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中圖分類號：G642
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
任何一門課程的教學(xué)活動(dòng)都是在一定教學(xué)環(huán)境下進(jìn)行的。在教學(xué)實(shí)踐中，教學(xué)環(huán)境所包括的各種環(huán)境因素，無論有形的物質(zhì)因素還是無形的心理因素，都對教學(xué)活動(dòng)的目標(biāo)、教學(xué)活動(dòng)的過程和教學(xué)活動(dòng)的結(jié)果施加著重要影響。①
21 世紀(jì)是一個(gè)創(chuàng)新層出不窮、知識齡期越來越短、獲得信息和處理信息的手段越來越多、各種信息在人們生活中越來越重要的信息社會(huì)。②空間信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，遙感技術(shù)作為地理科學(xué)研究領(lǐng)域和實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域中不可替代的獲取信息最先進(jìn)技術(shù)手段。從而遙感課程教學(xué)改革及營造優(yōu)良的教學(xué)環(huán)境對培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才具有至關(guān)重要的作用。因此，圍繞著如何提高教學(xué)質(zhì)量，營造良好教學(xué)環(huán)境研究也是十分必要的。對遙感技術(shù)課程教學(xué)環(huán)境的提升需要從物質(zhì)到心理、外部條件到內(nèi)部動(dòng)因的全過程、全方位重新審視。也只有通過全方位深入研究教學(xué)環(huán)境對學(xué)生的遙感技術(shù)課程學(xué)習(xí)興趣的影響，尋找創(chuàng)造和優(yōu)化教學(xué)環(huán)境的途徑，才能夠達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目標(biāo)。
1 準(zhǔn)確定位、明確方向
創(chuàng)新性人才培養(yǎng)是高等教育的核心，要想培養(yǎng)寬口徑、厚基礎(chǔ)、具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的復(fù)合型高素質(zhì)人才，就應(yīng)仔細(xì)解讀全國高校及本校的人才培養(yǎng)目標(biāo)，分析生源、去向、社會(huì)需求等多方面的背景條件，找準(zhǔn)自己的辦學(xué)和發(fā)展定位，將人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位從傳統(tǒng)大學(xué)本科教育的以學(xué)科知識理論的學(xué)習(xí)作為基本價(jià)值尺度的人才培養(yǎng)目標(biāo)，轉(zhuǎn)向以相關(guān)學(xué)科知識理論為依托，培養(yǎng)實(shí)用型、應(yīng)用型人才的目標(biāo)上。即人才培養(yǎng)活動(dòng)的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)和直接要求要發(fā)生很大變化，由原來的單一性變成多元化，從理論知識、系統(tǒng)知識為主轉(zhuǎn)變成實(shí)用性、應(yīng)用性知識、技能為主的理念。
2 優(yōu)化師資隊(duì)伍
人才培養(yǎng)目標(biāo)由可能轉(zhuǎn)向現(xiàn)實(shí)的實(shí)質(zhì)性活動(dòng)是由教師和學(xué)生共同承擔(dān)的。③而教師在培養(yǎng)人才過程中具有主導(dǎo)、堅(jiān)固、骨干作用。④因此，教學(xué)隊(duì)伍的整體水平、結(jié)構(gòu)的合理性和發(fā)展的穩(wěn)定性直接影響教學(xué)質(zhì)量和學(xué)科發(fā)展。要引進(jìn)年輕教師的同時(shí)，走出國內(nèi)外院校進(jìn)行培訓(xùn)、交流的方法提高師資力量，提高師資隊(duì)伍的知識水平。從學(xué)科發(fā)展、培養(yǎng)人才的連續(xù)性角度注重學(xué)科專業(yè)梯隊(duì)的完善，形成一支具有博士、碩士學(xué)位、由遙感專業(yè)教授、副教授、講師組成的職稱、學(xué)歷、年齡、學(xué)術(shù)水平相對合理的師資隊(duì)伍。并通過積極參加各種科學(xué)研究活動(dòng)和對年輕教師的帶、幫、傳等途徑提高隊(duì)伍的教育、教學(xué)能力，為課程教學(xué)改革奠定良好的基礎(chǔ)。
3 提升教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境
教學(xué)軟硬件環(huán)境對教學(xué)起著很重要的支撐作用，也對學(xué)生的技能培養(yǎng)起著關(guān)鍵的作用。⑤遙感實(shí)踐的數(shù)據(jù)采集、輸入、處理、分析到輸出的整個(gè)過程對實(shí)驗(yàn)環(huán)境方面提出了四個(gè)方面的要求：硬件、軟件、遙感數(shù)據(jù)和管理。加大投入，大大改善多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，滿足學(xué)生一人一臺(tái)高配置計(jì)算機(jī)是開展各專業(yè)遙感實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)硬件要求。軟件方面要擁有ERDAS、PCI、ENVI和ArcGIS、MapGIS、ArcViwe、Arcinfo、Mapinfo等專業(yè)軟件，使學(xué)習(xí)的環(huán)境與研究環(huán)境一致，為培養(yǎng)實(shí)用型人才服務(wù)。遙感數(shù)據(jù)是遙感實(shí)踐教學(xué)必備的基本資料，是教師教學(xué)的素材，學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐的物質(zhì)基礎(chǔ)。可通過網(wǎng)上搜索、購買和與科研相結(jié)合具備不同空間分辨率的影像系列、同一地區(qū)不同時(shí)間分辨率和時(shí)間序列的影像系列、不同教學(xué)內(nèi)容的典型影像系列等，滿足各項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)踐、研究的需求。管理上打破針對固定對象，在固定時(shí)間集中實(shí)習(xí)的教學(xué)管理模式，改為專業(yè)開放、時(shí)間開放、內(nèi)容開放的開放式管理模式，給學(xué)生提供充足的時(shí)間、寬松的空間，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
4 健全教學(xué)效果評價(jià)機(jī)制
對教學(xué)效果的評價(jià)是整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)中不可缺少的環(huán)節(jié)，是檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)是否實(shí)現(xiàn)的重要手段。評價(jià)教學(xué)效果的形式有多種，每一種方式的考核各有特點(diǎn)，各有其適用的范圍。為了保證遙感類技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量，必須加強(qiáng)對課堂教學(xué)、平時(shí)的復(fù)習(xí)與鞏固、課上操練、課后思考等多個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)控，建立全面的教學(xué)效果評價(jià)機(jī)制。為了教學(xué)各環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行和保證效率，開學(xué)第一節(jié)課就必須向?qū)W生講清楚教學(xué)與學(xué)習(xí)全過程各環(huán)節(jié)的目的與要求、最終成績評定的方法與比例，引起學(xué)生的重視和注意。實(shí)際考核中可采用如下方式：終成績=課堂成績??.5+實(shí)踐成績??.5；其中，課堂成績=平時(shí)成績??.3+期末考試??.7；實(shí)踐成績=實(shí)踐過程??.3+實(shí)踐報(bào)告或論文??.7。平時(shí)成績又由出勤率、作業(yè)成績構(gòu)成。期末考試主要測試學(xué)生掌握基本概念、基礎(chǔ)知識的程度；實(shí)踐過程主要評價(jià)學(xué)生對實(shí)踐操作的態(tài)度、掌握技術(shù)的熟練程度和完成任務(wù)的進(jìn)度；實(shí)踐報(bào)告或論文是指將實(shí)踐操作的目的、過程、結(jié)果、結(jié)論等以報(bào)告形式或論文形式提交的成果，反映學(xué)生對操作項(xiàng)目目的、過程的認(rèn)識和分析問題、處理問題的綜合能力。
5 激發(fā)教學(xué)動(dòng)力
教師、學(xué)生是教學(xué)動(dòng)力的載體，教師教的動(dòng)力和學(xué)生學(xué)的動(dòng)力的合力形成教學(xué)動(dòng)力。⑥
教師是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者、發(fā)動(dòng)者、執(zhí)行者和管理者，維持活動(dòng)的進(jìn)行和發(fā)展。因而教師的教學(xué)目的、動(dòng)力對教學(xué)活動(dòng)具有指導(dǎo)性作用。不同教師的工作目的因其需求從最低層次的混一口飯的生存到被人尊重、自我實(shí)現(xiàn)的最高層次的差異而教學(xué)動(dòng)力有也有弱有強(qiáng)。充分調(diào)動(dòng)教師的教學(xué)動(dòng)力要在發(fā)揚(yáng)積極上進(jìn)的優(yōu)良傳統(tǒng)的同時(shí)，從改善教學(xué)環(huán)境、鼓勵(lì)和資助教學(xué)研究活動(dòng)、明確目標(biāo)、加強(qiáng)責(zé)任感等方法措施提高教師教學(xué)動(dòng)力的層次，加強(qiáng)強(qiáng)度。
學(xué)生是學(xué)習(xí)活動(dòng)的發(fā)動(dòng)者和維持者，只有學(xué)生有意識有目的地從事學(xué)習(xí)活動(dòng)，這種活動(dòng)才能持續(xù)不斷地進(jìn)行和發(fā)展。學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力來自學(xué)生個(gè)體的興趣、需要、態(tài)度、情緒情感、好奇心、自尊心、求知欲、性格、意志和動(dòng)機(jī)等。學(xué)校、學(xué)院和相關(guān)任課教師應(yīng)從學(xué)生入學(xué)第一天起通過入學(xué)教育、專業(yè)思想教育、道德信念、職業(yè)理想教育和學(xué)術(shù)講座、師生座談、參觀教師們的科研成果，讓學(xué)生適當(dāng)參與研究項(xiàng)目等不同側(cè)面、不同形式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，使學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力從對遙感課程的學(xué)習(xí)興趣提升到在遙感課程學(xué)習(xí)過程中獲得樂趣，進(jìn)而發(fā)展成志趣這一更高層次。
教學(xué)動(dòng)力不等于教的動(dòng)力和學(xué)的動(dòng)力的并集，而是兩者的交集。教的動(dòng)力和學(xué)的動(dòng)力在教學(xué)過程中都向積極的方向相互影響、相互作用、相互轉(zhuǎn)化才能夠形成理想的教學(xué)動(dòng)力。遙感教學(xué)過程中要充分利用遙感技術(shù)的先進(jìn)性、實(shí)用性和操作性的特點(diǎn)和已取得的教師及學(xué)生遙感應(yīng)用研究成果來調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，依據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況設(shè)置恰當(dāng)?shù)恼T因誘發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，引起學(xué)習(xí)行為。學(xué)生受激發(fā)后的學(xué)習(xí)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)，積極參與教學(xué)活動(dòng)，專心聽課，質(zhì)疑問難，認(rèn)真努力完成任務(wù)，額外撰寫學(xué)術(shù)論文，這些又對教師的教學(xué)行為產(chǎn)生積極的影響，強(qiáng)化教師的工作動(dòng)力，促使教師挖掘教學(xué)潛力，以更加積極的姿態(tài)傳道、授業(yè)、解惑。
幾年來，通過社會(huì)大環(huán)境到學(xué)校、學(xué)院、班級小環(huán)境，硬件環(huán)境到軟件環(huán)境的改革與建設(shè)，我校遙感導(dǎo)論課程建設(shè)收到了良好的成效。教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明文中所提的課程教學(xué)環(huán)境改革創(chuàng)新思路，對進(jìn)一步推進(jìn)遙感導(dǎo)論及其相關(guān)課程教學(xué)改革有一定指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。
注釋
① 田慧生.論教學(xué)環(huán)境[J].西北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),1992.6:58-63.
② 錢樂祥,秦奮.GIS 專業(yè)教育的實(shí)踐與再思考[C].首屆地理信息系統(tǒng)專業(yè)教育研討會(huì)論文集,2003.8:104-110.
③ 林兆其.高等教育學(xué)[M].貴州教育出版社,1995.
作者簡介：劉春國（1973-），男，河南上蔡人，河南理工大學(xué)測繪與國土信息工程學(xué)院，講師；盧曉峰（1981-），女，河南洛陽人，河南理工大學(xué)測繪與國土信息工程學(xué)院，講師。（河南焦作454000）
基金項(xiàng)目：本文系河南理工大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：2008JG035）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）10-0081-02
當(dāng)前，遙感已經(jīng)或正在走向全面應(yīng)用階段。國際遙感應(yīng)用發(fā)展的實(shí)用化、業(yè)務(wù)化、產(chǎn)業(yè)化、精細(xì)化特征明顯，但我國遙感應(yīng)用水平還不高，根本原因是基礎(chǔ)研究薄弱，缺乏多學(xué)科人才共同努力。[1]培養(yǎng)一大批經(jīng)過系統(tǒng)知識培訓(xùn)、熟練掌握遙感科學(xué)理論和應(yīng)用技能的地理信息科學(xué)人才，滿足社會(huì)對地理遙感信息高技術(shù)人才的迫切需求，是高等教育的責(zé)任所在。
1998年教育部新增地理信息系統(tǒng)本科專業(yè)后，我國GIS教育發(fā)展形勢空前活躍。經(jīng)過10余年的教學(xué)實(shí)踐和探索，逐步形成了比較穩(wěn)定的GIS專業(yè)課程體系與課程設(shè)置方案。[2-5]遙感系列課程（遙感物理與技術(shù)、遙感數(shù)字圖像處理、遙感地學(xué)分析與應(yīng)用）成為GIS專業(yè)課程體系中的重要模塊，說明GIS學(xué)科建設(shè)的負(fù)責(zé)人已認(rèn)識到培養(yǎng)掌握遙感技術(shù)的GIS人才的重要性。遙感數(shù)字圖像處理是遙感過程的重要一環(huán)。充分利用各種圖像處理算法從遙感數(shù)據(jù)中獲取各種生物物理參數(shù)和土地覆被/利用信息，可以為自然和人文生態(tài)系統(tǒng)的空間分布式模型提供輸入?yún)?shù)，在遙感技術(shù)應(yīng)用中占有十分重要的地位。近幾年河南理工大學(xué)（以下簡稱“我校”）GIS專業(yè)開設(shè)了“遙感數(shù)字圖像處理”課程。圍繞如何提高“遙感數(shù)字圖像處理”課程教學(xué)質(zhì)量，筆者從革新課程體系、協(xié)同教學(xué)、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、豐富實(shí)踐教學(xué)手段等方面進(jìn)行了一系列探索。
一、革新遙感課程體系，突出“遙感數(shù)字圖像處理”課程地位
隨著遙感技術(shù)及其應(yīng)用的迅速發(fā)展，很多專業(yè)開設(shè)了“遙感原理與應(yīng)用”課程，內(nèi)容分為三大模塊：遙感基礎(chǔ)、遙感圖像處理及分析方法和遙感專題應(yīng)用。這種課程設(shè)置模式比較適合早期GIS專業(yè)遙感課程教學(xué)或選修遙感科學(xué)技術(shù)的某些專業(yè)，對于當(dāng)前GIS專業(yè)遙感教學(xué)則存在明顯缺點(diǎn)。主要問題是對“遙感數(shù)字圖像處理”教學(xué)重視程度不夠，對數(shù)字圖像處理在整個(gè)遙感過程中的重要性體現(xiàn)不足，與遙感地理信息系統(tǒng)融合集成的一體化趨勢不相適應(yīng)，與國民經(jīng)濟(jì)各部門遙感業(yè)務(wù)日益普及的態(tài)勢不相適應(yīng)，與社會(huì)信息化深入發(fā)展的狀況不相適應(yīng)。人才培養(yǎng)滯后于社會(huì)需要，不能滿足對高素質(zhì)地理遙感科技人才的需求。
我校GIS專業(yè)總結(jié)多年遙感課程教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，革新了遙感課程體系，設(shè)置了“遙感概論”、“遙感數(shù)字圖像處理”、“遙感應(yīng)用分析”、“遙感數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)”等遙感相關(guān)課程，規(guī)劃了遙感系列課程的主體教學(xué)內(nèi)容?！斑b感概論”要求學(xué)生掌握遙感及其應(yīng)用的基本科學(xué)工程背景知識，重點(diǎn)內(nèi)容是電磁波與地表物質(zhì)相互作用的基本原理、遙感數(shù)據(jù)采集、傳輸和成像機(jī)理，從可見光-近紅外、熱紅外、微波（主動(dòng)方式和被動(dòng)方式）波譜段介紹遙感信息的獲取特點(diǎn)和技術(shù)發(fā)展，適當(dāng)涉及大氣遙感、海洋遙感等應(yīng)用領(lǐng)域和典型案例。“遙感數(shù)字圖像處理”要求學(xué)生掌握基于數(shù)字圖像處理方法獲取地球資源有用信息的科學(xué)與技術(shù)。由于學(xué)科交叉融合，數(shù)字圖像處理方法眾多，新理論、新方法不斷推出，課程重點(diǎn)主要著眼于圖像處理基本知識和遙感圖像處理常用算法，對一些探索性、前沿性和跨學(xué)科的內(nèi)容從原理上予以概括介紹，如圖像亞像元分類、模糊分類和面向?qū)ο髨D像處理等等。“遙感應(yīng)用分析”采用理論、方法和實(shí)例相結(jié)合，選擇不同遙感應(yīng)用領(lǐng)域的典型案例介紹，培養(yǎng)學(xué)生遙感專題分析技能，深化學(xué)生對于遙感科學(xué)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和廣闊前景的認(rèn)識?！斑b感數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)”課程著眼于培養(yǎng)學(xué)生圖像處理技能，鞏固和深化理論課程教學(xué)內(nèi)容，提高動(dòng)手能力和理論聯(lián)系實(shí)際解決問題的能力。
我校GIS遙感系列課程設(shè)置方案把“遙感數(shù)字圖像處理”與“遙感數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)”單獨(dú)設(shè)課，提升課程地位，加大課程學(xué)時(shí)，強(qiáng)化實(shí)踐技能訓(xùn)練，對提高“遙感數(shù)字圖像處理”課程的教學(xué)成效很有益處。這種課程設(shè)置模式有助于培養(yǎng)GIS專業(yè)學(xué)生采用圖像分析方法解決遙感應(yīng)用問題的能力，比較契合我國GIS專業(yè)本科教育遙感課程設(shè)置的發(fā)展態(tài)勢。
二、培育遙感系列課程教學(xué)群體，分工協(xié)作提高“遙感數(shù)字圖像處理”課程教學(xué)質(zhì)量
GIS專業(yè)遙感系列課程設(shè)置要求具備一定規(guī)模的師資力量。遙感是多學(xué)科的綜合，交叉性強(qiáng)，研究方法不斷補(bǔ)充和更新，課程教學(xué)內(nèi)容豐富。遙感系列課程的設(shè)置決定了課程之間存在密切的內(nèi)部聯(lián)系。要提高“遙感數(shù)字圖像處理”課程教學(xué)質(zhì)量，必須打破教師個(gè)人單兵作戰(zhàn)的慣常做法，加強(qiáng)與相關(guān)課程教師之間的協(xié)調(diào)和交流。培育組建了承擔(dān)遙感系列課程教學(xué)任務(wù)的教學(xué)群體。遙感課程教學(xué)組圍繞課程建設(shè)，整合優(yōu)化課程體系，充實(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，保證了課程之間教學(xué)內(nèi)容的連貫性和相關(guān)性。課程教學(xué)組成員互相學(xué)習(xí)、借鑒、交流，協(xié)同規(guī)劃各課程教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)要求和學(xué)時(shí)分布，課程內(nèi)容更加先進(jìn)，課程結(jié)構(gòu)更加協(xié)調(diào)，教學(xué)方法更加有效，教學(xué)手段更加豐富，實(shí)踐教學(xué)得以充實(shí)，教學(xué)科研聯(lián)系更加密切。遙感課程教學(xué)組的建立和協(xié)作對提高“遙感數(shù)字圖像處理”課程教學(xué)質(zhì)量起了明顯的作用。
三、匯聚國內(nèi)外優(yōu)秀教材成果，整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容體系
