《遥感概论》课程多媒体网站设计与实现

刘鹏飞，张鹏岩

摘要：建设网络多媒体教学网站是改革传统教学模式的一个重要途径。本文基于Web的B/S三层结构模式，设计了《遥感概论》课程的多媒体教学网站，完成了课程教学网站的整体架构与功能实现，探讨了网络多媒体技术在现代课程教学模式中的应用。

关键词：遥感概论;Web;B/S模式

中图分类号：G642     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2014）41-0283-03

以计算机网络、多媒体等技术为代表的现代信息技术正在改变着人们的工作、生活与学习方式，同时也给教学方法、教学模式带来了新的发展方向。在网络多媒体等现代教育技术背景下，现代课程教学更加注重的是以学生为中心的新的教学模式，不仅传授一般的课程知识和技能，而且注重培养学生的自主学习能力。将网络多媒体技术应用于课程教学，在课程资源共享与整合、教学内容更新以及教学方法改革等各个方面都会产生重要影响。通过网络，教师可以随时更新教学资源，而学生也可以通过网络开展个性化的学习，师生之间的互动更加方便、快捷。这种新的教学模式以多媒体和网络技术为支撑，将传统的课堂教学与网络自主学习结合起来，教学中体现以学习者为中心的思想，同时大力发展个性化学习和自主式学习。《遥感概论》是我国高等院校地理科学类专业（包括地理、地质、地球物理、气象气候和海洋）的一门重要基础课程，也是《地理信息系统》专业必修的核心课程之一。本文采用网络多媒体技术，设计和实现了《遥感概论》多媒体教学网站，通过教学网站，将遥感数字影像的数学理论、物理基础以多媒体的形式展现出来，同时，学生可以在网络上完成数字遥感影像处理实践的全过程，较好实现了《遥感概论》课程理论与实践相结合，课堂教学与网络自主学习相结合。

一、《遥感概论》多媒体教学网站建设的必要性

传统的《遥感概论》课堂教学方式，其表现形式是：以教科书为基础，通过黑板书写和静态的图件展示完成教学。从遥感课程的课程特点来看，课程前半部分属于理论知识讲解，后半部分属于实践性较强的影像处理内容。对于后半部分影像处理章节，由于涉及到具体的影像处理过程的讲解，如果采用传统的教学模式，仅仅在课堂上通过口述的方式展示给学生，授课效率比较低，而且不能调动学生学习的积极性，影响了学生对于整个知识体系的了解和掌握。

网络多媒体的优势在于教与学的互动，现代化教学手段的充分应用与数字遥感影像的充分展现。将网络多媒体技术应用于《遥感概论》课程，可以将专业遥感软件的处理流程在网络上有效展示，将不同专业处理软件的算法及原理分步骤剖析，将遥感数字影像的预处理、辐射校正、大气校正、几何校正、信息解译等实践环节清晰表述，有利于学生迅速掌握数字影像处理的基本技巧和方法。这种网络多媒体教学方法的使用，可以使学生自主地选择学习进度和学习节奏，激发学生的主观能动性，更有利于培养学生的探索精神。因此，将网络多媒体技术引入《遥感概论》，开发基于网络的《遥感概论》多媒体教学网站尤为必要。

二、系统设计与实现

1.设计原则。①实用性的原则，多媒体教学项目的开发必须结合《遥感概论》课程的特点，依据实用性原则，在保证各项功能实用性的同时，减少一些不必要的开支，对系统进行开发。②模块化原则，模块化能够大大提高系统的可管理性和可维护性，使得整个教学系统成为一个真正清晰明了的有机系统。模块化易于修改、扩充。采用模块化设计后，在维护时可以直接对某一需要改动的模块进行修改，从而能够有效降低网站不断更新所带来的麻烦。③基础理论与应用相结合的原则，采用Web开发平台，将航空影像、多光谱影像、热红外影像、雷达影像和高光谱影像成像方面的基本理论以互动的形式进行表达，通过这种途径实现遥感技术的应用实践加深对遥感原理的理解。为培养本科生应用技能，安排相应的遥感影像解译网络实习内容。④系统性和前瞻性相结合的原则。在系统介绍遥感物理基础、遥感成像机理、遥感影像处理和遥感影像解译原理、方法的基础上，在网络多媒体上力求将遥感技术发展取得的新成果和遥感新理论、新方法、新技术贯穿其中。考虑到当前社会和未来发展的趋势，拟在网络多媒体中加入两部分内容分别阐述遥感影像计算机智能解译和定量遥感基础，这是目前国内其他同类教材尚未阐述的内容，它有助于本科生了解遥感科学与技术的最新成果并掌握遥感发展趋势。⑤交互式原则，多媒体教学网站的设计要遵循交互式原则，包括人机之间的交互交互、师生之间的交互，以及学生之间的交互。人机交互要求学生能充分利用网络环境自主学习;师生交互要求师生应有网上互动;学生之间交互要求学生能在线讨论和协作交流相关的课程知识。

