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遥感课程论文范文

遥感课程论文

遥感课程论文范文第1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2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部级“大学生创新创业训练计划项目”1项,省级“部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:

[1]奥勇.《遥感图像处理》课程教学探究[J].测绘科学,

2007,(5).

[2]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,(1).

[3]芦少春.试析应用型人才培养的遥感课程教学[J].黑龙

江高教研究,2012,(10).

[4]芦少春,孟庆燕.基于应用型人才培养的遥感课程建设

与改革[J].安徽工业大学学报:社会科学版,2013,(4).

[5]郑文武.高师地理专业遥感课程实践教学改革研究[J].

中国现代教育装备,2010,(17).

[6]姚高伟,姜蕊.高师遥感概论课程实践教学研究[J].考

试周刊,2011,(50).

[7]林卉,张连蓬,梁亮等.遥感科学与技术专业创新人才培

养方案探索与实践研究[J].测绘通报,2015,(12).

[8]李刚,万幼川.遥感应用模型实习创新型实验教学示范

[J].测绘科学,2015,(2).

[9]李刚,万幼川.基于CDIO模式的“遥感原理与应用课程

设计”创新型实验教学示范[J].测绘通报,2015,(1).

[10]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,(1).

[11]杜福光,刘晓春,高超.地方院校遥感课程教学模式改

革探究[J].测绘与空间地理信息,2015,(8).

[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3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4篇

关键词:遥感图像处理 课程体系 模块化 教学实践

中图分类号:G421 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(b)-0185-02

遥感作为一种高效的探测、获取、分析和处理空间信息的先进技术手段,已广泛应用于各个领域。高等院校是我国遥感专业人才培养的主战场,它提供了一个综合性高、专业性强的平台[1]。在该平台上,可以针对社会的应用需求,塑造学生不同的个体特征,培养出适于不同岗位的研究型、应用型人才。因而,构建旨在培养学生综合素养,并突出其个体特征的课程体系具有举足轻重的作用。特色鲜明的体系可以在提升学生的综合素养的同时,也能够突出学生个体,因而可以更好地满足我国遥感专业人才培养的需求。

现阶段我国为遥感专业人才培养设置的本科专业主要有摄影测量与遥感、遥感科学与技术、地理信息科学等,在这些专业的培养方案中,《遥感导论》和《遥感图像处理》在多数高等院校中都有开设,并为专业核心课程之一,有的高等院校还开设了《数字图像处理》。《遥感导论》和《数字图像处理》两门课程可以视为《遥感图像处理》的前期基础课,因而在课程学期安排上应该提前。

《遥感图像处理》以地理学、测绘学、数理统计、计算机技术等为背景,在学习了遥感技术、图像处理技术的原理和理论基础上,着重介绍遥感信息处理的原理、过程与方法,并掌握遥感图像处理技术的发展动态与实际应用。由于《遥感图像处理》是多学科的交叉,与很多专业都有很密切的联系,而且发展速度较快,在遥感图像处理的教学中,一方面要求不同对象的学生掌握、理解或了解图像处理技术的基本原理;另一方面,还要求不同对象的学生理解或了解遥感图像的成像机理、处理技术和流程等。同时,图像处理技术和遥感技术具有技术更新快的特点,因而还需要学生掌握现阶段的状态以及最新发展情况。除了教学内容和教学方法外,实验教学也是《遥感图像处理》课程的重要的环节,传统的课程教学大都偏重于理论,一些已有的实验也主要是针对特定图像处理的一些应用,缺乏图像处理技术应用与遥感图像特征无缝结合和系统组织。

总的来说,目前的《遥感图像处理》课程体系主要存在以下几个方面的问题[2]:(1)传统的课程体系多注重经典理论,轻实验和实践[3]。除了应该重视理论教学外,有效地利用实践教学环节,有利于学生理解和掌握该课程内容,取得事半功倍的教学效果;(2)传统课程体系脱胎于数字图像处理,和遥感处理关键技术之间存在断裂面,遥感处理知识体系不够完善。

本文以我国高等师范院校开设的遥感科学与技术、地理信息科学专业为例,针对《遥感图像处理》课程的教学目标,提出了适合高等师范院校本专业领域学生的课程体系的构建方案,并就其实践教学的效果和课程体系特色进行介绍。

1 课程体系的建立

内容的模块化设计是目前课程体系建设的主要方案,在很多高等院校的专业教学中得到了较好地应用[4]。为适于高等师范院校开设的遥感科学与技术、地理信息科学专业教学需求,通过近10年左右的实践教学,我们将《遥感图像处理》的课程体系结构分为7个模块,如图1所示。

(1)图像基础模块:这一部分主要介绍遥感数字图像的基础知识,主要包括遥感数字图像、遥感数字图像的计算机存储、遥感数字图像的计算机视图与表达等内容,让学生了解遥感数字图像的基本概念和特点,并从计算机存储和显示的角度,定性了解数字遥感图像,引导学生建立遥感图像处理研究和实践的兴趣。

(2)定量遥感处理模块:遥感定量化是当前技术发展的重要方向之一,其分析和处理过程涉及到物理、大气等学科;本科生由于前期所开课程较少,感觉定量遥感处理的难度较大,因而我们主张在本科阶段掌握定量遥感的基础理论和图像处理,深层次处理设置在后续的研究生课程开设。

该模块的主要内容涵盖辐射定标、大气校正、热红外地面温度反演等,以Landsat TM图像为例,了解遥感图像的辐射校正和定量反演的技术方法:辐射定标结合Landsat TM的0级、1级产品,介绍遥感图像数字值(digital number,DN)转换为光谱辐射亮度的方法;大气校正主要讲述基于辐射传输方程的校正方法,结合6S和MOTRAN辐射传输软件包,完成遥感图像的大气校正;热红外图像地表温度反演以Landsat TM6为例,介绍单波段热红外图像的地表温度反演方法和技术流程。

(3)几何遥感处理模块:该模块针对遥感成像的纯中心投影、多中心投影、侧视雷达等不同构像方式,解释它们的几何纠正方法和技术流程;对于多项式纠正方法重点介绍,强度多项式的构建、地面控制点的选择、最小二乘法拟合等相关内容。

(4)数字图像增强模块:数字图像增强模块按照彩色增强、辐射增强、空间域增强、频率域增强、多光谱增强等顺序进行讲解。在这一部分,我们遵循系统深入的原则,基于遥感数字图像处理的实例,帮助学生系统复结并领会各种理论方法之间的逻辑顺序与本质。由于图像处理具有理论性和可视化强的特点,在这个部分教学中,我们希望加强学生对前置基础课程(如《遥感导论》和《数字图像处理》)所学基本理论和方法的深入理解,使其充分认识遥感机理理论知识在遥感图像增强应用中的指导意义,并体会理论本身的魅力。

(5)遥感图像融合模块:该模块从遥感图像融合的目的出发,介绍图像融合的主要方法和技术流程、图像融合结果的性能评估等;联系数字图像增强模块的多光谱增强子模块,以HIS变换、主成份分析、傅里叶变换和小波变换等为基础,阐述遥感图像融合的主要技术方法,并对其方法的缺点进行分析,提出改进的遥感图像融合方案。

(6)遥感图像分类模块:该模块主要包括计算机分类的基本原理、非监督分类、监督分类、计算机分类的新方法、分类结果后处理、精度评估等内容。在这一部分教学中,我们充分发挥图像处理应用性强的特点,选择最小距离法、ISODATA、最大似然分类法等,重点讲述其基础理论和技术方法,激发学生学习兴趣。

(7)变化检测模块:该模块是对前面所学模块的综合运用,向学生展示《遥感图像处理》立体而丰富的专业内容。在介绍遥感图像变化检测意义和技术流程的基础上,重点论述变化检测的分类后比较法和直接比较法;将变化向量分析法(CVA)作为典型算法进行讲述,通过土地覆被变化检测的应用实例,综合遥感图像辐射校正、几何纠正等知识,重点论述变化强度和变化方向的确定方法,并利用图像处理实践提升学生的研究性思维,初步培养学生的创新能力。

2 课程教学实践及其特色

2.1 加强实践教学环节,注重动手能力的培养

本课程主要教学目的是使学生了解和掌握遥感信息处理的基本知识、方法、基本技能和发展动态,初步掌握应用遥感信息处理技术分析和解决实际问题的能力。因而,实践教学能力培养是我们课程建设的核心部分。我们在每个模块中设置了多个实践环节,多角度、多目标的提升学生动手操作能力。

通过理论学习、实践处理等环节,增强学生对本课程的理解,并在此基础上使学生进一步掌握遥感图像成像的基本原理、基本理论和这些理论在遥感图像处理中的应用。近10年的教学实践证明,该课程的实践教学环节较好地调动了学生专业学习的积极性,取得了较好的学习效果。

2.2 内容延伸模块化,形成分层次课程体系

我们依据课程教学内容,构建了授课内容的基本框架,按照教学内容分块设置,根据学生学习阶段、课时安排、专业特色延伸等可以灵活变化,因而给授课内容带来了较大的机动性。

在每个教学模块中首先确定知识体系和拓展专题内容,将这些拓展专题分为偏应用型和偏理论型。每个专题中设置基本内容和扩展内容,形成模块化分层次的课程体系。

例如:在数字图像增强模块中,目前的大多数教材中存在直方图均衡化的内容,然而随着图像处理技术的发展和应用的拓展,人们发现在绝大多数遥感图像增强处理中不适合直方图均衡化处理,因此这部分内容可以不讲或让学生自学。图像增强部分的内容非常多,使学生清楚掌握第一节内容介绍的关键词,课程的延伸内容就会更易理解。根据学科特色和学习层次,可以有意识地引入偏应用专题或偏理论专题,更好地满足不同目标、不同层次的学生的需求。

通过遥感图像处理课程教学内容的分块划分,形成了层次化、模块化课程体系,在确保授课内容体系完整情况下,使内容选择更具条理和可操作性,便于培养不同目标导向的学生,更适于我国高等师范院校相关专业的教学设计。

2.3 多目标人才及其创新能力培养

社会对人才可以从不同的角度加以分类,从生产或工作活动的目的来分析,现代社会的人才可分为学术型(理论型)、技术型、工程型和技能型等。多目标人才就是多功能人才,其特点是多才多艺,能够在很多领域大显身手。当今社会的重大特征是学科交叉,知识融合,技术集成。因而,《遥感图像处理》多目标人才培养是培养学生在各个方面都有一定能力,同时在某一个具体的方面要能出类拔萃。

在高等师范院校地理学背景创办遥感科学与技术、地理信息科学等本科专业的情况下,不同层次、不同培养目标导向,可以让学生针对自己的发展方向选择应用型还是研究型,因而该课程体系更加具有灵活度。我们课程体系中设置的定量遥感模块,可以满足学生在应用型《遥感图像处理》课程中学习到研究型知识,丰富和完善学生的有关遥感处理的知识结构,提升学生的创新能力。实践教学证明,我们的本科生经过该模块的学习,也能够独立完成研究方案构思和具体研究路线设计,并在老师的指导下撰写科学论文。

3 结语

卫星遥感、图像处理技术的迅猛发展,其应用领域愈来愈广泛,该领域受到很多学生的垂青,激发了他们的学习热情。目前很多高等院校都开设了《遥感图像处理》这门课程。如何根据各个高等院校的学科特色、学生特点构建适合自己的课程教学体系、安排好授课内容、提高教学方法和教学手段的有效性是很多高等院校主讲教师最关注的,同时对于提高学生学习兴趣、加强实践应用能力以及培养信息技术时代的创新型人才具有重要意义。

笔者结合多年《遥感图像处理》课程的教学经验,设计了一个课程内容模块化、专题内容可延伸、分层次的课程体系,它采用专题框架,在保证授课体系完整性的前提下,授课教师可以依据人才培养目标、专业特色、学时要求引入模块化延伸内容,有机地将课程教学内容联合在一起,形成多层次、多目标的授课内容。实践证明,该课程体系设置达到了我们高等师范院校相关专业的课程教学预期效果,可以为我国其他高等师范院校的相关专业的《遥感图像处理》课程教学提供参考。

参考文献

[1] 邓磊,赵文吉,胡德勇.遥感课程实践教学模式探索与教改实践[J].科技创新导报,2012(7):136-137.

