时间：2022-08-31 00:35:58
【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：
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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。
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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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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。
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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
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[论文摘要]为适应当前高等教育中新型农科人才培养的要求，针对农科本科生的特点，本文明确了遥感课程教学目标，通过分析当前遥感教材的优缺点确定了适宜教材，依据理论联系实际以及学以致用的原则提出了以应用为目标的主要教学内容。
遥感就是对地球表面的地学过程及特征进行物理量测量，并以数字量的形式客观地收集、记录、传输、处理和重现这一信息的科学技术，是现代空间信息科学的主要组成部分[1]，涉及到空间、电子、光学、计算机和生物学、地学等学科领域，特别是在资源监测、环境管理、全球变化、动态监测等中应用非常广泛，显示其优越性。目前已广泛应用于农业、林业、地质、地理、水文、海洋、气象、环境等领域，已发挥重大作用。农业遥感即为将现代遥感技术与农业科学相结合，而应用于农业生产领域的一门新兴前沿技术，在当今遥感领域中最为活跃，也是迄今遥感应用最成功的领域之一，一直受相关科研机构、高等院校以及政府的积极关注。其中与农业学科领域关系密切的应用主要有：土壤调查，水分监测，草原调查、估产及监测，农学中的作物长势监测、营养诊断与作物估产，植保中的病虫害监测，农业气象中的农业气候研究与监测，农业生态中的环境保护和鱼情水产研究等[2]。伴随我国农业信息化进程的快速提升，遥感课程在高校农科本科生教育中的地位日趋重要。面对当前高等教育中新型农科人才需求，许多本科专业，对遥感技术都提出了很高的要求[3]，因此，为适应农业现代化和信息化的要求，必须进一步加强遥感课程教学以及提升学生遥感技术应用水平。基于此，根据笔者近5年的遥感课程教学实践，本文结合农科本科生的实际特点制定遥感课程教学目标、选择适宜教材以及调整教学内容。
一、教学目标
通过本课程的教学，使农科本科生了解农业遥感的基本理论、基础知识、研究现状及农业遥感技术发展趋势与应用，了解电磁辐射与电磁波谱的相关知识，学习地物波谱的测定方法，认识地物反射光谱的响应规律，学习绘制地物反射光谱曲线的方法，掌握常规的遥感仪器和软件的操作方法，理解遥感技术农学机理，掌握遥感图像处理的基本原理和方法，掌握遥感图像的地物影像特征、遥感图像解译及遥感制图的基本技能，掌握光谱数据处理方法，使农科本科生掌握研究农业遥感的基本方法和基本技能，注重培养农科本科生的实际操作和应用能力。
二、适宜教材
依据农科特点和遥感在农业领域中的应用现状，选择适宜教材是比较困难。如教育部面向21世纪课程教材《遥感导论》[2]，这部教材的特点是内容丰富，涉及技术原理较多、较深，对于农科本科生而言，技术原理显得过深、有些内容较为陈旧，尤其应用案例。《植被与生态遥感》[4]教材内容系统，编排合理，理论分析深入、学术价值较高，但有关遥感基础概念和基本技能甚少，作为农科本科生教材尚不合适。《遥感概论》[5]内容编排逻辑性强，概念清晰易懂，实验内容简单而易开展，但很多应用案例比较陈旧，不能满足当今新型农科本科生人才需求。21世纪高等院校教材《遥感技术导论》[6]内容系统，理论构架完整，概念清晰易懂，技术注解详细，但对于农业应用涉及较少，所选应用案例也较老化。《农业定量遥感基础与应用》[7]是一本系统阐述农业遥感新应用的专著，可作为农科本科生教学的参考书，但由于技术理论基础体系不完整、内容因偏重于农情遥感而显得覆盖面不够广泛，不适宜作为农科本科生教材。为此，笔者讲解遥感原理时选择《遥感技术导论》作为教材，讲解较新遥感农业应用案例时选择《农业定量遥感基础与应用》作为教材，这样可有效地提高学生的遥感理论和实践应用水平，以适应新型农科人才培养的要求。
三、教学内容
科学地选择教学内容，优化教学内容，合理教学分配，是《遥感导论》教学的关键环节[8]。主要内容为遥感的基本概念、类型、特点、发展概况与在不同应用领域中所发挥的作用、电磁辐射与地物光谱特征、遥感成像原理与遥感图像特征、遥感图像处理、遥感图像目视解译与制图、遥感在农业领域的应用等。
电磁辐射与地物光谱特征主要讲解斯忒藩-玻尔兹曼定律、维恩位移定律、基尔霍夫定律、黑体辐射规律或普朗克公式、大气的成份和结构、典型植被光谱反射特性以及地物反射三种形式（镜面反射、漫反射和方向反射），重点解释该内容所涉及到的一些术语或概念，比如电磁波谱、光谱特征、辐照度、辐射出射度、朗伯源、绝对黑体、太阳常数、大气窗口、光的干涉和衍射、反射率及反射波谱等，该内容要配套开展光谱测定仪的使用及光谱数据处理操作方法等光谱实验。遥感成像原理与遥感图像特征主要讲解世界范围内主要的陆地卫星、气象卫星、对地观测系统（EOS）卫星和海洋遥感卫星平台、摄像像片的几何特征（垂直摄像、倾斜摄像、几何特征、中心投影、垂直投影和像片的比例尺）、微波遥感的概念和特点以及四种分辨率（光谱分辨率、空间分辨率、时间分辨率和辐射分辨率）间的关系。遥感图像处理主要讲解光学原理（亮度对比、颜色对比、颜色性质、明度、色调、饱和度以及加色法和减色法等）、遥感影像的预处理（包括辐射校正、几何校正、对比度增强、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换等）和多源信息复合等，该内容要配套开展辐射校正、几何校正、拼接、镶嵌、掩膜、融合、link等上机操作性实验。遥感图像目视解译与制图主要讲解遥感影像的目视解译、遥感影像的监督分类和非监督分类及其误差和精度评价、专题图制作等。遥感在农业领域的应用主要讲解植被遥感、土壤遥感、水体遥感等。
四、结语
