摘 要:遙感是一門(mén)技術(shù)性很強(qiáng)的專業(yè)，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是非常必要的。本文在分析目前遙感課程實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出遙感課程實(shí)踐能力培養(yǎng)目標(biāo)，并從加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建、加強(qiáng)實(shí)踐教材建設(shè)、改進(jìn)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、構(gòu)建教學(xué)與科研互動(dòng)模式以及構(gòu)建多元化考核體系等幾個(gè)方面對(duì)遙感課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行了探索與教改實(shí)踐，為提高遙感課程教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新型人才的教學(xué)改革提供了一些借鑒。

關(guān)鍵詞:遙感課程 教學(xué)改革 實(shí)踐教學(xué) 教學(xué)模式

中圖分類號(hào):G420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)03(a)-0136-02

1 引言

遙感作為一種高效的探測(cè)、獲取、分析和處理空間信息的先進(jìn)手段，已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。目前，遙感是高等教育中地理信息系統(tǒng)、測(cè)繪、地理、環(huán)境等專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。近年來(lái)，圍繞如何提高遙感實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量做了一些有益的嘗試和探索，取得了一定的進(jìn)展。

首都師范大學(xué)資源環(huán)境與旅游學(xué)院的遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)屬于工科專業(yè)，對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的要求比理科更高，其培養(yǎng)模式以及遙感課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與我校的地理信息系統(tǒng)理科專業(yè)有所不同;此外，遙感技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)遙感教學(xué)提出了更高的要求。因此，如何根據(jù)本校的教學(xué)條件特點(diǎn)，加強(qiáng)遙感課程實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的遙感技術(shù)專業(yè)人才，是遙感課程實(shí)踐教學(xué)需要認(rèn)真思考的問(wèn)題。

2 遙感課程實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀

經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐，筆者發(fā)現(xiàn)該課程的實(shí)踐教學(xué)目前主要存在以下幾方面的問(wèn)題:

(1)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)比例失調(diào)。遙感課程是一門(mén)技術(shù)類課程，但我國(guó)高校中遙感課程實(shí)驗(yàn)課時(shí)普遍偏低，實(shí)踐能力的培養(yǎng)長(zhǎng)期得不到重視。由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，難以保證學(xué)生對(duì)基本技能的掌握，對(duì)理論內(nèi)容的理解也大打折扣，結(jié)果導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容無(wú)形中局限于教材，使學(xué)生的創(chuàng)新精神和學(xué)習(xí)興趣逐漸喪失。

(2)遙感實(shí)踐教學(xué)教材欠缺。我校選用的是教育部面向21世紀(jì)課程教材《遙感導(dǎo)論》，與之配套的實(shí)踐教材為《遙感實(shí)習(xí)教程》，該實(shí)習(xí)教材的教學(xué)軟件使用的是美國(guó)克拉克大學(xué)地理學(xué)研究生院系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室研制的Idrisi，而未采用國(guó)內(nèi)外主流的ERDAS、PCI或ENVI等遙感軟件。該軟件可操作性不強(qiáng)，無(wú)法滿足實(shí)踐教學(xué)的需要[1]。此外，由于遙感學(xué)科是一門(mén)快速發(fā)展的學(xué)科，新的技術(shù)和方法不斷產(chǎn)生，而該教材2001年出版后并未修訂再版，教材中的部分內(nèi)容滯后于遙感技術(shù)快速發(fā)展的現(xiàn)狀，給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)了一定的困難。因此，亟需結(jié)合我校自身的實(shí)驗(yàn)條件(硬件、軟件、數(shù)據(jù)和師資等)編寫(xiě)適合本校實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教材。

(3)綜合型和研究型實(shí)驗(yàn)比重低。知識(shí)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性，以驗(yàn)證知識(shí)、幫助理解遙感基本理論和實(shí)踐基本技能為主;綜合型實(shí)驗(yàn)將多個(gè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能進(jìn)行綜合分析、解決問(wèn)題的能力;研究型實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下分析和解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。目前，實(shí)踐課程的教學(xué)大多以知識(shí)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主，綜合型實(shí)驗(yàn)為輔，缺乏研究型實(shí)驗(yàn)，抑制了學(xué)生積極性的發(fā)揮，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)。

3 遙感課程實(shí)踐能力培養(yǎng)目標(biāo)

遙感是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，通過(guò)該課程教學(xué)應(yīng)使學(xué)生不僅具備深厚的理論基礎(chǔ)，而且掌握過(guò)硬的實(shí)踐技術(shù)，更重要的是具備針對(duì)不同應(yīng)用，解決應(yīng)用問(wèn)題的能力。這種能力的培養(yǎng)僅靠理論教學(xué)是無(wú)法完成的，必須將實(shí)踐教學(xué)納為課程教學(xué)的重要組成部分。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)可以將理論和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，使理論內(nèi)容易于被學(xué)生接受，增強(qiáng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、專業(yè)應(yīng)用能力、人際交往能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，逐步建立獨(dú)立的科研和工作方法，為進(jìn)一步發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

