《遙感技術(shù)與應(yīng)用》課程教學(xué)改革探索

廖文峰　張敬泉　劉大利　劉仁釗　廖文婷

摘要：《遙感技術(shù)與應(yīng)用》是高職學(xué)院測(cè)繪地理類(lèi)專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，本人在教學(xué)實(shí)踐中從教材的調(diào)整與組合，教學(xué)內(nèi)容的選取，多種教學(xué)方法的聯(lián)合應(yīng)用，以及一些教學(xué)方式方法進(jìn)行改革，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，以期能為相關(guān)院校的《遙感技術(shù)與應(yīng)用》教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：遙感課程；高職學(xué)院；教學(xué)改革；學(xué)習(xí)效果

中圖分類(lèi)號(hào)：G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044（2012）30-7260-03

遙感是現(xiàn)代地理空間信息科學(xué)的核心技術(shù)之一，其作為信息采集與信息更新最重要的技術(shù)手段 ，已經(jīng)應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)部門(mén)以及經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的很多行業(yè)之中，并在新興的全球性的“數(shù)字地球”計(jì)劃中占有重要的地位。加強(qiáng)遙感技術(shù)與應(yīng)用教學(xué) ，提高學(xué)生遙感技術(shù)應(yīng)用水平，是測(cè)繪學(xué)科教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。針對(duì)這個(gè)教學(xué)目的，結(jié)合我校地學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的具體情況，通過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐探索 ，我們?cè)谝韵聨追矫孢M(jìn)行了教學(xué)實(shí)驗(yàn) ，并取得了初步的效果。

1 教材分析選擇：多種教材的結(jié)合

遙感技術(shù)及應(yīng)用是我們的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，與本科學(xué)生相比，他們的就業(yè)方向?qū)碚摰膶W(xué)習(xí)要求較低，學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)是實(shí)際技能的培養(yǎng)與掌握及應(yīng)用。針對(duì)學(xué)生的具體情況與《遙感技術(shù)及應(yīng)用》課程的特點(diǎn)，我們的教學(xué)目標(biāo)是通過(guò)基本的理論教學(xué)，使學(xué)生掌握基本的遙感原理、遙感圖像處理的基本方法、遙感解譯的基本方法及其在測(cè)繪、地理、土地、地質(zhì)和農(nóng)業(yè)、交通等領(lǐng)域的具體應(yīng)用，通過(guò)初步的上機(jī)實(shí)習(xí)，使學(xué)生掌握遙感數(shù)字圖像處理軟件的基本功能操作并能夠完成簡(jiǎn)單的基本應(yīng)用。

本課程以前一直使用《遙感概論》作為遙感技術(shù)及應(yīng)用課程的教材，這部教材的特點(diǎn)是：內(nèi)容層次安排合理，概念清晰易懂，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以目視解譯為基礎(chǔ)，易于開(kāi)展，但是，部分內(nèi)容老化，跟不上遙感技術(shù)的發(fā)展；而《遙感導(dǎo)論》是教育部面向2l世紀(jì)課程教材.內(nèi)容豐富，涉及技術(shù)原理較多，對(duì)于初次接觸遙感的高職生而言，有些內(nèi)容顯得過(guò)深，為此，在教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)引用《遙感概論》的部分內(nèi)容，作為學(xué)生入門(mén)的內(nèi)容，從地物反射波譜特征入手，逐步開(kāi)展遙感目視解譯，地物判讀標(biāo)志的建立，在此基礎(chǔ)上再結(jié)合《遙感導(dǎo)論》的相關(guān)內(nèi)容，這樣既可保證學(xué)生對(duì)遙感有全面的掌握，又可在需要加強(qiáng)的重點(diǎn)內(nèi)容上有所側(cè)重?！哆b感原理、方法、應(yīng)用》、《遙感獲取與分析》 這兩本書(shū)中包含了較多的遙感應(yīng)用實(shí)例，但是《遙感原理、方法、應(yīng)用》為本科生教學(xué)用書(shū)，對(duì)于高職學(xué)院的學(xué)生來(lái)說(shuō)，內(nèi)容過(guò)于深?yuàn)W，不易理解?！哆b感獲取與分析》過(guò)于偏重遙感數(shù)據(jù)的幾何處理，而且遙感應(yīng)用部分內(nèi)容較少。基于上述考慮，《遙感技術(shù)與應(yīng)用》課程沒(méi)有指定教材，而是將相關(guān)的書(shū)籍作為參考用書(shū)向?qū)W生推薦，由學(xué)生自主決定選擇購(gòu)買(mǎi)，然后老師結(jié)合多種教材的特點(diǎn)與學(xué)生的實(shí)際需求選擇教學(xué)內(nèi)容。

