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遥感课程论文范文精选

遥感课程论文范文第1篇

关键词:地理信息系统;遥感数字图像处理;教学改革

作者简介:刘春国(1973-),男,河南上蔡人,河南理工大学测绘与国土信息工程学院,讲师;卢晓峰(1981-),女,河南洛阳人,河南理工大学测绘与国土信息工程学院,讲师。(河南焦作454000)

基金项目:本文系河南理工大学教育教学改革研究项目(项目编号:2008JG035)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)10-0081-02

当前,遥感已经或正在走向全面应用阶段。国际遥感应用发展的实用化、业务化、产业化、精细化特征明显,但我国遥感应用水平还不高,根本原因是基础研究薄弱,缺乏多学科人才共同努力。[1]培养一大批经过系统知识培训、熟练掌握遥感科学理论和应用技能的地理信息科学人才,满足社会对地理遥感信息高技术人才的迫切需求,是高等教育的责任所在。

1998年教育部新增地理信息系统本科专业后,我国GIS教育发展形势空前活跃。经过10余年的教学实践和探索,逐步形成了比较稳定的GIS专业课程体系与课程设置方案。[2-5]遥感系列课程(遥感物理与技术、遥感数字图像处理、遥感地学分析与应用)成为GIS专业课程体系中的重要模块,说明GIS学科建设的负责人已认识到培养掌握遥感技术的GIS人才的重要性。遥感数字图像处理是遥感过程的重要一环。充分利用各种图像处理算法从遥感数据中获取各种生物物理参数和土地覆被/利用信息,可以为自然和人文生态系统的空间分布式模型提供输入参数,在遥感技术应用中占有十分重要的地位。近几年河南理工大学(以下简称“我校”)GIS专业开设了“遥感数字图像处理”课程。围绕如何提高“遥感数字图像处理”课程教学质量,笔者从革新课程体系、协同教学、优化教学内容、丰富实践教学手段等方面进行了一系列探索。

一、革新遥感课程体系,突出“遥感数字图像处理”课程地位

随着遥感技术及其应用的迅速发展,很多专业开设了“遥感原理与应用”课程,内容分为三大模块:遥感基础、遥感图像处理及分析方法和遥感专题应用。这种课程设置模式比较适合早期GIS专业遥感课程教学或选修遥感科学技术的某些专业,对于当前GIS专业遥感教学则存在明显缺点。主要问题是对“遥感数字图像处理”教学重视程度不够,对数字图像处理在整个遥感过程中的重要性体现不足,与遥感地理信息系统融合集成的一体化趋势不相适应,与国民经济各部门遥感业务日益普及的态势不相适应,与社会信息化深入发展的状况不相适应。人才培养滞后于社会需要,不能满足对高素质地理遥感科技人才的需求。

我校GIS专业总结多年遥感课程教学实践经验,革新了遥感课程体系,设置了“遥感概论”、“遥感数字图像处理”、“遥感应用分析”、“遥感数字图像处理实验”等遥感相关课程,规划了遥感系列课程的主体教学内容。“遥感概论”要求学生掌握遥感及其应用的基本科学工程背景知识,重点内容是电磁波与地表物质相互作用的基本原理、遥感数据采集、传输和成像机理,从可见光-近红外、热红外、微波(主动方式和被动方式)波谱段介绍遥感信息的获取特点和技术发展,适当涉及大气遥感、海洋遥感等应用领域和典型案例。“遥感数字图像处理”要求学生掌握基于数字图像处理方法获取地球资源有用信息的科学与技术。由于学科交叉融合,数字图像处理方法众多,新理论、新方法不断推出,课程重点主要着眼于图像处理基本知识和遥感图像处理常用算法,对一些探索性、前沿性和跨学科的内容从原理上予以概括介绍,如图像亚像元分类、模糊分类和面向对象图像处理等等。“遥感应用分析”采用理论、方法和实例相结合,选择不同遥感应用领域的典型案例介绍,培养学生遥感专题分析技能,深化学生对于遥感科学技术应用现状和广阔前景的认识。“遥感数字图像处理实验”课程着眼于培养学生图像处理技能,巩固和深化理论课程教学内容,提高动手能力和理论联系实际解决问题的能力。

我校GIS遥感系列课程设置方案把“遥感数字图像处理”与“遥感数字图像处理实验”单独设课,提升课程地位,加大课程学时,强化实践技能训练,对提高“遥感数字图像处理”课程的教学成效很有益处。这种课程设置模式有助于培养GIS专业学生采用图像分析方法解决遥感应用问题的能力,比较契合我国GIS专业本科教育遥感课程设置的发展态势。

二、培育遥感系列课程教学群体,分工协作提高“遥感数字图像处理”课程教学质量

GIS专业遥感系列课程设置要求具备一定规模的师资力量。遥感是多学科的综合,交叉性强,研究方法不断补充和更新,课程教学内容丰富。遥感系列课程的设置决定了课程之间存在密切的内部联系。要提高“遥感数字图像处理”课程教学质量,必须打破教师个人单兵作战的惯常做法,加强与相关课程教师之间的协调和交流。培育组建了承担遥感系列课程教学任务的教学群体。遥感课程教学组围绕课程建设,整合优化课程体系,充实更新教学内容,保证了课程之间教学内容的连贯性和相关性。课程教学组成员互相学习、借鉴、交流,协同规划各课程教学环节的教学要求和学时分布,课程内容更加先进,课程结构更加协调,教学方法更加有效,教学手段更加丰富,实践教学得以充实,教学科研联系更加密切。遥感课程教学组的建立和协作对提高“遥感数字图像处理”课程教学质量起了明显的作用。

三、汇聚国内外优秀教材成果,整合优化教学内容体系

教学内容和课程体系涉及高等教育人才培养的模式,决定了高等学校人才培养的规格,在很大程度决定了人才培养的质量和水平。[6]教学中适度引进世界著名高校的名牌课程教材和教学参考用书,是高等教育国际化的重要举措。[7]遥感课程教学组重视遥感数字图像处理课程教材和教学内容建设,收集了国内近些年出版的如戴昌达、章孝灿、汤国安、韦玉春、朱述龙等编写的遥感数字图像处理教材教参,注意引用吸收国外著名高校的遥感图像处理相关教材教参,参考了John R. Jensen、John A. Richards、Robert A. Schowengerdt、Jay Gao、John R. Schott、Brandt Tso等人的遥感数字图像处理著作,认真研讨不同教材特点及其开课对象,针对遥感数字图像处理理论性强、概念抽象、方法多样、实践性强的特点,根据教学对象和课程学时,按照系统性和前瞻性结合、理论与应用结合的要求,制订了教学主体内容。课程内容分为11个部分:图像基本知识、遥感图像成像过程与数据特征、遥感图像辐射校正、遥感图像几何变换与校正、遥感图像增强、遥感图像变换、遥感图像分割、遥感图像融合、遥感图像分类、数字变化检测、遥感图像应用处理。优化后的课程教学内容注意了与“遥感概论”、“遥感应用分析”等课程内容的有机衔接。对于与“遥感概论”课程有重叠的内容只做简单回顾,如遥感成像过程、机理与数据特征,以少数典型应用案例揭示遥感数字图像处理方法在遥感应用分析中的作用和地位;避免与先开课程内容重复,为后续课程做适度铺垫。数字图像处理方法多样,课程重点介绍常用算法,使学生能掌握数字图像处理原理,夯实基础。对一些发展中的、前沿性的算法着重介绍算法的思想和原理,教导学生注重算法但不应局限于具体算法,培养学生发散思维、学习能力和创新思维。教学中适当区分遥感数字图像系统处理和应用处理的差别。

四、重视实践教学,多手段丰富实践教学内容

实践教学是创新人才培养中的重要环节,对于培养学生专业技能和理论实践结合能力、激发学生的创新思维和探索精神、提升科研能力,有着重要意义。GIS专业“遥感数字图像处理”教学高度重视实践教学环节,从课程体系设置、实验课程内容设计、实验室开放项目、毕业设计、大学生科研训练计划和教师科研课题等几个方面为学生提供多样化的实践途径,丰富了实践教学体系。

从课程设置体系上,“遥感数字图像处理”单独设课,紧密联系课程理论教学内容附设6个单元的基础验证性课堂实验(见表1),增强学生对各种遥感图像处理算法及其效果的感性认识。“遥感数字图像处理”实验课程单独设课,结合“遥感数字图像处理”课程和“遥感应用分析”课程知识,设置综合设计型实验6个模块,培养和提高学生对知识与技能的综合运用、自主学习的能力。

积极利用各种平台,提供实践课题,培养学生创新能力。我校为了培养大学生的创新能力和实践能力,促进实验室开放,设置了实验室开放基金。在实验室开放基金平台支持下,设计了一些探索研究型实验课题,鼓励学生组团选择实验课题、查阅文献、拟定实验方案、实施实验过程、撰写实验论文。大学生科研训练计划和本科毕业设计(论文)也是培养本科生创新能力的平台。在实施学校大学生科研训练计划的年度,遥感课程组每年设计几个遥感应用分析研究小课题,供学生参与大学生科研训练,并从科研课题中提炼一些问题作为大学生毕业设计选题,引导学生参与到教师科研课题中。学生通过参与实验室开放基金课题、大学生科研训练计划项目和教师科研课题,检验了专业知识,培养了探索精神、创造思维和合作能力。

五、结束语

本文总结了我校遥感课程教学组围绕GIS专业“遥感数字图像处理”课程教学实施的一系列教学改革措施。这些措施已经取得较好的成效,有不少GIS学生积极参与校实验室开放基金项目、大学生科研训练计划项目和教师科研项目,每年GIS专业有近1/3的学生选择与遥感图像处理及遥感应用分析有关的毕业设计题目。人才培养是项长期复杂的系统工程,需要从师资、设备、教学等一系列软硬件教学条件上予以保障。

参考文献:

[1]李小文.定量遥感的发展与创新[J].河南大学学报(自然科学版),2005,(4):49-56.

[2]秦其明.中国高校GIS专业核心课程设置问题的探讨[J].地理信息世界,2003,(4):1-7.

[3]钱乐祥.GIS专业课程体系改革思路与实践[J].高等理科教育,2006,(6):95-98.

[4]谈树成,刘恒,夏既胜,等.关于地理信息系统(GIS)本科专业课程设置的思考[J].高等理科教育,2008,(4):47-50.

[5]李天文,王林刚,李庚泽,等.地理信息系统专业课程体系建设研究[J].中国大学教学,2011,(1)3-5.

