新工科背景下遙感系列課程OBE教學模式改革★

李巍 趙福軍 王俊杰 康健

(黑龍江科技大學，黑龍江 哈爾濱 150022)

新工科建設以創新型、綜合化、全周期的工程教育理念為指導，培養科學基礎厚、工程實踐能力強、綜合素質高的應用型、技術型創新人才，要著力解決的是高等工程教育中的實踐性和創新性問題。遙感系列課程的教學在我國產業發展的變革時期和高等教育發展的嶄新階段，主動對接新工科的教育理念，并展開了新工科背景下的遙感系列教學改革研究。本文研究了新工科背景下遙感系列課程的教學引入OBE理念的課程體系的信息化教學模式、課程內容模塊及知識矩陣設計改革。

1 OBE教育模式

OBE(Outcomes-Based Education)是基于產出導向的教育模式，以預期學習產出為中心，對教育進行組織、實施和評價的結構。20世紀90年代開始，美國對OBE教育理念進行了標準的認定。OBE是在教育教學活動中，以學生為中心，以學習成果為導向，以培養學生實踐能力和創新能力為目標的教育形式，并強調在教學活動中進行人才培養方案的持續改進和教學活動的持續評估，以提升教學質量。

2 課程教學模式與專業核心能力培養

新工科以權威的國際工程教育理念為經驗指導，在培養工程教育人才的過程中探索新模式。遙感系列課程教學引入OBE成果導向教學理念，以預期學習產出為中心來組織、實施和評價項目式教學，形成新工科背景下的OBE教學模式。圍繞“新工科”背景下遙感系列課程OBE成果導向教學模式構建，主要解決以下幾個方面的教學問題：

問題1：構建什么樣的教學模式，以拓寬理科畢業生的就業面。人文地理與城鄉規劃專業是理科專業,面對新工科時代的到來,理科專業的人才培養應主動與新工科對接融合,如何樹立新工科背景下的綜合化工程教育思想,如何扭轉理科專業就業面受限的局面,現有的遙感系列課程教學模式能否滿足用人單位對應用型、技術型創新人才的培養需求，如何拓寬就業面，構建什么樣的教學模式才能與市場無縫對接。

問題2：構建什么樣的教學體系，以協調學生成長和專業能力的提升。基于知識內容的傳統教學模式，以教師、教科書為中心，由教師負責學習，強調教師希望的學習過程和內容，缺乏互動和連續性，以考試、分數為主要手段對學生的學習成果進行間歇性評估。在整個教學活動中，學生缺乏學習興趣，久而久之專業能力得不到鍛煉和提升。如何從原有的以內容為中心轉變為以學生為中心，關注于學生學習成果的獲得，構建什么樣的教學體系，才能協調學生成長和專業能力的提升。

問題3：構建什么樣的實踐平臺，以滿足學生工程實踐能力和創新能力的培養。傳統的教學模式存在理論教學與實踐部分脫節，實驗學時少、學生動手能力差、實踐環節不被重視的問題，實習、實踐及課外研究的比例嚴重不足，實驗室建設不完善，課程實驗缺乏綜合性和系統性。在教學活動全過程中，實驗訓練項目的設計缺乏對學生實踐和創新能力的培養。如何打破原有實踐環節對實踐能力和創新能力的束縛，如何構建實踐創新平臺，才能增加學生的工程實踐能力和創新能力的培養。

3 基于OBE理念的課程體系教學模式設計

3.1 遙感系列教學引入新工科理念

在廣泛調查和分析的基礎上，明確了遙感系列課對應用型人才培養的作用，并根據創新人才發展要求，明確當前遙感系列課程建設目標。在教學過程中，將“新工科”建設的創新型、綜合化、全周期的工程教育理念貫徹其中，從教育教學理念、學科專業結構、學科專業建設、人才培養模式、多方合作教育、實踐創新平臺、教師隊伍建設和人才培養質量等8個方面對教學活動和過程進行豐富和加強。研究結果顯示，在該模式下，學生的工程實踐能力和創新能力都得到很大提高，能夠適應市場需求，有效解決了高水平的應用型、技術性遙感人才的培養問題。

3.2 基于學習產出的遙感系列課程體系模塊化教學設計

以OBE成果導向教學理念為指導，針對傳統教學模式中存在的問題制定了解決方案，主要包括：確定了遙感系列課程體系的信息化教學模式(見圖1)，根據遙感系列課程支撐培養目標的指標點，凝練了課程內容，將課程內容設計為5大知識模塊，分別為：遙感歷史與現狀模塊、遙感物理基礎模塊、遙感平臺與遙感影像特征模塊、遙感圖像處理模塊及遙感應用模塊；完成了知識矩陣設計及遙感系列課程的教學體系與內容設計優化(見圖2)。

3.3 基于成果產出的遙感實驗教學設計

實施了產學研結合的教學模式，與多家企業簽署了教學實踐基地，實現了校企無縫對接。解決了實驗學時少、學生動手能力差、實踐環節不被重視的問題。立足于應用型本科高校教育現狀，探索了“新工科”背景下遙感系列課程教學實踐的方案，以年級為單位，對成果導向的教學模式及教學理念進行實踐、推廣和應用。在實踐教學中，注重實踐教學環節，增加實驗、實習以及研究課題的教學比例，避免重理論輕實踐的現象；完善實驗室建設，將不同課程的課程實踐系統化、集成化并研發設計了一系列綜合性與創新性實驗；組織學生參加高水平的科研項目，促進實踐教學環節；大力發展產學互動合作，建設學生校外教學實踐基地；以科研促進實踐，培養學生科研思想；以做代練，指導學生多參加素質訓練項目、大學生創新創業項目。另外，積極推動教師與企業實踐基地合作，進行相關課題研究，為本科生畢業設計提供更多橫向課題，保證應用型人才培養的需求。

3.4 基于競賽激勵機制的遙感實踐教學設計

引入了競賽激勵機制，為廣大學生提供了一個認知行業前沿發展、交流溝通及展示能力的特殊平臺。解決了學生的工程實踐能力弱和創新能力差的問題。基于OBE成果導向教育理念優化后的課程體系包括理論—實驗—實踐，每一個環節的培養都能反映到具體的成果中，競賽是綜合能力展現的最佳方式，也通過高校橫向聯系推進校際合作，資源共享，信息化平臺的構建更使得這一方式得到有效拓展。指導學生參加全國大學生GIS應用大賽、全國大學生自然資源科技作品大賽、中國高校地理科學展示大賽、中海達測繪技能大賽、校測繪技能大賽等，大賽是選拔優秀人才的重要方式，為優秀學生就業提供了一個便捷通道。培養了更加符合社會需要的遙感應用人才，為全國高等院校遙感人才的培養提供了可借鑒的模式。

4 結語

遙感系列課程作為高校測繪類專業的核心課程，是創新人才培養的重要保障。面對新工科時代的到來，遙感系列課程人才培養面臨了新的機遇與挑戰，改變傳統教學模式、課程體系及實踐平臺等才能滿足當前快速發展的行業需要及市場需求。