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關鍵詞：地理信息系統；遙感數字圖像處理；教學改革
作者簡介：劉春國（1973-），男，河南上蔡人，河南理工大學測繪與國土信息工程學院，講師；盧曉峰（1981-），女，河南洛陽人，河南理工大學測繪與國土信息工程學院，講師。（河南焦作454000）
基金項目：本文系河南理工大學教育教學改革研究項目（項目編號：2008JG035）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）10-0081-02
當前，遙感已經或正在走向全面應用階段。國際遙感應用發展的實用化、業務化、產業化、精細化特征明顯，但我國遙感應用水平還不高，根本原因是基礎研究薄弱，缺乏多學科人才共同努力。[1]培養一大批經過系統知識培訓、熟練掌握遙感科學理論和應用技能的地理信息科學人才，滿足社會對地理遙感信息高技術人才的迫切需求，是高等教育的責任所在。
1998年教育部新增地理信息系統本科專業后，我國GIS教育發展形勢空前活躍。經過10余年的教學實踐和探索，逐步形成了比較穩定的GIS專業課程體系與課程設置方案。[2-5]遙感系列課程（遙感物理與技術、遙感數字圖像處理、遙感地學分析與應用）成為GIS專業課程體系中的重要模塊，說明GIS學科建設的負責人已認識到培養掌握遙感技術的GIS人才的重要性。遙感數字圖像處理是遙感過程的重要一環。充分利用各種圖像處理算法從遙感數據中獲取各種生物物理參數和土地覆被/利用信息，可以為自然和人文生態系統的空間分布式模型提供輸入參數，在遙感技術應用中占有十分重要的地位。近幾年河南理工大學（以下簡稱“我校”）GIS專業開設了“遙感數字圖像處理”課程。圍繞如何提高“遙感數字圖像處理”課程教學質量，筆者從革新課程體系、協同教學、優化教學內容、豐富實踐教學手段等方面進行了一系列探索。
一、革新遙感課程體系，突出“遙感數字圖像處理”課程地位
隨著遙感技術及其應用的迅速發展，很多專業開設了“遙感原理與應用”課程，內容分為三大模塊：遙感基礎、遙感圖像處理及分析方法和遙感專題應用。這種課程設置模式比較適合早期GIS專業遙感課程教學或選修遙感科學技術的某些專業，對于當前GIS專業遙感教學則存在明顯缺點。主要問題是對“遙感數字圖像處理”教學重視程度不夠，對數字圖像處理在整個遙感過程中的重要性體現不足，與遙感地理信息系統融合集成的一體化趨勢不相適應，與國民經濟各部門遙感業務日益普及的態勢不相適應，與社會信息化深入發展的狀況不相適應。人才培養滯后于社會需要，不能滿足對高素質地理遙感科技人才的需求。
我校GIS專業總結多年遙感課程教學實踐經驗，革新了遙感課程體系，設置了“遙感概論”、“遙感數字圖像處理”、“遙感應用分析”、“遙感數字圖像處理實驗”等遙感相關課程，規劃了遙感系列課程的主體教學內容。“遙感概論”要求學生掌握遙感及其應用的基本科學工程背景知識，重點內容是電磁波與地表物質相互作用的基本原理、遙感數據采集、傳輸和成像機理，從可見光-近紅外、熱紅外、微波（主動方式和被動方式）波譜段介紹遙感信息的獲取特點和技術發展，適當涉及大氣遙感、海洋遙感等應用領域和典型案例。“遙感數字圖像處理”要求學生掌握基于數字圖像處理方法獲取地球資源有用信息的科學與技術。由于學科交叉融合，數字圖像處理方法眾多，新理論、新方法不斷推出，課程重點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、前沿性和跨學科的內容從原理上予以概括介紹，如圖像亞像元分類、模糊分類和面向對象圖像處理等等。“遙感應用分析”采用理論、方法和實例相結合，選擇不同遙感應用領域的典型案例介紹，培養學生遙感專題分析技能，深化學生對于遙感科學技術應用現狀和廣闊前景的認識。“遙感數字圖像處理實驗”課程著眼于培養學生圖像處理技能，鞏固和深化理論課程教學內容，提高動手能力和理論聯系實際解決問題的能力。
我校GIS遙感系列課程設置方案把“遙感數字圖像處理”與“遙感數字圖像處理實驗”單獨設課，提升課程地位，加大課程學時，強化實踐技能訓練，對提高“遙感數字圖像處理”課程的教學成效很有益處。這種課程設置模式有助于培養GIS專業學生采用圖像分析方法解決遙感應用問題的能力，比較契合我國GIS專業本科教育遙感課程設置的發展態勢。
二、培育遙感系列課程教學群體，分工協作提高“遙感數字圖像處理”課程教學質量
GIS專業遙感系列課程設置要求具備一定規模的師資力量。遙感是多學科的綜合，交叉性強，研究方法不斷補充和更新，課程教學內容豐富。遙感系列課程的設置決定了課程之間存在密切的內部聯系。要提高“遙感數字圖像處理”課程教學質量，必須打破教師個人單兵作戰的慣常做法，加強與相關課程教師之間的協調和交流。培育組建了承擔遙感系列課程教學任務的教學群體。遙感課程教學組圍繞課程建設，整合優化課程體系，充實更新教學內容，保證了課程之間教學內容的連貫性和相關性。課程教學組成員互相學習、借鑒、交流，協同規劃各課程教學環節的教學要求和學時分布，課程內容更加先進，課程結構更加協調，教學方法更加有效，教學手段更加豐富，實踐教學得以充實，教學科研聯系更加密切。遙感課程教學組的建立和協作對提高“遙感數字圖像處理”課程教學質量起了明顯的作用。
