张志敏 周颖杰 孙亚飞 鲁春阳
（河南城建学院，河南 平顶山 467036）
2018 年9 月18 日，国务院下发了《关于推动创新创业高质量发展打造“双创”升级版的意见》（国发〔2018〕32 号），支持和鼓励各行各业加入创新创业活动中来，至此，创新创业（简称“双创”）改革已经成为时代发展的新潮流[1,2]。高校作为素质人才的培养基地，肩负为国家培养创新型人才的重任，更需要及时顺应时代发展趋势，积极开展创新创业教育，为提升学生综合素质和培养创新创业能力做贡献。
遥感技术，是在测绘科学、空间科学、信息科学、生命科学及其他多学科融合渗透基础上发展起来的一门新兴交叉学科[3]。它利用非接触传感器来获取目标时空信息，不仅着眼于传统目标的几何定位，更能对影像和非影像信息解译提取客观世界不同目标的物理特征。随着科学技术的发展，目前遥感技术已广泛应用于水文气象反演、环境遥感监测、城市土地资源探测、城市环境污染监测、城市规划与管理、地质灾害预警等多种地学应用领域[4]。遥感技术的深入发展与广泛应用，为国家创新知识体系建设和大众创业计划开展提供了强有力的技术保障，与此同时，对应用型本科高校遥感类课程体系的改革和完善也迫在眉睫。
河南城建学院是河南省唯一一所以工科为主、以“城建”为特色的多学科协调发展的省属本科高校，学校工科优势突出，城建学科特色鲜明[5]，以培养应用技术类型人才为办学目标，在已开办的55 个本科专业中，需要开设遥感原理与应用课程的专业有遥感科学与技术、测绘工程、地理信息科学、土地资源管理、城市管理、土木工程、城乡规划、环境设计等专业。随着国家对大学生创业支持力度的增大[6,7]，如何在“双创”背景下构建更加完善的遥感类课程教学体系、完成专业知识与遥感技术的完美融合、帮助学生更好地理解创新创业思维、保证学生获得更好的职业发展是一个亟待解决的问题。本文结合河南城建学院实际，以遥感原理与应用课程为例，创新应用型本科课程教学实践改革，为培养高素质创新性工科人才奠定坚实基础。
（1）学时分配不合理
遥感原理与应用是一门理论性、实践性和应用性均较强的课程，尤其对于非遥感科学与技术专业的学生来说，遥感技术在本专业的实际应用备受关注。然而，现有的课程体系未充分考虑应用型人才的培养特点，存在理论课时较多（约占75%～80%）而实践课时较少（约占20%～25%），缺乏系统、完整的课程实习（设计）环节等问题。理论课时与实践课时的不均衡分配，导致很多学生虽然学习了该课程，但是由于对遥感技术的内涵和应用原理缺乏深入理解，而产生“不知道为什么要学习遥感课程”“遥感好像与本专业课程没有关系”的错觉，以至于无法在学生的知识积累、专业提升和职业规划等方面形成合力。
（2）课程内容设置不完善
作为一门应用性的科学技术，遥感的专业知识和学习内容十分复杂，为了培养学生的创新创业思维，构建科学合理的课程体系，就要从庞杂的教学内容中精简重要知识，完成基础理论、实践应用和素质培养等各个环节。然而，现有的课程内容设置存在很多缺陷，比如 ：①理论教学内容较为陈旧，未能根据时代发展，将最新的一些遥感技术纳入课堂教学；
②课程教学知识专业性较强，忽视了与已开设创新创业课程的融合；
③课程内容安排较为单一，尚不能根据不同专业的特色和应用目的进行调整和优化。
（3）实践教学内容陈旧
学习遥感的目的是用遥感来解决本专业相关的实际问题，然而，受制于实践教学学时的不足，很多非遥感专业开设的遥感原理与应用课程实践教学内容较为陈旧，实践教学中只能包含一些必须的辐射定标、大气校正、图像融合、几何校正等基本的遥感图像预处理知识，而无法融入对创新创业要求较高的目标识别、信息提取、定量反演等专题遥感应用内容，因而也未能将学生的专业知识和遥感技术、创新创业要求紧密结合，专业知识学习与创新创业教育之间严重分离，学科之间缺乏联动和促进。