教學(xué)內(nèi)容和課程體系涉及高等教育人才培養(yǎng)的模式，決定了高等學(xué)校人才培養(yǎng)的規(guī)格，在很大程度決定了人才培養(yǎng)的質(zhì)量和水平。[6]教學(xué)中適度引進(jìn)世界著名高校的名牌課程教材和教學(xué)參考用書，是高等教育國際化的重要舉措。[7]遙感課程教學(xué)組重視遙感數(shù)字圖像處理課程教材和教學(xué)內(nèi)容建設(shè)，收集了國內(nèi)近些年出版的如戴昌達(dá)、章孝燦、湯國安、韋玉春、朱述龍等編寫的遙感數(shù)字圖像處理教材教參，注意引用吸收國外著名高校的遙感圖像處理相關(guān)教材教參，參考了John R. Jensen、John A. Richards、Robert A. Schowengerdt、Jay Gao、John R. Schott、Brandt Tso等人的遙感數(shù)字圖像處理著作，認(rèn)真研討不同教材特點(diǎn)及其開課對象，針對遙感數(shù)字圖像處理理論性強(qiáng)、概念抽象、方法多樣、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，根據(jù)教學(xué)對象和課程學(xué)時(shí)，按照系統(tǒng)性和前瞻性結(jié)合、理論與應(yīng)用結(jié)合的要求，制訂了教學(xué)主體內(nèi)容。課程內(nèi)容分為11個(gè)部分：圖像基本知識、遙感圖像成像過程與數(shù)據(jù)特征、遙感圖像輻射校正、遙感圖像幾何變換與校正、遙感圖像增強(qiáng)、遙感圖像變換、遙感圖像分割、遙感圖像融合、遙感圖像分類、數(shù)字變化檢測、遙感圖像應(yīng)用處理。優(yōu)化后的課程教學(xué)內(nèi)容注意了與“遙感概論”、“遙感應(yīng)用分析”等課程內(nèi)容的有機(jī)銜接。對于與“遙感概論”課程有重疊的內(nèi)容只做簡單回顧，如遙感成像過程、機(jī)理與數(shù)據(jù)特征，以少數(shù)典型應(yīng)用案例揭示遙感數(shù)字圖像處理方法在遙感應(yīng)用分析中的作用和地位；避免與先開課程內(nèi)容重復(fù)，為后續(xù)課程做適度鋪墊。數(shù)字圖像處理方法多樣，課程重點(diǎn)介紹常用算法，使學(xué)生能掌握數(shù)字圖像處理原理，夯實(shí)基礎(chǔ)。對一些發(fā)展中的、前沿性的算法著重介紹算法的思想和原理，教導(dǎo)學(xué)生注重算法但不應(yīng)局限于具體算法，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維、學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維。教學(xué)中適當(dāng)區(qū)分遙感數(shù)字圖像系統(tǒng)處理和應(yīng)用處理的差別。
四、重視實(shí)踐教學(xué)，多手段豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
實(shí)踐教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能和理論實(shí)踐結(jié)合能力、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和探索精神、提升科研能力，有著重要意義。GIS專業(yè)“遙感數(shù)字圖像處理”教學(xué)高度重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，從課程體系設(shè)置、實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目、畢業(yè)設(shè)計(jì)、大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃和教師科研課題等幾個(gè)方面為學(xué)生提供多樣化的實(shí)踐途徑，豐富了實(shí)踐教學(xué)體系。
從課程設(shè)置體系上，“遙感數(shù)字圖像處理”單獨(dú)設(shè)課，緊密聯(lián)系課程理論教學(xué)內(nèi)容附設(shè)6個(gè)單元的基礎(chǔ)驗(yàn)證性課堂實(shí)驗(yàn)（見表1），增強(qiáng)學(xué)生對各種遙感圖像處理算法及其效果的感性認(rèn)識?！斑b感數(shù)字圖像處理”實(shí)驗(yàn)課程單獨(dú)設(shè)課，結(jié)合“遙感數(shù)字圖像處理”課程和“遙感應(yīng)用分析”課程知識，設(shè)置綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)6個(gè)模塊，培養(yǎng)和提高學(xué)生對知識與技能的綜合運(yùn)用、自主學(xué)習(xí)的能力。
積極利用各種平臺(tái)，提供實(shí)踐課題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。我校為了培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開放，設(shè)置了實(shí)驗(yàn)室開放基金。在實(shí)驗(yàn)室開放基金平臺(tái)支持下，設(shè)計(jì)了一些探索研究型實(shí)驗(yàn)課題，鼓勵(lì)學(xué)生組團(tuán)選擇實(shí)驗(yàn)課題、查閱文獻(xiàn)、擬定實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)施實(shí)驗(yàn)過程、撰寫實(shí)驗(yàn)論文。大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃和本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）也是培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力的平臺(tái)。在實(shí)施學(xué)校大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃的年度，遙感課程組每年設(shè)計(jì)幾個(gè)遙感應(yīng)用分析研究小課題，供學(xué)生參與大學(xué)生科研訓(xùn)練，并從科研課題中提煉一些問題作為大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)選題，引導(dǎo)學(xué)生參與到教師科研課題中。學(xué)生通過參與實(shí)驗(yàn)室開放基金課題、大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目和教師科研課題，檢驗(yàn)了專業(yè)知識，培養(yǎng)了探索精神、創(chuàng)造思維和合作能力。
五、結(jié)束語
本文總結(jié)了我校遙感課程教學(xué)組圍繞GIS專業(yè)“遙感數(shù)字圖像處理”課程教學(xué)實(shí)施的一系列教學(xué)改革措施。這些措施已經(jīng)取得較好的成效，有不少GIS學(xué)生積極參與校實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目、大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目和教師科研項(xiàng)目，每年GIS專業(yè)有近1/3的學(xué)生選擇與遙感圖像處理及遙感應(yīng)用分析有關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。人才培養(yǎng)是項(xiàng)長期復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要從師資、設(shè)備、教學(xué)等一系列軟硬件教學(xué)條件上予以保障。
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遙感就是對地球表面的地學(xué)過程及特征進(jìn)行物理量測量，并以數(shù)字量的形式客觀地收集、記錄、傳輸、處理和重現(xiàn)這一信息的科學(xué)技術(shù)，是現(xiàn)代空間信息科學(xué)的主要組成部分[1]，涉及到空間、電子、光學(xué)、計(jì)算機(jī)和生物學(xué)、地學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，特別是在資源監(jiān)測、環(huán)境管理、全球變化、動(dòng)態(tài)監(jiān)測等中應(yīng)用非常廣泛，顯示其優(yōu)越性。目前已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、地理、水文、海洋、氣象、環(huán)境等領(lǐng)域，已發(fā)揮重大作用。農(nóng)業(yè)遙感即為將現(xiàn)代遙感技術(shù)與農(nóng)業(yè)科學(xué)相結(jié)合，而應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的一門新興前沿技術(shù)，在當(dāng)今遙感領(lǐng)域中最為活躍，也是迄今遙感應(yīng)用最成功的領(lǐng)域之一，一直受相關(guān)科研機(jī)構(gòu)、高等院校以及政府的積極關(guān)注。其中與農(nóng)業(yè)學(xué)科領(lǐng)域關(guān)系密切的應(yīng)用主要有：土壤調(diào)查，水分監(jiān)測，草原調(diào)查、估產(chǎn)及監(jiān)測，農(nóng)學(xué)中的作物長勢監(jiān)測、營養(yǎng)診斷與作物估產(chǎn)，植保中的病蟲害監(jiān)測，農(nóng)業(yè)氣象中的農(nóng)業(yè)氣候研究與監(jiān)測，農(nóng)業(yè)生態(tài)中的環(huán)境保護(hù)和魚情水產(chǎn)研究等[2]。伴隨我國農(nóng)業(yè)信息化進(jìn)程的快速提升，遙感課程在高校農(nóng)科本科生教育中的地位日趨重要。面對當(dāng)前高等教育中新型農(nóng)科人才需求，許多本科專業(yè)，對遙感技術(shù)都提出了很高的要求[3]，因此，為適應(yīng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和信息化的要求，必須進(jìn)一步加強(qiáng)遙感課程教學(xué)以及提升學(xué)生遙感技術(shù)應(yīng)用水平?；诖?，根據(jù)筆者近5年的遙感課程教學(xué)實(shí)踐，本文結(jié)合農(nóng)科本科生的實(shí)際特點(diǎn)制定遙感課程教學(xué)目標(biāo)、選擇適宜教材以及調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。
一、教學(xué)目標(biāo)
通過本課程的教學(xué)，使農(nóng)科本科生了解農(nóng)業(yè)遙感的基本理論、基礎(chǔ)知識、研究現(xiàn)狀及農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)發(fā)展趨勢與應(yīng)用，了解電磁輻射與電磁波譜的相關(guān)知識，學(xué)習(xí)地物波譜的測定方法，認(rèn)識地物反射光譜的響應(yīng)規(guī)律，學(xué)習(xí)繪制地物反射光譜曲線的方法，掌握常規(guī)的遙感儀器和軟件的操作方法，理解遙感技術(shù)農(nóng)學(xué)機(jī)理，掌握遙感圖像處理的基本原理和方法，掌握遙感圖像的地物影像特征、遙感圖像解譯及遙感制圖的基本技能，掌握光譜數(shù)據(jù)處理方法，使農(nóng)科本科生掌握研究農(nóng)業(yè)遙感的基本方法和基本技能，注重培養(yǎng)農(nóng)科本科生的實(shí)際操作和應(yīng)用能力。
二、適宜教材
依據(jù)農(nóng)科特點(diǎn)和遙感在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀，選擇適宜教材是比較困難。如教育部面向21世紀(jì)課程教材《遙感導(dǎo)論》[2]，這部教材的特點(diǎn)是內(nèi)容豐富，涉及技術(shù)原理較多、較深，對于農(nóng)科本科生而言，技術(shù)原理顯得過深、有些內(nèi)容較為陳舊，尤其應(yīng)用案例?！吨脖慌c生態(tài)遙感》[4]教材內(nèi)容系統(tǒng)，編排合理，理論分析深入、學(xué)術(shù)價(jià)值較高，但有關(guān)遙感基礎(chǔ)概念和基本技能甚少，作為農(nóng)科本科生教材尚不合適?！哆b感概論》[5]內(nèi)容編排邏輯性強(qiáng)，概念清晰易懂，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡單而易開展，但很多應(yīng)用案例比較陳舊，不能滿足當(dāng)今新型農(nóng)科本科生人才需求。21世紀(jì)高等院校教材《遙感技術(shù)導(dǎo)論》[6]內(nèi)容系統(tǒng)，理論構(gòu)架完整，概念清晰易懂，技術(shù)注解詳細(xì)，但對于農(nóng)業(yè)應(yīng)用涉及較少，所選應(yīng)用案例也較老化?！掇r(nóng)業(yè)定量遙感基礎(chǔ)與應(yīng)用》[7]是一本系統(tǒng)闡述農(nóng)業(yè)遙感新應(yīng)用的專著，可作為農(nóng)科本科生教學(xué)的參考書，但由于技術(shù)理論基礎(chǔ)體系不完整、內(nèi)容因偏重于農(nóng)情遙感而顯得覆蓋面不夠廣泛，不適宜作為農(nóng)科本科生教材。為此，筆者講解遙感原理時(shí)選擇《遙感技術(shù)導(dǎo)論》作為教材，講解較新遙感農(nóng)業(yè)應(yīng)用案例時(shí)選擇《農(nóng)業(yè)定量遙感基礎(chǔ)與應(yīng)用》作為教材，這樣可有效地提高學(xué)生的遙感理論和實(shí)踐應(yīng)用水平，以適應(yīng)新型農(nóng)科人才培養(yǎng)的要求。
三、教學(xué)內(nèi)容
科學(xué)地選擇教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，合理教學(xué)分配，是《遙感導(dǎo)論》教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[8]。主要內(nèi)容為遙感的基本概念、類型、特點(diǎn)、發(fā)展概況與在不同應(yīng)用領(lǐng)域中所發(fā)揮的作用、電磁輻射與地物光譜特征、遙感成像原理與遙感圖像特征、遙感圖像處理、遙感圖像目視解譯與制圖、遙感在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用等。
電磁輻射與地物光譜特征主要講解斯忒藩-玻爾茲曼定律、維恩位移定律、基爾霍夫定律、黑體輻射規(guī)律或普朗克公式、大氣的成份和結(jié)構(gòu)、典型植被光譜反射特性以及地物反射三種形式（鏡面反射、漫反射和方向反射），重點(diǎn)解釋該內(nèi)容所涉及到的一些術(shù)語或概念，比如電磁波譜、光譜特征、輻照度、輻射出射度、朗伯源、絕對黑體、太陽常數(shù)、大氣窗口、光的干涉和衍射、反射率及反射波譜等，該內(nèi)容要配套開展光譜測定儀的使用及光譜數(shù)據(jù)處理操作方法等光譜實(shí)驗(yàn)。遙感成像原理與遙感圖像特征主要講解世界范圍內(nèi)主要的陸地衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、對地觀測系統(tǒng)（EOS）衛(wèi)星和海洋遙感衛(wèi)星平臺(tái)、攝像像片的幾何特征（垂直攝像、傾斜攝像、幾何特征、中心投影、垂直投影和像片的比例尺）、微波遙感的概念和特點(diǎn)以及四種分辨率（光譜分辨率、空間分辨率、時(shí)間分辨率和輻射分辨率）間的關(guān)系。遙感圖像處理主要講解光學(xué)原理（亮度對比、顏色對比、顏色性質(zhì)、明度、色調(diào)、飽和度以及加色法和減色法等）、遙感影像的預(yù)處理（包括輻射校正、幾何校正、對比度增強(qiáng)、空間濾波、彩色變換、圖像運(yùn)算、多光譜變換等）和多源信息復(fù)合等，該內(nèi)容要配套開展輻射校正、幾何校正、拼接、鑲嵌、掩膜、融合、link等上機(jī)操作性實(shí)驗(yàn)。遙感圖像目視解譯與制圖主要講解遙感影像的目視解譯、遙感影像的監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類及其誤差和精度評價(jià)、專題圖制作等。遙感在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要講解植被遙感、土壤遙感、水體遙感等。
四、結(jié)語
遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代興起的一種從遠(yuǎn)距離不實(shí)際接觸物體而感知地表目標(biāo)物及其特征的綜合性探測技術(shù)，是現(xiàn)代空間信息科學(xué)的主要組成部分，涉及到多種學(xué)科領(lǐng)域，它的功能和價(jià)值引起了許多學(xué)科的關(guān)注。
近5年，面向農(nóng)科本科生基礎(chǔ)知識的實(shí)際情況，筆者以學(xué)生發(fā)展為本緊扣教學(xué)大綱開展遙感課程教學(xué)，教學(xué)目標(biāo)制定明確，教材選用適宜，教學(xué)內(nèi)容豐富，覆蓋面廣，應(yīng)用實(shí)例典型且較新。結(jié)合遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，主要內(nèi)容涵蓋了農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測、數(shù)字農(nóng)作技術(shù)、精確農(nóng)業(yè)、農(nóng)情監(jiān)測預(yù)報(bào)等主要應(yīng)用領(lǐng)域，集中體現(xiàn)遙感可視為農(nóng)業(yè)資源利用的“好管家”、農(nóng)田管理的“好幫手”、農(nóng)情監(jiān)測的“千里眼”等重要作用。
課程教學(xué)目標(biāo)定位合理，重點(diǎn)突出，符合農(nóng)科本科生實(shí)際，適應(yīng)當(dāng)前新型農(nóng)科人才發(fā)展的需求。所選用的教材互補(bǔ)性強(qiáng)，主次分明，難易程度適中，有利于農(nóng)科本科生人才培養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容本著理論聯(lián)系實(shí)際以及學(xué)以致用的總體原則進(jìn)行系統(tǒng)講授，概念講解透徹，有明顯的重點(diǎn)和難點(diǎn)，遙感圖像解譯方法適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)業(yè)應(yīng)用需求，覆蓋面較廣，且系統(tǒng)性強(qiáng)，適應(yīng)當(dāng)前高等教育中新型農(nóng)科人才培養(yǎng)的要求。
近5年教學(xué)實(shí)踐證實(shí)，針對農(nóng)科本科生的特點(diǎn)，本文該課程的教學(xué)目標(biāo)、教材和教學(xué)內(nèi)容是合理的，與當(dāng)前高等教育中新型農(nóng)科人才培養(yǎng)的要求是相適應(yīng)的。
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青春熠熠輝
2011年，亞洲遙感協(xié)會(huì)為陳富龍頒發(fā)了“村井俊治獎(jiǎng)――年度亞洲遙感學(xué)會(huì)最佳青年論文獎(jiǎng)”。這在別人眼里光芒四射、讓人驚嘆的榮譽(yù)，在陳富龍的敘述中卻如云淡風(fēng)輕般平常，若不是我們有意提起，他似乎早已將之忘諸腦后。
“之所以獲獎(jiǎng)，在我看來歸屬于兩大原因：一是因?yàn)槲业倪x題比較有意義――用微波遙感技術(shù)解釋冰川變化與全球變暖之間規(guī)律的關(guān)系，獲得了一些定量的分析結(jié)果，該選題得到了評委們的青睞。二是我的工作做得還算細(xì)致，不僅在理論上做出了創(chuàng)新，還通過實(shí)地考察進(jìn)行了科學(xué)驗(yàn)證?！?/p>
誠然，一個(gè)年青科學(xué)家對理想的執(zhí)著與追求本不是為了所謂的獎(jiǎng)項(xiàng)，因?yàn)榭蒲兄芬馕吨菰锱c乏味，意味著日復(fù)一日的實(shí)驗(yàn)與攻堅(jiān)，意味著淡漠名利，甘于寂寞。每當(dāng)談起當(dāng)初為何會(huì)選擇走上遙感技術(shù)研究的專業(yè)道路，陳富龍回憶說，一切都是順其自然的結(jié)果。
在1999年的秋天，陳富龍順利走進(jìn)了武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院的殿堂，珞珈山下的四年，是他人生中的一段美好時(shí)光。隨著專業(yè)課程的開啟，陳富龍對遙感這種新型、實(shí)用性技術(shù)的興趣日漸濃厚。他說，接觸的時(shí)間越久，掌握的理論越多，他越發(fā)現(xiàn)，遙感是一門應(yīng)用面很廣的科學(xué)，它不僅涉及到全球變化和地球系統(tǒng)科學(xué)方面的研究，在資源環(huán)境和其他領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。
遙感研究的廣闊前景讓陳富龍更加扎實(shí)深入地將自己的研究開展下去。在拿到本科畢業(yè)證書之后，陳富龍又報(bào)考了中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所，開始了碩博連讀的學(xué)習(xí)。對于他來說，研究生階段的學(xué)習(xí)才是開啟探索生活的真正起點(diǎn)。
然而，在一個(gè)地方待久了，總想去外面的世界看一看，想去世界上最好的學(xué)校、最好的課題組進(jìn)一步深造、豐富一下自己的理論知識。抱著這樣的信念，2008年7月，陳富龍得到了去香港深造的機(jī)會(huì)。在香港中文大學(xué)三年博士后研究員科研生涯的磨礪中，他曾多次帶領(lǐng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，成功完成課題項(xiàng)目工作，并于2011年7月博士后出站，在香港中文大學(xué)擔(dān)任副研究員，開始了在雷達(dá)干涉與時(shí)序數(shù)據(jù)分析等方向的研究工作。
“在香港，我參與了香港中文大學(xué)DG項(xiàng)目、香港研究資助局RGC項(xiàng)目以及香港創(chuàng)新署ITF基金等項(xiàng)目，主要做的是雷達(dá)干涉地表沉降監(jiān)測與分析研究，尤其關(guān)注了珠三角城市群地表下陷與滑坡泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。2010年，我所在的團(tuán)隊(duì)提出了大型人工線狀地物空間技術(shù)監(jiān)測的理念，并組織召開了首屆大型國際研討會(huì)，我們倡導(dǎo)把空間遙感技術(shù)應(yīng)用于大型人工線狀地物監(jiān)測保護(hù)與智能管理?！?/p>