三、匯聚國內外優秀教材成果，整合優化教學內容體系
教學內容和課程體系涉及高等教育人才培養的模式，決定了高等學校人才培養的規格，在很大程度決定了人才培養的質量和水平。[6]教學中適度引進世界著名高校的名牌課程教材和教學參考用書，是高等教育國際化的重要舉措。[7]遙感課程教學組重視遙感數字圖像處理課程教材和教學內容建設，收集了國內近些年出版的如戴昌達、章孝燦、湯國安、韋玉春、朱述龍等編寫的遙感數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等人的遙感數字圖像處理著作，認真研討不同教材特點及其開課對象，針對遙感數字圖像處理理論性強、概念抽象、方法多樣、實踐性強的特點，根據教學對象和課程學時，按照系統性和前瞻性結合、理論與應用結合的要求，制訂了教學主體內容。課程內容分為11個部分：圖像基本知識、遙感圖像成像過程與數據特征、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、遙感圖像變換、遙感圖像分割、遙感圖像融合、遙感圖像分類、數字變化檢測、遙感圖像應用處理。優化后的課程教學內容注意了與“遙感概論”、“遙感應用分析”等課程內容的有機銜接。對于與“遙感概論”課程有重疊的內容只做簡單回顧，如遙感成像過程、機理與數據特征，以少數典型應用案例揭示遙感數字圖像處理方法在遙感應用分析中的作用和地位；避免與先開課程內容重復，為后續課程做適度鋪墊。數字圖像處理方法多樣，課程重點介紹常用算法，使學生能掌握數字圖像處理原理，夯實基礎。對一些發展中的、前沿性的算法著重介紹算法的思想和原理，教導學生注重算法但不應局限于具體算法，培養學生發散思維、學習能力和創新思維。教學中適當區分遙感數字圖像系統處理和應用處理的差別。
四、重視實踐教學，多手段豐富實踐教學內容
實踐教學是創新人才培養中的重要環節，對于培養學生專業技能和理論實踐結合能力、激發學生的創新思維和探索精神、提升科研能力，有著重要意義。GIS專業“遙感數字圖像處理”教學高度重視實踐教學環節，從課程體系設置、實驗課程內容設計、實驗室開放項目、畢業設計、大學生科研訓練計劃和教師科研課題等幾個方面為學生提供多樣化的實踐途徑，豐富了實踐教學體系。
從課程設置體系上，“遙感數字圖像處理”單獨設課，緊密聯系課程理論教學內容附設6個單元的基礎驗證性課堂實驗（見表1），增強學生對各種遙感圖像處理算法及其效果的感性認識。“遙感數字圖像處理”實驗課程單獨設課，結合“遙感數字圖像處理”課程和“遙感應用分析”課程知識，設置綜合設計型實驗6個模塊，培養和提高學生對知識與技能的綜合運用、自主學習的能力。
積極利用各種平臺，提供實踐課題，培養學生創新能力。我校為了培養大學生的創新能力和實踐能力，促進實驗室開放，設置了實驗室開放基金。在實驗室開放基金平臺支持下，設計了一些探索研究型實驗課題，鼓勵學生組團選擇實驗課題、查閱文獻、擬定實驗方案、實施實驗過程、撰寫實驗論文。大學生科研訓練計劃和本科畢業設計（論文）也是培養本科生創新能力的平臺。在實施學校大學生科研訓練計劃的年度，遙感課程組每年設計幾個遙感應用分析研究小課題，供學生參與大學生科研訓練，并從科研課題中提煉一些問題作為大學生畢業設計選題，引導學生參與到教師科研課題中。學生通過參與實驗室開放基金課題、大學生科研訓練計劃項目和教師科研課題，檢驗了專業知識，培養了探索精神、創造思維和合作能力。
五、結束語
本文總結了我校遙感課程教學組圍繞GIS專業“遙感數字圖像處理”課程教學實施的一系列教學改革措施。這些措施已經取得較好的成效，有不少GIS學生積極參與校實驗室開放基金項目、大學生科研訓練計劃項目和教師科研項目，每年GIS專業有近1/3的學生選擇與遙感圖像處理及遙感應用分析有關的畢業設計題目。人才培養是項長期復雜的系統工程，需要從師資、設備、教學等一系列軟硬件教學條件上予以保障。
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關鍵詞： 遙感； 實踐教學； 改革
中圖分類號： G642文獻標識碼： A 文章編號： 1009-8631（2012）03-0105-01
遙感（Remote Sensing，RS）是當代空間信息科學的核心技術之一，是信息獲取與更新的重要技術手段，在經濟建設及社會發展中的作用日趨重要[1]。同時遙感也是一門實踐性很強的技術，遙感應用技術素質已成為地理信息系統、測繪、城鄉規劃、地質等專業工作人員的基本要求。遙感技術作為現代前沿科學技術之一，隨著航空航天技術的發展不斷在提高與完善，這就要求教學不斷調整內容與方法，做到與時俱進。分析國內外遙感技術的發展需求及遙感課程教學，發現課程教學并未很好地適應社會對遙感應用型人才的需求，其中尤以實踐教學環節薄弱的問題突出。針對當前現狀，本文詳細分析了遙感課程實踐教學中存在的具體問題，并探討了相應的改革措施，以期為遙感課程的教學改革，培養社會應用型、創新型人才提供參考。
一、目前遙感課程實踐教學中存在的問題
1.缺乏合適的理論和實踐課程教材
