《气象卫星遥感》课程混合教学模式改革探讨

刘海磊，张升兰

（成都信息工程大学电子工程学院，四川 成都 610225）

0 引言

随着信息网络技术的快速发展，合理利用在线网络学习资源，提高大学课程教学质量已成为高等教育教学改革的共识[1]。近年来，混合式教学呈现了快速的发展态势，已逐渐成为我国大学课程教学改革的一个重要方向[2]。混合式教学可以充分发挥新媒体的交互作用，在提高学生的学习兴趣和效率等方面效果显著。

《气象卫星遥感》是成都信息工程大学电子信息工程专业（大气探测方向）开设的一门专业必修课程。本课程主要讲授气象卫星遥感的发展概况、辐射传输基本理论、气象卫星大气遥感技术和方法等。总之，课程内容涉及大量的物理、数学的基础理论知识，这部分内容具有一定的抽象性。同时，课程也包括非常重要的实践和应用内容，因此课程利用传统的单一教学模式很难展现良好的教学效果。

混合教学模式可以充分利用在线优质学习资源，促使学生进行课前预学，提升学生在学习过程中的积极性、能动性和创造性，发挥教师的启发和引导作用[3]。对于《气象卫星遥感》这种涉及较多理论的专业选修课，是否可以进行线下和线上学习相结合的混合教学方式，是否可以取得比传统教学模式好的效果等，这些问题都需要去探索和实践。

本文根据此课程的特色和专业特点，将针对这些问题进行深入探讨和分析，重点分析课程存在的问题，课程开展混合式教学改革的必要性、可行性，以及混合式教学模式、教学内容和评价体系如何改革的问题进行探讨。期待通过教学模式的改革，更好调动学生在该课程学习过程中的积极性，并取得更好的教学效果。同时，为学生今后的科学研究和业务需求打下良好基础。此外，希望能对其他大气探测课程的教学模式改革提供一定的参考。

1 教学模式改革的必要性

《气象卫星遥感》涉及复杂的数学、物理和大气科学的知识，也包含一些抽象的内容，比如大气遥感理论需要较严密的逻辑推理。此外，近年来气象卫星遥感技术发展迅速，展现了很多的新技术和新方法，传统的教学模式已经无法满足学生学习和气象人才培养的需求。传统的课堂教学在公式推导、理论分析部分可展现较好的优势，但在遥感新技术和新方法的展现部分效果较差，无法很好地调动学生的学习兴趣和积极性，这些均使得课程的混合式教学改革势在必行。

《气象卫星遥感》是大气探测和大气科学相关的比较专业的必修课，内容主要包含气象卫星发展概况、大气辐射传输理论、遥感平台及传感器、卫星图像成像原理、卫星云图特征分析、典型大气参数的气象卫星探测原理与方法等。课程侧重气象卫星遥感的基本概念、原理和技术前沿的掌握能力的培养，在大气探测和大气科学专业教学中有着非常重要的地位。课程涉及比较复杂的数学、物理和大气科学的知识。同时，也涉及一些抽象的内容，并需要较严密的逻辑推理，这对学生的综合素质和课程教学模式提出了较高的要求。

目前，国内主要高校的《气象卫星遥感》课程主要是基于传统的线下教学开展的，包括课题板书和PPT多媒体教学。单一教学模式可能使得部分同学对课程主要内容理解不深入，很多时候仅仅依靠对知识点的记忆去被动掌握相关知识。由于课堂时间的限制，针对重点和难点问题讨论时间有限，教学互动略显不足；学生预习主要通过研读教材，无法很好调动学习的积极性，同时也无法很好地利用互联网优质资源对课程内容进行补充；课程主要根据学生课堂表现、作业情况和期末考试成绩进行考核，没有进行较好的学习过程化考核，评价不够客观和全面。因此，《气象卫星遥感》课程教学模式改革势在必行，探索线上线下混合式教学模式就显得非常重要。

2 混合教学模式的可行性

目前，国内高校都在积极开展“金课”建设[4-5]，“金课”的建设经验为《气象卫星遥感》混合教学模式改革和实施提供了较好的理论基础和实践方向。近年来，网络教学平台发展迅速，如腾讯课堂、智慧树和雨课堂等，为混合式教学提供了条件，使得该教学模式实施较为方便。充分利用互联网技术及网络资源，合理收集、筛选适合《气象卫星遥感》课程内容的相应教学资源和相应教学视频，可以良好调动学生的学习主动性，提高学习预习的效果。同时，有利于增强学生与教师的联系与沟通，进而提高教学效果和质量。