香港海外科研經(jīng)歷，陳富龍認(rèn)為它對自己的人格素養(yǎng)及求學(xué)篤實(shí)的科研態(tài)度起到了很好的塑造作用，而今回到內(nèi)地工作，完成了從求學(xué)人到治學(xué)人的角色轉(zhuǎn)換，對他而言是一個(gè)新的開始，更是一個(gè)全新的挑戰(zhàn)。
其實(shí)，在遙感與測繪方向歷經(jīng)磨煉的陳富龍，早已是這一領(lǐng)域的一顆“新星”，他具備扎實(shí)的學(xué)術(shù)能力，曾在重要學(xué)術(shù)期刊上40余篇（其中以Remote Sensing of Environment代表SCI論文10余篇），完成專著撰寫1部，組織國際研討會(huì)3項(xiàng)，參加國內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議并做專題報(bào)告10余次，ADSAR 2011獲最佳論文獎(jiǎng)，ACRS 2011獲Shunji Murai Award（亞洲遙感學(xué)會(huì)最佳青年論文獎(jiǎng)）， 受邀參與SCI學(xué)術(shù)期刊和國際研討會(huì)論文審稿20余次，獲得國家專利和軟件著作權(quán)共2項(xiàng)。他還擅長技術(shù)溝通和科研交流，曾赴美國USGS、意大利CNR訪問并作專題報(bào)告，能與國內(nèi)外專家暢談，曾同武漢大學(xué)、中國測繪科學(xué)研究院、中國科學(xué)院等兄弟單位進(jìn)行項(xiàng)目合作。
為遙感考古盡一份力
十后，提出了文化強(qiáng)國的理念，中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所所長郭華東院士順勢希望把遙感考古這個(gè)方向做實(shí)做強(qiáng)。遙感考古是一個(gè)很有潛力、新興的學(xué)科方向，盡管我國早在十余年前就涉足了這一領(lǐng)域，并經(jīng)過多年努力獲得了系列階段性成果，但仍缺乏科學(xué)方法論的指導(dǎo)，亟需開展以電磁波全譜段考古機(jī)理與響應(yīng)為代表的基礎(chǔ)研究，也就是在這樣的背景之下，陳富龍作為高層次人才被該所引進(jìn)，并寄予引領(lǐng)和發(fā)展遙感考古的厚望。
其實(shí)，通過遙感技術(shù)輔助考古并不是什么新鮮事。上世紀(jì)80年代國外就有所嘗試，我國科學(xué)家也曾利用雷達(dá)衛(wèi)星遙感技術(shù)揭示了被沙土掩埋的長城遺跡及隋唐大運(yùn)河遺跡等。目前空間遙感技術(shù)應(yīng)用于遺產(chǎn)監(jiān)測與保護(hù)已引起國內(nèi)外的高度重視。聯(lián)合國教科文組織第34屆世界遺產(chǎn)大會(huì)明確指出“隨著遙感技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，可利用該技術(shù)提供世界遺產(chǎn)地時(shí)序信息，以證實(shí)世界遺產(chǎn)所面臨的威脅是否減輕或惡化”。
但對于將遙感技術(shù)應(yīng)用于考古領(lǐng)域的現(xiàn)狀，陳富龍所在的數(shù)字遺產(chǎn)研究室并不是特別滿意，研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為“在我國，遙感技術(shù)和考古基本上是‘兩張皮’，各干各的，最多也就是搞考古的拿著遙感圖像看一看，沒有讓兩個(gè)學(xué)科真正的融合在一起”。陳富龍指出，目前考古科學(xué)研究范式正在經(jīng)歷嬗變，多學(xué)科交叉融合與創(chuàng)新也層出不窮，相關(guān)研究亟需向縱深方向發(fā)展。其次，“現(xiàn)有的海洋衛(wèi)星、資源衛(wèi)星都有對應(yīng)的譜段對其進(jìn)行監(jiān)測，而遙感考古這個(gè)方向沒有衛(wèi)星，顯而易見遙感考古研究目前散而雜，并沒有形成一門健全的學(xué)科體系?！?/p>
基于遙感考古的重要性及其發(fā)展現(xiàn)狀，陳富龍加入中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所后竭盡全力希望為該學(xué)科的發(fā)展盡一份力。
“目前我的主要研究方向集中在雷達(dá)遙感考古、遙感地質(zhì)災(zāi)害以及雷達(dá)遙感與冰川凍土三個(gè)方面?！狈较蚯逦?，陳富龍?jiān)谶b感技術(shù)的創(chuàng)新之路上，以自己的嚴(yán)謹(jǐn)、勤奮以及對社會(huì)的責(zé)任不懈地攀登著、奮斗著，為遙感考古技術(shù)的進(jìn)步貢獻(xiàn)著自己的青春和智慧，也努力地詮釋著一個(gè)年青科學(xué)家對理想的執(zhí)著與追求。
雷達(dá)遙感考古
文化遺產(chǎn)是記錄人類社會(huì)演化和進(jìn)步的寶貴財(cái)富，受各國政府高度重視。近年來，人類活動(dòng)加劇、全球變暖及重大自然災(zāi)害嚴(yán)重威脅著文化遺產(chǎn)地的安全和可持續(xù)發(fā)展，亟需各國政府采取切實(shí)措施，探索科學(xué)有效的方法對文化遺產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)測、保護(hù)和管理。而雷達(dá)遙感具有全天候，全天時(shí)的工作能力、通過主動(dòng)發(fā)射脈沖信號波，獲取反映地物雷達(dá)后向散射的地物特征。雷達(dá)遙感極化和穿透特性有利于干沙區(qū)考古目標(biāo)的探測與發(fā)現(xiàn)，其干涉特性有利于遺產(chǎn)目標(biāo)及賦存環(huán)境變化監(jiān)測與災(zāi)害分析。
基于雷達(dá)遙感技術(shù)的優(yōu)越性，近期陳富龍參與了中意政府間的合作項(xiàng)目“基于對地觀測的中意文化遺產(chǎn)地智能管理與試點(diǎn)應(yīng)用研究”。項(xiàng)目通過對認(rèn)知的提升、方法的創(chuàng)新和技術(shù)的開發(fā)，中意雙方聯(lián)合開展文化遺產(chǎn)地智能管理應(yīng)用研究，以支持文化遺產(chǎn)地持續(xù)監(jiān)測和完整性保護(hù)。項(xiàng)目主要關(guān)注中意雙方遙感、地球物理和診斷工具在文化遺產(chǎn)科研中的交流和訓(xùn)練，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)和共同進(jìn)步。令人欣喜的是，目前該項(xiàng)目已取得階段性產(chǎn)出，包括通過了共建虛擬聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的預(yù)案，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和成果共享等。
此外，在項(xiàng)目“基于雷達(dá)遙感的吳哥遺產(chǎn)地災(zāi)害監(jiān)測與評估”中，陳富龍以中-高分辨率星載雷達(dá)為主要數(shù)據(jù)源，充分利用雷達(dá)遙感全天時(shí)、全天候和穿透等特性，研究基于強(qiáng)度及相干特性的吳哥遺產(chǎn)地洪水監(jiān)測與評估方法，深入探索以SBAS為代表的大范圍地表形變和以4D-InSAR為代表的遺產(chǎn)本體異常形變。以時(shí)序分析為切入口，研究吳哥遺產(chǎn)本體及周邊賦存環(huán)境異常形變地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展趨勢與演變規(guī)律；通過對洪災(zāi)信息統(tǒng)計(jì)分析、異常形變監(jiān)測與診斷，為吳哥遺產(chǎn)地可持續(xù)化發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
遙感地質(zhì)災(zāi)害與冰川凍土
地質(zhì)災(zāi)害日益嚴(yán)重，考慮到對突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害搶災(zāi)救災(zāi)工作的時(shí)效性要求，應(yīng)用遙感技術(shù)開展地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測極其必要，是當(dāng)代高新技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。將雷達(dá)遙感用于地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測也是陳富龍長期以來關(guān)注的科研方向之一。他以國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃為綱領(lǐng)，結(jié)合我國城市化進(jìn)程和高速交通網(wǎng)迅猛發(fā)展，從探索雷達(dá)遙感理論方法出發(fā)，首次圍繞大城市群地表沉降、大型軌道交通安全運(yùn)營監(jiān)測等前沿科學(xué)問題，引入永久散射體雷達(dá)干涉技術(shù)（PS-InSAR）開展高精度定量形變反演研究，在大范圍地表沉降及交通網(wǎng)形變監(jiān)測、滑坡體驅(qū)動(dòng)力分析等方面獲得了一系列顯著成果，并獲同行專家一致好評。
在這一領(lǐng)域，他典型的科研產(chǎn)出包括：利用微波遙感全天時(shí)、全天候的優(yōu)勢，對多云多雨香港地區(qū)潛在滑坡實(shí)施遙感監(jiān)測，并完成驅(qū)動(dòng)力分析和地學(xué)解釋，研究成果可用于大型遺產(chǎn)地周邊不穩(wěn)定地表探測、識別與評估；結(jié)合我國大城市圈發(fā)展規(guī)劃，首次嘗試使用永久散射體干涉技術(shù)開展大范圍城市群地表沉降和驅(qū)動(dòng)力分析研究，以珠江三角洲為例獲得了令人鼓舞的階段性成果；結(jié)合極化和相干信息，以上海為試驗(yàn)區(qū)反演獲取高密度地表形變場并完成驅(qū)動(dòng)力分析；針對市政工程建設(shè)，采用雷達(dá)干涉技術(shù)，獲取廣州地鐵5/6線施工現(xiàn)場地表形變信息，為施工建設(shè)提供智力支持，積極探索雷達(dá)干涉技術(shù)在大型人工線狀地物（以高鐵、高速公路等軌道交通網(wǎng)為代表）形變監(jiān)測方法等研究。
雷達(dá)遙感與冰川凍土
中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2016.12.045
Abstract The article elaborate the of teaching content reform through updating instruction content， establishing scientific content system of earthquake prevention and disaster reduction， reforming the experimental teaching system and experimental teaching content. This paper also propose to improve teaching methods by the implementation of heuristic teaching， using computer network technology platform， diversified evaluation methods.
Keywords earthquake prevention and disaster reduction； remote sensing geology； teaching reform
0 引言
防目萍佳г菏侵泄僅有的以防災(zāi)減災(zāi)高等教育為主的新升本科院校，學(xué)院2008年開設(shè)地質(zhì)學(xué)專業(yè)，該專業(yè)于2012通過教育部本科專業(yè)合格評估。地質(zhì)學(xué)專業(yè)是我院培養(yǎng)防御地震與地質(zhì)災(zāi)害專門技術(shù)人才，以防震減災(zāi)為特色的專業(yè)?！斑b感地質(zhì)學(xué)”是一門將遙感技術(shù)與地球科學(xué)結(jié)合在一起的應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。①目前國內(nèi)各地質(zhì)類院校紛紛開設(shè)了此課程，教學(xué)內(nèi)容由遙感原理理解、遙感圖像分析和遙感應(yīng)用三部分組成，學(xué)院自2010年開設(shè)“遙感地質(zhì)學(xué)”課程以來，教學(xué)內(nèi)容設(shè)置和其它地學(xué)院校毫無差異，沒有突出防震減災(zāi)專業(yè)特色。為防震減災(zāi)類專業(yè)設(shè)置的遙感地質(zhì)學(xué)課程，它的教學(xué)內(nèi)容和重點(diǎn)都應(yīng)該和其它院校的該課程有所區(qū)別，要求學(xué)生不僅要掌握遙感技術(shù)的基本知識以及遙感技術(shù)在基礎(chǔ)地質(zhì)中應(yīng)用，還要求學(xué)生深入地了解遙感技術(shù)在防震減災(zāi)方面的應(yīng)用，包括利用衛(wèi)星遙感影像對活動(dòng)構(gòu)造與地震構(gòu)造的解譯識別，利用紅外遙感、InSAR在地震監(jiān)測的應(yīng)用以及高分辨率遙感數(shù)據(jù)的地震災(zāi)害應(yīng)急和快速評估。遙感地質(zhì)學(xué)作為防震減災(zāi)類專業(yè)的一門專業(yè)必修課，在對學(xué)生的培養(yǎng)中起著至關(guān)重要的作用，其教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法也需要在傳統(tǒng)遙感地質(zhì)學(xué)教學(xué)上有所改進(jìn)，才能適應(yīng)防震減災(zāi)類專業(yè)人才培養(yǎng)的需要。
本文將從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等幾個(gè)方面入手，并結(jié)合我院實(shí)際情況來闡述防震減災(zāi)類專業(yè)遙感地質(zhì)學(xué)教學(xué)改革的總體思路。
1 教學(xué)內(nèi)容改革
1.1 與時(shí)俱進(jìn)更新教學(xué)內(nèi)容
教材是知識系統(tǒng)性的總結(jié)，也是教師進(jìn)行教學(xué)的基本材料。表1統(tǒng)計(jì)了我國20世紀(jì)80年代該門課的教材出版情況，從表1可看出專業(yè)教材的出版周期較長，而遙感技術(shù)發(fā)展速度非?？?，在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用也向立體化、多層次、多角度、全方位和全天候方向發(fā)展，從而使教材中的內(nèi)容具有明顯的滯后性，很多最前沿的新技術(shù)方法和新知識應(yīng)用案例沒有實(shí)時(shí)寫入教材。學(xué)院2010年開設(shè)遙感地質(zhì)學(xué)課程以來，根據(jù)當(dāng)時(shí)教材出版情況，選用1994年朱亮璞編寫的遙感地質(zhì)學(xué)。隨著20多年遙感的快速發(fā)展，特別是進(jìn)入21世紀(jì)后，高分辨率衛(wèi)星的頻繁發(fā)射，出現(xiàn)了多種類型的高精度遙感數(shù)據(jù)以及相應(yīng)配套的數(shù)據(jù)處理軟件和方法，致使教材中的第三章遙感圖像類型和特性和第四章遙感圖像處理都明顯不適用于直接教學(xué)，需要教師查閱資料補(bǔ)充教學(xué)。2015年底遙感地質(zhì)學(xué)作為校級重點(diǎn)課程來建設(shè)，通過課題組老師的商議決定從2016學(xué)年開始更換為最新出版的2013年田淑芳主編的遙感地質(zhì)學(xué)。即使是更換了新教材，隨著航空業(yè)的發(fā)展，每年都新增不少類型的遙感數(shù)據(jù)、處理方法及新的應(yīng)用，需要授課老師與時(shí)俱進(jìn)地更新教學(xué)內(nèi)容才能取得更好的教學(xué)效果。
1.2 科學(xué)構(gòu)架以防震減災(zāi)為特色的教學(xué)內(nèi)容
由于防災(zāi)科技學(xué)院地質(zhì)學(xué)發(fā)展的歷史較短，沒有專供防震減災(zāi)專業(yè)使用的《遙感地質(zhì)學(xué)》教材，前幾年的課堂教學(xué)也基本按照教材的前八章來講授，沒有突出防震減災(zāi)的特色教學(xué)內(nèi)容。因此今后的教學(xué)應(yīng)從國內(nèi)外遙感技術(shù)在防震減災(zāi)應(yīng)用相關(guān)的重要的學(xué)術(shù)期刊、研究項(xiàng)目等參考資料中精選出遙感圖像分析和遙感應(yīng)用兩部分教學(xué)內(nèi)容，從而構(gòu)建出服務(wù)于防震減災(zāi)專業(yè)的科學(xué)合理的遙感地質(zhì)學(xué)課程體系和教學(xué)內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生課下時(shí)間主動(dòng)查閱在防震減災(zāi)研究領(lǐng)域中遙感技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)資料和文獻(xiàn)實(shí)例，開闊學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生自我查閱資料的能力和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。并以“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重素質(zhì)”為原則，選取能夠激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考能力、解決實(shí)際問題和創(chuàng)新能力的地震遙感發(fā)展前沿動(dòng)態(tài)的教學(xué)素材，倡導(dǎo)學(xué)生以多種形式參與討論與防震減災(zāi)相關(guān)遙感地質(zhì)學(xué)問題。
1.3 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是遙感地質(zhì)課程教學(xué)的重要組成部分，也是學(xué)生實(shí)踐技能培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，②通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生們真正掌握應(yīng)用遙感技術(shù)解決地學(xué)問題的工作原理、方式和流程等。我院地質(zhì)學(xué)專業(yè)從2010年開設(shè)“遙感地質(zhì)學(xué)”課程，2013年建成地貌第四紀(jì)與遙感實(shí)驗(yàn)室，同年秋季學(xué)期開設(shè)遙感地質(zhì)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是參照其他院校同類課程所開設(shè)的，現(xiàn)階段教學(xué)體系只包括10學(xué)時(shí)的實(shí)踐課，內(nèi)容包括立體鏡的使用（1學(xué)時(shí)）、典型航片的地貌解譯（1學(xué)時(shí)）、ENVI軟件的使用（4學(xué)時(shí)）、巖性和斷裂的解譯（4學(xué)時(shí)）。由于沒有結(jié)合本校的地質(zhì)學(xué)專業(yè)服務(wù)于地震行業(yè)的特色與學(xué)生的實(shí)際和社會(huì)需求來進(jìn)行，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果不佳。2016學(xué)年課題組重新修訂教學(xué)大綱，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)由現(xiàn)階段的10學(xué)時(shí)增加到16學(xué)時(shí)，在原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上了增加利用衛(wèi)星遙感影像對活動(dòng)構(gòu)造與地震構(gòu)造的解譯識別（2學(xué)時(shí)），利用紅外遙感、InSAR在地震監(jiān)測的應(yīng)用（2學(xué)時(shí)），高分辨率遙感數(shù)據(jù)的震害調(diào)查、應(yīng)急和快速評估（2學(xué)時(shí)）。
2 教學(xué)方法和手段改革
教學(xué)內(nèi)容是選擇教學(xué)方法和手段的依據(jù)，遙感地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容集傳統(tǒng)理論文字知識和大量現(xiàn)代遙感圖像為一體，針對理論文字進(jìn)行闡述應(yīng)選用傳統(tǒng)教學(xué)方法，而針對現(xiàn)代遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用于防震減災(zāi)專業(yè)則需要采用現(xiàn)代教育技術(shù)。因此該課程教學(xué)過程中需傳統(tǒng)教學(xué)方法和現(xiàn)代教育技術(shù)兩者互相結(jié)合，互相補(bǔ)充。
2.1 創(chuàng)設(shè)問題情境，實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)
教師應(yīng)在課堂中采用講授法和師生專題研討法來改變傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)，為了實(shí)施啟發(fā)性教學(xué)，教師在課程的不同階段創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)一些學(xué)生力所能及的問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如在講第二章遙感物理基礎(chǔ)時(shí)可以提出“遙感圖像上的顏色和地物是一一對應(yīng)關(guān)系嗎？”“為什么？”這種開放性的問題，可以激發(fā)學(xué)生的想象，讓學(xué)生從遙感的基本原理去思考問題。實(shí)踐證明學(xué)生都能基本抓到問題的要點(diǎn)，最后將不同章節(jié)的內(nèi)容聯(lián)系起來，回答了這個(gè)問題學(xué)生就能把第四節(jié)地物波譜特征、第三節(jié)遙感常用波段設(shè)置和第五節(jié)遙感圖像色彩三節(jié)內(nèi)容有機(jī)的聯(lián)系在一起。理解這三者的關(guān)系也就為后面遙感目視解譯打下基礎(chǔ)，在后續(xù)的遙感解譯中學(xué)生就能輕松掌握遙感影像上地物的顏色不僅和地物自身的性質(zhì)有關(guān)也和所選數(shù)據(jù)的波段有關(guān)，通過這種創(chuàng)造性的設(shè)置問題，大大提高了教學(xué)效率。
