海洋技术专业遥感课程教改实践

黄晓红，王春磊，牛月娇，张琳

(河北联合大学，河北唐山063009)

随着《国家“十二五”海洋科学和技术发展规划纲要》的出台和“发展海洋经济，建设海洋强国”、“保护碧水蓝天，共建绿色家园”等重要观点的提出，对海洋的健康发展有着重要意义，同时也对海洋类专业人才的培养提出了更高要求。

一、海洋产业的发展亟需遥感技术

航运、海洋环保等产业快速发展，海洋相关产业转型升级，已由传统初级产品型和产品加值型，发展至体验服务型，甚至转型为高科技产业型。现代海洋产业的发展离不开良好的海洋环境，良好海洋环境的维护离不开迅捷、快速准确的监测，遥感作为新兴的监测技术在海洋中将发挥重要作用［1］。所以目前大多数海洋专业除了学习海洋科学和海洋工程方面的基本理论和基本知识，大都增设遥感课程。但简单的把遥感引进海洋学科，缺乏遥感与海洋结合发展的知识拓展，不足以培养使用高科技从事海洋调查和海洋科学研究方面的人才，海洋技术专业遥感教学亟需改革。

二、遥感课程教学内容的改革

提高学生使用遥感技术在海洋中的应用水平，是遥感教学的首要问题。课程内容及其教学方式是决定或影响教学质量和培养目标的重要参数，是贯彻落实教育方针的主要载体。适应社会需求和尊重学生个体发展，重视差异，专业教育和实践相结合，转过窄的专业教育为素质教育，变只注重灌输的培养模式为知识、能力、素质并重的人才培养模式是教学发展的趋势。围绕这个目标，通过合理安排和优化教学内容，注重学科交叉知识的传授和普及学科前沿等在教学中的实践，我们总结了一套成功的经验。我们的课程改革主要在以下几方面进行:

(一)更新教学内容，拓宽学科交叉

教学内容的改革应突出基础性、启发性、前瞻性和实用性;内容层次安排为:应用入手—穿插原理—深入技术和理论。教学是学校培养人才的基本途径，教材是实现人才培养目标的重要载体、联系教师和学生的桥梁、教师授课的重要依据。遥感作为海洋技术专业重要的专业基础课程，反映其在海洋学科领域应用的前沿理论和监测技术，必须宽口径、重基础、厚理论，以满足拓宽学生的知识面和适应学科交叉的需求。

在大二开始专业课程的学习时，我们先开设《海洋技术概论》，主要介绍海洋科学和海洋工程开发的新装备、新手段。它为各种最新技术和通用技术在海洋这个特殊环境中的应用与发展搭建了一个平台。海洋技术通常应包括海洋调查技术、海洋开发以及海洋预报、环境保护技术三个主要技术方向。《概论》重点介绍传统的海洋科学研究方法及其局限性，只能做到离散点、非同步、耗时费力的观测，获取的数据与实际需要相距甚远。要想对海洋有比较全面深入的了解，需要宏观、实时、同步、高效的探测手段，遥感的发展虽然不能完全用来监测评估海洋环境变化的所有信息，但是影响海洋理化和生物过程的参数却可以通过对遥感信息进行推理获得，例如海表面等温线的分布、叶绿素浓度、初级生产力水平的变化、海洋锋面边界的位置、海冰的运动、海流及水团的循环模式等［2］。通过《概论》的学习，使学生对海洋技术特别是遥感有初步认识并有进一步了解的意愿。

随后我们采用孙家柄主编的《遥感原理与应用》和赵英时的《遥感分析原理与方法》相结合的教学方式，系统介绍了电磁波遥感的基本理论、遥感数据获取和遥感图像处理与分析的最新技术，以及遥感技术在各个领域中的应用。一方面普及遥感技术和传感器工作原理，另一方面加深学生对遥感应用的认识。

在学生有了一定的遥感基础知识后，通过卫星海洋学和微波遥感以及遥感影像处理等海洋遥感课程的教学，使学生了解国内外卫星遥感基本信息，比较系统地学习海洋遥感探测的基本原理，掌握电磁波辐射与传播的基本理论和遥感数据处理的基本过程和方法，熟悉海洋遥感的最新进展。

(三)注重学科前沿，开创教学新领域

在海洋遥感的教学中注意吸收海洋遥感最新科研成果和及时反映国内外该领域的发展动态。主讲教师曾参与多项科研项目，在课堂上穿插一些课题研究成果和教师自己在科研实践中的经验教训，以及前人科学研究的实例，激发学生对科学研究的责任感、成就欲和学习积极性。教学相长，适时遴选一些科学前沿的最新动态和相关的研究课题，以鼓励学生的钻研创新精神。为增强学生的学习积极性和提高科研能力，教学中安排了“海洋热带气旋监测”、“海雾监测”、“海洋赤潮和浒苔监测”等专题讲座，以突出强调海洋遥感理论和技术在相关领域中的关键作用。

海洋遥感是一个具有应用性强、研究内容涉及物理学、计算机技术、图像处理技术等各个学科领域，同时又是一个迅速发展的学科。教学内容上结合该领域的发展，不断补充更新。除了介绍海洋遥感技术发展与应用的前沿，还要引导学生阅读参考文献，查询国内外海洋遥感网站和图书馆期刊，培养学生的自主学习和研究性学习的能力，使学生了解海洋遥感技术发展应用的新动向。具备获取海洋遥感最新信息和资料的初步技能以及依据文献撰写综述论文的综合能力。也为部分本专业方向的本科生和准备报考本学科研究生的同学指明了努力的方向。

