应用导向的环境遥感成教课程教学模式设计探索

汤庆新 肖燕

摘   要：环境遥感是遥感科学的一个重要分支，目前对于成教的环境遥感课程教学模式的研究还比较少。本文根据成教学生的特点，设计了以应用为导向的“1+4”教学模式设计思路，即以遥感和图像处理知识为基础，以水环境遥感、大气环境遥感、生态环境遥感和灾害遥感四个应用领域为应用目标的教学体系。通过该教学模式，学生能够切实掌握所学知识，提升动手操作能力和业务水平。

关键词：环境遥感  成人教育  教学模式  应用导向

中图分类号：G64                                   文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）02（b）-0208-02

成人教育对提高全民素质和社会发展具有巨大作用。然而，如何根据成人教育对象的特点来实施有针对性的成人教育教学，制定有效的教学方案和教学目标，是当前成人教育需要解决的问题[1]。环境遥感是應用多源遥感数据和前沿的技术方法，解决资源环境监测领域的问题，从而实现对地球自然资源环境的监测的学科[2]。针对成教学生开设环境遥感课程是非常必要的，对推动遥感在我国资源环境领域的应用能起到重要作用。由于成教学生已经在从事具体的与环境遥感相关的职业，对课程中的部分内容已经有所了解和接触，因此成教环境遥感的内容就可以根据教育对象的具体职业或工作领域进行因材施教，既能避免重复教学已经掌握的知识，还能提高学生对课程的兴趣和认同感。因此，本文在王桥等所著的《环境遥感》作为教材的基础上，针对成人教育学生的特点，提出了以实际应用为导向的《环境遥感》“1+4”的教学模式设计思路，即“一个知识基础，四个应用领域”：以遥感和图像处理知识为基础，以水环境遥感、大气环境遥感、生态环境遥感和灾害遥感四个应用领域为应用目标的教学体系设计，以期帮助学生能够提出应用遥感数据和方法解决环境监测问题的方案，使学生掌握相关遥感技术，达到应用遥感技术实现环境监测的目标，提升他们的业务水平[3]。

1  “1+4”教学模式设计

1.1 遥感和图像处理基础知识教学设计

环境遥感中基础知识主要包括环境遥感原理、环境遥感图像处理、环境遥感图像解译以及遥感信息模型与定量遥感反演这五个部分。这些内容在前期的遥感导论课程中都已经进行了较为系统的学习，因此对于学生已经掌握的知识不必再花费太多的教学时间，而是要把时间用在学生所提出的不太了解的知识点上。因此我们针对成教学生的特点设计了基础知识讲解—师生互动—上机实习—答疑去疑的课堂教学模式。

首先是基础的图像处理知识的讲解。对于该部分的教学可以在复习学过知识的基础上，针对遥感中的环境问题来进行有重点的教学，做到学生已经掌握的不讲，已经了解的少讲，没有接触但实际工作中要用的重点讲解。其次，学生和教师进行互动，由学生来提出在实际工作中常遇到的问题，这里的问题包括理论知识问题和上机操作的问题，理论知识问题可以当堂来解答，上机操作的问题，由教师来统一整理，制定有针对性的上机实习计划。然后，根据制定的上机计划来进行上机实习。由于成教学生的工作领域不同，这时就要注意对每位同学都要根据他自己提出的问题来进行上机实习，做到实习内容贴合工作领域。最后，对上机的问题进行答疑，让每位同学都真正学懂弄清自己想要解决的问题。通过以上四个教学环节的设计，就可以完成对所要学习的整个环境遥感的基础知识的掌握。

1.2 四个领域的应用教学设计

由于成教的对象是已经参加工作的职工，因此他们学习环境遥感都有各自确定的应用领域，这时可以让学生根据自己工作的实际情况在水环境遥感、大气环境遥感、生态环境遥感和灾害遥感四个主要应用领域挑选一个或多个应用领域来重点学习，其他的应用领域则可以作为辅修领域进行了解。这时的教学活动可以采用“三结合”的模式，即教学与上机实践相结合，教学与野外实践相结合，教学与学生的具体工作相结合。

1.2.1 教学与上机实践相结合

根据学生选择的某一应用领域，由教师来提供所用的遥感影像数据，让学生在室内通过上机操作对该领域进行实践。比如在学习大气环境遥感这一应用领域时，可以利用MODIS卫星数据产品来获取所研究区域的大气信息，从而进行大气污染状况动态监测与预报。在当前阶段，大气环境遥感在城市热岛、气溶胶、沙尘暴和酸沉降、臭氧等方面的监测研究应用比较多。因此，可以在这些研究中找一个与学生工作密切相关的方面让学生练习如何使用像MODIS卫星数据产品来提取大气的污染信息，并应用到环境保护中去[4]。

1.2.2 教学与野外实践相结合

遥感影像获取的是实时的地球表面信息，但是由于各种因素影响，传感器得到的影像会有一定程度的变形。所以要想准确理解影像上的地物信息，必须将室内遥感影像解译与室外的野外观测结合起来。比如在灾害遥感应用领域，一些灾害如洪涝、火灾等都具有很强的时效性的特点，因此，除了尽可能的利用近期的遥感影像进行判读解译以外，还要注重实地的调查研究。在实地调查中，采取小组协同作业的方式进行，每个班可分为若干个小组，每组包括组长1人，组员3～5人，最终的野外调查成果以小组答辩的方式进行展现。

1.2.3 教学与学生的具体工作相结合

学习环境遥感课程的成教学生大都在环保局、国土局等部门工作，他们在单位都有具体的与环境遥感相关的工作要负责，因此可以让他们的工作内容参与到教学中来。比如针对做水中藻华研究的学生就可以应用MODIS等遥感影像，结合实地取样调查，建立关于研究区水中藻华的遥感反演模型。在这个过程中学生既掌握了基本的图像处理和反演知识，又能在完成学业的同时完成了自己的本职工作，这样一举多得的教学模式能够极大地激发成教学生学习的热情。

2  教学模式考核措施

通过“1+4”教学模式的教学，与之相对应的考核方式也摒弃了过去以闭卷考试为单一考核标准的方式。学生最后的考核从课堂作业、上机实习表现、野外实践表现、期末闭卷考试四个方面来进行，四个方面所占的比重分别为30%、20%、20%、30%;通过这种多元化的考核体系方法不仅可以杜绝一些学生平时不努力、考前突击以及考试作弊等现象，而且也可以激发学生对上机实习和野外实践的兴趣，增加了学生的成就感。

3  结语

通过“1+4”的环境遥感教学模式的设计，针对成人教育学生的特点，以提升他们的动手操作能力和业务水平为目标，使枯燥抽象的理论知识变得通俗易懂、形象生动，学生更容易理解并加以应用，使得每位学生在学习完环境遥感课程后都有明显的收获，业务水平都能够有较大的提升。经过近几年的教学实践和探索，“1+4”的环境遥感教学模式取得了良好的效果。

参考文献

[1] 任心燕.成人高等教育计算机专业数据库课程教学改革初探[J].北京宣武红旗业余大学学报，2010（3）：25-28.

[2] 王桥.环境遥感[M].北京：科学出版社，2005.

[3] 李乐.《环境遥感》课程多元化教学模式的探索与实践[J].热带地貌，2017，38（1）：3-8.

[4] 刘英.《环境遥感》课程教学探索与革新[J].科技视界，2015（7）：55.