摘要：文章首先分析了“ 遥感数字图像处理”课程教学现状，然后提出了“ 遥感数字图像处理”课程教学   改革路径，包括更新教学内容，完善教学体系；深挖思政元素并融入教学；强化案例教学，开展“研讨课 ” 学习模式；等等。

　　关键词：“遥感数字图像处理”课程,教学内容,思政元素

　　近年来，人工智能、大数据 、云计算等信息技术 推动遥感技术快速发展，使得遥感图像的应用取得 了重大突破，在社会生活和经济建设中也发挥着越 来越重要的作用[1-3] 。遥感图像不仅是科学研究和工 程建设的基础数据，更已成为日常生活的一部分。在 国产高分系列卫星不断发布及国产遥感数据处理软 件独立自主发展的背景下，为适应时代需求，如何大 幅提升遥感科学与技术、地理信息科学等本科专业 学生利用遥感图像处理技术解决各行业实际问题的 能力，值得关注和探讨[4-5] 。

　　2015 年，《国务院关于印发统筹推进世界一流大 学和一流学科建设总体方案的通知》强调“ 培养拔尖 创新人才”[6] 。作为遥感科学与技术、地理信息科学等 本科专业的核心课程，“遥感数字图像处理”课程是连 接专业基础类课程“遥感导论”和应用类课程“遥感地 学分析”的重要媒介，旨在培养学生掌握遥感数字图 像处理的基础理论、常用方法，并熟练地将理论方法 应用于精准农业、资源管理、环境监测与保护、城市规 划等行业领域[7-8] 。然而，目前传统的“遥感数字图像 处理”课程教学模式过于单一，无法完全满足用人单 位对高水平遥感技术专业人才的需求 。基于此，本文 拟通过分析“ 遥感数字图像处理 ”课程教学现状，对 “ 遥感数字图像处理”课程教学改革路径加以论述。

　　一   遥感数字图像处理”课程教学现状

　　（ 一）现有教学模式偏重理论教学，实践教学比重不足

　　“ 遥感数字图像处理 ”课程作为 一 门理论与实 践紧密结合的专业基础课程，与“ 遥感导论”“ 地图 学”等课程互为补充，综合性、实践性较强[9-10]。“遥感数字图像处理”课程共计 51 课时，其中实践教学 10 课时，仅占总课时的 20%。由于课时有限，但内容 多样，教师往往优先讲授理论知识，导致难以保证 实践教学质量，且现有的实践教学往往由教师给定 实验数据及操作流程并引导学生利用遥感图像处 理软件完成，使得教学的实用性不强 。在课时严重不足的实践教学中，学生很难有足够的时间熟悉和掌握实践技能，这不利于其积累实战经验 、提高动手能力 。概言之，在实践教学中，学生主体地位总体 落实不佳，学习潜能未能被完全激活，教学效果不如预期，教学目标达成度也不高。

　　（二）缺乏专题性教学，学生掌握知识碎片化，难成体系

　　“ 遥感数字图像处理”课程的教学目标要求学生 熟练掌握各种图像处理算法，能够根据实际情况灵活 运用所学知识解决问题[11]，但教师在日常教学中常以 模块式教学为主，按部就班地讲授遥感图像处理软件 中的基本功能，导致学生掌握的知识过于碎片化，且 学生只关注书本上基本技能的操作，对于如何熟练灵 活地应用技术方法解决各个领域的具体问题，不能形 成一个完整系统的知识体系，同时教学内容也与学生 将来的工作需求不匹配。

　　（三）科研反哺教学较弱，学生实践创新能力锻炼不足

　　“ 遥感数字图像处理 ”课程教学是培养创新人才 的重要组成部分，但已有的实践教学多是简单基础的 实验，只需学生按照既定的步骤逐步完成即可，长此 以往，学生创新思维发展会受到限制[12] 。现如今，大学 生竞赛[13]诸多、教师科研项目丰富、“教研一体化”模式新颖，教师若仅拘泥于书本知识，不将资源合理应用  于课堂授课中、不利用科研手段使学生汲取丰富知识， 便会阻碍学生主动发现问题，也不利于其探究解决问  题的方案，从而限制学生专业技能、创新思维的发展， 进而学生的实践创新能力也得不到锻炼。