理論教學是實踐教學的基礎，選取合適的理論課教材，對確保教學內容合理，培養社會應用型人才至關重要。選取教材的原則是“理論與應用的結合；基礎知識與前沿技術兼顧”[2]。近年來，國內先后出版了一些可作為大學本科遙感課程理論內容教材的書籍，但并不能滿足遙感技術發展的需求。《遙感導論》、《遙感概論》和《遙感技術導論》出版時間較早，內容有些陳舊；《現代遙感導論》在應用方面涉及較少；《遙感原理與應用》在理論和應用方面都兼顧，而且在2009年出版了第二版，但此書內容相對較深，需要學生具備攝影測量、電磁場理論、模式識別等課程的基礎。
目前，國內尚未見到普適性較強的遙感實踐課程教材。與《遙感導論》配套的上機教材，未采用國際主流軟件，無法滿足實踐教學的需要。《ERDAS IMAGINE遙感圖像處理教程》、《ENVI遙感圖像處理方法》等書，內容系統，但受學時限制，不適合作實踐教學的指導書。
2.實踐教學薄弱
遙感課程一門實踐性較強的課程。遙感實踐教學是理論教學的深化和補充，是學生通過理論與實踐的相結合來感悟抽象的理論知識的學習過程[2]。課程實踐教學環節包括兩個大的方面，一個是課內實踐，另一個是綜合實習。目前，國內大多院校的課內實踐學時偏少[3]，而且多以教師演示教學為主，學生實踐能力得不到提高。“3S”（RS、GIS和GPS）技術集成，是空間信息科學發展的趨勢，有必要加強學生的“3S”綜合應用能力，然而這種多學科的綜合實習普遍較少。另外，數據類型單一、內容陳舊，也使實踐教學滯后，缺乏時代性和現時性。
3.考核方法不合理
課程考核，考察的不僅是學生對知識的記憶情況，更應該是學生對知識的綜合應用能力。然而，目前遙感課程的考核方法，多以筆試為主，對實踐能力考察的關注較少。這種考核方式不僅不能對學生進行綜合考核，而且不利于調動學生學習的主動性和綜合素質的培養。因此，有必要改進考核方法，建立考察學生全面素質的考核體系。
二、遙感課程實踐教學改革措施
1.不斷更新理論教學內容
在新技術突飛猛進的今天，具有前沿性的遙感技術發展愈加迅速，對教學內容選取提出了新的挑戰。由于教材受出版周期限制，這就要求遙感知識更新途徑除了選擇合適的新教材外，更應充分利用網絡、中、英文期刊或國際會議文獻等媒介，傳遞最新訊息，增強課程的時代性和現時性。如在講述不同衛星平臺軌道參數時，教材受出版周期限制，其內容始終與最新的遙感衛星發展有差距，備課時需要到相關網站查閱最新的參數信息，補充到課堂教學中，讓學生了解遙感衛星的最新發展動態[4]。同時，引導學生在課外通過多種途徑，查閱參考資料，培養生自主學習的能動性和積極性，有利于拓寬學生的知識面，提高綜合素質。
2.完善實踐教學體系
（1）自編符合實際的實驗課教材。目前國內尚未見到普適性較強的遙感上機實踐課教材，并且各大院校使用的實驗教材多為自編。對實踐內容進行完善和更新，從簡單的驗證性實驗向綜合性實驗以至于研究設計型實驗過渡，形成較為穩定的實驗教學內容體系；并建立和完善遙感實驗課數據庫及習題庫，及時更新和補充資料，包括案例、科研論文、學科前沿發展動態等，以拓寬學生的知識面，提升學生興趣，達到優化和豐富教學過程、提高學生實踐能力的目的。
（2）建立全方位的實驗教學模式。通過構筑包括“驗證性實驗”、“綜合性實驗”和“研究性實驗”的“三層次一體化”的實踐教學模式，將實踐教學由“有解實驗”變為“求解實驗”，由“知識積累”變為“智能開發”，為學生自主實驗營造個性化的學習環境。同時針對不同專業教學內容和方式有所側重，如對于地理信息系統專業的學生，可以適當增加遙感與地信相結合的實驗課，如“3S”集成技術，培養學生綜合能力[5]。
（3）創造實習機會。由于實踐課程受學時、實驗條件等限制，使學生的實驗機會較少、而且實驗內容單一。在教師的指導下，參加研究性學習，深入到實際科研工作中，成為鍛煉實踐能力有效途徑[6]。另外，尋找相關的實習單位，直接參與到實習單位的科研、開發、生產工作中，與實習單位建立雙導師制管理機制，可以更有效地提高學生的適應社會需求能力。
3.豐富課程考核方式
建立科學的考察學生綜合知識、綜合素質、綜合能力的實踐考核體系，采取靈活多樣的考試方式，加大讀書報告、論文考核、野外（或社會）調查、創新考核、綜合實習等的比重。同時應根據不同專業特點，做相應的調整。如對于地理信息系統專業的學生，應當適當加強3S集成等綜合性知識的考核；對于地質、環境科學等專業的學生，則應側重遙感技術在該領域新的應用等方面的知識的考核。
三、結語
通過分析目前社會發展對遙感人才的需求和遙感課程教學存在的問題，本文認為遙感課程實踐教學改革應從不斷更新理論教學內容，完善實踐教學體系及豐富課程考核方式三個方面進行。理論教學內容的不斷更新，體現了遙感技術的前沿性，使教學能夠做到與時俱進；完善實踐教學體系，體現了培養應用型人才的宗旨，適應了社會的需求；豐富課程考核方式有利于培養學生學習的主動性，全方位鍛煉學生綜合素質。綜上，加強遙感課程的實踐教學改革有利于培養社會應用型、創新型人才，這既是現實社會發展的需要，也是學生自身發展的需要。
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關鍵詞：林學專業；信息技術；復合型人才；培養
