《遥感原理与制图》课程的信息化教学改革与实践

董晓燕,王冬梅，胡 泊

(黄河水利职业技术学院，河南 开封 475004)

0 引言

《遥感原理与制图》是地图制图与地理信息系统技术专业和摄影测量与遥感技术专业的一门证书课程，也是培养学生从事遥感图像处理一线生产工作能力的专业拓展课程。通过本课程的学习，使学生掌握遥感技术的基本概念及原理、遥感的电磁物理基础与数据获取、遥感图像处理、遥感图像判读、遥感图像分类、遥感专题制图的方法与流程，能利用ERDAS、ENVI等专业软件进行遥感图像处理，为从事遥感技术应用和研究奠定理论与技术基础。

课程的特点是理论知识与实践技能并重。根据这一课程特点，结合专业标准，本课程要达到的教学目标是使学生掌握遥感制图相关理论知识的同时，能够熟练操作和使用遥感图像处理软件的技能型目标，具备团队协作和刻苦钻研的态度目标。为达到既定教学目标，本课程基于工作过程,采用任务引领知识的方法组织、设计、整合教学内容，凝练设计出与工作任务相对应的学习项目，采用项目—任务式的教学模式。然而，传统的教学方法难以适应当前高职院校发展特点，教学效果不甚理想。

国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》中明确规定，要实现教育信息化的目标。因此，加快信息化教学工作的推进势在必行，在当前信息化浪潮的推动下，本课程着力针对传统教学中“老师满堂灌，学生不愿学”的问题，本文以《遥感原理与制图》课程为例，探讨如何充分利用现代信息技术，开发优质教育资源，不断优化教学过程，将课堂的主体地位真正转给学生。在信息化教学思路的指导下，本课程在“课前、课中、课后”三个环节中贯穿信息化教学方式，通过课堂考勤、小组讨论、课后互评等环节，增加师生之间的交流，加深对学生学情的了解。在课堂效果上得到了明显的改善。

1 传统教学方法的问题

根据教学目标和教学内容，改革前本课程是采用任务驱动、项目导向的教学模式，每个学习项目的实施都以学生能独立完成某一航测内业成图应用工作为目的。在此基础上，采用的具体教学方法是：案例教学、边讲边练、分组讨论等。

这样的教学方法虽然合理，但由于目前高职学生普遍存在着基础知识薄弱，学习自主意识差以及学习兴趣不足等问题，使得在传统的教学中，存在着课堂学习注意力不集中，对教学内容掌握困难等问题，出现教师难教、学生难学的困境，难以提升教学效果。而在《遥感原理与制图》课程的教学中，困扰我们更多的是，理论知识部分的教学效果有待提升，学生普遍反映学习兴趣不高，对知识点理解不足，形成了本课程的教学瓶颈。比如，在遥感图像的几何校正的内容讲解时，按照传统边讲边练、案例教学的方法讲授多次，但是最终的教学效果仍然不是十分理想。

2 《遥感原理与制图》信息化教学实施

基于以上传统教学方法存在的缺陷，本文探讨了信息化教学《遥感原理与制图》信息化教学实施方法，以得到更好的教学效果。信息化教学的实施需要以信息化教学资源为基础，以智慧职教云课堂、蓝墨云班课等新型的信息化教学平台为工具，通过信息化教学设计，以信息化教学思路为导向，开展《遥感原理与制图》课程的信息化教学实施。

2.1 实施思路

如前所述，由于高职学生存在着基础知识薄弱、学习兴趣不足、自学能力及自控能力较弱、缺乏创新能力等种种问题。使得在传统的教学中，出现课堂学习注意力不集中，理论知识理解困难的困境。而同时，我们也看到高职学生具备如下优点：热衷于互联网技术，易于接受新鲜事物，喜欢参与具体和真实的实践操作。这些优点，为高职院校信息化教学的成功实施提供了最有利的保障条件。

因此，有针对性地把握高职学生的特点，根据学生的基础和学习需求，转变教学方式、采用信息化教学切实可行。通过信息化教学方式，实施学习过程的监测，让每个学生能够积极参与到课堂活动中来，提高学生的课堂参与度，增强学生的课堂主人翁地位，达到增强学习兴趣、启发学生积极的思维活动的目的。通过信息化教学的量化考核评价的功能，引导学生重视课程学习，可以将学生的主动性、积极性、创造性充分地发挥出来。让学生在学习的过程中学习顺畅，这是完成教学目标的根本方法。

