黃曉紅，王春磊，牛月嬌，張琳

(河北聯(lián)合大學(xué)，河北唐山063009)

隨著《國家“十二五”海洋科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》的出臺和“發(fā)展海洋經(jīng)濟，建設(shè)海洋強國”、“保護碧水藍天，共建綠色家園”等重要觀點的提出，對海洋的健康發(fā)展有著重要意義，同時也對海洋類專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高要求。

一、海洋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展亟需遙感技術(shù)

航運、海洋環(huán)保等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，海洋相關(guān)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，已由傳統(tǒng)初級產(chǎn)品型和產(chǎn)品加值型，發(fā)展至體驗服務(wù)型，甚至轉(zhuǎn)型為高科技產(chǎn)業(yè)型?，F(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開良好的海洋環(huán)境，良好海洋環(huán)境的維護離不開迅捷、快速準確的監(jiān)測，遙感作為新興的監(jiān)測技術(shù)在海洋中將發(fā)揮重要作用［1］。所以目前大多數(shù)海洋專業(yè)除了學(xué)習(xí)海洋科學(xué)和海洋工程方面的基本理論和基本知識，大都增設(shè)遙感課程。但簡單的把遙感引進海洋學(xué)科，缺乏遙感與海洋結(jié)合發(fā)展的知識拓展，不足以培養(yǎng)使用高科技從事海洋調(diào)查和海洋科學(xué)研究方面的人才，海洋技術(shù)專業(yè)遙感教學(xué)亟需改革。

二、遙感課程教學(xué)內(nèi)容的改革

提高學(xué)生使用遙感技術(shù)在海洋中的應(yīng)用水平，是遙感教學(xué)的首要問題。課程內(nèi)容及其教學(xué)方式是決定或影響教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)目標(biāo)的重要參數(shù)，是貫徹落實教育方針的主要載體。適應(yīng)社會需求和尊重學(xué)生個體發(fā)展，重視差異，專業(yè)教育和實踐相結(jié)合，轉(zhuǎn)過窄的專業(yè)教育為素質(zhì)教育，變只注重灌輸?shù)呐囵B(yǎng)模式為知識、能力、素質(zhì)并重的人才培養(yǎng)模式是教學(xué)發(fā)展的趨勢。圍繞這個目標(biāo)，通過合理安排和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，注重學(xué)科交叉知識的傳授和普及學(xué)科前沿等在教學(xué)中的實踐，我們總結(jié)了一套成功的經(jīng)驗。我們的課程改革主要在以下幾方面進行:

(一)更新教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)科交叉

教學(xué)內(nèi)容的改革應(yīng)突出基礎(chǔ)性、啟發(fā)性、前瞻性和實用性;內(nèi)容層次安排為:應(yīng)用入手—穿插原理—深入技術(shù)和理論。教學(xué)是學(xué)校培養(yǎng)人才的基本途徑，教材是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要載體、聯(lián)系教師和學(xué)生的橋梁、教師授課的重要依據(jù)。遙感作為海洋技術(shù)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，反映其在海洋學(xué)科領(lǐng)域應(yīng)用的前沿理論和監(jiān)測技術(shù)，必須寬口徑、重基礎(chǔ)、厚理論，以滿足拓寬學(xué)生的知識面和適應(yīng)學(xué)科交叉的需求。

在大二開始專業(yè)課程的學(xué)習(xí)時，我們先開設(shè)《海洋技術(shù)概論》，主要介紹海洋科學(xué)和海洋工程開發(fā)的新裝備、新手段。它為各種最新技術(shù)和通用技術(shù)在海洋這個特殊環(huán)境中的應(yīng)用與發(fā)展搭建了一個平臺。海洋技術(shù)通常應(yīng)包括海洋調(diào)查技術(shù)、海洋開發(fā)以及海洋預(yù)報、環(huán)境保護技術(shù)三個主要技術(shù)方向?！陡耪摗分攸c介紹傳統(tǒng)的海洋科學(xué)研究方法及其局限性，只能做到離散點、非同步、耗時費力的觀測，獲取的數(shù)據(jù)與實際需要相距甚遠。要想對海洋有比較全面深入的了解，需要宏觀、實時、同步、高效的探測手段，遙感的發(fā)展雖然不能完全用來監(jiān)測評估海洋環(huán)境變化的所有信息，但是影響海洋理化和生物過程的參數(shù)卻可以通過對遙感信息進行推理獲得，例如海表面等溫線的分布、葉綠素濃度、初級生產(chǎn)力水平的變化、海洋鋒面邊界的位置、海冰的運動、海流及水團的循環(huán)模式等［2］。通過《概論》的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對海洋技術(shù)特別是遙感有初步認識并有進一步了解的意愿。

