郭 鹏,徐丽萍,张国顺
(1.石河子大学理学院, 新疆 石河子 832003)
地方高校遥感课程教学与科研互动模式研究
郭 鹏1,徐丽萍1,张国顺1
(1.石河子大学理学院, 新疆 石河子 832003)
与传统的教学方法相比,项目教学法以教师“项目”为中心,通过教师讲解和学生参与科研课题,将教学重心转移到学生实践动手能力的培养上。以石河子大学遥感类课程为例,基于项目教学法对课程的实施进行有益的教学与科研互动,探索出一条既能达到理论联系实际、服务社会,又能锻炼和提高学生创新能力的教学模式,为地方经济的发展创造有利的科研与技术基础。
项目教学法;遥感课程;教学模式
遥感技术是现代空间信息学及监测技术的核心技术之一[1]。石河子大学理学院地理系下设的土地资源管理本科专业开设了《遥感概论》、《遥感数字图像处理》、《城市遥感技术》等多门专业课,是该专业人才培养方案中非常重要的一类技术应用类课程。在近几年课程开展过程中,通过项目教学法的运用,教学效果得到改善,人才培养质量进一步提高。
1)课程相对难度较大,但课时相对较短。遥感类课程是集综合性、理论性、技术性和实用性于一体的课程,对学生的学习兴趣、自身的专业基础和自学能力要求较高。课程不仅包含遥感专业知识,还需要学生具有地理信息系统等课程的相关知识,甚至需要有VB、C#等编程语言基础,课程知识量很大,要在短时间内学好课程相对较难。同时,课程课时相对较短,一般在32~48学时,包含理论课和实践课程的内容,往往实践学时不够,导致学生动手能力下降。
2)教学方法与使用数据没有及时更新。在整个教学过程中,理论课部分主要由教师详细讲解,实践课部分由教师准备材料并全程示范指导,学生主要是按照教师讲解内容并按照教师要求完成课程的训练。学生的想法基本不能体现在课程教学中,只能按部就班模仿操作,缺乏师生互动。这种教学方法对于学生主观能动性有所限制,不能提升学生的兴趣,影响学生主动思考问题的能力。同时,部分教师使用的练习数据还是多年前使用的数据,而实践课程恰恰又是课程的核心,没能对技术方法和数据进行及时的更新和替代,就会导致时效性降低,最新的技术和数据无法展示在课程教学中。
3)教材版本过于陈旧,教学设计不贴近实际应用。《遥感概论》和《遥感数字图像处理》课程中均使用2000年左右出版的教材,对于遥感技术而言,不论是传感器、数据,还是处理软件,每年都有比较大的技术更新,而相关的教材更新显得滞后。同时,为了使教学内容与教材不过多偏离,教师在授课过程中主要以教材中编写的内容进行课程设计,包括教学大纲、教案、讲稿等都出自选用的教材,因此陈旧的教材导致教学内容与教学设计无法保持及时更新。而在当今社会“互联网+”的思潮影响下,遥感类课程的教学更应该贴近实际应用,课程教学也更应侧重学生动手能力的训练和创新思维的培养[2]。
4)教学观念落后。教学过程基本是“以学科为中心,知识为重点”,侧重于理论知识的讲授,使学生投入过多的精力在基本概念和逻辑框架的记忆上,忽略遥感理论与工程应用的相互关系,导致分析问题和解决问题的能力略显薄弱。
项目教学法是一种以教研室或者教师个人项目为基础的教学方法,通过教学过程与具体项目任务相互结合,依据项目的内容进行教学内容的设计,并在教学过程中实施应用。这种教学方法能够巧妙地将教学内容和教学目标包含在实际项目任务中,在对教材内容讲解的基础上,把项目的完成作为重要的教学任务传输给学生,能够达到理论与实践的整合,在学生学习相关课程理论的基础上结合具体的应用实例,培养学生解决问题的能力[3]。因此,针对目前教学过程中存在的问题,尝试使用项目教学法来更新教师观念和教学手段,基于项目教学法的教学与科研互动模式开展了相应的工作,取得了很好的效果。
项目教学法通过教师与学生共同设计完成一个完整的项目来开展相关教学活动。在教学过程中,首先,教师对项目任务进行讲解并给予相应的指导,重点是介绍项目实施的目的以及要解决的问题;其次,学生在具有相关理论知识的基础上,设计并完成教师分配的项目任务;最后,学生分组讨论后由教师进行点评,并指导学生进行修正和完善。