2.1.1 信息化教学资源

根据项目-任务-知识点这一结构框架，本课程共建设的课程资源数量累计330余个，包括知识点(技能点)110个，建设的优质课程资源有微课、动画、视频等，优质资源占总的资源数的比例高达一半以上。教学资源是信息化教学实施的必备条件，为信息化教学开展奠定了基础。

2.1.2 信息化教学设计

课程的信息化教学改革首先从分析学生的认知水平和学习需要上展开，根据摄影测量与遥感专业岗位职业能力分析和人才培养方案，《遥感原理与制图》课程从知识、技能、职业素养三个方面重新确定了教学目标，更加强调激发学生自主学习能力和信息素养的养成。

改革后，本课程不仅要求学生每个单元都要自己动手操作，完成相应单元内的技能型学习任务，而且利用任务驱动结合信息化方式，公布一些学生的任务完成情况，让学生自己做的结果作为案例应用到教学当中，实现传统教学当中的“边学边练”。这样，通过自己操作软件，得到处理结果，从处理结果中发现问题，引起思考和掌握知识，掌握遥感图像的基本知识以及不同图像的认知特点，不仅激发学生的学习兴趣，而且提高学习效果，解决教学的重难点。通过课程的学习，培养学生发现问题、解决问题的能力并提升学生的职业素养。

2.1.3 信息化教学平台

信息化教学必须依托信息化教学平台来实现。《遥感原理与制图》课程在信息化教学中，采用智慧职教云课堂这一信息化教学平台，利用智慧职教这一国家级教学资源库课程资源，有效整合了相关行业标准、教材教参和典型案例等内容，将行业仿真软件、各种图像处理软件操作的视频和遥感制图的动画、单元微课等优质的教学资源融汇集成，加入信息化教学活动，实现教学过程的最优化，力图创设一个教师引领、个性探究、智能导学、以评价促学习的新型数字化学习环境。

2.2 实施过程

教学过程利用信息化手段，将传统的课堂教学有效延展为课前自学、课堂学做和课后提升三项环节，并分别设置“准备任务”“学做任务”和“拓展任务”，以加强对学生学习进度的监控及学习效果的分析。

2.2.1 课前自学

课前自学环节是加强学生对基础知识的复习、对新知识进行导入以及学生进行自学的环节。在这个环节，教师创设单元情境，并对学生进行有效引导和帮助，学生按任务进行自学探究、体验交流。

新课前，将单元学习进度提示通过微信的方式发送给学生，提醒学生到网络学习平台选择对应学习内容，进入导入学习。充分利用本课程已建好的云平台中的教学资源，指导学生课前登录网络平台进行自主学习。同时，为激发学习兴趣，课程单元设置课前任务，可以通过发布课前问题、布置预习任务，让学生更加有针对性地开展预习。学生在课前预习的基础上，思考并完成课前的准备任务。

信息化手段构建的课前自学环节，摆脱了传统教学中书本预习枯燥乏味的特点，数据平台上的教学资源类型多，种类齐全，视频、动画受到学生的青睐和好评，提高了预习的兴趣，同时，根据学生访问课程教学空间的学习进度、访问次数等数据，可以直观、真实地呈现学生预习的情况，老师可以第一时间了解和掌握这些情况，了解学生基础以及学习情况，为接下来课堂教学的良好开展打好了基础。

2.2.2 课中学做

课堂的学做环节是以学生为主体、以教师为主导的新型教学结构，改革后的信息化教学过程，中充分调动学生学习的主动性和积极性，避免了“满堂灌”的传统教学方法，注重“教”与“学”互动。由教师提出任务要求并做演示，学生按要求完成任务，让学生在完成任务的活动中掌握本课程的职业能力。

信息化课堂教学采用信息化课堂考勤、发布课堂讨论、头脑风暴和课堂测验等信息化教学手段和形式，创新了传统课堂无法做到的实时教学互动和互评。根据《遥感原理与制图》课程特点，首先，采用多媒体课件、动画、视频、仿真等方式进行讲解，在个人独立思考的基础上，然后通过小组讨论、头脑风暴、师生互动等方式，完成小组单元的工作任务，在学做任务中发现问题，根据学生提出的问题再次讲授，最后通过发布课堂测验检验学习效果。