遙感課程的教學(xué)應(yīng)遵循比較系統(tǒng)的理論教學(xué)并加強(qiáng)能力培養(yǎng)，課程建設(shè)需緊密結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，不僅需要注重對(duì)學(xué)生軟件操作技能和專業(yè)技術(shù)能力的培養(yǎng)，更要注重對(duì)學(xué)生應(yīng)用遙感解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)。學(xué)生能力的提高需要通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和課程設(shè)計(jì)分階段的完成，以基礎(chǔ)理論、基本方法和基本操作為基礎(chǔ)，循序漸進(jìn)地構(gòu)建分層次的能力，由淺入深地不斷提高。

4 遙感實(shí)踐課程教學(xué)內(nèi)容與方法的改進(jìn)

4.1 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建

遙感課程內(nèi)容多、涉及到的知識(shí)面廣、學(xué)時(shí)有限，不可能做到面面俱到。因此，結(jié)合本校遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)模式，對(duì)課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行了整合與優(yōu)化，在教學(xué)模塊確定后，根據(jù)理論與應(yīng)用結(jié)合、基礎(chǔ)與前沿兼顧的原則，對(duì)講授內(nèi)容做了必要的取舍。通過(guò)適當(dāng)調(diào)整教學(xué)大綱，精選核心教學(xué)內(nèi)容，壓縮或摒棄陳舊內(nèi)容;通過(guò)增加課程實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)應(yīng)用性教學(xué)內(nèi)容的比例，以加深學(xué)生對(duì)理論的理解，提高實(shí)踐能力;強(qiáng)調(diào)各章節(jié)重點(diǎn)、難點(diǎn)的同時(shí)，設(shè)計(jì)有針對(duì)性的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，使教學(xué)大綱有較強(qiáng)的可操作性。例如，對(duì)于描述性的、重復(fù)性的且學(xué)生自己可以看懂的內(nèi)容，授課時(shí)將不講或略加指點(diǎn)由學(xué)生自學(xué);對(duì)較難理解和掌握的內(nèi)容，通過(guò)設(shè)計(jì)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生利用ERDAS軟件加深對(duì)理論的理解，同時(shí)可以掌握ERDAS的基本操作。

4.2 加強(qiáng)實(shí)踐教材建設(shè)

目前國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)到普適性較強(qiáng)的遙感上機(jī)實(shí)驗(yàn)課程教材，并且各大院校使用的實(shí)驗(yàn)教材多為自編。作者針對(duì)教學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，結(jié)合本課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，編寫(xiě)了《遙感原理與方法》課程實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)，精心設(shè)計(jì)了包括遙感圖像輻射校正、幾何校正、空間濾波、對(duì)比度增強(qiáng)以及計(jì)算機(jī)解譯等在內(nèi)的多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以加深學(xué)生對(duì)理論的理解和應(yīng)用，效果良好。

4.3 改進(jìn)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

(1)注重知識(shí)點(diǎn)的不斷更新，調(diào)整理論課講授內(nèi)容。

課堂中插入與遙感相關(guān)的趣聞?shì)W事、時(shí)事熱點(diǎn)。如講地質(zhì)災(zāi)害時(shí)結(jié)合遙感在汶川、玉樹(shù)地震中的應(yīng)用，講電磁波譜時(shí)引入利用光譜信息識(shí)別真假草坪，講目視解譯時(shí)介紹“從太空中是否可以看到長(zhǎng)城”的爭(zhēng)論等，通過(guò)這些例子，可使學(xué)生加深對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解與掌握，并形成對(duì)實(shí)踐項(xiàng)目的整體意識(shí)，提高學(xué)生的興趣和積極性。

(2)營(yíng)造互動(dòng)活躍的學(xué)習(xí)氣氛。

互動(dòng)式教學(xué)是一種主動(dòng)的學(xué)習(xí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。那么，如何營(yíng)造互動(dòng)活躍的學(xué)習(xí)氛圍、鼓勵(lì)學(xué)生積極參與到課程教學(xué)中去呢？作者認(rèn)為:首先應(yīng)建立對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新成果積極的激勵(lì)機(jī)制，如:對(duì)敢于在課堂上提出問(wèn)題、發(fā)表不同見(jiàn)解的學(xué)生給予平時(shí)成績(jī)的獎(jiǎng)勵(lì);其次，在課堂上要善于提問(wèn)題，提問(wèn)要根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的實(shí)際情況而定。尤其在每節(jié)課的前幾分鐘內(nèi)，通過(guò)提問(wèn)問(wèn)題，作為對(duì)上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容的回顧和對(duì)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容的銜接，并可集中學(xué)生的注意力，使學(xué)生的思緒盡快回到課堂中來(lái)。