2.2 利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)，豐富教學(xué)手段
隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)科技的快速發(fā)展，應(yīng)利用多媒體與現(xiàn)代動(dòng)畫技術(shù)相結(jié)合來進(jìn)行遙感地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)。針對遙感地質(zhì)學(xué)中的遙感理論部分的重點(diǎn)和難點(diǎn)在教學(xué)方案設(shè)計(jì)時(shí)除了利用多媒體技術(shù)圖文并茂地進(jìn)行講解外還可采用現(xiàn)代動(dòng)畫技術(shù)進(jìn)行展現(xiàn)；針對遙感在地質(zhì)上應(yīng)用部分，應(yīng)設(shè)計(jì)與理論教學(xué)內(nèi)容相匹配的計(jì)算機(jī)解譯分析專題，取代當(dāng)前簡易的紙質(zhì)衛(wèi)星影像的手工解譯。應(yīng)利用一些免費(fèi)的高分辨率衛(wèi)星圖片例如Google Earth來獲取教學(xué)數(shù)據(jù)，同時(shí)收集與活動(dòng)斷層研究、地震震害評估、區(qū)域調(diào)查及地震預(yù)報(bào)中發(fā)揮重要作用相關(guān)的遙感地質(zhì)學(xué)教W信息。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是豐富教學(xué)內(nèi)容的主要手段，也是提高學(xué)生對具有防震減災(zāi)特色遙感地質(zhì)學(xué)的興趣和加深學(xué)生對地質(zhì)現(xiàn)象理解的重要途徑。
2.3 實(shí)施多元化考核方式，合理分配考核權(quán)重
以轉(zhuǎn)變觀念為先導(dǎo)，樹立以就業(yè)為導(dǎo)向、以能力和素質(zhì)考核為中心的課程考核觀念，全面考核學(xué)生的能力和素質(zhì)，突出能力本位，真實(shí)反映學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)水平。③遙感地質(zhì)學(xué)是一門理論與實(shí)驗(yàn)相并重的課程，理論是基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)是重點(diǎn)，傳統(tǒng)的卷面考試對理論內(nèi)容部分考核效果較好，而實(shí)驗(yàn)部分筆試卻很難考核出學(xué)生對知識的掌握能力，需要加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力的考核。因此，在課程考核方面，考慮從原來的單一的理論考核轉(zhuǎn)變到采取“平時(shí)成績30%+實(shí)驗(yàn)技能30%+期末考試40%”相結(jié)合，在考試內(nèi)容上注重基礎(chǔ)理論和能力的結(jié)合。通過實(shí)施多元化考核方式，以考核促教學(xué)，形成“教、學(xué)、考”的有機(jī)互動(dòng)，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。
3 結(jié)束語
遙感地質(zhì)學(xué)作為防震減災(zāi)專業(yè)的專業(yè)必修課程，需要全面深入地進(jìn)行教學(xué)體系改革，其內(nèi)容應(yīng)實(shí)時(shí)更新并突出防震減災(zāi)特色，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和建立完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。此外通過教學(xué)方法與手段改革，高清晰度的航片衛(wèi)片資料的使用，激發(fā)學(xué)生對遙感技術(shù)理論學(xué)習(xí)的興趣，自主地參與各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，改變考核方式使學(xué)生更加重視培養(yǎng)空間思考能力和實(shí)際操作能力，為今后從事地震監(jiān)測預(yù)測和應(yīng)急救援工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
防災(zāi)科技學(xué)院2016年度院級教研項(xiàng)目：地質(zhì)學(xué)專業(yè)活動(dòng)構(gòu)造遙感信息分析實(shí)踐模塊建設(shè)研究（JY2016B01）和防災(zāi)科技學(xué)院第九批重點(diǎn)建設(shè)課程項(xiàng)目共同資助
注釋
中圖分類號：G421 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0185-02
遙感作為一種高效的探測、獲取、分析和處理空間信息的先進(jìn)技術(shù)手段，已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。高等院校是我國遙感專業(yè)人才培養(yǎng)的主戰(zhàn)場，它提供了一個(gè)綜合性高、專業(yè)性強(qiáng)的平臺(tái)[1]。在該平臺(tái)上，可以針對社會(huì)的應(yīng)用需求，塑造學(xué)生不同的個(gè)體特征，培養(yǎng)出適于不同崗位的研究型、應(yīng)用型人才。因而，構(gòu)建旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)，并突出其個(gè)體特征的課程體系具有舉足輕重的作用。特色鮮明的體系可以在提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)的同時(shí)，也能夠突出學(xué)生個(gè)體，因而可以更好地滿足我國遙感專業(yè)人才培養(yǎng)的需求。
現(xiàn)階段我國為遙感專業(yè)人才培養(yǎng)設(shè)置的本科專業(yè)主要有攝影測量與遙感、遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)等，在這些專業(yè)的培養(yǎng)方案中，《遙感導(dǎo)論》和《遙感圖像處理》在多數(shù)高等院校中都有開設(shè)，并為專業(yè)核心課程之一，有的高等院校還開設(shè)了《數(shù)字圖像處理》。《遙感導(dǎo)論》和《數(shù)字圖像處理》兩門課程可以視為《遙感圖像處理》的前期基礎(chǔ)課，因而在課程學(xué)期安排上應(yīng)該提前。
《遙感圖像處理》以地理學(xué)、測繪學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等為背景，在學(xué)習(xí)了遙感技術(shù)、圖像處理技術(shù)的原理和理論基礎(chǔ)上，著重介紹遙感信息處理的原理、過程與方法，并掌握遙感圖像處理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)與實(shí)際應(yīng)用。由于《遙感圖像處理》是多學(xué)科的交叉，與很多專業(yè)都有很密切的聯(lián)系，而且發(fā)展速度較快，在遙感圖像處理的教學(xué)中，一方面要求不同對象的學(xué)生掌握、理解或了解圖像處理技術(shù)的基本原理；另一方面，還要求不同對象的學(xué)生理解或了解遙感圖像的成像機(jī)理、處理技術(shù)和流程等。同時(shí)，圖像處理技術(shù)和遙感技術(shù)具有技術(shù)更新快的特點(diǎn)，因而還需要學(xué)生掌握現(xiàn)階段的狀態(tài)以及最新發(fā)展情況。除了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是《遙感圖像處理》課程的重要的環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的課程教學(xué)大都偏重于理論，一些已有的實(shí)驗(yàn)也主要是針對特定圖像處理的一些應(yīng)用，缺乏圖像處理技術(shù)應(yīng)用與遙感圖像特征無縫結(jié)合和系統(tǒng)組織。
總的來說，目前的《遙感圖像處理》課程體系主要存在以下幾個(gè)方面的問題[2]：（1）傳統(tǒng)的課程體系多注重經(jīng)典理論，輕實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐[3]。除了應(yīng)該重視理論教學(xué)外，有效地利用實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，有利于學(xué)生理解和掌握該課程內(nèi)容，取得事半功倍的教學(xué)效果；（2）傳統(tǒng)課程體系脫胎于數(shù)字圖像處理，和遙感處理關(guān)鍵技術(shù)之間存在斷裂面，遙感處理知識體系不夠完善。
本文以我國高等師范院校開設(shè)的遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)專業(yè)為例，針對《遙感圖像處理》課程的教學(xué)目標(biāo)，提出了適合高等師范院校本專業(yè)領(lǐng)域?qū)W生的課程體系的構(gòu)建方案，并就其實(shí)踐教學(xué)的效果和課程體系特色進(jìn)行介紹。
1 課程體系的建立
內(nèi)容的模塊化設(shè)計(jì)是目前課程體系建設(shè)的主要方案，在很多高等院校的專業(yè)教學(xué)中得到了較好地應(yīng)用[4]。為適于高等師范院校開設(shè)的遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)需求，通過近10年左右的實(shí)踐教學(xué)，我們將《遙感圖像處理》的課程體系結(jié)構(gòu)分為7個(gè)模塊，如圖1所示。
（1）圖像基礎(chǔ)模塊：這一部分主要介紹遙感數(shù)字圖像的基礎(chǔ)知識，主要包括遙感數(shù)字圖像、遙感數(shù)字圖像的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、遙感數(shù)字圖像的計(jì)算機(jī)視圖與表達(dá)等內(nèi)容，讓學(xué)生了解遙感數(shù)字圖像的基本概念和特點(diǎn)，并從計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和顯示的角度，定性了解數(shù)字遙感圖像，引導(dǎo)學(xué)生建立遙感圖像處理研究和實(shí)踐的興趣。
（2）定量遙感處理模塊：遙感定量化是當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的重要方向之一，其分析和處理過程涉及到物理、大氣等學(xué)科；本科生由于前期所開課程較少，感覺定量遙感處理的難度較大，因而我們主張?jiān)诒究齐A段掌握定量遙感的基礎(chǔ)理論和圖像處理，深層次處理設(shè)置在后續(xù)的研究生課程開設(shè)。
該模塊的主要內(nèi)容涵蓋輻射定標(biāo)、大氣校正、熱紅外地面溫度反演等，以Landsat TM圖像為例，了解遙感圖像的輻射校正和定量反演的技術(shù)方法：輻射定標(biāo)結(jié)合Landsat TM的0級、1級產(chǎn)品，介紹遙感圖像數(shù)字值（digital number，DN）轉(zhuǎn)換為光譜輻射亮度的方法；大氣校正主要講述基于輻射傳輸方程的校正方法，結(jié)合6S和MOTRAN輻射傳輸軟件包，完成遙感圖像的大氣校正；熱紅外圖像地表溫度反演以Landsat TM6為例，介紹單波段熱紅外圖像的地表溫度反演方法和技術(shù)流程。
（3）幾何遙感處理模塊：該模塊針對遙感成像的純中心投影、多中心投影、側(cè)視雷達(dá)等不同構(gòu)像方式，解釋它們的幾何糾正方法和技術(shù)流程；對于多項(xiàng)式糾正方法重點(diǎn)介紹，強(qiáng)度多項(xiàng)式的構(gòu)建、地面控制點(diǎn)的選擇、最小二乘法擬合等相關(guān)內(nèi)容。
（4）數(shù)字圖像增強(qiáng)模塊：數(shù)字圖像增強(qiáng)模塊按照彩色增強(qiáng)、輻射增強(qiáng)、空間域增強(qiáng)、頻率域增強(qiáng)、多光譜增強(qiáng)等順序進(jìn)行講解。在這一部分，我們遵循系統(tǒng)深入的原則，基于遙感數(shù)字圖像處理的實(shí)例，幫助學(xué)生系統(tǒng)復(fù)結(jié)并領(lǐng)會(huì)各種理論方法之間的邏輯順序與本質(zhì)。由于圖像處理具有理論性和可視化強(qiáng)的特點(diǎn)，在這個(gè)部分教學(xué)中，我們希望加強(qiáng)學(xué)生對前置基礎(chǔ)課程（如《遙感導(dǎo)論》和《數(shù)字圖像處理》）所學(xué)基本理論和方法的深入理解，使其充分認(rèn)識遙感機(jī)理理論知識在遙感圖像增強(qiáng)應(yīng)用中的指導(dǎo)意義，并體會(huì)理論本身的魅力。
（5）遙感圖像融合模塊：該模塊從遙感圖像融合的目的出發(fā)，介紹圖像融合的主要方法和技術(shù)流程、圖像融合結(jié)果的性能評估等；聯(lián)系數(shù)字圖像增強(qiáng)模塊的多光譜增強(qiáng)子模塊，以HIS變換、主成份分析、傅里葉變換和小波變換等為基礎(chǔ)，闡述遙感圖像融合的主要技術(shù)方法，并對其方法的缺點(diǎn)進(jìn)行分析，提出改進(jìn)的遙感圖像融合方案。
（6）遙感圖像分類模塊：該模塊主要包括計(jì)算機(jī)分類的基本原理、非監(jiān)督分類、監(jiān)督分類、計(jì)算機(jī)分類的新方法、分類結(jié)果后處理、精度評估等內(nèi)容。在這一部分教學(xué)中，我們充分發(fā)揮圖像處理應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，選擇最小距離法、ISODATA、最大似然分類法等，重點(diǎn)講述其基礎(chǔ)理論和技術(shù)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
（7）變化檢測模塊：該模塊是對前面所學(xué)模塊的綜合運(yùn)用，向?qū)W生展示《遙感圖像處理》立體而豐富的專業(yè)內(nèi)容。在介紹遙感圖像變化檢測意義和技術(shù)流程的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)論述變化檢測的分類后比較法和直接比較法；將變化向量分析法（CVA）作為典型算法進(jìn)行講述，通過土地覆被變化檢測的應(yīng)用實(shí)例，綜合遙感圖像輻射校正、幾何糾正等知識，重點(diǎn)論述變化強(qiáng)度和變化方向的確定方法，并利用圖像處理實(shí)踐提升學(xué)生的研究性思維，初步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2 課程教學(xué)實(shí)踐及其特色
2.1 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，注重動(dòng)手能力的培養(yǎng)
本課程主要教學(xué)目的是使學(xué)生了解和掌握遙感信息處理的基本知識、方法、基本技能和發(fā)展動(dòng)態(tài)，初步掌握應(yīng)用遙感信息處理技術(shù)分析和解決實(shí)際問題的能力。因而，實(shí)踐教學(xué)能力培養(yǎng)是我們課程建設(shè)的核心部分。我們在每個(gè)模塊中設(shè)置了多個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，多角度、多目標(biāo)的提升學(xué)生動(dòng)手操作能力。
通過理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐處理等環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生對本課程的理解，并在此基礎(chǔ)上使學(xué)生進(jìn)一步掌握遙感圖像成像的基本原理、基本理論和這些理論在遙感圖像處理中的應(yīng)用。近10年的教學(xué)實(shí)踐證明，該課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)較好地調(diào)動(dòng)了學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性，取得了較好的學(xué)習(xí)效果。
2.2 內(nèi)容延伸模塊化，形成分層次課程體系
我們依據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建了授課內(nèi)容的基本框架，按照教學(xué)內(nèi)容分塊設(shè)置，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)階段、課時(shí)安排、專業(yè)特色延伸等可以靈活變化，因而給授課內(nèi)容帶來了較大的機(jī)動(dòng)性。
在每個(gè)教學(xué)模塊中首先確定知識體系和拓展專題內(nèi)容，將這些拓展專題分為偏應(yīng)用型和偏理論型。每個(gè)專題中設(shè)置基本內(nèi)容和擴(kuò)展內(nèi)容，形成模塊化分層次的課程體系。
例如：在數(shù)字圖像增強(qiáng)模塊中，目前的大多數(shù)教材中存在直方圖均衡化的內(nèi)容，然而隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的拓展，人們發(fā)現(xiàn)在絕大多數(shù)遙感圖像增強(qiáng)處理中不適合直方圖均衡化處理，因此這部分內(nèi)容可以不講或讓學(xué)生自學(xué)。圖像增強(qiáng)部分的內(nèi)容非常多，使學(xué)生清楚掌握第一節(jié)內(nèi)容介紹的關(guān)鍵詞，課程的延伸內(nèi)容就會(huì)更易理解。根據(jù)學(xué)科特色和學(xué)習(xí)層次，可以有意識地引入偏應(yīng)用專題或偏理論專題，更好地滿足不同目標(biāo)、不同層次的學(xué)生的需求。
通過遙感圖像處理課程教學(xué)內(nèi)容的分塊劃分，形成了層次化、模塊化課程體系，在確保授課內(nèi)容體系完整情況下，使內(nèi)容選擇更具條理和可操作性，便于培養(yǎng)不同目標(biāo)導(dǎo)向的學(xué)生，更適于我國高等師范院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)設(shè)計(jì)。
2.3 多目標(biāo)人才及其創(chuàng)新能力培養(yǎng)
社會(huì)對人才可以從不同的角度加以分類，從生產(chǎn)或工作活動(dòng)的目的來分析，現(xiàn)代社會(huì)的人才可分為學(xué)術(shù)型（理論型）、技術(shù)型、工程型和技能型等。多目標(biāo)人才就是多功能人才，其特點(diǎn)是多才多藝，能夠在很多領(lǐng)域大顯身手。當(dāng)今社會(huì)的重大特征是學(xué)科交叉，知識融合，技術(shù)集成。因而，《遙感圖像處理》多目標(biāo)人才培養(yǎng)是培養(yǎng)學(xué)生在各個(gè)方面都有一定能力，同時(shí)在某一個(gè)具體的方面要能出類拔萃。
在高等師范院校地理學(xué)背景創(chuàng)辦遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)等本科專業(yè)的情況下，不同層次、不同培養(yǎng)目標(biāo)導(dǎo)向，可以讓學(xué)生針對自己的發(fā)展方向選擇應(yīng)用型還是研究型，因而該課程體系更加具有靈活度。我們課程體系中設(shè)置的定量遙感模塊，可以滿足學(xué)生在應(yīng)用型《遙感圖像處理》課程中學(xué)習(xí)到研究型知識，豐富和完善學(xué)生的有關(guān)遙感處理的知識結(jié)構(gòu)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。實(shí)踐教學(xué)證明，我們的本科生經(jīng)過該模塊的學(xué)習(xí)，也能夠獨(dú)立完成研究方案構(gòu)思和具體研究路線設(shè)計(jì)，并在老師的指導(dǎo)下撰寫科學(xué)論文。
3 結(jié)語
衛(wèi)星遙感、圖像處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域愈來愈廣泛，該領(lǐng)域受到很多學(xué)生的垂青，激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)熱情。目前很多高等院校都開設(shè)了《遙感圖像處理》這門課程。如何根據(jù)各個(gè)高等院校的學(xué)科特色、學(xué)生特點(diǎn)構(gòu)建適合自己的課程教學(xué)體系、安排好授課內(nèi)容、提高教學(xué)方法和教學(xué)手段的有效性是很多高等院校主講教師最關(guān)注的，同時(shí)對于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、加強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用能力以及培養(yǎng)信息技術(shù)時(shí)代的創(chuàng)新型人才具有重要意義。
筆者結(jié)合多年《遙感圖像處理》課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)課程內(nèi)容模塊化、專題內(nèi)容可延伸、分層次的課程體系，它采用專題框架，在保證授課體系完整性的前提下，授課教師可以依據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)特色、學(xué)時(shí)要求引入模塊化延伸內(nèi)容，有機(jī)地將課程教學(xué)內(nèi)容聯(lián)合在一起，形成多層次、多目標(biāo)的授課內(nèi)容。實(shí)踐證明，該課程體系設(shè)置達(dá)到了我們高等師范院校相關(guān)專業(yè)的課程教學(xué)預(yù)期效果，可以為我國其他高等師范院校的相關(guān)專業(yè)的《遙感圖像處理》課程教學(xué)提供參考。
參考文獻(xiàn)
[1] 鄧?yán)冢w文吉，胡德勇.遙感課程實(shí)踐教學(xué)模式探索與教改實(shí)踐[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012（7）：136-137.
