高校遥感课程教学改革的探索与思考

吴学睿

（赤峰学院 资源与环境科学学院，内蒙古 赤峰 024000）

高校遥感课程教学改革的探索与思考

吴学睿

（赤峰学院 资源与环境科学学院，内蒙古 赤峰 024000）

遥感是高校地学相关专业的基础课程.本文阐述了遥感课程的特点，提出了一些教学改革的方法.重点涉及充分利用多媒体、网络资源，增加遥感实验环节和学生毕业设计内容等.

遥感；教学改革；教学效果

1 引言

遥感技术是20世纪60年代兴起的一种对地探测技术：利用搭载在遥感平台上（地基、机载或星载）的传感器（紫外、可见光/近红外、红外、微波），远距离、非接触的探测物体发射、反射或辐射电磁波特性，对目标物的性质、特征和状态等进行研究分析和应用的技术.作为地理空间信息科学的核心技术，其在农业、林业、渔业、国土资源、城乡建设以及测绘等方面都得到了广泛的应用.因此遥感教学和实践在专科、本科教育过程中，显得尤为重要.其理论教学可以为今后从事科学研究的学生奠定良好的理论基础，而实践教学可以为日后从事相关专业的工作领域培养遥感人才.遥感课程专业性和技术性较强，遥感技术发展迅速，知识更新快，需打破传统单一讲授的教学模式，进行一定程度的教学改革，使学生可以系统的掌握遥感技术.在传授遥感基本原理、技术方法和应用中，需增加实验教学活动，而网络资源的充分有效利用可以再丰富教学内容；多媒体教学可以形象深刻的解释遥感基本概念和原理，网络免费卫星数据可以丰富遥感实验教学，加深对遥感概念和原理的理解并丰富学生动手实践分析问题和解决问题的能力，同时通过毕业设计，可以有益于学生从系统上掌握遥感技术.

2 教学内容

遥感技术与应用课程的教材较多：《遥感概论》[1]内容安排合理，条理清楚；教育部面向21世纪课程教材《遥感导论》[2]内容丰富，涉及较多技术原理.两部教材可以结合使用，以便确保学生对遥感有全面的掌握.对于理论的加深可以借鉴《遥感应用分析原理与方法》[3]，此书理论性较强，对于拓展学生基础科研学习能力较为有益.在遥感实验的讲解中，可以参鉴《遥感获取与分析》.在教学的过程中，可以指定单一教材，针对学生不同兴趣和需要，推荐相关参考用书，由学生自主选购.

遥感课程的教学内容包括：遥感概述、遥感基本原理、遥感数字图像处理、遥感图像目视解译和遥感图像计算机解译、遥感技术以及3S技术综合应用.

在理论教学过程中，可以热红外遥感、光学遥感和微波遥感为三条主线，构建教学内容：明确三者的概念、原理、方法.遥感的知识点较多，需增加每个知识点之间的联系，对教学内容进行梳理，增加课程的系统性和结构性，明确学习目的.

在教学过程中需引导性培养学生的研究性学习能力[4,5]，培养学生的创新精神，研究性学习需要在教师指导过程中，发挥学生的主体作用.通过“自主、探究、合作”的学习方式对遥感教学内容进行自主学习、深入探究.

2.1 启发性思考

在明确了可见光、红外和微波遥感概念和基本原理的基础上，可以向学生提出若干具有启发性、值得深入思考的问题，引导学生研究、探索.

2.2 自主讨论交流

在启发性思考的基础上，实施小组合作学习交流.充分发挥学生的主动性、积极性，教师在此期间则起到引导、支持的作用.

2.3 总结综合

教师对学生的学习成果进行分析、总结.

在研究性教学中，学生转变为学习的主体、自主学习，主动探究.教师则提供思路、启发教学、补充和总结研究结果.对于提高学生自主学习、探究能力有较大提高.

在实践教学过程中，需培养学生对遥感图像处理的能力[6,7].以PCI、ENVI和ERDAS遥感图像处理软件为学习软件，结合遥感数据、讲解遥感图像处理的基本方法、基本处理技术.常用的遥感图像处理方法有光学、数字两种.遥感图像数字处理的内容则包括图像恢复、数据压缩、影像增强、信息提取[8].

（1）图像恢复：包括辐射校正、几何校正等；

（2）数据压缩：改进图像的传输、存储和处理数据效率；

（3）影像增强：色彩变幻、密度分割等；

（4）信息提取：提取感兴趣的目标信息.

在学生掌握整个遥感图像处理的基本原理、方法以后，结合网络免费卫星数据，学生可以分组完成图像处理的步骤，综合结果，实现遥感图像处理的整个流程.在该过程中，增加学生协作和动手能力.