遥感技术是20世纪60年代兴起的一种从远距离不实际接触物体而感知地表目标物及其特征的综合性探测技术，是现代空间信息科学的主要组成部分，涉及到多种学科领域，它的功能和价值引起了许多学科的关注。
近5年，面向农科本科生基础知识的实际情况，笔者以学生发展为本紧扣教学大纲开展遥感课程教学，教学目标制定明确，教材选用适宜，教学内容丰富，覆盖面广，应用实例典型且较新。结合遥感技术在农业领域中的应用，主要内容涵盖了农业资源与农田环境监测、数字农作技术、精确农业、农情监测预报等主要应用领域，集中体现遥感可视为农业资源利用的“好管家”、农田管理的“好帮手”、农情监测的“千里眼”等重要作用。
课程教学目标定位合理，重点突出，符合农科本科生实际，适应当前新型农科人才发展的需求。所选用的教材互补性强，主次分明，难易程度适中，有利于农科本科生人才培养。教学内容本着理论联系实际以及学以致用的总体原则进行系统讲授，概念讲解透彻，有明显的重点和难点，遥感图像解译方法适应当前农业应用需求，覆盖面较广，且系统性强，适应当前高等教育中新型农科人才培养的要求。
近5年教学实践证实，针对农科本科生的特点，本文该课程的教学目标、教材和教学内容是合理的，与当前高等教育中新型农科人才培养的要求是相适应的。
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关键词：遥感教学；土地管理学科；需求分析；任务驱动；Matlab
在土地资源管理工作中，遥感对地观测方法凭借其覆盖范围广、周期性强、信息丰富等优势，已为相关部门提供了大量实时有效的基础地理空间数据[1-3]。许多高校已将遥感设置为土地资源管理专业的基础课，但一些遥感教学的先进经验和方法，如需求分析法、任务驱动法，Matlab辅助学习法等，在本专业虽有所提及却没有形成系统的研究[3-5]，导致学生对知识要点掌握不全面，在实际工作中缺乏自主创新能力。另一方面，随着遥感技术的发展，教学内容也不断发生变化，其数据类型、理论重点、处理流程和处理方法都已更新。因而，针对土地管理实践进行遥感课程教学改革，对于学科建设及人才培养都是必要而紧迫的。
1土地管理学科的遥感课程教学改革需求分析
当前，我国土地管理事业快速发展，对3S技术人才结构及人才素养的需求也发生较大变化[6-7]：在各级土地勘测、土地开发整理储备、土地规划等事业单位，基于3S技术的应用工程项目增多，需要大量的技术熟手和一定的高端技术管理人才，目前专科生和硕博士因人力成本合理而较受青睐；高等院校对人才的学位要求较高，主要吸纳博士毕业生就业；3S技术类公司近年来发展势头迅猛，人才需求量巨大，但随着市场竞争激烈，各公司致力于提供特色服务或打造高端软件产品（如MapGis、SuperMap等），因此要求雇员拥有多学科交叉的知识体系，同时具备3S技术集成应用和创新的能力。可见，市场上较多地解决了专科生和硕博士的就业，本科毕业生虽然具备丰富的学科知识背景，但动手能力弱，技术特色不突出，即使通过部门培训也很难培养创新和拓展能力，往往处于一种“高不成、低不就”的尴尬状态。实际上，大部分教师期望通过遥感实践课程的开展，实现与具体工作的衔接[2-5]，但离“学以致用”的教学目标仍有一定距离。首先，土地管理的专业课程众多，因此安排的遥感实验课时通常较少，也缺乏对口的实习基地建设；其次，相关科研成果的跟进与融合较少，与实践的关联较弱；往往局限于对既有软件的运用，缺乏对开发类软件平台的学习，导致技术手段单一、僵化，不符合学科关联与学科创新的发展趋势。应该认识到，严峻的就业形式对人才培养提出了更高要求，教学过程必须结合具体的应用，从课程结构、内容体系、教学手段等方面进行调整[8]，并通过学习一些软件开发知识[9]，跟踪最新的科研成果，从而发展学生的自主学习和创新能力。
2遥感课程的定位与关联课程设置
在土地资源管理专业中，遥感是一门综合性和技术性很强的课程，它与其他学科之间的交叉和联系主要包括2个方面：首先，从技术层面分析，学习该课程要求具备数学、物理、计算机方面的基础知识。同时，它与测量、制图、信息科学等工具学科相互渗透和交融，在实际工作中共同发挥核心技术工具的作用。其次，在应用层面上，经济管理类专业基础理论学科为实践操作提供背景知识，而专业应用类学科为其提供了发展方向。可以说，多层次丰富的学科知识促进了遥感技术的发展和应用领域的扩张，它们之间互为支撑和依托，相辅相承。为适应市场对实践创新型遥感人才的需求，根据对该学科的关联与定位分析，按表1所示的方案调整相关配套课程。
3需求引导下的教学实践方案
3.1启发式教学框架设计
在课堂教学的首尾环节，分别增设需求分析与总结这两项教学内容，为教学框架的设计起到提纲契领的作用，使教学思路清晰、教学内容系统。①在初次课堂教学中，对土地遥感应用的领域及成果作重点介绍，围绕当前的应用热点，选择全国土地遥感二次调查、城市三维空间遥感调查、城市土地利用遥感监测执法、重点项目选址与规划、汶川地震灾害遥感监测与评价、鄱阳湖生态环境遥感监测等经典案例，采用图示对比的方法与学生分享遥感应用经验和成果，并通过对案例中技术要点的提炼，让学生了解该课程的实践需求，对整体教学框架形成直观的、系统的概念，即“提出问题”。②在具体的理论学习中引导学生自主思考：本堂课针对什么问题，学习什么内容，怎么进行学习，从而不断地“回答问题”。③在理论教学完成后，安排专门的课时对知识点进行串讲，逐一总结这些技术要点，并指出目前存在的问题及未来的发展方向，从而让整个教学体系更加全面，教学过程更有针对性，形成“前后呼应”的模式。
3.2反馈式理论知识学习
遥感数字图像处理涉及到众多模型和算法，为在短期内系统地掌握这些知识，需交叉利用课堂教学与实验教学进行强化训练。当完成关键技术理论的课堂教学后，穿插对应的实验课教学分别有6次：图像校正原理与方法、图像增强技术、遥感影像目视解译、最大似然法分类、图像变化检测。在实验课中，选择功能齐备、与GIS兼容性强的Erdas软件作为平台，并采用SPOT5、QuickBird、IKNOIS等高空间分辨率影像作为实验数据，演示在既有软件中如何实现课堂中所讲授的理论方法。同时，指导学生完成课后模拟实验，并将结果及时反馈给教师，既是对学生的考核，也为下一轮教学提供了经验和素材。经实践，学生的实验效率不断提高，反馈信息也逐步细化，这种理论知识和实验内容相互交叉、反馈式学习的方法具有及时强化的效果，同时也锻炼了软件操作技能。
3.3基于Matlab的任务驱动式遥感课程设计
3.3.1课程设置目的及实现模式