信息化是當今時代的重要特征，是現代社會的重要標志。加強林業信息化建設工作，是轉變林業管理方式、提高林業現代化管理水平、推進現代林業建設的必然選擇。林業信息化建設的速度、質量，從某種程度上說，必須靠人、靠人的素質的提升，必需依靠大量林業從業人員的信息技術整體素質。中國
信息社會對林學專業人才的培養提出了更高更新的要求，而林學專業學生的知識結構有明顯的偏差，以計算機為主的信息技術能力普遍偏低。一方面人才市場需求遠遠不能滿足；另一方面林學專業學生難以就業。林學專業教育如何主動適應我國現代林業發展的需要，培養出適應不同崗位的林業信息技術人才是值得探討的課題。
一、林學專業信息技術人才的培養目標
高等教育如何培養適應新時代要求的具有創新精神的復合型人才，是目前各級教育部門所關心的重點，也是擺在高等林業教育面前的一道難題。
《浙江省“十一五”科學技術發展規劃綱要》明確把信息技術在農林業中的推廣應用作為今后發展的戰略重點。林業信息化建設人員信息化素質偏低，有些單位也試圖依靠引進計算機科學及相關專業的畢業生來承擔林業信息化建設的重任。事實表明，這些畢業生在進入林業行業后由于缺乏林業知識背景，很難適應林業信息化建設。因此，培養一大批既熟悉林業知識又掌握信息技術的復合型人才迫在眉睫。
林業信息化建設需要不同水平不同層次的信息技術人才，有些對信息技術要求很高同時對林學沒有要求或要求較低的崗位可以通過引進計算機科學技術專業的人才來擔任，但大多數崗位還需要林學專業的人才。因此，我們首先要明確林學專業信息技術人才培養的目標，即學生通過四年課程的學習應該達到和掌握怎樣的技能和水平?筆者的設想是，要求林學專業學生不僅能夠熟練地掌握辦公自動化軟件、常用的軟件工具和基本網絡技術，而且還能熟悉使用一種林業應用信息系統；另外還應掌握處理常見的計算機故障和簡單的維修技術，部分學生熟悉一種地理信息系統軟件或一種遙感軟件。對于少數學生還應多了解一些軟件開發的知識，了解軟件開發人員的思路和需求，掌握一門編程語言和一門數據庫技術，具備較高的計算機編程能力，或者較好地掌握網絡技術，以便于在以后的工作中成為滿足林業信息化建設需要的人才，成為林業信息化建設的主要技術骨干。
二、林學專業信息技術人才的培養
當前我國林業行業的主要任務很多，決定了林學專業人才培養的方向較多。林學專業學生不可能都朝著林業信息技術的方向發展，在培養計劃中也不可能設置很多的信息技術課程和課時。這就要求在有限的信息技術課程和有限的課時內培養出適應林業信息化建設不同層次的人才，實現林學專業信息技術人才的培養目標。
浙江林學院林學專業采用“平臺+模塊”的培養模式，確保林業各種特色人才的培養。第一平臺為公共基礎平臺，第二平臺為學科專業基礎平臺。前兩年以素質培養為主，寬口徑、厚基礎；第三年為專業平臺，完成專業模塊課和專業選修課，實現特色+技能培養；第四年為個性培養，學生根據需求進行畢業設計。
教學內容與課程體系是人才成長的養料，也是影響人才培養質量的重要因素。為了更好地對林學專業學生信息化能力的培養，我們對教學計劃進行了全面修訂，并對課程體系進行了改革。主要以信息技術課程為依托，同時創造性地在非信息技術課程中穿插安排信息技術內容的傳授和實踐，并對少數對信息技術有濃厚興趣的學生在非課程教學環節中進行重點培養。
(一)信息技術課程中的信息技術教育
浙江林學院林學專業的課程主要由公共基礎平臺課程、學科專業基礎平臺課程、專業必修課程、專業選修模塊課程和公共選修課程組成。在公共基礎平臺中，林學專業的信息技術課程主要由兩個階段兩門課程組成，即“計算機與信息技術應用基礎”課程(第一學期開設)和“高級程序設計”課程(第二學期開設)，二者是遞進關系。專業平臺中設置了“遙感導論”課程(第四學期開設)、“地理信息系統”課程(第五學期開設)和“森林資源管理信息系統”(第七學期開設)。公共選修課程中設置了其他信息技術課程供學生選修。
1 “計算機與信息技術應用基礎”課程。這是信息技術的第一門課程，也是最基礎的課程。主要介紹計算機文化基礎知識、辦公自動化軟件microsoftoffice、常用軟件工具、網絡技術、數據庫技術等知識。主要任務是使學生掌握在信息化社會工作所必備的辦公自動化、計算機網絡基本操作技能，了解計算機應用的基本知識和操作技能，提高計算機的應用能力，使學生樹立起牢固的“信息意識”。
學生學完課程之后，有的看不懂幫助，不會安裝操作系統，甚至連簡單的軟件都不會安裝，一些簡單的計算機維護也要請人指導幫助，這些現象都應當避免。這門課程應以注重有效提高學生的實踐能力和舉一反三的能力為主，因為教師不可能把所有的常用軟件都一一講到，學生也不能等老師講了之后才能使用。我們要教會學生一種正確的學習方法，培養學生的自學能力和動手能力，為信息化能力的培養奠定扎實的基礎。
2 “高級語言程序設計”課程。“高級語言程序設計”是林學學生信息技術教育中最基本和最重要的內容。本課程以培養學生的程序設計能力為主，要求學生在掌握高級語言的基本結構并能熟練用之編寫程序的基礎上，掌握面向對象程序設計的基本概念，掌握窗體和常用控件的使用，具有程序調試和出錯處理的能力，能較熟練地運用開發windows環境下簡單應用程序的能力。主要任務是使得學生初步掌握一門高級語言。
