應用導向的環(huán)境遙感成教課程教學模式設計探索

湯慶新 肖燕

摘 ? 要：環(huán)境遙感是遙感科學的一個重要分支，目前對于成教的環(huán)境遙感課程教學模式的研究還比較少。本文根據(jù)成教學生的特點，設計了以應用為導向的“1+4”教學模式設計思路，即以遙感和圖像處理知識為基礎，以水環(huán)境遙感、大氣環(huán)境遙感、生態(tài)環(huán)境遙感和災害遙感四個應用領域為應用目標的教學體系。通過該教學模式，學生能夠切實掌握所學知識，提升動手操作能力和業(yè)務水平。

關鍵詞：環(huán)境遙感 ?成人教育 ?教學模式 ?應用導向

中圖分類號：G64 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）02（b）-0208-02

成人教育對提高全民素質和社會發(fā)展具有巨大作用。然而，如何根據(jù)成人教育對象的特點來實施有針對性的成人教育教學，制定有效的教學方案和教學目標，是當前成人教育需要解決的問題[1]。環(huán)境遙感是應用多源遙感數(shù)據(jù)和前沿的技術方法，解決資源環(huán)境監(jiān)測領域的問題，從而實現(xiàn)對地球自然資源環(huán)境的監(jiān)測的學科[2]。針對成教學生開設環(huán)境遙感課程是非常必要的，對推動遙感在我國資源環(huán)境領域的應用能起到重要作用。由于成教學生已經(jīng)在從事具體的與環(huán)境遙感相關的職業(yè)，對課程中的部分內容已經(jīng)有所了解和接觸，因此成教環(huán)境遙感的內容就可以根據(jù)教育對象的具體職業(yè)或工作領域進行因材施教，既能避免重復教學已經(jīng)掌握的知識，還能提高學生對課程的興趣和認同感。因此，本文在王橋等所著的《環(huán)境遙感》作為教材的基礎上，針對成人教育學生的特點，提出了以實際應用為導向的《環(huán)境遙感》“1+4”的教學模式設計思路，即“一個知識基礎，四個應用領域”：以遙感和圖像處理知識為基礎，以水環(huán)境遙感、大氣環(huán)境遙感、生態(tài)環(huán)境遙感和災害遙感四個應用領域為應用目標的教學體系設計，以期幫助學生能夠提出應用遙感數(shù)據(jù)和方法解決環(huán)境監(jiān)測問題的方案，使學生掌握相關遙感技術，達到應用遙感技術實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測的目標，提升他們的業(yè)務水平[3]。

1 ?“1+4”教學模式設計

1.1 遙感和圖像處理基礎知識教學設計

環(huán)境遙感中基礎知識主要包括環(huán)境遙感原理、環(huán)境遙感圖像處理、環(huán)境遙感圖像解譯以及遙感信息模型與定量遙感反演這五個部分。這些內容在前期的遙感導論課程中都已經(jīng)進行了較為系統(tǒng)的學習，因此對于學生已經(jīng)掌握的知識不必再花費太多的教學時間，而是要把時間用在學生所提出的不太了解的知識點上。因此我們針對成教學生的特點設計了基礎知識講解—師生互動—上機實習—答疑去疑的課堂教學模式。

首先是基礎的圖像處理知識的講解。對于該部分的教學可以在復習學過知識的基礎上，針對遙感中的環(huán)境問題來進行有重點的教學，做到學生已經(jīng)掌握的不講，已經(jīng)了解的少講，沒有接觸但實際工作中要用的重點講解。其次，學生和教師進行互動，由學生來提出在實際工作中常遇到的問題，這里的問題包括理論知識問題和上機操作的問題，理論知識問題可以當堂來解答，上機操作的問題，由教師來統(tǒng)一整理，制定有針對性的上機實習計劃。然后，根據(jù)制定的上機計劃來進行上機實習。由于成教學生的工作領域不同，這時就要注意對每位同學都要根據(jù)他自己提出的問題來進行上機實習，做到實習內容貼合工作領域。最后，對上機的問題進行答疑，讓每位同學都真正學懂弄清自己想要解決的問題。通過以上四個教學環(huán)節(jié)的設計，就可以完成對所要學習的整個環(huán)境遙感的基礎知識的掌握。