2 教學(xué)內(nèi)容的選擇與教案的整理

理論教學(xué)內(nèi)容可以分為遙感概述、遙感基本原理、遙感數(shù)字圖像處理、遙感圖像目視解譯與遙感圖像的計(jì)算機(jī)解譯、遙感應(yīng)用、3S綜合應(yīng)用。但只講最基本和必需的，對(duì)較深和復(fù)雜的內(nèi)容只做簡(jiǎn)單介紹，供感興趣的同學(xué)自學(xué)。

在具體的教學(xué)中，為了達(dá)到課程的整體教學(xué)要求，必須通過(guò)實(shí)踐課程讓學(xué)生將學(xué)過(guò)的理論知識(shí)與具體實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，和對(duì)基本原理的驗(yàn)證，學(xué)以致用，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因此，在教學(xué)中將實(shí)習(xí)內(nèi)容分為兩個(gè)階段。

1） 遙感數(shù)字圖像處理軟件操作。以PCI、ENVI與ERDAS遙感數(shù)字圖像處理軟件為主要實(shí)習(xí)軟件，結(jié)合具體的遙感數(shù)據(jù)，講述遙感圖像基本處理技術(shù)，包括幾何校正、大氣校正、幾何精校正、投影轉(zhuǎn)換、影像鑲嵌、數(shù)字圖像增強(qiáng)、波段運(yùn)算、多源遙感數(shù)據(jù)融合、計(jì)算機(jī)分類(lèi)、人機(jī)交互式解譯等內(nèi)容。

2） 遙感基本應(yīng)用。應(yīng)用前一階段所掌握的遙感圖像數(shù)字處理技術(shù)，與一個(gè)具體的研究領(lǐng)域（比如土地利用類(lèi)型遙感調(diào)查等）相結(jié)合，完成一個(gè)綜合的實(shí)踐性題目。

認(rèn)真整理教案，對(duì)教案的結(jié)構(gòu)，每一節(jié)，每句話(huà)、每個(gè)字都琢磨清楚，分析重點(diǎn)與難點(diǎn)。由于遙感技術(shù)更新非?？欤虼艘鷮W(xué)生提供一些課下學(xué)習(xí)的參考資料，參考內(nèi)容的選擇不僅局限于書(shū)籍和雜志，一些專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站已成為遙感教學(xué)不可缺少的資源，除此之外，遙感圖像是遙感教學(xué)中重要的參考資料，因此收集各種影像數(shù)據(jù)是教師備課和教學(xué)的重要內(nèi)容，我們先后從美國(guó)馬里蘭大學(xué)、美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局、中國(guó)遙感衛(wèi)星地面站下載了一些免費(fèi)的圖像做為練習(xí)使用。做好教案后，再做好PPT向同學(xué)講授，特別要增加一些圖片和動(dòng)態(tài)演示。

3 教學(xué)方式與方法的應(yīng)用

具體教學(xué)內(nèi)容確定以后，如何使其在授課過(guò)程中很好地被學(xué)生理解掌握并能運(yùn)用，很大程度上取決于采用的教學(xué)方式方法。選用適合的教學(xué)方式方法是很好的完成教學(xué)任務(wù)、提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。

1） 多媒體與黑板等的優(yōu)勢(shì)結(jié)合去教學(xué)