“遥感课程实习与设计”是对实验课的延伸与补充，它引导学生参与具体的实习项目，并培养基于Matlab的算法开发技能。为保证实习案例动态更新，可以选用2种培训模式：一是与相关生产科研单位进行联合培养，建立长期的实习基地。本校土地资源管理专业与诸多单位有密切合作，如广州市城市规划勘测设计研究院、广东省城乡规划设计研究院、广东省土地勘测规划院、广州市国土资源和房屋管理局等单位。学生在实习单位见习项目的一般流程，并做相应的辅助工作，总结其中的关键点和难点问题，再通过小组协作的方式选择其中一些任务进行软件开发训练，最后完成实习报告。二是参与教师的相关科研项目，学习利用丰富的图书馆资源查找文献，进行综述，再根据完成情况让学生参与到部分项目设计与开发环节中来，通过实习任务引导学生认识到技术研究中的新问题，真正培养学生的技术创新思维能力。根据经验，我们已经总结出一些遥感图像处理的流水线工作任务，当前涉及到的技术难点主要是影像特征提取、解译、变化检测、集成计算等。为此，我们选择Matlab软件进行开发技能的培训，让学生可以利用本专业多种信息技术集成的优势，取得良好的图像处理效果。
3.3.2Matlab软件开发平台的学习与实践
Matlab是世界顶级的科学计算软件，它采用面向对象的开发语言和面向任务的开发思想，为图像处理用户提供一个编写简单、计算快捷、兼容性好的开发环境，几乎所有的图像处理经典算法及近期权威的研究成果都收集到了其工具箱（ImageProcessingToolbox）中。该软件的学习应从以下几个要点展开：①掌握基本的图像处理函数，包括图像显示、图像算术运算、几何变换、图像增强、线性滤波、色彩空间变换、邻域与块处理、空间滤波、形态学运算等。②在扩展的Matlab工具箱中，学习与影像解译相关的经典算法，包括纹理特征提取、主成分分析、相关性分析、聚类分析、最大似然法分类、最小距离法分类、误差矩阵分析等。在熟练调用的基础上，理解其运算原理。同时，根据具体的实习任务需求，有针对性地研究某类算法，包括对设计思路、参数选择、编程技巧等进行深入学习与分析。③为促进学科交叉融合，注重与GIS数据分析平台的交互，实现技术创新与突破。主要讲授Matlab与ArcGIS软件的自动化集成运算方法，即采用ArcGIS平台中集成的VBA作为控制器来启动和控制Matlab，而Matlab作为ActiveX的自动化服务器，接收通过引擎传来的数据和指定信息进行计算，完成链接扩展。既利用了ArcGIS既有的强大的矢栅数据分析功能，也利用Matlab承担了大部分与矩阵计算有关的任务，有利于融合GIS领域知识，实现快速自动化、智能化的图像处理任务。④在指导学生编写具体算法时，充分利用Matlab自带的矩阵运算函数，避免循环语句的大量使用，从而为处理大数据量的影像打下良好基础。笔者曾做过一个实验，在实现最小距离分类算法时，先使用二层循环语句for…end计算特征之间的距离，再调用既有函数repmat（A，N）在第N维空间重复矩阵A从而替代循环语句完成计算，仅针对1000×1000的二维矩阵，后者的效率就提高了8倍之多。可见，Matlab算术技巧将为我们节省大量运算时间。类似的代表性函数包括：cat（dim,A,B），将矩阵A、B在第dim维联结起来；permute（A,order），将矩阵A按设定order次序排序；reshape（A,[m,n]），将矩阵A按m×n维大小重新排列；sort（A,dim），将矩阵A按第dim维数值进行排序；max（A,[],dim），返回矩阵A在第dim维的最大值；min（A,[],dim），返回矩阵A在第dim维的最小值；mean（A,[],dim），返回矩阵A在第dim维的平均值。
4结语
在土地管理专业的遥感课程教学中，探讨了关联课程的设置方案，采用需求引导法调整教学框架和内容；对传统教学模式进行改进，通过课堂教学与实验教学相互交叉、反馈的方法进行强化训练，深化对理论知识的掌握；采用科研课题驱动或与单位联合培养的模式，指导学生参与具体的实习项目，并基于Matlab平台学习经典的图像处理函数，使学生能具备一定的程序开发素养和技术创新能力。
参考文献
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一、学前准备
1.教学分析
教材分析：中图版地理必修3教材第三章共有四部分内容，总体顺序是：全球定位系统的应用遥感技术地理信息系统数字地球。本节内容是前面内容的延续，又为下一节内容做好铺垫，起着承前启后的作用。遥感技术属于地理信息技术中的重要技术，也是现代高科技信息化的产物，其运作原理涉及多个学科知识，要能理解卫星工作的模式，除了要有足够的知识储备之外，还要有足够的空间想象力。因此，对于高中阶段的学生来说理解和学习遥感技术有一定困难，是本节学习的最大难点。
教学对象：本节课的教学对象是高中二年级学生，有较好的理解能力和一定的知识储备。因此，对本节课学习内容有很好的准备。
教学目标：①知识与技能：了解RS的概念和类型。结合实例了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。②过程与方法：能够运用遥感影像中的直接和间接解译标志对遥感影像进行简单解译。③情感、态度与价值观：关注现代化科学技术在地理科学中的应用，思考和理解地理信息技术的应用对协调人地关系的重要影响，培养学生热爱地理的兴趣。
教学重难点：通过对实例进行分析，了解遥感特点、分类、判读以及应用。
教学方法：学生通过课前观看教师录制好的教学视频，学习本节课的教学内容，做好课前预习工作；课堂上，学生组成小组，共同讨论，协作完成教学任务，小组合作不能解决的问题也可以向教师请教；最后由小组代表与班级同学将自己小组成果与大家共同分享。
2.制作课件
在对教学内容分析的基础上，备课组教师协商讨论，搜集相关资料，将授课内容制作成ppt课件，制作课件时尽量考虑色彩和内容，力求图文并茂、生动形象，能吸引学生的注意力。同时，针对本节课的教学内容，搜集一些相关的拓展性资源，可在百度视频里搜索遥感技术的相关视频，如新科技三分钟“科学千里眼――遥感”。同时，编写相关的练习题，供学生在课前预习后自我检测。
3.视频录制
视频的制作方式很多，可通过电脑或手写板将课件内容录制，生成视频课件。视频内容可以是教师对ppt课件内容进行讲解、展示或注释；还可以由主讲教师像平常上课一样直接讲课，由技术人员用摄像机进行录制生成视频；或者教师在学习网站上搜集查找本节课的教学视频。视频的时长一般保持在15分钟左右，过长会导致学生没有足够时间观看，过短又不能将教学内容全部呈现。最后由教师将准备好的学习资源上传到学习资源库中，供学生下载观看。
4.观看视频
学生下载学习资源库中的视频资源进行观看，可控制视频的播放进度，对于简单部分可以快进或跳过，对于较难部分可以重复观看，还可以暂停来记录笔记。在视频观看结束后，学生可登录作业平台做相关习题，检测预习效果，还可在网络平台上与同伴进行简单交流。
二、课中实施
