遥感课程教学改革浅析

刘秀英 熊建利

1.河南科技大学，a.农学院；b.动物科技学院，河南 洛阳 471003；2.中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心，长沙 410004

遥感课程教学改革浅析

刘秀英1a,2熊建利1b

1.河南科技大学，a.农学院；b.动物科技学院，河南 洛阳 471003；2.中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心，长沙 410004

本文针对资源与环境科学专业的遥感课程实际情况，从教学内容、教学方式、教学实践三方面进行了教学改革探索，提出在教学内容组织方面采用新老教材结合，增加前沿知识讲授；在教学方式方面采用多媒体授课，注重培养学生综合分析能力；在教学实践方面注重室内和室外、实践和科研相结合的改革方法，为相关院校遥感课程的教学提供借鉴和参考。

遥感技术；教研；实践

technologoyf RemoteS ensing；teachainndg research；practice

遥感（Remote Sensing）是20世纪60年代发展起来的一门新兴边缘学科，是当代空间新兴科学的核心技术之一。作为信息获取与信息更新最重要的技术手段，遥感技术已经广泛应用于政府的各个部门以及经济领域的众多行业之中，并在新兴起的全球性的“数字地球”计划中占有重要的地位[1]。近年来，伴随着航空、航天技术的发展，以及地理信息系统（GIS）和全球卫星导航定位技术（GPS）的应用，遥感技术在众多领域中的应用显示出明显的社会、经济、生态效益及巨大的生命力。《遥感概论》是河南科技大学农学院资源与环境科学专业的必修课程之一，其广泛应用到本专业的许多课程，比如：地理信息系统、测量与制图学、土壤学等。因此，学好这门课对学生学习其它课程及将来就业至关重要。本文在分析我校遥感课程教学情况的基础上，从教学内容、教学方式、教学实践三方面进行了教学改革的探索。

1 教学内容的改革

《遥感概论》课程是一门理论性、科学性和实践性都很强的课程。目前我院资源与环境科学专业开设本课程的理论教学为32学时，实践教学16学时，总学时仅48学时，理论与实验课时比为3：1，这与国内其他院校遥感课程相比相差甚远。北京大学《遥感概论》课程总学时60学时，理论与实验课时比为3：1；云南师范大学遥感课程总课时100，实验与理论课时比为1：2.3；广州大学遥感概论课程总课时54，实验与理论课时比为1：3[2]。因此，由于学时数有限，目前教师讲授该课程时仅仅讲授教材《遥感导论》的部分内容，导致课堂讲授的内容非常有限，而且缺乏前沿知识的讲授。那么如何在有限学时数的情况下，较好的完成教学大纲所规定的教学内容，并兼顾教学内容的基础性、启发性、前瞻性和实用性？可以采取以下一些改革措施。

1.1 教材与参考书相结合

目前我院资源与环境科学专业选用的遥感课程教材是《遥感导论》（梅安新主编，高等教育出版社，2001）。《遥感导论》作为综合性大学本科生使用的教材，其内容丰富、章节安排很清晰、有条理、概念具体浅显形象，因此对学生来说应该是比较容易接受的。但是该教材自 2001年出版后，并未修订再版；而近年蓬勃兴起并得到广泛应用的一些遥感技术、方法和装备，书中自然无法涉及，如高分辨率的SPOT5、快鸟等卫星影像，EOS-MODIS 数据处理，高光谱遥感技术等。因此在以《遥感导论》为固定教材的基础上，我们优选了几本参考书结合进行教学。比如：《遥感在资源环境中的应用》（游先祥主编，中国林业出版社，2004），《高光谱遥感—原理、技术与应用》（童庆禧、张兵、郑兰芬主编，高等教育出版社，2006年第一版），《遥感基础与应用》（邓良基主编，农业出版社，2009）。

1.2 教学内容的规划

本课程教学内容多，学时有限，在教学过程中应注重理论与应用的结合、基础知识与前沿技术兼顾。因此，为了充分利用课堂时间进行重点、难点内容的讲授，在教学过程中将教学内容大致分为三个部分：