[2] 赵珊,刘静.数字图像处理课程实践教学的改革与设计[J].中国科技信息,2009(23):226-227.

遥感课程论文范文第5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6篇

关键词:土地资源管理;遥感课程;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)17-0088-03

从1980年国家科委制订遥感科技发展规划以来,遥感信息技术逐步应用于国家决策、土地资源调查、环境保护、灾害监测、国防建设等各个领域,为人类认识国土、开发资源、监测环境、研究灾害以及分析全球变化提供了新的途径。近年来,全国从事遥感的企事业单位发展势头迅猛,利用遥感技术开展科研及工程应用类项目日益增多,各级测绘、土地、林业、农业、水利等相关企事业单位,对于遥感技术应用及二次开发等人才结构与人才素养的需求也在不断快速增长。目前遥感专业的应届毕业生备受用人单位青睐,2015年本科应届生的就业率达到91.74%。此外,全国有120多所高等院校的农学类、地理科学类、测绘类、土地资源管理类等专业均设置了与遥感相关的课程。随着就业市场竞争日趋激烈,企事业单位致力于提高自身的技术与综合水平,也不断要求遥感技术人员需熟练掌握常用软件信息处理技术(如Erdas,Envi、PCI及Matlab等),同时具备应用和创新能力。因此迫切需要高校遥感课程向实践应用和创新能力方向改革,以便满足国家各个领域对于遥感专业技术人才的需求。

一、土地资源管理类遥感课程教学存在的主要问题

遥感课程是高校土地资源管理专业本科生专业基础课,致力于培养学生学习遥感图像处理与应用的基本理论与处理技术,熟练掌握图像解译与计算机分析的能力,能在国土、城建、农业、房地产及相关领域从事土地调查与评价、土地利用规划、地籍管理等领域的专业技术人才。目前该课程的教学主要存在以下几个方面的问题:

1.缺少与专业学科发展相融合、学生基础相适应、理论与实践相结合的特色教材。目前,各高校沿用的理论教材中,陈述彭、赵英时及孙家m主编的教材适合遥感专业,梅安新的遥感导论适合在非遥感专业中普及。近年来,相当一部分土地资源管理专业教师借助遥感信息处理技术在全球变化、土地资源调查与评价、土地利用规划、节约集约用地分析、土地整理与复垦、耕地保护、农村居民点演变、宅基地退出机制、新型城镇化、生态响应机制等科研领域取得了良好进展,但目前使用的教材在应用方面的介绍尚没有纳入近年来的相关热点与研究成果,沿用教材与本专业特色之间缺少衔接。

2.课程实践方式单一,未能充分发挥学生学习的积极主动性。遥感课程的主要特点在于理论与实践高度结合,通过理论与实践的结合可以使学生更好地掌握抽象的理论知识,并能够较快地培养起软件操作和实际应用能力。由于学时所限,目前多数高校的遥感课程设置45学时,其中实践课程15学时左右;理论教学内容为实践教学内容的两倍,实践教学也以常规上机操作为主。遥感课程的实践环节应该同时包括上机操作和野外实地考察。通过一定课时的野外实践,学生们可以更清楚地明了遥感图像目视解译与地物类别之间的内在联系。此外,遥感课程缺少与专业发展相结合的科研项目及实践案例的讲解与练习,使得学生大多停留在书本上理解知识点,即便学会了简单的上机操作,也难以深入掌握理论知识并灵活运用到真实案例中,一定程度上抑制了学生创新能力的提升。

3.实验所用的遥感图像数据不够丰富,加大了实践教学中图像对比、融合及变化等分析的难度。部分高校购买了多种不同分辨率的遥感影像数据并建立了影像数据库。然而仍有一些学校的地学类专业缺少实验科目所需要的遥感影像数据,大部分依旧采用地理空间数据云,USGS等网站的免费数据,这些免费遥感影像数据的精度达不到足够的标准,难以让学生充分认识不同影像数据的特点及用途,不利于学生对于遥感图像处理技术与方法的掌握。

综上所述,遥感图像处理在教学过程中需结合具体案例,从课程结构、内容体系、教学手段等方面进行调整,使课本知识与实操紧密结合。同时,还可以通过安排学生们适当学习相关的软件二次开发,培养学生的技术创新、自主学习与实际应用能力。

二、遥感课程建设与改革探讨

1.加强土地资源管理类遥感教材建设,更新遥感图像处理与应用教学内容体系。结合当前社会对于遥感应用领域人才需求进一步更新教材,修订完善教学大纲,开展基本原理教学内容、体系和方法改革的讨论和研究,编写出版具有本专业特色的课程教材。教材可从绪论、理论基础、应用技术及实际应用这四个部分编写。绪论部分,在对遥感的基本概念、遥感系统进行阐述的基础上,结合当前国内外的热点领域、方向、经验及成果展开叙述,并进行对比分析,力求学生掌握遥感在土地资源管理领域的应用趋势。理论基础包括遥感的物理基础(地物波谱原理;多光谱遥感、高光谱遥感、微波遥感数据的本质区别)以及平台概述与传感器原理的介绍,通过问题引导及应用举例的方式,使学生熟悉地物电磁波谱特性并了解成像原理。应用技术包括图像预处理(图像辐射校正、几何校正、图像增强及融合)、图像目视解译(目视解译原理与方法、认识图像识别特征、遥感像片判读)、图像的计算机解译(模式识别原理;监督分类与非监督分类;多种特征提取常用方法)及变化检测四大部分,实习设计部分包括ENVI/ERDAS软件在b感图像分类中的应用、遥感与GIS、RS集成应用等内容。编写教材时,应注重各种方法的基本原理、特点、适用范围等,强调掌握技术原理和方法及软件实现手段。最后再将目前国内外在土地资源管理领域的实际案例放进遥感应用章节中。

2.实施多样化理论教学方式,充分调动学生学习兴趣,提高理论教学效果。基础知识教学时,教师们应改变传统的教学习惯,通过多媒体教学、互动式教学、课堂讨论等多样化理论教学方式的交叉使用,调动起学生的学习积极性,培养学生的实操能力,并构建起一种师生良性互动的有效机制。加强对学生学习方法的关注与指导。在理论学习中引导学生自主思考,为学生营造有利于其自主创新学习的课堂氛围,提供生动而具体的材料,培养起学生自主学习的积极性,使学生带着兴趣主动参与到课堂教学中去。新型的课堂教学应强调学生间的互动,可以给学生小组一定的时间就某个有价值的关键问题进行讨论,并在课堂上有各小组代表进行交流,在积极与他人互动讨论中加深对知识的理解。教师在此过程中主要扮演活动指导者的角色,同时也是活动平等的参与者,为遇到难点的学生提供帮助与建议。教改应倡导一种“自主学习课堂”的教学模式,该模式下理想化的学生参与课程流程应是“在预习中提出疑问―在交流中自主探究―在教师讲解中反馈问题―在得出结论后重新消化知识”。在理论教学完成后,再对主要知识点进行串讲,并分析其中存在的问题及将来的解决土建,从而让整个教学体系趋于完整,教学过程有的放矢。

3.增加上机实践与野外实践环节,促进教学与科研的结合,实现理论与实际的对接。为了提高学生实操能力,实践课程的安排应遵循从简单到复杂的原则,在遥感课程课堂教学中,穿插一定课时的上机操作与野外实践课程,遥感数字图像处理涉及的原理和算法很多,因此上机实践环节需要教师将课堂教学中的理论知识与上机实验教学中的软件操作紧密结合,使学生真正理解并熟练掌握遥感图像处理的重要功能。需要与课题讲授的内容相穿插的实践操作部分包括:辐射校正与几何矫正、图像增强处理、目视解译、计算机分类以及图像变化检测。实验课通常使用Erdas或ENVI软件作为平台,并采用AVHRR、MODIS、TM、SPOT、QuickBird等多种分辨率的影像作为实验数据,对应不同的理论模块逐一进行各项实验内容的演示与操作,学生们在教师引导下完成实验内容,并及时收集学生们的实验结果,了解学生对于实验内容的掌握程度,并及时其中存在的问题予以说明,为下一轮实验教学总结经验。实践表明,学生们参与上机操作的意愿较高,对于实验过程中遇到的问题能够及时向教师反馈,实验效果良好。这种理论知识和实验内容相互交叉、反馈式学习的方法提高了学生们对于遥感图像处理软件的操作水平。

野外实践教学重在培养学生正确认识不同地物的反射光谱特征及其差异,帮助学生掌握地理学、土地资源学、地貌学、城市规划等相关课程的原理,培养学生野外发现问题、分析问题和解决问题的能力,掌握对考察地区的地理位置、自然条件、经济区位、地形地貌等内容的综合考察流程与方法,满足现阶段土地资源管理专业遥感课程、土壤地理学课程、地貌学课程等实践教学的需要教学与科研需要。

在制订野外实践教学计划时,要正确处理好理论教学、上机实践与野外实践教学之间的关系,将野外实践教学作为遥感图像处理课程中的有机部分予以统筹安排,制定相应的野外实践教学计划,编写野外实践教学大纲,切实提高野外实践教学的质量与效率。

4.改进教学环境资源,加大软硬件的投资,进一步完善师资队伍建设。由于受到实验教学条件和师资等因素的限制,遥感专业旧有的传统教学模式与实践课已不能满足当前教学发展的需要。因此教学环境的更新建设将是教学改革的新重点,也会成为传统教学的有力补充。具体来看,教学环境的改革应主要集中在加大软硬件的投资建设与加强师资队伍建设两个方面。软硬件条件的好坏是取得良好教学效果的基础,对于优化教学设施与环境,提高学生实践操作的兴趣及重视程度都起着至关重要的作用。因此,学校应重视遥感图像处理专业实验室的建设,配备大容量、高性能的计算机硬件以及Erdas、ENVI、Arcgis、PCI等专业处理软件,为实践教学打下良好的基础。另外,部分院校土地资源管理专业缺少遥感精品课程,可以通过尽快组织精品课程申报与建设,整合土地资源管理专业实验室的课件资料、教师队伍、遥感数据、科研成果、实际案例及硬件设施等各项资源,搭建网络学习平台,推广发展网络学习,保证教师与学生之间及时有效地进行信息交流和共享,大大提高教学效率。

对任何课程来说,师资队伍关系着教学改革成败以及教学效果的好坏。学校应提高教师的准入门槛,一线教师应达到研究方向紧跟学科前沿,授课方面不枯燥乏味,授课过程中能与学生积极互动,对实践课中出现的问题能够快速解决等基本条件。学校还应努力提高在职教师的专业知识水平,秉持“请进来、走出去”的工作思路,为教师参与科研项目提供更多的机会,以期拓展教师培训渠道,为课程改革提供支持,提高本课程教学队伍的整体水平,形成一流的教师团队。除此以外,可以继续加强教研教改的研究,通过教改促进教学水平的提高,提高教学质量,深化教育教学改革。还应加强科研与教学的相互促进,并引导学生开展大学生创新课题申报,使学生以小组团队方式共同研究土地资源管理领域的热点问题,达到以项目促学习的目标,增强学生学习创新能力。