一、遙感課實(shí)施雙語教學(xué)的必要性
1.適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化的需要
隨著中國加入WTO,加速走向國際化、現(xiàn)代化的進(jìn)程,我們與外界交流與合作進(jìn)一步密切,作為國際通用語言的英語,便成為人們交流的工具和載體。精通漢語和漢語文化,又通曉外語和外國文化的雙語人才,必將成為中國參與國際合作與競爭的開拓者。
2.技術(shù)人才培養(yǎng)的需要
遙感課程實(shí)行雙語教學(xué)是指教師在教學(xué)中改變傳統(tǒng)的單純以漢語為載體的教學(xué)方式,將英語的口語講授和漢語的補(bǔ)充解釋運(yùn)用在教學(xué)過程中,相互補(bǔ)充滲透,形成以英語講授為主、漢語解釋為輔的一種教學(xué)模式,這種教學(xué)模式不僅能全面提高學(xué)生外語的專業(yè)應(yīng)用能力和綜合索質(zhì),而且能夠適應(yīng)國際、國內(nèi)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。
3.課程教學(xué)改革的需要
我國高校都開設(shè)有公共英語教學(xué)課程,并且對其重視程度也相當(dāng)高,學(xué)生學(xué)習(xí)英語的積極性也很高。但是對許多學(xué)生學(xué)習(xí)英語來講,只是為了獲得英語水平證書,增加就業(yè)砝碼,忽略了英語學(xué)習(xí)的真正目的,即學(xué)以致用。長期以來,高校專業(yè)課程幾乎都是母語授課,專業(yè)課程的教學(xué)和學(xué)生外語素養(yǎng)的提高相分離。隨著國際化進(jìn)程的不斷推進(jìn),許多英文版的教材、實(shí)用軟件已經(jīng)步入大學(xué)校園,尤其是像遙感課程,很多書籍、軟件、國外的最新研究成果都是英文,學(xué)生的英語不好往往影響其學(xué)習(xí)及工作效率。開展雙語教學(xué)可以很好地解決使用英語的問題,使學(xué)生將專業(yè)知識的掌握和外語素養(yǎng)的提高融為一體,重視學(xué)生使用外語工具應(yīng)用專業(yè)知識進(jìn)行交流的能力的培養(yǎng),遙感課程教學(xué)改革勢在必行。
二、遙感課雙語教學(xué)中存在的主要問題
適應(yīng)國際、國內(nèi)形勢,我校也積極鼓勵(lì)開展雙語教學(xué)。筆者于2006年承擔(dān)城市遙感課程雙語教學(xué)任務(wù)。結(jié)合自己
雙語教學(xué)的體會(huì),提出目前高校開展雙語教學(xué)的一些問題。
1.教學(xué)目標(biāo)模糊不清
根據(jù)調(diào)查,到目前為止,仍有相當(dāng)一部分教學(xué)管理人員、甚至是教師,認(rèn)為雙語教學(xué)不過是多教會(huì)學(xué)生幾個(gè)英文單詞和專業(yè)術(shù)語,外加一些翻譯方法,使學(xué)生能夠把英文文獻(xiàn)譯成漢語,然后理解,就萬事大吉了。簡而言之,雙語課似乎只是內(nèi)容稍微專業(yè)一點(diǎn)的英語閱讀課而已。這種認(rèn)識上的偏差必然會(huì)帶來實(shí)際操作過程中的失誤,最終導(dǎo)致雙語教學(xué)的實(shí)際效果背離我們的初衷。
2.缺乏具有雙語教學(xué)能力的師資
雙語教學(xué)的主要目的是以兩種語言作為傳遞信息的工具向?qū)W生傳道授業(yè),讓學(xué)生能兼用兩種語言掌握遙感學(xué)科概念、理論和方法,并能進(jìn)行思維和表達(dá)。目前一些高校,尤其是非重點(diǎn)院校的一些雙語教學(xué)只是使用了外文教材而已,講授、板書、作業(yè)、考試等全都使用中文;或者在實(shí)施雙語教學(xué)的過程中只是列舉一些專業(yè)英語詞匯,將主要內(nèi)容以標(biāo)題的形式用英文列出,這種形式的雙語教學(xué)可以視為雙語教學(xué)的預(yù)備階段。造成這一現(xiàn)象的原因,就在于缺乏合格的雙語教師。
3.學(xué)生外語水平良莠不齊
在大學(xué)里,雙語教學(xué)是建立在基礎(chǔ)英語教學(xué)和學(xué)科專業(yè)英語教學(xué)之上的,學(xué)生的英語水平是決定雙語教學(xué)成敗的主要因素之一。由于學(xué)生英語功底不同,教師無法按照標(biāo)準(zhǔn)的雙語授課模式進(jìn)行。同時(shí),原版教材固有的專業(yè)術(shù)語多、信息量大等特點(diǎn)要求學(xué)生課外必須花更多的時(shí)間來消化,這對英語水平不高或有惰性的學(xué)生而言是一項(xiàng)非常艱巨的任務(wù)。
4.缺乏合適的雙語教學(xué)教材
雙語教學(xué)必須使用英文原版的教材,沒有原版教材,雙語教學(xué)就成了無源之水,無本之木。但就目前而言,國內(nèi)出版的原版教材相對比較缺乏且價(jià)格偏高,可選擇的種類也有限,且在內(nèi)容上還存在著一定的滯后性。同時(shí)有些原版遙感教材的專業(yè)術(shù)語多、信息量大,學(xué)生對首次雙語課程就使用原版教材會(huì)產(chǎn)生畏懼心理,影響雙語教學(xué)的正常開展。
三、促進(jìn)遙感課雙語教學(xué)改革的措施
1.鼓勵(lì)雙語教學(xué)的政策措施
雙語教學(xué)對任課教師是一個(gè)挑戰(zhàn),教師需要花費(fèi)很多時(shí)間和精力研究教材,編寫教輔材料。這些工作對于沒有留學(xué)背景的教師困難可能會(huì)更大。同樣的課程,雙語教學(xué)需要教師付出數(shù)倍的時(shí)間與精力,如用同樣的時(shí)間充實(shí)研究寫論文或出版專著可能更容易出成果,而很少有學(xué)校把雙語教學(xué)和職稱評定掛鉤,于是有些教師即使具備雙語教學(xué)能力也不愿付出精力嘗試。因此,高校必須采取措施出臺(tái)導(dǎo)向性政策扶持雙語教學(xué),為從事雙語教學(xué)的教師積極創(chuàng)造條件。如定期或不定期派遣任課教師進(jìn)修或出國培訓(xùn)相關(guān)課程;重視雙語課的課程建設(shè),把雙語教學(xué)作為教改的重要組成部分;對采用英文教材、英語或雙語授課教師給予資料費(fèi)及工作量補(bǔ)貼。同時(shí),將雙語課程建設(shè)納入學(xué)校精品課程建設(shè)規(guī)劃,為各院系教師在課程建設(shè)中所取得的教學(xué)研究成果、教材建設(shè)成果計(jì)入工作量。在學(xué)校加強(qiáng)雙語教學(xué)政策的激勵(lì)下,高校教師進(jìn)行雙語教學(xué)的積極性將會(huì)不斷提高。
2.加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)
師資問題是決定雙語教學(xué)成敗的主要環(huán)節(jié)。雙語教學(xué)對任課教師的專業(yè)能力和英語水平要求很高。學(xué)校一方面要采取措施鼓勵(lì)具備這兩方面能力的留學(xué)歸國教師或高學(xué)歷教師積極開展雙語教學(xué);另一方面,應(yīng)該有計(jì)劃地培養(yǎng)一批雙語教學(xué)教師。要加大對課程教師的培養(yǎng)力度,鼓勵(lì)和支持教師通過參加遙感國際學(xué)術(shù)會(huì)議、出國進(jìn)修等全方位提高課程教師自身的專業(yè)素質(zhì),不定期組織課程教研活動(dòng),就課程教學(xué)中出現(xiàn)的疑難問題進(jìn)行研討,組織課程教學(xué)公開課,相互聽課取長補(bǔ)短。同時(shí)鼓勵(lì)教師加強(qiáng)與國內(nèi)外遙感科研機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)團(tuán)體合作,積極申報(bào)參與教學(xué)科研項(xiàng)目,進(jìn)而提高課程教學(xué)和學(xué)術(shù)影響。有條件的話邀請國外教師(專家)來校承擔(dān)遙感課程的短期授課或邀請相關(guān)專家來校訪問并做與課程方向相關(guān)的報(bào)告。另一方面,還應(yīng)制定扶持政策,使教師能夠?qū)Ｗ⒂陔p語教學(xué),刻苦鉆研業(yè)務(wù),達(dá)到良好的教學(xué)效果。
3.雙語教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)
網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的發(fā)展有助于促進(jìn)教學(xué)效果的提高,在數(shù)字化校園中的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上,遙感課程的教學(xué)資料,學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)共享教學(xué)資源,可以更好地進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)努力實(shí)現(xiàn)同步教學(xué)、異步教學(xué)、教師引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)等多種模式。通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)交流教學(xué)課件,并通過該平臺(tái)進(jìn)行輔導(dǎo)答疑、提交/批改作業(yè)、模擬考試等。
4.雙語教學(xué)教材資源的建設(shè)
毫無疑問雙語教學(xué)應(yīng)盡量采用最新的原版教材。原版教材語言地道,能提供最新科技動(dòng)態(tài),啟發(fā)性強(qiáng),信息量大。在選擇原版教材時(shí)不僅要重視知識的準(zhǔn)確性,先進(jìn)性,還要注重語言的適宜性,使學(xué)生在接受專業(yè)知識的同時(shí),能夠比較容易地突破語言難關(guān)。有些遙感原版教材在內(nèi)容的編排上不一定適合我國讀者,教師在實(shí)施雙語教學(xué)的過程中可以根據(jù)課程教學(xué)大綱的要求,對原版教材做些增刪,盡可能做到“本地化”。由于原版教材一般價(jià)格昂貴,同時(shí)并不是所有課程都有相應(yīng)的原版教材可供利用,因此組織具備較高專業(yè)水平和英語水平的教師在參考相關(guān)教材的基礎(chǔ)上編寫適宜的講義也未嘗不可。
參考文獻(xiàn)
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一、課程教學(xué)理念
北京師范大學(xué)“中國地理”課程的教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生參與和師生互動(dòng)，以學(xué)生為本，重視創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。教師對學(xué)生不僅要“授之以魚”，更要“授之以漁”，因此注重學(xué)生的興趣和對學(xué)習(xí)過程的參與，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注事物發(fā)生的起因和過程(why and how)，留給學(xué)生探究性思考、參與和交流的空間，強(qiáng)調(diào)支持與引導(dǎo)。
1、“培養(yǎng)創(chuàng)新性人才”的理念
創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，每一個(gè)教師都承擔(dān)著培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的歷史責(zé)任。我國長期以來，本科生科學(xué)研究主要是通過本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)，及一些社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，具有一定的局限性。在“中國地理”精品課程的建設(shè)中，教師以學(xué)生為本，為學(xué)生科研能力的培養(yǎng)給予啟蒙，以學(xué)生能夠進(jìn)行自主、主動(dòng)及課外學(xué)習(xí)、研究提供思維空間和操作平臺(tái)為己任。創(chuàng)新思想和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)貫穿于課程教學(xué)的整個(gè)過程。經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐和研究探索，初步建立起了以中國地理課程為載體的本科生科研能力培養(yǎng)體系。主要是依托教師項(xiàng)目和本科生研究課題，吸收并指導(dǎo)本科生研究中國地理問題；通過建立本科生科研實(shí)踐數(shù)據(jù)平臺(tái)，為廣大學(xué)生提供實(shí)踐環(huán)境和條件，在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)并資助學(xué)生撰寫論文，從而實(shí)施培養(yǎng)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)過程。
2、“流域系統(tǒng)”理念
借用地理中“流域”的概念，將“中國地理”的教學(xué)過程分為上游、中游和下游三部分，能量(能力)和物質(zhì)(知識)通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行流動(dòng)和傳輸。與流域中水的流動(dòng)方向不同，能力和知識在流動(dòng)的過程中越來越趨于高處，這是因?yàn)槟芰椭R會(huì)隨著教師的傳授、學(xué)生的消化及師生間的互饋有所提高和積累(圖1)。上游主要體現(xiàn)了教師的儲(chǔ)備過程，即教師對課程與教材的設(shè)計(jì)能力。中游主要體現(xiàn)了教師講授與學(xué)生學(xué)習(xí)的過程，通過教師講解與學(xué)生提問之間的反饋，教師傳授知識的能力以及學(xué)生的知識儲(chǔ)備與分析能力等都有所提高。下游主要體現(xiàn)了學(xué)生的實(shí)踐技能和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)過程，學(xué)生通過學(xué)習(xí)后的實(shí)踐研究與創(chuàng)新活動(dòng)，獲得高于課本、高于教師傳授的知識與能力。多數(shù)課程教學(xué)止于上游、中游的教學(xué)目標(biāo)，而“中國地理”的課程教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐，還關(guān)注下游，將教學(xué)過程貫穿、延展至實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)目標(biāo)。課程建設(shè)的成效不僅僅體現(xiàn)在教材建設(shè)和教師能力的提升，而且還體現(xiàn)在學(xué)生能力的提升。
3、“多源信息－多教學(xué)環(huán)節(jié)－師生雙向反饋”理念
“中國地理”課程經(jīng)過長期的教學(xué)實(shí)踐，形成了“多源信息－多教學(xué)環(huán)節(jié)－師生雙向反饋”教學(xué)模式?！岸嘣葱畔ⅰ笔且罁?jù)“中國地理”學(xué)科的區(qū)域性、綜合性、交叉性和實(shí)踐性四個(gè)特征，利用地圖、影像、錄像、文字、數(shù)據(jù)、實(shí)景等多源信息設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié)?！岸嘟虒W(xué)環(huán)節(jié)”是指依據(jù)教學(xué)規(guī)律和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的有機(jī)結(jié)合，利用多種媒體設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，包括講課內(nèi)容、學(xué)術(shù)報(bào)告、討論辯論、作業(yè)、面試、CAI、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)以及實(shí)習(xí)等，
二、“中國地理”課程的上游建設(shè)
課程建設(shè)的上游是整個(gè)流域系統(tǒng)中最初“施動(dòng)者”，是整個(gè)流域的原動(dòng)力。通過建設(shè)一支水平高、結(jié)構(gòu)合理的教師隊(duì)伍，依靠全體教師的能力編制立體化的教材，并設(shè)計(jì)操作性強(qiáng)的教學(xué)大綱來實(shí)現(xiàn)。
1、高水平的教師隊(duì)伍建設(shè)
精品課程建設(shè)的重要基礎(chǔ)是具有高水平的教師隊(duì)伍。教師是課程的建設(shè)者和實(shí)施者，擁有一流的學(xué)者專家型的教師梯隊(duì)是形成精品課程的關(guān)鍵。某種程度上說，精品課程建設(shè)是教師行為，是教師的學(xué)術(shù)造詣、科研背景、教學(xué)技能、人格魅力的綜合體現(xiàn)。培育、擴(kuò)大“精品”教師隊(duì)伍，是精品課程建設(shè)的根本任務(wù)之一。精品課程要由學(xué)術(shù)造詣較高、具有豐富授課經(jīng)驗(yàn)的教授主講，通過精品課程建設(shè)形成一支結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定、教學(xué)水平高、教學(xué)效果好的教師梯隊(duì)。由于教師的知識結(jié)構(gòu)、知識覆蓋度、創(chuàng)新能力和師德風(fēng)貌直接決定著課程的質(zhì)量與水平，因此課程建設(shè)也是教學(xué)名師隊(duì)伍建設(shè)。名師可以凝聚成一個(gè)高素質(zhì)的人才組合中心、高水平的學(xué)科中心、成果卓著的科研中心，可以支撐起一個(gè)著名的課程。
“中國地理”精品課程的教師隊(duì)伍建設(shè)具有三個(gè)方面的特點(diǎn)和優(yōu)勢：第一，圍繞課程規(guī)劃、教材編寫、課程講授、課程網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等具體任務(wù)，優(yōu)化組合教師團(tuán)隊(duì)。分別由院士、教授、副教授、講師和研究生助教相互銜促進(jìn)學(xué)生感官和多種能力的訓(xùn)練。“師生雙向反饋”則是依據(jù)師生互動(dòng)原理，在教師傳輸教學(xué)信息的同時(shí)，即時(shí)通過各種教學(xué)環(huán)節(jié)接收學(xué)生反饋的信息，再反饋于學(xué)生。通過不斷地雙向反饋，在互動(dòng)中完成整個(gè)教學(xué)過程，從而在有限的課時(shí)下，提高單位時(shí)間的教學(xué)效率，也為教師發(fā)掘?qū)W生潛力和進(jìn)一步的重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生提供條件。接完成各項(xiàng)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)老中青相銜接的主講隊(duì)伍，形成縱橫交織的穩(wěn)定的教師隊(duì)伍。第二，教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)優(yōu)化與課程綜合性特點(diǎn)相適應(yīng)，堅(jiān)持“取長補(bǔ)短”，形成群體優(yōu)勢。教師學(xué)緣結(jié)構(gòu)：本校培養(yǎng)的教師占1/3、其他高校引進(jìn)的教師占1/3、科學(xué)院和政府引進(jìn)的教師占1/3，實(shí)現(xiàn)多學(xué)緣交叉滲透，優(yōu)勢互補(bǔ)。專業(yè)結(jié)構(gòu)上，教師研究方向分別為自然、人文(經(jīng)濟(jì))、GIS等多學(xué)科，與課程性質(zhì)相符，形成綜合優(yōu)勢。第三，教師個(gè)體能力建設(shè)與課程區(qū)域性特點(diǎn)相適應(yīng)，堅(jiān)持“揚(yáng)長避短”，形成個(gè)體優(yōu)勢，其中有突出貢獻(xiàn)的學(xué)者、國家杰出青年基金獲得者和國家教學(xué)名師。
2、立體化的教材體系建設(shè)
為落實(shí)教育部提出的高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量工程的要求，高等教育出版社正式啟動(dòng)“高等教育百門精品課程教材建設(shè)計(jì)劃”，鼓勵(lì)建設(shè)一體化設(shè)計(jì)、多種媒體有機(jī)結(jié)合的立體化教材，這是推動(dòng)精品課程建設(shè)的重要舉措。精品課程教材應(yīng)該是我國同類教材中水平最高、在世界上是先進(jìn)的教材。立體化的教材不僅要體現(xiàn)“三基”(基礎(chǔ)理論、基本知識、基本技能)和“五性”(思想性、科學(xué)性、先進(jìn)性、啟發(fā)性、適用性)，而且具有系統(tǒng)和互補(bǔ)性的作用。
“中國地理”精品課程的教材建設(shè)以紙介質(zhì)教材為主，配以電子教材。組織出版了“教科書－電子教案－教學(xué)軟件－地圖”的立體化核心教材：主編有《中國地理教程》(北京高教精品教材)、《中國地理》(面向21世紀(jì)課程教材)、《中國地理電子教案》、《中國自然地理多媒體教學(xué)軟件》(光盤3張)和《中國地理圖集》?！笆晃濉眹乙?guī)
