时间：2023-03-20 16:13:20
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇遥感课程论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
关键词：地理信息系统；遥感数字图像处理；教学改革
作者简介：刘春国（1973-），男，河南上蔡人，河南理工大学测绘与国土信息工程学院，讲师；卢晓峰（1981-），女，河南洛阳人，河南理工大学测绘与国土信息工程学院，讲师。（河南焦作454000）
基金项目：本文系河南理工大学教育教学改革研究项目（项目编号：2008JG035）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）10-0081-02
当前，遥感已经或正在走向全面应用阶段。国际遥感应用发展的实用化、业务化、产业化、精细化特征明显，但我国遥感应用水平还不高，根本原因是基础研究薄弱，缺乏多学科人才共同努力。[1]培养一大批经过系统知识培训、熟练掌握遥感科学理论和应用技能的地理信息科学人才，满足社会对地理遥感信息高技术人才的迫切需求，是高等教育的责任所在。
1998年教育部新增地理信息系统本科专业后，我国GIS教育发展形势空前活跃。经过10余年的教学实践和探索，逐步形成了比较稳定的GIS专业课程体系与课程设置方案。[2-5]遥感系列课程（遥感物理与技术、遥感数字图像处理、遥感地学分析与应用）成为GIS专业课程体系中的重要模块，说明GIS学科建设的负责人已认识到培养掌握遥感技术的GIS人才的重要性。遥感数字图像处理是遥感过程的重要一环。充分利用各种图像处理算法从遥感数据中获取各种生物物理参数和土地覆被/利用信息，可以为自然和人文生态系统的空间分布式模型提供输入参数，在遥感技术应用中占有十分重要的地位。近几年河南理工大学（以下简称“我校”）GIS专业开设了“遥感数字图像处理”课程。围绕如何提高“遥感数字图像处理”课程教学质量，笔者从革新课程体系、协同教学、优化教学内容、丰富实践教学手段等方面进行了一系列探索。
一、革新遥感课程体系，突出“遥感数字图像处理”课程地位
随着遥感技术及其应用的迅速发展，很多专业开设了“遥感原理与应用”课程，内容分为三大模块：遥感基础、遥感图像处理及分析方法和遥感专题应用。这种课程设置模式比较适合早期GIS专业遥感课程教学或选修遥感科学技术的某些专业，对于当前GIS专业遥感教学则存在明显缺点。主要问题是对“遥感数字图像处理”教学重视程度不够，对数字图像处理在整个遥感过程中的重要性体现不足，与遥感地理信息系统融合集成的一体化趋势不相适应，与国民经济各部门遥感业务日益普及的态势不相适应，与社会信息化深入发展的状况不相适应。人才培养滞后于社会需要，不能满足对高素质地理遥感科技人才的需求。
我校GIS专业总结多年遥感课程教学实践经验，革新了遥感课程体系，设置了“遥感概论”、“遥感数字图像处理”、“遥感应用分析”、“遥感数字图像处理实验”等遥感相关课程，规划了遥感系列课程的主体教学内容。“遥感概论”要求学生掌握遥感及其应用的基本科学工程背景知识，重点内容是电磁波与地表物质相互作用的基本原理、遥感数据采集、传输和成像机理，从可见光-近红外、热红外、微波（主动方式和被动方式）波谱段介绍遥感信息的获取特点和技术发展，适当涉及大气遥感、海洋遥感等应用领域和典型案例。“遥感数字图像处理”要求学生掌握基于数字图像处理方法获取地球资源有用信息的科学与技术。由于学科交叉融合，数字图像处理方法众多，新理论、新方法不断推出，课程重点主要着眼于图像处理基本知识和遥感图像处理常用算法，对一些探索性、前沿性和跨学科的内容从原理上予以概括介绍，如图像亚像元分类、模糊分类和面向对象图像处理等等。“遥感应用分析”采用理论、方法和实例相结合，选择不同遥感应用领域的典型案例介绍，培养学生遥感专题分析技能，深化学生对于遥感科学技术应用现状和广阔前景的认识。“遥感数字图像处理实验”课程着眼于培养学生图像处理技能，巩固和深化理论课程教学内容，提高动手能力和理论联系实际解决问题的能力。
我校GIS遥感系列课程设置方案把“遥感数字图像处理”与“遥感数字图像处理实验”单独设课，提升课程地位，加大课程学时，强化实践技能训练，对提高“遥感数字图像处理”课程的教学成效很有益处。这种课程设置模式有助于培养GIS专业学生采用图像分析方法解决遥感应用问题的能力，比较契合我国GIS专业本科教育遥感课程设置的发展态势。
二、培育遥感系列课程教学群体，分工协作提高“遥感数字图像处理”课程教学质量
GIS专业遥感系列课程设置要求具备一定规模的师资力量。遥感是多学科的综合，交叉性强，研究方法不断补充和更新，课程教学内容丰富。遥感系列课程的设置决定了课程之间存在密切的内部联系。要提高“遥感数字图像处理”课程教学质量，必须打破教师个人单兵作战的惯常做法，加强与相关课程教师之间的协调和交流。培育组建了承担遥感系列课程教学任务的教学群体。遥感课程教学组围绕课程建设，整合优化课程体系，充实更新教学内容，保证了课程之间教学内容的连贯性和相关性。课程教学组成员互相学习、借鉴、交流，协同规划各课程教学环节的教学要求和学时分布，课程内容更加先进，课程结构更加协调，教学方法更加有效，教学手段更加丰富，实践教学得以充实，教学科研联系更加密切。遥感课程教学组的建立和协作对提高“遥感数字图像处理”课程教学质量起了明显的作用。
三、汇聚国内外优秀教材成果，整合优化教学内容体系
教学内容和课程体系涉及高等教育人才培养的模式，决定了高等学校人才培养的规格，在很大程度决定了人才培养的质量和水平。[6]教学中适度引进世界著名高校的名牌课程教材和教学参考用书，是高等教育国际化的重要举措。[7]遥感课程教学组重视遥感数字图像处理课程教材和教学内容建设，收集了国内近些年出版的如戴昌达、章孝灿、汤国安、韦玉春、朱述龙等编写的遥感数字图像处理教材教参，注意引用吸收国外著名高校的遥感图像处理相关教材教参，参考了John R. Jensen、John A. Richards、Robert A. Schowengerdt、Jay Gao、John R. Schott、Brandt Tso等人的遥感数字图像处理著作，认真研讨不同教材特点及其开课对象，针对遥感数字图像处理理论性强、概念抽象、方法多样、实践性强的特点，根据教学对象和课程学时，按照系统性和前瞻性结合、理论与应用结合的要求，制订了教学主体内容。课程内容分为11个部分：图像基本知识、遥感图像成像过程与数据特征、遥感图像辐射校正、遥感图像几何变换与校正、遥感图像增强、遥感图像变换、遥感图像分割、遥感图像融合、遥感图像分类、数字变化检测、遥感图像应用处理。优化后的课程教学内容注意了与“遥感概论”、“遥感应用分析”等课程内容的有机衔接。对于与“遥感概论”课程有重叠的内容只做简单回顾，如遥感成像过程、机理与数据特征，以少数典型应用案例揭示遥感数字图像处理方法在遥感应用分析中的作用和地位；避免与先开课程内容重复，为后续课程做适度铺垫。数字图像处理方法多样，课程重点介绍常用算法，使学生能掌握数字图像处理原理，夯实基础。对一些发展中的、前沿性的算法着重介绍算法的思想和原理，教导学生注重算法但不应局限于具体算法，培养学生发散思维、学习能力和创新思维。教学中适当区分遥感数字图像系统处理和应用处理的差别。
四、重视实践教学，多手段丰富实践教学内容
实践教学是创新人才培养中的重要环节，对于培养学生专业技能和理论实践结合能力、激发学生的创新思维和探索精神、提升科研能力，有着重要意义。GIS专业“遥感数字图像处理”教学高度重视实践教学环节，从课程体系设置、实验课程内容设计、实验室开放项目、毕业设计、大学生科研训练计划和教师科研课题等几个方面为学生提供多样化的实践途径，丰富了实践教学体系。
从课程设置体系上，“遥感数字图像处理”单独设课，紧密联系课程理论教学内容附设6个单元的基础验证性课堂实验（见表1），增强学生对各种遥感图像处理算法及其效果的感性认识。“遥感数字图像处理”实验课程单独设课，结合“遥感数字图像处理”课程和“遥感应用分析”课程知识，设置综合设计型实验6个模块，培养和提高学生对知识与技能的综合运用、自主学习的能力。
积极利用各种平台，提供实践课题，培养学生创新能力。我校为了培养大学生的创新能力和实践能力，促进实验室开放，设置了实验室开放基金。在实验室开放基金平台支持下，设计了一些探索研究型实验课题，鼓励学生组团选择实验课题、查阅文献、拟定实验方案、实施实验过程、撰写实验论文。大学生科研训练计划和本科毕业设计（论文）也是培养本科生创新能力的平台。在实施学校大学生科研训练计划的年度，遥感课程组每年设计几个遥感应用分析研究小课题，供学生参与大学生科研训练，并从科研课题中提炼一些问题作为大学生毕业设计选题，引导学生参与到教师科研课题中。学生通过参与实验室开放基金课题、大学生科研训练计划项目和教师科研课题，检验了专业知识，培养了探索精神、创造思维和合作能力。
五、结束语
本文总结了我校遥感课程教学组围绕GIS专业“遥感数字图像处理”课程教学实施的一系列教学改革措施。这些措施已经取得较好的成效，有不少GIS学生积极参与校实验室开放基金项目、大学生科研训练计划项目和教师科研项目，每年GIS专业有近1/3的学生选择与遥感图像处理及遥感应用分析有关的毕业设计题目。人才培养是项长期复杂的系统工程，需要从师资、设备、教学等一系列软硬件教学条件上予以保障。
参考文献：
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[3]钱乐祥.GIS专业课程体系改革思路与实践[J].高等理科教育,2006,(6):95-98.