　　二   遥感数字图像处理”课程教学改革路径

　　针对上述“遥感数字图像处理”课程教学存在的 问题，笔者试从如下六个方面提出教学改革路径。

　　（一）更新教学内容，完善教学体系

　　“ 遥感数字图像处理”课程教师要通过对多本教 材进行详细的内容对比与结构分析，搭建更为系统 化、科学化的知识脉络，强化基础知识间的链接，更新 教学内容，从而引导学生自主形成遥感数字图像处理 的知识框架 。近年来，遥感数字图像处理的新技术和 新方法层出不穷，原有教材的一些知识已经不能适应现代社会发展需求，学生更有兴趣探索最新领域的知  识 。因此，教师应实时追踪学科热点，及时更新教学课  件、讲义，对原有的教学内容进行梳理，适当精简、压  缩，补充前沿热点内容，如云计算、机器学习、深度学  习等，如表 1 所示 。同时，在教学过程中引入专业领域  内近期发表的优秀文献，以充实教学内容；注重理论  算法，缩小学科最新发展与实际教学之间的鸿沟，使  学生及时汲取新知识、新方法，拓展学生思维深度，拓  宽教学广度，以便与学科发展紧密接轨。另外，在教学  中强调学生的主体地位，以探索性、前沿性的问题为  导向，启发学生深层次、多角度地思考问题，调动学生  学习能动性，同时在不断的科研探索中补充新知识、 新内容，把握前沿领域科研问题，从而激发学生探索  知识的欲望，培养学生的创新意识与思维，进而完善教学体系。

　　（二）深挖思政元素并融入教学

　　“ 遥感数字图像处理”课程是集图像处理、图像分 类于一体的专业课程，综合性、实践性强，高度符合国 家有关领域的发展方向和发展战略。而课程思政建设 不仅是课程教学的需要，更是使学生全面发展、契合 人才培养模式、体现素质教育方针政策、贯彻马克思 主义基本原理的需要。因此，在“遥感数字图像处理”课 程教学中，学生不仅要掌握扎实的技术，更需要具备过 硬的思政素养。如表 2 所示，教师要深挖思政元素并将 其融入日常教学，具体可以中国遥感人的大国梦为切 入点，以国产高分卫星、PIE 国产遥感软件、嫦娥探月 工程等作为讨论素材，使学生了解我国遥感事业的成 就，激发学生学习动力，并让学生明确专业志向，提升 学生专业自信，培养学生的人文素养和爱国情怀，使学 生成为思想独立、严谨细致、品学兼优的遥感人。

　　（三）强化案例教学，开展“研讨课”学习模式

　　在传统“遥感数字图像处理”实践课单一操作的  基础上，增加学生分组进行专题案例研讨的比重，同  时根据研讨内容，让学生选择合适的遥感图像处理方  法，掌握相关专题的研究内容，以便更好地理解理论  知识[14]，如图 1 所示 。正式汇报过程中，学生不仅需要  完成专题案例，还需要通过查阅文献了解领域内最新  进展，思考教师课前提出的问题并进行解答 。教师汇  总各组学生案例分析和问题回答情况， 采用组内打  分、小组互评、教师评分的方式公平公正地评判各组  学生，从而以考核打分的形式调动学生学习的主动性。 这种“ 研讨课”的学习模式，不仅锻炼了学生团队沟  通、协作交流的能力，也培养了学生的科学思维、创新  意识，更提高了学生运用所学实践技能解决遥感复杂工程问题的能力。

　　图像的基础性实验包括辐射校正、几何校正、图像增强、图像分类等，有助于学生加深对相关知识的  认识，且熟练应用涉及的遥感处理操作知识，而基于  此的案例专题实践能在一定基础上提高学生的综合  应用能力 。 以河南省濮阳市冬小麦种植分布专题为  例，教学流程如图 2 所示 。学生分组协作，首先运用  PIE-Basic 软件对研究区遥感影像数据进行预处理， 然后采用理论课所学方法计算归一化植被指数（Nor-   malized Difference Vegetation Index，NDVI） 并提取冬  小麦像元，最后通过分析、计算得出冬小麦种植区面  积 。在案例研讨过程中，学生尝试将所用 NDVI 指数  扩展延伸至其他植被指数， 如 RVI、DVI、PVI 等的构  建与应用中 ， 这就加深了对植被指数相关内容的掌  握 。同时，在提取冬小麦面积时，学生深入了解了随机  森林算法用于农作物分类的优势，以及结合光学和微  波遥感的冬小麦长势动态监测模式等 。另外，实践过  程中 ， 教师引导学生查阅相关资料并独立解决问题， 培养了其自主学习能力 。案例完成后，教师带领学生  分小组研讨图像预处理及冬小麦提取 、识别等内容， 集中探究各小组解决方案 ， 并适当进行案例延伸，以便在加深学生对理论知识理解的同时，提高学生的实 践创新能力。