这样安排教学内容，既突出了本课程的重点，又避免重复，力求结构完整又有一定程度的拓展创新。保证了教学质量，提高了教学效果。为学生毕业后从事相关的工作和学习打下良好基础。

三、海洋遥感课程教学手段的改革

兴趣是学习的动力。为提高学生对海洋遥感的兴趣，教学中采用情景式教学，经常给学生创设问题情景，注重实例教学，充分运用多媒体教学手段，师生互动，力求课堂教学多媒体化、生动性、大容量、趣味性、参与性。融海洋遥感学的教学内容与学生感兴趣的问题于一体，探讨与经济和社会发展相关的海洋产业和海洋环境问题等。比如海洋遥感技术的应用，使得内波、中尺度涡、大洋潮汐、极地海冰观测、海－气相互作用等的研究取得了新的进展。如气象卫星红外图像直接记录了海面温度的分布，海流和中尺度涡漩的边界在红外图像上非常清晰。我们可以准确的预报台风和大规模降雨天气等与生活、专业密切相关的问题，这不仅极大激发了学生的求知欲、好奇心，对学生的综合能力的提高，也起着积极的作用。

(一)提高教学效率，推广使用多媒体教学

多媒体教学形式丰富，信息容量大。在海洋遥感课程的教学中，由于其理论性繁杂、实践性较强的特点，多媒体授课具有很强的发展潜力。一般学生反映不知道该学习什么，该掌握什么，做什么用，所以，采用多媒体教学的方式，要求教师要备好课，学生要认真听讲，积极思维［3］。注意加强理论性讲解，克服课堂教学的随意性;加强操作性，克服课堂教学的单一化;加强交锋性，克服课堂教学的同质化;加强灵活性，克服课堂教学模式化。遥感影像处理部分课程可以安排在实验室讲授，需在实验室配备多媒体授课系统，即利用多媒体课件中众多遥感图像演示，增加理论教学的生动性和直观性。例如，在讲解遥感监测海岸线变迁中，通过制作的课件动态地给出横跨几十年的时间序列遥感影像，并通过动态变化检测，说明陆海交界相互作用的强烈。既激发了学生的学习兴趣，也大大增强了教学效果，提高教学质量。

(二)提供舞台，提高学生科研报告能力

能将自己所研究的成果流利自如地讲出来，是科研工作者所必须的素质。为此，通过让学生在讲台上讲解所学课程的内容和实验内容，着力从演讲技巧、演讲胆量、演讲内容等方面培养学生科研报告能力。积极参与研究，把教学研究作为提高教学质量的重要途径，形成人人搞科研的浓厚的教科研氛围。

(三)重视实验教学，增强学生技能训练

海洋遥感是一门理论性和实验性并重的科学，实验教学占有重要的地位。实验课要着力突出其成效性、主动性、技术性、基础性与综合性。因此在海洋遥感的教学中，我们从开始就注重学生动手能力的培养。学生在掌握一定的海洋学知识、遥感知识和计算机技能之后，便着手进行了一些实验改革(尤其在实验设计上)和带领学生参加各种科研实践活动，循序渐进，让理论与实际操作紧密结合。

1．加快设备的购置和投入使用

为保证教学质量，海洋技术系特地划拨专款用于学生实验室的改造和仪器设备的添置。新添置了整套实验教学仪器设备，包括ERDAS正版软件、卫星导航仪、水色光谱仪、水体辐照度辐亮度测量仪、水体叶绿素浓度计、蓝藻荧光计、YSI水质分析仪、光衰减测量—ViPer高光谱物质光度计等，改善了海洋遥感的实验教学条件。

2．逐步增加实习课份量和总结交流

增加实验内容，提高其在整个课程讲授中所占的比重。目前实验课时约占总课时的1/3，在加强对学生进行基本实验技能训练的同时，强调提高学生的综合实验能力。

在讲到光谱测量和衰减时，教师只提供一个大致思路，实验方案的设计、设备的安装和调试、实验的检测鉴定，最终对结果的分析计算和模型验证，都由学生自己动手完成。通过总结交流，学生普遍反映实验教学改革效果较好，对海洋遥感知识的了解更加全面，动手能力、分析解决问题的能力也有了较大的提高，同时也强化了学生对海洋遥感的核心本质的理解。通过对这些环节的精心改革与安排，认真实施，既丰富了学生的知识面，提高了自我解决实际问题的能力，又取得了较好的教学效果。

实践证明，我们采用的海洋遥感学课程教学改革的尝试是成功的。教学内容的丰富、教学方法的革新和教学手段的改善，提高了教学质量和教学效果，增强了学生的学习兴趣，拓宽了学生的知识面，提高了他们对海洋遥感课程的学习兴趣。为此，在研究生报考方向和对未来从事行业的期望上选择遥感的越来越多。由此可见，唯有改革，教学才有活力;唯其如此，海洋遥感课程才有生命。

［1］ 蒋兴伟;宋清涛．海洋卫星微波遥感技术发展现状与展望［J］．科技导报．2010(3):105-111．

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

［3］ 刘岳东．高校多媒体教学之我见．机械管理开发［J］．2011(2):45-49．