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关键词： 遥感； 实践教学； 改革
中图分类号： G642文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2012）03-0105-01
遥感（Remote Sensing，RS）是当代空间信息科学的核心技术之一，是信息获取与更新的重要技术手段，在经济建设及社会发展中的作用日趋重要[1]。同时遥感也是一门实践性很强的技术，遥感应用技术素质已成为地理信息系统、测绘、城乡规划、地质等专业工作人员的基本要求。遥感技术作为现代前沿科学技术之一，随着航空航天技术的发展不断在提高与完善，这就要求教学不断调整内容与方法，做到与时俱进。分析国内外遥感技术的发展需求及遥感课程教学，发现课程教学并未很好地适应社会对遥感应用型人才的需求，其中尤以实践教学环节薄弱的问题突出。针对当前现状，本文详细分析了遥感课程实践教学中存在的具体问题，并探讨了相应的改革措施，以期为遥感课程的教学改革，培养社会应用型、创新型人才提供参考。
一、目前遥感课程实践教学中存在的问题
1.缺乏合适的理论和实践课程教材
理论教学是实践教学的基础，选取合适的理论课教材，对确保教学内容合理，培养社会应用型人才至关重要。选取教材的原则是“理论与应用的结合；基础知识与前沿技术兼顾”[2]。近年来，国内先后出版了一些可作为大学本科遥感课程理论内容教材的书籍，但并不能满足遥感技术发展的需求。《遥感导论》、《遥感概论》和《遥感技术导论》出版时间较早，内容有些陈旧；《现代遥感导论》在应用方面涉及较少；《遥感原理与应用》在理论和应用方面都兼顾，而且在2009年出版了第二版，但此书内容相对较深，需要学生具备摄影测量、电磁场理论、模式识别等课程的基础。
目前，国内尚未见到普适性较强的遥感实践课程教材。与《遥感导论》配套的上机教材，未采用国际主流软件，无法满足实践教学的需要。《ERDAS IMAGINE遥感图像处理教程》、《ENVI遥感图像处理方法》等书，内容系统，但受学时限制，不适合作实践教学的指导书。
2.实践教学薄弱
遥感课程一门实践性较强的课程。遥感实践教学是理论教学的深化和补充，是学生通过理论与实践的相结合来感悟抽象的理论知识的学习过程[2]。课程实践教学环节包括两个大的方面，一个是课内实践，另一个是综合实习。目前，国内大多院校的课内实践学时偏少[3]，而且多以教师演示教学为主，学生实践能力得不到提高。“3S”（RS、GIS和GPS）技术集成，是空间信息科学发展的趋势，有必要加强学生的“3S”综合应用能力，然而这种多学科的综合实习普遍较少。另外，数据类型单一、内容陈旧，也使实践教学滞后，缺乏时代性和现时性。
3.考核方法不合理
课程考核，考察的不仅是学生对知识的记忆情况，更应该是学生对知识的综合应用能力。然而，目前遥感课程的考核方法，多以笔试为主，对实践能力考察的关注较少。这种考核方式不仅不能对学生进行综合考核，而且不利于调动学生学习的主动性和综合素质的培养。因此，有必要改进考核方法，建立考察学生全面素质的考核体系。
二、遥感课程实践教学改革措施
1.不断更新理论教学内容
在新技术突飞猛进的今天，具有前沿性的遥感技术发展愈加迅速，对教学内容选取提出了新的挑战。由于教材受出版周期限制，这就要求遥感知识更新途径除了选择合适的新教材外，更应充分利用网络、中、英文期刊或国际会议文献等媒介，传递最新讯息，增强课程的时代性和现时性。如在讲述不同卫星平台轨道参数时，教材受出版周期限制，其内容始终与最新的遥感卫星发展有差距，备课时需要到相关网站查阅最新的参数信息，补充到课堂教学中，让学生了解遥感卫星的最新发展动态[4]。同时，引导学生在课外通过多种途径，查阅参考资料，培养生自主学习的能动性和积极性，有利于拓宽学生的知识面，提高综合素质。
2.完善实践教学体系
（1）自编符合实际的实验课教材。目前国内尚未见到普适性较强的遥感上机实践课教材，并且各大院校使用的实验教材多为自编。对实践内容进行完善和更新，从简单的验证性实验向综合性实验以至于研究设计型实验过渡，形成较为稳定的实验教学内容体系；并建立和完善遥感实验课数据库及习题库，及时更新和补充资料，包括案例、科研论文、学科前沿发展动态等，以拓宽学生的知识面，提升学生兴趣，达到优化和丰富教学过程、提高学生实践能力的目的。
（2）建立全方位的实验教学模式。通过构筑包括“验证性实验”、“综合性实验”和“研究性实验”的“三层次一体化”的实践教学模式，将实践教学由“有解实验”变为“求解实验”，由“知识积累”变为“智能开发”，为学生自主实验营造个性化的学习环境。同时针对不同专业教学内容和方式有所侧重，如对于地理信息系统专业的学生，可以适当增加遥感与地信相结合的实验课，如“3S”集成技术，培养学生综合能力[5]。
（3）创造实习机会。由于实践课程受学时、实验条件等限制，使学生的实验机会较少、而且实验内容单一。在教师的指导下，参加研究性学习，深入到实际科研工作中，成为锻炼实践能力有效途径[6]。另外，寻找相关的实习单位，直接参与到实习单位的科研、开发、生产工作中，与实习单位建立双导师制管理机制，可以更有效地提高学生的适应社会需求能力。
3.丰富课程考核方式
建立科学的考察学生综合知识、综合素质、综合能力的实践考核体系，采取灵活多样的考试方式，加大读书报告、论文考核、野外（或社会）调查、创新考核、综合实习等的比重。同时应根据不同专业特点，做相应的调整。如对于地理信息系统专业的学生，应当适当加强3S集成等综合性知识的考核；对于地质、环境科学等专业的学生，则应侧重遥感技术在该领域新的应用等方面的知识的考核。
三、结语
通过分析目前社会发展对遥感人才的需求和遥感课程教学存在的问题，本文认为遥感课程实践教学改革应从不断更新理论教学内容，完善实践教学体系及丰富课程考核方式三个方面进行。理论教学内容的不断更新，体现了遥感技术的前沿性，使教学能够做到与时俱进；完善实践教学体系，体现了培养应用型人才的宗旨，适应了社会的需求；丰富课程考核方式有利于培养学生学习的主动性，全方位锻炼学生综合素质。综上，加强遥感课程的实践教学改革有利于培养社会应用型、创新型人才，这既是现实社会发展的需要，也是学生自身发展的需要。
参考文献：
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[4] 陈星彤，童洁，刘春红.遥感原理在测绘专业教学改革探索[J].矿山测量，2008（2）：79-80.