遥感课程论文范文第2篇

【关键词】农业院校 遥感实验课程 教学模式

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)10-0242-01

一、引言

遥感技术作为现代信息技术的重要组成部分,可快速、有效的采集大范围的地球空间信息,反映地球资源环境动态变化,在地球资源调查与规划、农业生产管理、环境质量评价与监测、气象监测、测绘、矿产、军事等方面得到广泛的应用。遥感课程是农业院校地理信息系统专业、环境专业、农业资源与环境专业、林业、草业等专业本科生普遍开设的课程。遥感试验课是遥感课程的实习部分,紧密结合遥感理论课程的教学内容,使学生通过该课程的学习具备分析处理和解译遥感数据的目的,加深对遥感理论课知识的消化和吸收,并且能利用遥感技术解决自己所学专业领域相关问题,具备一定的遥感技术的应用能力。

二、农业院校开设遥感课程的必要性

农业院校许多专业在本科教育中都会开设遥感课程。遥感课程是地理信息系统(GIS)专业的核心课程,遥感数据是GIS的数据源和更新源;农业资源与环境专业学生利用遥感技术掌握基本的土地规划与制图、资源信息管理等方法;对于环境科学专业,遥感技术可以应用到水污染、海洋污染、大气污染、固体垃圾等各个领域;对于林学专业,可利用遥感技术清查森林资源、监测森林火灾和病虫害;对于农学专业,遥感技术可用于作物估产、作物长势及病虫害预报;草学专业,可以进行草产量估算,草地资源调查等。辅助遥感理论课程的遥感实验课程的主要目的是通过学生的动手实践,对遥感的原理、概念、应用有进一步的认识和理解,培养学生遥感软件操作能力和解决实际应用问题的能力。

三、农业院校遥感实验课程存在的问题

遥感实验课程是遥感课的实习部分,要求配合理论课的教学内容,开展野外观测和上机实验。但目前许多农业院校相关专业对遥感课实验部分重视不够,仅开设有限的上机实习。而学生对该课程的理解也不足,没有充分认识到遥感技术在本专业领域的应用前景,对课程学习积极性不足。另一方面,农业院校相关专业本科生前期知识储备不足,遥感技术的掌握要求具备许多相关的物理、数学、地理学、计算机技术等知识,而农业相关专业在本科教育中没有更全面深入的学习这些相关知识,造成学生很难理解掌握较深的遥感课程内容。尤其在实验课上,需要一定的计算机水平来支撑遥感软件的应用,很多学生入门难,加之实验课时设计较少,使得学生不能很好的掌握遥感技术,应用受到限制。

四、课程简介

农业院校相关专业的遥感课程一般理论课30个学时,实验上机10个学时。遥感实验课程的教学目标要求学生掌握遥感软件的基本操作,掌握遥感数据的获取方法;熟悉影像处理、提取的方法,并能将遥感方法应用到本专业领域,完成实验大作业及实验报告。教学方法以实验课上机操作为主。考核方法为平时出勤、课堂表现、实验结果、实验报告等方面。

五、遥感实验课程内容体系设计

遥感实验课程内容以遥感观测仪器的使用、遥感数据获取、遥感数据处理、遥感信息提取,以及遥感在本专业领域的应用五个方面形成一套完整的体系。遥感观测仪器的使用:主要包括对典型地物反射光谱特征的测量与分析,掌握野外光谱测量方法。可在校园内晴天选择不同的土地利用类型测量分析不同地物(如林地、草地、裸地、水体等)的光谱特征。遥感数据获取:要求学生能通过网络手段下载获取一定区域、一定精度、相应时段的遥感数据。遥感数据处理:利用遥感软件掌握遥感图像的校正、裁剪、拼接、图像增强等的基本操作。遥感信息提取:利用遥感软件掌握遥感数据的信息提取及分类方法,能利用遥感数据目视解译对地物进行分类。遥感在本专业领域的应用:要求学生利用前期掌握的遥感技术方法,针对本专业领域的研究,提出问题,利用遥感技术获取所需信息,加深对遥感技术的认识和理解,引导学生利用遥感技术解决本专业问题,为其以后自主、有效的利用遥感所需知识解决实际问题做好铺垫。

六、完善配套材料,改进教学方法,提高教学质量

应进一步完善遥感课程实验课的教材编制,使学生有参考资料。另一方面,要完善遥感实验课程影像数据库的建设,收集农业、环境等相关专业领域的遥感影像,包括不同卫星来源、不同时相、不同分辨率的遥感数据用于该课程遥感影像数据库的建设,形成体系,以保障遥感实验课程教学需求。在教学方法上,充分利用多媒体和网络教学,促进学生课下自主学习,提倡学生利用课余时间提前掌握遥感软件的基本操作,在课堂上将更多的时间利用到遥感技术的应用案例分析上。在考核方式上,主要包括平时出勤、课堂表现、实验结果、实验报告几个方面。要求学生以遥感技术在本专业领域的某一方面的应用为内容,通过影像的下载、图像预处理、信息提取、处理等步骤,得到实验结果,并完成一份详实的实验报告。

七、总结

遥感课程是农业院校环境专业、农业资源与环境专业、草业等专业本科生普遍开设的课程。遥感试验课程结合遥感理论课程的教学内容,使学生通过野外观测及上机实践,具备分析处理和解译遥感数据的能力,能利用遥感技术解决自己所学专业领域相关问题。本文针对农业院校遥感实验课程存在的问题,设计了一套遥感实验课程内容体系,对遥感实验课程教学模式进行了探索研究。以期更好辅助于遥感理论课知识的掌握及吸收,使学生具备学生利用遥感技术解决本专业领域问题的能力。

参考文献:

[1]潘竟虎,赵军.高师遥感课程实践教学的改革[J].理工高教研究,2008,01:118-120.

[2]奚秀梅,贺凌云.遥感课程实验教学改革与设计[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2010,03:110-111.

[3]那音太.“遥感图像处理”实验课程教学改革与实践[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2015,01:149-151.

遥感课程论文范文第3篇

关键词: 高等师范院校 遥感概论 实践教学 教学改革

1.引言

遥感是现代空间信息学的核心技术之一,其作为一种高效能的探测、获取、分析和处理空间信息的先进手段,广泛应用于土地管理、城市建设、林业、环境、农业等各个部门[1]。自20世纪80年代以来,随着遥感技术的发展,我国各高等院校都相继开设了遥感课程[2]。《遥感概论》课程主要介绍了遥感基本理论、方法和应用技术,是我国高等院校地学类本科生的一门专业基础课程。高等学校地理学类教学分委员会2004年工作会议把《遥感概论》和其他六门地理学基础课定为地理学类有关专业必修的核心课程[3]。遥感技术快速发展对遥感概论课程教学提出了更高要求,本文在分析信阳师范学院遥感概论课程教学情况的基础上,结合实际条件及教学目标,对遥感概论实践教学进行了一系列改革探索。

2.高师遥感课程教学现状分析

信阳师范学院城市与环境科学院于2001年开设遥感类课程,并将其列为地理信息系统专业、地理科学专业、资源环境与城乡规划管理专业的一门重要专业基础课程。我结合多年来遥感概论课程教学,发现课程的教学与用人单位对遥感技术工作的需求不能很好地衔接,主要存在以下问题。

2.1教材相对快速发展的遥感技术滞后。

我校各专业采用的《遥感导论》是教育部面向21世纪课程教材,2001年出版后至今未修订再版,除部分印刷错误影响学生学习外,对近年蓬勃发展并广泛应用的QuickBird卫星影像、高光谱遥感技术等遥感探测技术和方法涉及较少,不能满足教学需求。另外,实验教学中我们采用国际先进的ERDAS IMAGING软件,但与遥感图像处理配套的上机实验教材缺乏,需根据本校实际进行编写,同时目前实验教学中所用数据主要为Landsat和Spot影像,而缺乏社会应用较广的雷达影像、QuickBird等卫星影像。

2.2各专业教学内容不同往往顾此失彼。

我院三个专业文理兼收,学生基础不同,预备知识普遍欠缺,教师在54个学时内既要讲明理论、补充遥感技术前沿发展又要开展实验课程教学,实属不易。且遥感技术已列入高中开设的地理选修课,自然灾害与防治和城市规划与生活等课程也用到遥感技术,这对高师地理教育提出了更高的要求。目前,仅地理信息系统专业开设了为期一周的遥感综合实习,实践课程偏少,难以提高各专业学生的动手能力。

2.3教学手段相对单一。

在多媒体教学过程中,教师准备全部实践材料,详细讲解,全程示范,学生按照指导书和教师要求按部就班模仿操作,实验过程中师生互动少。以教师讲授为主的学习方式,抑制了学生主观能动性的发挥,导致学生对实验指导书过度依赖,提高实践能力无从谈起。另外,目前考核仍以笔试成绩主,教学制度不够灵活,特别是培养目标、课程结构和内容、教学模式、教学制度和评价相互脱节。

3.遥感概论实践教学内容设计

3.1研究教材,构建科学的遥感课程实践教学体系。

遥感技术是一门新的学科,新理论、新方法、新的研究领域不断出现,要求教材建设必须与时俱进,及时补充新知识,以适应学科及社会对遥感人才的需求。遥感实践教材的建设一方面教材必须针对各专业的培养目标和教学大纲的基本要求,具有较高的专业针对性。同时,要有别于其他理论教材,重点突出应用技术的特点。另一方面教材要围绕技术应用能力训练主线,注重学生的认识和学习规律,以培养学生实践能力。在《遥感概论》教学中,教师要综合国内外已有的遥感实践教材,分析比较各种教材的特色及其不足,根据专业培养目标、学生未来就业,以及遥感人才的基本要求,以新的理念构建一套内容体系和结构相对合理、能反映出学科水平和发展趋势的、适应高师院校自身特点、开放的、科学的遥感实践教学内容教学体系。

3.2适当增加课时,完善和更新教学内容。

遥感是一门理论与实践并重的课程。在遥感课时总量有限的条件下,如何协调好高师地理课堂培养学生创新精神和地理信息系统专业、资源环境与城乡规划管理专业培养动手能力和创造能力是高师院校面临的挑战。由于我院各专业文、理兼收,学生基础不同,理解遥感基本理论存在困难,在课堂上授课教师可结合Q ickbird卫星数据在第二次国土资源调查中的应用等科研案例进行教学,让学生在实践中理解遥感理论。另外,我们要充分利用现代网络技术建立课程网站,提供新型的学习环境和学习平台,挖掘教学科研资源,开展教学互动,扩展学生学习的空间。我在教学过程中发现,有很多学生反映要求增加遥感实践课时,这说明学生对新技术学习的积极性很高,若适当增加实践课时,有助于开展综合型和研究型实验的多层次综合性的实践教学,提高学生的创新精神和动手能力,以适应我国遥感科学技术的发展和高素质人才培养的需要。

3.3教学方法、教学形式多样化,实现实习单位专业化。

在教学过程中为克服遥感实践课程教学课时不足,增加学生对遥感学习的兴趣和主动性,可开展读书报告、学年论文、野外调查等课外研究性学习,让学生通过查阅文献进行简单的研究,与课堂教学形成互补,拓展更加广阔的空间。另外通过学校、院系和个人广泛联系遥感专业高等院校和应用型实习单位,如武汉大学、南京大学、北京超图软件股份有限公司、武汉中地数码科技有限公司,等等。建立双导师管理机制,让学生直接参与到实习单位的科研、开发和生产工作中,让学生主动学习知识,锻炼学生获取知识、发现问题、解决问题的能力,从而提高教学效率。

4.结语

遥感是一门技术性和实践性很强的课程,我结合多年来高师院校遥感概论课程教学,针对目前存在的主要问题进行探索,提出了适合本校实际的遥感课程教学方法和教学体系。遥感技术的快速发展对遥感概论课程教学提出了更高要求,在教学中需要结合实际不断探索与实践,进一步提高学生的独立思考能力、创新能力和实践动手能力以满足社会发展需求。

参考文献:

[1]白淑英,沈润平,王莉等.遥感科学与技术专业综合实习教学环节改革[J].中国奥创新导刊,2009,(26):174.

[2]梅安新,彭望禄,秦其明等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001:

[3]张飞,丁建丽.《遥感概论》精品课程教学探索与实践[J].理工高教研究,2009,28,(5):116-118.