隨著社會(huì)的進(jìn)步，信息技術(shù)已經(jīng)深入到千家萬(wàn)戶(hù)、各行各業(yè)，高職院校的教學(xué)軟硬件設(shè)施也得到了更新完善發(fā)展，多媒體教學(xué)已成為眾多學(xué)科教學(xué)的有力的工具。與傳統(tǒng)使用的黑板的教學(xué)手段相比，多媒體教學(xué)有著不可比擬的很多優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槎嗝襟w具有圖、文、聲并茂甚至有動(dòng)態(tài)影像這樣的特點(diǎn)，具有許多對(duì)于教學(xué)過(guò)程來(lái)說(shuō)是特別寶貴的特性與功能，這些特性與功能是其他媒體（例如投影、錄音、錄像等）所不具備或是不完全具備的。遙感技術(shù)是一門(mén)對(duì)地觀(guān)測(cè)與獲取信息技術(shù)，其中具有很多的圖像數(shù)據(jù)和空間地理數(shù)據(jù)，所以多媒體教學(xué)應(yīng)成為遙感技術(shù)與應(yīng)用教學(xué)的重要形式。首先，從人的生理心理學(xué)角度分析，圖像比語(yǔ)言更容易被人感知，人所接受的外界信息有至少70%是視覺(jué)感知的。以圖像的形式顯示教學(xué)信息具有形象、直觀(guān)、生動(dòng)的特點(diǎn)，能高效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性。能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)現(xiàn)不了的情境、動(dòng)畫(huà)、模擬等。其次，方便教師的教學(xué)設(shè)計(jì)，更易突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，進(jìn)而提高教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。但是，應(yīng)用多媒體教學(xué)也有很多問(wèn)題，如果課件的交互性差，則學(xué)生“難以消化”；如果多媒體使用太濫，則把握不住學(xué)生的思想心理，不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。所以利用多媒體與傳統(tǒng)黑板等多種教具相結(jié)合的教學(xué)，地理數(shù)據(jù)和圖像以多媒體展示，重點(diǎn)和難點(diǎn)在黑板上結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)講解，對(duì)原理結(jié)合生產(chǎn)實(shí)例展開(kāi)講解。這樣就能優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，取得最佳的教學(xué)效果。

2） 在理論教學(xué)過(guò)程中，以講授法為基本教學(xué)方法，適當(dāng)采用提問(wèn)和啟發(fā)式教學(xué)的方式。關(guān)注全班學(xué)生，注意反饋信息，凝聚學(xué)生的注意力，使其保持相對(duì)興奮狀態(tài)，使他們產(chǎn)生愉快的心境，課堂語(yǔ)言簡(jiǎn)潔明了，課堂提問(wèn)面向全體學(xué)生，注意啟發(fā)學(xué)生學(xué)地理的興趣，課堂上講練結(jié)合。積極鼓勵(lì)學(xué)生，使學(xué)生感到有“功”。 我國(guó)古代教育家孔子說(shuō)過(guò)：“知之者，不如好之者，好之者，不如樂(lè)之者”。要學(xué)生達(dá)到“樂(lè)學(xué)”，必然要使他們有成功感?！扒蟪晒Α笔侨祟?lèi)的共有的天性。即使是一點(diǎn)一滴的進(jìn)步，也會(huì)使學(xué)生感到愉快，成為促使學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。學(xué)生取得進(jìn)步時(shí)，我會(huì)對(duì)學(xué)生的成績(jī)給予正確的評(píng)價(jià)，或者與平時(shí)成績(jī)結(jié)合起來(lái)。在課堂上我會(huì)使用一些鼓勵(lì)性語(yǔ)言來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，有時(shí)還可借助同學(xué)們的掌聲進(jìn)行鼓勵(lì)。在教學(xué)過(guò)程中，我非常注意給學(xué)生們更多的鼓勵(lì)，對(duì)他們抱有一顆寬容慈愛(ài)的心。

在教學(xué)過(guò)程中，充分利用已有的知識(shí)基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生思考遙感應(yīng)用中的問(wèn)題和現(xiàn)象，并自行設(shè)計(jì)或補(bǔ)充一些與學(xué)生關(guān)系較大的遙感應(yīng)用問(wèn)題和現(xiàn)象，以展示遙感課內(nèi)容的豐富多彩和應(yīng)用價(jià)值，引入新知識(shí)、新技術(shù)與新成果，增強(qiáng)學(xué)生的求知欲。認(rèn)真組織開(kāi)展復(fù)習(xí)、測(cè)驗(yàn)、考試、課外活動(dòng)等。側(cè)重于教會(huì)學(xué)生了解遙感在生產(chǎn)建設(shè)中的作用，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力，多閱讀課外書(shū)籍，多關(guān)注身邊的遙感知識(shí)，不斷擴(kuò)寬知識(shí)面，為教學(xué)內(nèi)容注入新鮮血液。