关键词：林学专业；信息技术；复合型人才；培养
信息化是当今时代的重要特征，是现代社会的重要标志。加强林业信息化建设工作，是转变林业管理方式、提高林业现代化管理水平、推进现代林业建设的必然选择。林业信息化建设的速度、质量，从某种程度上说，必须靠人、靠人的素质的提升，必需依靠大量林业从业人员的信息技术整体素质。中国
信息社会对林学专业人才的培养提出了更高更新的要求，而林学专业学生的知识结构有明显的偏差，以计算机为主的信息技术能力普遍偏低。一方面人才市场需求远远不能满足；另一方面林学专业学生难以就业。林学专业教育如何主动适应我国现代林业发展的需要，培养出适应不同岗位的林业信息技术人才是值得探讨的课题。
一、林学专业信息技术人才的培养目标
高等教育如何培养适应新时代要求的具有创新精神的复合型人才，是目前各级教育部门所关心的重点，也是摆在高等林业教育面前的一道难题。
《浙江省“十一五”科学技术发展规划纲要》明确把信息技术在农林业中的推广应用作为今后发展的战略重点。林业信息化建设人员信息化素质偏低，有些单位也试图依靠引进计算机科学及相关专业的毕业生来承担林业信息化建设的重任。事实表明，这些毕业生在进入林业行业后由于缺乏林业知识背景，很难适应林业信息化建设。因此，培养一大批既熟悉林业知识又掌握信息技术的复合型人才迫在眉睫。
林业信息化建设需要不同水平不同层次的信息技术人才，有些对信息技术要求很高同时对林学没有要求或要求较低的岗位可以通过引进计算机科学技术专业的人才来担任，但大多数岗位还需要林学专业的人才。因此，我们首先要明确林学专业信息技术人才培养的目标，即学生通过四年课程的学习应该达到和掌握怎样的技能和水平?笔者的设想是，要求林学专业学生不仅能够熟练地掌握办公自动化软件、常用的软件工具和基本网络技术，而且还能熟悉使用一种林业应用信息系统；另外还应掌握处理常见的计算机故障和简单的维修技术，部分学生熟悉一种地理信息系统软件或一种遥感软件。对于少数学生还应多了解一些软件开发的知识，了解软件开发人员的思路和需求，掌握一门编程语言和一门数据库技术，具备较高的计算机编程能力，或者较好地掌握网络技术，以便于在以后的工作中成为满足林业信息化建设需要的人才，成为林业信息化建设的主要技术骨干。
二、林学专业信息技术人才的培养
当前我国林业行业的主要任务很多，决定了林学专业人才培养的方向较多。林学专业学生不可能都朝着林业信息技术的方向发展，在培养计划中也不可能设置很多的信息技术课程和课时。这就要求在有限的信息技术课程和有限的课时内培养出适应林业信息化建设不同层次的人才，实现林学专业信息技术人才的培养目标。
浙江林学院林学专业采用“平台+模块”的培养模式，确保林业各种特色人才的培养。第一平台为公共基础平台，第二平台为学科专业基础平台。前两年以素质培养为主，宽口径、厚基础；第三年为专业平台，完成专业模块课和专业选修课，实现特色+技能培养；第四年为个性培养，学生根据需求进行毕业设计。
教学内容与课程体系是人才成长的养料，也是影响人才培养质量的重要因素。为了更好地对林学专业学生信息化能力的培养，我们对教学计划进行了全面修订，并对课程体系进行了改革。主要以信息技术课程为依托，同时创造性地在非信息技术课程中穿插安排信息技术内容的传授和实践，并对少数对信息技术有浓厚兴趣的学生在非课程教学环节中进行重点培养。
(一)信息技术课程中的信息技术教育
浙江林学院林学专业的课程主要由公共基础平台课程、学科专业基础平台课程、专业必修课程、专业选修模块课程和公共选修课程组成。在公共基础平台中，林学专业的信息技术课程主要由两个阶段两门课程组成，即“计算机与信息技术应用基础”课程(第一学期开设)和“高级程序设计”课程(第二学期开设)，二者是递进关系。专业平台中设置了“遥感导论”课程(第四学期开设)、“地理信息系统”课程(第五学期开设)和“森林资源管理信息系统”(第七学期开设)。公共选修课程中设置了其他信息技术课程供学生选修。
1 “计算机与信息技术应用基础”课程。这是信息技术的第一门课程，也是最基础的课程。主要介绍计算机文化基础知识、办公自动化软件microsoftoffice、常用软件工具、网络技术、数据库技术等知识。主要任务是使学生掌握在信息化社会工作所必备的办公自动化、计算机网络基本操作技能，了解计算机应用的基本知识和操作技能，提高计算机的应用能力，使学生树立起牢固的“信息意识”。
学生学完课程之后，有的看不懂帮助，不会安装操作系统，甚至连简单的软件都不会安装，一些简单的计算机维护也要请人指导帮助，这些现象都应当避免。这门课程应以注重有效提高学生的实践能力和举一反三的能力为主，因为教师不可能把所有的常用软件都一一讲到，学生也不能等老师讲了之后才能使用。我们要教会学生一种正确的学习方法，培养学生的自学能力和动手能力，为信息化能力的培养奠定扎实的基础。
2 “高级语言程序设计”课程。“高级语言程序设计”是林学学生信息技术教育中最基本和最重要的内容。本课程以培养学生的程序设计能力为主，要求学生在掌握高级语言的基本结构并能熟练用之编写程序的基础上，掌握面向对象程序设计的基本概念，掌握窗体和常用控件的使用，具有程序调试和出错处理的能力，能较熟练地运用开发windows环境下简单应用程序的能力。主要任务是使得学生初步掌握一门高级语言。
在本课程的学习中，学生往往对该课程的语句结构还能掌握，但一碰到自己动手编程的设计问题就束手无策，不知如何下手。所以，在程序设计的教学过程中，一定要注重培养学生的程序调试能力和编程的思维导向，强调实际操作能力的训练，想方设法提高学生的编程能力和编程思维能力，并对编程能力较突出的学生及早发现，进行重点培养，为培养较高层次的林业信息技术人才奠定基础。
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3 “遥感导论”和“地理信息系统”课程。“遥感导论”和“地理信息系统”是林学专业的两门专业选修课，也是信息技术培养最为重要的两门课程。“遥感导论”课程注重反映遥感的基础知识与理论，结合遥感技术的最新成果及应用，以“林”为特色，详细讲解遥感的基本概念、遥感成像原理、遥感图像特征、 遥感图像处理和信息的提取的基本方法等内容，要求学生能够熟悉一种遥感图像处理软件的使用操作，为森林资源调查打下基础。“地理信息系统”课程要求学生加深对地理信息系统的基本概念、基本原理的理解；掌握应用地理信息系统进行空间数据的采集、编辑、处理的方法、空间数据分析功能方法；熟练掌握常用地理信息系统软件的应用与操作。中国
遥感和地理信息系统是林业信息化建设的主要技术，在课程讲解过程中注重结合林业信息化建设实际是进行林学人才信息化能力培养的关键。
4 “森林资源管理信息系统”课程。“森林资源管理信息系统”是本校林学专业的专业选修特色课，是将前面3年所学信息技术总结集成提高的课程，占有相当重要的作用和地位，也是大学4年最后的一门信息技术课程，具有很强的综合性和实践性。
通过课程的学习，要使学生具备信息管理和信息系统方面的知识，掌握管理信息系统的基本概念和原理，系统分析、设计、实施和评价的方法，空间信息的管理技术，熟悉信息技术在组织管理中和森林资源管理中的应用，基本掌握信息系统开发的过程和方法，初步具有正确使用、管理和组织信息系统的能力，培养学生具有将管理理念融入管理信息系统中的能力，使学生对信息系统的理论和在林业中的应用有较深刻的了解，使之成为信息社会的中高层管理者。
5 其他信息技术课程。除了上述的信息技术课程之外，公选课程中还设置了“高级语言程序设计”(其他语言)、“动漫技术基础”、“网络技术”、“网页制作”、“数据库原理与技术”等课程供林学学生进行选修。学生可以根据自己的兴趣和爱好选择适当的课程进行学习，从而提高自己的信息技术素质。
(二)非信息技术课程中的信息技术教育
在目前的培养计划中，由于课时限制的原因，学科专业基础平台和专业必修课程中没有(也没有必要)设置专门的信息技术课程。教育部要求计算机教育应贯穿于整个大学教育，做到学习期间不断线。在教学管理上让讲授专业课的老师参与信息技术不同层次课程的教学研究，在专业课程教学中体现信息技术的教学内容，有助于课程体系的建设、发展和完善。
在信息技术课程学习过程中，学生不知道信息技术能在林业中干什么，有什么用。对于林学专业的学生来说，要学习如何通过信息技术来解决林业问题。如果只是单纯地学习信息技术知识，而不能将其与林业进行充分的结合，学生会感到所学的信息技术知识得不到应用，同时林业信息技术的复合型人才培养目标也不能实现。
因此，值得在非信息技术课程中，如“概率论与数理统计”(第三学期开设)、“测树学”(第五学期开设)、“森林经理学”(第六学期开设)等，探讨如何结合专业进行信息技术教育。
1 microsoft office的深入学习。在大一的“计算机与信息技术应用基础”课程完成之后，学生对word的文字处理基本操作、excel的制表、绘图和计算等基本功能和powerpoint演示文稿的基本操作已有了基础的认识，但是还有很多的菜单和功能不清楚，认识还很粗浅，离社会实践要求有一定距离。需要在以后的课程学习中继续加强使用和体会，以掌握更多的技巧。
在专业课程中要求学生按照教师提供的文档格式在计算机上写出实验报告和作业；安排学生上讲台做读书报告等，使他们进一步熟悉word和pow—erpoint的菜单和功能，按照预定目标编排出图文并茂的文档，提高学生的排版能力和演示文稿的水平。
