《遙感地學(xué)分析》課程探究式教學(xué)方法應(yīng)用研究

谷金芝 軒俊偉 武紅旗

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 新疆·烏魯木齊 830052）

遙感技術(shù)以其大面積同步觀測(cè)、時(shí)效性強(qiáng)、客觀性及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)，成為對(duì)地觀測(cè)應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展諸多領(lǐng)域得到深入應(yīng)用，特別是在國(guó)土資源調(diào)查、環(huán)境污染監(jiān)測(cè)、自然災(zāi)害評(píng)估、城市規(guī)劃管理、生態(tài)監(jiān)測(cè)、國(guó)防軍事等方面發(fā)揮越來(lái)越重要作用。《遙感地學(xué)分析》是將遙感技術(shù)應(yīng)用于地學(xué)領(lǐng)域的交叉科學(xué),是基于遙感的基本理論、方法和技術(shù)，利用獲取的遙感數(shù)據(jù)源，快速便捷的解決復(fù)雜地學(xué)問(wèn)題的一門課程。《遙感地學(xué)分析》是我校地理信息科學(xué)本科專業(yè)重要的選修課程，通過(guò)本課程學(xué)習(xí)擬培養(yǎng)學(xué)生將遙感原理方法和技術(shù)應(yīng)用于解決資源、環(huán)境等地學(xué)領(lǐng)域的研究、實(shí)踐能力以及搜索文獻(xiàn)資料，進(jìn)行自主探究式學(xué)習(xí)的能力。

當(dāng)前我國(guó)的高等教育已由精英教育向大眾教育轉(zhuǎn)變，特別是作為西部邊疆農(nóng)業(yè)類院校，學(xué)生生源質(zhì)量層次不齊。基于傳統(tǒng)的課堂授課方法，采取傳統(tǒng)統(tǒng)一的進(jìn)度和要求方式來(lái)講授《遙感地學(xué)分析》是存在問(wèn)題的。探究不同的教學(xué)方法，讓學(xué)生學(xué)會(huì)主動(dòng)學(xué)習(xí)，使處于不同水平上的學(xué)生都能夠有效的學(xué)到知識(shí)，并完成教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)，成為急需解決的問(wèn)題。而探究式教學(xué)突破傳統(tǒng)的專業(yè)班級(jí)授課制模式，根據(jù)不同的教學(xué)目標(biāo)及學(xué)生需求，讓學(xué)生自己通過(guò)文獻(xiàn)搜索、思索、小組討論、交流等途徑去主動(dòng)探究，并學(xué)習(xí)獲得的所需的基本理論，自主得到結(jié)論的一種教學(xué)方法。探究式教學(xué)中，學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，可以積極主動(dòng)地通過(guò)對(duì)未知問(wèn)題的探究，培養(yǎng)自身發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，構(gòu)建適用于自己的認(rèn)知學(xué)習(xí)框架。因此，將探究式教學(xué)方法應(yīng)用于《遙感地學(xué)分析》教學(xué)實(shí)踐研究，將有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和教學(xué)效果，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量，更好貫徹因材施教原則。

1 《遙感地學(xué)分析》探究式教學(xué)模式構(gòu)建

為了滿足不同學(xué)習(xí)水平學(xué)生《遙感地學(xué)分析》課程的學(xué)習(xí)意愿，充分體現(xiàn)因材施教的教學(xué)原則，促進(jìn)專業(yè)教學(xué)的提升，有效地提高學(xué)生專業(yè)能力，需要構(gòu)建一種完善的、適合我校地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)生課程學(xué)習(xí)的探究式教學(xué)模式，主要從以下三個(gè)方面來(lái)進(jìn)行構(gòu)建：

1.1 模塊化，分組教學(xué)

課程內(nèi)容模塊化，學(xué)生自主分組探究式學(xué)習(xí)。將課程內(nèi)容總結(jié)為若干模塊，每個(gè)模塊由理論基礎(chǔ)知識(shí)、應(yīng)用案例、自主拓展研究案例三部分組成。以植被遙感模塊為例，理論基礎(chǔ)知識(shí)主要包括植被的反射光譜特征、植被指數(shù)模型建立以及與地表參數(shù)的關(guān)系；應(yīng)用案例選擇植被遙感應(yīng)用比較成熟的領(lǐng)域和方向，如某地區(qū)或流域植被NDVI動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)研究；自主拓展案例是由小組學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)并結(jié)合研究興趣，共同討論自主選定題目，搜集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析完成研究。