三、总结

遥感图像处理是当前国土资源、环境监测、灾害预警等领域的重要应用技术之一。在新技术日新月异的今天,航天技术的快速发展为遥感发展与应用带来了难得的黄金阶段,遥感业务所服务的对象也因此不断得到扩展。遥感课程作为时下最热门的学科之一,各大高校应更新教学手段与方法,致力于培养适应国民经济发展所需要的遥感专业技术创新与应用人才。高校遥感课程教学改革应立足于常年教学经验与科研成果,结合院校的专业特点,针对教学内容、教学环境、教学方式进行探索。我们应对传统理论与实践教学脱节的教学方式予以改进,通过课堂教学、上机操作与野外实验教学有机结合、相互交叉、及时反馈的方式指导学生掌握理论知识与操作技能;采用教学传授与科学研究联合培养的模式,指导学生参与具体的科研与实验项目,使学生能具备一定的程序开发素养和技术创新能力。在未来的教学实践中,遥感课程的教学将不断予以调整与完善,丰富教学手段,适应遥感学科的发展,并能够基于当前社会与市场对遥感技术人才的需求,不断为社会培养理论知识与实践能力都达到标准的全面型人才。

参考文献:

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遥感课程论文范文第7篇

关键词:遥感课程;互动式教学;培养目标

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)27-0131-02

遥感是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术[1]。遥感技术作为信息获取与信息更新最重要的技术手段,成为地球环境资源的调查和规划不可缺少的有效手段,是实现“数字地球”的重要技术支持[2]。

遥感课程是河南财经政法大学资源与环境学院设置的必修核心课程之一,学校人才培养方案规定本科学生到大三才进行专业选择,大一、大二进行基础课学习,根据这一特点,学院将遥感课程分为《遥感概论》和《遥感图像处理》两门专业课分别进行,其中《遥感图像处理》在大二上学期进行,针对全院所有该年级的学生讲授,而《遥感概论》等学生进行专业选择后,在大三讲授,因此,《遥感图像处理》课程教授质量的好坏,对学生培养GIS专业素质、建立GIS专业课学习兴趣以及根据自身特点合理进行专业选择至关重要。

因此本文针对学校要求、课程自身特点、学生对遥感没有任何基础等现状以及未来学生如何进行专业选择等问题,分析了我校当前遥感图像处理教学中的不足,结合本校教学条件、遥感课程教学大纲及国家对地理信息系统专业人才培养要求,对进行互动式遥感图像处理课程的教学方法进行探讨。

一、传统遥感教学中存在的问题

1.教师为中心的讲授方式。传统的遥感课程讲授过程中,都以教师为主导,整堂课教师一直在讲,学生只是坐着听,多采用“灌输式”或“填鸭式”方式进行,这种常用的教学模式,在当前提倡培养学生创造力的大学教育中存在明显的不足――师生之间缺乏有效互动,课堂气氛沉闷枯燥,教师和学生,尤其是学生,在课堂上的积极性无法被充分调动和激发出来,学生一直处于被动的学习状态。另外,目前多数老师以PPT作为授课辅助方式,而PPT的制作很多时候也只是直接把课本知识点简单地抄写到PPT上,使得课件知识点过大,加上为完成教学任务,讲得速度过快,往往没有留下学生独立思考问题的时间和空间,导致学习过程中存在惰性,缺乏激情和主动性,这种情况下很多学生在课程结束后,对课程内容缺乏整体把握,对知识无法系统理解,教学效果不理想。

2.理论和实践教学环节脱离遥感是一门实践性很强的专业,需要学生具有很强的动手能力,才能满足日后的工作和学习要求。实践课程是理论与应用的桥梁纽带,与理论课相比,学生对实践课兴趣更大,因为基于理论知识进行的实践课得到实验结果,极大增强了学习的成就感。而当前教师重视理论方面的教学,过多强调理论的重要性,对实践教学课重视程度不够,理论与实践教学比例不当,实践课教学模式单调,教学模式呆板,对实践教学重要性的认识不够。据统计,我国高校GIS专业遥感课程实验课时占总课时的比重均不超过30%[3],实践课时偏少,使得学生无法真正熟练掌握实践课的基本技术和方法,导致学生无法理论联系实际,纸上谈兵,最终创新能力和动手能力被弱化甚至埋没。

3.考核方式单一化。目前,学校规定该专业课程的期末考核方式是“期末闭卷考试成绩(占70%)+平时成绩(占30%)”,这种考核方式基本上还是“一张考卷定终身”,而遥感课程是实践性很强的课程,此种方式不能真正达到检验学生成绩的目的,学生只要记忆力强,肯死记硬背,完全可以得到好的分数,达到合格甚至优秀的成绩,而对于真正反映学生水平的实践能力根本无法体现,因此根据遥感图像处理课程对学生实践动手能力要求高的特点,改变以往考核方式,有针对性地制定考核内容和方式,是避免“高分低能”的有效途径。

二、互动式教学改革与实践

1.“避轻就重”式教学内容的调整。针对当前该课程在教学中的问题,结合培养目标和社会发展对GIS人才的需求,对课程的教学内容以及实践软件等方面进行了调整。在教学内容方面考虑到学生是初学,没有任何基础,重点讲授遥感的基本理论和方法,对于比较复杂的公式和概念理论让学生了解即可,该部分内容可以等学生专业选择后继续学习;同时对于新学习的基本理论和方法,匹配相关的实践操作课程,这样调整后,课程内容就会重点分明,学习起来“有的放矢”,另外,理论和实践课内容由一位教师讲解,有利于学生建立系统的知识体系,“理论联系实际”更紧密,有利于学生理解和掌握,同时易于培养学生对GIS专业遥感课的兴趣。而对于遥感软件的学习,由以往仅学习ERDAS软件,变为学习ERDAS和ENVI两个软件,这样可以让学生多掌握几种软件操作,拓宽知识面,加强技能培养。

2.“兴趣驱动和问题探究”导向下启发式教学方法的实践。兴趣是最好的老师,是学习的最大动力,因此通过培养学习兴趣提高学生学习的积极性和主动性,是有效的方法。采用“兴趣驱动和问题探究”的教学方法,可以极大地激发学生学习的积极性。课堂讲课时,结合教学内容,制作当前热点问题,比如“全球变暖”、生态环境变化等遥感图片,让学生能够从视觉和感知上认识到遥感的重要性。同时,在讲解过程中,要注重将现实生活中能体会或观察到的问题和授课内容相联系,适时提出相关问题,激发学生好奇心,然后让学生带着问题思考、听课、学习,在适当时机下,找学生回答问题,提出自己的见解和看法,在这个过程中,教师可以与学生交流讨论,循序渐进地引导学生,实现学生对知识的理解和掌握[4];另外,课程进行到一定程度,在学生对遥感课程有一定的理解基础上,教师可以提出当前与遥感相关的前沿和技术等相关问题,让学生分组学习,然后课下查阅资料,课堂上让学生上讲台进行讲解,师生共同进行讨论、交流,以培养学生自主解决问题的能力,同时较大地激发了学生积极性。

3.互动式实践教学的改革。传统的实践教学环节,一般采用教师教授完毕、学生实验的方式,很多时候,学生只是按部就班地“照猫画虎”、“按葫芦画瓢”,并不知道其中操作的理论意义。因此,采用任务驱动学习法,理论联系实际地进行互动式实践教学改革。主要过程分为:教师根据理论教学内容设置相应的学习任务,学生独立解决任务,师生互动式讨论交流,学生再次重新完成任务,学生代表讲台上演示学习结果,师生一起回顾和讨论所学实践任务[5,6]。在这个过程中,教师把数据和参考资料发给学生,让学生先自行独立思考和解决实践问题,尝试性上机解决问题,教师在一旁静静和耐心地关注学生解决问题的方法和遇到的困难,并不断鼓励学生自主解决问题,进而和学生以讨论式的方法集中讲解和分析问题。然后让一名学生,上讲台把刚才的任务在讲台上在演示一遍,共同学习,在整个教学和学习过程中,教师可以发现多数学生存在的普遍问题,针对问题进行重点讲授与解释。最终,整个学习过程结束,老师带领学生回顾实验的所有内容和整个过程,同时指出所运用的理论知识,并回答学生提出的问题。通过上述教学过程,激发学生自主学习的兴趣,培养学生独立思考和解决问题的能力,还可以加强师生之间、学生之间的团队交流合作经验。

4.采用“平时成绩(占60%)+期末开卷考试成绩(占40%)”的方式。在考核方式上,使用期末开卷成绩与平时成绩相结合的方式,其中,开卷成绩所占比例为40%,平时成绩所占比例为60%。其中,平时成绩由学生“文献总结+实验报告+小组报告+个人专题报告+平时讨论和实践表现”成绩构成[7],采用的主要方式,比如,对文献总结这部分教师先讲解如何进行,然后学生自主选题完成,写作必须严格按照河南财经政法大学本科毕业论文的格式和规范进行;对小组报告,要求每组派代表就本组专题报告进行课堂展示,接受任课教师和所有同学的提问;除此,鼓励学生就个人感兴趣的领域作专题报告。

三、结语

教与学之间的良好互动,坚持“以学生为本,培养创新精神和实践能力”,培养高素质创新人才是当前大学的根本任务。本文根据学校、学生和教师的当前现状,根据需求精心设计教学内容体系,改变传统的理论课和实践课教学方法,改革惯用的考核评价标准,激发学生的学习兴趣,培养学生独立思考和动手能力,促进学生团队协作意识培养,实现教学质量的提高。

参考文献:

[1]梅安新,彭望,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2010.

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[5]张伟锋.任务驱动,激发兴趣,达成任务:中等职业学校计算机专业课改初探[J].职业与教育,2009,(11):58.

遥感课程论文范文第8篇

关键词 防震减灾 遥感地质学 教学改革

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.12.045

Abstract The article elaborate the of teaching content reform through updating instruction content, establishing scientific content system of earthquake prevention and disaster reduction, reforming the experimental teaching system and experimental teaching content. This paper also propose to improve teaching methods by the implementation of heuristic teaching, using computer network technology platform, diversified evaluation methods.

Keywords earthquake prevention and disaster reduction; remote sensing geology; teaching reform

0 引言

防目萍佳г菏侵泄仅有的以防灾减灾高等教育为主的新升本科院校,学院2008年开设地质学专业,该专业于2012通过教育部本科专业合格评估。地质学专业是我院培养防御地震与地质灾害专门技术人才,以防震减灾为特色的专业。“遥感地质学”是一门将遥感技术与地球科学结合在一起的应用性很强的课程。①目前国内各地质类院校纷纷开设了此课程,教学内容由遥感原理理解、遥感图像分析和遥感应用三部分组成,学院自2010年开设“遥感地质学”课程以来,教学内容设置和其它地学院校毫无差异,没有突出防震减灾专业特色。为防震减灾类专业设置的遥感地质学课程,它的教学内容和重点都应该和其它院校的该课程有所区别,要求学生不仅要掌握遥感技术的基本知识以及遥感技术在基础地质中应用,还要求学生深入地了解遥感技术在防震减灾方面的应用,包括利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别,利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用以及高分辨率遥感数据的地震灾害应急和快速评估。遥感地质学作为防震减灾类专业的一门专业必修课,在对学生的培养中起着至关重要的作用,其教学内容和教学方法也需要在传统遥感地质学教学上有所改进,才能适应防震减灾类专业人才培养的需要。

本文将从教学内容、教学方法和手段等几个方面入手,并结合我院实际情况来阐述防震减灾类专业遥感地质学教学改革的总体思路。

1 教学内容改革

1.1 与时俱进更新教学内容

教材是知识系统性的总结,也是教师进行教学的基本材料。表1统计了我国20世纪80年代该门课的教材出版情况,从表1可看出专业教材的出版周期较长,而遥感技术发展速度非常快,在地质学中的应用也向立体化、多层次、多角度、全方位和全天候方向发展,从而使教材中的内容具有明显的滞后性,很多最前沿的新技术方法和新知识应用案例没有实时写入教材。学院2010年开设遥感地质学课程以来,根据当时教材出版情况,选用1994年朱亮璞编写的遥感地质学。随着20多年遥感的快速发展,特别是进入21世纪后,高分辨率卫星的频繁发射,出现了多种类型的高精度遥感数据以及相应配套的数据处理软件和方法,致使教材中的第三章遥感图像类型和特性和第四章遥感图像处理都明显不适用于直接教学,需要教师查阅资料补充教学。2015年底遥感地质学作为校级重点课程来建设,通过课题组老师的商议决定从2016学年开始更换为最新出版的2013年田淑芳主编的遥感地质学。即使是更换了新教材,随着航空业的发展,每年都新增不少类型的遥感数据、处理方法及新的应用,需要授课老师与时俱进地更新教学内容才能取得更好的教学效果。