为了深入学习excel，授课老师可以通过安排适当的教学内容和实验项目，将excel功能很强的函数、图表、统计与工程分析功能逐一结合实例具体说明其操作步骤、计算方法和计算过程，比如“概率论与数理统计”中的一元回归分析、方差分析、t检验、统计量的临界值等内容；“测树学”中一元材积表的编制、树高曲线的绘制等内容；“森林经理学”中一些图表的绘制、线性规划问题等内容。通过类似的学习，使学生感觉到自己所学的信息技术能真正地解决林业上的实际问题，增强其成就感，从而不断激发学习兴趣，提高林学和信息技术水平。
2 高级语言程序设计的深入学习。提高学生的编程能力不是一朝一夕就能完成的，而是一个长期训练的过程。学生反映在通过计算机二级考试以后编程能力不但没有提高，反而很快就把原来学习过的程序设计内容都忘记了。因此，教师要根据学生的具体情况，在相关的专业课程教学实践中结合编程练习，采取切合实际的教学方法，不断的积累总结经验，以达到预期的教学目的。比如“测树学”中一些常用算法就可以结合高级语言程序设计来编程实现，可以根据学生的编程水平，从易到难地选择安排单木材积测算、林分蓄积测算、林分出材量及板方材材积计算、生长量计算、拟合模型参数计算、一元材积表编制、地位指数表编制等编程内容。
3 遥感和地理信息系统的深入学习。遥感和地理信息系统技术已在森林资源管理上得到广泛应用，正逐步普及到市(县)林业局和林场管理上。由于遥感获取大尺度数据的能力，地理信息系统强大的空间管理分析能力及森林资源所具有的分布的时空特征，在林业信息化建设中，遥感和地理信息系统已成为林业信息化建设的不可缺少的工具。
在遥感和地理信息系统学习完成后，可以在“森林经理学”(第六学期开设)课程教学中，突出遥感和地理信息系统在森林资源经营管理中的应用。比如，在森林区划和森林调查章节中，讲授gis的数据采集和数据编辑功能。在森林采伐、经营方案、森林资源动态、森林景观动态等章节中，讲授gis的空间分析功能。在综合实习时，利用实时的遥感图象作为森林资源的主要信息源，采用gps作为地面控制点的手段，对地形图进行矢量化，以arcgis为软件平台，进行某个林场的森林资源gis空间数据的制作，包括森林林相图、各种专题图、森林资源统计表的生成和森林经营方案的编制，并利用两期数据，进行林业土地利用变化的动态分析，进而使学生切实提高信息技术在林业中的应用能力。
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(三)非课程教学中的信息技术教育
对林学专业的学生进行以计算机能力为主的信息技术教育重点要依靠课程教学和实践，教师要注重引导学生在学习时掌握基本理论和方法，做到触类旁通，同时更要注重培养学生今后继续获取知识的能力。信息技术相关课程的教学与其他课程教学一个明显的区别就是要给学生提供充分的实践机会，这样才能把信息技术理论和知识变为一种熟练的技能，才有可能把信息技术熟练地应用到林业中去。但是，仅依靠课程教学和实践来提供学生足够的实践机会是不可能实现的。在每一届学生中，总有少部分学生专业知识扎实，且对信息技术的兴趣极大。对于这样的学生，要充分挖掘他们的潜力，积极利用非课程教学环节展开多层次、多方位的重点培养。中国
在近些年的实践中，我们主要是利用了毕业设 计(论文)、科研实训(学生课题和教师课题)和实验室开放项目3个教学环节。在这3个教学环节中可以选择遥感在林业上的应用、地理信息系统在林业上的应用或程序设计开发一个管理信息系统等大型实验对学生进行信息技术的较高层次的培养。
1 毕业论文。毕业设计(论文)是实现林学本科信息技术人才培养目标的重要教学环节，也是最后一个教学环节，为了更好地发挥毕业设计(论文)对学生信息技术能力提高的作用，同时减少学生找工作与毕业设计(论文)的冲突，我们于第六学期末就完成学生的毕业选题工作，学生在教师的指导下早早地从暑假就开始毕业设计(论文)工作。
2 科研实训。浙江林学院设立了“大学生创新人才培养基金”，每年拨出专款用于大学生科技创新活动，使学生在导师指导下，接受较为严谨的科研工作训练，开展一些初步探索性的研究工作。每学期进行一次大学生科研训练计划项目申报，学生围绕一个课题自由组合组成科研小组。所申报的项目要求有一定的创新性，对学生某方面的能力有所锻炼，并具有实际应用性或现实意义。教师利用大学生科研训练计划，指导学生申报信息技术在林业上的应用等相关项目，或者允许学生直接加入到指导教师的相关科研课题中进行研究。这样的科研实训，使学生有接受科学研究训练的机会，有利于信息技术能力的提高。
3 开放实验室项目。浙江林学院于2006年设立实验室开放专项经费，支持开放实验室项目，允许学生进入实验室，给学生创造了实验活动的环境。教师根据培养林业信息技术人才的要求，提出合适的实验室开放项目，向学校教务处提出申请，教务处批准后公布开放实验室项目清单并组织学生申报。学生以小组为单位，根据实验项目的不同，小组人员由学生自由组合，自己选择已公布的实验项目，向开放实验室提出申请，实验室批准后即可着手实施。
相对于课程教学而言，这3个教学环节在信息技术培养方面有其优越性。第一，前者是以教师为主，后者是以学生为主，教师不是前台的讲解，而是变为幕后的指导，整个教学环节以学生为中心而展开。第二，学生更为主动，学生自主选择题目作为自己的毕业设计、科研课题或开放项目，更有利于发挥学生的主观能动性。第三，后者对林业信息技术的综合性更强，要求更高，要求学生花费相当的精力和时间来掌握相关的知识和技能。
三、结语
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.
关键词：教学模式；启发教学；问题牵引
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）02-0079-03
引言：
我国2010―2020年中长期发展规划将“高分辨率对地观测”列为16个重大专项之一，对遥感领域的创新人才具有迫切需求。“遥感图像处理与解译”课程是遥感科学领域发展较快的热门基础研究方向，具有多学科交叉的特点，是一门理论与实践、原理与应用结合紧密的课程。
随着科学技术的发展以及国家对遥感领域人才的需求发展，“遥感图像处理与解译”涉及的一些理论不断完善和扩展，应用案例需要与目前遥感发展主流方向更新；此外，自1999年以来，我国高等教育开始向“大众化”目标迈进，大众化的高等教育质量得到广泛的关注[1]。高等教学改革需求和该课程的特点，需要该课程的教学模式和教学方法不断改革和创新。教学模式和教学方法的改革是当前高校教学改革的重点方向之一[2]，而且，改革过程中必须加入新的教学理念[3]，加入与人才需求相结合的基础知识、专业知识、实践能力等的锻炼与培养环节。本文研究中开展启发式课堂教学，从教学形式、教学资源、教学管理等方面开展课程教与学协同模式创新研究与实践，提升教学质量；以问题牵引设计实践教学环节，培养学生的科学研究与科技创新能力，为理工学科如何提升教学质量、培养学生实践创新能力的教学模式提供有意义的借鉴。
一、启发式的课堂教学，提升学生课堂参与度与知识掌握度
在教学过程中进行教学设计，充分发挥学生的主观能动性和学生深度学习的潜力[4]。在课堂教学过程中，主要采用启发式教学；课程改革后学生主要通过课程中心的课程资源进行主动学习基本理论、方法，课堂上主要进行重要知识点强化以及问题凝练、解答和主题讨论。课堂教学模式主要包括：（1）充分利用网络平台与学生进行互动，并根据学生学习过程中的反馈进一步优化教学方法和教学模式；（2）充分利用多媒体和主题讨论形式，深入浅出地以主题的形式讲解主要理论知识的应用，并根据学生们主题讨论的思路和知识运用情况，进一步优化教学设计；（3）充分利用科研成果，作为应用实例进行课题教学，进一步推动教学模式的延展与深入。在以上研究与实践的基础上，提升学生主动学习、批判学习的能力，同时能够有效掌握相关理论知识和实际应用情况，提升学生的知识掌握度。如图1所示。
1.结合学校网络平台。充分利用我校的课程中心的课程网络平台，结合与传统教学的互补关系，研究课程“课堂教学-网络互动”的教与学协同模式；我校的基于网络平台的课程中心能够实现课程课内、课外资源共享，同时能够与学生互动，该平台为提升课程学生的参与度提供了有效的支撑。在教学过程中，将课题理论内容和应用内容延伸，在我校的课程网络平台以提问的形式和日常生活实例的形式启发学生进一步阅读文献，进一步深入思考，并归纳总结提交网络平台，实现基于网络平台的启发式教学，并针对学生反馈、问题凝练等在课堂上进行重点问题解答，提高学生主动思考和课堂互动的积极性，提升学生课堂理论知识和应用实例掌握度。例如，结合遥感系统误差分析，给出遥感成像系统的成像质量评价如何评价？结合遥感数据处理方法，给出如何将所学的遥感图像特征提取方法应用到植被生长状况监测？等等。
2.多媒体和“圆桌”讨论相结合。充分利用多媒体技术和“圆桌”教学讨论手段，研究课程的“理论应用-实例互动”启发激励与交互教学的教与学协同模式；在教学过程中，课堂学生的积极参与到课程中，能够提升学生对课程内容的理解和知识的掌握度，为了实现这一目标，将多媒体与以“圆桌”形式的主题讨论相结合。结合在网络平台给出的主题，学生们课下查阅文献、延伸阅读，课堂上多媒体展示、分组讨论；此外，课程的理论知识与工程实践相结合、原理与应用实例相结合以多媒体课件的形式给出，并以“圆桌”形式的课程理论要点和应用案例进行讨论、分析。通过以上两种方式提升学生在课程中的参与度和知识掌握度。例如，给出主题讨论的题目：“图像处理滤波方法有哪些？请利用一种滤波方法进行遥感数据处理，并说明实现过程以及应用效果。”学生根据主题题目进行文献与参考书的扩展阅读，然后总结并利用多媒体进行展示，从而锻炼学生文献总结、知识归纳与综合运用、语言表达等能力；然后以“圆桌”分组讨论的形式结合主题和多媒体展示进行提问与讨论，从而提升学生课堂的参与度以及对基本理论方法的深入理解与综合运用能力。