2.系统结构设计。系统采用基于Web应用的B/S三层结构，该结构模型由以下三部分组成：客户端浏览器，Web服务器和应用服务器、数据库服务器（图1）。这种基于Web的三层应用体系结构具有很多优点，客户端是浏览器，维护就相对简单，客户端与数据库隔离起来，提供了系统的安全性。应用服务层的引入减少了网络数据流量，提高了数据库的响应速度。总的来说，这种结构使应用系统的性能、安全性、扩展性有了很大的提高，也便于系统维护和管理。具体来说，系统设计以ASP、ACCESS编程等网络技术为基础，辅以authorware、flash、photoshop等多媒体工具，实现服务器端与客户端的交互式连接，完成实际教学工作。

3.系统功能设计。结合《遥感概论》课程的特点，在系统结构设计的基础上，设计了系统功能模块。Web应用层功能模块结构如图2所示。

系统共有四个模块：课程介绍、教学大纲、教学内容、教学资源。其中，课程介绍模块包括两个二级目录，即课程简介和教学手段;教学大纲模块包括两个二级目录，即课程教学大纲和实验教学大纲;教学内容模块包括理论课教学内容和实验课教学内容两个二级目录;教学资源模块包括教学介绍、教学课件、教学录像、影像资源、友情链接五个二级目录。点击相应的二级目录或者子目录，可直接链接到相应页面。其中，在教学资源模块中：（1）对于教学课件目录，其制作方法是按照教学的要求，采用Authorware 6.0作为创作平台，并用Photoshop CS5、Flash CS5和3D MAX等作为辅助工具来完成教学课件的多媒体制作。（2）教学录像目录是将《遥感概论》课程中涉及到影像处理的相关章节，比如遥感数字图像的变化与增强、遥感数字图像的分类等，利用视频剪辑软件，制作成视频片段，放到网上共享，便于学生在课外的学习。（3）影像资源目录下，列出了课程所涉及的各类遥感影像。根据教学内容将影像进行了切割，同时把典型区域、热点区域的影像导入影像数据库。影像数据库内容主要包括黑白摄影航空相片、彩色摄影航空相片、彩红外摄影航空相片，MSS影像、TM影像、SPOT影像、IKONOS影像、QuickBrid影像、热红外遥感和SAR影像等。数据库中的所有影像可以供学生免费下载使用。（4）在友情链接目录下，列出了能免费下载遥感影像的部分网址，以及与本课程类似的其他高校的网络课件，供学生学习和借鉴。

4.系统简介。本课程网站部分模块界面显示如图3。

本系统采用现代化的教学技术与手段，以网络技术为依托，将遥感数字影像的数学理论、物理基础以多媒体的形式展现出来，在网络上完成数字遥感影像处理实践的全过程，实现了《遥感概论》课程理论与实践的有机结合，为高校地理科学专业相关课程的教学改革提供了一个具体的实施方案。

参考文献：

[1]范爱，姚福安.精品课程与教学网站建设[J].电气电子教学学报，2006，28（6）：86-88.

[2]吴艳，韩雨薇.地理教学中多媒体教学与传统教学的有效整合[J].才智，2012，（1）：123-124.

[3]何克抗.多媒体课件及网络课程在教学中的运用研究[J].教育技术导刊，2007，（1）：4-7.

作者简介：刘鹏飞，男（汉族），讲师，博士，研究方向：主要从事地理学相关课程教学与科研工作。endprint