1.2.1 自学部分

对于教材中属于描述性的，并且内容较浅的部分，鼓励学生充分利用课外时间，尽量发挥自身的积极性和主动性，自学这部分的内容。授课时教师提供自学的要点，安排学生课后自学；下次上课前教师安排5分钟左右时间对自学内容进行总结性的讲解，这样学生可以检查自学的效果。通过这种方式既加强了学生的自学能力，也节约了大量的课堂教学时间，从而弥补总课时不足的现状。比如：在绪论中，遥感发展简史以及中国遥感事业的发展这部分内容可以安排学生进行自学，并且鼓励学生通过上网或查找最新出版的参考书了解国内、国际遥感发展的历史以及最新状况，增加学生学习本课程的兴趣。下次上课时仅进行要点归纳，最新研究概况的讲解。

1.2.2 精讲部分

对于大纲要求的属于重点及难点的教学内容，先让学生预习，然后课堂精讲。对于比较抽象的但实用性较强的数字图像处理部分还可以结合实验内容，课堂进行现场操作、讲解，这样既生动又形象，能够帮助学生理解抽象的内容，也可以提高学生学习的兴趣。比如：数字图像增强中的彩色变换，在进行了理论知识的讲解之后，教师即兴在电脑上进行实际遥感图像多波段色彩变换，将3个单波段的灰度图分别赋予红、绿、蓝三种原色之后合成彩色影像，这样学生对彩色变换将会有更深的理解，并且对实验课的学习会有更浓厚的兴趣。

1.2.3 略讲部分

对于大纲要求的必须掌握的但不属于重点及难点的教学内容，可以进行略讲，节约时间。比如：遥感、地理信息系统与全球定位系统综合应用部分的内容，可以略讲。因为按照教学计划遥感课程是本专业这三门课程中最先开始的课程，而“3S”技术又是紧密结合的，所以必须先简单介绍“3S”技术，让学生对此有个初步了解，当第三门课程地理信息系统开设之后，再对这部分内容进行重点讲授。

2 教学方式的改革

教学内容确定后，如何使教学内容在授课过程中能被学生接受很大程度上取决于教学方式。目前，资源与环境科学专业教师讲授遥感课程时仍采用传统的板书授课、满堂灌的教学方式进行教学。但是遥感课程内容丰富，并且大部分内容都是结合图、表进行讲解，这种传统的教学方式必然存在很大的弊端，比如：课堂教授内容有限、无法结合图、表进行讲解，导致学生对知识的理解较难，课堂讲授缺乏生动性等。因此教师应该结合实际条件，根据教学任务的需要选择适合自己、适合学生、适合教材内容的教学方式。

2.1 多媒体教学

多媒体教学法具有信息容量大、表现形式多种多样、图文并茂、声像并举、动静结合、直观明了，能激发学生兴趣、提高效率等优势与功能，是一种不可多得的现代化教学方法[3]。遥感课程内容丰富，图像与表格较多，课堂演示必须使用电脑，因此遥感教学特别适合多媒体教学技术。采用多媒体教学要求教师必须备好课，课件的制作要美观精良；避免教学内容仅仅是教材的翻版，文字过多等，这样容易使学生疲乏。授课过程中老师应注意理论的精讲，演示内容要紧密配合教材顺序，避免随意性。加强操作性，克服课堂教学的单一化，加强师生的课堂交流，加强灵活性，克服课堂教学模式化。要求学生要认真听讲，积极思维。这样可以突破传统教学手段在时间和空间上的限制，提高课堂讲授效率，收到事半功倍的教学效果。

2.2 培养学生的综合分析能力

为了培养学生的创造性思维和发散思维能力，提高学生学习遥感的兴趣，在教学过程中需要创设情景，充分培养学生发现问题、分析问题和解决问题的综合能力。比如：健康绿色植被有着与其他地物完全不同的波谱特征曲线，那么可以启发学生比较绿色植被与其他地物如：水、土壤等的光谱曲线，然后让学生提出问题，最后老师总结性的提出下列问题“为什么绿色植被的地物波谱曲线比较独特？是哪些因素引起的？”然后可以引导学生从绿色植被的结构特征，生理生化成分等方面来进行分析，回答问题，从而理解绿色植被独特的波谱特征。