1.2 科学构架以防震减灾为特色的教学内容

由于防灾科技学院地质学发展的历史较短,没有专供防震减灾专业使用的《遥感地质学》教材,前几年的课堂教学也基本按照教材的前八章来讲授,没有突出防震减灾的特色教学内容。因此今后的教学应从国内外遥感技术在防震减灾应用相关的重要的学术期刊、研究项目等参考资料中精选出遥感图像分析和遥感应用两部分教学内容,从而构建出服务于防震减灾专业的科学合理的遥感地质学课程体系和教学内容。引导学生课下时间主动查阅在防震减灾研究领域中遥感技术应用的相关资料和文献实例,开阔学生的视野,培养学生自我查阅资料的能力和学习的主动性,从而提高学生的综合素质。并以“宽口径、厚基础、重素质”为原则,选取能够激发学生独立思考能力、解决实际问题和创新能力的地震遥感发展前沿动态的教学素材,倡导学生以多种形式参与讨论与防震减灾相关遥感地质学问题。

1.3 改革实验教学体系和实验教学内容

实验教学是遥感地质课程教学的重要组成部分,也是学生实践技能培养的关键环节,②通过实验教学环节,使学生们真正掌握应用遥感技术解决地学问题的工作原理、方式和流程等。我院地质学专业从2010年开设“遥感地质学”课程,2013年建成地貌第四纪与遥感实验室,同年秋季学期开设遥感地质学实验教学内容,实验项目是参照其他院校同类课程所开设的,现阶段教学体系只包括10学时的实践课,内容包括立体镜的使用(1学时)、典型航片的地貌解译(1学时)、ENVI软件的使用(4学时)、岩性和断裂的解译(4学时)。由于没有结合本校的地质学专业服务于地震行业的特色与学生的实际和社会需求来进行,因此实验教学的效果不佳。2016学年课题组重新修订教学大纲,实验学时由现阶段的10学时增加到16学时,在原有的实验内容上了增加利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别(2学时),利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用(2学时),高分辨率遥感数据的震害调查、应急和快速评估(2学时)。

2 教学方法和手段改革

教学内容是选择教学方法和手段的依据,遥感地质学课程教学内容集传统理论文字知识和大量现代遥感图像为一体,针对理论文字进行阐述应选用传统教学方法,而针对现代遥感数据应用于防震减灾专业则需要采用现代教育技术。因此该课程教学过程中需传统教学方法和现代教育技术两者互相结合,互相补充。

2.1 创设问题情境,实施启发式教学

教师应在课堂中采用讲授法和师生专题研讨法来改变传统的填鸭式教学,为了实施启发性教学,教师在课程的不同阶段创造性地设计一些学生力所能及的问题,激发学生的学习积极性。例如在讲第二章遥感物理基础时可以提出“遥感图像上的颜色和地物是一一对应关系吗?”“为什么?”这种开放性的问题,可以激发学生的想象,让学生从遥感的基本原理去思考问题。实践证明学生都能基本抓到问题的要点,最后将不同章节的内容联系起来,回答了这个问题学生就能把第四节地物波谱特征、第三节遥感常用波段设置和第五节遥感图像色彩三节内容有机的联系在一起。理解这三者的关系也就为后面遥感目视解译打下基础,在后续的遥感解译中学生就能轻松掌握遥感影像上地物的颜色不仅和地物自身的性质有关也和所选数据的波段有关,通过这种创造性的设置问题,大大提高了教学效率。

2.2 利用计算机网络技术平台,丰富教学手段

随着现代网络科技的快速发展,应利用多媒体与现代动画技术相结合来进行遥感地质学课程教学。针对遥感地质学中的遥感理论部分的重点和难点在教学方案设计时除了利用多媒体技术图文并茂地进行讲解外还可采用现代动画技术进行展现;针对遥感在地质上应用部分,应设计与理论教学内容相匹配的计算机解译分析专题,取代当前简易的纸质卫星影像的手工解译。应利用一些免费的高分辨率卫星图片例如Google Earth来获取教学数据,同时收集与活动断层研究、地震震害评估、区域调查及地震预报中发挥重要作用相关的遥感地质学教W信息。计算机网络技术是丰富教学内容的主要手段,也是提高学生对具有防震减灾特色遥感地质学的兴趣和加深学生对地质现象理解的重要途径。

2.3 实施多元化考核方式,合理分配考核权重

以转变观念为先导,树立以就业为导向、以能力和素质考核为中心的课程考核观念,全面考核学生的能力和素质,突出能力本位,真实反映学生应用能力的培养水平。③遥感地质学是一门理论与实验相并重的课程,理论是基础,实验是重点,传统的卷面考试对理论内容部分考核效果较好,而实验部分笔试却很难考核出学生对知识的掌握能力,需要加强学生的动手能力的考核。因此,在课程考核方面,考虑从原来的单一的理论考核转变到采取“平时成绩30%+实验技能30%+期末考试40%”相结合,在考试内容上注重基础理论和能力的结合。通过实施多元化考核方式,以考核促教学,形成“教、学、考”的有机互动,从而达到更好的教学效果。

3 结束语

遥感地质学作为防震减灾专业的专业必修课程,需要全面深入地进行教学体系改革,其内容应实时更新并突出防震减灾特色,同时应加强实验教学和建立完善的实验教学体系。此外通过教学方法与手段改革,高清晰度的航片卫片资料的使用,激发学生对遥感技术理论学习的兴趣,自主地参与各个教学环节,改变考核方式使学生更加重视培养空间思考能力和实际操作能力,为今后从事地震监测预测和应急救援工作打下坚实的基础。

防灾科技学院2016年度院级教研项目:地质学专业活动构造遥感信息分析实践模块建设研究(JY2016B01)和防灾科技学院第九批重点建设课程项目共同资助

注释

① 张雷,张学娟,柳波.石油特色专业《遥感地质学》课程的教学改革思路浅析[J].赤峰学院学报:自然科学版,2012(22):232-233.

遥感课程论文范文第9篇

关键词: 双语教学; 遥感数字图像处理; 遥感; 地理信息系统

中图分类号:TN911.72 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2016)10-73-03

Preliminary discussion on the bilingual teaching of remote sensing digital image processing

Chen Fengrui

(College of Environment and Planning, Henan University, Kaifeng, Henan 475004, China)

Abstract: Remote sensing digital image processing is one of the key courses in geographic information system specialty. Considering the characteristics and teaching status of its bilingual teaching, this paper presents a series of reform measures to promote the students' learning interest and enhance their understanding abilities, including optimizing teaching contents, improving teaching methods, and improving examining evaluations etc. These will give references to others who also want to run bilingual teaching.

Key words: bilingual teaching; remote sensing digital image processing; remote sensing; geographic information system

0 引言

遥感是20世纪60年代以来在地球科学、测绘科学、空间科学、电子科学、计算机科学等学科交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门综合性对地观测技术。随着国内外一系列遥感卫星的成功发射,多种类型的遥感影像被获得,这些数据已广泛应用于农业、林业、气象、水文、军事、地质、海洋、环保等领域,成为人们生活的一部分,不断改变着人类对世界的认知。目前国内已有140多所高校开设了地理信息系统本科专业,遥感数字图像处理是该专业的核心课程,一些专家结合本单位的实际情况已对该课程的教学改革和实践作了大量的研究和探索,极大地提高了该课程的授课水平。

然而对遥感数字图像处理双语教学来说,其还处于探索阶段,尚未引起足够重视。双语教学是指对教学大纲中设定的课程使用两种语言授课,为了实现与世界一流大学的交流与合作,培养具有国际竞争力的复合型人才。2011年9月,国家教育部《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若干意见》明确提出今后本科教育20%以上课程必须采用双语教学。和其他双语课程一样,该课程目前同样遭遇双语教学内容、师生英语水平、教学方法以及考核方式等方面的问题。本文旨在对这些问题进行初步的探索和讨论,以增进学生对遥感科学问题的理解,提高学习兴趣,这对提升遥感数字图像处理双语教学质量具有重要意义,同时可为同类院校该双语课程的开设提供一些参考。

1 教学内容优化

与传统教学不同,双语课程选择教材要兼顾中英文内容。为了避免学生初次接触双语课程的不适,确保该课程由传统教学模式平稳过渡到双语教学,我们分别选择了一本中文和一本英文的教材,以英文教材为主,中文教材为辅。目前比较有代表性的遥感数字图像处理英文教材有:John R. Jensen的《 Introductory Digital Image Processing》[1]、John A. Richards等的《Remote Sensing Digital Image Analysis》[2]、Robert A. Schowengerd的《Remote sensing: models and methods for image processing》[3]等。通过对这些教材进行详细的内容对比和结构分析,并综合考虑学生的接受能力等因素,选择John A. Richards的教程作为英文教材,该教材已重印到第5版,被国外高校广泛采用。中文教材则在对比分析钱乐祥编著的《遥感数字影像处理与地理特征提取》[4]、韦玉春等的《遥感数字图像处理教程》[5]和朱文泉等的《遥感数字图像处理》[6]等教程基础上,选择韦玉春主编的教程作为中文教材;此外,针对这些教程注重理论算法,对算法引导相对不足的弱点,我们又借鉴了冈萨雷斯等的《数字图像处理》[7],利用该教程翔实的实例,加快引导学生对遥感数字图形处理算法的理解。通过对以上教材内容的消化吸收,理论课内容安排见表1,兼顾课程内容的完成性与逻辑性。在完整性方面,该课程涉及遥感影像的整个处理流程,包括预处理、增强、信息提取、以及信息应用等内容;依照处理流程顺序来设置课程使内容之间更具逻辑性;为了便于学生学习,设置第四讲遥感图像变换,主要讲授光谱域变化(主成份分析等)以及空间域变换(傅立叶变化、小波变化等)等内容,为接下来频率域影像增强和遥感影像融合等内容的讲解提供知识铺垫。

遥感数字影像处理也是一门实践性很强的课程,实验环节同样非常重要。实验课中,在老师指导下,学生利用遥感图像处理软件完成遥感影像处理,从而进一步理解和掌握遥感图像处理的原理和方法。目前,国际上主流的遥感图像处理软件有ENVI、ERDAS以及PCI等,每个软件均有各自的特点。本课程采用ENVI作为实验软件,原因在于:①ENVI是基于IDL语言开发的,它允许用户根据自己的特定需求对软件的特性和功能进行扩展或自定义,这是其他遥感软件难以比拟的;②自2007年开始,ITT Visual Information Solutions与ESRI公司开展全面战略合同,所以ENVI完全支持ArcGIS的GeodataBase等数据格式;③IDL是一种专门针对图形图像处理与可视化的高级语言,选用IDL进行教学能快速提高学生的编程能力和对处理算法的理解力。鉴于实验课时的限制,无法对所有内容逐一实验,基于理论课安排,同时参照在《ENVI遥感图像处理方法》[8]等教程基础上,选择遥感数字影像处理中最重要的实验作为教学内容,以问题为导向培养学生的学习兴趣。遥感数字图像处理实验课程设置为24个课时(表2),内容大体分为两类:验证性实验和综合性实验。验证性实验加深和强化学生对遥感影像处理基本理论、方法的认识,如影像校正、影像分类等;综合性实验强化和升华验证性内容,要求学生能够综合利用多种影像处理方法来解决某一问题,如利用遥感影像研究某区域土地利用变化,该实验涉及影像预处理、增强以及分类等多种处理技术。

