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【课程案例】 华中农业大学资源与环境学院《遥感导论(实验)》

发布日期:2020-04-15发表者:浏览次数:

案例概况

开课单位华中农业大学资源与环境学院

课程名称:遥感导论(实验)》

授课教师:褚琳,讲师

课程性质与学时农业资源与环境(水土保持方向)本科专业必修课32学时

选课年级及人数农资170231

课程简介

《遥感导论》是一门关于遥感物理基础,遥感图像获取、处理和应用的学科基础课,是地理信息科学专业的必修课,同时也是农业资源与环境专业的选修课。课程的培养目标在于使学生掌握遥感成像的机理,遥感图像处理的基本理论方法,遥感图像的应用与遥感技术的发展。通过学习本课程,学生能在实践中运用所学知识,解决实际问题,并能适应科学技术发展的需要。

教学设计

课程教学采取腾讯课堂(实时理论教学)+QQ群(补充资料)的形式进行,以培养学生独立分析、解决专业问题的能力。使学生在熟练掌握遥感理论的基础上,通过课程相关知识的技能实践,达到课后及时回顾基础理论,系统地掌握遥感图像处理及应用方法的目的。

、基础理论学习

在新冠肺炎疫情期间,采用腾讯课堂教学平台进行《遥感导论》理论课程的直播教学,以达到在线教学的目的。直播教学在一定程度上能摆脱时间空间的局限,充分发挥学生的自主性和能动性,实现随时、随地、个性化的学习。本课程采用的教学策略如下:

1)开课前几天在QQ群中发布MOOC课程链接,提醒学生做好章节的预习工作,并上传教材章节对应内容的电子翻译版,要求学生课前仔细学习,掌握每章的内容。

2)课上通过网络直播在线讲解章节重点知识,并融入专业前沿应用开阔学生的视野。再利用提问和解释的方式提点学生可能产生困惑的地方,或者促进学生自主思考,例如:遥感中常用的大气窗口有哪些,分别有什么特点?什么叫反射波谱,它在遥感中有哪些作用?影响地物反射率的因素有哪些?等

3)每节课后都会设计与所讲内容相关的2~3个思考题,可以引起学生对每章核心内容的重点关注和学习,促进其建立与先前知识和经验的关联,比如:比较航天遥感和航空遥感的特点?比较遥感卫星的轨道类型(太阳同步和地球静止)?比较陆地、气象和海洋卫星各自的特点及应用?请举例说明,也可以让学生系统地梳理教材内容,促进遥感理论知识的消化,比如:监督分类和非监督分类的基本特点,各适用于什么情况?如何进行农作物遥感估产,请阐述详细步骤?

、专业技能实践

配套的实验课程着眼于培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。教师利用腾讯课堂进行在线直播教学,力图通过学生的实践,熟悉各种常见的遥感影像,熟练掌握一种以上的遥感处理软件(ERDAS IMAGINE 2010),掌握对遥感图像进行校正、增强、识别等处理的一般过程,使学生对遥感的原理、概念、应用有基本的认识和理解。

1)提前在QQ群中发布实验课程指导,要求学生熟悉实践内容,主动回顾和梳理理论课程相关知识点,确保实践教学的顺利进行。

2)课上通过网络直播在线演示软件操作步骤,针对重点章节进行录播处理,学生可以通过观看课程回放的方式进行观摩学习。

3)学生课下自主完成实践设计的教学内容。深入学习遥感图像校正、增强、识别等处理步骤,掌握不同方法进行计算机解译,例如:遥感图像需要进行哪些预处理,分别怎么操作?遥感图像的空间配准和融合处理怎么进行?遥感图像的监督分类和非监督分类的区别和操作步骤?

、教学难点处理策略

《遥感导论》课程包含了较多的专业基础理论,涉及到物理、计算机以及地学等领域,具有多样性、概括性、复杂性。因此,在学习的过程中,容易出现知识掌握不牢固、基础概念混杂等问题,较难做到融会贯通,造成知识与实践的联系断裂,使学生感到较大的压力。为了减少此类问题,目前所采取的策略是:

1)积极摸索鼓励学生发现问题后,独自摸索学习。培养他们系统化学习思维,锻炼自主解决问题的能力,形成对问题进行回溯修改,在自我改错中不断完善进步的积极学习氛围。

2)持续关注QQ群中及时给予必要指导,面对学生提出的具体问题做出详细的解答。为减轻学生心中的焦虑和压力,对常出现的典型问题进行统一详细解答,帮助学生树立信心。

3)互相学习鼓励学生之间互相学习与讨论,引导学生转变学习认识。将从老师那里学转换到向同学学习,体会到同学之间相互启发、共同进步的价值。

教学效果与反思

、教学效果

“2020年我们共同度过了一个极其特殊的寒假,一场突如其来的新冠病毒感染的肺炎疫情,让武汉这座华中重镇按下了暂停键。全国上下展开了一场防控疫情的巨大战役,我们每一个人都是战役的参与者,虽然角色任务不同,但是防控疫情的责任和决心斗志是一致的。同学们在家认真学习专业知识,提高专业技能也是在为抗击疫情做贡献。伴随着上述开课寄语,《遥感导论》于2020217日开启了网络在线开学第一课31名同学无一人缺勤课堂。

线上教学并未拘泥于传统的课表时间,尝试以为基本时间单元,将学习活动分散在整个教学周中,教学实践安排相对自由。研究生作为课程助教在课程教学中充分发挥了导学、督学、助学的作用。本次线上教学持续了两个月,目前该课程已经圆满结束。总体而言,学生参与度较高,出勤率达95%以上,课堂讨论区气氛较活跃,课堂作业完成度较理想。从结果上看,在线学习有利于激发学习者自主学习兴趣与积极性,拓展了学生自主探索、研究性的时空,取得了预期的教学成果。

、总结反思

在本次《遥感导论》线上教学过程中,遇到了如下问题:

1)教师由课堂讲课转成线上主播,需要一定时间适应新的教学形式并进行角色转换。

2)受软硬件影响,在线教学易出现网络卡顿等情况。在线教学对软硬件的要求较高,尤其在实验教学中,容易出现语音不流畅、画面卡死,严重影响教学的效果。

3)与传统课堂相比,线上教学效果难以评估。在线课程中时间、空间的分离使得教师个人能力对教学效果的影响被削弱,对学生自主学习能力提出了更高要求,需要更加完备详细的教学设计来监督学生学习,保障教学质量。

4)由于缺乏实验设施与环境条件,配套课程《遥感导论实验》的部分教学内容难以通过网上直播进行授课讲解。现阶段的在线教学方式难以替代传统的课堂教学。

针对出现的问题,教师可以录制教学视频,以供学生回顾视频,应对网络不稳定等突发情况,做到不影响教学进度和教学质量。同时,通过明确的学习任务、清晰的教学指令、结构化的课程内容、有引导的线上交互,以及贯穿始终的学习指引,全程监督学生的学习进度,充分发挥网络开放、便捷、公平和个性化的优势,实现从教师为中心学生为中心的转变。