遥感课程论文范文第4篇

关键词: 遥感; 实践教学; 改革

中图分类号: G642文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2012)03-0105-01

遥感(Remote Sensing,RS)是当代空间信息科学的核心技术之一,是信息获取与更新的重要技术手段,在经济建设及社会发展中的作用日趋重要[1]。同时遥感也是一门实践性很强的技术,遥感应用技术素质已成为地理信息系统、测绘、城乡规划、地质等专业工作人员的基本要求。遥感技术作为现代前沿科学技术之一,随着航空航天技术的发展不断在提高与完善,这就要求教学不断调整内容与方法,做到与时俱进。分析国内外遥感技术的发展需求及遥感课程教学,发现课程教学并未很好地适应社会对遥感应用型人才的需求,其中尤以实践教学环节薄弱的问题突出。针对当前现状,本文详细分析了遥感课程实践教学中存在的具体问题,并探讨了相应的改革措施,以期为遥感课程的教学改革,培养社会应用型、创新型人才提供参考。

一、目前遥感课程实践教学中存在的问题

1.缺乏合适的理论和实践课程教材

理论教学是实践教学的基础,选取合适的理论课教材,对确保教学内容合理,培养社会应用型人才至关重要。选取教材的原则是“理论与应用的结合;基础知识与前沿技术兼顾”[2]。近年来,国内先后出版了一些可作为大学本科遥感课程理论内容教材的书籍,但并不能满足遥感技术发展的需求。《遥感导论》、《遥感概论》和《遥感技术导论》出版时间较早,内容有些陈旧;《现代遥感导论》在应用方面涉及较少;《遥感原理与应用》在理论和应用方面都兼顾,而且在2009年出版了第二版,但此书内容相对较深,需要学生具备摄影测量、电磁场理论、模式识别等课程的基础。

目前,国内尚未见到普适性较强的遥感实践课程教材。与《遥感导论》配套的上机教材,未采用国际主流软件,无法满足实践教学的需要。《ERDAS IMAGINE遥感图像处理教程》、《ENVI遥感图像处理方法》等书,内容系统,但受学时限制,不适合作实践教学的指导书。

2.实践教学薄弱

遥感课程一门实践性较强的课程。遥感实践教学是理论教学的深化和补充,是学生通过理论与实践的相结合来感悟抽象的理论知识的学习过程[2]。课程实践教学环节包括两个大的方面,一个是课内实践,另一个是综合实习。目前,国内大多院校的课内实践学时偏少[3],而且多以教师演示教学为主,学生实践能力得不到提高。“3S”(RS、GIS和GPS)技术集成,是空间信息科学发展的趋势,有必要加强学生的“3S”综合应用能力,然而这种多学科的综合实习普遍较少。另外,数据类型单一、内容陈旧,也使实践教学滞后,缺乏时代性和现时性。

3.考核方法不合理

课程考核,考察的不仅是学生对知识的记忆情况,更应该是学生对知识的综合应用能力。然而,目前遥感课程的考核方法,多以笔试为主,对实践能力考察的关注较少。这种考核方式不仅不能对学生进行综合考核,而且不利于调动学生学习的主动性和综合素质的培养。因此,有必要改进考核方法,建立考察学生全面素质的考核体系。

二、遥感课程实践教学改革措施

1.不断更新理论教学内容

在新技术突飞猛进的今天,具有前沿性的遥感技术发展愈加迅速,对教学内容选取提出了新的挑战。由于教材受出版周期限制,这就要求遥感知识更新途径除了选择合适的新教材外,更应充分利用网络、中、英文期刊或国际会议文献等媒介,传递最新讯息,增强课程的时代性和现时性。如在讲述不同卫星平台轨道参数时,教材受出版周期限制,其内容始终与最新的遥感卫星发展有差距,备课时需要到相关网站查阅最新的参数信息,补充到课堂教学中,让学生了解遥感卫星的最新发展动态[4]。同时,引导学生在课外通过多种途径,查阅参考资料,培养生自主学习的能动性和积极性,有利于拓宽学生的知识面,提高综合素质。

2.完善实践教学体系

(1)自编符合实际的实验课教材。目前国内尚未见到普适性较强的遥感上机实践课教材,并且各大院校使用的实验教材多为自编。对实践内容进行完善和更新,从简单的验证性实验向综合性实验以至于研究设计型实验过渡,形成较为稳定的实验教学内容体系;并建立和完善遥感实验课数据库及习题库,及时更新和补充资料,包括案例、科研论文、学科前沿发展动态等,以拓宽学生的知识面,提升学生兴趣,达到优化和丰富教学过程、提高学生实践能力的目的。

(2)建立全方位的实验教学模式。通过构筑包括“验证性实验”、“综合性实验”和“研究性实验”的“三层次一体化”的实践教学模式,将实践教学由“有解实验”变为“求解实验”,由“知识积累”变为“智能开发”,为学生自主实验营造个性化的学习环境。同时针对不同专业教学内容和方式有所侧重,如对于地理信息系统专业的学生,可以适当增加遥感与地信相结合的实验课,如“3S”集成技术,培养学生综合能力[5]。

(3)创造实习机会。由于实践课程受学时、实验条件等限制,使学生的实验机会较少、而且实验内容单一。在教师的指导下,参加研究性学习,深入到实际科研工作中,成为锻炼实践能力有效途径[6]。另外,寻找相关的实习单位,直接参与到实习单位的科研、开发、生产工作中,与实习单位建立双导师制管理机制,可以更有效地提高学生的适应社会需求能力。

3.丰富课程考核方式

建立科学的考察学生综合知识、综合素质、综合能力的实践考核体系,采取灵活多样的考试方式,加大读书报告、论文考核、野外(或社会)调查、创新考核、综合实习等的比重。同时应根据不同专业特点,做相应的调整。如对于地理信息系统专业的学生,应当适当加强3S集成等综合性知识的考核;对于地质、环境科学等专业的学生,则应侧重遥感技术在该领域新的应用等方面的知识的考核。

三、结语

通过分析目前社会发展对遥感人才的需求和遥感课程教学存在的问题,本文认为遥感课程实践教学改革应从不断更新理论教学内容,完善实践教学体系及丰富课程考核方式三个方面进行。理论教学内容的不断更新,体现了遥感技术的前沿性,使教学能够做到与时俱进;完善实践教学体系,体现了培养应用型人才的宗旨,适应了社会的需求;丰富课程考核方式有利于培养学生学习的主动性,全方位锻炼学生综合素质。综上,加强遥感课程的实践教学改革有利于培养社会应用型、创新型人才,这既是现实社会发展的需要,也是学生自身发展的需要。

参考文献:

[1] 梅安新,彭望琭,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2] 赵银娣.课程教学改革探析[J].中国成人教育,2008(10)168-169.

[3] 黄秋燕.GIS专业遥感概论课程实验教学改革探索[J].科技信息,2008(27):352-353.

[4] 陈星彤,童洁,刘春红.遥感原理在测绘专业教学改革探索[J].矿山测量,2008(2):79-80.

遥感课程论文范文第5篇

关键词:地方高校;遥感概论;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)10-0022-03

遥感作为重要的对地观测技术,为国家空间基础设施建设中地理空间数据的获取,提供了重要的技术方法和手段[1]。目前,遥感与全球定位导航系统、地理信息系统构成的“3S”技术,为地理学的研究提供了现代化的研究方法和技术手段,在国民经济和社会发展中得到广泛的应用[2]。遥感具有专业性、技术性较强的特点,在高校应用型人才培养中,提高学生遥感实践及应用能力,培养学生结合专业知识解决生产实践过程中遇到的各种实际问题[3]。同时,经济社会的发展对遥感高技能人才的需求越来越大,对“遥感概论”课程实用性的教学目标的要求也越来越强[4]。

贵州工程应用技术学院地理科学专业2013版培养方案指出,地理科学专业毕业生应具备掌握遥感、地理信息系统、地图、野外观测、实验室分析模拟等现代地理研究方法和技能,同时将“遥感概论”课程作为地理科学专业一门重要的专业基础课。地理科学专业学生学习遥感的目的在于掌握遥感基本原理、掌握遥感图像处理及应用的基本理论和方法,能够运用专业遥感图像处理软件(如ENVI、ERDAS等)进行遥感图像处理和专题遥感应用研究,通过遥感理论学习和实践能力的培养,使学生能够借助遥感技术和方法,解决实际问题[5]。经过几年的教学实践,笔者以贵州工程应用技术学院为例,对西部欠发达地区地方高校地理科学专业中遥感课程的教学现状进行分析,通过对遥感课程的教学内容、教学方法和教学评价手段进行改革,为地方高校地理科学专业学生实践能力的提高及应用型人才的培养提供参考与思路。

一、“遥感概论”课程教学现状

经过几年的“遥感概论”课程教学实践,笔者发现贵州工程应用技术学院地理科学专业“遥感概论”课程教学过程中存在一些问题,主要体现在。

(一)理论课教材陈旧

目前国内遥感类教材大多较为陈旧、更新较慢,滞后于遥感技术的快速发展,无法与日益更新的遥感技术发展相一致,与社会对于毕业生的要求相距甚远[6]。贵州工程应用技术学院地理科学专业学生使用的教材是高等教育出版社“遥感导论”(梅安新等),该教材于2001年出版,之后再无进行修订再版。然而,近年来无论是从多光谱到高光谱,还是从高空间分辨率到高时间分辨率,国内外遥感技术都有了较大的发展。我国遥感技术及应用近年来蓬勃发展,其中以 “十二五”期间实现“百箭百星”计划,年均发射卫星20次左右,以及到2020年左右建成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗卫星导航系统。遥感技术发展的日新月异,而该教材的内容很大部分已不能适用于当前遥感技术的发展,如国外的SPOT 5、QuickBird、Worldview等高空间分辨率卫星,国产资源系列、环境系列、高分系列遥感卫星等均未涉及。2013―2014学年第一学期由于教务处无法订到该教材,通过征求各方意见,选用武汉大学出版社孙家m主编的国家精品课程教材《遥感原理与应用》,该教材于2013年6月出版第3版,相比其他教材,其内容上有所更新,加入了遥感新技术等方面的内容,但是教材过于注重遥感理论知识,对于西部欠发达地区高校的地理科学专业学生来说,理论内容过深,部分内容甚至晦涩难懂,这使学生学习积极性受挫,无法适用于我校应用型人才培养的目标。

(二)实验教学课时少,缺乏合适的实验素材

现代遥感技术的研究及应用对学生的动手能力及应用实践能力的要求较高,实验教学是理论教学的延伸和重要补充,是培养学生动手能力,提高学生学习兴趣的重要途径,是学生实践能力和应用能力培养的重要环节,同时也是决定遥感课程教学质量和应用型人才培养的关键步骤[7]。贵州工程应用技术学院遥感实验教材选用的是高等教育出版社于2001年7月出版的刘慧平等编著的《遥感实习教程》,该实验教材同样存在着知识滞后于遥感技术及遥感数据处理的方法问题。为弥补实验课教材的不合理,笔者在实验教学过程中,结合科学出版社邓书斌的《ENVI遥感图像处理方法》辅以教学,而由于高空间分辨率遥感数据,如SPOT、QuickBird等无法免费获取,无法实现教学过程的数据本地化,学生实验过程中往往出现对所实验地区不熟悉,缺乏研究兴趣,对于学生情感目标的培养有所欠缺。