2 完善教学方法

2.1 教学方式

教与学相互促进,传统授课模式以老师讲解为主,学生处于被动学习状态,难以调动他们的学习积极性。双语教学要注重引导,以问题为导向,采用启发式、讨论式、研究式、互动式等授课方式,引导学生深层次、多角度地思考问题,从而激发他们学习的主观能动性。通过社会关注的热点以及与我们生活息息相关的事情引出遥感所要解决的问题,使学生感受到知识的价值和重要性。例如通过确定耕地减少问题引出遥感影像分类和变化监测技术,接下来对这些技术进行详细的讲解和分析,让学生明白利用这些技术对不同时像TM影像分析即可解决该问题;最后在实验课上让学生进行具体实践,进一步增强他们对遥感数字图像处理的理解和认识。在课堂结束时把一些相对简单及次要的问题抛给学生,让他们通过课下查阅资料,上网等途径提出解决方案,在接下去的课堂上讨论,之后老师再做详细的阐述,如此培养学生独自解决问题的能力。

2.2 语言引导

双语教学不仅要求教师精通专业知识,而且具有较高的英语口语水平,能够熟练地用英语表达。遥感数字图像处理双语课程安排在第五学期,通过前四个学期大学英语的学习,大部分学生通过了国家英语4级或6级考试,具备学习双语课程的语言基础;然而中国学生英语听、说、读、写四项能力中,听和说的能力最弱,这将严重影响双语课程的效果。英语听力的提高是一个漫长的过程,不但需要学生在课外多下工夫,教师的语言引导也至关重要。教师备课时一定要弄准相关单词的读音,确保课堂上正确发音,否则会误导学生,同时引导学生从最基本的单词开始,规范读音,不断练习,这样方可听懂课堂内容并提高听力水平;其次,要求学生提前预习课程内容,通过查字典等手段解决生词,理清专业单词的读音及汉语意思,并逐句理解课文内容,逐渐提高他们的阅读能力;此外,鼓励学生在课堂上使用英文来回答问题及讨论问题,通过不断的“说”来提高他们的口语能力。专业课双语课程的学习是促进学生提高个人外语水平的一个重要途径,为他们进一步学习打下坚实的英语基础。

2.3 建立兴趣小组

建立兴趣小组,鼓励学生自主学习和研究。兴趣小组的组建采用自由组合原则,每组5-6人;小组成员在实验结束后发表自己的观点,讨论该实验的重点、难点以及注意事项,并共同完成实验报告。在综合性实验部分,老师不再统一设置实验题目,每个小组根据其兴趣爱好自行选择题目,独自收集实验数据和资料,制定实验方案,并最终完成实验,而教师只在必要时及时地介入。通过组建兴趣小组,培养学生参与科研的兴趣以及独自解决问题的能力。

3 考核方式

当前很多高校把期末考试成绩作为学期考核结果,导致许多学生平时不努力,仅在考前突击,难以反映其真实水平;而国外大学通常将考试分为若干次,每次考试的成绩按相应比例计入最终成绩,这样做可有效避免上述问题。为此,环境与规划学院从2015年开始引入期中考试,由期中、期末考试以及其他考核等共同决定最终的考核成绩。

考核方式多样化,除期中和期末考试外,还将平时考勤、实验考核、实验报告等内容纳入最终的成绩计算。我们采用如下考核形式:考勤占10%,实验及实验报告占20%,期中考试成绩占30%,期末考试成绩占40%。由于该课程是双语教学,因此在考核中也应得到体现,例如期中和期末考试的部分试题以英文形式出现,要求学生同样用英文作答。实验考核从实验内容中随机选取,每个实验均设置考核要点,要求学生在规定时间内完成实验操作,然后根据他们的完成情况评定成绩。

4 结束语

遥感数字图像处理是一门理论性和实践性都很强的课程,实践证明:通过双语课程的学习,学生不仅能系统地掌握遥感数字图像处理的基础知识和一系列处理方法,还能养成良好的英语学习习惯,这为他们走向工作岗位或继续攻读学位奠定了良好的基础。然而双语教学是一个大的系统工程,不仅需要老师具有很强的理论水平,同时要求教师在授课的过程中不断地学习,提高英语能力、完善教学技巧及方法,及时总结教学经验,这样才能更好地引导学生利用遥感专业知识分析和解决问题,逐步培养其独立科研能力。

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遥感课程论文范文第10篇

关键词:摄影测量与遥感;教学改革;教学内容;课时分布

课题项目:本文系2014年重庆建筑工程职业学院教研教改课题-(项目编号:14C10)阶段性研究成果

近年来,社会发展对测绘行业的依赖性越来越大,对技能型人才的需求越来越旺盛,但是又出现了一种很矛盾的怪现象,即用人单位招不到需要的人才而学生找不到就业单位。摄影测量与遥感这门课程理论基础要求很高,理论性较强,同时,理论性又穿插于实践中,实践性非常强。该课程用人单位需求和学生技能状况差别较大,供求矛盾体现得特别明显。

一、高职院校摄影测量教学现状

摄影测量与遥感是重庆建筑工程职业学院开设的工程测量技术专业的一门专业课。我院对该门课的教学要求是“学习摄影测量与遥感的基本知识,了解航测和遥感的基本原理、航测内外业工作内容,掌握其在实际中的应用。”换句话说,学完本门课程,要求学生初步认识摄影测量与遥感的原理和工作方式,具备从事摄影测量内、外业生产工作的基本技能,能够胜任航空摄影测量外业调绘、控制测量和内业立体测图等岗位一线生产工作的技能人才。有调查显示,目前的教学中,教学形式依然以课堂教学为主,教学方式依然是教师讲、学生听,重知识、轻能力,呈现高耗费、低效率的特征[1]。

(一)高职院校学生特点

高职教育面对的学生有自己的特点。他们中大部分是考试分数不高,不适应传统课堂教学方式,不适应逻辑性较强的学科性知识的学习;面对分散孤立的课程知识,不知道哪些需要重点掌握哪些只需了解,以及如何应用,对理论学习的主动性和积极性都不高;他们大多希望毕业后直接参加工作,因而对动手的操作环节非常感兴趣。同时,他们思维活跃,有较强的形象思维,但注意力集中时间不够长,相对来说,适于“在做中学”。

(二)摄影测量与遥感学科特点

摄影测量与遥感是一个多学科交叉的学科,包含计算机图形学、计算机视觉、平差理论、数字图像处理、传感器技术等。这使得课堂教学信息传输量大,包含大量的抽象理论、方法以及图形图像表达。高职学生的一大特点就是理论基础非常薄弱。对他们来说,摄影测量与遥感部分教学内容既抽象又陌生,晦涩难懂,难以达到应有的教学效果。因此,单纯依靠传统的教学方法与手段已经很难达到教学目的,理论教学内容、教学方法、实践教学内容设计与实施等诸多方面都需要进行相应的改变,以满足高职高专培养适合企业需要的应用型人才的目标需求[2]。

二、摄影测量与遥感教学调整

摄影测量与遥感的教学包括理论教学和实践教学两个环节。根据高职教育的特点,理论教学,应以“必需、够用”为原则,实践教学应以能力培养为核心,依托实训教学,培养学生的职业技能[3]。在教学内容上,应当以“单位的需求为我们的目标”,理清改革思路,通过对单位进行走访、座谈、问卷调查等,明确培养目标,整合教学内容,调整知识结构,不断完善教学内容[4]。

我院工程测量技术专业人才培养方案中明确《摄影测量与遥感》这门课程为64个课时,并且没有设置实习周。在这种方案前提下,结合高职学生学习特点,对摄影测量与遥感这门课的教学分为了两部分,一部分是理论教学组织,另一部分是实践教学组织,详见表1和表2,力求在有限的教学课时范围内最大程度加深学生对摄影测量与遥感的理解,推进本门课程的教学。

三、结论

通过教学实践证明,采用本文提出的教学组织方案,通过大量的实习,学生对摄影测量方法、航空影像、遥感影像的认识更为直观,有利于保护高职学生对学习的兴趣,也有利于缩小校企差距,减小了学生从学校到生产单位适应难度,对于设有摄影测量与遥感课程但非航测专业的本门课程的教学,有一定的参考价值。

参考文献:

[1]高琼.高职摄影测量教学改革实践[J].黄河水利职业技术学院学报,2009.7

[2]石雪冬.高职高专摄影测量与遥感教学新思考[J].广东水利电力职业技术学院,2014 .12

遥感课程论文范文第11篇

关键词 遥感专业 遥感二次开发语言 教材建设

中图分类号:G642 文献标识码:A

Study on the Textbook Construction of the Remote Sensing

Secondary Development Language Course

XU Yongming

(School of Remote Sensing, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing, Jiangsu 210044)

Abstract As the knowledge carrier of teaching contents and methods, textbook is very important for teaching efficiency and quality. Based on the teaching objective, content and characteristic of the remote sensing secondary development language course of the remote sensing science and technology specialty, the status of the textbooks for this course was analyzed and the importance of the textbook construction was illustrated. The guiding ideology of the remote sensing secondary development language textbook was presented and the content of the textbook construction was introduced in detail.

Key words remote sensing specialty; remote sensing secondary development language course; text construction

0 引言

卫星遥感是一门新兴的空间信息科学,能够以宏观、动态、快捷的手段获取地球表面信息,对于社会经济和科学研究有着重要意义。2002年教育部正式批准设立遥感科学与技术本科专业,以满足我国对遥感人才的需求。①近年来遥感专业得到了快速的发展,已经先后有武汉大学、南京信息工程大学、北京航空航天大学、长安大学、山东科技大学等二十余所高校设立了专门的遥感科学与技术专业。②③

遥感科学与技术是一个比较新的专业,在学科建设与教材建设过程中存在很多机遇和挑战,有很多问题需要探讨和尝试。④南京信息工程大学(以下简称“我校”)针对遥感科学与技术专业理论和实践能力并重的特点,在遥感原理、遥感数字图像处理、定量遥感等偏重于理论的课程之外,还开设了“遥感二次开发语言”等强调专业编程开发能力的课程,培养学生灵活运用专业软件和编程语言完成遥感图像处理和信息提取任务的能力。然而,由于遥感科学与技术专业起步相对较晚,“遥感二次开发语言”这类比较新的专业课程教材紧缺问题比较严重。教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,是教师教学过程的重要依据和学生学习的重要参考资料。⑤⑥⑦为了提高教学效率和教学质量,需要加强这方面的教材建设工作。本文基于我校遥感专业“遥感二次开发语言”课程的多年教学经验,围绕课程教学目标和教学内容,对该课程的教材建设进行了探讨。

1 遥感二次开发语言教材建设的必要性

“遥感二次开发语言”课程主要讲授目前在遥感二次开发领域应用最广泛的的IDL(Interactive Data Language)交互式数据语言。IDL语言是面向矩阵的第四代计算机编程语言,功能强大,简单易学,在图像处理、科学计算和可视化方面有着独到的优势,其与遥感通用处理软件ENVI的结合,更是为遥感方面的工作提供了强有力的工具。⑧⑨该课程系统介绍IDL编程语言的基础知识及其在遥感相关领域的实际应用,以培养和提高学生利用IDL语言和专业知识去解决具体遥感问题的能力为主要目的。课程共有32个课时,包含16个理论课时和16个上机实习课时,体现了理论与实践并重的特点。

市面上现有的IDL语言编程书籍有三本:《IDL可视化分析与应用》、《IDL可视化工具入门与提高》和《IDL程序设计》。这三本书在介绍IDL基础语法之外,都比较强调数据可视化及工程开发方面。除了《IDL程序设计》之外,另外两本书都没有涉及到科学计算、IDL与ENVI交互编程等方面的内容。《IDL程序设计》对IDL与ENVI交互编程的语法内容说明不够详细,缺乏对函数/过程的参数和关键字的解释,在IDL/ENVI交互编程方面更侧重工程开发的内容,还缺乏遥感专题应用方面的实例,此书更合适作为遥感技术开发人员的参考工具书而不是本科生教材。因此,根据遥感专业学培养目标和“遥感二次开发语言”课程特点,开展此课程的教材建设工作是非常有必要的,这对于提高教师教学效率和学生学习效率具有重要意义。