(3)注重實(shí)踐教學(xué)，把遙感軟件的使用穿插入理論教學(xué)中。遙感課程的整個(gè)過(guò)程都離不開(kāi)實(shí)踐教學(xué)，要始終把遙感軟件的使用貫穿于整個(gè)課堂教學(xué)活動(dòng)中。在基礎(chǔ)理論知識(shí)灌輸?shù)倪^(guò)程中，學(xué)生只能形成初步的感性認(rèn)識(shí)，對(duì)理論的理解和掌握并不透徹。在講解理論的同時(shí)，及時(shí)進(jìn)行軟件的演示，這樣不但能使學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解與掌握，而且還使他們學(xué)習(xí)了遙感軟件的操作方法，還可提高學(xué)生動(dòng)手操作軟件的能力和提出問(wèn)題、思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

(4)保證實(shí)驗(yàn)課的時(shí)效性，注重綜合型和研究型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是決定遙感課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、科研能力等方面作用重大。實(shí)驗(yàn)課程與理論課程應(yīng)緊密結(jié)合，不論是在內(nèi)容上還是時(shí)間上。講授完理論方法后，應(yīng)緊接著進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。這樣既能夠使學(xué)生很好地把理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，給學(xué)生留下深刻的印象，又能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，便于扎實(shí)掌握此知識(shí)點(diǎn)。另外，實(shí)驗(yàn)課程中如果一味地由教師講授和示范，學(xué)生很容易感覺(jué)疲勞，失去學(xué)習(xí)興趣，最終影響教學(xué)效果。

4.4 構(gòu)建教學(xué)與科研互動(dòng)模式

為了加強(qiáng)理論與實(shí)踐的聯(lián)系，以科技成果帶動(dòng)教學(xué)內(nèi)容的改革，將科研項(xiàng)目中的案例和取得的最新成果引入實(shí)踐教學(xué)，不但提高了教師的理論業(yè)務(wù)水平，還提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)習(xí)效率和教學(xué)水平。

以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰楹诵?，在教師的帶領(lǐng)下培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，制定個(gè)性化培養(yǎng)計(jì)劃，查閱文獻(xiàn)資料，自主擬定實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，制定技術(shù)路線，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告。這樣有別于課堂上分門(mén)別類的理論教學(xué)，也有別于實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有助于學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和課內(nèi)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合。

4.5 構(gòu)建多元化的考核體系

考核是衡量學(xué)生對(duì)一門(mén)課程知識(shí)掌握情況的一種方法。然而，在學(xué)生中存在平時(shí)不努力、考前突擊以及考試作弊等現(xiàn)象。我們的考核方式如何才能真正起到衡量學(xué)生對(duì)一門(mén)課程知識(shí)的掌握情況是非常值得思考的問(wèn)題。為了減少學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的平時(shí)不努力，考前突擊的情況，作者增大了平時(shí)成績(jī)的比重。平時(shí)成績(jī)由聽(tīng)講、回答問(wèn)題、作業(yè)、上機(jī)實(shí)習(xí)4個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成;設(shè)置平時(shí)成績(jī)中上機(jī)操作的考核內(nèi)容，可有效提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力。

由于平時(shí)成績(jī)比重的提高，課堂紀(jì)律及學(xué)生上課聽(tīng)講的專注度有了很大提升;而上機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置，增加了學(xué)生的成就感，培養(yǎng)了專業(yè)學(xué)習(xí)的熱情和興趣，同時(shí)為后續(xù)的科研立項(xiàng)的工作奠定了基礎(chǔ);實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置增進(jìn)了學(xué)生對(duì)理論的理解，從近年的考試成績(jī)來(lái)看，理論知識(shí)考試的成績(jī)有所提升，對(duì)問(wèn)題的理解更加深入。

5 結(jié)語(yǔ)

遙感技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)遙感實(shí)踐教學(xué)提出了更高的要求，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)可以有效提高學(xué)生實(shí)踐能力、研究能力和創(chuàng)新能力，因此加強(qiáng)遙感實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的遙感技能的立足點(diǎn)。本文提出了遙感課程實(shí)踐能力培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合本校實(shí)際進(jìn)行了遙感課程實(shí)踐教學(xué)改革方法與實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革，這既是課程建設(shè)的需要也是專業(yè)發(fā)展的需要。以上筆者僅對(duì)遙感實(shí)踐課程教學(xué)提出了一些經(jīng)驗(yàn)和想法，如何順應(yīng)遙感技術(shù)飛速發(fā)展的需要，仍需我們不斷地探索與研究適合遙感學(xué)科發(fā)展特點(diǎn)的教學(xué)新方法、新思路和新手段，以進(jìn)一步完善教學(xué)體系，滿足社會(huì)對(duì)遙感類人才的需求。

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①作者簡(jiǎn)介:鄧?yán)?1976-)，男，山東煙臺(tái)人，副教授，主要從事《遙感概論》、《ERDAS圖像處理》等課程的教學(xué)工作，研究方向:遙感圖像處理;遙感和地理信息系統(tǒng)在資源環(huán)境、自然災(zāi)害等領(lǐng)域的應(yīng)用。

②本文由首都師范大學(xué)教改課題“遙感課程的實(shí)踐式教學(xué)模式研究”和課程建設(shè)課題“遙感原理與方法”共同資助。