传统的教学方法，在每个单元中分开讲解理论部分和实践部分的内容，这样做虽然内容完整、清晰，但是，学生在学习理论部分时普遍积极性低，效果不是十分理想。针对这一缺陷，信息化教学手段则创新地改变了原有的教学安排和教学设计。比如，在本课程中的遥感图像的几何纠正这一教学难点的处理中，将理论知识与实践知识做了整合，将单元教学目标和内容凝练为一个需要学生完成的学做任务。根据任务指导书，让学生通过完成任务，在任务的结果和过程中发现问题，思考问题，这样不仅掌握软件操作的要领，而且可以学到更多的理论知识，结合教师不断地指导示范，实现“做中教、做中学”。不仅激发了学生的学习兴趣，同时也锻炼了学生自主分析问题、解决问题的能力。任务完成后，通过发布调查问卷的形式，搜集学生发现的问题，根据学生反映的问题，进行针对性更强地理论知识传授，这样的讲解，是在充分发挥学生主观能动性地基础之后的讲授，目的性更强，学生对知识点的吸收更好。

通过实时的互动能够第一时间发现和掌握学生在学习中存在的问题，让教与学更明了。通过学生的课堂表现和测验情况，可以掌握每个学生学习效果和课堂表现，从而实现对学生真正的过程考核，从而极大地提高了学生学习的兴趣和积极性，让教与学更高效。

2.2.3 课后拓展

课后，学生可到云课堂平台进行拓展学习。在课堂“学做任务”的基础上，给学生安排拓展任务，布置作业，进一步自学探究；学生通过完成作业，进一步巩固提升所学知识。根据本课程的特点，将学生是否熟练操作遥感图像处理软件作为主要技能目标。

课后拓展环节包括以下内容：

(1)布置作业。根据本课程的教学目标，要达到学生能够熟练操作感图像处理软件的目的，课后练习是非常重要。信息化教学较传统教学，在布置作业方面显得更加便捷和高效。以智慧职教云课堂为例，其中的布置作业功能不仅方便快捷，而且作业类型全面，还可以设置作业完成时间，学生通过完成作业，不仅可以检验教学技能目标是否达标，还可以作为量化考核的一种方式，能够让学生积极参与，认真对待，还能够让老师看到真实的教学效果。实现双赢。在本课程的信息化教学实践中，累计布置作业50余次。收到了不错的教学效果。

(2)课后评价。课后评价功能实现师生互评，根据学生反映的意见建议，方便老师下一次课更好地备课和授课，实现教学过程的良好循环。老师对学生的评价，则能够更好地激励学生更好地学习，助推学生学习。

3 结语

本文对《遥感原理与制图》课程采用上述的信息化教学的改革和实践。实践表明，信息化教学方式在课堂出勤率、作业完成率、答疑互动情况等方面取得了明显的改善，比如：

(1)信息化的课堂考勤更高效，尤其对于大班授课的情况有效节约课堂时间，提高课堂效率。

(2)包括课堂讨论、头脑风暴和课堂测验等形式的信息化教学手段，创新了课堂互动的新形式，增加了课堂互动次数，扩大了教学互动的范围，让师生互动更实时、更明了、更高效。

(3)信息化手段的实现的课前自学-课中学做以及课后拓展情况，都可以通过信息化平台展现出来，一目了然，这些数据可以全面、客观、公平合理地反映学生的学习特点，让教学评价更真实客观。通过以评促学的方式，可以充分发挥学生学习的主观能动性，改善教学效果。

然而，课堂教学是一个动态的不断变化的过程，由于教学对象的复杂性，课堂教学中问题解决的过程也充满了种种不确定性和可能性，这就要求教师不断加强自身的专业技能，更新自身的职业素养，不断提高教学设计的适用性，提升课堂的预设能力，以更好地激发学生的思维，促进学生学习的契机，达到对以往教学经验的超越和升华。今后，可以从以下几个方面继续做信息化教学的改革和探索：

(1)正确理解信息技术与课程整合的内涵是信息化教学的前提。对信息技术与课程整合的认识存在缺陷，将直接导致信息技术无法与课程真正整合，无法实现课程教学信息化。

(2)如何运用信息技术，突破教学的重点与难点是信息化教学的出发点。

(3)如何运用信息技术，激发学生的自主学习及探究能力是信息化教学的关键所在。