2 遥感二次开发语言教材建设的指导思想

根据遥感二次开发语言课程的教学目标、课程体系和特点,其教材建设围绕着以下几个原则进行:

(1)系统性。教材结构严谨,层次分明,遵循由浅入深、从理论到实践的原则,各部分有机联系,有利于学生对IDL语言及其遥感应用的掌握。

(2)简明性。简单扼要的介绍IDL语言的基础知识,精心挑选最基本、最重要的知识点,做到知识容量适度,内容紧凑,易于IDL初学者快速入门。

(3)针对性。主要针对遥感学科的需要,对IDL编程知识进行适当取舍,舍去与遥感专业不相关或者相关性很小的内容,保留与遥感关系密切的部分,并强化IDL与ENVI结合的内容。

(4)实践性。教材中给出大量翔实的IDL遥感编程实例,理论联系实际,培养学生使用IDL语言解决遥感实际问题的能力。

(5)多样性。教材的建设注重多样性,除了纸质的主教材之外,还包括电子教案、实习指导书、代码库、数据集等教学资源,形成一个立体化的教材体系。

3 遥感二次开发语言教材建设内容

遥感二次开发语言的教材内容按照三大模块进行组织,共包含9章内容。

第一模块主要是IDL语言的基础语法内容,使学生通过这部分内容的学习能够掌握IDL语言程序设计的方法,正确使用IDL语言编写程序。这一模块包含第1~4章:第1章“IDL语言概述”主要对IDL语言进行简单介绍;第二章“IDL语法基础”介绍变量、数组、字符串、表达式和结构体等内容;第3章“IDL编程基础”介绍过程/函数、控制语句、参数/关键字及变量作用域等内容;第4章“数据的读写操作”介绍文件基本操作、ASCII码文件读写、二进制文件读写、图像文件读写以及HDF、NetCDF文件读取等内容。

第二模块主要介绍了遥感实际工作中编程所涉及到的一些专题知识,主要为数据可视化、数理统计以及与遥感软件ENVI的交互等内容。这一模块包含第5~8章:第5章“图形绘制”介绍曲线图、散点图、柱状图及直方图等图形的绘图方法;第6章“图像处理”介绍图像的显示、统计、增强、滤波及几何变换等内容;第7章“随机数、统计与插值”介绍IDL随机数操作、相关分析、回归分析研及插值方法等内容;第8章“IDL与ENVI的结合”介绍IDL与ENVI两者间的数据交互、ENVI调用IDL函数以及IDL调用ENVI函数等内容。

第三模块主要介绍了IDL在遥感中的具体应用实例。通过这部分的学习让学生理论联系实际,具备将所学IDL编程知识应用于具体遥感工作中的能力。这一部分主要为第9章“IDL遥感应用实例”,通过20个具体的遥感实例展示了IDL编程语言在遥感数据处理及专题应用中的作用。内容包括光谱数据处理、批量生成快视图、水体动态变化监测、地表温度反演、气溶胶光学厚度反演、林火监测等。

在主教材之外,编写了电子教案、实习指导书并建立了代码库和遥感实例数据集等教学资源,构成了一个立体化的教材体系。电子教案依据主教材内容编写,根据具体的课时情况对主教材内容进行了取舍,体现了遥感二次开发语言课程的教学思路与知识点。实习指导书对IDL基本工作环境、语法及编程基础进行了图文并茂的细致介绍,并包括了若干典型遥感应用案例,使学生能够基于具体遥感数据运用IDL编程实现具体工作目的。代码库包含了教材中出现的所有重要IDL代码文件,按章节体系保存,便于使用。遥感实例数据集与主教材第9章以及实习指导书配套,包括了教材中用到的所有遥感示例数据,并同时包含了实习数据供学生上机实习使用。

4 结语

通过几年的教学实践和探索,在“遥感二次开发语言”课程的教材建设方面取得了一定的成绩,教材体系结构、内容和配套资源逐步完善。在课程的教学过程中发挥了重要作用,显著提高了教学效率,有助于学生快速、系统地理解和掌握IDL语言及其在遥感中的具体应用,收到很好的教学效果。教材的建设与探索是一项长期工作,今后还需要积极借鉴遥感学科以及IDL编程技术的新发展,在实践中不断完善和更新教材内容,使教材内容与时俱进,常改常新。

基金项目:南京信息工程大学大气科学与环境气象实验实习教材建设项目(SYJC2014C10)

注释

① 张熠,方圣辉.遥感科学与技术专业教学质量评价分析[J].中国校外教育(下旬刊),2012(4):122.

② 赵巧华,陈健.遥感科学与技术专业建设中的几个关键问题[J].地理空间信息,2010.8(5):154-156.

③ 韩瑞梅,马超,成晓倩等.遥感科学与技术专业创新型人才培养模式[J].地理空间信息,2013.11(3):171-172.

④ 徐永明.遥感实习课程独立设课的教学实践与思考[J].地理空间信息,2011.9(6):146-147.

⑤ 赵军.中国地理学类专业地图学教材建设回顾与思考[J].测绘科学,2010.35(1):197-200.

⑥ 时向东.对建立我国高校教材更新机制的思考与建议[J].中国大学教学,2003(6):37.

⑦ 沈婕,汤国安,杨红等.我国地理信息系统专业教材建设应用与发展[J].地球信息科学,2007.9(4):94-99.

遥感课程论文范文第12篇

关键词:遥感概论;Web;B/S模式

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)41-0283-03

以计算机网络、多媒体等技术为代表的现代信息技术正在改变着人们的工作、生活与学习方式,同时也给教学方法、教学模式带来了新的发展方向。在网络多媒体等现代教育技术背景下,现代课程教学更加注重的是以学生为中心的新的教学模式,不仅传授一般的课程知识和技能,而且注重培养学生的自主学习能力。将网络多媒体技术应用于课程教学,在课程资源共享与整合、教学内容更新以及教学方法改革等各个方面都会产生重要影响。通过网络,教师可以随时更新教学资源,而学生也可以通过网络开展个性化的学习,师生之间的互动更加方便、快捷。这种新的教学模式以多媒体和网络技术为支撑,将传统的课堂教学与网络自主学习结合起来,教学中体现以学习者为中心的思想,同时大力发展个性化学习和自主式学习。《遥感概论》是我国高等院校地理科学类专业(包括地理、地质、地球物理、气象气候和海洋)的一门重要基础课程,也是《地理信息系统》专业必修的核心课程之一。本文采用网络多媒体技术,设计和实现了《遥感概论》多媒体教学网站,通过教学网站,将遥感数字影像的数学理论、物理基础以多媒体的形式展现出来,同时,学生可以在网络上完成数字遥感影像处理实践的全过程,较好实现了《遥感概论》课程理论与实践相结合,课堂教学与网络自主学习相结合。

一、《遥感概论》多媒体教学网站建设的必要性

传统的《遥感概论》课堂教学方式,其表现形式是:以教科书为基础,通过黑板书写和静态的图件展示完成教学。从遥感课程的课程特点来看,课程前半部分属于理论知识讲解,后半部分属于实践性较强的影像处理内容。对于后半部分影像处理章节,由于涉及到具体的影像处理过程的讲解,如果采用传统的教学模式,仅仅在课堂上通过口述的方式展示给学生,授课效率比较低,而且不能调动学生学习的积极性,影响了学生对于整个知识体系的了解和掌握。

网络多媒体的优势在于教与学的互动,现代化教学手段的充分应用与数字遥感影像的充分展现。将网络多媒体技术应用于《遥感概论》课程,可以将专业遥感软件的处理流程在网络上有效展示,将不同专业处理软件的算法及原理分步骤剖析,将遥感数字影像的预处理、辐射校正、大气校正、几何校正、信息解译等实践环节清晰表述,有利于学生迅速掌握数字影像处理的基本技巧和方法。这种网络多媒体教学方法的使用,可以使学生自主地选择学习进度和学习节奏,激发学生的主观能动性,更有利于培养学生的探索精神。因此,将网络多媒体技术引入《遥感概论》,开发基于网络的《遥感概论》多媒体教学网站尤为必要。

二、系统设计与实现

1.设计原则。①实用性的原则,多媒体教学项目的开发必须结合《遥感概论》课程的特点,依据实用性原则,在保证各项功能实用性的同时,减少一些不必要的开支,对系统进行开发。②模块化原则,模块化能够大大提高系统的可管理性和可维护性,使得整个教学系统成为一个真正清晰明了的有机系统。模块化易于修改、扩充。采用模块化设计后,在维护时可以直接对某一需要改动的模块进行修改,从而能够有效降低网站不断更新所带来的麻烦。③基础理论与应用相结合的原则,采用Web开发平台,将航空影像、多光谱影像、热红外影像、雷达影像和高光谱影像成像方面的基本理论以互动的形式进行表达,通过这种途径实现遥感技术的应用实践加深对遥感原理的理解。为培养本科生应用技能,安排相应的遥感影像解译网络实习内容。④系统性和前瞻性相结合的原则。在系统介绍遥感物理基础、遥感成像机理、遥感影像处理和遥感影像解译原理、方法的基础上,在网络多媒体上力求将遥感技术发展取得的新成果和遥感新理论、新方法、新技术贯穿其中。考虑到当前社会和未来发展的趋势,拟在网络多媒体中加入两部分内容分别阐述遥感影像计算机智能解译和定量遥感基础,这是目前国内其他同类教材尚未阐述的内容,它有助于本科生了解遥感科学与技术的最新成果并掌握遥感发展趋势。⑤交互式原则,多媒体教学网站的设计要遵循交互式原则,包括人机之间的交互交互、师生之间的交互,以及学生之间的交互。人机交互要求学生能充分利用网络环境自主学习;师生交互要求师生应有网上互动;学生之间交互要求学生能在线讨论和协作交流相关的课程知识。

2.系统结构设计。系统采用基于Web应用的B/S三层结构,该结构模型由以下三部分组成:客户端浏览器,Web服务器和应用服务器、数据库服务器(图1)。这种基于Web的三层应用体系结构具有很多优点,客户端是浏览器,维护就相对简单,客户端与数据库隔离起来,提供了系统的安全性。应用服务层的引入减少了网络数据流量,提高了数据库的响应速度。总的来说,这种结构使应用系统的性能、安全性、扩展性有了很大的提高,也便于系统维护和管理。具体来说,系统设计以ASP、ACCESS编程等网络技术为基础,辅以authorware、flash、photoshop等多媒体工具,实现服务器端与客户端的交互式连接,完成实际教学工作。

3.系统功能设计。结合《遥感概论》课程的特点,在系统结构设计的基础上,设计了系统功能模块。Web应用层功能模块结构如图2所示。

系统共有四个模块:课程介绍、教学大纲、教学内容、教学资源。其中,课程介绍模块包括两个二级目录,即课程简介和教学手段;教学大纲模块包括两个二级目录,即课程教学大纲和实验教学大纲;教学内容模块包括理论课教学内容和实验课教学内容两个二级目录;教学资源模块包括教学介绍、教学课件、教学录像、影像资源、友情链接五个二级目录。点击相应的二级目录或者子目录,可直接链接到相应页面。其中,在教学资源模块中:(1)对于教学课件目录,其制作方法是按照教学的要求,采用Authorware 6.0作为创作平台,并用Photoshop CS5、Flash CS5和3D MAX等作为辅助工具来完成教学课件的多媒体制作。(2)教学录像目录是将《遥感概论》课程中涉及到影像处理的相关章节,比如遥感数字图像的变化与增强、遥感数字图像的分类等,利用视频剪辑软件,制作成视频片段,放到网上共享,便于学生在课外的学习。(3)影像资源目录下,列出了课程所涉及的各类遥感影像。根据教学内容将影像进行了切割,同时把典型区域、热点区域的影像导入影像数据库。影像数据库内容主要包括黑白摄影航空相片、彩色摄影航空相片、彩红外摄影航空相片,MSS影像、TM影像、SPOT影像、IKONOS影像、QuickBrid影像、热红外遥感和SAR影像等。数据库中的所有影像可以供学生免费下载使用。(4)在友情链接目录下,列出了能免费下载遥感影像的部分网址,以及与本课程类似的其他高校的网络课件,供学生学习和借鉴。

4.系统简介。本课程网站部分模块界面显示如图3。

本系统采用现代化的教学技术与手段,以网络技术为依托,将遥感数字影像的数学理论、物理基础以多媒体的形式展现出来,在网络上完成数字遥感影像处理实践的全过程,实现了《遥感概论》课程理论与实践的有机结合,为高校地理科学专业相关课程的教学改革提供了一个具体的实施方案。

参考文献:

[1]范爱,姚福安.精品课程与教学网站建设[J].电气电子教学学报,2006,28(6):86-88.