贵州工程应用技术学院地理科学专业2009、2011版培养方案中并未单独开设遥感实验课程,2013版培养方案对课程做了一定的调整,加设了遥感概论实验课,将原来54课时的理论课改为38课时的理论课时、16课时的实验课课时。针对课时量的调整,“遥感概论”课程教学内容及方法,也亟须进行相应的调整,以适应教学及学生实践能力的培养。

(三)学生英语水平差,学习主动性不高

由于目前遥感数据及专业软件大多是国外产品,涉及较多计算机及遥感专业英语词汇,贵州工程应用技术学院作为西部欠发达地区的地方高校,学生由于底子薄,英语水平差等,初次接触英文软件及遥感数据,部分学生内心有对学习英文软件的抵触情绪。而一些学生在学习过程中由于遥感理论知识准备不足,英文词汇量不够,在实验过程中,只记实验操作步骤,按部就班完成实验,不能够完全理解实验过程与实验目的。

通过几年的教学实践经验,我们发现学生学习的积极性、主动性会影响到他们理论知识的学习。通过了解发现,对于“遥感概论”理论课程,大部分学生上课时虽然可以做到认真听课,但做笔记的同学并不多,课后不能及时复习;而针对实验课的练习,也只是课上跟着教师一起做,学生本人并不深入思考,课后不再进行练习,导致掌握不牢固。无法达到学以致用,满足应用型人才培养的需要。

(四)考核机制不科学,与实践相脱节

“遥感概论”课程考核在2009、2011版教学大纲中,考核方式主要是闭卷考试,学生成绩最终由平时成绩(平时作业、提问、考勤等)×10%+期中测试×20%+期末闭卷考试×70%组成。由于考试形式的限制,闭卷考试主要考查学生的理论知识掌握情况,无法真正体现学生实践及应用能力,部分学生只是临近期末考试前突击背诵,应付考试,导致考完即忘,无法深入理解及应用的情况。

二、“遥感概论”课程教学改革的途径

(一)优化教学内容

伴随着计算机科学与技术、物理科学、电子信息科学与技术等相关学科的发展,遥感技术在高光谱、高空间分辨率,以及高时效性等各个方面得以长足发展。由于遥感知识和技术具有与时俱进的特点,在进行“遥感概论”课程教学改革的过程中,既要注重传统遥感知识的讲授,在使学生了解遥感基本理论与原理的基础上,又要注意紧跟时代步伐,更新教材中没有涉及新知识、新内容,弥补因教材更新较慢而遥感技术发展较快的矛盾与缺陷[8]。

通过网络、新闻、文献资料等各种途径,及时搜集遥感领域新知识、新进展,以及遥感研究的热点问题等,在课堂讲授过程中,及时融入相关知识发展的新知识、新技术等,拓展学生视野[9]。特别是注重在讲授基础知识的同时,及时融入我国遥感技术的发展情况,在学生获取理论知识的同时,融入爱国主义教育,提高学生学习的积极性、主动性。针对贵州工程应用技术学院学生底子薄、英文水平差等特点,在教师课堂讲授过程中,通过适度加入遥感专业英文词汇的方式,实现提高学生专业英文水平的目的。针对贵州工程应用技术学院学生专业背景,在遥感实践课程设计时,注意本课程与相关课程的联系,设计如基于遥感的土地利用变化监测、基于遥感的地质灾害信息识别与提取、基于遥感的土壤制图分析等专题遥感应用内容,使学生学以致用,了解整个专业各课程间的彼此联系,充分调动学生对专业的再认识,同时加强相关专业课程知识的学习和衔接[10]。

(二)创新教学方法

在遥感课程教学方法改革过程中,充分借助现代多媒体教学方式和手段,提高多媒体教学的教学效果。随着多媒体技术的发展,多媒体教学目前已被广泛应用于日常教学过程,通过多媒体技术的声、光、影、字等相结合,学生能够多方位获取知识。对比分析传统教学与多媒体教学方式的优缺点,在教学改革过程中本课程教师的课堂讲授方式较为灵活化,主要体现在关键知识或知识体系的框架上,通过板书形式在黑板展示,学生能够掌握学习重点,不至于因过多关注教师演示文稿文件,或演示动画或影片,而忽视教学重点、难点问题。同时借助多媒体技术易于内容表现,易于实践操作演示等方面的优点,制作图文并茂的演示文稿课件,对于需要现场演示的实验或展示的数据,进行多媒体展示。还可通过多媒体技术,及时将遥感技术发展相关新闻报道及相关应用展示给学生,使学生真正感受到立体化教学的视听感受。在学习知识的同时,加强学生的情感教育,提升学生的爱国主义热情[11]。

积极引导学生自主学习、互助学习、团队协作学习,提高学生学习积极性和主动性。传统教学主要是教师讲,学生听,缺少必要的互动环节。学生如果听不懂将会挫败自身学习的兴趣,进一步影响学生学习的积极性和主动性。遥感课程教学改革中教师课堂讲授方式的多样性,改变了总是教师一个人讲的局面,适度组织学生组成小组,每个小组成员轮番进行相关知识的讲解,互相查找不足,促进学生自主学习,提高学生积极性、主动性,使每个学生都可以参与进来[12]。

“3S科技兴趣学习小组”作为学生自主学习的学生组织,于2013年11月成立,其成员涵盖了地理科学专业各年级学生,甚至包括部分已经考入研究生在读的和已经参加工作的学生。通过高年级学生带动低年级学生,在读研究生分享学习经验,在职学生讲解实际工作中所需专业知识,专业教师引导,定期或不定期开展相关科技学术活动,以“全国GIS技能大赛”为载体,各类科技活动为主线,积极引导学生通过课外科技活动及科研项目的申报,提升自身能力,开阔自身视野,同时达到影响其他学生,提高整体学生学习兴趣的目的,进而提高学生学习的积极性和主动性。

(三)改革课程考核机制

贵州工程应用技术学院2013版地理科学教学大纲明确提出,针对专业课程考核方式的改革要求,总评成绩由平时成绩和期末成绩各占50%组成,足以体现学校给予教师对学生更加灵活性的考核方式。本次教学改革将平时成绩分为课堂笔记、课后读书笔记、参与相关科技活动项目、作业、考勤、期中测试等,期末考核试卷出题过程中,注重基础理论知识考核的同时,更加注重考核学生掌握知识的整体性,以及灵活运用知识的能力。

以“全国GIS技能大赛”为主题,积极引导学生通过参加大赛,提升自身实践能力,以及实际动手解决具体问题的能力。同时,围绕“全国GIS技能大赛”,积极引导学生申报学校实验室开放基金项目,全国大学生挑战杯课外科技活动项目,以及贵州省大学生创新创业计划项目等课外科技活动项目,以提高学生学习的主动性和自主性。通过具体项目的申报和实施,学生感到学有所用,学以致用,进一步促进自身自主学习的氛围。

三、“遥感概论”课程教学改革效果

通过遥感课程教学改革的实施,取得了一定的教学效果,学生学习兴趣、积极性和主动性大有提高。自2012年组织学生参加“全国高校GIS技能大赛”遥感组比赛,获得三等奖一次、优胜奖两次,共有20人获得“MapGIS工程师证书”;为培养学生应用能力和科研意识,积极组织学生申报各类各级课外科技活动,自2012年至今,遥感方向共获得立项项目有国家级“大学生创新创业训练计划项目”1项,省级“国家级大学生创新创业训练计划项目” 5项,校级“实验室开放基金项目”3项。

围绕学生实践能力提高,提高学生遥感专业技术应用,结合教学内容、方法和考核方式的教学改革,既提高了学生学习兴趣、自主学习积极性和主动性,提高了动手解决实际问题的能力,又获得了良好的教学效果,同时增加了学生的专业认知度和认同感,对整个专业的学习形成良好互动效果。遥感课程教学改革研究,为西部欠发达地区同类高校地理科学专业学生遥感能力的培养,以及地理科学专业应用型、技能型人才的培养提供了参考和思路。

参考文献:

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[12]黄妙芬,李九奇,邢旭峰等.基于特色化理念的人才培

遥感课程论文范文第6篇

关键词:遥感课程 实践教学 教学方法

遥感(Remote Sensing),“遥远的感知”,广义遥感指对目标物进行无接触的远距离探测技术;狭义上指在航天或航空平台上,运用各种传感器(如可见光、红外线和微波等)对地球进行观测,接收并记录电磁波信号,根据电磁波与地表物体的作用机理及对探测目标的电磁特性进行分析,进而获取物体特征性质及其变化信息的技术[1]。遥感是20世纪60年代以来新兴的一门学科,美国宇航局、欧空局等机构和加拿大、日本、印度、中国先后建起了各自的遥感系统。随着计算机和传感器性能的不断提高,遥感影像的分辨率(空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率)有了很大提高。遥感数据中包含了大量的地表和空间信息,而目前对于遥感数据丰富的信息不能完全提取,如何充分有效的从影像中获取全部的信息是一个亟待解决的问题。许多高校开设了与遥感相关的专业和课程,这对遥感技术的谱及和发展提供了良好的基础环境。如何培养出适合社会发展需要的合格的遥感技术人才是目前高校遥感教学的重点。

一、遥感课程教学现状

遥感技术虽然是一门新兴学科,但目前已经得到广泛应用,国际遥感应用发展的实用化、精细化、产业化和业务化特征明显。在我国遥感技术起步较晚应用水平不高,根本原因是基

础性研究薄弱[2]。只有通过系统培养掌握遥感理论知识和实用操作技术的后备人才,才能够满足社会对遥感高技术人才的迫切需求,这也是高等教育面临的责任。目前在遥感课程教学方面与社会需求之间存在一定的差异,相对于遥感技术发展,课堂教学内容相对落后。从目前遥感课程教学内容的设置方面来看,存在以下现象:

(一)重理论教学,轻实践教学

大部分高校在课程大纲设置时,将理论教学部分安排了大量的课时,而对于实践环节课时安排较少[3]。实验课时少,难以培养学生的感性认识,动手能力的提高更是无从谈起[4]。遥感课程不同于其它理论课程,它需要学生具有很强的操作能力,少的实践教学课时使学生对遥感技术基本技能的训练和掌握不能满足,其结果使学生对课程理论部分内容不能较好的理解。容易造成教学内容仅限于课本知识,使教学和实践脱节,降低学生对这门课程学习的兴趣,不能激发学生的创新性能力。

(二)快速发展的遥感技术与相对滞后的实验教学内容

遥感技术是一门新兴的交叉学科,它是以航空航天、传感器和计算机等技术为基础发展起来的,涉及学科众多。随着航空、航天技术和计算机技术快速发展和传感器性能的不断提高,遥感技术得到了飞速发展,遥感数据分析和处理方法层出不穷。而伴随发展的遥感课程的教材通常相对稳定(几年或者十几年不变),不能及时更新,新的技术不能够较快为学生所接触。如果教师的知识也不及时更新,会造成学生所学的知识陈旧,与实际脱节,不能满足学科发展的需要。

(三)传统的教学方式与学生综合素质的提高

在课堂教学过程中教师应该注重学生综合素质的培养,调动学生学习的主动性,激发学生在学习过程中发现问题、主动解决问题、培养自主学习的能力。传统的教学方式偏重于理论原理方面教学,对于启发学生思考问题和自主解决问题等综合素质的提高方面涉及较少,不利于学生积极主动性的提高。