3 教学实践环节的改革

遥感实践课是学生通过理论与实践相结合来感悟抽象的理论知识的重要环节，要求突出基础性与综合性[3-5]。目前本专业实验课都是在学院机房进行，实验项目也是参照其他院校同类课程所开设的，没有结合学生的实际以及社会的需要来进行，因此实习的效果不佳。那么在有限的时间内，只有通过适时安排实验课，精选实验内容，选择合适的教学方式，循序渐进地实践，才能获得最佳的教学效果。

3.1 学生的实践课注重室内与室外相结合

遥感图像是地面实际地物的反映，但是由于地形起伏、遥感平台位置和运动状态变化、大气折射等因素综合影响，遥感图像存在部分失真的现象，所以在进行遥感图像解译时最好室内与室外结合进行。实习时同学们自己带上处理好的遥感图像到室外进行现场解译，记录各种资料，然后回到室内进行资料整理，计算机解译，提取所需要的信息，解译好之后进行野外验证，最后进行制图。通过对熟悉地区的遥感图像解译可以使课堂上学习的抽象的理论知识变得具体而形象，使学生切身感受到遥感在资源调查、土地利用信息提取等方面的优势，从而可以增强学生学习的兴趣。

3.2 实践课和科研相结合

遥感是一门实用性很强的学科，因此在实践课中设置实践内容时应结合科研，这样既让学生了解了遥感技术的重要作用，也巩固了课堂讲授的理论知识。如在进行土地利用现状调查时，可以带领部分学生到野外进行遥感技术的综合应用。学生在完成调查后自己撰写科研论文，鼓励和帮助学生及时将科研成果整理、交流。这样一来既扩大遥感实习的综合性、实践性和成效性，又增强学生的实践环节，而且巩固了课堂讲授的理论知识。

4 结语

本文结合本校实际的教学模式及教学条件，对资源与环境科学专业遥感课程的教学从教学内容、教学方式、教学实践三方面进行了一些有益的改革探索。由于遥感学科具有动态发展的特点，如何不断适应遥感学科与资源与环境科学专业发展需求，加强理论与实验教学改革，仍需要我们不断地探索与实践。

[1]梅安新,彭望琭,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001:1-2.

[2]黄秋艳.GIS专业遥感概论课程实验教学改革探索[J].科技信息,2008,27:352-353.

[3]王行风.《遥感原理及应用》课程教学及改革初探[J].文教资料,2006,52-53.

[4]沙晋明,林志垒,陈芳.遥感课程的教学改革[J].福建地理,2002,17(2):27-28.

[5]范海燕,王玉吉.大学生实践教学中存在的问题及解决对策[J].陕西教育学院学报,2004,5(20):2-4.

The Preliminary Study of Teaching Reformation in the Course of Remote Sensing

Liu Xiuying1a,2，Xiong Jianli1b
1.a.AgronomCy ollege；b.AnimScail ence and TechnologCy ollege, H enan Universityo f Science and TechnologLy, uoyang 471003, Henan, China; 2.Research Center of Forestry Remote Sensinga nd InformatioEn ngineerinCg, entral South Universityo f Forestry and TechnologCy, hangsh4a 10004, China

The preliminasrty udy of teachingr eformatiown as put forwardf rom three aspects of teachingc ontent, teaching methodas nd teaching practice accordintg o the actual conditioonf the course of Remote Sensing in the major of resourceas nd environmenstcail enc e. The reformatioonf the combinatioofn old and new teaching materialst, he increase of frontiers knowledge in the aspect of teachingc ontentt; he adoptioon f multimedinia structiona, nd training of comprehe nsive analysics apabilitioefs studentis n the aspect of teaching methodt; he combinatoiofn indooar nd outdoopr ractice, and scientificr esearch methodas nd practicei n the teachinpg ractice were put forward. These can provide referencefs or the other collegeas nd universitides uring the teaching of Remote Sensing.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.22.155

国家自然科学基金（N o.3 0 8 7 1 9 6 2）；国家自然科学基金（No.30900138）；中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心开放性研究基金(RS2008k01)；河南科技大学博士科研启动基金资助项目（09001367）；

刘秀英(1977-).女，汉族，湖南株洲人，讲师，硕士，主要从事高光谱遥感及地理信息系统应用方面的教学和科研工作。