3 教学改革

3.1 多媒体教学

多媒体教学就是在教学过程中，在与传统教学手段相结合的同时，根据遥感课程的教学目标和教学对象的特点，选择运用现代教学媒体，形成合理的教学模式[9],以便达到最优教学效果.多媒体教学有着许多传统教学不可比拟的优点.遥感技术本身为对地观测新技术，其卫星遥感数据和空间地理数据，如果以图、文、声并茂以及动态形式展现给学生的话，可以实现传统教学无法实现的场景、动画等，能够激发学生积极性，增加学习兴趣，提高教学质量.但是在使用多媒体教学过程中，应该掌握好度，避免过多花哨形式，而本末倒置，影响教学效果，所以重点的基础理论、基本原理以及课程的重点、难点内容需要突出，而多媒体则可以主要用来展现卫星遥感数据、空间数据等.

3.2 互联网资源

互联网是20世纪最伟大的基础性发明之一.作为信息传播的新载体，互联网技术已经渗透到了人类生产生活的方方面面.互联网时代的教学模式也应该打破传统教学模式、教学设计和教学观念.

遥感课程中采用互联网，可以打破传统课堂教学的时间和空间的限制，学生可以利用在40分钟课堂教学外的时间，随时随地学习遥感科学的新技术、新方法.而将互联网技术有效应用到理论教学和遥感实验课程中，都会有效提高教学效果.

3.2.1 理论教学

教师在40分钟的课堂教学中，重点讲解课程的重点和难点内容，宏观掌握课程的主次内容，对于课堂上较难理解的概念、原理和方法，可以利用启发性的给出探索思路和方法，“授之以渔”.让学生充分发挥主动性和积极性，在课下时间通过互联网进行理解、研究和拓宽.学生的研究结果可以在网络上进行分析，共享.丰富了教学形式和教学内容，增强了学生自主学习的能力和探索研究的兴趣.

3.2.2 遥感实验

目前互联网上，提供很多卫星遥感数据，类型多，覆盖范围广，极大的丰富了遥感数据资源.常见的有美国地质调查局（USGS）提供的Landsat系列数据，美国马里兰大学提供的Aster、MODIS数据，NASA的MODIS数据.通过ENVI、EARDAS、PCI等遥感图像处理软件，利用网络开放卫星数据资源，对遥感图像处理中的基本概念进行理解、加深[5].

3.3 增加遥感实验课

通过遥感实验课程的增加，可以培养学生利用已学遥感知识对地理要素的认识、观察和分析的能力，对于课程讲解中的图像处理的基本概念和原理在遥感实验课程中深入了解和学习.同时增加学生利用遥感知识在植被、土壤、地貌、和土地利用、资源环境等方面的分析问题、解决问题的能力.

3.4 毕业设计

遥感是现代地理学中的重要研究手段之一，有利于揭示地表参数的变化规律和发展动态.其在地理学、生物学和环境科学等领域的应用较为广泛.而遥感技术是一个综合性较强的课程.可以在学生毕业设计中增加遥感类研究内容，让学生利用课程中学习过的基础知识、原理等，结合遥感图像处理软件、充分利用网络资源，完成以遥感为基础手段的地理学、生态学和环境类等相关毕业设计.在此过程中，增加学生运用遥感知识分析问题和解决问题的能力，使理论最终与实践结合.

4 结束语

遥感技术是20世纪60年代兴起的一种对地探测技术.遥感课程是地理学、环境和测绘类学科的重要基础课程和核心课程.在高校的专科、本科教学中，需要打破传统的单一教学模式，不断创新，进行必要的教学改革.本文在明确了教学内容的基础上，对于遥感课程的教学改革提出了探索性的研究策略，主要包括强调多媒体教学内容，利用互联网资源，加强遥感实验以及增加遥感类毕业设计的教学改革内容.希望在取得良好教学效果的同时，增加学生学习的主动性和积极性，培养学生良好的学习态度和探索性研究能力，为社会培养出更多更好的遥感类人才.

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

〔2〕彭望琭,白振平，刘湘南，等.遥感概论[M].北京：高等教育出版社，2012.

〔3〕赵英时.遥感应用分析原理与方法[M].北京：科学出版社，2012.

〔4〕孔祥生，钱永刚，张定安，等.《遥感概论实验》课程教学改革与实践[J].测绘科学，2013,1（1）：183-186.

〔5〕廖文峰，张敬泉，刘大利，等.《遥感技术与应用》课程教学改革探索[J].电脑知识与技术，2012,8（30）：7260-7262.

〔6〕于冬梅.研究性学习在遥感教学中的应用[J].青岛大学师范学院学报，2003,20（3）:68-71.

〔7〕张喜旺，刘剑锋.高校GIS专业遥感类课程教学改革探索[J].测绘与空间地理信息，2012,35（10）:10-12.

〔8〕遥感图像处理，http://baike.baidu.com/view/2497178. htm.

〔9〕多媒体教学.http://baike.baidu.com/view/439948.htm.

G642

A

1673-260 X（2013）10-0247-02