人文地理与城乡规划专业《遥感概论》课程改革探索

赵冰雪

（池州学院地理与规划学院，安徽池州247000）

遥感是现代空间信息学的核心技术之一，是20世纪中后期发展起来的一门新兴学科[1]，它与地理信息系统、全球定位系统构成的3S技术，目前已广泛应用于国土、城市规划、环境、农林等各个领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用[2]。为满足社会对遥感人才日益增多的需求，目前国内约有170余所高校将遥感类课程列入了教学计划。

结合近几年《遥感概论》课程的教学经验，立足于人文地理与城乡规划专业，对该课程的教学改革进行初步探索。

1 人文地理与城乡规划专业培养目标

人文地理与城乡规划专业的培养目标为：培养具备地理知识背景的，掌握本专业基本理论与知识技能，能够运用地理信息、遥感、测量以及计算机地图制图等技术分析和解决现实问题，在城市规划设计、城市景观设计、城市规划管理行业从事规划、设计与管理工作的高素质应用型人才[3]。对照专业培养目标不难发现，系统地学习遥感技术对于该专业的学生是必不可少的，尤其是随着现代遥感技术的迅速发展，利用高分辨率遥感卫星影像和无人机航空遥感图像获取城市空间信息，为城市总体规划和区域详细规划提供辅助决策，为国土资源监测提供科学的支持，遥感技术在人文地理与城乡规划专业中的作用日益显著。

2 课程教学现状

2.1 学科背景不统一

人文地理与城乡规划专业在高考招生时是文理兼招，文科生约占班级人数的三分之一。而遥感概论理论性、抽象性强，涉及到较多的物理基础、图像处理算法等，在授课过程中，感觉这部分内容对于文科背景的学生来说比较吃力，导致这部分学生产生畏难情绪。

2.2 课程定位不明确

《遥感概论》是一门实践性和综合性很强的课程，具有地理学背景的专业如地理科学、地理信息科学和测绘工程都开设。目前在遥感课程教学过程中，所有专业的授课内容都相同，实践教学设置也基本一致，遥感技术在人文地理与城乡规划专业能够发挥哪些具体的作用不突出，导致学生学习的积极性普遍不高。

2.3 教学软硬件受限

教学软硬件设施是教学开展的前提条件，直接决定了教学效果的好坏。在讲到典型地物的光谱特征时，由于缺少地物光谱仪，便无法开展地物光谱数据的采集与光谱曲线的绘制为主题的课内实践，增加了学生学习地物光谱的难度。另外，由于高分辨率遥感数据价格昂贵，目前实验课所用数据主要以软件自带的数据和网上下载的中低分辨率卫星影像为主，导致面向对象图像分类等实验开设效果不佳。

3 课程教学改革

3.1 教材的选择与更新

通过对比市场上已有的遥感类教材，主要包括《遥感概论》《现代遥感导论》《遥感原理与应用》《遥感应用分析原理与方法》等教材。从内容设置和出版时间进行对比，周廷刚的《遥感原理与应用》内容较新，章节设置合理，且为“十二五”规划教材。围绕“遥感概念→遥感物理基础→遥感数据的采集与处理→信息的提取与应用”这一主线，深入浅出地介绍遥感的基本概念和原理，有助于学生从整体上把握课程内容。因此，我校以这本教材作为主讲教材，其他几本作为辅助教材。除此之外，还要及时补充教材上没有的遥感最新技术成果，丰富理论教学，笔者制作的《遥感概论》课件荣获2015年校级优秀多媒体课件。

3.2 理论教学手段创新

遥感课程的概念多、理论性强，在课堂教学过程中应采用巧设疑问、分组讨论等互动式的教学方法，尤其应注重第一节课的教学，逐步引领初学者进入遥感的大门。如在讲到大气散射时，可以首先设置问题“晴朗的天空为什么呈蓝色，朝霞和夕阳为什么呈橘红色，云为什么是白色”，接着引入大气散射的原理，散射的分类和对遥感图像质量的影响等内容，从而将学生的学习状态从被动学习转为主动学习。教学手段主要采用多媒体讲授的方式，为了加深学生对理论知识的理解，可以将遥感图像处理软件ENVI贯穿于理论教学中。在讲解Landsat卫星参数时，可现场演示如何选取并下载包含池州市的遥感影像。结合专业背景，介绍遥感在城市规划中的应用案例，使学生直观地了解遥感的重要性，激发学生的学习兴趣。

3.3 实践教学环节改革

实验教学是理论教学的重要补充，是学生掌握实践技能的重要环节。在我校的《遥感概论》课程教学改革中，将实验教学分为两部分：一是验证知识型实验，与课堂理论教学同步，主要巩固学生的基础知识、训练学生的遥感信息处理的基本技能；二是遥感应用综合性实验，包括数据准备与预处理（辐射定标、图像配准、大气校正、图像裁剪等）、信息提取与分析等内容。针对人文地理与城乡规划专业学生的特点，设置土地利用动态变化监测、高分辨影像城市绿地信息提取等实验项目（表1）。同时，为了增加学生学习的兴趣，实验所用数据最好是学生熟悉的区域，如贵池区或学校周边的影像，且由学生自己下载、处理和信息提取，而不是直接由指导教师提供；另外，在综合性实践教学中注重整体思路讲解，仅仅提供一个框架流程，而不是提供完整的实验指导书，让学生在理解的基础上独立思考完成实验。

表1 实验课时内容设置

3.4 网络平台课程建设

课堂教学固然是最主要的学习形式，但在信息化不断发展的今天，仅靠课堂上45分钟远远不够。为此，我们可以借助多媒体手段（QQ、We-Chat、E-mail）与学生互动，注重学生教学效果的反馈。同时，还要进行网络课程平台的搭建，一方面通过在Google Earth、USGS、地理空间数据云等网站下载遥感数据，尽可能建立完整的遥感图像实验数据库；另一方面，要完善网络教学平台，在课件、课后作业、辅导和答疑、试题库与习题库等模块中加入课程内容，引导学生自主、互动式地学习，为学生提供一种新型的学习环境和学习平台。

3.5 课程考核机制改革

考核方式改革的基本原则是注重平时的过程学习，增加平时成绩比重。理论课程的考核包括课堂考勤、课程小论文、课后作业几部分。其中，课程小论文的考核要求将全班分为10组，用一周的时间查找遥感的相关知识并小组汇报；课后作业的布置也由以往的固定答案改为开放式问题，要求学生思考并查找资料才能完成。即最终成绩由“考勤+小论文成绩+课后作业+闭卷考试”组成。实践技能的考核采用上机考核的方式，90分钟内完成指定区域遥感影像的预处理和信息提取。