1.针对问题，合作探究
课堂上首先对各个小组自主学习及习题检测中存在的问题进行汇总交流，让大家共同讨论、合作探究。
学生观看视频后做习题，各小组存在的问题主要集中在：遥感的原理理解不透彻；遥感影像中的像元、分辨率与图像内容清晰度之间的关系理解不到位；遥感影像的判断把握不到位；遥感技术的应用和其它技术容易混淆等。针对以上学生存在的问题，可通过创设情境，激发兴趣，让学生合作探究解决问题。如突破遥感原理的难点时，可给学生创设问题情境：遥感可以打假！曾经有报道，北京中关村某高科技厂家在建设厂房时要求用一种高科技合成材料（具有质轻、防晒等功能）作为房顶，但施工方在施工过程中为获取更多利润，有些房顶只使用一般材料，由于从外观看不出差异，厂家被蒙在鼓里。一年后北京某遥感专业实习学生在判读中关村多种波段的遥感图像时，发现这家工厂的厂房屋顶材质不同，于是向厂方了解，厂方否认用了不同质材，经实习学生的进一步解释，厂方终于明白施工方用了劣质材料，因此，施工方不得不承认这一事实，并加以赔偿。为什么肉眼难以分辨，遥感却具有“火眼金睛”。通过此情境的创设，学生学习遥感原理的兴趣油然而生。
2.总结提炼，概括升华
创设情境、合作探究后，学生构建了自己的知识网络，教师在此基础上，再总结提升、概括升华，达到有效掌握知识、形成能力之目的。如总结遥感原理如下：不同地物在同一波段其反射率不同；同一地物在不同波段其反射率不同；同一地物在不同状态反射波普特征也不同。
除了把学生学习中的问题解决之外，针对文科生的学习，还可把该内容上升到高考的高度。3S图像资料在高考命题中出现的频率较高，几乎每年都有涉及，主要考查遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）的原理及应用，其中遥感影像图片资料由于在考查其它地理知识时也常用到，故出现频率最高，进而对遥感影像图片的判读方法概括总结。
3.真题训练，强化能力
概括升华后，可选取这部分近三年有代表性的高考真题，让学生感受命题思路和考点，加深对这部分内容的掌握，形成思维，提升能力。
三、深化反思
翻转课堂是在宽松环境下进行的学习，同时有实验视频和情境素材的融入，使学生的预习内容由单调、呆板的文字变成有声有色的视频，更能激发学生学习的欲望和兴趣。
由于学习节奏和时间由学生自己安排，可以反复观看视频或跳过已经听懂的部分，避免学习的时间和节奏被教师主宰的现象，真正实现“我选择、我做主、我学习”，有利于培养学生自主学习的能力，是一种真正意义上的分层次学习。
翻转课堂的教学方式可丰富教学内容，扩大教学信息量，学有余力的学生可通过平台获取大量课外延伸学习资源，对拓展学生视野、培养学生综合素质起到显著作用。
相对纸质资源而言，网络和多媒体资源可供学生随时查阅、复习，有利于学生保存和利用学习资源。实验视频可以反复再现，避免教师演示完毕、学生看完热闹却什么也不知或遗忘的现象，更好促进学生掌握知识，也对学生掌握现代地理信息技术有重要帮助。
翻转课堂是建立在师生与课程内容之间的开放有序、互利共生、可持续发展的教学模式，有利于提高教师的教学水平和运用现代教育技术的能力。
遥感课程是许多高校地理信息系统和测量专业的必修课。教育部2001年4号文件《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》提出:本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学。对高新技术领域的生物技术、信息技术等专业,以及为适应我国加入WTO后需要的金融、法律等专业,更要先行一步,力争3年内,外语教学课程达到所开课程的5%-10%。2005年1月,教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中再次提到“要提高双语教学课程的质量,继续扩大双语教学课程的数量,积极鼓励高等学校在本科教学领域开展国际交流与合作”。同时教育部文件又明确将双语教学列为高等院校本科教学质量的重要评估指标。如教育部理科基础学科人才培养基地评估,双语教学和使用国外原版教材成为重要的评估指标。
一、遥感课实施双语教学的必要性
1.适应经济全球化的需要
随着中国加入WTO,加速走向国际化、现代化的进程,我们与外界交流与合作进一步密切,作为国际通用语言的英语,便成为人们交流的工具和载体。精通汉语和汉语文化,又通晓外语和外国文化的双语人才,必将成为中国参与国际合作与竞争的开拓者。
2.技术人才培养的需要
遥感课程实行双语教学是指教师在教学中改变传统的单纯以汉语为载体的教学方式,将英语的口语讲授和汉语的补充解释运用在教学过程中,相互补充渗透,形成以英语讲授为主、汉语解释为辅的一种教学模式,这种教学模式不仅能全面提高学生外语的专业应用能力和综合索质,而且能够适应国际、国内专业人才培养目标的要求。
3.课程教学改革的需要
我国高校都开设有公共英语教学课程,并且对其重视程度也相当高,学生学习英语的积极性也很高。但是对许多学生学习英语来讲,只是为了获得英语水平证书,增加就业砝码,忽略了英语学习的真正目的,即学以致用。长期以来,高校专业课程几乎都是母语授课,专业课程的教学和学生外语素养的提高相分离。随着国际化进程的不断推进,许多英文版的教材、实用软件已经步入大学校园,尤其是像遥感课程,很多书籍、软件、国外的最新研究成果都是英文,学生的英语不好往往影响其学习及工作效率。开展双语教学可以很好地解决使用英语的问题,使学生将专业知识的掌握和外语素养的提高融为一体,重视学生使用外语工具应用专业知识进行交流的能力的培养,遥感课程教学改革势在必行。
二、遥感课双语教学中存在的主要问题
适应国际、国内形势,我校也积极鼓励开展双语教学。笔者于2006年承担城市遥感课程双语教学任务。结合自己
双语教学的体会,提出目前高校开展双语教学的一些问题。
1.教学目标模糊不清
根据调查,到目前为止,仍有相当一部分教学管理人员、甚至是教师,认为双语教学不过是多教会学生几个英文单词和专业术语,外加一些翻译方法,使学生能够把英文文献译成汉语,然后理解,就万事大吉了。简而言之,双语课似乎只是内容稍微专业一点的英语阅读课而已。这种认识上的偏差必然会带来实际操作过程中的失误,最终导致双语教学的实际效果背离我们的初衷。
2.缺乏具有双语教学能力的师资
双语教学的主要目的是以两种语言作为传递信息的工具向学生传道授业,让学生能兼用两种语言掌握遥感学科概念、理论和方法,并能进行思维和表达。目前一些高校,尤其是非重点院校的一些双语教学只是使用了外文教材而已,讲授、板书、作业、考试等全都使用中文;或者在实施双语教学的过程中只是列举一些专业英语词汇,将主要内容以标题的形式用英文列出,这种形式的双语教学可以视为双语教学的预备阶段。造成这一现象的原因,就在于缺乏合格的双语教师。