3.科研成果应用案例。充分利用专家优势资源与科研、工程研究成果，研究课程“课题教学-专题研讨”的教与学协同模式。提升知识综合应用的能力。以科研成果作为应用案例进行讲解、讨论，有助于学生能够有效地掌握理论知识以及了解如何应用基本原理、基本方法等解决实际应用问题，理论应用内容则通过与科学研究、工程任务相结合的应用实例给出，并根据该学科技术发展不断更新实例内容，将最新研究成果与学科动态融合进来，激发学生对专业与课程的兴趣，掌握理论知识的应用领域，提高学生的主动性，提升学生将基本概念、基本理论和基本原理运用到实际的、复杂的具体情境中的能力。
例如，在课程教学过程中，利用矿产资源调查应用中的遥感数据进行矿物类型分类项目的科研成果作为应用案例，该应用案例主要包括从获取的原始遥感影像进行辐射校正、几何校正、图像增强以及图像分类等处理，涉及了课程讲述的主要基本原理与技术方法，同时是利用在轨卫星数据进行处理，并综合考虑载荷特性和应用需求，是科研成果与课程教学有机结合的典型的应用案例。这个过程不仅能够有助于学生对科研过程有了解，而且有助于学生针对科研成果应用案例进行知识的综合应用，提升对知识的理解深度和应用方法。
二、问题牵引的实践教学，培养创新能力
结合课堂教学，开展实践教学工作，使学生进一步巩固理论知识，提升动手能力。目前，高校中的实践教学多是观摩或简单的动手实践，很少是从实际问题中提炼实践内容[5]，因此，本文研究过程中并课程在教学改革实践中，分三个层次由浅入深地开展实践环节，以实际科学问题为牵引设计实践教学内容，或由学生提出问题设计实践教学内容，深化学生对问题解决方式等的理解以及鼓励学生对较为复杂、深层次的问题进行挖掘和尝试解决，从而有效地培养学生的创新意识与创新能力。如图2所示，主要包括基本技能实践环节、课程设计实践环节、科研训练实践环节等不同难易程度的三个层次，使学生具备将理论知识和专业知识应用到基础研究和工程任务中的能力。
1.基本技能实践环节。打破传统教师设计实验，学生简单实现的实践教学模式，以专题实验与应用实验的形式扩充实践教学环节，充分调动学生积极性，避免了冗长、枯燥的课堂教学方式；开设大量的读图以及图像应用等课程实验环节，并在授课过程中不断更新遥感图像的类型与种类，根据学生反馈的问题和遥感相关专业的数据源更新，在满足基本技能实验目标的前提下及时更新和修正实践教学内容与方法。
课程改革和实践过程中，基本技能实践环节进行读图的环节进行了最新高分辨率的国产卫星数据，主要包括我国资源一号02C数据和高分一号数据，进行目视判读和基本的图像读取、显示、统计特征计算等实践。学生在应用最新图像的过程中了解图像特点、掌握遥感数据处理软件基本操作、目视解译基本方法等，并且能够了解我国卫星发展趋势以及我国高分辨率对地观测重大专项的前沿成果以及对遥感相关领域人才的需求。
2.课程设计实践环节。在基本技能掌握的基础上，通过软件操作、自主编程等方式开展课程设计实践。实践过程中只规定实验目标与实验内容，采用学生自主学习、自主创新的模式，学生根据实验目标自主设计实验，教师对学生完成实践环节的过程进行辅导，确保实验内容以及相关的学习内容顺利完成。
课程设计实践环节的实验目标为掌握遥感图像处理的基本原理和方法，实验内容包括数据预处理、特征增强、数据分类。课程改革和实践过程中，由原来的任课教师指定题目改革为由学生根据实验目标和实验内容进行自主设计实验，自拟题目，遥感数据处理软件二次开发或VS2010以上环境编程实现，在算法实现与编程调试过程中，学生能够自主查阅相关文献、更加主动地了解实验内容，掌握遥感图像处理算法开发过程，提升学生的遥感图像处理能力。
3.科研训练实践环节。结合科研与工程实际应用，设计包括基础实验和自主设计实验内容的综合实验，并与毕业设计相结合进行科研训练，主要包括前沿性的综合实验训练、设计与论文的综合训练等，对学生的学习能力、团队合作能力、创新能力进行全方位培养。该类的科研训练实践环节在之前的教学中是没有的，导致学生继续深造后，基本的科研方法都不掌握；直接就业工作的同学知识体系不能适应实际工作。因此，基于上述问题，通过把实践学习设置在复杂的实际工程实践问题中，通过解决实际的科学研究中的技术问题，使学生学习隐匿于其中的基础理论和科学知识，形成解决工程实际问题的技能，并培养自主学习、独立科研的能力。
课程改革和实践过程中，给出与遥感图像处理相关的科研训练实践题目，学生需要自己查阅文献，拟定需解决的关键问题以及设计技术方案，并且根据技术方案进行模型、算法开发，最后用实际的遥感图像进行验证分析，并撰写相关论文，完成多媒体展示、软硬件演示等。整个过程教师和助教以问题引导的方式进行辅导，加强学生自主设计、独立科研能力的训练，从而有效地提升学生解决科学问题和工程实践问题的能力。
三、小结
“遥感图像处理”课程之前主要以讲授为主，实践环节是传统的操作实验，学生课程参与度不高，且很难满足目前对遥感相关专业学生解决实际问题能力的人才培养的需求。针对上述问题，开展了课程教学改革与实践，在该过程中，利用网络平台、“圆桌”主题讨论与多媒体展示结合、科研成果应用案例等形式开展启发式的课堂教学，提升学生课堂参与度与知识掌握度；由学生根据实验目标和实验内容自主设计实验，分基本技能实践环节、课程设计实践环节、科研训练实践环节等三个层次由浅入深地开展实践环节，以实际科学问题、工程问题为牵引设计实践教学目标与内容，充分发挥学生的主观能动性，加强学生解决科学问题、工程问题的能力锻炼与培养。通过课堂教学与实践环节的教学改革，提升学生在课程中的主动权、主动性以及增强学生对遥感图像领域前沿发展与问题的了解，培养学生解决复杂科学问题与工程问题的能力以及创新能力，满足相关专业与领域的紧缺人才需求。
参考文献：
[1]邵士权.我国高等学校教学方法创新研究[D].武汉：华中科技大学，2011.
[2]王文静.中国教学模式改革的实践探索――“学为导向”综合型课堂教学模式[J].北京师范大学学报：社会科学版，2012，（1）：18-24.
[3]李子建.课程、教学与学校改革：新世纪的教育发展[M].香港：香港中文大学出版社，2002.
[4]李子建.课程与教学改革的展望：加强理论与实践的对话[J].北京大学教育评论，2004，（2）：75-87.
[5]冯露，亢一澜，王志勇，等.基于问题学习的探究式教学改革实践[J].高等工程教育研究，2013，（4）：176-180.
The Teaching Reform and Practice of "Remote Sensing Image Processing and Interpretation"
LI Na，ZHAO Hui-jie，ZHANG Ying
（School of Instrumentation Science and Opto-electronics Engineering，Beihang University，Beijing 100191，China）
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.
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[4]彭望.遥感概论[M].北京：高等教育出版社，2010.
关键词：精品课程；中国地理；课程流域系统；培养创新性人才
一、课程教学理念
北京师范大学“中国地理”课程的教学理念强调学生参与和师生互动，以学生为本，重视创新性人才的培养。教师对学生不仅要“授之以鱼”，更要“授之以渔”，因此注重学生的兴趣和对学习过程的参与，引导学生关注事物发生的起因和过程(why and how)，留给学生探究性思考、参与和交流的空间，强调支持与引导。
1、“培养创新性人才”的理念
创新性人才的培养是一个系统工程，每一个教师都承担着培养创新性人才的历史责任。我国长期以来，本科生科学研究主要是通过本科生毕业论文(设计)、生产实习等教学环节，及一些社会实践活动来实现的，具有一定的局限性。在“中国地理”精品课程的建设中，教师以学生为本，为学生科研能力的培养给予启蒙，以学生能够进行自主、主动及课外学习、研究提供思维空间和操作平台为己任。创新思想和创造能力的培养贯穿于课程教学的整个过程。经过多年的教学实践和研究探索，初步建立起了以中国地理课程为载体的本科生科研能力培养体系。主要是依托教师项目和本科生研究课题，吸收并指导本科生研究中国地理问题；通过建立本科生科研实践数据平台，为广大学生提供实践环境和条件，在此基础上指导并资助学生撰写论文，从而实施培养创新性人才培养过程。
2、“流域系统”理念
借用地理中“流域”的概念，将“中国地理”的教学过程分为上游、中游和下游三部分，能量(能力)和物质(知识)通过网络平台进行流动和传输。与流域中水的流动方向不同，能力和知识在流动的过程中越来越趋于高处，这是因为能力和知识会随着教师的传授、学生的消化及师生间的互馈有所提高和积累(图1)。上游主要体现了教师的储备过程，即教师对课程与教材的设计能力。中游主要体现了教师讲授与学生学习的过程，通过教师讲解与学生提问之间的反馈，教师传授知识的能力以及学生的知识储备与分析能力等都有所提高。下游主要体现了学生的实践技能和创新思维的培养过程，学生通过学习后的实践研究与创新活动，获得高于课本、高于教师传授的知识与能力。多数课程教学止于上游、中游的教学目标，而“中国地理”的课程教学设计与实践，还关注下游，将教学过程贯穿、延展至实现创新性人才的培养目标。课程建设的成效不仅仅体现在教材建设和教师能力的提升，而且还体现在学生能力的提升。