學(xué)生在進(jìn)行課程模塊學(xué)習(xí)時(shí)，進(jìn)行自主分組，每組均需做好理論基礎(chǔ)知識(shí)講授準(zhǔn)備。但限于課程時(shí)間，每次隨機(jī)抽取一個(gè)小組負(fù)責(zé)講授。小組學(xué)生利用課下時(shí)間提前搜集相關(guān)資料和素材，鼓勵(lì)講授形式多樣化，幻燈片、視頻、實(shí)物展示等均可，教師做好宏觀把握，及時(shí)糾正錯(cuò)誤并做最后的提煉總結(jié)。應(yīng)用案例除教師提供外，鼓勵(lì)每個(gè)小組自主尋找案例，案例講解也采取隨機(jī)抽取小組的形式提前告知，且一般不于理論基礎(chǔ)知識(shí)講授的小組重復(fù)，確保每個(gè)小組均有機(jī)會(huì)上臺(tái)講授。

對(duì)于自主拓展研究案例，由小組學(xué)生進(jìn)行小組討論，自主確定研究題目，共同討論研究思路和技術(shù)路線，然后合理進(jìn)行項(xiàng)目分工，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和處理、文檔報(bào)告撰寫、成果匯報(bào)展示等工作。最終成果展示包括研究報(bào)告、幻燈片、墻報(bào)等，所有小組必須在限定的時(shí)間內(nèi)提交成果并展示。

1.2 管理方面

分組教學(xué)相對(duì)于傳統(tǒng)課堂講授方式對(duì)學(xué)生管理提出了更高的要求。學(xué)生自主分組需按照學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力綜合進(jìn)行，遵循相應(yīng)的原則要求。分組采用不定期流動(dòng)制度，前期小組是由學(xué)生自行組隊(duì)，在教學(xué)中，教師觀察學(xué)生情況，設(shè)定優(yōu)秀小組，進(jìn)行組間成員流動(dòng)。教師課程模塊設(shè)定完成，由學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)，由小組長(zhǎng)負(fù)責(zé)本組的模塊教學(xué)講授、報(bào)告撰寫、成果展示，小組長(zhǎng)也可以自主商議采用輪流制。

1.3 考核方面

課程考核分為模塊和期末考核兩部分，模塊考核部分，每個(gè)小組的基礎(chǔ)理論知識(shí)、案例講授以及自主拓展案例研究是由各組員共同合力完成，需要說(shuō)明每個(gè)小組成員的貢獻(xiàn)情況，繼而根據(jù)小組整體表現(xiàn)和成員貢獻(xiàn)給定成績(jī)。期末考核要求學(xué)生獨(dú)立自主選題并完成研究報(bào)告撰寫、制作匯報(bào)PPT及學(xué)術(shù)墻報(bào)，并進(jìn)行講解展示。另外，成績(jī)不僅僅由教師一個(gè)人給定，每位學(xué)生也需要參與其它小組或同學(xué)的成績(jī)?cè)u(píng)定，按照各自權(quán)重進(jìn)行加權(quán)評(píng)定最終成績(jī)。

2 探究式教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題

針對(duì)不同的學(xué)習(xí)水平的學(xué)生，因人而異采取差異化的教學(xué)方法，可以使學(xué)生能夠?qū)W習(xí)逐步提高。這種差異化教學(xué)方法雖然在專業(yè)課程教學(xué)工作里發(fā)揮了重要的作用，但是由于具體的方法和效果還沒(méi)有形成一套完整成熟的系統(tǒng)，因此還存在著一些問(wèn)題：

2.1 教學(xué)管理問(wèn)題

由于是將班級(jí)進(jìn)行小組形式進(jìn)行，班級(jí)里可能會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)不同學(xué)習(xí)水平的學(xué)生，這樣就使得教師對(duì)學(xué)生管理變得分散化。同時(shí)由于流動(dòng)機(jī)制，小組成員可能會(huì)發(fā)生變化，對(duì)小組成員彼此間的合作提出了調(diào)整。另外，給學(xué)生的成績(jī)?cè)u(píng)定工作也提出了難題。讓個(gè)別學(xué)生鉆漏洞，無(wú)故缺席小組活動(dòng)，影響學(xué)生學(xué)習(xí)及教學(xué)效果。