劃教材建設(shè)中修編《中國地理》和《中國自然地理》，新編《鄉(xiāng)土地理教程》。此外，還主編《中國區(qū)域地理》叢書(全國各省、市、自治區(qū)和直轄市共34本)。
3、操作性強(qiáng)的教學(xué)大綱編制
“中國地理”課程屬于區(qū)域地理學(xué)，是本科地理的核心課程之一，屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，具有上承部門地理、下啟專業(yè)課程的“樞紐”地位，承擔(dān)著地理國情教育和培養(yǎng)地理師資的任務(wù)。我們從三個(gè)層面設(shè)定課程培養(yǎng)目標(biāo)，(1)知識方面：理解中國區(qū)位及其意義；掌握中國地理環(huán)境特征與結(jié)構(gòu)；認(rèn)識地理環(huán)境形成與演化的基本過程；了解中國區(qū)域劃分以及分析典型區(qū)域的人口、資源、環(huán)境與發(fā)展的關(guān)系。(2)態(tài)度與情感方面：增強(qiáng)對祖國的熱愛，關(guān)心祖國和家鄉(xiāng)的生存與發(fā)展，結(jié)合切身體會(huì)思考國家建設(shè)的相關(guān)問題，建立服務(wù)國家的意識，增強(qiáng)中華民族的自豪感。(3)學(xué)生能力與技能方面：培養(yǎng)學(xué)生遙感圖像的判識能力、地圖分析能力、區(qū)域綜合分析能力、區(qū)域問題發(fā)現(xiàn)能力、區(qū)域創(chuàng)新思維能力和區(qū)域地理描述能力等。
“中國地理”精品課程的內(nèi)容改革始終貫穿“區(qū)域+綜合+可持續(xù)發(fā)展”，經(jīng)歷了整合、綜合與結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程。課程體系貫穿人地關(guān)系地域系統(tǒng)“地理結(jié)構(gòu)－地理過程－區(qū)域綜合分析”；依據(jù)區(qū)域性和綜合性，通過區(qū)域綜合地理和綜合地理問題精選內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)綜合；依據(jù)認(rèn)知規(guī)律優(yōu)化課程的三篇結(jié)構(gòu)：總論、分論和專論；依據(jù)國家需求優(yōu)化課程的章節(jié)結(jié)構(gòu)，例如加強(qiáng)自然災(zāi)害與防治、土地退化與生態(tài)建設(shè)等章節(jié)設(shè)計(jì)；依據(jù)區(qū)域地理學(xué)科特點(diǎn)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，加大實(shí)踐環(huán)節(jié)的課時(shí)。依據(jù)“整體與局部”、“過程與發(fā)展”、“理論與實(shí)踐”的思想設(shè)計(jì)課程模塊。從課程內(nèi)容講授的邏輯性設(shè)計(jì)知識模塊，從課程學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律設(shè)計(jì)類型模塊。
三、“中國地理”課程的中游建設(shè)
課程中游的建設(shè)在整個(gè)流域中起著重要作用，是“中間環(huán)節(jié)”，聯(lián)系著上游和下游。中游的通暢無阻是整條河流平穩(wěn)流淌的關(guān)鍵，也是進(jìn)行能量(能力)和物質(zhì)(知識)傳播和增值的主要陣地。中游的教學(xué)過程要用多樣化的教學(xué)環(huán)節(jié)、有效的教學(xué)方法和優(yōu)質(zhì)共享的教學(xué)資源，來完成課程內(nèi)容教學(xué)。
1、課程內(nèi)容建設(shè)
教學(xué)內(nèi)容建設(shè)是精品課程建設(shè)的核心。精品課程的內(nèi)容要具有科學(xué)性、先進(jìn)性、豐富性，既包含本學(xué)科基礎(chǔ)的、經(jīng)典的知識，又要反映本學(xué)科領(lǐng)域最新科技成果。同時(shí)，廣泛吸收先進(jìn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，積極整合優(yōu)秀教改成果，體現(xiàn)新時(shí)期對人才培養(yǎng)提出的新要求。
“中國地理”課程具有在自然、人文和信息技術(shù)基礎(chǔ)上的高度綜合性。在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，我們力圖體現(xiàn)出地理學(xué)科的思想精髓和知識與技術(shù)基礎(chǔ)，例如其中的“區(qū)域分析”具有在傳統(tǒng)地圖與現(xiàn)代遙感、GIS等方面綜合集成的優(yōu)勢，使地理國情、區(qū)域研究和開發(fā)緊密結(jié)合，形成了集知識性與基礎(chǔ)性、前沿性和時(shí)代性、思想性與實(shí)踐性于一體，教學(xué)與科研結(jié)合的體系。課程內(nèi)容分為上、中、下三篇。
上篇：中國地理結(jié)構(gòu)，講述地理區(qū)位及其地理意義(運(yùn)用遙感圖像)。運(yùn)用大量地圖，分圖層表明中國地理結(jié)構(gòu)，包括：地貌結(jié)構(gòu)、水熱結(jié)構(gòu)等自然結(jié)構(gòu)；人口分布、土地利用結(jié)構(gòu)、城市群等社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。認(rèn)識中國地理結(jié)構(gòu)，是課程的基礎(chǔ)也是重點(diǎn)部分。其中難點(diǎn)是如何綜合地認(rèn)識中國地理結(jié)構(gòu)和各地理要素結(jié)構(gòu)的關(guān)系。在教學(xué)過程中是這樣解決的：一是以遙感圖像為基底，分圖層闡明中國的地貌結(jié)構(gòu)、水熱結(jié)構(gòu)等自然結(jié)構(gòu)和人口分布、土地利用結(jié)構(gòu)、城市群等經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行圖層疊加，形成對地理結(jié)構(gòu)的綜合認(rèn)識。二是著重分析“青藏高原隆起”、“胡煥庸人口分界線”和“土地利用／覆蓋變化”對中國地表結(jié)構(gòu)特征形成的影響，從而建立各地理要素結(jié)構(gòu)間的關(guān)系。
中篇：中國地理過程，是重點(diǎn)和難點(diǎn)，涉及若干學(xué)術(shù)前沿問題。闡述中國自然環(huán)境的演變過程，中國的水土流失、風(fēng)蝕沙化等土地退化及生態(tài)建設(shè)問題；水災(zāi)、地震、旱災(zāi)、沙塵暴等自然災(zāi)害及減災(zāi)對策；中國城市化與經(jīng)濟(jì)格局變化。這部分的難點(diǎn)有兩個(gè)：一是涉及若干學(xué)術(shù)前沿問題。我們主要通過專題報(bào)告和討論等方式理清思路，用多媒體教學(xué)軟件模擬區(qū)域地理過程。二是如何綜合地認(rèn)識中國地理過程和各地理要素相互作用的關(guān)系。我們以人地關(guān)系為主線，針對綜合性問題設(shè)置專題，重點(diǎn)論述中國的水土流失、風(fēng)蝕沙化等土地退化過程，水災(zāi)、地震、旱災(zāi)、沙塵暴等自然災(zāi)害過程，城市化過程等，提升學(xué)生的綜合認(rèn)識和分析問題的能力。
下篇：區(qū)域綜合分析，是應(yīng)用部分，在地理區(qū)劃的基礎(chǔ)上，選擇國家開發(fā)和建設(shè)區(qū)、熱點(diǎn)區(qū)、科學(xué)研究深入的地理區(qū)為重點(diǎn)，著重分析區(qū)域資源開發(fā)中的環(huán)境問題和環(huán)境保護(hù)中的資源開發(fā)問題，為國土整治和可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。本篇難點(diǎn)首先在于如何認(rèn)識中國地理區(qū)域劃分。課程采用“百花齊放”的方式，以自然區(qū)劃為基礎(chǔ)，多角度分析各代表性的區(qū)劃方案，同時(shí)留有一定思考空間，讓教師和學(xué)生提出各自的觀點(diǎn)。其次難點(diǎn)還在于如何通過典型區(qū)域的綜合分析，讓學(xué)生獲得綜合分析的能力。不僅要在課堂上講深、講透典型區(qū)的環(huán)境問題和資源開發(fā)問題，而且運(yùn)用CAI和資源庫，“多源信息一雙向反饋”，按區(qū)域進(jìn)行分組，開展各區(qū)域的研究并報(bào)告分析結(jié)果。
2．教學(xué)環(huán)節(jié)與方法改革
精品課程的教學(xué)應(yīng)實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的互動(dòng)，要根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)選擇多樣化的教學(xué)環(huán)節(jié)和方法，要在最大范圍上應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)進(jìn)行教學(xué)?！爸袊乩怼本氛n程建設(shè)根據(jù)以下三點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)方法設(shè)計(jì)：一是區(qū)域、綜合、滲透和實(shí)踐四性特征結(jié)合；二是教學(xué)規(guī)律和認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合；三是師生互動(dòng)。課堂講授方面：以主講為主(電子教案與板書相結(jié)合)，部分CAI輔助。并且探索多種教學(xué)方法：“多源信息－多教學(xué)環(huán)節(jié)－師生雙向反饋”教法、“珍珠－項(xiàng)鏈?zhǔn)健苯谭āⅰ癈AI”教法、“合作－討論式”教法，開展研究性、探究性學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
(1)“多源信息－多教學(xué)環(huán)節(jié)－師生雙向反饋”教學(xué)方法
“中國地理”精品課程經(jīng)過長期的教學(xué)實(shí)踐，摸索出：通過講課、CAI、學(xué)術(shù)報(bào)告、展板、面試、筆試、實(shí)習(xí)、作業(yè)、討論等多種教學(xué)環(huán)節(jié)，以及口授、地圖、遙感、文獻(xiàn)、視頻、實(shí)測等多種來源信息，在師生相互交流、反饋和互動(dòng)中完成教學(xué)過程，從而提高教學(xué)效率。
(2)“珍珠－項(xiàng)鏈?zhǔn)健苯虒W(xué)方法
在教師引導(dǎo)下，將每個(gè)學(xué)生從實(shí)踐中獲得的知識創(chuàng)新點(diǎn)比作“珍珠”，通過攝像集成，有機(jī)地串連成集體學(xué)習(xí)成果(項(xiàng)鏈)，以電視講演等方式再現(xiàn)于課堂。“珍珠一項(xiàng)鏈?zhǔn)健苯虒W(xué)的核心是：創(chuàng)新能力與互動(dòng)教學(xué)?；诨?dòng)教學(xué)的基本宗旨，設(shè)計(jì)并實(shí)踐了“印證－擴(kuò)展－重組型”、“搜索－凝聚型”和“知識創(chuàng)新型”三種類型的“項(xiàng)鏈?zhǔn)健苯虒W(xué)法。
知識重組是將現(xiàn)有已存在的信息，依據(jù)用戶自身的需求，按照一個(gè)新的秩序重新組合的過程。但是這個(gè)轉(zhuǎn)換過程不是簡單的復(fù)制，也不是已有信息的無序調(diào)整，而是學(xué)生獲取信息，按照研究目的進(jìn)行取舍，加工信息
并加以創(chuàng)新的過程。這是“項(xiàng)鏈?zhǔn)健苯虒W(xué)法的初級要求，符合學(xué)生認(rèn)知的基本規(guī)律。凝聚有兩層含義：聚集和濃縮。學(xué)生可走進(jìn)社會(huì)，廣泛采集某一區(qū)域的有關(guān)信息，再將其收集起來，進(jìn)行濃縮，提取出區(qū)域的主要特征，反映人一地互動(dòng)關(guān)系及關(guān)系的變化。這種教學(xué)模式可全面鍛煉學(xué)生的社會(huì)交際能力(社會(huì)調(diào)查)、信息采集能力以及信息加工能力。這是“項(xiàng)鏈?zhǔn)健苯虒W(xué)法的中級水平。Littlewood將學(xué)生自主學(xué)習(xí)定義為“學(xué)習(xí)者不依靠老師而使用所學(xué)知識的能力”。在“中國地理”教學(xué)中，學(xué)生通過課堂講授及自主學(xué)習(xí)，可以掌握區(qū)域的基本知識。但是，僅達(dá)到這個(gè)層次是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。我們的教學(xué)目的是要使學(xué)生會(huì)運(yùn)用這些區(qū)域知識，分析當(dāng)前區(qū)域發(fā)展中存在的問題及其原因，為區(qū)域發(fā)展提出合理的建議，指出區(qū)域發(fā)展之路，這樣才能知識創(chuàng)新，學(xué)以致用。因此知識創(chuàng)新是“項(xiàng)鏈?zhǔn)健苯虒W(xué)法的高級水平。
(3)“CAI”教學(xué)方法
隨著多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，開發(fā)與研制適合大學(xué)課程的教學(xué)軟件，以及如何高效地使用這些教學(xué)軟件成為精品課程建設(shè)的重要內(nèi)容之一。“中國地理”課程從1998年開始在教學(xué)軟件開發(fā)的同時(shí)進(jìn)行CAI輔助教學(xué)，現(xiàn)已形成有序又有效的教學(xué)方法，減少了1/4課時(shí)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量。CAI教學(xué)模式設(shè)計(jì)的核心是設(shè)計(jì)教學(xué)軟件的使用方式和教學(xué)的思維方式。而教學(xué)思維方式的設(shè)計(jì)因課件內(nèi)容不同而設(shè)計(jì)重點(diǎn)不同。由于引入了CAI，傳統(tǒng)的教學(xué)關(guān)系發(fā)生了重大變化，根據(jù)教學(xué)實(shí)踐，依CAI使用的先后順序和教師的作用，我們提出四種較為可行的教學(xué)關(guān)系模型。
先導(dǎo)模式：指講新課前，先給學(xué)生演示CAI軟件，然后由教師講解重點(diǎn)。這種模式一開始就給了學(xué)生一個(gè)廣闊的知識空間，然后在已有的知識背景上深化難點(diǎn)和重點(diǎn)，其優(yōu)勢在于廣泛與深入相結(jié)合。橋梁模式：指教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，在課堂上一邊給學(xué)生演示CAI，一邊穿插講授新的內(nèi)容。同時(shí)提出問題，給學(xué)生新的思路，啟發(fā)學(xué)生深入思考。其優(yōu)勢是內(nèi)容現(xiàn)勢性強(qiáng)，更新快，課堂師生互動(dòng)性強(qiáng)。后發(fā)模式：指教師給學(xué)生講課之后，由學(xué)生自學(xué)CAI，然后再通過作業(yè)、討論、回答問題或口試反饋給教師。其優(yōu)勢在于為學(xué)生提供了消化和升華知識的時(shí)間和余地，思考問題的主動(dòng)性增強(qiáng)。交互討論模式：指學(xué)生一邊學(xué)習(xí)CAI軟件，一邊與教師討論或提問。這種模式將學(xué)生、教師和CAI緊密結(jié)合在一起，在提高教學(xué)效率上具有極大的優(yōu)勢。
(4)“合作－討論式”教學(xué)方法
美國教育心理學(xué)家布盧納認(rèn)為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程不僅是主動(dòng)地進(jìn)入感覺的選擇轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存和應(yīng)用的過程，而且是主動(dòng)學(xué)習(xí)、適應(yīng)和改造環(huán)境的過程。“合作－討論式”學(xué)習(xí)模式，是經(jīng)過預(yù)先的設(shè)計(jì)與組織，在學(xué)生獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生就某一話題各抒己見，并通過學(xué)生之間、師生之間的多邊交流，互相啟發(fā)探討、以尋求獲取真知和全面提高學(xué)生素質(zhì)的教學(xué)模式。討論題目要給學(xué)生留有充分發(fā)揮的余地，由此不僅練習(xí)了學(xué)生的語言表達(dá)能力，還能提高他們創(chuàng)造性思維和思辨的能力?！爸袊乩怼苯虒W(xué)過程中設(shè)計(jì)的組織討論方式有：即興討論方式(臨近座位的學(xué)生組成微型組)、問題或作業(yè)討論方式(分宿舍或按來源地區(qū)分組)和專題辯論方式(按專業(yè)、性別和性格差異組成小組)。
3、優(yōu)秀共享的教學(xué)資源建設(shè)
國家精品課程建設(shè)要求有關(guān)課程的教學(xué)大綱、授課教案、電子教案、教學(xué)錄像、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、參考文獻(xiàn)目錄等上網(wǎng)共享，這無疑會(huì)推動(dòng)高校建立基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)環(huán)境，逐步完善支持服務(wù)規(guī)范，為學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)提供高質(zhì)量的支持服務(wù)。所以，精品課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)十分重要，要把最好的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及師生互動(dòng)形成的課程精華搬上網(wǎng)絡(luò)，使廣大師生可以共享最優(yōu)秀的教學(xué)資源，并且有利于教師之間的交流與相互借鑒，及時(shí)更新知識體系，相互溝通共同提高。
“中國地理”課程的部分資源在2000年開始在局域網(wǎng)運(yùn)行，學(xué)生可在局域網(wǎng)上閱讀與下載，同時(shí)建立了中國典型地區(qū)遙感影像信息系統(tǒng)，運(yùn)行效果良好。2003年本課程作為北京市精品課程，在網(wǎng)上向全國輻射。2005年推出本課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)版第二版，主要包括八部分：教學(xué)特色、教學(xué)隊(duì)伍、課程介紹、網(wǎng)上課堂、學(xué)生實(shí)踐、網(wǎng)絡(luò)資源、教學(xué)評價(jià)和教學(xué)論壇。2006年9月推出課程英文版網(wǎng)站，以互聯(lián)網(wǎng)為依托，開始向國內(nèi)外輻射?？傊?，網(wǎng)絡(luò)課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本著教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的原則，以師生交互為線索的思路，按照“誰來教(教學(xué)隊(duì)伍)――教什么(課程介紹)――怎么教(網(wǎng)上課堂)――怎么學(xué)(學(xué)生實(shí)踐)――課程補(bǔ)充資料(網(wǎng)絡(luò)資源)――教得怎么樣(教學(xué)評價(jià))”的順序?qū)嵤┙虒W(xué)過程，使學(xué)生首先對“中國地理”課程的講授教師有所了解，然后對課程整體情況有所把握，并且能夠通過“學(xué)生實(shí)踐”和“網(wǎng)絡(luò)資源”、“教學(xué)論壇”模塊進(jìn)行自主的學(xué)習(xí)、研究與交流，最后課程以學(xué)生評價(jià)為主、專家評價(jià)為輔，反映真實(shí)的教學(xué)水平。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)課程的構(gòu)建，符合教學(xué)和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，為相關(guān)教師備課提供了良好的素材，為學(xué)生自主、主動(dòng)學(xué)習(xí)提供了平臺(tái)。
其中網(wǎng)絡(luò)資源模塊可用于學(xué)生作業(yè)和課外閱讀以及教師備課或其他研究，主要包括地理參數(shù)庫、基本地圖庫、地理動(dòng)畫庫、地名詞典、地理文獻(xiàn)、電子教材等八個(gè)資源庫。這些資源庫不僅有助于學(xué)生增強(qiáng)地理感性認(rèn)識，還可能激發(fā)師生的原創(chuàng)新能力、生成新的教學(xué)內(nèi)容，這就意味著教師和學(xué)生在課程建設(shè)中應(yīng)該能夠從事自主的課程創(chuàng)造，所以說網(wǎng)絡(luò)資源是“中國地理”精品課程建設(shè)中非常有意義的一個(gè)組成部分。
四、“中國地理”課程的下游建設(shè)
課程建設(shè)的下游是整個(gè)流域的“歸宿”，是課程的最終目的。通過教育教學(xué)過程和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)上游、中游物質(zhì)的擴(kuò)散(或傳播)和能量的增值，實(shí)現(xiàn)課程的最終目標(biāo)：讓學(xué)生掌握更多的知識，并最大可能地提高學(xué)生的科研能力。這部分強(qiáng)調(diào)通過開展多層面的學(xué)生實(shí)踐，有效轉(zhuǎn)換積累的知識和能量，全面提升學(xué)生能力。
