“遙感原理與應用”課程思政教學策略探索與實踐

莊齊楓

（南京工業大學測繪科學與技術學院 江蘇·南京 211800）

0 引言

教育是國之大計、黨之大計。高校立身之本在于立德樹人，人才培養是高校的核心使命。新時代高校培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人是教育的根本問題。因而，需要將思想政治元素充分融入專業知識和技能的傳授過程，發揮課程思政在高校教學中的價值引領作用，使得學生掌握專業知識的同時，能夠踐行社會主義核心價值觀，培養健全的人格。

教師是立教之本、興教之源。教師是高校人才培養的主體，也是立德樹人的關鍵。傳統的專業課程教學偏重理論知識或實踐技能的培養，忽略了思想政治教育對于教育教學過程的引領作用，部分學生學習主動性與認知深度受到限制，導致對專業學習缺乏興趣，影響新時代本科人才培養質量。作為高校教師，需要積極研究思政元素與專業知識之間的關聯和融合，明確課程思政教學的培養目標和落腳點，細化課程思政的教學內容與方法，將社會主義核心價值觀、實現中華民族偉大復興的理想融入課程教學，真正實現全員、全程、全方位育人。

“遙感原理與應用”是測繪類專業的核心課程，主要講授航天、航空、地面遙感技術的基本原理與相關的行業應用，課程中蘊含著大量的思政元素，因而需要結合課程的教學與德育目標，在課程內容中尋找與相關思政元素的結合點，優化教學內容，改變“大水漫灌”為“精準滴灌”式的教學方法(楊可明等,2021)，提升學生在汲取知識時的獲得感和幸福感，真正實現思想啟迪和價值引領，促進學生全面發展。本文以測繪類專業“遙感原理與應用”為例，將專業課程培養與思政元素緊密結合，探索了課程思政教學策略。

1 “遙感原理與應用”課程思政教學策略

1.1 遙感發展史：見賢思齊，讓榜樣引領青年成長

遙感技術是20世紀60年代興起并迅速發展起來的一門綜合性對地觀測技術，它是在航空攝影測量基礎上，隨著空間技術、電子計算機技術等現代科技的迅速發展而形成的一門新興技術科學，目前已經在測繪、自然資源調查、生態環境監測、軍事等領域得到廣泛的應用。我國系統的航空攝影遙感從20世紀50年代開始，主要應用于地形圖的制圖與更新。隨后，我國的遙感事業經歷了70年代至80年代中期的起步階段，80年代后期至90年代前期的試驗應用階段，90年代后期進入了實用化和產業化階段。

在我國遙感科學不斷發展過程中，涌現出了許多關鍵人物與先進事跡。陳述彭院士在充分考察、調研和分析國外遙感發展狀況和我國現狀的基礎上，所提出的一系列戰略性的發展思想，成為我國遙感發展初期的指導方針，是中國遙感科學技術的帶頭人(周成虎等,2009)。李小文院士長期致力于地物光學遙感和熱紅外遙感的基礎和應用研究，創建了植被二向性反射Li-Strahler幾何光學模型，這一成果入選國際光學工程學會“里程碑系列”。李院士生活節儉，因其衣著樸素作報告的照片走紅網絡，被稱為“布鞋院士”，是名副其實的中國遙感泰斗。

見賢思齊，修心有道。這些先進事跡展現了前輩們的睿智與辛勤耕耘，以及對祖國炙熱的情懷，是非常優秀的思政素材，通過思政要素與專業授課的融合，鼓勵未來從事遙感技術專業的高校青年從榜樣中汲取奮進的力量，堅定內心理想信念，經得了磨難困苦，始終保持樂觀向上的精神面貌，努力為新時代遙感技術書寫新的篇章。

1.2 遙感基礎理論：培養學生嚴謹求實、敢于攀登的科學態度

遙感技術建立在物體電磁波輻射理論基礎上，不同物體和現象具有各自的電磁波輻射特性。“遙感原理與應用”課程，在可見光與近紅外領域，主要講授地物的反射波譜特性等，通過相關知識學習，可以使得學生理解“健康植被為什么是綠色”“農作物病蟲害前后的光譜區別”“水體污染后的光譜變化”等現象的內在原理。在熱紅外領域，主要講授地物的熱輻射原理與特征，使學生可以從熱的角度去理解自然，發掘可見光難以捕捉的自然信息。在微波遙感領域，主要講授主被動微波成像原理與地物后向散射特征，使學生從微波角度拓展認識與掌握自然界各種現象的方法。在遙感圖像解譯領域，主要講授遙感圖像基礎、目視與計算機解譯方法等，使學生將知識貫通融合，理解地物遙感圖像特征，從而完成遙感圖像目標識別。

