非遥感专业遥感课程教学面临的问题与解决途径

陈文波

(江西农业大学　国土资源与环境学院，南昌　330045)



非遥感专业遥感课程教学面临的问题与解决途径

陈文波

(江西农业大学国土资源与环境学院，南昌330045)

遥感技术的普遍应用使许多相关专业开设了遥感课程。非遥感专业的遥感课程如何提高教学质量，提高实践能力，更好地为专业服务是一个值得思考的问题。该文以土地资源管理专业的遥感课程为例，分析了当前教学存在的问题，提出了课程教学改革的目标与措施，为非遥感专业遥感课程教学改革提供了参考。

遥感课程；土地资源管理；教学；改革

自20世纪80年代遥感(remotesensing，RS)技术引入我国以来，遥感以大面积同步观测、时效性、经济性和数据的综合可比性为特征，已经越来越受到各行各业的青睐，成为许多部门，特别是农业、林业、国土、城市等部门进行合理规划、科学决策必不可少的工具[1-2]。面对这一趋势，全国各大高校在原有测绘专业的基础上，纷纷开设了遥感科学与技术专业。按照教育部发布的《普通高等学校本科专业目录(2012)》，遥感科学与技术专业属于工学测绘类。因为测绘技术也广泛应用到各大宏观管理领域，因此各大高校纷纷在原有的宏观类专业(地理学、城市规划、林业、农业、矿产、土地资源管理等)基础上设置了遥感课程[3-4]。这些非遥感专业的遥感课程与遥感专业相比有应用性强、综合性强、针对性强等特点，经过多年的教学实践已经取得一定成效，但是同样存在课程体系设置中定位不正确、理论与实践结合程度不高等一系列缺点，在某种程度上削弱了遥感这一先进技术对专业的支撑作用。本文以土地资源管理专业的土地航测与遥感为例，论述了非遥感专业遥感课程改革的基本思路。

1　非遥感专业遥感课程教学面临的主要问题

由于专业背景和培养对象及师资条件的不同，教学内容、要求和侧重点也不尽相同，各高校非遥感专业遥感课程教学过程中存在的问题也不尽相同，但综合而言，包括以下2个方面。

1.1相关基础知识缺乏，课程教学内容过于抽象，学生不易理解

遥感是一个专业性和综合性都比较强的课程，需要学生具有一定的基础知识，才能深入学习。

如天文学基本知识、地图学基础知识、计算机与算法知识、数学与统计知识等。只有掌握基本的天文学知识，才能对遥感平台的运行轨道特征充分掌握；地图学的投影、地物识别等常识常常决定着遥感数据处理中几何校正的位置精度；只有充分掌握了电磁波的辐射、反射、散色规律，才能够进行准确的辐射校正；同时，只有充分掌握了数学与统计知识、计算机与算法知识，才能对遥感数字图像的处理原理与过程充分了解。由于非遥感专业的遥感课程的开设往往依托各高校原有专业，侧重于在各自相关专业的应用，这些背景知识的缺乏往往使得学生对遥感“知其然而不知其所以然”，不能使学生对遥感技术进行全面而透彻的理解，影响学生的创新能力。

1.2实验条件缺乏，实验教学重视不够，教学方法有待改进

遥感课程教师往往依托本单位的相近专业，大多数非遥感专业是通过对原有师资进行培训、提高后担任遥感课程教学的，没有配备遥感类专业教师，此外软件建设也落后。摄影测量与遥感属于测绘新技术，专业性很强，软件费用较高，非遥感专业院校普遍存在着经济基础薄弱、教学资源不足等问题。这就造成了很多实验由于软件及设备的缺失不能开设，使学生的动手能力得不到充分锻炼。由于师资、设备、软件的缺乏使得非遥感专业的遥感课程教学的主要方法还停留在传统的课堂讲授。作为新兴的信息技术，遥感课程的讲解需要形象化的教学方法，如何深入浅出地讲解专业知识考验教学人员的讲课艺术。

2　非遥感专业遥感课程教学质量提高途径

江西农业大学土地资源管理专业是在原有土壤农化分析、土壤学等学科的基础上成立的，创建于1987年，属江西省第一个创建的土地资源管理专业，土地航测与遥感课程一直被列为该专业的专业基础课。近年来特别是十八大以后，我国国土资源管理呈现了新常态，集中表现为更严格的耕地保护制度、更集约的土地利用制度和更和谐的城乡土地统筹制度。这些目标的实现对空间信息提出了更高的要求，作为空间信息获取的重要手段，国土资源管理新形势对土地资源管理专业遥感课程在广度与深度上提出了更高的要求[5-6]。