1)将教学内容与遥感技术应用实践相结合,促进知识与应用的交叉融合。地理系开设的《遥感概论》、《遥感数字图像处理》、《城市遥感技术》等课程是土地资源管理专业的核心课程,与土地资源管理应用实践有着密切的关系。将《地理信息系统》、《GIS设计与分析》等课程形成课程群,并以此来优化该类课程的教学体系和教学内容,促进课程之间的交叉与融合。为了培养创新型、复合型人才,根据专业特点并结合学科方向和行业前沿,增加了遥感技术最新的发展动态和研究热点等内容,更新老旧知识系统,优化了课程教学内容与知识结构,使之更加实用,提升了学生创新思维的培养水平。
2)结合教师科研,改变原有的教学方法。培养学生的独立思考能力和创新能力是现代教育和传统教育的根本区别。传统教学中,普遍采用满堂灌输的教学理念和方法,这与世界一流大学的引导式、启发式、互动式的研究型教学理念和方法之间存在较大的差距。因此,对专业课程进行有益的改革,使创新教学与科学研究相结合,实现了教学科研互动,将学生由被动学习变为主动的教学参与者,启发学生独立思考的意识,激发了学生创新的潜能。
3)多媒体教学与高新技术手段相结合提升教学质量。授课过程中利用多媒体等高新手段教学,教师可以在线布置作业并进行作业的批改和答疑,对于学生提出的问题也可以通过网络或手机进行回答和交流,真正做到课堂上与课后全过程相结合,提高学生的理解能力,同时也增进教师与学生的互动并改善传统的师生关系,有利于课程的学习,并加深学生对于课程的理解,增加学生对遥感课程的兴趣,为课程结束后的创新能力提升创造好的技术和理念基础[1]。
4)教师科研与学生创新实践教学相结合,积极参与创新创业比赛。开设遥感类课程的教师大多都有从事科学研究的经历,也有各类课题作为支撑来开展相应的教学实践活动。遥感课程本身就是一门强调动手能力培养的课程,学生在课程的学习过程中都必须经历实践动手能力培养的教学环节[4],因此,根据课程的需要,结合课程与软件的发展前沿,将课程实践环节与教师科学研究相结合,形成一体化的实践教学体系[5],从参与各类学生竞赛入手,重点培养学生创新意识,结合自身的专业优势和特色,充分挖掘遥感技术在各行业的应用前景,实现了课程理论基础、科学实验与实践动手能力的有机结合[6,7]。
培养大学生创新精神和实践能力是我国高等教育现阶段最重要的目标之一[6],通过科研项目与学生实践教学环节的结合模式深化了遥感类课程的教学改革,在教学与科研互动的过程中,一方面促进了教学水平和教学质量的提高,另一方面也促进了教师与学生参与科研的热情和科研水平的提高[7],同时将科研成果融入了教学过程,不仅丰富了教学内容,还进一步改善教学科研条件,真正做到理论联系实际,使学生尽早融入社会,成为满足社会需要并具有创新能力的人才。
[1]郭朝霞.项目教学法在《遥感基础与应用》教学中的尝试:以土地资源管理专业为例[J].武汉工程职业技术学院学报,2005,17(3):77-79
[2]戴激光,王崇倡,裴亮. 项目教学法在遥感图像程序设计课程中的探索[J].矿山测量,2014(2):98-100
[3]刘崴.项目教学在中职图像处理课中的应用研究[D].内蒙古:内蒙古师范大学,2013
[4]孙淑琴,郑凡. 教学与科研互动模式的课程体系建设与实践[J].中国校外教育,2011(14):122-123
[5]孙德勇,徐永明,陈健.项目教学法在专业遥感课程教学中的应用[J].地理空间信息,2011(6):148-152
[6]张会清,王普,任明荣,等.专业课教学与科研互动的研究与实践[J].电气电子教学学报,2008(2):109-111
[7]黄秋燕.教学型地方高校遥感课程教学与科研互动模式探索[J].高教论坛,2008(5):74-76
P237
B
1672-4623(2017)12-0115-02
10.3969/j.issn.1672-4623.2017.12.038
2016-12-19。
国家自然科学基金资助项目(41461086);石河子大学教育教学改革资助项目(SJ-2015-04)。
郭鹏,在读博士,高级实验师,主要从事遥感技术应用研究。