(四)课堂教学与社会需求存在一定的差异

课堂教学注重理论教学,教材和教学方法通常变化不大,对于有些课程(例如大学物理、化学)也许采用这样的教学方法是可行的。而有些发展特别快的学科,如遥感技术、计算机科学等学科,需要教师及时掌握本学科的前沿知识,及随科技发展后的社会需求情况来调整教学内容。相对于这些发展快的学科,传统的教学方法显得手段单一,并且学生参与其中的机会少。随着计算机、信息技术的发展,遥感技术得到了迅速发展。遥感课程不同于其它理论课程,尽管现在高校中大都采用多媒体教学方法,但在整个教学环节也大多数是以教师的讲授为主,学生在整个过程中只是看和听,缺乏对学生动手能力的培养。同时,课堂开设的每节实验课也只是单一实验,没有开展完整系统的实验,造成课程教学与社会需求之间的差距。社会对人才需求是全面的,多方位的,高校毕业生不仅需要具备专业知识,还需要具备一定的创新能力。

二、遥感课程教学方法的改进

课堂教学内容和方法直接影响教学质量和培养目标,在教学过程中应注重学生个体发展,将理论教学与践教学相结合,使课堂所学知识更好地为社会需求服务。要合理安排和优化授课和系统的实验的内容,使之紧密结合学科前沿研究和学术动态,使课堂知识适应社会发展需要,更好为社会进步服务。课程改革从以下几方面进行探索:

(一)理论教学

(1)专业理论教材及时更新。遥感技术的飞速发展,对理论教学工作提出新的挑战。由于教材编写和出版周期较长,就需要教师尽量利用其它方法手段获取较新的授课内容,例如可以通过网络手段或者外文资料及一些高级别的国际会议中的资料,给学生传递最新的学科动态和前沿信息,使学生所学的专业理论具有时效性;同时,引导学生通过多种方法(例如,网络资源)了解不同机构研究现状和研究动态,学生从查找资料的过程中培养了自学能力和提高他们积极动思维。

(2)充分利用现代媒体技术。媒体教学有很强的程序性、目的性、交互性和实用特性。把媒体提供的资料加以优化和整合,按照学生的认知能力、知识结构以及学生的情感状态等因素,可以尽可能的调动学生的感官,从而做到提高上课的效率和学习效率[5]。运用多媒体技术进行教学,可以把理论内容部分通过图文的形式展现出来,增加学生的认识能力,有利于学生对课堂知识的理解。遥感影像不同于传统照片,属于顶视图。遥感信息的提取是通过遥感图像解译来完成,对图像的解译首先要对图像进行判读,判读的过程中需要了解各种地物在影像上的特征,了解不同地物在不同地形或不同植被在不同季和不同生长过程中的表现特征,只有通过媒体教学才可以很好地给学生展示不同时间和空间的遥感影像,这样便于学生对地物不同条件下的特征进行区分,加强学生对图像的判读能力,为今后图像解译的准确性打下基础。

(3)授课内容增加专题部分。通过增加专题知识的讲解可以加强普及遥感知识的应用。结合不同专业学生的特点,将遥感技术应用部分制作成不同的专题,通过课堂讲解的方式传授给学生。每个专题中应包括遥感技术在本领域的工作流程、基本工作原理和应用前景。例如,对于海洋技术专业的学生,结合海上溢油、海水悬浮泥沙方面介绍遥感在海洋环境中的应用;对于水力学及河流动力学专业,结合汶川地震之后诱发的灾害情况,就遥感技术如何对河床演变及河道泥沙淤积方面研究进行讲解。

(4)将科学研究工作溶入教学中去。为了加深学生对遥感理论知识的理解,将科研成果溶入于实践教学中,不仅有利于科研成果和技术的推广,也可以增加学生学习的积极性,提高学习效率。教师在授课时可以结合自己的科研工作,给学生讲解如何选题、如何开展科研工作及本研究在学科中的地位等。利用这种学习方法可以培养学生自主创新能力,也能够培养学生的科研潜能。同学们可以根据自己的兴趣申报科研项目,模仿老师的试验方案,自主设计项目的实验步骤、制定技术路线、撰写实验报告和科技论文。这样的教学方法与纯理论教学和纯实践教学不同,有利于学生把理论学习、实践学习和科技创新三者结合起来。

(二)实践教学

构建合理科学的实践教学体系、提高学生的实践能力和综合技术应用能力,是高校遥感课程改革的重要任务之一[6]。

(1)注重遥感教学中的实践教学环节。能力的提高是基于大量实验基础上,加大实验课课时量,加强基本技能训练;增加综合型、创新性的实验,构筑全方位的实验教学模式,能够为学生的自主实验营造个性化的学习环境,有利于强化学生的综合能力的提高[7]。遥感技术是一个实践性非常强的学科。大多数的课堂教学中关于遥感原理部分讲授较多,实践操作占很少一部分,通常高校在制定遥感课程教学大纲时,把它等同于其它的一般性课程,与理论教学课时数相比实验课课时数设置较少,这样很难保证学生基本的技能训练和提高,也影响到学生对理论知识的理解。根据每一章节的理论教学部分,设置相应的实验教学内容,加大应用型教学内容,提高学生实践的能力,以加强学生对课本知识的理解,也使学生能够很好的掌握遥感的应用技术,为今后的科研工作打下良好的基础。同时,增加较多的实验课时数,加强学生对不同遥感图像处理的操作能力,做到熟练操作。

(2)将软件教学贯穿于整个理论教学中,训练学生的动手能力。在现行的教学大纲基础上适当强化图像处理和解译能力练习。在整个遥感课程的教学过程中离不开实践教学,把遥感软件的操作渗透到课堂教学活动中。遥感图像信息提取通常要借助于遥感图像处理软件完成,通过课时的调整,学生有更多的课时进行实验练习,熟练操作软件,掌握图像处理的基本技能,可以加强对理论知识的理解。在理论教学过程中即时进行遥感处理软件的操作讲解和演示,通过学生对软件的学习,提高学生的动手能力、思考问题和解决问题的能力。

(3)加强课程实验内容系统性和前沿性。遥感课程涉及到众多学科,由于教学大纲所规定的课时有限,在设计实验教学方面应结合遥感科学与技术专业的培养模式,对课堂实验内容进行优化整合。目前每一种遥感图像处理软件,都是由不同的模块组成的,每一模块下包含不同菜单,每一菜单具有不同功能。通常完成一项数据分析工作需要完成一系列的操作,用到不同的菜单或模块,而教学实验课的内容只涉及到某一模块或某几个菜单的功能,学生只能了解某一菜单如何使用,而不是就某项研究内容系统的实验。同时,实验教学也应该结合前沿研究,将一些前沿的研究方法渗透到实验教学中。在设计教学实验时应该结合理论教学内容,做到理论与应用相结合原则,基础性和前沿性原则。

三、结束语

遥感技术的不断发展对高校遥感课程教学内容提出了新的要求,只有通过不断改进教学方法才能满足学科发展的需求。本文立足于遥感课程的培养目标,从社会发展对遥感人才的需求和遥感课程教学中存在的问题方面进行分析,提出了遥感课程理论和实践教学方法改进的一些建议。遥感课程实践教学改革应是基于更新和完善理论教学的同时,加强实践教学的改革。理论教学内容随遥感技术的发展应不断更新,这将有利于学生了解前沿的科学研究和动态;理论教学内容随科技发展不断更新,做到与时俱进;加强实践教学环节可以培养学生动手能力、科研潜能和创新能力,是课程建设的需要也是学科发展的需要。

完善实践教学体系,将会体现培养实用型人才的办学宗旨,适应社会需求。高校遥感课程教学内容如何适应遥感技术不断发展的需要,仍然需要不断地探索,通过探索来寻找适合学科发展特点的教学方法和完善的教学体系,来满足社会对遥感人才的需求。

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[5] 吴前明.多媒体教学新论[J].新时代教育,2008,(5):114.

遥感课程论文范文第7篇

1教学内容的选取

1.1教材和目标定位

要使教学内容合理,首先要选取一本合适的教材。[3,4]不同的教材各有特色,侧重点亦有所差异,有的注重理论方法,有的偏重实际应用。环境科学专业的遥感课程注重培养学生利用遥感技术对环境问题进行监测、分析和管理的能力,因此本课程适宜选取侧重于应用的教材,如参编教材为陈述彭的《遥感地学分析》和赵英时主编的《遥感应用分析原理与方法》等。同时在专业软件选取上考虑到界面易用,开发灵活性等特点,可选取ENVI遥感图像处理软件进行实例教学。遥感课程本身内容较多,针对环境科学专业的本科学生,在学时有限的条件下,需缩短遥感基础理论的讲授,同时适当扩大遥感实验和应用的教学环节。在教学过程中侧重理论联系实际,将教学内容划分为理论部分和实践部分:其中理论部分主要包括电磁波、传感器及成像原理、遥感图像的存储等内容,实践教学内容以“影像获取-预处理-分类及后处理-应用”为主线,重点讲授常用遥感数据(TM,MODIS,ALOS和SPOT)的获取方式,预处理方法(辐射校正、地形校正和几何校正)、分类方法(监督和非监督分类、面向对象分类、决策树分类和神经网络分类)以及精度评价和重编码等后处理过程,最后则以江苏沿海开发为背景,围绕土地利用变化分析、滩涂生态环境评价、水环境和大气监测等主题进行应用实例教学,重在提高学生利用遥感技术解决实际环境问题的兴趣和能力。

1.2教学内容更新

遥感技术的发展使得知识更新速度很快,新理论、新方法和新的研究领域不断出现,用人单位对学生的实践能力的需求也不断增强。[5,6]因此在整个教学过程中还需不断对现有教材内容更新,让学生掌握遥感技术的最新动态,尤其是遥感技术在环境科学中的最新应用领域,以弥补现有教材内容的滞后性。在教学过程中可依托现有科研项目对教学内容进行整合和优化,将自己从事科研项目过程中了解的国内外研究现状以及存在的问题进行补充讲授,比如笔者曾从事过遥感技术在区域蒸散发估算、土地利用覆盖变化以及水环境监测等应用相关的科研项目,在教学过程中就可以结合该项目进行典型案例分析,同时将本学科的发展趋势与学生一起讨论,从而激发学生的学习兴趣。教学内容完善上还需整合对本学科技术形成和发展具有重要意义的期刊资料(如环境科学、生态学报、地理学报和"RemoteSensingofEnvironment"等杂志),渗透到课程建设之中,不断充实教学内容,使教学内容具有前瞻性。考虑到环境科学专业的学生由于缺少地理学、地图学和程序设计等知识结构,往往会反感复杂的遥感理论知识,缺少主观能动性,可围绕遥感技术开展课程群建设,加强本课程与环境信息系统、环境影响评价等课程之间的联系,从而增强学生利用跨学科技术手段解决实际问题的能力。

2教学手段和方法的创新

2.1专业软件辅助多媒体教学

遥感课程包含大量的遥感图像信息,因此目前普遍使用PPT教学方式。为了增加学生对遥感理论方法的掌握,有必要在课堂上增加以实验数据为主的遥感软件演示教学。通过遥感软件可以将理论及方法用图形和图像的形式直观再现,激发学生学习兴趣,提高应用先进的遥感技术的能力。同时在教学过程还需设计一些综合软件训练科目。比如笔者在实际教学过程中设计了类似《滩涂资源与环境监测》的综合实验,拓展了遥感技术与地理信息系统(Arcgis)和计算机辅助制图(AutoCAD)等地学处理软件之间的数据共享操作,在增强学生环境数据处理方面的综合实践能力方面取得了较好的反响。