针对土地资源管理专业遥感课程基础与现状，确定课程改革的主要思路是：以生为本，分类指导，注重对学生探索精神、实践能力、创新能力的培养。重视实验与案例教学，从根本上改变实验教学依附于理论教学的传统观念，充分认识遥感课程在土地资源管理中专业中的地位与作用，形成遥感理论教学与实验教学统筹协调的理念和氛围。

2.1强化基础、分类指导

土地资源管理专业是文理兼收的，对于文科背景的学生而言，遥感的物理学基础严重缺乏。因此，在培养方案中增加了遥感基础32个课时的选修课，安排在土地航测与遥感课程开设之前的第二学期。遥感基础重点对相关的物理学(电磁波等)与数学知识(矩阵、几何校正、辐射增强等)进行介绍，文科背景的同学可以选修。这样，土地航测与遥感课程的学生具有基本相等的遥感基础，提高了学生的兴趣和上课的效率，取得了良好的效果。

2.2改革教学手段和方法

2)鼓励从课堂教学走向野外教学，如在遥感地物识别中，教师先指定几个地物目标，并标注在遥感图像上，同时，在各地物目标上放置一些食品、饮料等，写上鼓励的标语；然后让学生不带任何辅助设备，拿遥感图像去找地物目标。学生首先要设计出路线，边走边判断路线是否正确，综合判断周边环境后才能顺利找出地物目标。通过这种方式，学生对课程的兴趣提高了，对遥感信息综合判断能力也提高了，起到一举多得的效果。

3)引导学生自主学习。土地资源管理专业的土地航测与遥感只有48个学时，课堂学习时间有限，不能完全满足学生的学习知识要求，因此需要拓宽学习的渠道与时间。采用互联网技术进行遥感课程教学活动，可以打破传统课堂教学的时间和空间的限制。为此，建设了土地航测与遥感网络课程项目，目前已建设了包括网上学习、讨论、作业、辅导和答疑、实验、实习和测试等多个栏目和内容，以及遥感图像、遥感课件PPT、遥感教学视频、遥感野外实习视频、试题库与习题库、遥感专家报告等各种资源的网络教学资源库，积极开展网上教学活动，引导学生自动性、互动性、研究性地学习，师生可以很好地互动交流，创新了教学理念与教学方式，提高了教学质量。

2.3将遥感实验分层次进行重组，强化实训

以往遥感课程的实验基本上是依附于理论教学的，实验往往是验证性为主。这不利于学生实践应用能力，特别是综合与创新能力的培养。我们根据土地航测与遥感课程的教学内容，结合本校学生的实际情况，按照由基础到应用、由单一到综合的原则，将土地航测与遥感课程的实践教学分为验证性实验、综合性实验、设计性实验3个层次。

1)验证性实验内容以验证课堂学习的理论，帮助学生理解课程的基本知识和培养学生的实验基本技能为目的，是基础型实验。如学生通过实验掌握地物光谱的测试分析、遥感影像预处理(不同格式数据的读入与格式转换、坐标系的定义、投影转换，几何校正，辐射校正等，图像融合，图像镶嵌及裁剪等)、图像的增强处理(空间域与频率域增强处理，辐射增强处理，光谱增强处理等)、遥感影像分类(监督分类，非监督分类，面向对象的分类及分类后处理等)等。

2)综合性实验侧重于考查学生对整体概念和方法的掌握以及综合利用这些方法解决实际问题的能力，主要是由学生根据前面已经掌握的实验技能由学生独立完成， 以专题作业的形式出现。如“请根据提供数据制作一幅标准的江西农业大学遥感影像图”专题作业，就涉及如何对影像数据进行几何校正，如何设置投影，如何选择波段组合与图像增强处理，如何利用矢量数据(管辖范围，道路等)进行遥感数据的裁剪、配准，如何对根据图像的色彩、大小、纹理等信息进行遥感图像目视解译、制作图例等。

3)设计性实验是问题导向的，往往以小组作业的形式出现，学生可以根据实验内容，自主拟定实验方案，制定实验路线。一般由3～5人合作完成。如结合土地集约利用管理的要求，我们设计出的“测算江西农业大学教学区的容积率与建筑密度，判断我们教学区用地是否集约”实验，就需要学生对航片或卫片的立体像对进行立体观测，借助于软件或立体观测镜，准确测量出建筑物的高度，基地面积等计算参数；同时也可将遥感影像与地籍图进行配准，对地籍图进行必要更新后采用地籍图的数据进行计算。所有的过程都可以在ERDAS的model中进行，提高了学生分析问题、解决问题的能力，同时也提高了学生的软件操作水平，效果较好。

