郭 鵬,徐麗萍,張國順
(1.石河子大學理學院, 新疆 石河子 832003)
地方高校遙感課程教學與科研互動模式研究
郭 鵬1,徐麗萍1,張國順1
(1.石河子大學理學院, 新疆 石河子 832003)
與傳統(tǒng)的教學方法相比,項目教學法以教師“項目”為中心,通過教師講解和學生參與科研課題,將教學重心轉(zhuǎn)移到學生實踐動手能力的培養(yǎng)上。以石河子大學遙感類課程為例,基于項目教學法對課程的實施進行有益的教學與科研互動,探索出一條既能達到理論聯(lián)系實際、服務社會,又能鍛煉和提高學生創(chuàng)新能力的教學模式,為地方經(jīng)濟的發(fā)展創(chuàng)造有利的科研與技術基礎。
項目教學法;遙感課程;教學模式
遙感技術是現(xiàn)代空間信息學及監(jiān)測技術的核心技術之一[1]。石河子大學理學院地理系下設的土地資源管理本科專業(yè)開設了《遙感概論》、《遙感數(shù)字圖像處理》、《城市遙感技術》等多門專業(yè)課,是該專業(yè)人才培養(yǎng)方案中非常重要的一類技術應用類課程。在近幾年課程開展過程中,通過項目教學法的運用,教學效果得到改善,人才培養(yǎng)質(zhì)量進一步提高。
1)課程相對難度較大,但課時相對較短。遙感類課程是集綜合性、理論性、技術性和實用性于一體的課程,對學生的學習興趣、自身的專業(yè)基礎和自學能力要求較高。課程不僅包含遙感專業(yè)知識,還需要學生具有地理信息系統(tǒng)等課程的相關知識,甚至需要有VB、C#等編程語言基礎,課程知識量很大,要在短時間內(nèi)學好課程相對較難。同時,課程課時相對較短,一般在32~48學時,包含理論課和實踐課程的內(nèi)容,往往實踐學時不夠,導致學生動手能力下降。
2)教學方法與使用數(shù)據(jù)沒有及時更新。在整個教學過程中,理論課部分主要由教師詳細講解,實踐課部分由教師準備材料并全程示范指導,學生主要是按照教師講解內(nèi)容并按照教師要求完成課程的訓練。學生的想法基本不能體現(xiàn)在課程教學中,只能按部就班模仿操作,缺乏師生互動。這種教學方法對于學生主觀能動性有所限制,不能提升學生的興趣,影響學生主動思考問題的能力。同時,部分教師使用的練習數(shù)據(jù)還是多年前使用的數(shù)據(jù),而實踐課程恰恰又是課程的核心,沒能對技術方法和數(shù)據(jù)進行及時的更新和替代,就會導致時效性降低,最新的技術和數(shù)據(jù)無法展示在課程教學中。
3)教材版本過于陳舊,教學設計不貼近實際應用?!哆b感概論》和《遙感數(shù)字圖像處理》課程中均使用2000年左右出版的教材,對于遙感技術而言,不論是傳感器、數(shù)據(jù),還是處理軟件,每年都有比較大的技術更新,而相關的教材更新顯得滯后。同時,為了使教學內(nèi)容與教材不過多偏離,教師在授課過程中主要以教材中編寫的內(nèi)容進行課程設計,包括教學大綱、教案、講稿等都出自選用的教材,因此陳舊的教材導致教學內(nèi)容與教學設計無法保持及時更新。而在當今社會“互聯(lián)網(wǎng)+”的思潮影響下,遙感類課程的教學更應該貼近實際應用,課程教學也更應側(cè)重學生動手能力的訓練和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)[2]。
4)教學觀念落后。教學過程基本是“以學科為中心,知識為重點”,側(cè)重于理論知識的講授,使學生投入過多的精力在基本概念和邏輯框架的記憶上,忽略遙感理論與工程應用的相互關系,導致分析問題和解決問題的能力略顯薄弱。
項目教學法是一種以教研室或者教師個人項目為基礎的教學方法,通過教學過程與具體項目任務相互結(jié)合,依據(jù)項目的內(nèi)容進行教學內(nèi)容的設計,并在教學過程中實施應用。這種教學方法能夠巧妙地將教學內(nèi)容和教學目標包含在實際項目任務中,在對教材內(nèi)容講解的基礎上,把項目的完成作為重要的教學任務傳輸給學生,能夠達到理論與實踐的整合,在學生學習相關課程理論的基礎上結(jié)合具體的應用實例,培養(yǎng)學生解決問題的能力[3]。因此,針對目前教學過程中存在的問題,嘗試使用項目教學法來更新教師觀念和教學手段,基于項目教學法的教學與科研互動模式開展了相應的工作,取得了很好的效果。
項目教學法通過教師與學生共同設計完成一個完整的項目來開展相關教學活動。在教學過程中,首先,教師對項目任務進行講解并給予相應的指導,重點是介紹項目實施的目的以及要解決的問題;其次,學生在具有相關理論知識的基礎上,設計并完成教師分配的項目任務;最后,學生分組討論后由教師進行點評,并指導學生進行修正和完善。
