基于學生創新創業思維發展的《海洋遙感》課程教學實踐

張廣平 張晨曉

（1.北部灣大學海洋學院 廣西·欽州 535011；2.北部灣大學食品工程學院 廣西·欽州 535011）

《海洋遙感》主要是通過學生自我學習、教師課堂講授、師生間答疑解惑，使學生了解海洋遙感的基本概念、基本原理、主要技術工具，掌握海洋遙感基本應用操作及反演，培養解決海洋應用需求場景問題的能力。在《海洋遙感》課程教學中我們發現該門課程由于既有較難專業理論知識又有較強的實踐應用技能，大多數同學在課前課中課后主動積極性不高，創新創業能力較差與綜合解決行業需求應用的要求相差甚遠。因此，怎樣順應學生創新創業思維發展的特點，按照學生關心的思維問題為導向，例如怎樣選擇遙感衛星、怎樣選擇合適波段通道、怎樣選擇較佳的反演算法、怎樣比對效果、怎樣將方法方案業務化應用等問題展開教學設計與實施就顯得尤為必要。目前，北部灣大學理工科相關專業已經開設了該門課程，在對多屆畢業后學生進行課程滿意度回訪中也發現，該門課程對學生職業生涯有一定幫助，但是綜合效果也存在諸多不盡人意的地方，歸納綜合為一點就是學生綜合解決海洋遙感應用問題思維創新創業能力欠佳。因此，有必要基于學生創新創業思維來設計與實施該門課程教學與實踐。

1 傳統《海洋遙感》課程教學中存在的問題

1.1 教學實施過程中教學內容與創新創業思維所需知識存在深度及廣度上差距問題

創新創業思維模式在解決問題時不僅要考慮提出新穎問題、找到創新的方法，同時也要考慮這些方法方案可以提供給哪些客戶服務、以什么樣的模式提供給客戶等。而傳統的《海洋遙感》教學過程中學習課程章節知識點是成熟，相關的應用技術也是成熟的。而實際行業應用中則比課程教學中涉及知識要深得多復雜得多，這就造成課程教學內容及難度與實際職業生涯中學生所需的創新創業能力的梯度差，這個梯度差也是制約學生創新創業思維發展的因素。例如我們在給學生講授海洋遙感對象地物提取特征一節時講到對象地物灰度、明暗對比度、紋理、顏色、形狀特征等，碰到針對海洋養殖筏式漁排特征提取時，我們就可能考慮問題要更多了。例如筏式漁排的紋理結構、與周圍海域水體濁度間關系、與周圍海岸線、河口及海洋工程之間空間關系等特征，如何為下一步反演算法服務，而這些是課程教材中未有敘述到的，這需要長期的研究工作經驗的積累，這也是制約學生創新創業思維發展的要素。

1.2 教學實施過程中課程考核聚焦點與職業生涯中用人單位對學生需求不匹配的問題

用人單位對學生的能力要求最基本是：專業基礎知識扎實在需要應用之時能夠快速的應用，學習能力強在碰到新問題時可以很快地通過學習找到解決問題的方法。用人單位更高一層次創新創業能力要求就是：在找尋解決問題方法時能夠獨辟蹊徑找到與眾不同的創新性方案。傳統的《海洋遙感》課程考察教學過程中學生掌握章節知識點，常常以填空、名詞解釋、簡答等題型的知識點為核心來考核考察，而用人單位所需關注的是使用嚴謹的邏輯思維能力來解決復雜問題并最終提供解決方案，這就造成了課程考核形式與職業生涯中用人單位對學生創新創業能力需求不匹配。

