【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1702，31人

【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。

一、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？”。

二、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？”。

三、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。在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】

一、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2020年2月17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“周”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。

二、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”到“学生为中心”的转变。