1.2 四個領域的應用教學設計

由于成教的對象是已經(jīng)參加工作的職工，因此他們學習環(huán)境遙感都有各自確定的應用領域，這時可以讓學生根據(jù)自己工作的實際情況在水環(huán)境遙感、大氣環(huán)境遙感、生態(tài)環(huán)境遙感和災害遙感四個主要應用領域挑選一個或多個應用領域來重點學習，其他的應用領域則可以作為輔修領域進行了解。這時的教學活動可以采用“三結合”的模式，即教學與上機實踐相結合，教學與野外實踐相結合，教學與學生的具體工作相結合。

1.2.1 教學與上機實踐相結合

根據(jù)學生選擇的某一應用領域，由教師來提供所用的遙感影像數(shù)據(jù)，讓學生在室內通過上機操作對該領域進行實踐。比如在學習大氣環(huán)境遙感這一應用領域時，可以利用MODIS衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品來獲取所研究區(qū)域的大氣信息，從而進行大氣污染狀況動態(tài)監(jiān)測與預報。在當前階段，大氣環(huán)境遙感在城市熱島、氣溶膠、沙塵暴和酸沉降、臭氧等方面的監(jiān)測研究應用比較多。因此，可以在這些研究中找一個與學生工作密切相關的方面讓學生練習如何使用像MODIS衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品來提取大氣的污染信息，并應用到環(huán)境保護中去[4]。

1.2.2 教學與野外實踐相結合

遙感影像獲取的是實時的地球表面信息，但是由于各種因素影響，傳感器得到的影像會有一定程度的變形。所以要想準確理解影像上的地物信息，必須將室內遙感影像解譯與室外的野外觀測結合起來。比如在災害遙感應用領域，一些災害如洪澇、火災等都具有很強的時效性的特點，因此，除了盡可能的利用近期的遙感影像進行判讀解譯以外，還要注重實地的調查研究。在實地調查中，采取小組協(xié)同作業(yè)的方式進行，每個班可分為若干個小組，每組包括組長1人，組員3～5人，最終的野外調查成果以小組答辯的方式進行展現(xiàn)。

1.2.3 教學與學生的具體工作相結合

學習環(huán)境遙感課程的成教學生大都在環(huán)保局、國土局等部門工作，他們在單位都有具體的與環(huán)境遙感相關的工作要負責，因此可以讓他們的工作內容參與到教學中來。比如針對做水中藻華研究的學生就可以應用MODIS等遙感影像，結合實地取樣調查，建立關于研究區(qū)水中藻華的遙感反演模型。在這個過程中學生既掌握了基本的圖像處理和反演知識，又能在完成學業(yè)的同時完成了自己的本職工作，這樣一舉多得的教學模式能夠極大地激發(fā)成教學生學習的熱情。

2 ?教學模式考核措施

通過“1+4”教學模式的教學，與之相對應的考核方式也摒棄了過去以閉卷考試為單一考核標準的方式。學生最后的考核從課堂作業(yè)、上機實習表現(xiàn)、野外實踐表現(xiàn)、期末閉卷考試四個方面來進行，四個方面所占的比重分別為30%、20%、20%、30%;通過這種多元化的考核體系方法不僅可以杜絕一些學生平時不努力、考前突擊以及考試作弊等現(xiàn)象，而且也可以激發(fā)學生對上機實習和野外實踐的興趣，增加了學生的成就感。

3 ?結語

通過“1+4”的環(huán)境遙感教學模式的設計，針對成人教育學生的特點，以提升他們的動手操作能力和業(yè)務水平為目標，使枯燥抽象的理論知識變得通俗易懂、形象生動，學生更容易理解并加以應用，使得每位學生在學習完環(huán)境遙感課程后都有明顯的收獲，業(yè)務水平都能夠有較大的提升。經(jīng)過近幾年的教學實踐和探索，“1+4”的環(huán)境遙感教學模式取得了良好的效果。

參考文獻

[1] 任心燕.成人高等教育計算機專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程教學改革初探[J].北京宣武紅旗業(yè)余大學學報，2010（3）：25-28.

[2] 王橋.環(huán)境遙感[M].北京：科學出版社，2005.

[3] 李樂.《環(huán)境遙感》課程多元化教學模式的探索與實踐[J].熱帶地貌，2017，38（1）：3-8.

[4] 劉英.《環(huán)境遙感》課程教學探索與革新[J].科技視界，2015（7）：55.