隨后我們采用孫家柄主編的《遙感原理與應(yīng)用》和趙英時的《遙感分析原理與方法》相結(jié)合的教學(xué)方式，系統(tǒng)介紹了電磁波遙感的基本理論、遙感數(shù)據(jù)獲取和遙感圖像處理與分析的最新技術(shù)，以及遙感技術(shù)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用。一方面普及遙感技術(shù)和傳感器工作原理，另一方面加深學(xué)生對遙感應(yīng)用的認識。

在學(xué)生有了一定的遙感基礎(chǔ)知識后，通過衛(wèi)星海洋學(xué)和微波遙感以及遙感影像處理等海洋遙感課程的教學(xué)，使學(xué)生了解國內(nèi)外衛(wèi)星遙感基本信息，比較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)海洋遙感探測的基本原理，掌握電磁波輻射與傳播的基本理論和遙感數(shù)據(jù)處理的基本過程和方法，熟悉海洋遙感的最新進展。

(三)注重學(xué)科前沿，開創(chuàng)教學(xué)新領(lǐng)域

在海洋遙感的教學(xué)中注意吸收海洋遙感最新科研成果和及時反映國內(nèi)外該領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài)。主講教師曾參與多項科研項目，在課堂上穿插一些課題研究成果和教師自己在科研實踐中的經(jīng)驗教訓(xùn)，以及前人科學(xué)研究的實例，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)研究的責(zé)任感、成就欲和學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)相長，適時遴選一些科學(xué)前沿的最新動態(tài)和相關(guān)的研究課題，以鼓勵學(xué)生的鉆研創(chuàng)新精神。為增強學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和提高科研能力，教學(xué)中安排了“海洋熱帶氣旋監(jiān)測”、“海霧監(jiān)測”、“海洋赤潮和滸苔監(jiān)測”等專題講座，以突出強調(diào)海洋遙感理論和技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域中的關(guān)鍵作用。

海洋遙感是一個具有應(yīng)用性強、研究內(nèi)容涉及物理學(xué)、計算機技術(shù)、圖像處理技術(shù)等各個學(xué)科領(lǐng)域，同時又是一個迅速發(fā)展的學(xué)科。教學(xué)內(nèi)容上結(jié)合該領(lǐng)域的發(fā)展，不斷補充更新。除了介紹海洋遙感技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的前沿，還要引導(dǎo)學(xué)生閱讀參考文獻，查詢國內(nèi)外海洋遙感網(wǎng)站和圖書館期刊，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)的能力，使學(xué)生了解海洋遙感技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的新動向。具備獲取海洋遙感最新信息和資料的初步技能以及依據(jù)文獻撰寫綜述論文的綜合能力。也為部分本專業(yè)方向的本科生和準備報考本學(xué)科研究生的同學(xué)指明了努力的方向。

這樣安排教學(xué)內(nèi)容，既突出了本課程的重點，又避免重復(fù)，力求結(jié)構(gòu)完整又有一定程度的拓展創(chuàng)新。保證了教學(xué)質(zhì)量，提高了教學(xué)效果。為學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)的工作和學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

三、海洋遙感課程教學(xué)手段的改革

興趣是學(xué)習(xí)的動力。為提高學(xué)生對海洋遙感的興趣，教學(xué)中采用情景式教學(xué)，經(jīng)常給學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情景，注重實例教學(xué)，充分運用多媒體教學(xué)手段，師生互動，力求課堂教學(xué)多媒體化、生動性、大容量、趣味性、參與性。融海洋遙感學(xué)的教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生感興趣的問題于一體，探討與經(jīng)濟和社會發(fā)展相關(guān)的海洋產(chǎn)業(yè)和海洋環(huán)境問題等。比如海洋遙感技術(shù)的應(yīng)用，使得內(nèi)波、中尺度渦、大洋潮汐、極地海冰觀測、海－氣相互作用等的研究取得了新的進展。如氣象衛(wèi)星紅外圖像直接記錄了海面溫度的分布，海流和中尺度渦漩的邊界在紅外圖像上非常清晰。我們可以準確的預(yù)報臺風(fēng)和大規(guī)模降雨天氣等與生活、專業(yè)密切相關(guān)的問題，這不僅極大激發(fā)了學(xué)生的求知欲、好奇心，對學(xué)生的綜合能力的提高，也起著積極的作用。

(一)提高教學(xué)效率，推廣使用多媒體教學(xué)