3、“多源信息－多教学环节－师生双向反馈”理念
“中国地理”课程经过长期的教学实践，形成了“多源信息－多教学环节－师生双向反馈”教学模式。“多源信息”是依据“中国地理”学科的区域性、综合性、交叉性和实践性四个特征，利用地图、影像、录像、文字、数据、实景等多源信息设计的教学环节。“多教学环节”是指依据教学规律和学生认知规律的有机结合，利用多种媒体设计教学环节，包括讲课内容、学术报告、讨论辩论、作业、面试、CAI、网络教学以及实习等，
二、“中国地理”课程的上游建设
课程建设的上游是整个流域系统中最初“施动者”，是整个流域的原动力。通过建设一支水平高、结构合理的教师队伍，依靠全体教师的能力编制立体化的教材，并设计操作性强的教学大纲来实现。
1、高水平的教师队伍建设
精品课程建设的重要基础是具有高水平的教师队伍。教师是课程的建设者和实施者，拥有一流的学者专家型的教师梯队是形成精品课程的关键。某种程度上说，精品课程建设是教师行为，是教师的学术造诣、科研背景、教学技能、人格魅力的综合体现。培育、扩大“精品”教师队伍，是精品课程建设的根本任务之一。精品课程要由学术造诣较高、具有丰富授课经验的教授主讲，通过精品课程建设形成一支结构合理、人员稳定、教学水平高、教学效果好的教师梯队。由于教师的知识结构、知识覆盖度、创新能力和师德风貌直接决定着课程的质量与水平，因此课程建设也是教学名师队伍建设。名师可以凝聚成一个高素质的人才组合中心、高水平的学科中心、成果卓著的科研中心，可以支撑起一个著名的课程。
“中国地理”精品课程的教师队伍建设具有三个方面的特点和优势：第一，围绕课程规划、教材编写、课程讲授、课程网络建设等具体任务，优化组合教师团队。分别由院士、教授、副教授、讲师和研究生助教相互衔促进学生感官和多种能力的训练。“师生双向反馈”则是依据师生互动原理，在教师传输教学信息的同时，即时通过各种教学环节接收学生反馈的信息，再反馈于学生。通过不断地双向反馈，在互动中完成整个教学过程，从而在有限的课时下，提高单位时间的教学效率，也为教师发掘学生潜力和进一步的重点培养学生提供条件。接完成各项任务，实现老中青相衔接的主讲队伍，形成纵横交织的稳定的教师队伍。第二，教师队伍结构优化与课程综合性特点相适应，坚持“取长补短”，形成群体优势。教师学缘结构：本校培养的教师占1/3、其他高校引进的教师占1/3、科学院和政府引进的教师占1/3，实现多学缘交叉渗透，优势互补。专业结构上，教师研究方向分别为自然、人文(经济)、GIS等多学科，与课程性质相符，形成综合优势。第三，教师个体能力建设与课程区域性特点相适应，坚持“扬长避短”，形成个体优势，其中有突出贡献的学者、国家杰出青年基金获得者和国家教学名师。
2、立体化的教材体系建设
为落实教育部提出的高等学校教学质量工程的要求，高等教育出版社正式启动“高等教育百门精品课程教材建设计划”，鼓励建设一体化设计、多种媒体有机结合的立体化教材，这是推动精品课程建设的重要举措。精品课程教材应该是我国同类教材中水平最高、在世界上是先进的教材。立体化的教材不仅要体现“三基”(基础理论、基本知识、基本技能)和“五性”(思想性、科学性、先进性、启发性、适用性)，而且具有系统和互补性的作用。
“中国地理”精品课程的教材建设以纸介质教材为主，配以电子教材。组织出版了“教科书－电子教案－教学软件－地图”的立体化核心教材：主编有《中国地理教程》(北京高教精品教材)、《中国地理》(面向21世纪课程教材)、《中国地理电子教案》、《中国自然地理多媒体教学软件》(光盘3张)和《中国地理图集》。“十一五”国家规
划教材建设中修编《中国地理》和《中国自然地理》，新编《乡土地理教程》。此外，还主编《中国区域地理》丛书(全国各省、市、自治区和直辖市共34本)。
3、操作性强的教学大纲编制
“中国地理”课程属于区域地理学，是本科地理的核心课程之一，属于专业基础课，具有上承部门地理、下启专业课程的“枢纽”地位，承担着地理国情教育和培养地理师资的任务。我们从三个层面设定课程培养目标，(1)知识方面：理解中国区位及其意义；掌握中国地理环境特征与结构；认识地理环境形成与演化的基本过程；了解中国区域划分以及分析典型区域的人口、资源、环境与发展的关系。(2)态度与情感方面：增强对祖国的热爱，关心祖国和家乡的生存与发展，结合切身体会思考国家建设的相关问题，建立服务国家的意识，增强中华民族的自豪感。(3)学生能力与技能方面：培养学生遥感图像的判识能力、地图分析能力、区域综合分析能力、区域问题发现能力、区域创新思维能力和区域地理描述能力等。
“中国地理”精品课程的内容改革始终贯穿“区域+综合+可持续发展”，经历了整合、综合与结构优化过程。课程体系贯穿人地关系地域系统“地理结构－地理过程－区域综合分析”；依据区域性和综合性，通过区域综合地理和综合地理问题精选内容，实现综合；依据认知规律优化课程的三篇结构：总论、分论和专论；依据国家需求优化课程的章节结构，例如加强自然灾害与防治、土地退化与生态建设等章节设计；依据区域地理学科特点，理论与实践相结合，加大实践环节的课时。依据“整体与局部”、“过程与发展”、“理论与实践”的思想设计课程模块。从课程内容讲授的逻辑性设计知识模块，从课程学习的认知规律设计类型模块。
三、“中国地理”课程的中游建设
课程中游的建设在整个流域中起着重要作用，是“中间环节”，联系着上游和下游。中游的通畅无阻是整条河流平稳流淌的关键，也是进行能量(能力)和物质(知识)传播和增值的主要阵地。中游的教学过程要用多样化的教学环节、有效的教学方法和优质共享的教学资源，来完成课程内容教学。
1、课程内容建设
教学内容建设是精品课程建设的核心。精品课程的内容要具有科学性、先进性、丰富性，既包含本学科基础的、经典的知识，又要反映本学科领域最新科技成果。同时，广泛吸收先进的教学经验，积极整合优秀教改成果，体现新时期对人才培养提出的新要求。
“中国地理”课程具有在自然、人文和信息技术基础上的高度综合性。在教学内容的设计上，我们力图体现出地理学科的思想精髓和知识与技术基础，例如其中的“区域分析”具有在传统地图与现代遥感、GIS等方面综合集成的优势，使地理国情、区域研究和开发紧密结合，形成了集知识性与基础性、前沿性和时代性、思想性与实践性于一体，教学与科研结合的体系。课程内容分为上、中、下三篇。
上篇：中国地理结构，讲述地理区位及其地理意义(运用遥感图像)。运用大量地图，分图层表明中国地理结构，包括：地貌结构、水热结构等自然结构；人口分布、土地利用结构、城市群等社会经济结构。认识中国地理结构，是课程的基础也是重点部分。其中难点是如何综合地认识中国地理结构和各地理要素结构的关系。在教学过程中是这样解决的：一是以遥感图像为基底，分图层阐明中国的地貌结构、水热结构等自然结构和人口分布、土地利用结构、城市群等经济结构，再进行图层叠加，形成对地理结构的综合认识。二是着重分析“青藏高原隆起”、“胡焕庸人口分界线”和“土地利用／覆盖变化”对中国地表结构特征形成的影响，从而建立各地理要素结构间的关系。
中篇：中国地理过程，是重点和难点，涉及若干学术前沿问题。阐述中国自然环境的演变过程，中国的水土流失、风蚀沙化等土地退化及生态建设问题；水灾、地震、旱灾、沙尘暴等自然灾害及减灾对策；中国城市化与经济格局变化。这部分的难点有两个：一是涉及若干学术前沿问题。我们主要通过专题报告和讨论等方式理清思路，用多媒体教学软件模拟区域地理过程。二是如何综合地认识中国地理过程和各地理要素相互作用的关系。我们以人地关系为主线，针对综合性问题设置专题，重点论述中国的水土流失、风蚀沙化等土地退化过程，水灾、地震、旱灾、沙尘暴等自然灾害过程，城市化过程等，提升学生的综合认识和分析问题的能力。
下篇：区域综合分析，是应用部分，在地理区划的基础上，选择国家开发和建设区、热点区、科学研究深入的地理区为重点，着重分析区域资源开发中的环境问题和环境保护中的资源开发问题，为国土整治和可持续发展提供依据。本篇难点首先在于如何认识中国地理区域划分。课程采用“百花齐放”的方式，以自然区划为基础，多角度分析各代表性的区划方案，同时留有一定思考空间，让教师和学生提出各自的观点。其次难点还在于如何通过典型区域的综合分析，让学生获得综合分析的能力。不仅要在课堂上讲深、讲透典型区的环境问题和资源开发问题，而且运用CAI和资源库，“多源信息一双向反馈”，按区域进行分组，开展各区域的研究并报告分析结果。
2．教学环节与方法改革
精品课程的教学应实现教师与学生的互动，要根据学科特点选择多样化的教学环节和方法，要在最大范围上应用现代教育技术进行教学。“中国地理”精品课程建设根据以下三点进行教学方法设计：一是区域、综合、渗透和实践四性特征结合；二是教学规律和认知规律有机结合；三是师生互动。课堂讲授方面：以主讲为主(电子教案与板书相结合)，部分CAI辅助。并且探索多种教学方法：“多源信息－多教学环节－师生双向反馈”教法、“珍珠－项链式”教法、“CAI”教法、“合作－讨论式”教法，开展研究性、探究性学习，鼓励学生自主学习。
(1)“多源信息－多教学环节－师生双向反馈”教学方法
“中国地理”精品课程经过长期的教学实践，摸索出：通过讲课、CAI、学术报告、展板、面试、笔试、实习、作业、讨论等多种教学环节，以及口授、地图、遥感、文献、视频、实测等多种来源信息，在师生相互交流、反馈和互动中完成教学过程，从而提高教学效率。
