《遥感原理及应用》课程“三段式教学法”探析

《遥感原理及应用》课程“三段式教学法”探析

夏清1王卫红1王志岗2

（1.西南科技大学，四川 绵阳 621010；2.四川科技职工大学矿业工程系，四川 成都 610101）

【摘要】基于遥感原理及应用课程的特点及教学目标，综合多方面的因素的分析，提出了适合本课程进一步提高教学效果、改善教学质量的新的教学改革思路——三段式教学法，即：理论教学、实验演练、校外实践三个阶段。该方法将理论与基础实验和综合实践应用结合在一起，这不仅有助于学生掌握遥感原理的基本知识，更加强了学生解决实际问题的能力，调动了学生学习的积极性。

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关键词 三段式；遥感；教学法

1理论教学阶段

古人云：“授人以鱼，仅供一饭之需，教人以渔，终身受用无穷。”老师传授给学生的是“鱼”还是“渔”，是每位任课老师必须首先要考虑的问题。理论知识学习是一切学习的基础，在学习过程中，关键在于要让学生能真正理解每个概念、每个理论的涵义，今后如何将理论知识加以运用，而不是让他们仅仅停留在基本认知的阶段。

《遥感原理及应用》课程，既是一门理论性、实用性很强的专业课程，具有应用的广泛性和技术性的特点，同时，又包含严谨的物理数学理论，具有其抽象性和科学性的特点[1-2]。因此，在理论教学过程中不能是简单的重复式教学，更不能以“说教式”的方式进行，而尽量以“问题驱动式基础理论教学”为主,即，在理论知识讲授的过程中尽可能将经典理论知识与案例相融合，将有针对性的案例展示给学生，并把案例中涉及的理论知识由浅入深、循序渐进的以问题形式引出，再由学生自行思考、讨论，利用所学基本理论对案例所呈现的现象和问题进行分析和解释。这样不仅可达到巩固和加深基础理论知识的目的，而且，在学生讨论的同时，也极大地调动了学生学习的积极性。例如：在讲解遥感图像处理时，针对不同的增强方法，其增强特点可结合具体的案例先由老师进行详细分析，在分析过程中提出一些问题让学生自己思考、讨论，之后再进行总结每种方法的特点，让学生加深理解，同时配套一些练习题，让学生根据要求自行设计增强方法。

除了上述例子之外，对于课程中所涉及到的其他理论知识的讲解，同样要紧密结合教学内容，有针对性的选取相关案例，不追求多但要精，通过详尽的分析讲解，使学生不仅知其然，而且知其所以然，这样才能更充分激起学生学习的积极性，营造一个师生相互配合、积极探讨的教学氛围[3]。正如前斯坦福大学校长唐纳德·肯尼迪所说:“在大学里没有任何比清晰而有效的交流更重要的技能需要传授给学生,假如我们不把这当成贯穿整个课程的事情,那我们就并非在尽一个教师的职责。”的确，很多问题的提出都是通过交流而产生的，问题的深化同样也是在交流中产生。

2实验演练阶段

实验教学是理论教学的深化和补充，是学生通过理论与实践的相结合来感悟抽象的理论知识的学习过程，要求突出基础性与综合性[4-5]。而在以往的教学中，对于实验课程多以验证性实验为主，学生只是按部就班完成实验内容，对于实验的目的根本未能参透，更不用说综合所学解决实际问题了，这样既严重影响了教学质量，同时也降低了学生学习的积极性。

因此，结合上述特点，在实验教学中，内容设计上要力求体现出“层层递进式实践教学”——即验证性实验、综合性实验和设计性实验。验证性实验是基础，综合性实验是对验证性实验的综合应用，而设计性实验是在综合性实验基础上的提高。这样既保证学生对基础知识的把握，同时在理解和掌握基础知识的基础上能够自行设计方案并进行综合应用，使该课程的实验环节形成一个多层次、系统的实践教学体系，那么学生在学生的过程中才会产生兴趣，才能充分调动学生学习的积极性。例如：在综合性实验中，给定学生一幅高分辨率遥感图像，让学生结合前面所学的理论知识，完成面向对象的城市绿地信息提取。这样，可让学生在掌握基本理论知识、相应软件基本操作的基础上，独立完成对数据的预处理、数据的增强处理及数据的信息提取过程，将数据处理的整个流程全部都连贯起来进行综合应用。通过这样的处理流程，既加深了的学生对理论知识的理解，同时，又能将基础理论连贯起来进行综合应用。

