關(guān)于《遙感原理》課程教學的思考和實踐

韓震 劉瑜

摘 要：遙感原理是遙感類基礎(chǔ)課程。該文針對遙感課程涉及大量的數(shù)學和物理知識的特點，結(jié)合教學過程中經(jīng)驗，從引導(dǎo)同學們關(guān)注遙感科學的最新進展，激發(fā)他們的爭強好勝、不服輸?shù)奶煨?，讓他們理解遙感基礎(chǔ)理論在學習中的重要性。同時，引入最新的遙感案例，將原理、算法等注重數(shù)學物理基礎(chǔ)知識等環(huán)節(jié)融合到每一部分的案例教學內(nèi)容里，使學生在學習案例的過程中，自然地掌握那些枯燥、難懂的物理原理和數(shù)學算法。達到了使同學們既掌握了遙感基礎(chǔ)理論，又學習了運用遙感數(shù)據(jù)進行分析的基本技能，使課程教學效果得到了明顯改善。

關(guān)鍵詞：遙感 課程 基礎(chǔ)理論 案例

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）02（b）-0144-02

遙感作為信息獲取和更新的重要技術(shù)手段之一，已經(jīng)在海洋、漁業(yè)、測繪和軍事等許多領(lǐng)域得到了迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用。上海海洋大學海洋技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標是具備堅實的數(shù)理基礎(chǔ)，掌握海洋科學的基本理論和基本知識，受到海洋信息探測與應(yīng)用方面的基本訓練，能在海洋信息技術(shù)、空間測量技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)及其相關(guān)領(lǐng)域從事科研、教學、管理及技術(shù)工作的高素質(zhì)海洋科技人才。遙感是上海海洋大學海洋技術(shù)專業(yè)主要方向之一，而《遙感原理》是海洋技術(shù)專業(yè)遙感類基礎(chǔ)課程?！哆b感原理》課程涉及了大量的數(shù)學和物理知識，這些大量的數(shù)學和物理公式對相當一部分同學來講枯燥、難懂，使同學們在課程學習過程中，缺乏對課程學習的興趣。筆者結(jié)合教學過程中經(jīng)驗，針對相關(guān)問題，在此淺談一下在該課程教學上的思考和實踐。

1 關(guān)注遙感科學的最新進展

要讓同學們喜歡遙感課程，首先要激發(fā)他們對課程的興趣?，F(xiàn)在的大學生有個性、有主見，接收新生事物快，是一個開放的群體。同學們普遍對所學學科的發(fā)展動態(tài)和發(fā)展前沿感興趣，他們迫切希望知道所學課程對將來就業(yè)和相關(guān)課程進一步學習有什么作用。遙感知識更新很快，新理論、新方法和新研究領(lǐng)域不斷地出現(xiàn)，遙感研究猛烈地沖擊著各學科的前沿，這一特點正符合年輕大學生的好奇心[1]。

在教學過程中，在完成學生對遙感基本知識體系的構(gòu)建的基礎(chǔ)上，把遙感科學的最新進展的一些內(nèi)容融到課程講授內(nèi)容中。例如：告訴同學們，近幾十年來，歐美發(fā)達國家對資源與環(huán)境問題日益重視，而遙感信息技術(shù)已成為在國家層面上調(diào)查與獲取環(huán)境資源基本數(shù)據(jù)，評估國家社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展能力的有力工具。在美國、瑞典、澳大利亞、德國和日本等國家，幾乎在所有較大規(guī)模的資源調(diào)查和開發(fā)規(guī)劃中都利用遙感資料和常規(guī)資料相結(jié)合，提供綜合分析數(shù)據(jù)供有關(guān)部門使用。我國已經(jīng)成功發(fā)射了海洋衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和資源衛(wèi)星，初步顯示了可為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測提供大量數(shù)據(jù)。同時，近十幾年來在應(yīng)用空間信息技術(shù)進行資源、環(huán)境的動態(tài)監(jiān)測及可持續(xù)發(fā)展綜合管理研究方面，也已經(jīng)積累了大量數(shù)據(jù)信息和許多較為成熟的經(jīng)驗。遙感應(yīng)用已從定性向定量發(fā)展。加強多源、多模態(tài)、多時相數(shù)據(jù)的融合和同化應(yīng)用技術(shù)研究；注重高空間分辨率、高光譜分辨率和高時間分辨率及全天時、全天候和全頻段的監(jiān)測和研究；注重遙感數(shù)據(jù)真實性校驗和地面定標技術(shù)研究；充分開發(fā)遙感數(shù)據(jù)資源，解決全球或區(qū)域性的環(huán)境和資源問題，為社會經(jīng)濟發(fā)展服務(wù)，是遙感發(fā)展的主要特點。通過國內(nèi)外遙感現(xiàn)狀的對比，使同學們認識到我們國家遙感的基礎(chǔ)理論和技術(shù)在國際上的地位，以及我們在遙感的基礎(chǔ)理論方面和發(fā)達國家的差距。這些遙感的基礎(chǔ)理論也就是那些大量枯燥、難懂的數(shù)學和物理公式。這樣既激發(fā)了同學們的爭強好勝、不服輸?shù)奶煨?，又讓他們理解遙感基礎(chǔ)理論在學科發(fā)展中的重要性，他們看到這些枯燥、難懂的數(shù)學和物理公式也就感到親切了。同時，也明白了這些基礎(chǔ)理論知識是他們將來遙感類課程進一步學習的基礎(chǔ)。