[2]吴艳,韩雨薇.地理教学中多媒体教学与传统教学的有效整合[J].才智,2012,(1):123-124.

遥感课程论文范文第13篇

关键词:遥感课程教学;教学改革;教学方法;教学内容

中图分类号:G658.3;G642 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2017)16-0020-02

随着社会对遥感人才需求的不断增长,遥感课程在高等院校中越来越受到重视。遥感是与地理科学、自然地理与资源环境、环境科学、水文与水资源及地理信息系统等核心课程有关的专业课程。遥感技术既能为军事服务,也能为地区社会经济发展服务,在高等院校中遥感是一门综合性重点课程。目前,国内高等师范院校在遥感课程内容、教学方法及教学效果评价等方面并未完全体现出遥感技术的广泛应用性、动手操作性。很多院校基本沿袭原有的传统学科的教学模式,以教师课堂讲授为主,不仅忽视学生与教师之间的互动性,也忽略遥感技术是一门动脑与动手相结合的特色课程。本文分析地方师范院校遥感教学存在的问题,研究地方师范院校遥感教学改革的策略。

一、地方师范院校遥感教学存在的问题

(1)课时安排问题。遥感课程作为一门动手操作性较强的课程,若课时不足则很难满足教学要求。在遥感教学过程中,教师需要安装并讲解Arcgis、ENVI/IDL或ERDAS IMAGINE软件,影像数据也多种多样,如光学遥感影像、热红外影像、雷达影像,而每种数据的处理与解译方法均不相同。这些教学内容,难以在短时间内完成并演示给学生看。因为课时有限,也难以让学生在课堂上花时间进行模拟实验,不利于培养学生的实际操作能力。

(2)教学内容问题。遥感课程内容广泛,不仅涉及传感器捕捉影像的基本原理、采集影像的基本影响因素、影像的校正(大气辐射校正、几何校正、正射校正等),还涉及影像解译、数据提取及数据分析、遥感地面验证等,这些均需要学生掌握一定的软件应用能力和基本仪器操作技能。为此,单纯的理论讲授难以提高学生动手能力,必须结合大量的上机实践课。

(3)教学方法问题。遥感课程具有理论与实践相结合的特点,要求教师不仅对遥感基本理论非常熟悉,而且对相关软件如Arcgis、ENVI/IDL或ERDAS IMAGINE也非常熟悉。在基本遥感软件操作过程中,学生可能遇到很多新问题。比如校正影像与实际地理位置特征差异较大,可能是数据控制点选择问题、或是采用的基准图(地形图)问题、或是野外实际观测点记录问题、或是野外测量仪器误差问题等引起的。如何在短暂的课堂教学中解决学生实际应用时可能面临的一些基本问题,是教师必须认真研究的课题。

二、地方师范院校遥感教学改革的建议

(1)注重课时调整。要根据实际教学内容,合理安排教学计划。例如,依据教学章节与内容的差异,“绪论与基本概念”可以安排1课时~2课时,但如果“遥感影像的解译与校正”计划安排2课时的话,学生只能了解基本概念,无法理解相关软件的功能及其优缺点,也无法理解各相关命令的作用及成图效果,更无法做到熟练操作与练习。因此,根据实际教学需求进行课时调整显得十分迫切。但有时也存在一些问题:a.学生专业培养方案及计划问题。原计划32课时或48课时,且经过学科评估论证,如何再更改?b.课时得到延长,软件操作遇到连续性问题。比如,数据校正操作需要连续5课时~8课时,而一般院校排课2课时~3课时一次,因此,学生会遇到教室被占用的问题。

(2)注重教学内容的更新。随着科学技术的发展,遥感影像种类及分辨率发展较快。比如,1986年的spot1卫星重复覆盖周期为26天,分辨率60km×60km,后续发射的6颗卫星中,2014年发射的是spot7,重复覆盖周期为0.5天,与Spot6及两颗昴宿星(Pleiades 1A和1B)组成四星星座,针对特定目标区域可以提供0.5m×0.5m的分辨率影像。高分影像的不断改进,为人们利用现代技术认识自然地理规律提供可靠的保障。因此,教师要注重自身知识体系的更新以及教学内容的更新。而更新自身知识体系,存在以下两个方面的问题:一是教师的不断学习问题,教学、备课、科研与家庭时间的再分配问题和新知识的接受能力问题;二是资料来源问题,这是当前困扰师范院校教师的难点之一,高分影像价格较高,经费问题如何解决?是靠个人通过科研项目的立项获取经费,还是靠院校拨款?随着现代存储设备的发展,多校联合购买与共享,也是降低教育成本的方法之一。

(3)注重教学方法与教学思路的调整。高、精、尖技术发展速度很快,但年龄、家庭、认知体系与认知条件等因素,在一定程度上限制部分教师的遥感教学方法和教学思路的改进。例如,在利用Arcgis软件进行遥感影像校正中的野外验证教学时,由于遥感影像覆盖面积较大,覆盖地形种类、下垫面、植被覆盖率等存在差异,教师会遇到以下问题。1)验证数据采集耗时长。遥感仪器操作的学习与验证种类、面上验证点的选择与测量均耗时较多,教师如何在教学、科研、家庭方面进行协调?进行大面积验证时,学生在校外的安全问题如何保障?2)传统课堂讲授与现场操作教学方法的差异。现场操作教学不仅要求教师具备扎实的理论基础,还要求教师具备过硬的操作实践及演示能力。3)传统的单人授课模式与多人授课模式问题。以30人为一个班级为例,在进行单人仪器操作与演示教学过程中,教师会发现多数学生看不到示范过程、或出现理解能力与理解速度存在差异的问题。为此,教师可以采用多人操作演示的方法,这样一方面能更好地教导学生,另一方面也能相对集中学生的课堂注意力。

(4)关注云时代与大数据,重视多媒体教学。遥感科学是在传统地理学与现代计算机科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新兴学科,计算机硬件与软件的快速发展,为遥感课程教学提供新的机遇与挑战。当前,教师要关注云时代与大数据,重视多媒体教学。要充分重视大数据与遥感课程教学的结合,关注大数据对不同行业的影响,从原有的单一利用遥感解决自然问题,转向利用遥感解决社会问题如物流、人口迁移、区域发展评估等问题。要重视基于大数据的个性化学习,避免传统的“一刀切”教育,要以学生的发展需求为中心,用大数据技术和思维合理地构建学生的知识体系,促进学生个性化发展。

(5)重视教学效果评价体系的完善。遥感教学评价不能局限于固化成果的终结性评价,而应当将评价内容“嵌入”并结合到遥感教学讲授与实验操作全过程,尤其是户外仪器操作、室内软件操作要成为教学评价的重要组成部分。常规课程评价注重课堂讲授方式、内容与方法,而操作性较强的遥感课程,不仅涉及室内软件操作,还涉及室外相关仪器操作和验证实习,这要求学生掌握并了解课堂讲授内容,同时必须熟悉常规软件的应用和仪器的操作。因此,遥感教学效果评价应是动态的、持续性的,能够将课堂讲授和实践教学紧密结合,能够充分调动教师改进教学方法的积极性,促进学生掌握基本理论知识和提高实际动手能力。要重视学生的认知性实习、顶岗实习、暑期实践实习、毕业综合实习等不同阶段的情况,综合评价遥感课程教学效果。

三、结束语

综上所述,遥感学科发展迅速,知识更新很快,其教学内容和教学方法应不断进行调整与改革,以提高学生的学习兴趣,使学生获得最新的专业知识和专业能力。本文分析地方师范院校遥感教学存在的问题,并从注重课时调整、注重教学内容的更新、注重教学方法与教学思路的调整、关注云时代与大数据、重视教学效果评价体系的完善等方面,研究地方师范院校遥感教学改革的策略。

参考文献:

[1]杜福光,刘晓春,高超.地方院校遥感课程教学模式改革探究[J].测绘与空间地理信息,2015(08).

[2]孔祥生,钱永刚,张安定.《遥感概论实验》课程教学改革与实践[J].测绘科学,2013(01).

[3]于冬梅.研究性学习在遥感教学中的应用[J].青岛大学师范学院学报,2003(09).

遥感课程论文范文第14篇

关键词:高光谱遥感;教学内容;实践教学

Teaching Content Arrangement and Discussion on Hyperspectral Remote Sensing

SONG Yan, TIAN Yugang

(College of Information Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074,China)

Abstract: According to training requirements in remote sensing and technology, a proper teaching book, teaching content arrangement and practice course were made and discussed.

Key words: hyperspectral remote sensing; teaching content; practice course

中国地质大学(武汉)信息工程学院遥感科学与技术专业于2006年正式成立,该专业的培养目标是:培养具有良好的职业道德,掌握遥感科学、地理信息及计算机科学的基础理论、知识和技能,能结合计算机技术、地理信息技术在国土资源遥感、城市规划、地质工程、环境监测、海洋勘查等领域从事遥感信息获取、处理与分析,及有关遥感信息工程建设与应用的专门高级技术人才。

为了完成其培养目标,在本科生大三下学期开设高光谱遥感课。通过该课程的学习,使学生对高光谱遥感原理具有清晰地认识,掌握高光谱的基本分析方法,培养他们运用高光谱原理和分析方法解决实际问题的能力。依据课程目标,笔者结合近两年在课程教学中的实践经验,提出高光谱遥感课程的本科生教学内容和实践教学环节的设计,希望能抛砖引玉与同行们共同探讨。

1 课程设置简介

高光谱遥感课程共32学时,先修课程主要有:遥感概论、遥感物理、数字摄影测量、遥感图像处理、遥感图像解译、遥感应用模型。在课程教学过程中,共安排20课时的课堂教学,12课时的上机实习操作。

2 教材选择

优秀的教材可以帮助学生完整的掌握课程内容,近年,随着遥感定量化应用的不断发展,高光谱遥感方面的专著逐渐增多。目前已出版的高光谱遥感书籍主要有:中科院遥感所的童庆禧院士、张兵教授等编写的《高光谱遥感:原理技术与应用》以及《高光谱遥感的多学科应用》、武汉大学张良培教授等编写的《高光谱遥感》、浦瑞良教授等编写的《高光谱遥感及其应用》。经过比较发现和分析,上述书籍均对高光谱的原理、基本处理手段以及应用方面均有介绍。其中,童庆禧院士编写的书籍理论较深,更适合用于对研究生的教学,浦瑞良教授编写的书籍分为不同的专题介绍高光谱的应用情况,更适合对科研人员作为参考。针对本科教学的目标以及本科生的专业基础,选择张良培、张立福撰写的《高光谱遥感》作为课程教材,并将童庆禧院士、浦瑞良教授编写的书籍作为主要参考书目。

3 教学内容

在授课过程中,以高光谱遥感数据的获取、处理和应用为线索[1],设计如下的教学内容。

3.1 高光谱遥感简介

在回顾电磁波、电磁辐射等遥感的理论基础后,重点阐述高光谱遥感的定义、特点,通过分析多光谱遥感与高光谱遥感对同一地物的光谱曲线,加深学生对高光谱遥感的认识。分析目前主要的高光谱遥感传感器及其成像参数,并大致介绍高光谱遥感在国内外的应用情况。最后依据高光谱遥感传感器的特点,提出本课程的整体理论框架,给学生们清晰地认识。