　　（ 四）强化并拓展学生编程能力

　　遥感科学技术、地理信息科学等本科专业学生需  要具备一定的编程水平，对此，“遥感数字图像处理 ” 课程教师可将编程语言类课程，如“C 语言程序设计 ” “ Java 程序设计”“Python 程序设计”等课程的知识，引   入“遥感数字图像处理”课程。教师可在教学过程中鼓  励学生按照自己的想法编写一些较为简单的小程序 ， 与 ArcGIS 软件相结合解决如批量处理遥感图像可视  化等问题，这样能丰富学生解决日常问题的手段，提  高学生处理数据的效率，使学生在短时间内看到产出  成果，高效完成遥感数据处理与分析，从而锻炼学生  独立解决实际问题的能力，培养学生基本的科学研究  及动手能力。

　　（五）构建“ 学、研、赛”一体化的学生培养模式

       针对“遥感数字图像处理”课程存在的科研反哺教学较弱、学生实践创新能力锻炼不足的问题，教师  可将科研项目中的具体案例和研究成果适时适量地  引入实践教学，激发学生参与科研项目的热情，并使  其在了解学科发展、前沿热点的基础上，在实践中培  养创新思维、提升创新能力，从而促进课程的学习 。同  时，以培养学生的综合实践能力为目标，鼓励并指导  学生积极参与相关科技创新大赛，如大学生创新创业  训练计划项目 、Esri 杯中国大学生 GIS 软件开发竞  赛、“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛等，引导  学生根据平日所学并结合比较感兴趣的方向选择参  赛主题，确定比赛思路和方法，从而锻炼其主动思考、 独立分析并解决问题的能力[15]。

　　（六）综合考核评价学生学习过程与效果

　　传统的“遥感数字图像处理”课程考核评价方式 过于单一，不重视学生的学习过程，易忽视学生的实践成果与产出。为了更好地培养综合应用型人才，应制 定一套完善高效的多元化考核体系，包括对学生学习 能力、实践能力、创新能力、科研能力等多方面的考 核，以激发学生的主观能动性，增强学生的获得感和 认同感。笔者认为，主要可从以下两个方面着手。①实 践教学主要考核学生掌握遥感数字图像的基本操作 情况， 综合运用多学科知识解决实际应用问题的能 力，有效促进学生将所学理论转化为实践能力，并适 当调整实践教学的成绩占比；②增加过程性考核，便于 检验学生日常学习效果，提高学生学习兴趣，同时有 助于教师及时强化教学重难点，在教学中做到有的放 矢 。如上所述，应通过过程性考核和期末考试综合评 判学生的学习情况，且过程性考核成绩通过学生“ 研 讨课”的参与度和平时表现来综合衡量，期末考核成 绩则通过试卷来确定，具体考核成绩构成如表 3 所示。

　　三 、   结语

　　在教育部全面建设一流本科课程、遥感技术飞速  发展的大背景下，现有“遥感数字图像处理”课程教学  已无法满足当下社会对应用创新型人才的需求。基于  此，本文针对“遥感数字图像处理”课程教学过程中存  在的问题，提出完善教学体系、深挖思政元素并融入  教学、强化案例教学等多个措施，做到科研与教学相  互促进，以便为课程教学改革开辟新路径。如此一来， 才能激发学生的内在动力，提高学生的创新意识与实  践能力，锻炼学生解决复杂应用问题的能力，综合培  养创新型遥感人才 ， 以满足生态环境监管与应用、自  然资源管理与监测、气象监测与气候评估等多领域对高水平遥感技术专业人才的需求。

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