（4）教学模式较为单一
当前已开设的遥感原理与应用课程教学，大都沿用传统教学模式 ：在课堂教学中，“老师讲、学生听”；
在课下，学生按照老师要求完成作业 ；
在实践教学中，学生根据老师下发的实验指导书在规定时间内、按照规定要求完成已定的实验项目。这种较为单一的教学模式，过于依赖任课教师而忽略了发掘和培养学生的独立自主学习能力，缺乏遥感技术与通识教学内容、专业知识和创新创业教育的有机融合，忽视了学生在专业知识学习和创新创业技能培训这两个方面的联合培养，因而无法发挥遥感技术本身的学科优势。
上述问题的存在导致学生理论知识掌握不扎实、实践操作能力薄弱、专业应用水平偏低，从而限制了遥感技术专业特点与创新创业教育的有效融合，使学生难以从现有的课程结构中同时实现专业知识和创新技能的联动，学生毕业后开展自主创新创业的难度较大，因此，在“双创”背景下对非遥感专业遥感类课程的教学改革势在必行。
为有效解决遥感原理与应用课程在开设过程中存在的问题，笔者利用在教学过程中积累的经验与教训，结合河南城建学院的办学定位、学科背景和办学条件，从教学内容、教学方法和教学手段三个方面进行了一系列改革创新，探索了应用型本科高校在“双创”背景下的人才培养模式和课程体系建设。
3.1 教学内容改革
针对非遥感专业该课程实践课时相对较少的问题，调整理论课与实践课的教学内容，在不改变总课时情况下，根据专业特色和专业应用要求压缩某些不必要的基础理论，增加遥感技术在本专业应用的前沿知识和综合拓展，将辐射校正、几何校正、图像裁剪等数字图像处理内容进行合并，提高图像分类、特征目标提取和遥感综合应用等实践内容比例，从而将遥感类课程的学习从枯燥、干瘪的理论知识转化为丰富、具体的实验操作，提高学生对遥感技术的理解，拓宽学生对遥感技术应用领域的眼界。
改革后的课程教学内容，既保留了遥感技术中遥感成像理论、数据获取原理和图像处理方法等基础知识，又增加了遥感在本专业应用的创新实践内容，尤其对于实践课时的调整，将图像分类、特征提取、目标识别和专题遥感应用作为实践课程的主体，而将辐射定标、大气校正、几何校正、图像镶嵌等数据预处理融入主体实践内容，既能锻炼学生对软件的操作能力、扩充学生的专业知识储备，又能完善学生的创新创业课程体系，深化遥感技术在本专业的应用深度，达到“一举多得”的目的。
3.2 教学方法改革
综合考虑不同学生的专业背景、知识水平和兴趣爱好等多种因素，开展合理有效的分层次教学，将创新创业的理念、思维和方法融入课堂教学、实践教学和课下自学等各个环节。
（1）课堂教学
课堂教学以启发式教学为主，以学生的学习兴趣为出发点，以学生学会知识为根本落脚点，结合专业学习中的实际应用案例，利用“提出问题、知识讲解、知识应用和鼓励探索”四个阶段层层深入、环环相扣，提前设计好课程教学内容和课后讨论题目。为了避免传统刻板的教学方法，从根本上改变“老师讲、学生听”的课堂教学模式，将每节课45 分钟划分为两部分，前30 分钟由老师讲解重要专业知识，后15 分钟用作提问和讨论，利用“学生问、老师答、师生同讨论”的方式提高学生的学习参与度。对专业知识广泛而深入的探讨不仅有利于知识的掌握和理解，更有助于培养学生的创新创业素养。同时，还可在课堂上专门开辟时间，请学生站上讲台分享个人学习心得，而教师化身学生的“指导者、合作者、帮助者和学习伙伴”，通过现场答疑、知识问答和专题讨论等多种形式，活跃课堂气氛、培养学生自学能力和创新开拓思维。