3.学生外语水平良莠不齐
在大学里,双语教学是建立在基础英语教学和学科专业英语教学之上的,学生的英语水平是决定双语教学成败的主要因素之一。由于学生英语功底不同,教师无法按照标准的双语授课模式进行。同时,原版教材固有的专业术语多、信息量大等特点要求学生课外必须花更多的时间来消化,这对英语水平不高或有惰性的学生而言是一项非常艰巨的任务。
4.缺乏合适的双语教学教材
双语教学必须使用英文原版的教材,没有原版教材,双语教学就成了无源之水,无本之木。但就目前而言,国内出版的原版教材相对比较缺乏且价格偏高,可选择的种类也有限,且在内容上还存在着一定的滞后性。同时有些原版遥感教材的专业术语多、信息量大,学生对首次双语课程就使用原版教材会产生畏惧心理,影响双语教学的正常开展。
三、促进遥感课双语教学改革的措施
1.鼓励双语教学的政策措施
双语教学对任课教师是一个挑战,教师需要花费很多时间和精力研究教材,编写教辅材料。这些工作对于没有留学背景的教师困难可能会更大。同样的课程,双语教学需要教师付出数倍的时间与精力,如用同样的时间充实研究写论文或出版专著可能更容易出成果,而很少有学校把双语教学和职称评定挂钩,于是有些教师即使具备双语教学能力也不愿付出精力尝试。因此,高校必须采取措施出台导向性政策扶持双语教学,为从事双语教学的教师积极创造条件。如定期或不定期派遣任课教师进修或出国培训相关课程;重视双语课的课程建设,把双语教学作为教改的重要组成部分;对采用英文教材、英语或双语授课教师给予资料费及工作量补贴。同时,将双语课程建设纳入学校精品课程建设规划,为各院系教师在课程建设中所取得的教学研究成果、教材建设成果计入工作量。在学校加强双语教学政策的激励下,高校教师进行双语教学的积极性将会不断提高。
2.加强师资队伍的建设
师资问题是决定双语教学成败的主要环节。双语教学对任课教师的专业能力和英语水平要求很高。学校一方面要采取措施鼓励具备这两方面能力的留学归国教师或高学历教师积极开展双语教学;另一方面,应该有计划地培养一批双语教学教师。要加大对课程教师的培养力度,鼓励和支持教师通过参加遥感国际学术会议、出国进修等全方位提高课程教师自身的专业素质,不定期组织课程教研活动,就课程教学中出现的疑难问题进行研讨,组织课程教学公开课,相互听课取长补短。同时鼓励教师加强与国内外遥感科研机构和学术团体合作,积极申报参与教学科研项目,进而提高课程教学和学术影响。有条件的话邀请国外教师(专家)来校承担遥感课程的短期授课或邀请相关专家来校访问并做与课程方向相关的报告。另一方面,还应制定扶持政策,使教师能够专注于双语教学,刻苦钻研业务,达到良好的教学效果。
3.双语教学网络平台的建设
网络新技术的发展有助于促进教学效果的提高,在数字化校园中的网络教学平台上,遥感课程的教学资料,学生通过网络共享教学资源,可以更好地进行主动学习和课后复习。利用网络教学努力实现同步教学、异步教学、教师引导学生主动学习等多种模式。通过网络平台交流教学课件,并通过该平台进行辅导答疑、提交/批改作业、模拟考试等。
4.双语教学教材资源的建设
毫无疑问双语教学应尽量采用最新的原版教材。原版教材语言地道,能提供最新科技动态,启发性强,信息量大。在选择原版教材时不仅要重视知识的准确性,先进性,还要注重语言的适宜性,使学生在接受专业知识的同时,能够比较容易地突破语言难关。有些遥感原版教材在内容的编排上不一定适合我国读者,教师在实施双语教学的过程中可以根据课程教学大纲的要求,对原版教材做些增删,尽可能做到“本地化”。由于原版教材一般价格昂贵,同时并不是所有课程都有相应的原版教材可供利用,因此组织具备较高专业水平和英语水平的教师在参考相关教材的基础上编写适宜的讲义也未尝不可。
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关键词：3S技术；生态学；教学实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）28-0131-03
“3S”技术，即遥感（Remote Sensing，RS）、全球定位系统（Global Positioning System，GPS）和地理信息系统（Geographical Information System，GIS）的统称[1]，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术，是一门非常综合的学科[2]，并具有获取信息及时、准确、宏观等优点[3]。目前，“3S”技术已被广泛应用于工业、农业、交通、军事、通讯等行业和部门，成为世界各国角逐尖端技术的热点[4]。
生态学是研究生物与环境之间相互关系的一门学科[5]。近年来，随着人口的增加和工业、技术的进步，人类正以前所未有的规模和强度影响环境。而诸如能源消耗、资源枯竭、人口膨胀、粮食短缺、环境退化、生态失调等世界资源环境问题的出现，均有赖于生态学理论的指导[6]。“3S”技术由于具有快速、实时地采集、存储、管理、更新、分析和应用与资源环境有关数据的能力，被越来越广泛地应用到生态学研究领域。华南农业大学生态学本科专业自2003年招生以来，一直十分重视学生研究方法与手段的掌握，《3S技术及其应用》课程也因此作为生态学本科专业的一门必修课。为此，本文结合“3S”技术的综合性，突出生态学的学科特点，在概述“3S”技术在生态学领域的应用与发展趋势、分析当前课程教学中存在的相关问题基础上，探讨了在教学中重点教学内容的选择以及今后实践教学的方向，以期不断提高该课程的教学质量。
一、“3S”技术在生态学领域的应用与发展
在生态学研究领域，“3S”技术主要涉及全球变化、区域生态环境资源（大气环境、水环境、海洋环境）监测与评价、环境污染的生态效应、城市生态环境保护与管理、生态系统健康管理、退化生态系统恢复、生物多样性保护、生态规划、生态工程与生态设计、区域可持续发展等[1，7]。目前，“3S”技术的结合与集成是其发展的一个重要方向。在“3S”集成系统中，RS在生态学上的应用包括收集数据信息源、大面积的生态资源调查和动态监测，间接应用包括预测预报和灾害危险等级确定等。GIS在生态学上的应用主要是对各种来源的数据进行管理和处理，分析生态实体与其他生物体或环境的相关空间定位对其自身功能的影响，分析多种空间尺度下的海量数据。GPS则主要用于生态调查和定位。
二、课程教学存在的问题
（一）内容丰富，学时数有限