3.2 光谱重建与几何校正

地物光谱数据的获取仪器及获取步骤,并分析地物的光谱特性,并列出国内外常用的光谱库。介绍辐射误差的概念,并依辐射误差产生的原因分别介绍传感器定标、大气校正以及地形校正的理论和方法[1]。在介绍高光谱遥感的辐射校正方法基础上,介绍高光谱遥感数据的几何校正方法[2]。这部分的重点内容有:野外光谱仪的使用步骤,高光谱数据大气辐射校正方法以及几何校正方法。难点内容在于,高光谱数据的大气辐射校正方法。

3.3 高光谱遥感数据的处理方法

从Hughes现象入手,分析高光谱遥感影像特征提取与选择的必要性,而后分别介绍光谱的特征选择与提取、光谱匹配、光谱微分等技术。在光谱的特征选择与提取方面着重介绍,包络线去除法、光谱形态学分析方法(光谱梯度与坡度、光谱吸收参数等)、光谱相关性分析方法、MNF变换、PCA变换、光谱距离统计。这部分的重点内容在于,让学生理解高光谱遥感数据特征提取与选择的必要性,掌握常用的包络线去除法、MNF变换、PCA变换等方法、难点在于,通过理论的学习能够运用相关理论完成高光谱遥感数据特征提取与选择。

3.4 混合像元分解原理与方法

混合像元问题是遥感数据中不可避免的问题,本部分主要介绍遥感影像里混合像元形成机理,混合像元的物理、数学和几何模型,混合像元分解的步骤,混合像元分解中如何提取纯净像元。重点在于让学生对混合像元问题有清晰地认识,明确遥感影像中的“纯净”像元和“混合”像元的区别,在理解线性混合像元分解模型的物理、数学与几何模型的基础上,掌握线性混合分解方法的原理。难点在于学习并理解如何运用“沙漏模型”提取纯净像元的理论和方法。

3.5 高光谱遥感图像分类

介绍了高光谱遥感图像的分类方法,包括使用传统的监督分类、非监督分类的各种方法,以及一些针对高光谱数据的分类方法,例如自组织特征映射神经元网络的分类方法。结合高光谱遥感特征提取与选择方法,混合像元分解原理与方法,让学生掌握完整的高光谱遥感分类流程。重点内容在于理解并掌握高光谱遥感图像分类与多光谱遥感图像分类的相似点与不同点,难点在于掌握并理解自组织特征映射神经元网络的分类方法。

3.6 高光谱遥感的应用

重点介绍了高光谱遥感技术在地质方面的应用实例。运用前面所学习的相关理论和分析方法,重点介绍地质遥感领域高光谱遥感矿物填图方法,让学生能够完整掌握整体的分析方法。

4 实践教学环节设计

为了增强学生理论联系实际的能力,配合上述授课内容,参考相关软件的教程[3],为学生设计了四次实习内容。四次实习具体内容分别是:

第一次实习安排在第一章高光谱遥感简介授课内容结束后。 实习主要内容为让学生认识高光谱数据;实习方法为运用遥感的ENVI软件、AVIRIS的高光谱数据、JPL光谱库以及USGS 光谱库使学生们对高光谱数据以及常用光谱库有感性认识,并学习如何运用影像的光谱曲线选择彩色合成波段,对高光谱数据加以显示。

第二次实习安排在第二章光谱重建与几何校正授课内容完毕后。实习主要内容为:高光谱大气校正以及光谱特征分析;主要任务是练习如何运用FLAASH模型对高光谱遥感影像进行大气校正的方法。此外,安排学生进一步熟悉高光谱数据的特性,并进行光谱分析,主要运用包络线去除、ENVI的光谱角制图以及光谱特征拟合(Spectral Feature Fitting)两种方法从影像中辨认矿物。通过实习帮助学生了解光谱特征提取与分析对于高光谱数据的重要性。

第三次实习安排在第四章内容授课结束后。实习主要内容为纯净像元提取;主要实习任务是运用MNF变换后的波段以及散点图工具提取端元、运用MNF变换后的波段以及纯净像元指数工具以及N维可视化仪提取端元、运用提取的端元进行分类和制图。通过实习,让学生掌握高光谱数据中纯净像元的提取方法,并运用所提取的纯净像元进行混合像元的分解。

第四次实习安排在高光谱遥感的应用授课内容结束后。第四次实习为综合实习,实习任务是运用给定的AVIRIS高光谱影像 完成该地区的地质填图。

5 当前教学中存在的问题以及解决策略

1) 课时数安排过少。目前这门课程作为专业方向选修课,只有24个学时。但高光谱遥感是遥感科学与技术专业一门非常重要的课程,应至少安排40学时。

2) 教学方法亟待改进。这门课程目前的教授方法是以任课教师口授后,学生上机实践完成。虽然每次授课后都会及时安排实习,但是由于高光谱遥感某些理论较为深奥,使得学生在上课时难以马上消化,产生畏难思想,影响学生学习积极性与主动性。因此,若在课时增加的基础上,即可在上课时边讲授边由老师指导学生动手操作,及时理解高光谱遥感中的相关原理方法,直观理解相关原理在高光谱遥感中应用情况。

6 结 语

高光谱遥感是一门理论与实践相结合的课程,是遥感科学与技术专业的选修课课,对于学生理解和掌握遥感的应用发展非常重要,并可加深学生对遥感理论方法的认识。如何设计教学内容是一件非常重要和有意义的课题。本文结合笔者自身教学经历,针对高光谱遥感本科课程教学的现状,提出了对高光谱遥感教学内容的理解,并就教学中存在的一些问题进行了分析。

参考文献

张良培,张立福著. 高光谱遥感[M].武汉:武汉大学出版社,2007

童庆禧,张兵,郑兰芬.高光谱遥感-原理、技术与应用[M].北京:高等教育出版社,2006

遥感课程论文范文第15篇

关键词 遥感概论 教学策略 地理师范生

中图分类号:G424 文献标识码:A

0 引言

遥感概论是系统介绍遥感技术系统基本原理和方法的基础课程,其融合理论性、技术性和实践性的特点,在我国高等教育中,不仅是地理科学、地理信息科学、测绘科学等学科专业的核心基础课程,同时,在地理师范生教学体系中,尤其在推行免费师范生教育政策的六所部属高校的地理教学中,也是重要的基础理论课程之一。

随着我国对专业教师培养力度的加大,高等教育地理师范专业的培养方案趋于科学和规范。作为培养方案中的基础课程,遥感概论课程成为越来越多的地理师范生要面对的课程,以笔者所在的陕西师范大学旅游与环境学院的地理免费师范生为例,每年约有250个地理师范生要学习该课程,不仅要学,还要学好。然而,在该课程的实践教学过程中,由于地理师范专业的特殊性,笔者发现还存在诸多问题,极大地困扰着地理师范专业学生对遥感概论课程核心知识的理解与掌握,成为提高地理师范学科教育质量所亟待解决的问题。

1 遥感概论课程的“教”与地理师范生在“学”中存在问题

按照地理师范生教学大纲要求,该门课程需要学生掌握遥感的基本概念和基础理论,能力培养方面则要求了解并掌握遥感信息处理的基本原理和方法。然而,该学科是一门学科融合和交叉很强的学科,涉及测绘科学、空间信息科学、电子科学、物理学、计算机科学以及其他学科的相关知识。在针对师范生授课时,其教学内容和授课方式有别于传统的地理基础课程,在实际课堂教学过程中,笔者发现在教与学之间,存在诸多矛盾,诸如:学科交叉融合所形成的知识点众多与地理师范生基础知识储备不足的矛盾、学科知识体系与学生兴趣点不对接的矛盾、遵从科研实践案例引导教学还是遵从模式化课程体系引导教学的矛盾、海量遥感影像信息与单一课堂呈现模式的矛盾以及教学内容与师范生工作实践脱节的矛盾。

针对以上问题,笔者与学生积极互动交流,并通过抽样调查的方式,总结出针对以上矛盾的可行性较强的解决方案,以供参考。

2 解决方案探讨

2.1 深入浅出,教学初期避免提及过多专业术语

对于地理信息系统(GIS)专业学生而言,遥感概论课程的学习是建立在已经接受地图学、地理信息系统基本原理等基础课程学习的基础上的,教师使用专业术语有助于提高教学效率和增加专业素养培训。然而,在面对地理师范专业学生教授遥感概论课程时,很多的GIS专业老师忽略了知识储备层面上的差异,在教学初期,使用了大量的GIS行业术语,诸如:栅格数据、数据格式、解译等师范专业学生在日常所接触不多的术语,从而造成学生在知识理解上出现困难,产生学科交叉融合所形成的知识点众多,与地理师范生基础知识储备不足的矛盾。在与学生沟通时,很多学生均提到这一矛盾。鉴于此,希望教师在该课程授课初期,尽量避免提及大量的GIS行业的专业术语,在不可避免提到时,应尽量按照学生熟悉的理解方式,进行详尽深入的阐释,加强教学初期学生对专业术语的理解。调研结果显示超过95%的学生认可该看法。

2.2 注重PBL(Problem Based Learning)教学模式的应用,用实际问题激发学生学习兴趣

即使是GIS专业学生,在初次接触遥感概论课程时,最渴望获得解答的问题是遥感技术在实际生产生活应用和科学研究活动中,能解决什么问题。这一问题在针对师范生授课时,更加突出。如果教师不能合理地将解决问题的方法和原理告知学生,学生会失去对该学科的学习兴趣,从而出现学科知识体系与学生兴趣点不对接的矛盾。例如,对于地形起伏引起的像点位移问题,虽然经过原理解析和几何结算,但很多学生仍然存在困惑。笔者引入了在拍大头照和照镜子发现影像存在误差的生活小细节进行类比,起到了很好的教学效果。调研结果显示超过93%的学生认可该方法。

2.3 注重多媒体教学方法的使用,利用现代信息技术展示直观的数字遥感成果

遥感技术作为GIS学科中的数据采集模块,在教学过程中涉及大量的遥感影像数据,例如对于高光谱遥感原理的讲解,文字的描述显得极为乏力。因此,传统的教学手段不能很好地展示教学内容,这就要求教师必须熟练使用现代多媒体教学手段,通过数字化、全方位、立体化的展示,增加学生对遥感技术的理解和掌握。调研结果显示,几乎全部学生认可多媒体的使用。

2.4 注重科研反哺教学实践,灵活使用科研项目引导课堂教学方法

教学实践如若过分遵从模式化课程体系引导,势必会造成学生学习目的性丧失、盲从的结果。如果结合教师所从事的科研项目,按照科研项目引导教学的方式,在该课程教学中能收到很好的教学效果。笔者在实践教学中,进行了初步实验。针对在对归一化植被指数(NDVI)讲解时,结合自己的科研经历,向学生们详细讲解了如何利用该指数进行大规模的农作物估产,使学生认识到原理在实践中的应用,调研结果显示,超过85%的学生对该方式接受或认可。

2.5 寓“教”于学,注重学生教学技能的熏陶

地理师范生与GIS行业学生最大的不同,是大部分学生毕业后从事中小学的地理教学工作而非从事GIS工程或科研,从而产生教学内容与师范生工作实践脱节的问题。针对这一问题,笔者在课堂上尝试尽可能利用遥感原理去解释中学地理教材中的基本理论。例如,通过动态气象卫星数据监测洋流变化、通过热红外影像解释城市的热岛效应等,尽可能地顾及师范生的工作实践需求。调研结果显示,超过90%的学生对该方式接受或认可。

项目来源:中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(GK 201102012);江苏高校优势学科建设工程资助项目

参考文献

[1] 张国伟,赖绍聪.深化地学教学改革的探讨[J].中国大学教学,2009.12.

[2] 汪闽,汤国安.高校地理信息系统专业“空间数据挖掘”本科教学初探[J].高等理科教育,2009.6.