2 引入最新的遙感案例

遙感具有比較明顯的應(yīng)用技術(shù)學科的特點，它把地學研究中的概念邏輯思維變成直觀的、形象的空間模型，深化了人們對自然現(xiàn)象的認識，其涉及到的知識面十分廣泛，如果面面俱到，勢必導(dǎo)致走馬觀花。因此，遙感原理課程的授課過程主要講授遙感的基本數(shù)學和物理原理，完成對基本知識體系的構(gòu)建。通過教學內(nèi)容的優(yōu)化，使學生對遙感在整體把握的前提下，能夠抓住重點，以點帶面，引導(dǎo)學生自主學習其他知識。在講授遙感在地學中的應(yīng)用部分，適當介紹當前遙感在衛(wèi)星研制、有效載荷、地面處理、應(yīng)用研究和業(yè)務(wù)化監(jiān)測等方面發(fā)展的最新案例。并且將原理、算法等注重數(shù)學物理基礎(chǔ)知識等環(huán)節(jié)融合到每一部分的案例教學內(nèi)容里，使學生在學習案例的過程中自然地掌握那些枯燥、難懂的物理原理和數(shù)學算法[2-3]。

例如：以近年來每年爆發(fā)的黃海綠潮遙感監(jiān)測為案例，介紹了光學遙感和微波遙感不同的遙感技術(shù)對監(jiān)測綠潮時空分布監(jiān)測方法的差異。在此案例講解過程中，介紹了TM/ETM+數(shù)據(jù)、MODIS各級數(shù)據(jù)產(chǎn)品和微波數(shù)據(jù)ENVISATASAR，針對每種遙感影像，分別介紹其傳感器和成像的基本原理。從空間分辨率、波譜分辨率、輻射分辨率和時間分辨率4個方面重點講解遙感圖像的特征，并且結(jié)合黃海綠潮監(jiān)測實例講授光學遙感和微波遙感的不同物理原理。同時在案例講解過程中，引申出藻類遙感數(shù)學反演算法，這些算法只講述基本原理和思路，而具體推導(dǎo)過程，引導(dǎo)有興趣的學生在課后通過文獻閱讀資料查找自行學習。

3 結(jié)語

遙感是一門理論和應(yīng)用性均很強的學科。通過對《遙感原理》課程教學過程的改革，從教學情況看，教學效果良好，學生上課能夠認真聽講，學習興趣濃厚，能主動通過多種渠道搜集查閱所學資料。通過課程改革，使同學們既掌握了遙感基礎(chǔ)理論，又學習了運用遙感數(shù)據(jù)進行分析的基本技能。這些措施的實施，提高了上海海洋大學海洋技術(shù)專業(yè)學生學習《遙感原理》課程的積極性，課程教學效果得到了明顯改善。

參考文獻

[1]顧祝軍.“遙感原理與應(yīng)用”課程教學改革初探[J].大學教育，2015（10）：108-109.

[2]杜福光，劉曉春，高超.地方院校遙感課程教學模式改革探究[J].測繪與空間地理信息，2015，38（8）：28-31.

[3]鄭文亨.關(guān)于《土木工程制圖》課程教學的幾點思考[J].教育教學論壇，2014（9）：21-22.