“3S”技术是一门内容涵盖广泛的学科，通常包括空间信息技术基础、遥感系统和遥感技术的物理基础、遥感技术系统、遥感图像处理技术、GIS的组成和功能、空间数据的结构、空间数据分析、GPS的构成、GPS定位方法和测量以及3S技术的综合应用等。此外，在实践教学过程中，还需要结合专业特点，适时扩充“3S”技术的前沿知识。可见，《3S技术及其应用》课程涉及范围相当广泛。但在课程教学中，为了与其他专业课程相协调，本课程仅安排了32学时（其中理论16学时，实践16学时），学生普遍反映通过本课程的教学，较难理解与掌握相关的基础理论知识，也难掌握相关的软件操作。
（二）缺乏基础，理论掌握难
“3S”技术是测绘学、摄影测量与遥感学、地图学、地理科学、计算机科学、信息学等学科的有机集成，是一门综合交叉学科，涉及的基础学科多[8]。但生态学专业侧重于向学生讲授生态学相关的基础理论知识，在教学计划中较多设置体现生态学专业领域（主要为微观和中观生态学）的基础理论课程，而未开设与“3S”技术相关的基础课程，如地理学、地图学等。因此，学生在学习过程中，对所涉及的学科术语及理论知识缺乏而较难衔接和掌握。
（三）学生畏难，动手实践少
实践性强不仅是《3S技术及其应用》课程教学内容的特点之一，更是“3S”技术采集、测量、分析、存储、管理、显示、传播以及应用与地理、空间分布相关数据的关键技术手段的要求。在《3S技术及其应用》课程教学中，RS、GIS软件操作和GPS仪器使用是掌握3S技术的必要环节，也是“3S”技术的丰富内容和广泛应用的实现方式[4]。但目前因相关软件均是英文版本，学生通常从传统的中文版本软件转到用复杂的英文版本软件，加之软件的操作步骤较平常使用的Word、Excel、PowerPoint等复杂，学生需要花大量时间来适应。另一方面，由于教学课时相对较少，学生畏难而不愿在课后花时间熟悉相关软件，最终导致动手实践少，软件操作能力差，难以结合专业知识进行有效应用。
三、教学内容选择
根据“3S”技术在生态学中的应用与发展趋势可知，《3S技术及其应用》课程涉及的教学内容较为广泛，主要包括：（1）遥感图像处理及生态学应用；（2）遥感解译与应用；（3）GIS空间分析及应用；（4）GPS精确定位与导航应用等。但“3S”技术的集成或融合目前只是在个别的科学研究项目中实施，国内外均没有相应的专业教材作为参考[9]，而要在有限的学时内系统地讲述“3S技术及其应用”显然不切实际。因此，针对《3S技术及其应用》课程的操作性以及实践的综合性等特点，及其在该课程教学中存在的上述问题，重点提出了具体的理论教学内容与实践操作环节（表1）。即在教学过程中，既要让学生掌握RS、GIS和GPS的基本理论和三种技术的基本使用方法，又要选择性地进行重点内容的讲授。由表1可知，在《3S技术及其应用》课程教学中，RS和GIS理论与软件上机操作是教学的主体内容，其中RS理论讲授安排了6个学时，遥感图像处理软件Erdas Imaging实践操作6学时；GIS理论讲授7学时，GIS软件ArcView实践操作8学时；而GPS则作为辅助内容讲授，理论与手持GPS的操作分别安排了3学时和2学时。
四、课程实践教学环节改革探讨
鉴于《3S技术及其应用》课程的操作性以及综合实践性强等特点，结合上述教学内容的选择重点，提出了在教学实践中还需加强的一些环节。
（一）充分利用多媒体教学
目前，多媒体计算机辅助教学已在各高校得到普遍推广。而“3S”技术涉及遥感图像的增强处理、裁剪与拼接、虚拟现实、计算机模拟等操作，必须运用多媒体教学才能更好地展示教学内容，活跃课堂气氛，调动学生学习的积极性和参与课堂教学的热情，加深学生对知识的理解和巩固[4]。因此，在教学过程中，应充分利用好多媒体教学，提高教学质量。
（二）注重软件的上机实践操作
RS、GIS和GPS仪器的使用以及软件操作是掌握“3S”技术的重要环节。因此，上机操作应重点练习遥感图像的增强处理、裁剪与拼接和几何校正、计算机自动分类、GIS的数字化及数据库构建、空间叠加分析以及专题图制作、GPS定位及野外数据采集与导航。此外，由于上机实践学时数有限，还需要学生课后自行安装相关软件，加强软件操作练习，最终达到熟练操作软件的目的。
（三）突出案例教学
在“3S技术及其应用”课程教学中，教师应结合专业特色，结合案例进行分析讲解。为突出“3S”技术的综合性，任课教师可结合相关研究课题，选择能反映本专业特色的典型案例，以更好地把研究中的细节问题讲透。例如，“生态学景观格局及其动态分析的综合应用”较适合用于生态学专业的教学案例，通过此案例教学，学生可以了解并掌握GPS的坐标定位、RS的遥感图像处理与解译、GIS的景观专题图生成与景观格局动态变化分析等。
五、课程教学改革建议
针对当前《3S技术及其应用》课程在生态学专业教学中存在的一些问题和实际情况，特提出以下教学改革建议。
（一）在专业教学计划中增加相关基础课程的设置和学时数
由于“3S”技术涉及的基础课程较多，故建议在今后的人才培养计划修订中，增加一门与“3S”技术联系紧密的基础课程，如地理学或地图学，让生态学专业学生在学习完地理学或地图学课程后，再学习《3S技术及其应用》课程，将会更加轻松且易掌握。此外，“3S”技术内容丰富、范围广泛，为让学生更好地掌握“3S”的基础理论知识与相关软件操作，建议在人才培养计划修订中，可将总学时数增加到48学时。
（二）与其他专业课程的实践教学环节相结合
目前，在本校生态学专业人才培养计划中，实践操作性较强的课程，除《3S技术及其应用》外，还有《生态规划学》和《生态学野外综合实习》等课程，这些课程均与《3S技术及其应用》课程存在着较为密切的关系。因此，在教学计划设置中，可考虑在《生态规划学》课程实践和《生态学野外综合实习》中增设“3S”技术的相应实践环节，以培养学生解决生态学相关问题的能力。如可在“生态规划学”课程教学实践中，把“3S”技术实践融合进去：确定生态规划项目和规划区域学生收集RS数据（可从Google Earth下载）野外现场调查时用GPS对特定点进行坐标定位室内对RS数据进行几何纠正等处理提取基本信息和用地分类拟定规划初步方案方案讨论确定方案利用GIS进行专题图制作。但需注意的是，相关课程实践的结合必须在课时上进行统筹安排。
（三）与校院各级大学生科技创新课题研究相结合
为了建立研究性学习、探究性学习和协作性学习的良好氛围，学校和学院设立了不同类型的大学生科技创新课题，如华南农业大学科技创新计划、农学院金穗计划等，以鼓励本科生结合课程学习内容，申请课题，开展课外科研活动。而对于学习《3S技术及其应用》课程的生态学专业学生而言，可以鼓励他们走出课堂，积极申请与“3S”技术相关的科技创新课题，以科研实践方式，激发和鼓励学生的研究兴趣，使学生在科研实践中了解和熟悉“3S”技术及其具体应用，以提升学生的专业技能，培养学生发现问题、解决问题和进行科技创新的能力[10]。
