《遙感原理與制圖》課程的信息化教學改革與實踐

董曉燕,王冬梅，胡 泊

(黃河水利職業技術學院，河南 開封 475004)

0 引言

《遙感原理與制圖》是地圖制圖與地理信息系統技術專業和攝影測量與遙感技術專業的一門證書課程，也是培養學生從事遙感圖像處理一線生產工作能力的專業拓展課程。通過本課程的學習，使學生掌握遙感技術的基本概念及原理、遙感的電磁物理基礎與數據獲取、遙感圖像處理、遙感圖像判讀、遙感圖像分類、遙感專題制圖的方法與流程，能利用ERDAS、ENVI等專業軟件進行遙感圖像處理，為從事遙感技術應用和研究奠定理論與技術基礎。

課程的特點是理論知識與實踐技能并重。根據這一課程特點，結合專業標準，本課程要達到的教學目標是使學生掌握遙感制圖相關理論知識的同時，能夠熟練操作和使用遙感圖像處理軟件的技能型目標，具備團隊協作和刻苦鉆研的態度目標。為達到既定教學目標，本課程基于工作過程,采用任務引領知識的方法組織、設計、整合教學內容，凝練設計出與工作任務相對應的學習項目，采用項目—任務式的教學模式。然而，傳統的教學方法難以適應當前高職院校發展特點，教學效果不甚理想。

國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》和《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》中明確規定，要實現教育信息化的目標。因此，加快信息化教學工作的推進勢在必行，在當前信息化浪潮的推動下，本課程著力針對傳統教學中“老師滿堂灌，學生不愿學”的問題，本文以《遙感原理與制圖》課程為例，探討如何充分利用現代信息技術，開發優質教育資源，不斷優化教學過程，將課堂的主體地位真正轉給學生。在信息化教學思路的指導下，本課程在“課前、課中、課后”三個環節中貫穿信息化教學方式，通過課堂考勤、小組討論、課后互評等環節，增加師生之間的交流，加深對學生學情的了解。在課堂效果上得到了明顯的改善。

1 傳統教學方法的問題

根據教學目標和教學內容，改革前本課程是采用任務驅動、項目導向的教學模式，每個學習項目的實施都以學生能獨立完成某一航測內業成圖應用工作為目的。在此基礎上，采用的具體教學方法是：案例教學、邊講邊練、分組討論等。

這樣的教學方法雖然合理，但由于目前高職學生普遍存在著基礎知識薄弱，學習自主意識差以及學習興趣不足等問題，使得在傳統的教學中，存在著課堂學習注意力不集中，對教學內容掌握困難等問題，出現教師難教、學生難學的困境，難以提升教學效果。而在《遙感原理與制圖》課程的教學中，困擾我們更多的是，理論知識部分的教學效果有待提升，學生普遍反映學習興趣不高，對知識點理解不足，形成了本課程的教學瓶頸。比如，在遙感圖像的幾何校正的內容講解時，按照傳統邊講邊練、案例教學的方法講授多次，但是最終的教學效果仍然不是十分理想。

2 《遙感原理與制圖》信息化教學實施

基于以上傳統教學方法存在的缺陷，本文探討了信息化教學《遙感原理與制圖》信息化教學實施方法，以得到更好的教學效果。信息化教學的實施需要以信息化教學資源為基礎，以智慧職教云課堂、藍墨云班課等新型的信息化教學平臺為工具，通過信息化教學設計，以信息化教學思路為導向，開展《遙感原理與制圖》課程的信息化教學實施。

2.1 實施思路

如前所述，由于高職學生存在著基礎知識薄弱、學習興趣不足、自學能力及自控能力較弱、缺乏創新能力等種種問題。使得在傳統的教學中，出現課堂學習注意力不集中，理論知識理解困難的困境。而同時，我們也看到高職學生具備如下優點：熱衷于互聯網技術，易于接受新鮮事物，喜歡參與具體和真實的實踐操作。這些優點，為高職院校信息化教學的成功實施提供了最有利的保障條件。

因此，有針對性地把握高職學生的特點，根據學生的基礎和學習需求，轉變教學方式、采用信息化教學切實可行。通過信息化教學方式，實施學習過程的監測，讓每個學生能夠積極參與到課堂活動中來，提高學生的課堂參與度，增強學生的課堂主人翁地位，達到增強學習興趣、啟發學生積極的思維活動的目的。通過信息化教學的量化考核評價的功能，引導學生重視課程學習，可以將學生的主動性、積極性、創造性充分地發揮出來。讓學生在學習的過程中學習順暢，這是完成教學目標的根本方法。