(2)“珍珠－项链式”教学方法
在教师引导下，将每个学生从实践中获得的知识创新点比作“珍珠”，通过摄像集成，有机地串连成集体学习成果(项链)，以电视讲演等方式再现于课堂。“珍珠一项链式”教学的核心是：创新能力与互动教学。基于互动教学的基本宗旨，设计并实践了“印证－扩展－重组型”、“搜索－凝聚型”和“知识创新型”三种类型的“项链式”教学法。
知识重组是将现有已存在的信息，依据用户自身的需求，按照一个新的秩序重新组合的过程。但是这个转换过程不是简单的复制，也不是已有信息的无序调整，而是学生获取信息，按照研究目的进行取舍，加工信息
并加以创新的过程。这是“项链式”教学法的初级要求，符合学生认知的基本规律。凝聚有两层含义：聚集和浓缩。学生可走进社会，广泛采集某一区域的有关信息，再将其收集起来，进行浓缩，提取出区域的主要特征，反映人一地互动关系及关系的变化。这种教学模式可全面锻炼学生的社会交际能力(社会调查)、信息采集能力以及信息加工能力。这是“项链式”教学法的中级水平。Littlewood将学生自主学习定义为“学习者不依靠老师而使用所学知识的能力”。在“中国地理”教学中，学生通过课堂讲授及自主学习，可以掌握区域的基本知识。但是，仅达到这个层次是远远不够的。我们的教学目的是要使学生会运用这些区域知识，分析当前区域发展中存在的问题及其原因，为区域发展提出合理的建议，指出区域发展之路，这样才能知识创新，学以致用。因此知识创新是“项链式”教学法的高级水平。
(3)“CAI”教学方法
随着多媒体技术的迅速发展，开发与研制适合大学课程的教学软件，以及如何高效地使用这些教学软件成为精品课程建设的重要内容之一。“中国地理”课程从1998年开始在教学软件开发的同时进行CAI辅助教学，现已形成有序又有效的教学方法，减少了1/4课时，提高了学生学习兴趣和教学质量。CAI教学模式设计的核心是设计教学软件的使用方式和教学的思维方式。而教学思维方式的设计因课件内容不同而设计重点不同。由于引入了CAI，传统的教学关系发生了重大变化，根据教学实践，依CAI使用的先后顺序和教师的作用，我们提出四种较为可行的教学关系模型。
先导模式：指讲新课前，先给学生演示CAI软件，然后由教师讲解重点。这种模式一开始就给了学生一个广阔的知识空间，然后在已有的知识背景上深化难点和重点，其优势在于广泛与深入相结合。桥梁模式：指教师根据教学内容，在课堂上一边给学生演示CAI，一边穿插讲授新的内容。同时提出问题，给学生新的思路，启发学生深入思考。其优势是内容现势性强，更新快，课堂师生互动性强。后发模式：指教师给学生讲课之后，由学生自学CAI，然后再通过作业、讨论、回答问题或口试反馈给教师。其优势在于为学生提供了消化和升华知识的时间和余地，思考问题的主动性增强。交互讨论模式：指学生一边学习CAI软件，一边与教师讨论或提问。这种模式将学生、教师和CAI紧密结合在一起，在提高教学效率上具有极大的优势。
(4)“合作－讨论式”教学方法
美国教育心理学家布卢纳认为学习者的学习过程不仅是主动地进入感觉的选择转换、储存和应用的过程，而且是主动学习、适应和改造环境的过程。“合作－讨论式”学习模式，是经过预先的设计与组织，在学生独立思考的基础上，让学生就某一话题各抒己见，并通过学生之间、师生之间的多边交流，互相启发探讨、以寻求获取真知和全面提高学生素质的教学模式。讨论题目要给学生留有充分发挥的余地，由此不仅练习了学生的语言表达能力，还能提高他们创造性思维和思辨的能力。“中国地理”教学过程中设计的组织讨论方式有：即兴讨论方式(临近座位的学生组成微型组)、问题或作业讨论方式(分宿舍或按来源地区分组)和专题辩论方式(按专业、性别和性格差异组成小组)。
3、优秀共享的教学资源建设
国家精品课程建设要求有关课程的教学大纲、授课教案、电子教案、教学录像、习题、实验指导、参考文献目录等上网共享，这无疑会推动高校建立基于网络的远程学习环境，逐步完善支持服务规范，为学生的个性化学习提供高质量的支持服务。所以，精品课程网络教学资源的建设十分重要，要把最好的教学内容、教学方法以及师生互动形成的课程精华搬上网络，使广大师生可以共享最优秀的教学资源，并且有利于教师之间的交流与相互借鉴，及时更新知识体系，相互沟通共同提高。
“中国地理”课程的部分资源在2000年开始在局域网运行，学生可在局域网上阅读与下载，同时建立了中国典型地区遥感影像信息系统，运行效果良好。2003年本课程作为北京市精品课程，在网上向全国辐射。2005年推出本课程网络教学版第二版，主要包括八部分：教学特色、教学队伍、课程介绍、网上课堂、学生实践、网络资源、教学评价和教学论坛。2006年9月推出课程英文版网站，以互联网为依托，开始向国内外辐射。总之，网络课程结构设计本着教师为主导、学生为主体的原则，以师生交互为线索的思路，按照“谁来教(教学队伍)――教什么(课程介绍)――怎么教(网上课堂)――怎么学(学生实践)――课程补充资料(网络资源)――教得怎么样(教学评价)”的顺序实施教学过程，使学生首先对“中国地理”课程的讲授教师有所了解，然后对课程整体情况有所把握，并且能够通过“学生实践”和“网络资源”、“教学论坛”模块进行自主的学习、研究与交流，最后课程以学生评价为主、专家评价为辅，反映真实的教学水平。整个网络课程的构建，符合教学和学生认知规律，为相关教师备课提供了良好的素材，为学生自主、主动学习提供了平台。
其中网络资源模块可用于学生作业和课外阅读以及教师备课或其他研究，主要包括地理参数库、基本地图库、地理动画库、地名词典、地理文献、电子教材等八个资源库。这些资源库不仅有助于学生增强地理感性认识，还可能激发师生的原创新能力、生成新的教学内容，这就意味着教师和学生在课程建设中应该能够从事自主的课程创造，所以说网络资源是“中国地理”精品课程建设中非常有意义的一个组成部分。
四、“中国地理”课程的下游建设
课程建设的下游是整个流域的“归宿”，是课程的最终目的。通过教育教学过程和网络平台实现上游、中游物质的扩散(或传播)和能量的增值，实现课程的最终目标：让学生掌握更多的知识，并最大可能地提高学生的科研能力。这部分强调通过开展多层面的学生实践，有效转换积累的知识和能量，全面提升学生能力。
1、多层面展开的学生实践
“中国地理”课程的综合性和区域性特点，决定了学生实践的多尺度特性(层面)。学生实践共分为：宏观、中观、微观三个尺度的学生实践内容，它们是构成相互依存、有递进(等)关系的层次体系，缺了其中的某个环节，整个学生实践的体系结构也就不完整。
宏观层面的实践性教学：从太空看中国，运用现代卫星遥感影像(覆盖中国)，辨识中国地表结构及演化特征，可以实现遥感考察，把握全国宏观地理特征。整合中国地理课程资源(1:50万中国遥感影像图和1:5万－1:20万城市遥感影像图)，编制了一套“中国地理遥感图像库系统”，可直接对系统进行操作，遥看中国。通过实践训练，学生的遥感影像识别和地学分析能力迅速提高，同时可以获得综合、可视化的区域地理信息。
中观层面的实践性教学：从视频看中国，运用现代多媒体技术手段，通过采集区域地理影视片信息，并共
同观看完成实践要求作业，来理解区域人地关系和地理问题。课程实践中通过多人选择不同区域的录像，增加区域准感性认识，实现准区域考察，把握区域地理特征，从而达到较好的实践效果。
微观层面的实践性教学：从实地看中国，运用野外调查和测量技术，通过对周边区域的综合考察或专题调研，理解站立点区域人地关系和地理问题。最终把学生的技能训练方法、分组立项方法、实地调查和结果汇总形成系列成果，增强学生对区域的感性知识，激发研究创新能力。
2、全面提高的学生科研能力
研究技能的提高是本科生研究能力培养的基本方面。在“中国地理”课程建设中，学生通过生产实习、勤工助学方式参与到教师科研课题中，也可通过学生自行立项方式确定科研课题，依托科研课题，本科生可以直接参与创新性实践，并以课程论文、毕业论文、研究报告等多种形式展现出来。
教师组织并指导本科生依托国家项目确立研究选题，深入研究中国敏感区域的地理问题，并取得了丰富的研究成果。例如依托“973项目：草地与农牧交错带生态系统重建机理及优化生态－生产范式”，指导学生9人确立“退耕还林(草)驱动力的地区差异研究”、“中国北方农牧交错带贫困县变化状况及驱动力研究”以及“北方农牧交错带流域多样性与可持续发展研究”等三组科研立项。一方面，国家项目为本科生研究课题提供了充足的专家资源和资金保障；另一方面，学生通过野外实地考察加深对研究区域的认识，发现问题并寻求解决途径。本科生以课题为依托开展科研的过程，也是学生的研究能力经历从潜在到现实，从低到高和从自发到自觉的创新过程。
为了使学生的科研活动更有可操作性，强调地理本科生的科研活动要注重从区域地理实践中获取研究信息，同时为所在校园的环境安全与建设服务。1999年开始，教师先后组织并指导本科生开展北师大校园环境安全调查与研究，持续有5届学生、数十人参加。学生公开发表数字化校园、环境安全与评价等论文5篇，并且初步建立起可供学校有关部门和学生研究、查询的北师大校园资源与环境安全数字化平台，开辟了“校园环境安全与可持续发展”的研究领域。
在本科生研究能力的培养方式上，特别注重训练学生建立区域地理数据库的技能以及编制数字地图的技能，学会运用数据库和地图来分析区域地理时空规律。其中历时15年，先后涉及40余名本科生的《中国自然灾害数据库》的建设，为《中国自然灾害系统地图集》出版的系统工程做出重要贡献。同时建立的“中国自然灾害数据库平台”，也为自然灾害的持续研究奠定基础。本科生的研究过程突出显示了能力从无到有和从低到高、从弱到强的提升过程。