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【关键词】项目化教学 实践教学 素质教育 多媒体教学
遥感与摄影测量技术是在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。它能够大面积、快速、周期性地获取地球空间信息，同时克服了传统观测方法只能以离散点的方式进行观测的局限性。遥感与摄影测量技术已广泛应用于生态、环境、水文、测绘、气象、农林、地质等领域，成为一门实用的、先进的空间探测技术。其原理及相关应用课程是学生系统地了解和掌握这门技术的首选课程。在认真研究了职业教育人才培养的新要求及企业对学生基本素质的要求变化，我认为《遥感与摄影测量技术》必须改革传统的教学内容和教学模式，创新教师的教学方式、教学手段以及学生的学习方式，提高教学质量和效率。
首先，调整教学内容涉及到教材建设的问题。通过几年的教学实践发现现有的教材不能完全适应教学时数和学生知识、能力、素质方面的变化，为此我们首先做好相关调查研究工作，对地籍、测量和区调等各专业的教师进行了问卷调查，并向企事业单位进行了咨询，了解不同专业的发展趋势对课程的要求，了解企业对学生掌握遥感知识的要求，并以此作为确定遥感概论教学内容的主要依据。在遥感教学中淡化了理论教学，强化了概念和实际应用。与传统教材相比作了较大的改革，主要体现在以下几个方面。
（1）在保留课程数学核心内容的前提下，将各专业各学科对遥感与摄影测量技术内容的需求，列入教学计划中，并优化各章节的内容，以一个个小项目的形式进行讲授，理论篇幅有较大压缩，相应的增加了实践教学的学习。
（2）强化概念，注重应用。在每章的前言中，对该章的重要知识点，都从实际问题或经典问题中引出，突出知识点的应用价值，并加强了遥感知识在地质、测量方面具体应用的内容。
（3）增加了遥感软件的内容。现在企业中所涉及的项目对遥感图像要求不只是能够读懂还要求会处理，如几何校正、增强处理等等，因此处理软件的学习不容忽视。而且在今后还要增加相应的学时，以满足生产的需要。
其次，开展项目化教学，在当前信息社会和网络时代，项目化教学被认为是基于现代教育技术的融教学理念、教学内容、教学模式、教学手段及教学评价方式改革为一体的教学设计。在这种模式下使学生掌握基本知识，并很好的利用这些知识进行生产实践，是现在教学中的关键问题。
（1）依托项目制作与项目有关的知识点配套的多媒体教学课件，并在教学实践中渐进式地完善，使课件能根据项目需要控制节奏，便于教师调用及个性化发挥。
（2）开发以项目引导课程进度的教学模式，为学生多方面、自主学习提供平台，使学生学习不受时间、空间的限制。学生在教师的指导下、在项目驱使下，自动的参与到教学中，直到理解并完成项目为止。这个过程可培养学生自主学习的能力，为终身学习、可持续发展打下良好的基础。
（3）发挥网络传递信息的优势，鼓励学生利用网络搜集资料，主动学习找到完成项目的办法，实在解决不了的可以和老师沟通，学生在搜集资料、解决问题的过程中，体会了经过动脑动手，最终解决问题的快乐，激发学生的学习兴趣，并且他们对知识点的掌握更加的牢固。
项目化教学，改变了教、学模式，使学生学习积极性得到了很大的提高，在推进项目化改革的同时，理论知识点的教学及素质教育也不容忽视，因此，在教改中要注意以下几个问题：
一、在项目化教学的过程中，要将传统教学与多媒体教学有机结合
这里需要注意以下两点：
（一）采用多媒体教学，不能忽视传统教学方法。必要的板书可使学生领悟教师的思维过程，抓住要领。适度的定理证明、图例解析，使用黑板粉笔边启发，边演示效果更好。多媒体教学与传统教学各取其的长处，以达到教学效果的最优化。
（二）充分发挥多媒体教学的优势，避免不利因素：一般情况下，概念、定理使用多媒体显示，可节省宝贵的授课时间，但应注意显示速度不可太快，其内容要随讲课节奏自然出现，要考虑学生的接受能力及课堂提问的思考时间，对于课程中较难理解的概念、定理，要充分利用多媒体的动画演示功能。
二、项目化教学过程中，将实践教育与素质教育有机结合
项目化教学，使实践教育与素质教育同时展开。学生通过对实际案例的分析和模型建立，不仅可学习该专业的有关知识，而且还可了解项目的背景及相关专业知识，开阔了学生的视野，拓宽了学生的知识结构和思维空间，培养了学生的创新意识。此外，在学期末给学生提供一个校园里的图像解译和几何校正的实践活动，力求使实践教育与素质教育有机结合，以期达到提高学生整体素质的目的。
通过教学改革能够逐步实现教师教学方法与学生学习方式的转变，使教师真正成为学生主动建构意义上的帮助者、促进者，课堂教学的组织者、指导者。要达到这个目标，还有许许多多的工作要做。我们相信通过不断的探索和实践，一定能把遥感与摄影测量课程教学改革工作做得更好。
【参考文献】
总结，是对过去一定时期的工作、学习或思想情况进行回顾、分析，并做出客观评价的书面材料。按内容分，有学习总结、工作总结、思想总结等，按时间分，有年度总结、季度总结、月份总结等。人们常常对已做过的工作进行回顾、分析，并提到理论高度，肯定已取得的成绩，指出应汲取的教训，以便今后做得更好。小编为大家准备了研究生自我思想工作总结范文，希望你喜欢！
研究生自我思想工作总结范文一
自20XX年入学真正成为一名硕士研究生以来，我受到了导师、周围老师以及同学的帮助，并且获得了很大的进步。在这里，我要对这一年多时间的思想、学习、工作与生活方面进行一下总结，为接下来的研究生生活确定方向，进一步完善自我，提高个人能力。
在思想上，我依然坚定着自己的政治理想与信念，不断的向党靠近，希望在自己的努力进取与追求上进的积极的思想态度下，能够早日达到党的要求，从而成为一名光荣的共产党员。虽然我现在还不是党员，但是仍要以党员的标准来要求自己，不断提高自己的思想觉悟与思想认识，认真实践学习科学发展观与三个代表思想。
在对科学发展观的学习过程中我发现，它对我的思想与科研理念有很大的指导作用。国家以发展为重中之重，而科研又以国家的需要与社会的需求为方向，科学发展观以发展为第一要义，指导我在学习科研知识时不能盲从，要在前人的基础上开拓创新，不断发展和丰富所学知识；它以人为本，指导我在学习工作中不能眼高手低、要用实践来取得发言权；它的基本要求是全面、协调、可持续，指导我做学问要一步一个脚印，不断前进，且勿急于求成；它根本方法是统筹兼顾，告诉我在搞科研时要综合考虑，不要丢三落四。
在学习上，慢慢的将学习与工作的重点由只是按部就班埋头读书转变到有目标的思考与科研创新中，这是与大学学习的极大的不同。而在这一年多的学习过程中，我的自我学习的能力与专业水平都有所提高，这是令人欣慰的。
1）专业基础课的学习。