在本課程的學習中，學生往往對該課程的語句結構還能掌握，但一碰到自己動手編程的設計問題就束手無策，不知如何下手。所以，在程序設計的教學過程中，一定要注重培養學生的程序調試能力和編程的思維導向，強調實際操作能力的訓練，想方設法提高學生的編程能力和編程思維能力，并對編程能力較突出的學生及早發現，進行重點培養，為培養較高層次的林業信息技術人才奠定基礎。
轉貼于中國
3 “遙感導論”和“地理信息系統”課程。“遙感導論”和“地理信息系統”是林學專業的兩門專業選修課，也是信息技術培養最為重要的兩門課程。“遙感導論”課程注重反映遙感的基礎知識與理論，結合遙感技術的最新成果及應用，以“林”為特色，詳細講解遙感的基本概念、遙感成像原理、遙感圖像特征、 遙感圖像處理和信息的提取的基本方法等內容，要求學生能夠熟悉一種遙感圖像處理軟件的使用操作，為森林資源調查打下基礎。“地理信息系統”課程要求學生加深對地理信息系統的基本概念、基本原理的理解；掌握應用地理信息系統進行空間數據的采集、編輯、處理的方法、空間數據分析功能方法；熟練掌握常用地理信息系統軟件的應用與操作。中國
遙感和地理信息系統是林業信息化建設的主要技術，在課程講解過程中注重結合林業信息化建設實際是進行林學人才信息化能力培養的關鍵。
4 “森林資源管理信息系統”課程。“森林資源管理信息系統”是本校林學專業的專業選修特色課，是將前面3年所學信息技術總結集成提高的課程，占有相當重要的作用和地位，也是大學4年最后的一門信息技術課程，具有很強的綜合性和實踐性。
通過課程的學習，要使學生具備信息管理和信息系統方面的知識，掌握管理信息系統的基本概念和原理，系統分析、設計、實施和評價的方法，空間信息的管理技術，熟悉信息技術在組織管理中和森林資源管理中的應用，基本掌握信息系統開發的過程和方法，初步具有正確使用、管理和組織信息系統的能力，培養學生具有將管理理念融入管理信息系統中的能力，使學生對信息系統的理論和在林業中的應用有較深刻的了解，使之成為信息社會的中高層管理者。
5 其他信息技術課程。除了上述的信息技術課程之外，公選課程中還設置了“高級語言程序設計”(其他語言)、“動漫技術基礎”、“網絡技術”、“網頁制作”、“數據庫原理與技術”等課程供林學學生進行選修。學生可以根據自己的興趣和愛好選擇適當的課程進行學習，從而提高自己的信息技術素質。
(二)非信息技術課程中的信息技術教育
在目前的培養計劃中，由于課時限制的原因，學科專業基礎平臺和專業必修課程中沒有(也沒有必要)設置專門的信息技術課程。教育部要求計算機教育應貫穿于整個大學教育，做到學習期間不斷線。在教學管理上讓講授專業課的老師參與信息技術不同層次課程的教學研究，在專業課程教學中體現信息技術的教學內容，有助于課程體系的建設、發展和完善。
在信息技術課程學習過程中，學生不知道信息技術能在林業中干什么，有什么用。對于林學專業的學生來說，要學習如何通過信息技術來解決林業問題。如果只是單純地學習信息技術知識，而不能將其與林業進行充分的結合，學生會感到所學的信息技術知識得不到應用，同時林業信息技術的復合型人才培養目標也不能實現。
因此，值得在非信息技術課程中，如“概率論與數理統計”(第三學期開設)、“測樹學”(第五學期開設)、“森林經理學”(第六學期開設)等，探討如何結合專業進行信息技術教育。
1 microsoft office的深入學習。在大一的“計算機與信息技術應用基礎”課程完成之后，學生對word的文字處理基本操作、excel的制表、繪圖和計算等基本功能和powerpoint演示文稿的基本操作已有了基礎的認識，但是還有很多的菜單和功能不清楚，認識還很粗淺，離社會實踐要求有一定距離。需要在以后的課程學習中繼續加強使用和體會，以掌握更多的技巧。
在專業課程中要求學生按照教師提供的文檔格式在計算機上寫出實驗報告和作業；安排學生上講臺做讀書報告等，使他們進一步熟悉word和pow—erpoint的菜單和功能，按照預定目標編排出圖文并茂的文檔，提高學生的排版能力和演示文稿的水平。
為了深入學習excel，授課老師可以通過安排適當的教學內容和實驗項目，將excel功能很強的函數、圖表、統計與工程分析功能逐一結合實例具體說明其操作步驟、計算方法和計算過程，比如“概率論與數理統計”中的一元回歸分析、方差分析、t檢驗、統計量的臨界值等內容；“測樹學”中一元材積表的編制、樹高曲線的繪制等內容；“森林經理學”中一些圖表的繪制、線性規劃問題等內容。通過類似的學習，使學生感覺到自己所學的信息技術能真正地解決林業上的實際問題，增強其成就感，從而不斷激發學習興趣，提高林學和信息技術水平。
2 高級語言程序設計的深入學習。提高學生的編程能力不是一朝一夕就能完成的，而是一個長期訓練的過程。學生反映在通過計算機二級考試以后編程能力不但沒有提高，反而很快就把原來學習過的程序設計內容都忘記了。因此，教師要根據學生的具體情況，在相關的專業課程教學實踐中結合編程練習，采取切合實際的教學方法，不斷的積累總結經驗，以達到預期的教學目的。比如“測樹學”中一些常用算法就可以結合高級語言程序設計來編程實現，可以根據學生的編程水平，從易到難地選擇安排單木材積測算、林分蓄積測算、林分出材量及板方材材積計算、生長量計算、擬合模型參數計算、一元材積表編制、地位指數表編制等編程內容。