对于设计性实验，既要考察学生综合应用的能力，同时，也要体现出学生的主观能动性。因此，在设计性实验中，可考虑给定相关条件，让学生独立设计完成此项目的设计思路。例如，给定学生不同时相的两幅图像，由学生自己设计方案，实现不同时相遥感信息的动态监测并对动态监测结果进行分析评价等等，学生可根据自己对课程掌握的情况灵活选择适合自己的方法来实现。这样，既培养了学生的独立思考能力，又进一步调动了学生学习的积极性。

3校外实践阶段

加强实践教学的建设和改革，既是提高综合性人才培养质量的关键环节，也是当前教学改革与发展的重中之重[5-6]。理论是基础，实践是目的，但不能仅仅局限在十几个学时的实验课程，要培养出真正的综合性人才，在这个阶段可分两步走，第一步，采用项目促进式实践教学。当然，面对数量众多的学生，仅靠任课老师的项目毕竟有限，而且有时也可能与用人单位的实际需求还有些脱节。因此，结合上述特点，在校外实践阶段， 主要以“项目式促进式实践教学”为主。而联合办学是本专业加强校外实践阶段所采用的主要手段，也是学生将理论与实践联系起来提升运用的最好学习场地。目前，与本校遥感相关的实习基地已有3个并切实发挥了其作用。近两年来，先后有几十名学生在实习基地进行毕业实习，其中有十几名学生在实习基地就业。

第二步，整合校内已有资源。借助校内已有的数据采集及处理设备，着重培养学生的综合能力，包括对数据的采集、数据处理、图像信息提取以及成图等，内容涵盖了该门课程中所涉及到的重要知识点和操作。

目前，本校GIS专业实验室已购买有光谱仪，这让学生可切身体会到实际地物光谱与影像上相应地物光谱之间的联系，对比它们的特点，构建地物光谱库。另外，本实验室也购买有遥感图像处理软件ENVI，学校也购买有德国Z+F公司IMAGER 5010三维激光扫描仪和相关的数据处理软件Geomagic Studio，这为今后的研究所涉及的数据获取和数据处理提供了支持。这些都为学生实践的顺利展开提供了保障。

4结论

三段式教学法的合理设计，摆脱了传统的“说教式”教学模式，优化了教学过程，让教师的“教学”向“导学”的方向转变，使学生在学习的过程中充分体现出了学生学习的主体地位，激活了学生的思维，激发了学生学习的兴趣，使学生在巩固所学知识的基础上懂得将理论付诸于实践，在实践中深化理论，能够举一反三，真正理解将理论与实践结合起来的真谛。实践证明：该方法不仅有助于学生掌握遥感原理的基本知识，更加强了学生解决实际问题的能力，调动了学生学习的积极性。

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参考文献

［1］赵银娣.遥感原理与应用课程教学改革探析[J].中国成人教育,2008,10.

［2］郑文武.GIS专业遥感课程实践教学体系研究[J].中国电力教育,2011(7):132-133.

［3］朱庆华.选修课“文学名著鉴赏”的三段式教学方法探析[J].中国大学教学,2011(4):60-62.

［4］闵爱莲,张翠.遥感应用实验教学中心开放式建设的探索与实践[J].实验室科学,2011,14(6):156-158.

［5］张安定,衣华鹏,崔青春.遥感原理研究性教学的探索与实践[J].测绘通报,2005,12:59-61.

［6］孙志群,张飞.遥感地学分析课程教学方法研究[J].教育教学论坛,2013(30):130-131.

［责任编辑：邓丽丽］