据的获取和处理，提高实践创新能力等。同时引导学生在教学实践中总结课堂理论内容，提高理论与实践相结合的能力。

2.2.4 课内学习与课外实践联系的能力培养。在课堂教学之外，应该引导学生主动参与科研项目以及竞赛，把课堂学习活动和课外实践活动有机联系。课外活动是课程教学的重要补充，是促进学生理解知识、形成技能的重要手段，还可以激发学生的创造性思维。通过项目的研究，学生可以接触到最新的前沿课题和技术，培养自主创新以及探究学习的能力，同时也能参与解决社会实际问题，获得一定的成就感。此外，通过项目的研究，为参加各种大学生比赛奠定了基础，通过比赛培养了学生的创新意识、团队合作能力，提高了学生的心理素质。

2.2.5 建立多元化考评体系。课程考核采用多元化评估方式，评价指标包括学生平时成绩、讨论表现、报告质量、期末成果等内容。提高了实验环节和课后作业成绩的权重，适当提高了闭卷考试中应用综述、问题解决类等综合性问题的内容和得分比重，并将平时成绩涵盖教学过程的所有环节。

3 教学效果

通过教学创新设计，学生上课的积极性明显提高，对课程的认可度与专业未来发展走向也有了明显的变化，学生参加各种大学生比赛的数量也呈现逐步上升趋势，多位学生获得了SuperMap杯高校GIS比赛一等奖、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖，发表论文量也有所突破，对教学实践评价反馈明显好转，学校就业率也有所提升，毕业自我评价、满意度和毕业率都有明显增加，课程团队对教学思政的认知与了解也越来越深刻。