3 遙感和地理信息系統的深入學習。遙感和地理信息系統技術已在森林資源管理上得到廣泛應用，正逐步普及到市(縣)林業局和林場管理上。由于遙感獲取大尺度數據的能力，地理信息系統強大的空間管理分析能力及森林資源所具有的分布的時空特征，在林業信息化建設中，遙感和地理信息系統已成為林業信息化建設的不可缺少的工具。
在遙感和地理信息系統學習完成后，可以在“森林經理學”(第六學期開設)課程教學中，突出遙感和地理信息系統在森林資源經營管理中的應用。比如，在森林區劃和森林調查章節中，講授gis的數據采集和數據編輯功能。在森林采伐、經營方案、森林資源動態、森林景觀動態等章節中，講授gis的空間分析功能。在綜合實習時，利用實時的遙感圖象作為森林資源的主要信息源，采用gps作為地面控制點的手段，對地形圖進行矢量化，以arcgis為軟件平臺，進行某個林場的森林資源gis空間數據的制作，包括森林林相圖、各種專題圖、森林資源統計表的生成和森林經營方案的編制，并利用兩期數據，進行林業土地利用變化的動態分析，進而使學生切實提高信息技術在林業中的應用能力。
轉貼于中國
(三)非課程教學中的信息技術教育
對林學專業的學生進行以計算機能力為主的信息技術教育重點要依靠課程教學和實踐，教師要注重引導學生在學習時掌握基本理論和方法，做到觸類旁通，同時更要注重培養學生今后繼續獲取知識的能力。信息技術相關課程的教學與其他課程教學一個明顯的區別就是要給學生提供充分的實踐機會，這樣才能把信息技術理論和知識變為一種熟練的技能，才有可能把信息技術熟練地應用到林業中去。但是，僅依靠課程教學和實踐來提供學生足夠的實踐機會是不可能實現的。在每一屆學生中，總有少部分學生專業知識扎實，且對信息技術的興趣極大。對于這樣的學生，要充分挖掘他們的潛力，積極利用非課程教學環節展開多層次、多方位的重點培養。中國
在近些年的實踐中，我們主要是利用了畢業設 計(論文)、科研實訓(學生課題和教師課題)和實驗室開放項目3個教學環節。在這3個教學環節中可以選擇遙感在林業上的應用、地理信息系統在林業上的應用或程序設計開發一個管理信息系統等大型實驗對學生進行信息技術的較高層次的培養。
1 畢業論文。畢業設計(論文)是實現林學本科信息技術人才培養目標的重要教學環節，也是最后一個教學環節，為了更好地發揮畢業設計(論文)對學生信息技術能力提高的作用，同時減少學生找工作與畢業設計(論文)的沖突，我們于第六學期末就完成學生的畢業選題工作，學生在教師的指導下早早地從暑假就開始畢業設計(論文)工作。
2 科研實訓。浙江林學院設立了“大學生創新人才培養基金”，每年撥出專款用于大學生科技創新活動，使學生在導師指導下，接受較為嚴謹的科研工作訓練，開展一些初步探索性的研究工作。每學期進行一次大學生科研訓練計劃項目申報，學生圍繞一個課題自由組合組成科研小組。所申報的項目要求有一定的創新性，對學生某方面的能力有所鍛煉，并具有實際應用性或現實意義。教師利用大學生科研訓練計劃，指導學生申報信息技術在林業上的應用等相關項目，或者允許學生直接加入到指導教師的相關科研課題中進行研究。這樣的科研實訓，使學生有接受科學研究訓練的機會，有利于信息技術能力的提高。
3 開放實驗室項目。浙江林學院于2006年設立實驗室開放專項經費，支持開放實驗室項目，允許學生進入實驗室，給學生創造了實驗活動的環境。教師根據培養林業信息技術人才的要求，提出合適的實驗室開放項目，向學校教務處提出申請，教務處批準后公布開放實驗室項目清單并組織學生申報。學生以小組為單位，根據實驗項目的不同，小組人員由學生自由組合，自己選擇已公布的實驗項目，向開放實驗室提出申請，實驗室批準后即可著手實施。
相對于課程教學而言，這3個教學環節在信息技術培養方面有其優越性。第一，前者是以教師為主，后者是以學生為主，教師不是前臺的講解，而是變為幕后的指導，整個教學環節以學生為中心而展開。第二，學生更為主動，學生自主選擇題目作為自己的畢業設計、科研課題或開放項目，更有利于發揮學生的主觀能動性。第三，后者對林業信息技術的綜合性更強，要求更高，要求學生花費相當的精力和時間來掌握相關的知識和技能。
三、結語
關鍵詞 防震減災 遙感地質學 教學改革
中圖分類號：G424 文獻標識碼：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減災高等教育為主的新升本科院校，學院2008年開設地質學專業，該專業于2012通過教育部本科專業合格評估。地質學專業是我院培養防御地震與地質災害專門技術人才，以防震減災為特色的專業。“遙感地質學”是一門將遙感技術與地球科學結合在一起的應用性很強的課程。①目前國內各地質類院校紛紛開設了此課程，教學內容由遙感原理理解、遙感圖像分析和遙感應用三部分組成，學院自2010年開設“遙感地質學”課程以來，教學內容設置和其它地學院校毫無差異，沒有突出防震減災專業特色。為防震減災類專業設置的遙感地質學課程，它的教學內容和重點都應該和其它院校的該課程有所區別，要求學生不僅要掌握遙感技術的基本知識以及遙感技術在基礎地質中應用，還要求學生深入地了解遙感技術在防震減災方面的應用，包括利用衛星遙感影像對活動構造與地震構造的解譯識別，利用紅外遙感、InSAR在地震監測的應用以及高分辨率遙感數據的地震災害應急和快速評估。遙感地質學作為防震減災類專業的一門專業必修課，在對學生的培養中起著至關重要的作用，其教學內容和教學方法也需要在傳統遙感地質學教學上有所改進，才能適應防震減災類專業人才培養的需要。