（2）实践教学
在创新创业素质培养中，理论与实践是一个不可分割的有机整体，如果出现理论与实践脱节的情况，就难以理解和掌握所学知识，因此，在该课程体系建设过程中，必须保证理论课程与实践课程的充分融合。为了进一步锻炼学生的创新思维、开拓学术视野，在实践教学过程中，除了一些必须的实验项目外，还可以设置“分组挑战”“高阶任务”“探索创新”等多种实验内容，让学生根据兴趣爱好自由选择，也可自行安排课后时间完成相应实验，以此来培养学生求真务实、团结合作和敢于创新的意识。在实验内容的安排上，指导教师侧重于讲解实验要点和布置实验要求，而不再指定详细的实验步骤和实验方法，引导学生根据实验特点和实验要求自行设计实验方案，教师只需做好过程把控、问题解决和结果评价即可。这些改革方式能让学生在学习过程中理解遥感技术与专业知识的契合点，培养学生独立思考、个性发展和创新开拓精神，提高学生解决实际专业问题的能力。
（3）课下自学
传统的“填鸭式”教学，在学习过程中以简单记忆和技能反复训练为主，弱化了学生自身的思考和理解，也不强调质疑和创新锻炼，学生的学习效率和学习效果大大降低[8]。为了改变这种情况，在课堂集中授课之后，通过分组形式布置课后讨论作业，鼓励学生在课下查阅资料、探究讨论、共同学习，提高学生的学习创新性和学习积极性。此外，为了更好地提升学生的创新创业能力、检验专业理论与创新创业的融合效果，鼓励学生利用课余时间参与科研项目，促进产、教、研、学的进一步融合，引导学生从科学研究角度学习先进的创新创业理念，提高学生的创新创业能力，为创新型人才培养奠定基础。近三年来，笔者依托“互联网+”创新创业大赛和河南城建学院大学生科技创新项目，指导学生申请并完成了多项大学生“双创”项目（如表1 所示），加之在教学过程中调整教学内容、优化教学形式、营造良好教学氛围，提高了该课程的创新创业教学效果，所培养学生的综合素质和创新能力也得到了用人单位的一致好评。
3.3 教学手段改革
教学手段是教师在教学过程中传递信息的工具和媒介。除了传统的课堂面授外，考虑到疫情防控期间师生无法见面的实际情况，笔者充分利用现有的教育教学技术探索了“线上+线下”混合教学模式，即课堂教学+网络平台（“学在城建”）的综合运用，实时参与和监控学生“课前、课中和课下”的多个学习环节，极大地推动了教学手段和教学模式的改革与创新，“线上+线下”混合教学模式流程如图1 所示。
图1 “线上+线下”混合教学模式流程
课前，主讲教师上传视频、文档等学习资料，根据章节内容对知识点进行梳理，制定章节学习计划和学习目标，并提前发布在“学在城建”平台，供学生进行课前预习；
在线下教学过程中，通过课堂讲授、复习提问、沟通交流、课堂总结等形式讲解重点专业
随着国家对大学生创新创业支持力度的增大，目前已开设的遥感类课程逐渐凸显出学时分配不合理、课程内容不完善、实践教学内容陈旧、教学模式单一等问题。本文从教学内容、教学方法和教学手段等方面对非遥感专业遥感类课程教学进行了深入探究和实践，力求在提高学生综合素质和专业能力的基础上，将创新素质培养贯穿于人才培养的各个环节。通过三年的教学实践，学生专业素质显著提升，荣获第十二届全国高等学校大学生测绘科技论文大赛“二等奖”一项、2022 年全国大学生测绘学科创新创业智能大赛“一等奖”和“二等奖”各一项、2022 易智瑞杯中国大学生GIS 开发竞赛“二等奖”和“三等奖”各一项。本课程的教学实践经验可为同类型课程的改革探索提供参考。
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