遙感技術的基礎理論具有嚴格的物理背景，有限的授課學時限制下，學生通常難以完全理解。為解決這一問題，在授課過程中，要深入貫徹“實踐是檢驗真理的唯一標準”，通過精心設計教學實驗，如結合光譜測量，理解不同類型植被、不同健康狀況植被的反射波譜特征；采用熱紅外測溫儀觀測，理解不同物體的發射率差異及其對溫度的影響；通過具體的上機操作，結合不同的遙感影像，使學生首先理解遙感圖像輻射與幾何誤差的來源，再掌握具體的糾正等操作。教學實驗的開展，每一步都需要認真規范，實驗中主觀因素的影響，都有可能導致實驗失敗，需要充分發揮思政元素的積極作用，培養學生嚴謹求實，敢于攀登的科學態度，使得學生努力克服畏難心理，真正的理解專業知識、運用好專業技能。

1.3 遙感多元化應用：培養學生開拓進取、勇于創新的新時代精神

遙感技術應用十分廣泛，光學遙感影像是地球表面的“相片”，微波遙感影像正如地球的“X光”，真實的展現了地球表面物體的形狀、大小、紋理與光譜等差異，通過信息處理與挖掘，不同的信息差異可以展現出與地球表面各類自然現象及人類活動等息息相關的深層次內容。

目前，遙感在自然災害監測、資源調查、生態環境監測、區域經濟、全球變化等領域有了豐富的應用。作為遙感科學的重要分支，農業遙感伴隨著遙感技術的發展而發展。中國農業遙感經歷了20世紀70年代的向國外學習階段，80-90年代中期的關鍵技術攻關階段，90年代后期-2010年監測應用階段以及2010年至今全面深化研究與應用階段。目前，中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所建立的國家農作物遙感監測系統(CHARMS)已經成為國際地球觀測組織向全球推廣的農業遙感監測系統之一(唐華俊,2018)。中國科學院建立的全球農情遙感速報系統(Crop Watch)在全球尺度提供農情遙感監測信息(吳炳方等,2019)。每一次成功的背后，都凝聚了科學家們的艱苦奮斗，而堅定他們信念的正是開拓進取、勇于創新的新時代精神。

授之以魚不如授之以漁。授課過程中，要充分融入開拓創新的思政元素，不僅需要講清遙感多元化應用的詳細案例，更需要將相關遙感應用深入拓展，將前輩們發掘應用方法的前后艱苦歷程以及創新精神展現出來，讓學生真正學有所用，在學習過程中傳承好開拓進取、勇于創新的新時代精神。

1.4 遙感教學資源：培養學生“家國情懷”

“遙感原理與應用”課程教學離不開先進的軟硬件資源支持。硬件資源包括計算機與常見的遙感設備，如熱紅外測溫儀、地物光譜儀與無人機設備等。軟件資源包括遙感衛星數據、遙感圖像處理軟件等。90年代以前，這些領域幾乎被國外壟斷。隨著我國遙感產業的不斷發展，目前遙感相關的軟硬件發展取得了重大的突破。在遙感衛星數據提供能力方面，中國目前在軌遙感衛星數量全球第二。2013年以來，我國陸續發射了一批高分辨率遙感衛星，對地觀測精度不斷提升。其中，高分一號至七號組成的“高分辨率對地觀測系統”，成為中國迄今規模最大的遙感衛星系統。在遙感數據處理方面，國內自主開發的遙感圖像處理軟件，如PIE等，技術趨于成熟，越來越多的應用可完全依托這些自主軟件進行開展。遙感硬件方面，國內自主研發的遙感傳感器、遙感平臺逐漸占據大量市場份額。例如，大疆無人機P4M多光譜成像系統，集成了可見光到近紅外的光學波段，數據獲取能力穩定高效，為植保工作、農業監測提供了靈活的解決方案。

家國情懷是中華優秀傳統文化的寶貴精神財富，是實現中華民族偉大復興中國夢的強大精神力量。在“遙感原理與應用”教學過程中，需要及時梳理我國所取得的遙感行業最新進展，更多的介紹并使用國內自主研發的軟硬件平臺，并客觀的與國外其他軟硬件平臺進行對比，讓學生建立起民族自豪感，樹立文化自信，在學習過程中激發深切的愛國情懷(楊強等,2021)。同時，能夠認識到與國外的實際差距，培養內心積極進取的信念，努力成為未來我國遙感行業真正的領軍人才。

2 “遙感原理與應用”課程思政教學初步實踐成效

通過課程思政的認真實踐，學生參與教學活動的積極性、互動性明顯提升，對專業的認知程度也有了明顯改觀。近幾學期來，學生積極參與測繪地理信息各類競賽，獲得了優異的成績，如江蘇省高校測繪地理信息創新創業大賽特等獎、二等獎各1項、“航天宏圖杯”PIE遙感圖像處理軟件二次開發大賽一等獎、二等獎與優秀獎各1項、全國高校GIS技能大賽二等獎1項、共享杯大學生科技資源共享服務優秀獎1項、國家級大學生創新創業訓練計劃3項等。同時，校外實習評價反饋明顯好轉，指導的畢業學生多次獲評校優秀本科畢業論文、江蘇省高校測繪本科生優秀畢業論文。學生理論知識與實踐能力明顯提高，畢業生就業率也有所提升。