经过一年的专业课程的系统学习，我在遥感专业方面认识到了自己知识理论的欠缺与综合能力的不足。虽然本科是遥感专业出身，但是在遥感这个大方向下还有很多的理论基础知识不牢固。在不断的知识学习中，不仅掌握了遥感的机理、过程及发展方向，而且明白了不同的遥感方式及遥感类型，为我的研究方向的快速熟悉奠定了基础。
2）拓展研究内容并明确研究方向。
在研一期间不仅仅是学习专业基础知识还在导师的帮助与项目的支持下，拓展了自己的研究内容，学习了当前处于大气遥感前沿的数据同化与模式大气质量模拟。在掌握前沿动态的条件下将现有知识与成熟的理论研究与当今热点相结合，扩展当前的理论体系与知识结构，让我领略了遥感世界的另一片天空。由于工程浩大，现在只能停留在研究与学习的状态下，真正的应用实验还存在一定的困难，所以在邻近毕业时最终确定的方向是针对当前我国大连石油管道爆炸所造成的海洋溢油污染研究。在学术研究过程中我不断拓宽知识面，阅读国内外文献，掌握科研动态与发展方向，熟悉了研究方向的现状、方法，并积极与导师进行交流。积极实践前人的研究方法，深刻体会前人的技术路线及研究过程中考虑的遥感问题。并争取在前人的基础上创新。对研究过程中遇到的问题能够通过导师的帮助、通过网络资源、图书馆资料、以及周围老师和同学的帮助顺利解决。
3）掌握遥感数据的下载方式和遥感数据处理手段。
学习了常用的免费遥感数据的下载，主要包括：landsat-TM，MODIS等。掌握了遥感图像处理的原理及处理手段，其中主要包括遥感数据几何校正、辐射定标、大气校正、图像融合、图像分类等。
4）遥感图像处理软件与空气质量模式。
掌握了遥感专业图像处理软件ERDASIMAGE、ENVI、程序设计软件IDL、Matlab等，程序设计的能力得到提高。且对空气质量模式有了更深一步的了解与初步应用。
5）积极参与科研项目，听取科研报告，学习科技论文的撰写。
在工作上，听取导师的安排，积极努力，踏实进取，并与工作组成员互相协作。能够认真对待每一次野外实验机会，并且在实验中认真完成负责人安排的工作。这些工作使得我的动手能力不断提高。
在生活上，能够与同学和朋友和善相处，互相帮助。
然而，我本身还存在很多的不足，工作有时会缺乏激情，创新意识不足，遇到困难容易举步不前，且考虑问题不够全面。在接下来的一年中，我会不断的克服和改正自身缺点，从日常的点滴行为做起，用严格的标准要求自己，使自己不断进步。
研究生自我思想工作总结范文二
本人在硕士研究生学习阶段，思想上要求上进，学习上勤奋刻苦，努力钻研专业知识。回顾两年来的学习、工作以及生活，做自我鉴定如下：
思想觉悟上始终对自己有较高的要求，始终以共产党员的高标准要求自己，解放思想，与时俱进，能用科学发展观来认识世界认识社会，能清醒的意识到自己所担负的社会责任，对个人的人生理想和发展目标，有了相对成熟的认识和定位，研一阶段顺利由预备党员转为正式党员。
在专业课程的学习上，根据自身研究方向的要求，有针对性的钻研了有关核心课程，为自己的科研工作打下扎实基础；并涉猎了一部分其他课程，开阔视野，对本人研究方向的应用背景以及整个学科的结构有了宏观的认识。本人在导师的指导下，积极参与各项教学科研活动，在教学实践的过程中，认真阅读教材、查阅学术资料和参考书籍，不懈地汲取知识。同时不放过任何动手实践的机会，具有了较强的动手能力，使自己的理论知识与实践水平得到了进一步的增强和提高。
在平时生活中，团结同学，尊敬师长，和同学关系融洽，并积极参与各项集体活动，并能在活动中起到模范带头的作用。
在研究生阶段所获颇丰，从学业、科研工作，到个人素质，都得到了充分的培养和锻炼，是充实且有意义的两年。相信这些经历和积累都将成为本人人生道路上的宝贵财富。
2020年，我马上要离开校园踏入真正社会大学了，我见将继续秉承“团结、献身、求是、创新”的校训，踏踏实实，戒骄戒躁，任劳任怨，为祖国的富强和社会的进步贡献出自己的一份力量！
研究生自我思想工作总结范文三
我在研究生阶段所获颇丰，从学业、科研工作，到个人素质，都得到了充分的培养和锻炼，是充实且有意义的两年。
在思想觉悟上始终对自己有较高的要求，对个人的人生理想和发展目标，有了相对成熟的认识和定位。认真学习马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想；关心时事政治，关心学校的改革与发展，递交了入党申请书，并成为了一名入党积极分子，正努力学习党的知识，积极向党组织靠拢，争取早日成为一名正式党员。
在课程学习上，根据自己研究方向的要求，有针对性地认真研读了有关核心课程，为自己的科研工作打下扎实基础；并涉猎了一部分其他课程，开阔视野。
在科研工作上，研读了大量的学术论著，逐步明确了研究方向，通过自身不断的努力，以及与师长同学间的探讨交流，取得了一些比较满意的成果。这期间，在导师的指导下，查阅资料，综合分析等基本素质不断提高，书面表达的能力也得到了锻炼，尤其是独立思考判断和研究的能力上有了很大进步，这些对于未来的工作也都是大有裨益的。
平时生活中，为人处世和善热情，与同学关系融洽。根据自身爱好和能力，业余参与了一些社会活动，为个人综合素质的全面发展打下基础。从思想觉悟、课程学习、科研能力，在个人素质，都得到了充分的培养和锻炼。相信这些经历都将成为我人生道路上的宝贵财富。
今后，我将再接再厉，在以后的工作和学习中，不断地完善自我，相信这些经历和积累都将成为我人生道路上的宝贵财富。我将继续保持并发扬严谨治学的作风，努力成为一名优秀的工作者，做一个全面发展的社会主义建设者，做一个对国家、对社会有用的人。
研究生自我思想工作总结范文四
两年的硕士研究生学习已经接近尾声，立刻就要从学校走向社会了。回顾这两年来，透过自己不断的努力，在工作、学习、生活等各方面都有所提高。这两年的研究生学习，使我不但开阔了思路，增长了见识，更重要的是在学习和实践中锻炼了自己的实际操作和解决问题的潜力。自身整体素质的提高使我受益匪浅。
在学习上，文化课的学习使我对本专业有了更深刻、更准确的认识；查阅相关的文献和资料使我对专业的相关进展有了更加清晰的了解；实验相关的课程使我对很多仪器有了更直观的认识。在不断的学习中，积累了知识和经验；在平常的实验中，提高了动手技能；在课题的研究过程中，对相关的领域有了全面而具体的认知。
在生活中，我用心参加各项群众活动，同学之间和睦相处，与同寝室、同专业、同班级的同学持续十分融洽的关系。平常注意锻炼身体，参加丰富多彩的各种体育活动，并且在足球、篮球等有特长的方面努力为群众争取荣誉。持续朴素的生活作风，注意节俭，抵制各种浪费行为。提高自身修养，从小事做起严格要求自己。
在思想觉悟上，我时刻牢记自己是一名党员，处处以身作则，以一名合格党员的要求严格规范自己的言行举止，起到模范带头作用。关心国家大事，经常透过各种媒体了解时事新闻，对国内外发生的事件都有自己的.见解和决定。