2.2网络和启发式教学手段

遥感课程理论抽象,应用性比较强,在教学过程中,宜采用启发式教学方式,让学生独立思考,引导学生去发现和解决实际的问题。比如在讲解植被的光谱特征时,可以基于全色图像、多光谱等各种常用的卫星遥感数据,形象和直观呈现不同的植被类型、不同的植被生长阶段和状况在遥感样片上的差异,增强学生对“同物异谱”和“同谱异物”规律等遥感知识的理解和掌握,充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性。同时还可利用GoogleEarth软件,USGS和地理空间云数据等平台免费浏览全球各地分辨率相对较高卫星图片,作为遥感教学影像资料,或用作科研数据。建立和完善实验数据库,依托现有的科研项目和实验平台,购置SPOT,MODIS和TM等多类型遥感数据和行政矢量地图。通过Internet网络,师生共同交流和关注遥感最新事件和日益严重环境问题,如高分卫星的发射、城市雾霾和水污染事件,引导学生利用现有环境问题解决实际的环境问题。

3实践创新能力的培养

实践教学环节对培养学生的创新思维和科研能力具有重要的作用,环境科学专业作为非遥感专业开设遥感课程,其技能要求为应用型,理论联系实践显得尤为重要。在实践教学上可以以基础理论、基本方法和基本操作为基础,构建分层次的能力训练模式,初期可以安排一些主流遥感数据搜集与处理基础方法的介绍;中期安排一些专业软件应用课题;后期通过科研项目培养创新能力。实践能力培养还需改革传统以卷面成绩为主的考试制度,注重多元化的考核方法,增加理论环节课堂提问、讨论等考核,以及实践环节的软件操作和科研能力考核,以考试促教学,切实提高学生实践创新的主动性。

3.1增强课堂练习和野外实习环节

通过课堂练习和野外实习,使学生更好地理解和掌握遥感的基本概念,基本原理和基本方法,熟悉遥感专业软件的基本操作,增强对不同地物的光谱差异的正确认识。课堂练习环节主要以示范性和验证性为主,学生可通过操作实例增强对理论知识的理解。例如在讲授遥感影像的几何配准过程中,结合试验指导书和软件操作,以图形的方式呈现控制点数目和位置变化对图像纠正效果的影响,增强对几何校正影响因素的理解。野外实习设计主要包括遥感影像数据的准备和预处理、解译标志的建立和野外考察路线的设计等环节。通过野外实习,加深对图像目视和计算机自动分类原理和过程等教学内容的认识。野外实习适宜以学校周边的多光谱影像为例,也可结合区域特色,如在盐城工学院的教学实践过程中,考虑到沿海大开发形势下,采用了沿海滩涂资源开发和保护为实践背景材料,通过实验区的实地考察,使学生掌握假彩色合成图像和地物的识别特征等遥感基础理论知识,同时通过野外实习教学也可进一步引导学生利用遥感技术对滩涂生态环境问题进行检测和分析。

3.2专业软件开发能力培养

在遥感教学中,专业软件开发能力也是实践创新教学的重要内容。ENVI是由遥感领域的科学家采用IDL(InterfaceDescriptionLanguage)开发的一套功能强大的、完整的遥感图像处理软件[7],因此在利用ENVI软件进行实验教学过程中,可以增加利用IDL演示实例丰富教学内容,例如进行遥感影像融合效果评价的过程中,可让学生掌握IDL的学习方法,并学会编写IDL命令调用ENVI函数,进行数据的读取,熵值的计算和融合效果的评价。既可以提高学生的编程能力,又可更好的理解操作的本质,提高学生的专业软件开发能力。

3.3鼓励学生从事科研活动

课堂练习通常是严格按照实验指导操作,相对缺少创新性,因此还需要通过科研项目的锻炼,进一步强化学生运用专业知识和遥感技术解决实际问题的能力。科研活动主要以遥感兴趣小组、大学生创新项目和导师科研项目为主要形式。遥感兴趣小组依据应用领域的不同进行组建,如组建滩涂植被组、水体污染检测组以及大气污染检测组等,考核任务下达后,各小组之间共同完成数据资料的查找、分析和结果输出等工作,最后以小组为单位进行评分和总结。学生在完成专题任务中不仅增强综合分析问题和表达能力,同时也熟悉了基本的科研方法和过程,激发了学生自主探索的热情。此外,在遥感应用小组的基础上,鼓励学生申报大学生创新项目(SRT)和撰写学术论文,同时吸引学生参与老师的科研活动,鼓励学生发表高质量遥感教学论文将学生的毕业论文尽可能与科研课题相结合,通过毕业论文团队建设提高学生毕业论文的深度和广度。

4结束语

遥感课程论文范文第8篇

关键词:教改;遥感;农业院校

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)09-0059-03

遥感是农业高等院校一些专业(如资源环境与城乡规划、土地资源管理、农业资源与环境、环境科学等)的本科生必修的专业核心课程。遥感技术已经广泛应用于社会生产的各个领域,培养遥感应用型的高级技术人才非常重要,但目前农业院校的遥感课程的教学体系、教学内容和教学方式难以适应遥感技术的快速发展,存在不少问题,使培养的人才与社会产生脱节。

一、农业院校遥感教学存在的主要问题

1.遥感课程理论多而杂、抽象化等特点,抑制了学生的学习兴趣。遥感技术具有理论抽象、知识点庞杂的特点,其多学科交叉,基础知识面广而杂,技术性和实践性较强且多应用于大型项目。农业院校的本科生一般是第一次接触,缺乏与课程相关的预备基础知识和背景知识,学习遥感课程太抽象,实际生活中也很难接触到遥感应用方面的项目,这样会导致学生觉得遥感课程“遥不可测”,具有一定的距离感和陌生感。另外,遥感课程在农业类院校中一般属于专业基础性学科,得不到足够的重视,以及学时不多等原因都在一定程度上抑制了学生的学习兴趣。

2.教材内容过于突出前沿科学,忽略了其应用性。现在的农业院校遥感教材已经采用国家农林类普通高等教育“十一五”、21世纪规划教材,虽然教学内容进行了更新,基本上不存在以前的内容过于陈旧的问题,但仍然出现不少问题。主要存在教学内容过于突出其前沿科学以及发展趋势,导致部分教学内容或过于深奥,或与农业类等相关专业的结合性不大,在农业院校等相关领域中几乎应用不到;如“微波遥感原理”深奥难懂,在农业院校相关专业几乎很少用到;又如“高光谱的影像分析”过于深奥,对于遥感课程学时很有限的农业院校本科生关联系不多且过于深奥。现在国民生产的各领域中广泛应用的遥感技术或结合性较强的教学内容,很少有教材提及或提及极少。如近年在灾害监测中广泛应用高分辨率的QUICKBIRD、WORLDVIEW卫星数据WORLDVIEW;又如在农业中应用较多的测定地物光谱仪的设备和我国“北京一号”小卫星在北京近郊农业监测中应用等内容却无体现。脱离生产实践与应用的前沿技术,就像是没有方向的深海之舟,与农业类院校本科生的教学宗旨与教学目标背道而驰。

3.教学手段不够丰富,学生参与不够,缺乏学习热情。农业院校遥感课程虽然普遍使用了多媒体教学技术,但仍是以教师讲授为核心,缺乏形象教学必要的教学手段与辅助教学资料,很少有本科生参与教师的科研项目或大型的工程应用项目。由于时间等种种原因,也很少本科生参加课内外的遥感应用的体验与交流报告,缺乏学习遥感课程的源动力与热情。

4.现有的考试制度抑制了学生的创新。现有的考试制度以考试为主,侧重卷面成绩,试卷考核方式很难考验学生对理论体系的系统性掌握、知识点的内在联系以及实际技能的掌握程度与应用程度。农业院校的遥感实验课程学时设置少,实验个数少,实验成绩占课程成绩的比重不大,一般隶属于遥感课程理论教学的一部分,很少单独开设,实践环节教学得不到足够的重视,且多侧重实验报告成绩,忽视了实践环节学生能力的表现。现有的课程成绩构成缺乏讨论、专题制作、文献检索、学习报告等多手段,在一定程度上抑制了学生参与的积极性和主观能动性,导致学生自主学习的热情不够,缺乏创新的激情。

5.实践学时偏少,缺乏针对农业院校的上机教材。遥感实践课程少,难以培养学生的感性认识,动手能力的提高更是无从谈起。目前,与遥感课程配套上机的教材多是针对高等院校测绘类专业,缺乏与农业院校遥感课程配套的上机实验教材,市场上偶见农业院校专用教程,在内容的设置上与上机实验数据或样例数据方面却与测绘类专业并无多大区别。农业院校类本科生感觉不到遥感实践与专业的相关性或结合性,无法满足农业院校专业学生的实践教学的需求。

二、教学改革的基本内容与途径

1.教学内容的完善与改革。(1)教学内容的设置应重点突出。在农林院校遥感课程学时很有限,而遥感技术体系本身内容非常庞杂,教学内容与学时的设置除了体现理论的系统性,一定要注重各部分内容的内在的逻辑联系,突出主要内容和重要内容,必要时,应进行取舍。使学生对整个教学有一个比较宏观、层次清晰的印象,能够抓住遥感主要的原理和难点内容。农业院校的遥感课程主要内容包括航空像片与遥感相关的基本概念、地物的反射光谱特性、航空摄影测量的基础知识、遥感图像的像点误差、航空摄影测量的内外业、卫星传感器数据、遥感图像的目视判读与调绘、遥感数字图像处理原理与操作技能,以及遥感技术的应用案例,尤其是在农业领域的应用实例。(2)根据应用情况对前沿性内容取舍。现在很多教学改革过于突出课程的前沿性内容,但受到学时的限制,很难与生产实践或专业联系起来,学生感觉很陌生、很抽象,教学效果甚不理想。农林院校的遥感课程学时一般都很有限,在突出课程内容的系统性和重点内容的前提下,对于前沿性的内容,可结合授课专业情况进行灵活调整。若在相应专业领域中很少应用的可略讲或不讲(如微波遥感、高光谱);若在相应专业领域实践中有应用或应用较多的(如在农业和土壤学科应用较多的便携式地物波谱仪),可侧重于先进的仪器以及在科研或生产实践中的作用与功能。这样学生既不会感到深奥难懂,又会觉得该课程很贴合实际需求,这样就可在有限的学时取得较好的教学效果。(3)实验内容的调整。遥感课程实验内容的设置应与基本理论、基本方法相呼应,突出其主要技能、实践技能,平衡传统方法与现代作业方法,采用的实验器材或软件应与当地生产部门基本保持一致,若有条件应尽量将实验课单独开设。遥感技术在实际作业中,数据源以及产品都是采用遥感数字图像,因此,传统的遥感课程实验内容应根据行业发展情况适当地删除过时的实验,保留主要的遥感实验外,应尽量根据授课对象的就业方向、科研情况以及学时情况选择性地增加设置遥感数字图像处理的实验内容与课时数,如“熟悉ERDAS或ENVI遥感图像处理软件的基本操作”、“遥感数字图像的增强处理”、“遥感数字图像的几何处理”、“遥感数字图像的计算机自动分类”。