1、多層面展開的學(xué)生實(shí)踐
“中國地理”課程的綜合性和區(qū)域性特點(diǎn)，決定了學(xué)生實(shí)踐的多尺度特性(層面)。學(xué)生實(shí)踐共分為：宏觀、中觀、微觀三個(gè)尺度的學(xué)生實(shí)踐內(nèi)容，它們是構(gòu)成相互依存、有遞進(jìn)(等)關(guān)系的層次體系，缺了其中的某個(gè)環(huán)節(jié)，整個(gè)學(xué)生實(shí)踐的體系結(jié)構(gòu)也就不完整。
宏觀層面的實(shí)踐性教學(xué)：從太空看中國，運(yùn)用現(xiàn)代衛(wèi)星遙感影像(覆蓋中國)，辨識中國地表結(jié)構(gòu)及演化特征，可以實(shí)現(xiàn)遙感考察，把握全國宏觀地理特征。整合中國地理課程資源(1:50萬中國遙感影像圖和1:5萬－1:20萬城市遙感影像圖)，編制了一套“中國地理遙感圖像庫系統(tǒng)”，可直接對系統(tǒng)進(jìn)行操作，遙看中國。通過實(shí)踐訓(xùn)練，學(xué)生的遙感影像識別和地學(xué)分析能力迅速提高，同時(shí)可以獲得綜合、可視化的區(qū)域地理信息。
中觀層面的實(shí)踐性教學(xué)：從視頻看中國，運(yùn)用現(xiàn)代多媒體技術(shù)手段，通過采集區(qū)域地理影視片信息，并共
同觀看完成實(shí)踐要求作業(yè)，來理解區(qū)域人地關(guān)系和地理問題。課程實(shí)踐中通過多人選擇不同區(qū)域的錄像，增加區(qū)域準(zhǔn)感性認(rèn)識，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)區(qū)域考察，把握區(qū)域地理特征，從而達(dá)到較好的實(shí)踐效果。
微觀層面的實(shí)踐性教學(xué)：從實(shí)地看中國，運(yùn)用野外調(diào)查和測量技術(shù)，通過對周邊區(qū)域的綜合考察或?qū)ｎ}調(diào)研，理解站立點(diǎn)區(qū)域人地關(guān)系和地理問題。最終把學(xué)生的技能訓(xùn)練方法、分組立項(xiàng)方法、實(shí)地調(diào)查和結(jié)果匯總形成系列成果，增強(qiáng)學(xué)生對區(qū)域的感性知識，激發(fā)研究創(chuàng)新能力。
2、全面提高的學(xué)生科研能力
研究技能的提高是本科生研究能力培養(yǎng)的基本方面。在“中國地理”課程建設(shè)中，學(xué)生通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)、勤工助學(xué)方式參與到教師科研課題中，也可通過學(xué)生自行立項(xiàng)方式確定科研課題，依托科研課題，本科生可以直接參與創(chuàng)新性實(shí)踐，并以課程論文、畢業(yè)論文、研究報(bào)告等多種形式展現(xiàn)出來。
教師組織并指導(dǎo)本科生依托國家項(xiàng)目確立研究選題，深入研究中國敏感區(qū)域的地理問題，并取得了豐富的研究成果。例如依托“973項(xiàng)目：草地與農(nóng)牧交錯(cuò)帶生態(tài)系統(tǒng)重建機(jī)理及優(yōu)化生態(tài)－生產(chǎn)范式”，指導(dǎo)學(xué)生9人確立“退耕還林(草)驅(qū)動(dòng)力的地區(qū)差異研究”、“中國北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶貧困縣變化狀況及驅(qū)動(dòng)力研究”以及“北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶流域多樣性與可持續(xù)發(fā)展研究”等三組科研立項(xiàng)。一方面，國家項(xiàng)目為本科生研究課題提供了充足的專家資源和資金保障；另一方面，學(xué)生通過野外實(shí)地考察加深對研究區(qū)域的認(rèn)識，發(fā)現(xiàn)問題并尋求解決途徑。本科生以課題為依托開展科研的過程，也是學(xué)生的研究能力經(jīng)歷從潛在到現(xiàn)實(shí)，從低到高和從自發(fā)到自覺的創(chuàng)新過程。
為了使學(xué)生的科研活動(dòng)更有可操作性，強(qiáng)調(diào)地理本科生的科研活動(dòng)要注重從區(qū)域地理實(shí)踐中獲取研究信息，同時(shí)為所在校園的環(huán)境安全與建設(shè)服務(wù)。1999年開始，教師先后組織并指導(dǎo)本科生開展北師大校園環(huán)境安全調(diào)查與研究，持續(xù)有5屆學(xué)生、數(shù)十人參加。學(xué)生公開發(fā)表數(shù)字化校園、環(huán)境安全與評價(jià)等論文5篇，并且初步建立起可供學(xué)校有關(guān)部門和學(xué)生研究、查詢的北師大校園資源與環(huán)境安全數(shù)字化平臺(tái)，開辟了“校園環(huán)境安全與可持續(xù)發(fā)展”的研究領(lǐng)域。
在本科生研究能力的培養(yǎng)方式上，特別注重訓(xùn)練學(xué)生建立區(qū)域地理數(shù)據(jù)庫的技能以及編制數(shù)字地圖的技能，學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)據(jù)庫和地圖來分析區(qū)域地理時(shí)空規(guī)律。其中歷時(shí)15年，先后涉及40余名本科生的《中國自然災(zāi)害數(shù)據(jù)庫》的建設(shè)，為《中國自然災(zāi)害系統(tǒng)地圖集》出版的系統(tǒng)工程做出重要貢獻(xiàn)。同時(shí)建立的“中國自然災(zāi)害數(shù)據(jù)庫平臺(tái)”，也為自然災(zāi)害的持續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。本科生的研究過程突出顯示了能力從無到有和從低到高、從弱到強(qiáng)的提升過程。
在教師的指導(dǎo)和修改、鼓勵(lì)和資助下，學(xué)生的研究成果和能力通過撰寫科研報(bào)告、發(fā)表學(xué)術(shù)論文、參加競賽及國內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議等多種渠道得到很好的體現(xiàn)。學(xué)生在研究集成和成果發(fā)表的過程中，由于提升認(rèn)識的驅(qū)動(dòng)，可以產(chǎn)生極大的創(chuàng)新沖動(dòng)：由于初次進(jìn)入學(xué)術(shù)領(lǐng)域接受同行肯定評價(jià)，為更加深入思考而推動(dòng)認(rèn)識的升華，積累自信心；由于親自接觸更多的學(xué)術(shù)前輩和同行，受到熏陶和感染產(chǎn)生新的研究火花?？梢哉f，指導(dǎo)學(xué)生、參加學(xué)術(shù)會(huì)議對提升學(xué)生科研能力起到承上啟下的作用，既總結(jié)提高其已有研究成果，提升自信心，又搭建了促使其產(chǎn)生進(jìn)一步研究的沖動(dòng)和創(chuàng)新想法的有效平臺(tái)。
五、“中國地理”課程的規(guī)劃設(shè)想
精品課程是一項(xiàng)實(shí)實(shí)在在的系統(tǒng)質(zhì)量工程，它涉及到師資隊(duì)伍、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教材建設(shè)和教學(xué)管理等若干子系統(tǒng)。課程建設(shè)是一項(xiàng)長期工作，也是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。相對于創(chuàng)建精品課程而言，保持精品課程更難。精品課程的建設(shè)不能畢其功于一役，必須保持其可持續(xù)性。作為國家級精品課程，必須站在國家層面上，面向國內(nèi)外所有高校的課程?！爸袊乩怼本氛n程的課程規(guī)劃理念是：輻射國內(nèi)與國外兩個(gè)教育教學(xué)市場(中、英文版本)：搭建貫穿教學(xué)過程的師生互動(dòng)平臺(tái)，有效指導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生；發(fā)揮北師大全國高校中國地理教學(xué)研究會(huì)理事長單位和位居北京人才一信息．文化一科技中心的優(yōu)勢，為區(qū)域地理教學(xué)提供優(yōu)質(zhì)課程資源。
師資隊(duì)伍建設(shè)方面力求形成兩支隊(duì)伍：一是相對穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)合理的主體教師隊(duì)伍；二是由專家、學(xué)者組成的相對靈活的協(xié)作教師隊(duì)伍?？紤]到中國地理的區(qū)域性特點(diǎn)，力圖建立由省區(qū)高校從事中國地理教學(xué)或研究的網(wǎng)絡(luò)教師隊(duì)伍，以實(shí)現(xiàn)教師資源和區(qū)域理信息共享與交流。
教學(xué)內(nèi)容上，進(jìn)一步完善中國地理“結(jié)構(gòu)－過程－可持續(xù)發(fā)展”的結(jié)構(gòu)體系。目前，世界各國大都設(shè)有本國國家地理課程。站在世界的角度看中國，規(guī)劃建立中國與世界主要國家的區(qū)域地理比較體系。
教學(xué)方法上，完善多媒體軟件――重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)地理過程的可視化；建成網(wǎng)絡(luò)課程――探索網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境下的方法體系，另外建成一個(gè)基礎(chǔ)性的具有中國地理專業(yè)知識水平的試題庫和計(jì)算機(jī)自動(dòng)測試系統(tǒng)；利用“多媒體虛擬野外實(shí)習(xí)”嘗試實(shí)現(xiàn)跨越中國南北或東西的“綜合地理實(shí)習(xí)”；繼續(xù)完善“多元信息一師生雙向反饋”教學(xué)法。
學(xué)術(shù)研究
(1)建立新國家地理格網(wǎng)服務(wù)地理國情監(jiān)測初探 狄琳
(3)遠(yuǎn)離大陸海島的高程傳遞 柯寶貴 章傳銀 張利明
(5)玉樹地震對周圍衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行站的影響分析 李凱鋒 歐陽永忠 陸秀平 任來平
(9)基于eros-b影像更新礦區(qū)大比例尺地形圖的方法與精度評價(jià) 陳國良 汪云甲 田豐
(12)基于lidar和航空影像的三維建模方法探討 馮梅
(15)基于無人機(jī)低空遙感系統(tǒng)的快速處理技術(shù)研究 尹杰 楊魁
(18)等效法收斂計(jì)變形監(jiān)測 楊浩
(22)基于橢球面大尺度表達(dá)地表對象方法研究 楊永崇 競霞
(26)gis軟件自動(dòng)化測試方法的研究與實(shí)踐 曾波
無
(28)拓普康全站儀車模亮相首屆全國測繪地理信息技術(shù)裝備展覽會(huì) 無
技術(shù)交流
(29)基于jscors層析連云港沿海水汽的三維特征分析 董春來 王香蘭 蔣廷臣 周立
(33)基于橢球膨脹法實(shí)現(xiàn)獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)的建立 于亞杰 趙英志 張?jiān)氯A
(37)困難復(fù)雜地區(qū)輸電防雷線塔數(shù)據(jù)機(jī)載lidar三維掃描獲取 阮羚 周平 姚堯
(40)基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的文物精細(xì)建模 孟志義 錢林
(44)利用改進(jìn)的fcm方法分割高分辨率遙感影像 田慧 周紹光
(47)無砟軌道cp ⅲ平面控制網(wǎng)測量精度影響因素分析 譙生有 聞道榮
(50)gis與模型技術(shù)在城市排水管線承載力評價(jià)中的應(yīng)用 解智強(qiáng) 杜清運(yùn) 高忠 王貴武 黃俊
(54)基于arcgis engine的矢柵基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)空間轉(zhuǎn)換方法研究 劉佰瓊 周衛(wèi) 戴相喜
(58)mapinfo二次開發(fā)在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用 李東 毛之琳
(61)國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品——數(shù)字線劃地圖概述 武文忠 郭新成
無
(63)“則泰杯”全國第四屆大學(xué)生測繪科技論文競賽評選揭曉 無
技術(shù)交流
(64)基于webgis的復(fù)雜城市交通網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù) 薛明 劉春 肖學(xué)年
(69)武漢市1∶2000房產(chǎn)管理圖數(shù)字化測繪與建庫工程及成果應(yīng)用 鄭舉漢 張鵬 徐磊 陳鎮(zhèn)
(72)一種改進(jìn)的折線轉(zhuǎn)分段bezier曲線的擬合方法 張超 王文靜
(75)測繪資料信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 趙力彬 張新利 呂志勇 施建輝 李發(fā)紅
無
(78)愛普生大幅面專業(yè)繪圖儀助力遙感產(chǎn)業(yè)化發(fā)展 無
徠卡測量新技術(shù)應(yīng)用專欄
(79)徠卡hds 8800三維激光掃描儀在露天礦中的應(yīng)用 段奇三
則泰三維技術(shù)應(yīng)用專欄
&nb
sp; (81)三維激光掃描系統(tǒng)在舟曲重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害治理工程中的應(yīng)用 周學(xué)林 魏文濤 劉麗惠 王占超
測繪教學(xué)
(83)空間大地測量學(xué)課程建設(shè)及教學(xué)方法研究 魏二虎 張奇 李征航 王甫紅
(86)gis應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革探微 舒娛琴
【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）10-0016-02
一、課程特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀
1998年教育部新增地理信息系統(tǒng)（GIS）本科專業(yè)后，我國GIS教育發(fā)展形勢空前活躍。目前，國內(nèi)已有近200所高校開設(shè)了地理信息系統(tǒng)專業(yè)，逐步形成了比較穩(wěn)定的GIS專業(yè)課程體系與課程設(shè)置方案（石永明，2011）。其中，遙感系列課程（遙感物理與技術(shù)、遙感數(shù)字圖像處理、遙感地學(xué)分析與應(yīng)用）成為GIS專業(yè)課程體系中的重要模塊。充分利用各種圖像處理算法從遙感數(shù)據(jù)中獲取各種生物物理參數(shù)和土地覆被/利用信息，可以為自然和人文生態(tài)系統(tǒng)的空間分布式模型提供輸入?yún)?shù)，在遙感技術(shù)應(yīng)用中占有十分重要的地位。
《遙感數(shù)字圖像處理》是一門系統(tǒng)研究遙感圖像理論、技術(shù)和應(yīng)用的課程（路元?jiǎng)偅?012）， 它是遙感科學(xué)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)等專業(yè)本科生的專業(yè)課（朱洪錦，2012；宋懷波，2014）。數(shù)字圖像處理技術(shù)的迅速發(fā)展使其分支幾乎擴(kuò)展到農(nóng)業(yè)信息科學(xué)的全部領(lǐng)域，該課程強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性，實(shí)踐教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能和理論實(shí)踐結(jié)合能力、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和探索精神、提升科研能力，有著重要意義。因此，只有通過適時(shí)安排實(shí)驗(yàn)課，才能收到最佳的教學(xué)效果。目前，國內(nèi)高校中該課程一般都安排有12個(gè)學(xué)時(shí)以上的實(shí)驗(yàn)。新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)GIS專業(yè)的《遙感數(shù)字圖像處理》課程于2009年開設(shè)，教學(xué)過程中重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，安排有20-24學(xué)時(shí)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，按照教育部對實(shí)驗(yàn)課的要求，實(shí)驗(yàn)類型主要為驗(yàn)證性和綜合性。雖然現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容不斷豐富，但仍以教師為主導(dǎo)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣沒有被完全調(diào)動(dòng)，主動(dòng)思考的意識尚有待提高。而現(xiàn)代教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，教學(xué)要以學(xué)生為中心，使學(xué)生處于主動(dòng)的地位。因此，如何更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)遙感圖像處理的興趣、鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)理論知識并培養(yǎng)動(dòng)手能力是在本課程課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)中最重要的目標(biāo)之一。筆者所在的新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)GIS教研室的教師通過多年的課程實(shí)踐教學(xué)積累了一些經(jīng)驗(yàn)，并在實(shí)踐中取得了很好的效果（朱磊，2014），需及時(shí)地進(jìn)行系統(tǒng)地梳理和總結(jié)，盡快建立起一套符合農(nóng)業(yè)類院校遙感圖像處理的課堂實(shí)踐教學(xué)模式，以規(guī)范和完善課程實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容并推動(dòng)授課模式的改革，有助于提高GIS專業(yè)學(xué)生的遙感圖像處理的實(shí)踐能力。綜上所述，本研究擬將“研究型教學(xué)模式”和“問題導(dǎo)向型教學(xué)模式”引入到課程的課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)中，構(gòu)建以學(xué)生為主導(dǎo)的實(shí)踐體系，使學(xué)生了解和掌握了圖像處理的主要內(nèi)容和方法，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作和創(chuàng)新思維能力，為今后深入學(xué)習(xí)專業(yè)課程和高質(zhì)量完成畢業(yè)論文奠定基礎(chǔ)。
二、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容調(diào)整
1.調(diào)整課時(shí)安排
《遙感數(shù)字圖像處理》課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，因而實(shí)踐教學(xué)在整個(gè)教學(xué)過程中占據(jù)重要地位。新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)自2009年開設(shè)“遙感數(shù)字圖像處理”課程以來，課程總學(xué)時(shí)為50-52學(xué)時(shí)，其中實(shí)踐教學(xué)課程始終保持在20學(xué)時(shí)至24學(xué)時(shí)之間，占課程總課時(shí)量的近50%，高于其它同類高校約33%的平均比例（黃秋燕，2008）。較高的實(shí)踐教學(xué)課時(shí)，保證了學(xué)生能夠接觸到大量的綜合性實(shí)驗(yàn)，并有足夠的時(shí)間能在教師指導(dǎo)的狀態(tài)下熟悉和掌握實(shí)踐技能，這對他們提高動(dòng)手能力、積累實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)大有益處。全部課程共十章，除第一章緒論外，其余各章均安排有2-4學(xué)時(shí)的課堂實(shí)習(xí)。
2.補(bǔ)充教學(xué)材料