多媒體教學(xué)形式豐富，信息容量大。在海洋遙感課程的教學(xué)中，由于其理論性繁雜、實踐性較強的特點，多媒體授課具有很強的發(fā)展?jié)摿ΑＲ话銓W(xué)生反映不知道該學(xué)習(xí)什么，該掌握什么，做什么用，所以，采用多媒體教學(xué)的方式，要求教師要備好課，學(xué)生要認真聽講，積極思維［3］。注意加強理論性講解，克服課堂教學(xué)的隨意性;加強操作性，克服課堂教學(xué)的單一化;加強交鋒性，克服課堂教學(xué)的同質(zhì)化;加強靈活性，克服課堂教學(xué)模式化。遙感影像處理部分課程可以安排在實驗室講授，需在實驗室配備多媒體授課系統(tǒng)，即利用多媒體課件中眾多遙感圖像演示，增加理論教學(xué)的生動性和直觀性。例如，在講解遙感監(jiān)測海岸線變遷中，通過制作的課件動態(tài)地給出橫跨幾十年的時間序列遙感影像，并通過動態(tài)變化檢測，說明陸海交界相互作用的強烈。既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也大大增強了教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。

(二)提供舞臺，提高學(xué)生科研報告能力

能將自己所研究的成果流利自如地講出來，是科研工作者所必須的素質(zhì)。為此，通過讓學(xué)生在講臺上講解所學(xué)課程的內(nèi)容和實驗內(nèi)容，著力從演講技巧、演講膽量、演講內(nèi)容等方面培養(yǎng)學(xué)生科研報告能力。積極參與研究，把教學(xué)研究作為提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑，形成人人搞科研的濃厚的教科研氛圍。

(三)重視實驗教學(xué)，增強學(xué)生技能訓(xùn)練

海洋遙感是一門理論性和實驗性并重的科學(xué)，實驗教學(xué)占有重要的地位。實驗課要著力突出其成效性、主動性、技術(shù)性、基礎(chǔ)性與綜合性。因此在海洋遙感的教學(xué)中，我們從開始就注重學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。學(xué)生在掌握一定的海洋學(xué)知識、遙感知識和計算機技能之后，便著手進行了一些實驗改革(尤其在實驗設(shè)計上)和帶領(lǐng)學(xué)生參加各種科研實踐活動，循序漸進，讓理論與實際操作緊密結(jié)合。

1．加快設(shè)備的購置和投入使用

為保證教學(xué)質(zhì)量，海洋技術(shù)系特地劃撥專款用于學(xué)生實驗室的改造和儀器設(shè)備的添置。新添置了整套實驗教學(xué)儀器設(shè)備，包括ERDAS正版軟件、衛(wèi)星導(dǎo)航儀、水色光譜儀、水體輻照度輻亮度測量儀、水體葉綠素濃度計、藍藻熒光計、YSI水質(zhì)分析儀、光衰減測量—ViPer高光譜物質(zhì)光度計等，改善了海洋遙感的實驗教學(xué)條件。

2．逐步增加實習(xí)課份量和總結(jié)交流

增加實驗內(nèi)容，提高其在整個課程講授中所占的比重。目前實驗課時約占總課時的1/3，在加強對學(xué)生進行基本實驗技能訓(xùn)練的同時，強調(diào)提高學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰Α?/p>

在講到光譜測量和衰減時，教師只提供一個大致思路，實驗方案的設(shè)計、設(shè)備的安裝和調(diào)試、實驗的檢測鑒定，最終對結(jié)果的分析計算和模型驗證，都由學(xué)生自己動手完成。通過總結(jié)交流，學(xué)生普遍反映實驗教學(xué)改革效果較好，對海洋遙感知識的了解更加全面，動手能力、分析解決問題的能力也有了較大的提高，同時也強化了學(xué)生對海洋遙感的核心本質(zhì)的理解。通過對這些環(huán)節(jié)的精心改革與安排，認真實施，既豐富了學(xué)生的知識面，提高了自我解決實際問題的能力，又取得了較好的教學(xué)效果。

實踐證明，我們采用的海洋遙感學(xué)課程教學(xué)改革的嘗試是成功的。教學(xué)內(nèi)容的豐富、教學(xué)方法的革新和教學(xué)手段的改善，提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓寬了學(xué)生的知識面，提高了他們對海洋遙感課程的學(xué)習(xí)興趣。為此，在研究生報考方向和對未來從事行業(yè)的期望上選擇遙感的越來越多。由此可見，唯有改革，教學(xué)才有活力;唯其如此，海洋遙感課程才有生命。

［1］ 蔣興偉;宋清濤．海洋衛(wèi)星微波遙感技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望［J］．科技導(dǎo)報．2010(3):105-111．

［2］ 彭望琭等．遙感概論［M］．北京:高等教育出版社，2002:36-48．

［3］ 劉岳東．高校多媒體教學(xué)之我見．機械管理開發(fā)［J］．2011(2):45-49．