2.教学手段与教学方法的改革。(1)从兴趣点或生产应用入手展开教学。由于遥感课程理论知识点多而杂,在教学内容的组织上可从学生感兴趣的知识点入手,适当引用遥感在测绘、国土、农业等重要部门的一些视频资料。阐述基本原理与基本方法时注重加强学生思维的引导,主要内容与重点内容可采用精讲、细讲,生产中不常用的原理与方法采取学生课外自主学习为主,遥感在实践中应用可采取具体案例分析,这样既可保证激发学生学习的兴趣,在面上对遥感有全面的把握,又可在重点内容上有所深入。除了现代常用的多媒体教授的教学方法,可布置与课程内容相关且很有趣的课外小作业,如可通过让学生在Google Earth上查找校舍或旅游目的地的方式对卫星遥感数据的认识。(2)制作遥感教学辅助材料。遥感教学辅助材料包括航空图像与卫星遥感图像样片的制作、各类教学视频的制作、试题库与习题库的制作、遥感精品课程在线网址的收集,完善各种网络教学资源库的建设等。将生涩难懂且方便用于直观教学的遥感图像的分类与遥感图像的解译标志等内容制作教学样片,如可将全色图像、红外、彩红外、多光谱等航空像片与各种常用的卫星遥感数据制作样片,形象而直观,易于理解与记忆。对于比较抽象、生活中接触较少的知识点用于制作1~5分钟的辅助视频,如航空拍摄的过程、卫星遥感以及传感器的工作原理等。将近年来遥感技术应用于现实生活中有影响力的重大事件的新闻视频片段制作教学视频资料,如“国土部:用卫星遥感图片严查违法用地”、“我国‘北京一号’、‘小卫星’监测北京近郊农作物长势”、“汶川地震前后遥感图像前后对比”等新闻视频片段。教学辅助材料在有些教学内容方面可发挥很大的教学作用与效果。(3)重视遥感技术应用案例分析。一般农业院校的遥感技术的应用所占学时极少,与专业结合性不够。一般只是泛泛地提到或者一带而过,没有具体的案例或应用视频,学生缺乏对遥感技术实际应用情况的了解。可根据授课对象与专业方向选择教学辅助材料,根据授课对象及专业方向播放其相关内容,重点分析应用案例。如面向土管专业授课时可侧重土地资源调查与土地执法的案例分析;面向农资专业时,可侧重农作物长势监测与估产、光谱反射率的野外测定与分析等案例分析,面向环境类专业,可侧重环境监测与灾害监测的案例分析。(4)实现教学手段的多元化,激发学生学习热情。除了常用的多媒体教学与板书等教授方式外,还可适当采取学生教学的方式,加强与学生互动交流,提高学生自主学习的能力。利用课前与课间的时间或借助网络平台,与学生进行充分交流,及时掌握他们的兴趣、学习难点以及就业意向等,因材施教。利用国家、省和校级精品课程建设的成果,建立网络实践教学平台,实现网络互动式教学,设置“课件下载”、“实验报告上载”、“答疑”、“FTP”等功能。可借助与测量学等课程的重叠交叉知识,进行触类旁通式的教学。通过小型专题报告的形式,促使学生课外收集文献资料学习实践应用性强、与专业结合紧密的内容,择优以多媒体的形式课堂交流并点评,并作为学生课程考核的一部分,有意识地将教学内容与科研、就业与生产项目管理等结合起来,引导学生自主学习,激发学习的创造性。

3.建立考试制度的改革,提高其学习的积极性。进行课程考试制度的改革,改进考核方法,建立考察学生全面素质的考核体系、建立科学的考察学生综合知识、综合素质、综合能力的实践考核体系,采取灵活多样的考试方式。在课程考试构成增加小型专题报告制作、文献检索与总结等,理论环节可增加课堂互动环节(如提问、讨论等)考核的比重;实践环节可强化动手实践与仪器操作的考核,淡化实验报告等书面成绩。通过建立考试制度的改革,促进学生积极学习。

三、教改效果分析

近年来遥感课程改革探索初步取得较为明显的成效,具体表现在以下几个方面。

1.学习态度的改变。学生对教学内容的兴趣和注意力明显提高,课堂互动变得更为积极,课外自主学习的激情提高,教学氛围良好,“教与学”变成了一件较为愉快的教学活动,学生对遥感方向的学术报告与毕业论文选题感兴趣的人数明显增加。

2.学生对遥感教学的评价。每学期都对全部遥感课程进行教学评估,学生无记名网上评教,结果表明总体优良。说明学生对于教学内容与教学形式是认可与肯定的。

3.学生的收获。国土资源管理、农业资源与环境等专业分别成立了兴趣小组,在老师的指导下能够独立完成校级创新型实验项目。学生的动手实践能力明显得到锻炼与提高,有机会参与到多项遥感技术应用的工程项目,特别优秀的学生能在测绘遥感相关的事业单位就业。也有本科生在国内的学术期刊上公开发表遥感领域内的科研论文。

虽然笔者针对农业类院校的遥感课程实践教学改革进行了探索与实践,然而,许多问题有待进一步探讨,诸如教学平台的完善、教学形式的改进、产学研实习基地建立、专业实践素材库的建立等。面向未来,我们需要更好地根据社会需求,积极进行遥感教学课程改革,为社会培养出更多的遥感应用型的高级人才。

参考文献:

[1]尹占娥.现代遥感导论[M].北京:科学出版社,2008.

[2]邓良基.遥感基础与应用[M].北京:中国农业出版社,2009.

[3]常庆瑞,蒋平安,周勇.遥感技术导论[M].北京:科学出版社,2004.

[4]彭望.遥感概论[M].北京:高等教育出版社,2010.

遥感课程论文范文第9篇

关键词 高等院校;遥感课程;教学;教材;教学方法;实验

中图分类号 G642 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)07-0288-02

遥感技术是20世纪60年代兴起并迅速发展起来的一门综合性探测技术,它是建立在现代物理学(光学、红外线技术、微波技术、激光技术、全息技术等)、空间技术、计算机技术以及数学方法和地学规律基础之上的一门新兴科学技术[1]。遥感是现代空间信息获取与更新最重要的技术手段之一,已被广泛应用于测绘、地球科学、国土、城市建设、农业、林业、环境、气象、海洋等诸多政府部门和社会、经济领域[2-3]。随着遥感技术越来越广泛而深入的应用,自20世纪80年代以来,我国各高等院校纷纷开设相关专业和课程[4],引导学生利用遥感技术解决自身专业领域的相关问题[5]。资源环境科学专业开设了遥感概论课程,作为一门专业基础必修课,该课程的内容在本专业其他n程上均有涉及或应用,比如土地利用规划学、土壤地理学、地理信息系统、普通地质学等[6],本课程的学习效果直接影响后续课程的学习乃至学生将来的就业,其重要性不言而喻。但是在课时有限、教学资源相对短缺的情况下,如何教好并让学生学好这样一门理论性和技术性都很强的课程,需要对教学中的各个环节进行探析。

1 遥感课程教学探析

1.1 教材选择

随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展,遥感作为一门新兴的科学得到快速发展。目前,有关遥感方面的教材很多,但是各类教材内容和重点各具特色,又各有其局限性,并且由于出版周期等的限制,其内容始终与最新的遥感卫星发展有一定的差距[7]。本专业一直选择《遥感导论》[8]作为教材进行讲授,该教材是由高教出版社出版的面向21世纪课程教材。但是该教材自出版后并未再版,因而存在对实际应用和学术前沿关注不够的弊端,故根据资源环境科学专业的培养目标和学生的就业领域精选了几本辅助教材,并整合教材内容进行讲授。辅助教材选择的是《高光谱遥感-原理、技术与应用》[9]《环境遥感监测与应用》[10]《遥感基础与应用》[11]等。最新出版的教材《遥感原理与应用》[12]读者评价很高,也可以作为辅助教材。以上教材与专著的出版时间相对较晚,基本涵盖了遥感技术的最新发展及应用的最新领域,并结合了资源环境科学专业的实际应用,对主讲教材起到了有益的补充。当然备课时还需要到相关网站查阅最新的参考信息,了解遥感卫星的最新发展动态[7]。

1.2 教学内容

资源环境专业并没有设置很多关于计算机知识、测绘知识以及空间科学、信息科学等方面内容的课程,这就给遥感课程的教学带来相当大的困难[13]。资源环境科学专业开设遥感课程的目的主要是要求学生通过学习该门课程能够掌握遥感基础知识,并学会将这一先进技术应用于资源环境领域,比如资源调查与环境监测等。因此,根据遥感课程教学目标和学生的实际情况,对涉及较多物理、数学、计算机、测绘和空间科学的电磁辐射、遥感成像原理及图像处理的各种算法等纯理论的内容进行简化、精讲。而对于学生感兴趣,并与实际应用结合紧密的资源环境遥感专题应用方面的内容适当增加课时,结合实际案例进行剖析,将理论与实际应用结合进行详细讲解,并进行实时演示,让学生掌握遥感技术实际应用的流程,增强学习兴趣,并为后续遥感实验课程的顺利开设做铺垫。比如讲解土地利用遥感监测专题时可以结合科研课题,以洛阳市的土地利用遥感监测为案例,从数据收集、资料整理、技术路线与方法、结果分析几个方面进行讲解和演示,让学生对于遥感图像处理方法及信息提取,比如几何精校正、波段组合、增强处理、图像融合、图像分类等有进一步的了解,并对前期所学基础知识进行复习,对于遥感技术的专题应用有切身体会,从而增强学生的学习兴趣。

1.3 教学方法

作为现代教学方法之一的多媒体教学法,具有信息容量大、表现形式多样、图文并茂、声像并举、直观明了等传统板书无法比拟的优势[6]。但是,教学过程中存在教师过分依赖多媒体教学的情况,比如将教材内容原版搬至PPT,没有进行取舍,然后教师对着PPT进行“满堂灌”式的讲授;而学生在教师这种方式的教导下,被动地接收,缺乏思考,存在教学内容难以被消化、吸收的现象。要改变教师“眉飞色舞满堂灌”、学生“呆若木鸡听”的现状,就必须在利用课件教学时,创造性地运用教师与学生“双向互动式”和“讨论式”的教学法,设法让学生参与教学过程,发挥其主体性作用[14]。比如进行图像增强处理内容讲解之前,教师可以鼓励学生进行分组,课后以小组为单位通过教师提供的网站免费下载学校或者其他熟悉区域的遥感图像,然后查阅资料以多种增强方法对同一遥感图像进行处理,比较各种增强处理后遥感图像的变化及特征,并进行总结,准备好PPT课堂汇报和讨论。在教师课堂讲解“图像增强处理”内容时,可以选择一组制作美观且内容较全面的PPT由学生进行现场汇报,然后全班学生和教师一起参与讨论,之后教师总结存在的问题,有针对性地进行详细分析、讲解,这样不但调动了学生作为学习主体的能动性,也增强了学生的学习兴趣及主动性,并且通过学生自己查阅资料解决问题的学习过程,最终的教学效果远优于被动式接收知识。

1.4 实验环节

实验教学不但是遥感课程教学的重要组成部分,而且是学生实践技能培养的关键环节[15]。目前,国内缺乏普适性较强的遥感上机实验课程教材,这是各大院校遥感课程教师普遍的感觉,因而各大院校使用的实验教材多为自编[16]。资源环境科学专业的实验教材是教师根据现有的实验条件、学生的实际情况自编的。对于验证性的实验,教师只需要将必要的步骤在实验教材中体现出来,而没必要将每一个步骤细化,这样实验教程既起到了提纲挈领的作用,也给学生提供了思考的余地。实验课设置的时间最好在理论课讲授完之后的1~2周进行,这样学生既可以对上课讲授的内容进行复习,又可以通过上机操作对遥感图像处理过程加深理解。最后必须增设一个综合性专题实验,将遥感预处理、增强处理、分类及野外调查、现场解译、专题制图等知识串联起来。鼓励学生课外查找资料,自己确定具体的专题实验项目,然后在教师的辅导和各小组成员通力合作下完成资料的收集、技术路线和方法的确定、野外调查和解译、专题图的制作。通过综合性实验的完成,学生不但对所学的遥感知识有了更多的了解和理解,而且可以掌握遥感技术解决实际问题的流程。最后,教师对学生的实验结果给予中肯的评价与鼓励。

2 结语

遥感是一门涉及多学科知识的综合性课程,其理论性、技术性和实`性都很强。本文仅对资源环境科学专业遥感课程教学的4个核心环节进行了深入的探讨,对于本课程的教学方法今后还将继续在教学过程中进行学习和研究,以便进一步提高学生的积极主动性和学习兴趣,改善教学效果,提高教学质量。

3 参考文献

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[14] 林卉,胡晋山.《遥感原理及应用》课程开展双语教学的体会与思考[J].海洋测绘,2005,25(1):76-78.