《遙感數(shù)字圖像處理》課程相關(guān)教材較多，我們選用的是韋玉春等主編的、科學(xué)出版社出版的《遙感數(shù)字圖像處理教程》（韋玉春，2007）。該教材結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，對遙感數(shù)字圖像處理的基本概念和常用方法進(jìn)行了系統(tǒng)的講解。但限于篇幅，教材中對涉及到的其它遙感領(lǐng)域的一些定義、算法和思路僅做了概述，因此向?qū)W生推薦了多本輔助教材，如：趙英時(shí)主編的《遙感應(yīng)用分析原理與方法》（趙英時(shí)，2003）和戴昌達(dá)等主編的《遙感圖像應(yīng)用處理與分析》（戴昌達(dá)，2004）等。另外，鑒于教材中部分內(nèi)容的時(shí)效性，不能夠反映最新的研究動(dòng)態(tài)，而這部分內(nèi)容恰恰是教材中最能夠引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的部分。因此，我們鼓勵(lì)學(xué)生自行檢索并下載閱讀近1-3年相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)，并推薦有能力的同學(xué)閱讀英文文獻(xiàn)。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，主動(dòng)查閱資料，不斷更新知識庫、擴(kuò)展知識面。
3.推進(jìn)學(xué)科交織
遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）構(gòu)成了“3S”綜合應(yīng)用體系，遙感作為該系統(tǒng)最重要的數(shù)據(jù)源，與其他學(xué)科結(jié)合緊密。學(xué)生已初步具備了GIS和GPS的基本知識和操作技能。因此，教師適時(shí)地運(yùn)用視頻、圖片等多媒體方式將“3S”實(shí)際應(yīng)用的案例穿插在理論講授過程中，讓學(xué)生了解遙感圖像處理在整個(gè)“3S”應(yīng)用體系中的作用和技術(shù)要求，以及RS如何與GIS和GPS銜接與集成。此外，積極引導(dǎo)學(xué)會(huì)學(xué)生觸類旁通、舉一反三，不僅要知道怎么做，而且知道為什么做，同樣的方法還能夠解決什么問題，碰到類似的問題時(shí)自己是否能夠獨(dú)立解決等等，這對學(xué)生日后面對實(shí)際工作、解決實(shí)際問題具有極大的幫助。
三、實(shí)踐教學(xué)方法改革
1.構(gòu)建任務(wù)導(dǎo)向式的實(shí)踐教學(xué)模式
根據(jù)實(shí)踐教學(xué)方案，各主要章節(jié)理論知識講授完畢后，均安排相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)。課堂實(shí)驗(yàn)選題設(shè)計(jì)為學(xué)生在未來的專業(yè)領(lǐng)域可能遇的“真實(shí)世界”的現(xiàn)實(shí)的問題，沒有固定的解決方法和過程。整個(gè)過程以自主探究和小組寫作為主，減少教師的“灌輸式”講述。在每一個(gè)任務(wù)完成和每個(gè)課程單元結(jié)束時(shí)進(jìn)行自我評價(jià)和小組評價(jià)，并定期進(jìn)行總結(jié)。如：第八章圖像分割上機(jī)實(shí)驗(yàn)題目為“運(yùn)用空間建模手段，提取給定影像上的植被信息，非植被區(qū)域保留原始影像”。通過完成該任務(wù)，學(xué)生可以復(fù)習(xí)、鞏固以下知識點(diǎn)和技能點(diǎn)：（1）歸一化植被的概念、作用和計(jì)算步驟，不同取值的指示意義；（2）如何為植被區(qū)域賦常量值，非植被區(qū)域保留原始影像；（3）借助專業(yè)圖像處理軟件ERDAS IMAGINE的空間建模平臺(tái)，構(gòu)建針對本任務(wù)的模型。上機(jī)實(shí)驗(yàn)中任務(wù)的設(shè)計(jì)對教學(xué)效果極其重要，應(yīng)全面考慮學(xué)生對理論知識的掌握程度，并要求教師對重要知識點(diǎn)的提煉和融合，力求讓學(xué)生通過完成一個(gè)課堂任務(wù)來增強(qiáng)對理論知識的理性認(rèn)識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
2.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識和能力
實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)在我校綜合實(shí)驗(yàn)樓GIS機(jī)房中進(jìn)行，作者本學(xué)期所帶的GIS132班共計(jì)29人，按照自愿結(jié)合的原則，分為10個(gè)小組（除第十組為2人外，各小組均為3人）。同一小組的同學(xué)座位相鄰，便于交流。每人一臺(tái)計(jì)算機(jī)，保證操作的獨(dú)立性。
首先用很短的時(shí)間對已學(xué)的相關(guān)知識進(jìn)行簡要的復(fù)習(xí)，讓學(xué)生較快地進(jìn)入到學(xué)習(xí)新知識的氛圍中來，并讓學(xué)生了解到本節(jié)課實(shí)踐內(nèi)容與復(fù)習(xí)內(nèi)容的相關(guān)性，為之后學(xué)生自主探究及實(shí)踐做鋪墊。
之后教師課堂任務(wù)，學(xué)生以小組為單位開展實(shí)踐。由于最終的考核是以小組為單位，所以組內(nèi)的每位成員都需按時(shí)完成任務(wù)，且保證質(zhì)量，小組內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生一種你追我趕的學(xué)習(xí)狀態(tài)，每個(gè)學(xué)生都不想因?yàn)樽约旱穆浜蠖绊懻麄€(gè)小組。從而在小組內(nèi)自發(fā)形成“快帶慢、快幫慢”的學(xué)習(xí)模式。此外，在任務(wù)完成質(zhì)量同等的前提下，教師將對先完成任務(wù)的小組給出較高的分?jǐn)?shù)，各小組間也形成了競爭模式。先完成的小組可以幫助進(jìn)度較慢的小組，這種幫助其他同學(xué)完成任務(wù)的過程也會(huì)讓先完成的同學(xué)獲得成功的體驗(yàn)，形成“任務(wù)一出，大家爭相完成”的學(xué)習(xí)氛圍。
3.改革學(xué)習(xí)考核評價(jià)方法
本研究運(yùn)用上述授課形式，對GIS132班進(jìn)行了教學(xué)模式改革的嘗試，學(xué)期末通過對學(xué)生進(jìn)行的調(diào)查問卷，獲取了學(xué)生對知識掌握的情況及對該授課方式的意見和建議。最終，綜合學(xué)期考勤記錄、學(xué)生課堂表現(xiàn)記錄和期末調(diào)查問卷，得到課堂實(shí)踐教學(xué)模式改革的整體效果評價(jià)，結(jié)果顯示：（1）學(xué)生出勤率較高，完成作業(yè)情況較好，課程學(xué)習(xí)的積極性較高：全班共計(jì)29人，本課程包含13個(gè)教學(xué)周，總計(jì)曠到1人次、請假2人次、遲到5人次；課后書面作業(yè)5次，總計(jì)4人次未按時(shí)提交，作業(yè)正確率較高。（2）學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握更為牢固，調(diào)查問卷顯示90%以上的學(xué)生認(rèn)為通過本學(xué)期的學(xué)習(xí)，掌握了遙感數(shù)字圖像處理的主要步驟和方法，了解了實(shí)際應(yīng)用的領(lǐng)域。（3）課堂實(shí)踐教學(xué)模式取得了較好的效果，全班認(rèn)為“問題導(dǎo)向型模式”和“小組協(xié)作型模式”有助于課堂理論知識的鞏固和實(shí)踐操作技能的提高的比例達(dá)到100%。
四、結(jié)語
《遙感數(shù)字圖像處理》課程是地理信息科學(xué)專業(yè)本科生的專業(yè)必修課，在整個(gè)課程體系中占有重要地位。該課程在理論和方法的課堂教學(xué)之外更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐能力，因此該課程的課堂實(shí)踐教學(xué)顯得尤為重要。本研究探索性地將“研究型教學(xué)模式”和“問題導(dǎo)向型教學(xué)模式”引入到課程的課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)中，構(gòu)建了以學(xué)生為主導(dǎo)的實(shí)踐體系，同時(shí)編制《遙感數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)手冊》。該教學(xué)模式在提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性及培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識等方面取得了較好的效果，。今后的教學(xué)改革中，如能將該模式與翻轉(zhuǎn)課堂等其它先進(jìn)的教學(xué)模式進(jìn)行合理地組合，將開創(chuàng)《遙感數(shù)字圖像處理》課程課堂實(shí)踐教學(xué)的新模式，進(jìn)一步提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效率，并有助于探索出一套適合GIS本科生實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的開放式的綜合教學(xué)體系。
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1.教材與教案建設(shè)
首先，雙語教學(xué)必需根據(jù)課程性質(zhì)靈活選擇引進(jìn)原版外文教材或者自編教材，必要時(shí)可以采取引進(jìn)和自編并舉。在引進(jìn)原版外文教材時(shí)，要遵守適用、適合的原則，積極進(jìn)行原版教材本土化探索，自編雙語輔助教材。滿足教學(xué)大綱要求的優(yōu)秀雙語教材是雙語教學(xué)成功的重要一步。然而，目前國內(nèi)出版的原版遙感教材比較缺乏，如果直接使用英美原版教材，購書成本又無法負(fù)擔(dān)。因此，在參考國外多種原版遙感教材的基礎(chǔ)上，筆者選擇了倫敦Taylor & FRANCIS出版社出版的《遙感導(dǎo)論》（Introduction to Remote Sensing）作為主要參考教材，參照其它中英文教材編寫《遙感原理與應(yīng)用》雙語教學(xué)講義。在編寫講義時(shí)，注意教學(xué)內(nèi)容的前后順序符合學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律。同時(shí)，借鑒英美等國大學(xué)的相關(guān)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與方法，精心制作教學(xué)課件并編寫教案。在編寫教案時(shí)，對于新的概念、理論、重點(diǎn)與難點(diǎn)部分，應(yīng)分析并應(yīng)用對比、類比、示意圖等方法，使學(xué)生易于掌握。板書作圖在遙感雙語教學(xué)中具有重要的價(jià)值。盡管作了充分的準(zhǔn)備，可是在課堂教學(xué)中仍然可能會(huì)出現(xiàn)學(xué)生難以理解的情況，板書作圖可以彌補(bǔ)課件的不足。
2.師資隊(duì)伍建設(shè)
一支結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定、外語教學(xué)水平高、教學(xué)效果好的雙語教學(xué)團(tuán)隊(duì)是雙語教學(xué)成功的關(guān)鍵。聘請國外專家參與雙語教學(xué)工作可以在一定程度上推動(dòng)雙語教學(xué)。但是立足于本校，建立一支本土化的、熱愛雙語教學(xué)的教師隊(duì)伍才是雙語教學(xué)成功的關(guān)鍵，他們是雙語教學(xué)的主導(dǎo)者。教師雙語素質(zhì)將直接決定著雙語教學(xué)的效果與人才培養(yǎng)的質(zhì)量。雙語教師應(yīng)具備較強(qiáng)的英語聽、說、讀、寫、譯能力，能夠流利地運(yùn)用英語進(jìn)行專業(yè)課程的授課。因此，具有較高英語水平的專業(yè)教師隊(duì)伍是雙語教學(xué)的基礎(chǔ)。為了更好地完成雙語教學(xué)任務(wù)，教師應(yīng)強(qiáng)化英語聽、說、讀、寫、譯能力，經(jīng)常收聽收看相關(guān)的專業(yè)錄音、錄像?，F(xiàn)在，一些大網(wǎng)站上的世界名牌大學(xué)公開課視頻資料可以為我國的雙語教師提供一定的借鑒作用，可以充分利用這些資料進(jìn)行聽說訓(xùn)練。另外，從這些資料中，也可以學(xué)習(xí)別人的講課方式以及對課程的控制。經(jīng)常閱讀英文版遙感書籍雜志，特別注意閱讀遙感專業(yè)英語期刊論文，可以把握遙感發(fā)展動(dòng)態(tài)，拓寬視野，為講課提供生動(dòng)的案例和遙感的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。
3.教學(xué)內(nèi)容改革
本科雙語教學(xué)的內(nèi)容需要反映國際上本領(lǐng)域最新的科研成果。在教學(xué)內(nèi)容的選材方面，緊緊圍繞素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育來組織，力求體現(xiàn)“原理—方法—應(yīng)用”的理念，注重基礎(chǔ)知識、基本方法與基本技能的訓(xùn)練?！哆b感原理及應(yīng)用》著重講述遙感物理基礎(chǔ)（Physical basis of remote sensing）；遙感平臺(tái)及特點(diǎn)（Remote sensing platforms and their characteristics）；遙感傳感器及其成像特征（Sensors and imagery characteristics）；遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理（Preprocessing of remotely sensed imagery）；遙感圖像目視判讀（Visual Interpretation of remotely sensed imagery）；遙感圖像計(jì)算機(jī)分類（Classification of imagery by computer）以及遙感技術(shù)的應(yīng)用（Application of remote sensing）。學(xué)生利用中英文對照教材進(jìn)行預(yù)習(xí)，教學(xué)效果得到大幅度的提高。
4.教學(xué)方法手段更新
借鑒國內(nèi)外先進(jìn)教學(xué)方法與手段，靈活采用多種考核、考試形式，可有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高。在教學(xué)方法上，應(yīng)循序漸進(jìn)、因材施教，根據(jù)學(xué)生對知識的理解與掌握程度逐步推進(jìn)。在教學(xué)中，采用“復(fù)習(xí)—授課—復(fù)習(xí)—預(yù)習(xí)”四段式教學(xué)法，每一次課都在總結(jié)復(fù)習(xí)上一次課的基礎(chǔ)上進(jìn)行，每一次在結(jié)束時(shí)都進(jìn)行本次課內(nèi)容的總結(jié)，并布置下一次課的預(yù)習(xí)作業(yè)，努力營造雙語教學(xué)氛圍，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)良好的雙語教學(xué)環(huán)境。在課堂教學(xué)中，全方位地訓(xùn)練學(xué)生外語思維和應(yīng)用的能力。課堂上，除了教學(xué)內(nèi)容中的難點(diǎn)與重點(diǎn)增加中文解釋外，教師提問與學(xué)生回答、作業(yè)、評語等都用英語進(jìn)行，培養(yǎng)學(xué)生用英語思考問題、解決問題的能力，鍛煉實(shí)際英語應(yīng)用能力。同時(shí)，還注意精講多練。在預(yù)習(xí)中，要求學(xué)生不僅要初步了解將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，而且要熟練掌握專業(yè)詞匯和常用表達(dá)方式。課外，鼓勵(lì)學(xué)生積極研讀外文文獻(xiàn)，培養(yǎng)利用外文獲取知識的能力。
5.教學(xué)資源建設(shè)
建立雙語教學(xué)網(wǎng)站，把它作為一個(gè)平臺(tái)，將相關(guān)的中英文教學(xué)大綱、教案、課件、授課錄像、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)指南、實(shí)習(xí)指南、參考文獻(xiàn)等放在上面，實(shí)現(xiàn)資料共享。
6.英語學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)
學(xué)生是雙語教學(xué)的主體，是教學(xué)活動(dòng)的最終歸宿。由于我國傳統(tǒng)的英語教學(xué)方法重視語法、句法學(xué)習(xí)，忽視聽說訓(xùn)練，忽視英語交流能力的培養(yǎng)，致使許多學(xué)生雖然通過了大學(xué)英語四、六級考試，但實(shí)際聽、說、讀、寫能力還是很弱。針對這種情況，首先，給學(xué)生布置提前閱讀教材與講義的任務(wù)，使他們預(yù)先熟悉課程內(nèi)容，以便上課時(shí)能夠跟得上。另外，布置一些聽說作業(yè)并定期檢查，努力培養(yǎng)學(xué)生使用語言進(jìn)行實(shí)際交流的能力。在課堂上，教師盡量多提問，把一些教學(xué)環(huán)節(jié)交給學(xué)生來獨(dú)立完成，使他們的口語表達(dá)能力與英語思維能力得到充分鍛煉；在課余，組織英語角、英語演講、英語小品和英語節(jié)等豐富多彩的活動(dòng)來提高學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣和英語技能。同時(shí)，結(jié)合另一門課程《文獻(xiàn)閱讀與寫作》，進(jìn)行雙語教學(xué)課程群的建設(shè)。
7.互動(dòng)學(xué)習(xí)方式構(gòu)建
在課堂上，利用課件教學(xué)，創(chuàng)造性地運(yùn)用教師與學(xué)生“雙向互動(dòng)式”和“討論式”的教學(xué)法，設(shè)法讓學(xué)生參與教學(xué)過程，發(fā)揮其主體能動(dòng)性作用。在教學(xué)伊始，可將全班分成若干小組，組員在組長帶領(lǐng)下進(jìn)行雙語課程內(nèi)容的預(yù)習(xí)與作業(yè)的完成。在課后，他們將練習(xí)利用教材與參考文獻(xiàn)上的材料說明或者闡述觀點(diǎn)，并做成PPT，用于后面的討論課，同時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)的資料與雙語教學(xué)網(wǎng)站上的數(shù)據(jù)資料等進(jìn)行探索性的學(xué)習(xí)。課堂上，先由教師用英語來詳細(xì)介紹本次課的內(nèi)容，然后由學(xué)生來講解課文，教師進(jìn)行總結(jié)。對難句、長句以及容易造成理解困難的英文句子加以詳細(xì)解釋，專業(yè)詞匯和常用表達(dá)方式需要單獨(dú)列出，并經(jīng)常在討論與提問中重復(fù)，以便強(qiáng)化這些詞匯，讓學(xué)生牢牢掌握。課后用英文布置一定量的題目，積極鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)查閱相關(guān)的專業(yè)英文文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)用英語作答。期末考試中也采用全英文命題，需要用英文答題。學(xué)生普遍反映，一開始不適應(yīng)，慢慢地也就習(xí)慣了。
二、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)
由于《遙感原理與應(yīng)用》是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的學(xué)科，為了適應(yīng)社會(huì)的需要，必須加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，使理論與實(shí)際緊密聯(lián)系起來，切實(shí)提高學(xué)生的動(dòng)手能力。除了配套的實(shí)驗(yàn)課（1.5學(xué)分）外，還有專門的實(shí)習(xí)課。在實(shí)驗(yàn)室與實(shí)習(xí)課上，讓學(xué)生獨(dú)立處理遙感數(shù)據(jù)并撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告，通過集中實(shí)習(xí)來進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)踐能力。實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)課都使用英文講義與案例教程。每個(gè)小組負(fù)責(zé)一個(gè)案例的制作并在討論中起主導(dǎo)作用，即主導(dǎo)案例討論課的組織與討論進(jìn)程展開（包括提問）。