本文將從教學內容、教學方法和手段等幾個方面入手，并結合我院實際情況來闡述防震減災類專業遙感地質學教學改革的總體思路。
1 教學內容改革
1.1 與時俱進更新教學內容
教材是知識系統性的總結，也是教師進行教學的基本材料。表1統計了我國20世紀80年代該門課的教材出版情況，從表1可看出專業教材的出版周期較長，而遙感技術發展速度非常快，在地質學中的應用也向立體化、多層次、多角度、全方位和全天候方向發展，從而使教材中的內容具有明顯的滯后性，很多最前沿的新技術方法和新知識應用案例沒有實時寫入教材。學院2010年開設遙感地質學課程以來，根據當時教材出版情況，選用1994年朱亮璞編寫的遙感地質學。隨著20多年遙感的快速發展，特別是進入21世紀后，高分辨率衛星的頻繁發射，出現了多種類型的高精度遙感數據以及相應配套的數據處理軟件和方法，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，需要教師查閱資料補充教學。2015年底遙感地質學作為校級重點課程來建設，通過課題組老師的商議決定從2016學年開始更換為最新出版的2013年田淑芳主編的遙感地質學。即使是更換了新教材，隨著航空業的發展，每年都新增不少類型的遙感數據、處理方法及新的應用，需要授課老師與時俱進地更新教學內容才能取得更好的教學效果。
1.2 科學構架以防震減災為特色的教學內容
由于防災科技學院地質學發展的歷史較短，沒有專供防震減災專業使用的《遙感地質學》教材，前幾年的課堂教學也基本按照教材的前八章來講授，沒有突出防震減災的特色教學內容。因此今后的教學應從國內外遙感技術在防震減災應用相關的重要的學術期刊、研究項目等參考資料中精選出遙感圖像分析和遙感應用兩部分教學內容，從而構建出服務于防震減災專業的科學合理的遙感地質學課程體系和教學內容。引導學生課下時間主動查閱在防震減災研究領域中遙感技術應用的相關資料和文獻實例，開闊學生的視野，培養學生自我查閱資料的能力和學習的主動性，從而提高學生的綜合素質。并以“寬口徑、厚基礎、重素質”為原則，選取能夠激發學生獨立思考能力、解決實際問題和創新能力的地震遙感發展前沿動態的教學素材，倡導學生以多種形式參與討論與防震減災相關遙感地質學問題。
1.3 改革實驗教學體系和實驗教學內容
實驗教學是遙感地質課程教學的重要組成部分，也是學生實踐技能培養的關鍵環節，②通過實驗教學環節，使學生們真正掌握應用遙感技術解決地學問題的工作原理、方式和流程等。我院地質學專業從2010年開設“遙感地質學”課程，2013年建成地貌第四紀與遙感實驗室，同年秋季學期開設遙感地質學實驗教學內容，實驗項目是參照其他院校同類課程所開設的，現階段教學體系只包括10學時的實踐課，內容包括立體鏡的使用（1學時）、典型航片的地貌解譯（1學時）、ENVI軟件的使用（4學時）、巖性和斷裂的解譯（4學時）。由于沒有結合本校的地質學專業服務于地震行業的特色與學生的實際和社會需求來進行，因此實驗教學的效果不佳。2016學年課題組重新修訂教學大綱，實驗學時由現階段的10學時增加到16學時，在原有的實驗內容上了增加利用衛星遙感影像對活動構造與地震構造的解譯識別（2學時），利用紅外遙感、InSAR在地震監測的應用（2學時），高分辨率遙感數據的震害調查、應急和快速評估（2學時）。
2 教學方法和手段改革
教學內容是選擇教學方法和手段的依據，遙感地質學課程教學內容集傳統理論文字知識和大量現代遙感圖像為一體，針對理論文字進行闡述應選用傳統教學方法，而針對現代遙感數據應用于防震減災專業則需要采用現代教育技術。因此該課程教學過程中需傳統教學方法和現代教育技術兩者互相結合，互相補充。
2.1 創設問題情境，實施啟發式教學
教師應在課堂中采用講授法和師生專題研討法來改變傳統的填鴨式教學，為了實施啟發性教學，教師在課程的不同階段創造性地設計一些學生力所能及的問題，激發學生的學習積極性。例如在講第二章遙感物理基礎時可以提出“遙感圖像上的顏色和地物是一一對應關系嗎？”“為什么？”這種開放性的問題，可以激發學生的想象，讓學生從遙感的基本原理去思考問題。實踐證明學生都能基本抓到問題的要點，最后將不同章節的內容聯系起來，回答了這個問題學生就能把第四節地物波譜特征、第三節遙感常用波段設置和第五節遙感圖像色彩三節內容有機的聯系在一起。理解這三者的關系也就為后面遙感目視解譯打下基礎，在后續的遙感解譯中學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有關也和所選數據的波段有關，通過這種創造性的設置問題，大大提高了教學效率。
2.2 利用計算機網絡技術平臺，豐富教學手段