2.1.1 信息化教學資源

根據項目-任務-知識點這一結構框架，本課程共建設的課程資源數量累計330余個，包括知識點(技能點)110個，建設的優質課程資源有微課、動畫、視頻等，優質資源占總的資源數的比例高達一半以上。教學資源是信息化教學實施的必備條件，為信息化教學開展奠定了基礎。

2.1.2 信息化教學設計

課程的信息化教學改革首先從分析學生的認知水平和學習需要上展開，根據攝影測量與遙感專業崗位職業能力分析和人才培養方案，《遙感原理與制圖》課程從知識、技能、職業素養三個方面重新確定了教學目標，更加強調激發學生自主學習能力和信息素養的養成。

改革后，本課程不僅要求學生每個單元都要自己動手操作，完成相應單元內的技能型學習任務，而且利用任務驅動結合信息化方式，公布一些學生的任務完成情況，讓學生自己做的結果作為案例應用到教學當中，實現傳統教學當中的“邊學邊練”。這樣，通過自己操作軟件，得到處理結果，從處理結果中發現問題，引起思考和掌握知識，掌握遙感圖像的基本知識以及不同圖像的認知特點，不僅激發學生的學習興趣，而且提高學習效果，解決教學的重難點。通過課程的學習，培養學生發現問題、解決問題的能力并提升學生的職業素養。

2.1.3 信息化教學平臺

信息化教學必須依托信息化教學平臺來實現。《遙感原理與制圖》課程在信息化教學中，采用智慧職教云課堂這一信息化教學平臺，利用智慧職教這一國家級教學資源庫課程資源，有效整合了相關行業標準、教材教參和典型案例等內容，將行業仿真軟件、各種圖像處理軟件操作的視頻和遙感制圖的動畫、單元微課等優質的教學資源融匯集成，加入信息化教學活動，實現教學過程的最優化，力圖創設一個教師引領、個性探究、智能導學、以評價促學習的新型數字化學習環境。

2.2 實施過程

教學過程利用信息化手段，將傳統的課堂教學有效延展為課前自學、課堂學做和課后提升三項環節，并分別設置“準備任務”“學做任務”和“拓展任務”，以加強對學生學習進度的監控及學習效果的分析。

2.2.1 課前自學

課前自學環節是加強學生對基礎知識的復習、對新知識進行導入以及學生進行自學的環節。在這個環節，教師創設單元情境，并對學生進行有效引導和幫助，學生按任務進行自學探究、體驗交流。

新課前，將單元學習進度提示通過微信的方式發送給學生，提醒學生到網絡學習平臺選擇對應學習內容，進入導入學習。充分利用本課程已建好的云平臺中的教學資源，指導學生課前登錄網絡平臺進行自主學習。同時，為激發學習興趣，課程單元設置課前任務，可以通過發布課前問題、布置預習任務，讓學生更加有針對性地開展預習。學生在課前預習的基礎上，思考并完成課前的準備任務。

信息化手段構建的課前自學環節，擺脫了傳統教學中書本預習枯燥乏味的特點，數據平臺上的教學資源類型多，種類齊全，視頻、動畫受到學生的青睞和好評，提高了預習的興趣，同時，根據學生訪問課程教學空間的學習進度、訪問次數等數據，可以直觀、真實地呈現學生預習的情況，老師可以第一時間了解和掌握這些情況，了解學生基礎以及學習情況，為接下來課堂教學的良好開展打好了基礎。

2.2.2 課中學做

課堂的學做環節是以學生為主體、以教師為主導的新型教學結構，改革后的信息化教學過程，中充分調動學生學習的主動性和積極性，避免了“滿堂灌”的傳統教學方法，注重“教”與“學”互動。由教師提出任務要求并做演示，學生按要求完成任務，讓學生在完成任務的活動中掌握本課程的職業能力。

信息化課堂教學采用信息化課堂考勤、發布課堂討論、頭腦風暴和課堂測驗等信息化教學手段和形式，創新了傳統課堂無法做到的實時教學互動和互評。根據《遙感原理與制圖》課程特點，首先，采用多媒體課件、動畫、視頻、仿真等方式進行講解，在個人獨立思考的基礎上，然后通過小組討論、頭腦風暴、師生互動等方式，完成小組單元的工作任務，在學做任務中發現問題，根據學生提出的問題再次講授，最后通過發布課堂測驗檢驗學習效果。