1)將教學內(nèi)容與遙感技術應用實踐相結(jié)合,促進知識與應用的交叉融合。地理系開設的《遙感概論》、《遙感數(shù)字圖像處理》、《城市遙感技術》等課程是土地資源管理專業(yè)的核心課程,與土地資源管理應用實踐有著密切的關系。將《地理信息系統(tǒng)》、《GIS設計與分析》等課程形成課程群,并以此來優(yōu)化該類課程的教學體系和教學內(nèi)容,促進課程之間的交叉與融合。為了培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型人才,根據(jù)專業(yè)特點并結(jié)合學科方向和行業(yè)前沿,增加了遙感技術最新的發(fā)展動態(tài)和研究熱點等內(nèi)容,更新老舊知識系統(tǒng),優(yōu)化了課程教學內(nèi)容與知識結(jié)構,使之更加實用,提升了學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)水平。
2)結(jié)合教師科研,改變原有的教學方法。培養(yǎng)學生的獨立思考能力和創(chuàng)新能力是現(xiàn)代教育和傳統(tǒng)教育的根本區(qū)別。傳統(tǒng)教學中,普遍采用滿堂灌輸?shù)慕虒W理念和方法,這與世界一流大學的引導式、啟發(fā)式、互動式的研究型教學理念和方法之間存在較大的差距。因此,對專業(yè)課程進行有益的改革,使創(chuàng)新教學與科學研究相結(jié)合,實現(xiàn)了教學科研互動,將學生由被動學習變?yōu)橹鲃拥慕虒W參與者,啟發(fā)學生獨立思考的意識,激發(fā)了學生創(chuàng)新的潛能。
3)多媒體教學與高新技術手段相結(jié)合提升教學質(zhì)量。授課過程中利用多媒體等高新手段教學,教師可以在線布置作業(yè)并進行作業(yè)的批改和答疑,對于學生提出的問題也可以通過網(wǎng)絡或手機進行回答和交流,真正做到課堂上與課后全過程相結(jié)合,提高學生的理解能力,同時也增進教師與學生的互動并改善傳統(tǒng)的師生關系,有利于課程的學習,并加深學生對于課程的理解,增加學生對遙感課程的興趣,為課程結(jié)束后的創(chuàng)新能力提升創(chuàng)造好的技術和理念基礎[1]。
4)教師科研與學生創(chuàng)新實踐教學相結(jié)合,積極參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽。開設遙感類課程的教師大多都有從事科學研究的經(jīng)歷,也有各類課題作為支撐來開展相應的教學實踐活動。遙感課程本身就是一門強調(diào)動手能力培養(yǎng)的課程,學生在課程的學習過程中都必須經(jīng)歷實踐動手能力培養(yǎng)的教學環(huán)節(jié)[4],因此,根據(jù)課程的需要,結(jié)合課程與軟件的發(fā)展前沿,將課程實踐環(huán)節(jié)與教師科學研究相結(jié)合,形成一體化的實踐教學體系[5],從參與各類學生競賽入手,重點培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識,結(jié)合自身的專業(yè)優(yōu)勢和特色,充分挖掘遙感技術在各行業(yè)的應用前景,實現(xiàn)了課程理論基礎、科學實驗與實踐動手能力的有機結(jié)合[6,7]。
培養(yǎng)大學生創(chuàng)新精神和實踐能力是我國高等教育現(xiàn)階段最重要的目標之一[6],通過科研項目與學生實踐教學環(huán)節(jié)的結(jié)合模式深化了遙感類課程的教學改革,在教學與科研互動的過程中,一方面促進了教學水平和教學質(zhì)量的提高,另一方面也促進了教師與學生參與科研的熱情和科研水平的提高[7],同時將科研成果融入了教學過程,不僅豐富了教學內(nèi)容,還進一步改善教學科研條件,真正做到理論聯(lián)系實際,使學生盡早融入社會,成為滿足社會需要并具有創(chuàng)新能力的人才。
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P237
B
1672-4623(2017)12-0115-02
10.3969/j.issn.1672-4623.2017.12.038
2016-12-19。
國家自然科學基金資助項目(41461086);石河子大學教育教學改革資助項目(SJ-2015-04)。
郭鵬,在讀博士,高級實驗師,主要從事遙感技術應用研究。