2.4以社会服务性项目为载体，提高遥感技术的专业服务能力

土地资源管理专业不但有系统的理论基础，而且具有很强的社会服务属性，这是一个不容否认的事实。近年来的土地新政和不断发展的国土资源管理要求，客观上形成了一个很大的土地技术市场。社会服务是高校的4大功能之一，在高校内开展一定的社会服务，不但能够提高办学的信誉度，而且可以为学生提供实习空间，接触相关知识，间接提高了学生的就业率和就业水平。

大部分的土地资源管理社会服务型项目都要用到遥感技术，如土地利用总体规划编制、城市建设用地集约利用评价，低陵缓坡及劣质荒滩用地开发，农村土地承包经营权确权等。这些社会服务型项目为学生遥感实践应用能力的锻炼提供了丰富的素材，遥感技术与专业的结合非常紧密。学院首先以社会服务项目为纽带，建立了本科生双导师制度。从新生入学开始，每一名土地资源管理专业的学生根据双向选择的要求，分别从土地资源管理教研室和地理信息科学教研室选择在社会服务项目上有一定知名度的导师，组成双导师，建立双导师制度，明确导师的责任，强化以社会服务项目为载体，培养，提高学生遥感数据处理与信息应用与创新能力。实践证明，这种模式可以大大提高学生遥感技术的应用能力，直接服务于专业，提高了学生学习的兴趣和实践能力。

3　结束语

近年来，高等院校为适应社会人才需求，在很多非遥感专业增设了遥感课程，然而遥感技术的快速发展对遥感课程的教学提出了更高的要求。本文在积累了一定教学经验的基础上，以土地资源管理专业的土地航测与遥感课程为例，分析了遥感课程普遍存在的问题，并从强化基础、改革教学手段与方法、重新构建实验内容、重视社会服务项目的载体作用等方面提出了课程改革措施，对非遥感专业的遥感课程改革提出了一定思路[7-8]。当然，遥感课程的教学是一项复杂的工作，如何顺应遥感技术飞速发展的需要，仍需我们根据遥感学科发展的特点在教学内容、教学方法、教学手段等诸方面进行不断地探索与研究[9-10]，以进一步完善遥感课程的教学体系，满足不同专业对遥感人才的需求。

[1]赵凌君，蒋咏梅，匡纲要.《遥感图像解译》课程改革的实践与思考[J].高等教育研究学报，2012，25(3)：112-114.

[2]吴学睿.高校遥感课程教学改革的探索与思考[J].赤峰学院学报(自然科学版)，2013，29(10)：247-248

[3]李松，邓宝昆.贵州特色重点学科中的遥感课程教学改革研究[J].中国教育技术装备，2014，24：23-25

[4] 王彦东，陈国平.高职高专《摄影测量与遥感》课程改革探析[J].地理空间信息，2011，9(5)：145-146，152

[5]杨 伟，谢德体，李晓华，等.基于素能本位的高职院校土地资源管理专业课程教学改革探析[J].西南师范大学学报(自然科学版)，2014，39(3)：1-5.

[6]蔡太义，黄会娟.土地资源管理专业创新人才培养模式改革研究[J].人才培养改革，2013(10)33-34，68.

[7] 文枫.基于工程实践能力的土地资源管理专业人才培养方案改革研究[J].科教园地，2014，25(2)：171-173.

[8]张勇，韩志才.应用型地方本科院校土地资源管理专业建设的思考——以池州学院为例[J].中国农业教育，2013(5)：33-37.

[9]王承武，王志强，赵俊.土地资源管理专业本科人才培养模式探索与实践[J].高教论坛，2013(6)：49-50，63.

[10]赵中秋.土地资源管理专业实践教学体系构建与思考[J].科教文汇旬刊， 2013(29)：37-38.

Problems and Countermeasures of the Education of Remote Sensing Courses for Non-remote Sensing Major

CHEN Wenbo

(CollegeofLandResourcesManagementandEnvironment，JiangxiAgriculturalUniversity，Nanchang330045，China)

Thewidespreadapplicationofremotesensingmakestheestablishmentofcoursesinmanyrelatedmajors.Howtoimprovetheteachingqualityisaproblemworththinkingoftheremotesensingcoursesfornon-remotesensingmajor.Basedonremotesensingcourseoflandresourcemanagementmajor，thispaperanalyzestheproblemsofteaching，andputsforwardthetargetandmeasuresoftheeducationreformofthecourse.Itcouldprovideastringofthoughtofhowtoreformtheremotesensingcoursesoutsidethemajortoabetterway.

remotesensingcourses；landresourcesmanagement；teaching；reform

2014-06-29；修改日期: 2014-08-19

江西省土地资源管理专业综合改革试点项目(赣高教字[2014]42)。

陈文波(1974-)，男，博士，教授，主要从事土地资源管理方面的研究。

G642.0

Adoi:10.3969/j.issn.1672-4550.2016.04.032