傳統的教學方法，在每個單元中分開講解理論部分和實踐部分的內容，這樣做雖然內容完整、清晰，但是，學生在學習理論部分時普遍積極性低，效果不是十分理想。針對這一缺陷，信息化教學手段則創新地改變了原有的教學安排和教學設計。比如，在本課程中的遙感圖像的幾何糾正這一教學難點的處理中，將理論知識與實踐知識做了整合，將單元教學目標和內容凝練為一個需要學生完成的學做任務。根據任務指導書，讓學生通過完成任務，在任務的結果和過程中發現問題，思考問題，這樣不僅掌握軟件操作的要領，而且可以學到更多的理論知識，結合教師不斷地指導示范，實現“做中教、做中學”。不僅激發了學生的學習興趣，同時也鍛煉了學生自主分析問題、解決問題的能力。任務完成后，通過發布調查問卷的形式，搜集學生發現的問題，根據學生反映的問題，進行針對性更強地理論知識傳授，這樣的講解，是在充分發揮學生主觀能動性地基礎之后的講授，目的性更強，學生對知識點的吸收更好。

通過實時的互動能夠第一時間發現和掌握學生在學習中存在的問題，讓教與學更明了。通過學生的課堂表現和測驗情況，可以掌握每個學生學習效果和課堂表現，從而實現對學生真正的過程考核，從而極大地提高了學生學習的興趣和積極性，讓教與學更高效。

2.2.3 課后拓展

課后，學生可到云課堂平臺進行拓展學習。在課堂“學做任務”的基礎上，給學生安排拓展任務，布置作業，進一步自學探究；學生通過完成作業，進一步鞏固提升所學知識。根據本課程的特點，將學生是否熟練操作遙感圖像處理軟件作為主要技能目標。

課后拓展環節包括以下內容：

(1)布置作業。根據本課程的教學目標，要達到學生能夠熟練操作感圖像處理軟件的目的，課后練習是非常重要。信息化教學較傳統教學，在布置作業方面顯得更加便捷和高效。以智慧職教云課堂為例，其中的布置作業功能不僅方便快捷，而且作業類型全面，還可以設置作業完成時間，學生通過完成作業，不僅可以檢驗教學技能目標是否達標，還可以作為量化考核的一種方式，能夠讓學生積極參與，認真對待，還能夠讓老師看到真實的教學效果。實現雙贏。在本課程的信息化教學實踐中，累計布置作業50余次。收到了不錯的教學效果。

(2)課后評價。課后評價功能實現師生互評，根據學生反映的意見建議，方便老師下一次課更好地備課和授課，實現教學過程的良好循環。老師對學生的評價，則能夠更好地激勵學生更好地學習，助推學生學習。

3 結語

本文對《遙感原理與制圖》課程采用上述的信息化教學的改革和實踐。實踐表明，信息化教學方式在課堂出勤率、作業完成率、答疑互動情況等方面取得了明顯的改善，比如：

(1)信息化的課堂考勤更高效，尤其對于大班授課的情況有效節約課堂時間，提高課堂效率。

(2)包括課堂討論、頭腦風暴和課堂測驗等形式的信息化教學手段，創新了課堂互動的新形式，增加了課堂互動次數，擴大了教學互動的范圍，讓師生互動更實時、更明了、更高效。

(3)信息化手段的實現的課前自學-課中學做以及課后拓展情況，都可以通過信息化平臺展現出來，一目了然，這些數據可以全面、客觀、公平合理地反映學生的學習特點，讓教學評價更真實客觀。通過以評促學的方式，可以充分發揮學生學習的主觀能動性，改善教學效果。

然而，課堂教學是一個動態的不斷變化的過程，由于教學對象的復雜性，課堂教學中問題解決的過程也充滿了種種不確定性和可能性，這就要求教師不斷加強自身的專業技能，更新自身的職業素養，不斷提高教學設計的適用性，提升課堂的預設能力，以更好地激發學生的思維，促進學生學習的契機，達到對以往教學經驗的超越和升華。今后，可以從以下幾個方面繼續做信息化教學的改革和探索：

(1)正確理解信息技術與課程整合的內涵是信息化教學的前提。對信息技術與課程整合的認識存在缺陷，將直接導致信息技術無法與課程真正整合，無法實現課程教學信息化。

(2)如何運用信息技術，突破教學的重點與難點是信息化教學的出發點。

(3)如何運用信息技術，激發學生的自主學習及探究能力是信息化教學的關鍵所在。