在教师的指导和修改、鼓励和资助下，学生的研究成果和能力通过撰写科研报告、发表学术论文、参加竞赛及国内外学术会议等多种渠道得到很好的体现。学生在研究集成和成果发表的过程中，由于提升认识的驱动，可以产生极大的创新冲动：由于初次进入学术领域接受同行肯定评价，为更加深入思考而推动认识的升华，积累自信心；由于亲自接触更多的学术前辈和同行，受到熏陶和感染产生新的研究火花。可以说，指导学生、参加学术会议对提升学生科研能力起到承上启下的作用，既总结提高其已有研究成果，提升自信心，又搭建了促使其产生进一步研究的冲动和创新想法的有效平台。
五、“中国地理”课程的规划设想
精品课程是一项实实在在的系统质量工程，它涉及到师资队伍、教学内容、教学方法、教材建设和教学管理等若干子系统。课程建设是一项长期工作，也是一个循序渐进的过程。相对于创建精品课程而言，保持精品课程更难。精品课程的建设不能毕其功于一役，必须保持其可持续性。作为国家级精品课程，必须站在国家层面上，面向国内外所有高校的课程。“中国地理”精品课程的课程规划理念是：辐射国内与国外两个教育教学市场(中、英文版本)：搭建贯穿教学过程的师生互动平台，有效指导和培养学生；发挥北师大全国高校中国地理教学研究会理事长单位和位居北京人才一信息．文化一科技中心的优势，为区域地理教学提供优质课程资源。
师资队伍建设方面力求形成两支队伍：一是相对稳定、结构合理的主体教师队伍；二是由专家、学者组成的相对灵活的协作教师队伍。考虑到中国地理的区域性特点，力图建立由省区高校从事中国地理教学或研究的网络教师队伍，以实现教师资源和区域理信息共享与交流。
教学内容上，进一步完善中国地理“结构－过程－可持续发展”的结构体系。目前，世界各国大都设有本国国家地理课程。站在世界的角度看中国，规划建立中国与世界主要国家的区域地理比较体系。
教学方法上，完善多媒体软件――重点实现地理过程的可视化；建成网络课程――探索网络教学环境下的方法体系，另外建成一个基础性的具有中国地理专业知识水平的试题库和计算机自动测试系统；利用“多媒体虚拟野外实习”尝试实现跨越中国南北或东西的“综合地理实习”；继续完善“多元信息一师生双向反馈”教学法。
教材建设上，将规划出版《中国地理教程》，做成一个附素材库的多功能教程；从国际化角度出发，编译《中国地理教程》英文版；从地域化角度出发，编译《中国地理教程》蒙文版、维文版和藏文版。
一、引言
遥感是20世纪中后期发展起来的一门新兴学科，现已在社会生产生活中发挥着重要作用。遥感科学具有理论性和实践性联系紧密的特点，而其关键技术之一是遥感软件应用，它是地理学科学类、测绘科学类本科专业的一门重要实践课程，主要涉及地理学、计算机、数学、物理等多学科理论和方法，为培养遥感图像处理及利用遥感数据进行地学分析人才而服务的。
随着我国地理信息产业产值快速提升，社会对遥感应用型人才需求量迅速增加，因此，高校培养实践能力强的创新型专业人才意义重大。《中华人民共和国高等教育法》中明确提出高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，发展科学技术文化，促进社会主义现代化建设。但在课程实践教学以及学生实习见习（如易智瑞（中国）信息技术有限公司、北京超图软件股份有限公司等GIS公司）过程中发现，现实人才培养情况与实际社会需求之间尚有差距。具体表现为学生在遥感图像处理方法与遥感软件应用技能等方面的滞后性，不能胜任工作岗位，从而导致学生就业压力大、就业困难等问题。
传统的教学模式，即掌握基本概念、到深入了解理论知识、最后再到实践和应用，要求老师必须按照课程教学大纲完成教学任务，在教学内容上不能有任何遗漏，而且还要人为划出重点和难点，过于追求全面和标准化，存在一定弊端。同时遥感与相关学科交叉领域的发展，促使新的遥感技术和方法不断涌现，这也决定遥感课程的教学内容需要不断更新。
为培养创新型高素质的实用人才，提高学生就业能力，遥感软件应用课程在教学内容、教学方法和手段等方面都亟需进行有针对性的教学改革。因此，笔者结合所在学校GIS专业的特点，立足培养学生的遥感软件实践操作能力，在遥感软件（ERDAS IMAGE）应用课程实践教学过程中进行改革和探索。
二、教学内容的改革
（一）教材内容选排
通过对现有教材（如杨昕等编著，科学出版社的《ERDAS遥感数字影像处理实验教程》；党安荣等编著，清华大学出版社的《ERDAS IMAGINE遥感数字图像方法》等）内容进行详细对比分析，选择最优章节内容，并对其进行合并和调整（表1）。
（二）前沿知识与技术扩充
遥感科学与技术发展快速，不断出现新的技术和方法，但是现有教材或参考书不能及时更新和追踪最新前沿技术，其部分知识已不能满足现代社会发展的需要，然而学生又有了解最新知识的迫切要求。因此，适时将遥感数字图像处理紧密相关的国内外前沿论文和研究案例引入到教学过程中，能够很好地激发学生探索知识的欲望。此外，将教师自身科研过程和成果融入课堂教学中，能够做到基础理论与实践应用相结合、系统性和前瞻性相结合，起到以身示范的作用，有助于调动学习的积极性，提升学生的学习兴趣，提高学生的实践动手能力，培养其进行遥感地学分析的能力。
（三）教学内容改革中需注意的问题
在授课过程中，避免按软件的功能模块来讲授，而是以解决实际遥感地学分析问题为导向。将接近或属于同一专题分析的功能模块组织成有机的整体，按遥感图像处理的流程设计教学内容，通过多个功能模块或菜单的综合系统学习，使学生能够解决具体的遥感地学分析问题。如遥感图像的导入、多波段合成、几何精校正、投影变换等功能模块，在教学过程中，可将上述操作内容组织成一个整体进行施教，用以分析学校所在城市的土地利用变化监测案例问题。
在教学实践过程中，可采用如下措施来完成教学改革尝试和经验积累，首先，将多媒体讲授与启发式讨论相结合，教师进行基本理论复习，并结合具体问题，启发学生主动思考，跃课堂气氛，提高学习积极性。其次，教师先演示软件，并强调实践过程中可能遇到的问题，后让学生自己动手操作。再次，教师随机指导并收集学生存在的问题，下课前，对学生普遍存在的问题，进行总结和强调。最后，将教师自身科研中的典型例子数据，放置实验室FTP上，便于学生利用实例数据解决实际问题，培养学生科研兴趣和创新能力。在上述实践教学过程中，更要不断总结和优化，最终对该门课程的教学内容和计划进行修订和完善。
三、教学方法和手段的改革
（一）问题为导向启发学生，调动学生学习积极性
遥感软件应用的部分图像处理算法理论较为抽象、学生难于理解，理论知识理解的不透彻致使学生在实际的软件操作中受挫。授课时，教师应以问题为导向来启发学生，引导学生从多角度思考问题，从而激发其学习兴趣，在兴趣的基础上提高其动手操作的灵活性。例如，在讲遥感影像分割时，先通过一个实例让学生明白为什么要进行影像分割，再引出遥感影像分割技术，最后介绍软件实现方法。这样做就可创造良好的教学情境，使学生以目标为导向，在对比、类比的过程中接受并消化知识。此外，把部分操作过程布置为作业，让学生课下通过查阅资料、上网等途径提出解决方案，经课堂上讨论后，再由老师作详细的阐述，再对学生讨论中的一些问题进行补充。对于课程内容中关键性、重点性的问题，教师不仅在理论知识讲解时采用经典的案例进行解释，还要在实验课上与同学一起进行实验操作。也可通过测验、考试和鼓励学生参加有关GIS比赛等形式提高学生对遥感软件的兴趣，以增强学生对于实践创新能力的培养。
（二）注重实际操作能力提升
遥感软件应用课程要求学生具有较强的实践能力，能够独立解决地学问题。因此必须通过实践操作，使学生加深对遥感数字图像基础理论的理解，如遥感影像的辐射校正、几何精校正、遥感影像增强、影像运算以及遥感影像分类等。在实践操作中，验证并理解理论知识，深化学生对遥感科学的认识，不断提升遥感地学分析的能力，并且在实践中逐步培养学生的创新思维，把学生塑造成为满足当今社会需要的专业应用型人才。
（三）加强编程能力培养
为使学生系统地掌握本学科的基本原理和典型算法，不仅要求学生掌握通用的商业软件解决实际问题，还要强调通过编写程序代码进行遥感数字图像处理。以往教学实践，常用MATLAB进行辅助教学，并取得较明显效果。此外，IDL是进行二维或多维数据可视化、分析和应用开发的理想软件工具，IDL本身是集可视化、交互数据分析、大型商业开发为一体的高级集成开发环境，通过它可以很容易的构建图像处理与分析可视化的系统。因此，教学过程中，建议结合IDL语言灵活构建图像处理算法，进而实现海量遥感数据的批处理等功能。
（四）强化应用能力训练
为了提高学生就业能力，我校针对GIS专业本科生的实际情况，在学生已掌握GIS专业基本理论知识的情况下，专门安排一学期的时间到涉及GIS的企业或公司进行实习（本校的实践教学基地）。学生实习期间在GIS有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等领域观摩见习，能够检验其所学知识的实用性、了解GIS专业领域技术最新发展进程，并将实习期间遇到的专业性问题及时反馈给老师。如此一来不仅能够增强学生的实践操作能力，使其在实习工作中找到自我存在的价值、提高进一步学习的兴趣，同时教学相长也能促进教师教学水平的不断提升。实习期结束后如果公司同意还可以直接签约履职，从而缓解学生就业压力。实现GIS专业从人才培养到实习就业的有机结合。
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