遥感课程论文范文第10篇

关键词:遥感课程;高职学院;教学改革;学习效果

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)30-7260-03

遥感是现代地理空间信息科学的核心技术之一,其作为信息采集与信息更新最重要的技术手段 ,已经应用于社会的各个部门以及经济领域的很多行业之中,并在新兴的全球性的“数字地球”计划中占有重要的地位。加强遥感技术与应用教学 ,提高学生遥感技术应用水平,是测绘学科教学中的重要环节。针对这个教学目的,结合我校地学类专业学生的具体情况,通过几年的教学实践探索 ,我们在以下几方面进行了教学实验 ,并取得了初步的效果。

1 教材分析选择:多种教材的结合

遥感技术及应用是我们的专业基础课,与本科学生相比,他们的就业方向对理论的学习要求较低,学习中的重点是实际技能的培养与掌握及应用。针对学生的具体情况与《遥感技术及应用》课程的特点,我们的教学目标是通过基本的理论教学,使学生掌握基本的遥感原理、遥感图像处理的基本方法、遥感解译的基本方法及其在测绘、地理、土地、地质和农业、交通等领域的具体应用,通过初步的上机实习,使学生掌握遥感数字图像处理软件的基本功能操作并能够完成简单的基本应用。

本课程以前一直使用《遥感概论》作为遥感技术及应用课程的教材,这部教材的特点是:内容层次安排合理,概念清晰易懂,实验内容以目视解译为基础,易于开展,但是,部分内容老化,跟不上遥感技术的发展;而《遥感导论》是教育部面向2l世纪课程教材.内容丰富,涉及技术原理较多,对于初次接触遥感的高职生而言,有些内容显得过深,为此,在教学过程中适当引用《遥感概论》的部分内容,作为学生入门的内容,从地物反射波谱特征入手,逐步开展遥感目视解译,地物判读标志的建立,在此基础上再结合《遥感导论》的相关内容,这样既可保证学生对遥感有全面的掌握,又可在需要加强的重点内容上有所侧重。《遥感原理、方法、应用》、《遥感获取与分析》 这两本书中包含了较多的遥感应用实例,但是《遥感原理、方法、应用》为本科生教学用书,对于高职学院的学生来说,内容过于深奥,不易理解。《遥感获取与分析》过于偏重遥感数据的几何处理,而且遥感应用部分内容较少。基于上述考虑,《遥感技术与应用》课程没有指定教材,而是将相关的书籍作为参考用书向学生推荐,由学生自主决定选择购买,然后老师结合多种教材的特点与学生的实际需求选择教学内容。

2 教学内容的选择与教案的整理

理论教学内容可以分为遥感概述、遥感基本原理、遥感数字图像处理、遥感图像目视解译与遥感图像的计算机解译、遥感应用、3S综合应用。但只讲最基本和必需的,对较深和复杂的内容只做简单介绍,供感兴趣的同学自学。

在具体的教学中,为了达到课程的整体教学要求,必须通过实践课程让学生将学过的理论知识与具体实践结合起来,加深学生对理论知识的理解,和对基本原理的验证,学以致用,提高学生解决实际问题的能力。因此,在教学中将实习内容分为两个阶段。

1) 遥感数字图像处理软件操作。以PCI、ENVI与ERDAS遥感数字图像处理软件为主要实习软件,结合具体的遥感数据,讲述遥感图像基本处理技术,包括几何校正、大气校正、几何精校正、投影转换、影像镶嵌、数字图像增强、波段运算、多源遥感数据融合、计算机分类、人机交互式解译等内容。

2) 遥感基本应用。应用前一阶段所掌握的遥感图像数字处理技术,与一个具体的研究领域(比如土地利用类型遥感调查等)相结合,完成一个综合的实践性题目。

认真整理教案,对教案的结构,每一节,每句话、每个字都琢磨清楚,分析重点与难点。由于遥感技术更新非常快,因此要跟学生提供一些课下学习的参考资料,参考内容的选择不仅局限于书籍和杂志,一些专业网站已成为遥感教学不可缺少的资源,除此之外,遥感图像是遥感教学中重要的参考资料,因此收集各种影像数据是教师备课和教学的重要内容,我们先后从美国马里兰大学、美国地质调查局、中国遥感卫星地面站下载了一些免费的图像做为练习使用。做好教案后,再做好PPT向同学讲授,特别要增加一些图片和动态演示。

3 教学方式与方法的应用

具体教学内容确定以后,如何使其在授课过程中很好地被学生理解掌握并能运用,很大程度上取决于采用的教学方式方法。选用适合的教学方式方法是很好的完成教学任务、提高教学质量的关键。

1) 多媒体与黑板等的优势结合去教学

随着社会的进步,信息技术已经深入到千家万户、各行各业,高职院校的教学软硬件设施也得到了更新完善发展,多媒体教学已成为众多学科教学的有力的工具。与传统使用的黑板的教学手段相比,多媒体教学有着不可比拟的很多优点,因为多媒体具有图、文、声并茂甚至有动态影像这样的特点,具有许多对于教学过程来说是特别宝贵的特性与功能,这些特性与功能是其他媒体(例如投影、录音、录像等)所不具备或是不完全具备的。遥感技术是一门对地观测与获取信息技术,其中具有很多的图像数据和空间地理数据,所以多媒体教学应成为遥感技术与应用教学的重要形式。首先,从人的生理心理学角度分析,图像比语言更容易被人感知,人所接受的外界信息有至少70%是视觉感知的。以图像的形式显示教学信息具有形象、直观、生动的特点,能高效激发学生学习兴趣,调动学生的学习积极主动性。能实现传统教学实现不了的情境、动画、模拟等。其次,方便教师的教学设计,更易突出重点、突破难点,进而提高教学效果,促进学生全面发展。但是,应用多媒体教学也有很多问题,如果课件的交互性差,则学生“难以消化”;如果多媒体使用太滥,则把握不住学生的思想心理,不利于学生的学习。所以利用多媒体与传统黑板等多种教具相结合的教学,地理数据和图像以多媒体展示,重点和难点在黑板上结合学生的学习讲解,对原理结合生产实例展开讲解。这样就能优势互补,取得最佳的教学效果。

2) 在理论教学过程中,以讲授法为基本教学方法,适当采用提问和启发式教学的方式。关注全班学生,注意反馈信息,凝聚学生的注意力,使其保持相对兴奋状态,使他们产生愉快的心境,课堂语言简洁明了,课堂提问面向全体学生,注意启发学生学地理的兴趣,课堂上讲练结合。积极鼓励学生,使学生感到有“功”。 我国古代教育家孔子说过:“知之者,不如好之者,好之者,不如乐之者”。要学生达到“乐学”,必然要使他们有成功感。“求成功”是人类的共有的天性。即使是一点一滴的进步,也会使学生感到愉快,成为促使学生继续学习的动力。学生取得进步时,我会对学生的成绩给予正确的评价,或者与平时成绩结合起来。在课堂上我会使用一些鼓励性语言来激发学生学习的热情,有时还可借助同学们的掌声进行鼓励。在教学过程中,我非常注意给学生们更多的鼓励,对他们抱有一颗宽容慈爱的心。

在教学过程中,充分利用已有的知识基础,引导学生思考遥感应用中的问题和现象,并自行设计或补充一些与学生关系较大的遥感应用问题和现象,以展示遥感课内容的丰富多彩和应用价值,引入新知识、新技术与新成果,增强学生的求知欲。认真组织开展复习、测验、考试、课外活动等。侧重于教会学生了解遥感在生产建设中的作用,培养学生实践能力,多阅读课外书籍,多关注身边的遥感知识,不断扩宽知识面,为教学内容注入新鲜血液。

3) 在第一阶段的实习过程中,是对基本原理和方法的验证,采用演示加练习的方法来教学。老师先对某一个专题结合理论进行演示与讲解,然后让学生进行操作练习,老师巡回指导并检查学生完成情况,最后老师总结,学生完成实验报告。在这个过程中,演示与讲解一定要结合学生理论知识掌握程度的实际情况,使学生的知识能与老师的讲解衔接上,演示时,老师要尽可能收集能激发学生兴趣的一些具体实例,使学生感到有“味”,从而使学生保持良好的精神状态、学习状态,让学生的潜能最大化地激发出来,特别是注意力、理解力、记忆力、创造力,达到最佳的效果。在学生自己练习过程中,老师结合自身学习的经验教训,去纠正学生不良的学习习惯,在学生碰到困难时,及时分析困难产生的原因,针对每个学生进行指导,特别要教会学生尽量自己解决问题的能力,“授之以鱼”不如“授之以渔”。

4) 在第二阶段的实习过程中,在有条件的情况下,增加野外实践实习的内容,携带手持GPS、便携式地物光谱仪、短波红外地物光谱仪等遥感仪器,到野外进行遥感技术的综合应用实习,如几何精校正中的地面控制点选取、地物反射率测量、地物目视解译与验证补判等等。通过野外实习,进一步提升学生理解与灵活运用知识的能力,提高遥感技术与应用课程的实践性[1]。

与遥感图象处理与应用的企事业生产单位建立联系,让学生通过顶岗式实习,熟悉遥感技术与应用的具体工作流程,观察实际生产中出现的问题并学会独立解决问题的能力,将实际生产与自己的课程学习进行结合,增强遥感技术与应用的实际生产能力。

5) 让比较优秀且有兴趣的学生参加老师的遥感技术与应用的科研课题,学生在老师的指导下,针对具体的小题目,成立各个科研小组,各个小组独立的收集相关资料,结合题目进行知识和技能扩展训练,然后进行实验,不断思考总结,老师适时进行点拨指导,学生基本都能取得项目预期的成果。通过这种学习和锻炼,使科研小组成员具备了一定的科研基础,养成了良好的科研素质,为以后的进一步发展有了较高起点。

4 小结

从这几年的教学情况看,通过这些教学环节的精心计划与认真实施、反馈修正,激发了学生的学习兴趣,既学到了有用的理论知识,又具有实际的技能,提高了独立解决较复杂问题的能力,为尽快尽好走入社会奠定了坚实的基础。

参考文献:

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[8] 刘仁钊,廖文峰.遥感图像分类应用研究综述[J].地理空间信息,2005,3(5):11-13.