3） 在第一階段的實(shí)習(xí)過(guò)程中，是對(duì)基本原理和方法的驗(yàn)證，采用演示加練習(xí)的方法來(lái)教學(xué)。老師先對(duì)某一個(gè)專(zhuān)題結(jié)合理論進(jìn)行演示與講解，然后讓學(xué)生進(jìn)行操作練習(xí)，老師巡回指導(dǎo)并檢查學(xué)生完成情況，最后老師總結(jié)，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在這個(gè)過(guò)程中，演示與講解一定要結(jié)合學(xué)生理論知識(shí)掌握程度的實(shí)際情況，使學(xué)生的知識(shí)能與老師的講解銜接上，演示時(shí)，老師要盡可能收集能激發(fā)學(xué)生興趣的一些具體實(shí)例，使學(xué)生感到有“味”，從而使學(xué)生保持良好的精神狀態(tài)、學(xué)習(xí)狀態(tài)，讓學(xué)生的潛能最大化地激發(fā)出來(lái)，特別是注意力、理解力、記憶力、創(chuàng)造力，達(dá)到最佳的效果。在學(xué)生自己練習(xí)過(guò)程中，老師結(jié)合自身學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，去糾正學(xué)生不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣，在學(xué)生碰到困難時(shí)，及時(shí)分析困難產(chǎn)生的原因，針對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，特別要教會(huì)學(xué)生盡量自己解決問(wèn)題的能力，“授之以魚(yú)”不如“授之以漁”。

4） 在第二階段的實(shí)習(xí)過(guò)程中，在有條件的情況下，增加野外實(shí)踐實(shí)習(xí)的內(nèi)容，攜帶手持GPS、便攜式地物光譜儀、短波紅外地物光譜儀等遙感儀器，到野外進(jìn)行遙感技術(shù)的綜合應(yīng)用實(shí)習(xí)，如幾何精校正中的地面控制點(diǎn)選取、地物反射率測(cè)量、地物目視解譯與驗(yàn)證補(bǔ)判等等。通過(guò)野外實(shí)習(xí)，進(jìn)一步提升學(xué)生理解與靈活運(yùn)用知識(shí)的能力，提高遙感技術(shù)與應(yīng)用課程的實(shí)踐性[1]。

與遙感圖象處理與應(yīng)用的企事業(yè)生產(chǎn)單位建立聯(lián)系，讓學(xué)生通過(guò)頂崗式實(shí)習(xí)，熟悉遙感技術(shù)與應(yīng)用的具體工作流程，觀(guān)察實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題并學(xué)會(huì)獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，將實(shí)際生產(chǎn)與自己的課程學(xué)習(xí)進(jìn)行結(jié)合，增強(qiáng)遙感技術(shù)與應(yīng)用的實(shí)際生產(chǎn)能力。

5） 讓比較優(yōu)秀且有興趣的學(xué)生參加老師的遙感技術(shù)與應(yīng)用的科研課題，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，針對(duì)具體的小題目，成立各個(gè)科研小組，各個(gè)小組獨(dú)立的收集相關(guān)資料，結(jié)合題目進(jìn)行知識(shí)和技能擴(kuò)展訓(xùn)練，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不斷思考總結(jié)，老師適時(shí)進(jìn)行點(diǎn)撥指導(dǎo)，學(xué)生基本都能取得項(xiàng)目預(yù)期的成果。通過(guò)這種學(xué)習(xí)和鍛煉，使科研小組成員具備了一定的科研基礎(chǔ)，養(yǎng)成了良好的科研素質(zhì)，為以后的進(jìn)一步發(fā)展有了較高起點(diǎn)。

4 小結(jié)

從這幾年的教學(xué)情況看，通過(guò)這些教學(xué)環(huán)節(jié)的精心計(jì)劃與認(rèn)真實(shí)施、反饋修正，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，既學(xué)到了有用的理論知識(shí)，又具有實(shí)際的技能，提高了獨(dú)立解決較復(fù)雜問(wèn)題的能力，為盡快盡好走入社會(huì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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