《遥感原理与应用》实验教学改革探索

闵爱莲，项 磊

（1.南京信息工程大学 地理与遥感学院，江苏 南京210044；2.南京信息工程大学 大气科学与环境气象实验教学中心，江苏 南京210044）

随着科技的发展，遥感科学与技术逐渐成为一门新兴的学科并展示出广阔的应用前景[1,2]。遥感专业涉及领域广、知识涵盖面宽、发展速度快。遥感科学与技术的跨学科特点和遥感技术的飞速发展及应用领域的不断拓宽，要求培养具有敏锐洞察力、发散性思维和高度创新意识的跨学科人才。同时要培养能够将理论与实践相结合、具有解决应用领域实际问题能力的人才，保证他们就业所需的基本技能。因此，遥感本科人才的培养，不仅要重视理论，还要注重实践与创新，不断地深化实验教学改革。南京信息工程大学的大气科学专业在国内外享有盛誉，遥感科学的发展与大气科学的发展有着密不可分的联系。而《遥感原理与应用》作为学生了解和掌握遥感技术的首选课程[3]，必须结合学校和专业特色[4]，进行该课程的实验教学改革。

1 实验教学内容改革

1.1 实验教材的选择

国内现有的遥感方面的实验教程，以ENVI软件为例，有《遥感实习教程》 、《遥感数字图像处理实验教程》、《ENVI遥感影像处理专题与实践》、《遥感原理与应用实验教程》等，存在实习内容差异和课程重点设置不一致等多方面问题，不适合直接作为该课程的实验教程。另外，还有一些ENVI使用方面的非教材工具书，如《ENVI遥感影像处理方法》，主要是从软件功能模块角度出发，介绍软件的操作，缺乏针对性，也不适合直接作为实验教材。因此，实际开课时不指定具体实验教材，仅指定参考教材，实际实验教学时使用自编实习讲义[5,6]，讲义中实习内容主要是根据教学大纲，结合学生专业背景组织开设，特别是遥感应用部分的实验内容更是有的放矢，注重学生实践应用能力的培养。

1.2 实验项目的设计

《遥感原理与应用》课程实验项目主要包括遥感原理部分对应的遥感图像处理技术和遥感应用。两部分实验项目的开设要结合各自的特点进行合理安排和设计，做到结构严谨，章节划分合理，从ENVI的功能模块、数据格式介绍到具体应用，再到后期的分析和出图，从基础到应用，从理论到实践。

第一部分，遥感原理部分涉及的实验项目，在常规遥感图像处理技术实验内容的基础上，针对遥感应用的需要，对实验项目进行适当取舍，保留常规遥感数据预处理时必须涉及的部分，舍去不常用的部分，保证实习工作量的适度。

第二部分，遥感应用部分的实验项目，主要是在实验教学和遥感科研活动的基础上，进行充分调研，系统总结。结合最新的遥感研究成果和本校专业发展的特色，将遥感理论与大气和环境监测有机地结合在一起，开设一批有特色的遥感应用实验项目，如雾的遥感监测、大气水汽的遥感监测、沙尘的遥感监测、气溶胶光学厚度的遥感监测等，同时也开设一些遥感在土壤、植被、水体等方面的基本的遥感应用项目，如干旱的遥感监测、植被覆盖动态变化监测、浒苔面积的遥感监测等。

实验项目的设计在满足专业基本要求的基础上，保证学生能基本掌握遥感专业软件的使用，同时又有接近遥感科研活动实战的技术方法，能将所学理论知识与遥感实际应用有机结合，同时突出专业特色和学校特色，使得大气物理、农业气象和环境科学等不同专业背景的学生，也能综合运用ENVI软件和遥感专业知识去解决实际问题，而遥感科学与技术专业的学生在实习中深刻体会到学有所用，体会如何将理论知识运用到实际，能更好地激发学生的主观能动性和积极性，培养主动学习的意识，增强学生的实践技能，锻炼学生应用所学理论知识解决实际问题的能力。

2 实验教学方法改革

《遥感原理与应用》实验课程有其特殊性，实验内容主要分为遥感基础和遥感应用2部分。实验教学需要根据不同的实验内容选择合适的教学方法。

第一部分，遥感图像处理技术部分——基础性实验，这部分实习主要以多媒体演示为主，通过教师的多媒体演示教学，让学生通过先看再做的方法掌握遥感图像处理的基本技能，在教学中教师发挥主导作用。

第二部分，遥感应用部分——综合性实验，这部分实习要求学生充分发挥其主观能动性，利用已学的理论知识和图像处理的技术，根据实际应用需求进行遥感图像的处理，从而达到实验的目的。因此，这部分实验内容选择讨论教学法[7]更为合适，更能有效地提高实验教学效果。如雾的遥感监测，该实验项目主要是要求学生对雾、云和地物光谱特性的差异以及造成这些差异的原因进行讨论，进而实现雾的识别。实习中学生发挥主导作用，通过讨论加深对所学理论知识的掌握和理解，更好地发挥其积极性和能动性，有利于实验教学质量的提高。

根据实验教学内容的特性，《遥感原理与应用》实验课程选择演示法和讨论法相结合的实验教学方法，能够更充分地调动教师和学生的主观能动性，形成师生配合、积极探讨的良好教学和学习氛围，使学生达到“学中做、做中学”。这种实验教学方法有利于学生专业知识的巩固和理解的加深，更好地促进学生遥感专业技能的培养和遥感综合应用能力的提高，有效提高人才培养的质量。实际教学中要根据实验教学内容的不同，选择合适的教学方法。

3 结 语

近年来，遥感技术的快速发展对遥感课程的教学，尤其是实验教学提出了更高的要求。本文主要针对《遥感原理与应用》实验课程的实验教学内容和实验教学方法的改革进行了探索，实验教学内容除了常规的遥感图像处理技术部分外，还结合学校和专业特色，开设遥感在大气与环境监测中的应用部分实验项目，确保基础、突出应用、联系实际、反映前沿；在教学方法上除了传统的演示教学法，还融入讨论教学法，有利于开放性思维的跨学科人才的培养，同时满足大气科学行业发展的需要，保证学生掌握就业所需的技能。

遥感相关课程的教学是一项复杂而艰巨的工作，如何与时俱进，顺应遥感技术发展的需求，仍需在实际教学过程中根据学科的发展特点，结合学校和专业特色，不断探索和研究。

[1]孙家柄.遥感原理与方法[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社,1992

[2]王桥,杨一鹏,黄家柱.环境遥感[M].北京:科学出版社,2005

[3]张雪红,何蓓蓓.关于《遥感原理与应用》教材的选择[J].考试周刊,2009(47):18-19

[4]赵巧化,陈健.遥感科学与技术专业建设中的几个关键问题[J].地理空间信息,2010,8(5):154-156

[5]潘竟虎,赵军.高师遥感课程实践教学的改革[J].理工高教研究,2008,27(1):85-87

[6]奚秀梅,贺凌云.遥感课程实验教学改革与设计[J].理工高教研究,2008,27(1):118-120

[7]竞霞,胡荣明,琚存勇.《遥感原理与应用》课程教学模式改革探讨[J].信息系统工程,2013(6):157-160