2.2 考核標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題

考試是檢查教學(xué)效果的必要手段，然而專業(yè)課的學(xué)習(xí)不僅要扎實(shí)的理論知識(shí)，也要有熟練的操作和應(yīng)用能力，不能簡(jiǎn)單的用一張期末試卷作為考核學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)。因此，制定一套合理的考核標(biāo)準(zhǔn)十分關(guān)鍵。

在教學(xué)中本課程采用小組課堂匯報(bào)討論方式，即在教師的指導(dǎo)下，針對(duì)課程模塊中的基礎(chǔ)理論或疑難問(wèn)題，在學(xué)生獨(dú)立思考之后，以小組的形式進(jìn)行討論，并將結(jié)果在課堂上匯報(bào)（幻燈片或視頻形式）的形式開展。

考核總體方案是：課程考核分為模塊和期末考核；模塊考核由學(xué)生自主組隊(duì)，課程模塊中的基礎(chǔ)理論知識(shí)部分，由小組成員課下自主搜集資料、組內(nèi)討論后進(jìn)行課堂展示，教師和學(xué)生共同進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定；應(yīng)用案例部分由各小組自行選定，可以選擇網(wǎng)絡(luò)上已有案例資源，組內(nèi)共同討論，組間評(píng)議，教師總結(jié)；自主拓展研究案例小組成員共同設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容，最后進(jìn)行課堂展示，教師和其他小組按權(quán)重共同給定成績(jī)。其中小組共同成果需要明確每位組員實(shí)際分工內(nèi)容及貢獻(xiàn)，便于體現(xiàn)個(gè)體差異，實(shí)現(xiàn)較為公平的綜合考核。期末考核以課程研究形式進(jìn)行，學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行研究設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理和成果展示，教師和其它同學(xué)共同評(píng)定成績(jī)。

3 探究式教學(xué)積極效果

3.1 激發(fā)了學(xué)生的興趣

通過(guò)一學(xué)期的探究式教學(xué)，明顯激發(fā)了不同水平學(xué)生課程學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，使小組成員都有較大的收獲。學(xué)生會(huì)積極自主選擇感興趣的研究領(lǐng)域，并積極做課堂匯報(bào)和研究報(bào)告寫作。

3.2 有利于綜合素質(zhì)培養(yǎng)

大學(xué)教學(xué)不是純粹的傳授給學(xué)生專業(yè)知識(shí)，而是注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。探究式教學(xué)可以為不同學(xué)習(xí)水平學(xué)生提供差異性的教學(xué)目標(biāo)，各學(xué)習(xí)水平的學(xué)生都能在各自的原有水平上更好地學(xué)習(xí)提高，從而提高整體教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)探究式學(xué)習(xí)可以潛移默化使學(xué)生主動(dòng)去學(xué)習(xí)如何思考、如何團(tuán)隊(duì)實(shí)習(xí)、如何做人等。教學(xué)的最終目的不僅僅是傳授知識(shí)，而更應(yīng)是授人以魚、啟迪智慧。

4 總結(jié)

《遙感地學(xué)分析》是地理信息科學(xué)專業(yè)高年級(jí)本科生課程，學(xué)習(xí)本課程之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)《遙感概論》、《遙感數(shù)字圖像處理》、《遙感軟件應(yīng)用》等前序課程，具備了一定的遙感理論和應(yīng)用基礎(chǔ)。因此，探究式教學(xué)方法特別適用于講授《遙感地學(xué)分析》課程，通過(guò)課程內(nèi)容模塊化設(shè)計(jì)和分組探究式學(xué)習(xí)，學(xué)生完全具備自主復(fù)習(xí)回顧前序課程能力，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)小組討論交流，激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)一步將所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通應(yīng)用于解決復(fù)雜的地學(xué)問(wèn)題，同時(shí)也提高了自身的研究能力和綜合素質(zhì)，為更深入的科學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。