2 《海洋遙感》課程學生創新創業思維教學實踐

2.1 基于學生創新創業思維發展中教學內容遵循以問題為導向授課思維

傳統教學順序教學過程往往給學生形成思維定式，這與職業生涯中碰到問題所需知識無序之間存在錯位。因此，我們在組織課程教學時要提煉出一個個問題，然后依據問題串聯起相關章節內容，在解決問題過程中再學習相關章節內容，這樣培養學生從紛繁復雜知識海洋中優先有價值相關知識的能力，并在此基礎上循序漸進形成創新創業能力。我們在《海洋遙感》課程教學中從實際出發提煉出幾個應用問題例如北部灣養殖海域水色遙感中葉綠素濃度遙感問題、北部灣養殖海域海洋工程提取分類問題、北部灣養殖海域災損時空分布及程度問題。然后我們按照解決這些問題的一般思路組織教學內容。首先，根據處理的問題選擇合適時空分辨率的遙感衛星及傳感器，這一部分就穿插教材知識點衛星分類及特點、傳感器分類及各自特點及其適用范圍，以便學生根據問題優先合適的傳感器。其次，選擇傳感器的合適通道及波段，在講授這一部分課程的時候穿插傳感器通道特點及光譜特性，哪些波段組合適合檢測哪種類型目標對象。再次，選擇哪種反演算法來分類提取目標地物，在該部分我們穿插講授課程中涉及的海洋目標地物特征、分類方法、反演算法等內容，讓學生帶著問題去學習，在解決問題過程中產生創新創業的思想火花。最后，就是成果出圖及完成整體解決方案，在該部分中我們穿插講授操作反演相關的應用軟件，利用專業應用軟件成圖并完成整體方案，同時也鍛煉了學生創新創業思維中文本策劃能力這一關鍵環節。

2.2 基于學生創新創業思維發展中教學內容深度及廣度延伸

創新創業思維發展是基于在新的模式、新的方法、新的技術基礎上解決問題，以達到提高效率實現社會經濟價值。在課程教學過程中教學內容要在新上下功夫做文章，而實際上我們選取教材及教學內容往往要滯后市場，課程教學中教學內容與市場所需的新穎性在深度及廣度上存在差距。首先，我們在相關的教學內容上做深度及廣度上延伸，培養學生創新創業思維的可伸縮性可發展性。其次，我們在選擇海洋遙感影像數據源的時候，注重以新的、適用性衛星影像圖片來解決問題。最后，我們在講授課程知識點解決問題時與其他學科交叉與行業應用聚焦，以期將解決方案成功轉化為市場應用成為現實生產力。例如我們在解決海洋養殖災損評估問題時，針對當前北部灣養殖海域難以精確估算網箱、浮筏損失問題，我們將遙感衛星數據源從傳統的MODIS、Sentinel影像數據轉向高清影像Planet、SkySat、RADARSAT-2等。針對反演分類精度問題，我們從傳統標記監督非監督分類方法擴展到深度學習卷積神經網絡等自動學習的機器方法。針對該問題解決方案推向市場業務化問題，我們在長期摸索后發現養殖企業個體戶通常要進行養殖損失保險投保，而災害損失統計計算工作量大時間長效率低，我們通過遙感解譯方法高效地完成災害前后的損失比對并快速計算災損量，為保險公司提供該項服務。這種在深度及廣度上思考而形成衍生服務很好地促進了學生創新創業思維發展。最后，在考核考查形式多樣性上創新，例如可選擇課程考試、專業行業認證證書、課程論文報告、專業競賽等形式。

3 結語

在分析《海洋遙感》課程既有較難專業理論知識又有較強的實踐應用技能這一特點基礎上，分析了當前傳統課程教學過程中存在制約學生創新創業思維發展存在問題。基于深度分析問題基礎上我們提出了《海洋遙感》課程學生創新創業思維教學思路及實踐：基于學生創新創業思維發展中教學內容遵循以問題為導向授課思維、基于學生創新創業思維發展中教學內容深度及廣度延伸。學生評教系統3年數據分析結果表明，基于學生創新創業思維發展的《海洋遙感》課程教學得分滿意度提升9.5%。