在近两年的《气象卫星遥感》教学工作中，笔者已经尝试了将为国内外高校和研究机构相关的微课、慕课、自己录制的视频和其他相关的教育培训视频引入课堂，按照线上线下的混合教学模式进行了部分章节课程内容的教学，取得了良好的效果，这些也都表明混合式教学模式在该课程的可行性。

3 教学模式和内容的改革

实施线上教学的前提构建优质资源库，比如可以利用线上慕课、微课和其他国内外大学和研究机构的相应资源，探索适合《气象卫星遥感》课程体系的混合式教学设计。我们将充分利用气象卫星遥感相关的优质网络资源（包括微课、慕课、教学名师课程、国家卫星气象中心、NOAA和NASA相关教材培训视频），以精简的在线视频为表现形式，选择具备主题突出、内容精简、趣味性强的内容，构建合适的线上教学资源库。

基于线上线下混合教学模式，优化教学结构。在线上教学中利用线上资源，合理分配学前预习、重点难点知识讲解、课外参考文献阅读和分组讨论等环节内容。注重过程化考核，丰富线上随堂试题库、课后作业库、课程资源库等教学资源。由于该课程涉及内容较多，既有需要逻辑推理的理论内容，也有应用性较强的实践内容，更适合面对面交流和探讨形式。总之，不同知识点适合不同教学模式，这些知识点的划分需要教师在课程准备阶段进行初步划分，之后再根据教学过程的反馈对教学模式进行适当调整。

根据人才培养目标和课程教学大纲，对知识点进行梳理和分类，同时基于混合式教学模式的特点对课程教学内容进行划分，确定合理的教学模式。比如：大气辐射传输理论的重点、难点，考虑以课堂讲授为主；将大气辐射和遥感的基本概念、气象卫星的轨道特点、卫星遥感分类等基础知识采用线上教学为主，课堂互动交流的形式开展。同时考虑分组讨论、专题研讨等扩大学生的知识面。此外，充分利用优质网络资源（如：NOAA和NASA相关培训视频）进行课程内容的扩展，让学生了解学科前沿，同时也认识气象卫星遥感在大气探测和大气科学领域的重要性。

在混合式教学模式中，教师角色需要做出相应的调整。教师需要针对线上教学过程中发现的问题，精心组织课堂教学，通过组内讨论、查阅文献、专题讨论等方式使学生更好地理解和运用知识。同时，通过国内外气象卫星最新的应用实例展示拓宽学生的知识面。针对准备考研的学生，可以考虑通过学习平台引入一些高校卫星遥感相关优质考研资源，从而提高他们的学习积极性和效果。

4 混合式教学模式评价体系

客观、全面的课程评价体系对混合式教学和课程的实施和改进非常重要[6]。在混合式教学过程中，我们需要注重过程化考核，采取多维度考核体系。探索提高过程化考试比重，降低期末闭卷考试比重的可行性和方式。尝试将在线学习情况、平台测试、学生作业、小组讨论、专题调研等均归为考核范围。这对调动学习的主动性，丰富考核内容和形式，让学生能更好融入课程教学过程有重要意义。

需要探讨签到、课前线上学习、课堂互动、测验、作业、考试等内容在和考核标准的比例和合理性。此外，教师需要对学生自主学习态度和能力、课堂表现，解决问题、互动交流能力等进行综合考核。在混合式教学模式中，可以适当弱化期末考试在整个课程成绩的所占比例。提高过程化考核的成绩占比，加强学习过程化管理，将各部分考核情况进行加权形成合理的课程综合成绩。

5 结语

线上线下混合式教学模式可以开发和利用优质MOOC、专属在线课程和其他在线课程、教学资源，积极提高课程质量和形态方式，培养学生基于互联网和移动终端的自主学习能力，稳步提高人才培养质量。本文对《气象卫星遥感》课程存在的问题、混合式模式改革的必要性和可行性、教学模式内容和评价体系的改革进行了分析和探讨。课程改革重点优化线上线下混合教学模式下的《气象卫星遥感》教学内容，建立课程优质线上线下教学资源库，同时制定混合教学模式下的合理课程考核标准。希望通过课程教学模式、内容和评价体系等的改革更好地调动学生学习的积极性，培养学生的创新思维和实践能力，以获取更好的教学效果，培养适应新时代需求的大气探测业务和科研人才。