隨著現代網絡科技的快速發展，應利用多媒體與現代動畫技術相結合來進行遙感地質學課程教學。針對遙感地質學中的遙感理論部分的重點和難點在教學方案設計時除了利用多媒體技術圖文并茂地進行講解外還可采用現代動畫技術進行展現；針對遙感在地質上應用部分，應設計與理論教學內容相匹配的計算機解譯分析專題，取代當前簡易的紙質衛星影像的手工解譯。應利用一些免費的高分辨率衛星圖片例如Google Earth來獲取教學數據，同時收集與活動斷層研究、地震震害評估、區域調查及地震預報中發揮重要作用相關的遙感地質學教W信息。計算機網絡技術是豐富教學內容的主要手段，也是提高學生對具有防震減災特色遙感地質學的興趣和加深學生對地質現象理解的重要途徑。
2.3 實施多元化考核方式，合理分配考核權重
以轉變觀念為先導，樹立以就業為導向、以能力和素質考核為中心的課程考核觀念，全面考核學生的能力和素質，突出能力本位，真實反映學生應用能力的培養水平。③遙感地質學是一門理論與實驗相并重的課程，理論是基礎，實驗是重點，傳統的卷面考試對理論內容部分考核效果較好，而實驗部分筆試卻很難考核出學生對知識的掌握能力，需要加強學生的動手能力的考核。因此，在課程考核方面，考慮從原來的單一的理論考核轉變到采取“平時成績30%+實驗技能30%+期末考試40%”相結合，在考試內容上注重基礎理論和能力的結合。通過實施多元化考核方式，以考核促教學，形成“教、學、考”的有機互動，從而達到更好的教學效果。
3 結束語
遙感地質學作為防震減災專業的專業必修課程，需要全面深入地進行教學體系改革，其內容應實時更新并突出防震減災特色，同時應加強實驗教學和建立完善的實驗教學體系。此外通過教學方法與手段改革，高清晰度的航片衛片資料的使用，激發學生對遙感技術理論學習的興趣，自主地參與各個教學環節，改變考核方式使學生更加重視培養空間思考能力和實際操作能力，為今后從事地震監測預測和應急救援工作打下堅實的基礎。
防災科技學院2016年度院級教研項目：地質學專業活動構造遙感信息分析實踐模塊建設研究（JY2016B01）和防災科技學院第九批重點建設課程項目共同資助
注釋
① 張雷，張學娟，柳波.石油特色專業《遙感地質學》課程的教學改革思路淺析[J].赤峰學院學報：自然科學版，2012（22）：232-233.
關鍵詞：教學模式；啟發教學；問題牽引
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）02-0079-03
引言：
我國2010―2020年中長期發展規劃將“高分辨率對地觀測”列為16個重大專項之一，對遙感領域的創新人才具有迫切需求。“遙感圖像處理與解譯”課程是遙感科學領域發展較快的熱門基礎研究方向，具有多學科交叉的特點，是一門理論與實踐、原理與應用結合緊密的課程。
隨著科學技術的發展以及國家對遙感領域人才的需求發展，“遙感圖像處理與解譯”涉及的一些理論不斷完善和擴展，應用案例需要與目前遙感發展主流方向更新；此外，自1999年以來，我國高等教育開始向“大眾化”目標邁進，大眾化的高等教育質量得到廣泛的關注[1]。高等教學改革需求和該課程的特點，需要該課程的教學模式和教學方法不斷改革和創新。教學模式和教學方法的改革是當前高校教學改革的重點方向之一[2]，而且，改革過程中必須加入新的教學理念[3]，加入與人才需求相結合的基礎知識、專業知識、實踐能力等的鍛煉與培養環節。本文研究中開展啟發式課堂教學，從教學形式、教學資源、教學管理等方面開展課程教與學協同模式創新研究與實踐，提升教學質量；以問題牽引設計實踐教學環節，培養學生的科學研究與科技創新能力，為理工學科如何提升教學質量、培養學生實踐創新能力的教學模式提供有意義的借鑒。
一、啟發式的課堂教學，提升學生課堂參與度與知識掌握度
在教學過程中進行教學設計，充分發揮學生的主觀能動性和學生深度學習的潛力[4]。在課堂教學過程中，主要采用啟發式教學；課程改革后學生主要通過課程中心的課程資源進行主動學習基本理論、方法，課堂上主要進行重要知識點強化以及問題凝練、解答和主題討論。課堂教學模式主要包括：（1）充分利用網絡平臺與學生進行互動，并根據學生學習過程中的反饋進一步優化教學方法和教學模式；（2）充分利用多媒體和主題討論形式，深入淺出地以主題的形式講解主要理論知識的應用，并根據學生們主題討論的思路和知識運用情況，進一步優化教學設計；（3）充分利用科研成果，作為應用實例進行課題教學，進一步推動教學模式的延展與深入。在以上研究與實踐的基礎上，提升學生主動學習、批判學習的能力，同時能夠有效掌握相關理論知識和實際應用情況，提升學生的知識掌握度。如圖1所示。
1.結合學校網絡平臺。充分利用我校的課程中心的課程網絡平臺，結合與傳統教學的互補關系，研究課程“課堂教學-網絡互動”的教與學協同模式；我校的基于網絡平臺的課程中心能夠實現課程課內、課外資源共享，同時能夠與學生互動，該平臺為提升課程學生的參與度提供了有效的支撐。在教學過程中，將課題理論內容和應用內容延伸，在我校的課程網絡平臺以提問的形式和日常生活實例的形式啟發學生進一步閱讀文獻，進一步深入思考，并歸納總結提交網絡平臺，實現基于網絡平臺的啟發式教學，并針對學生反饋、問題凝練等在課堂上進行重點問題解答，提高學生主動思考和課堂互動的積極性，提升學生課堂理論知識和應用實例掌握度。例如，結合遙感系統誤差分析，給出遙感成像系統的成像質量評價如何評價？結合遙感數據處理方法，給出如何將所學的遙感圖像特征提取方法應用到植被生長狀況監測？等等。
2.多媒體和“圓桌”討論相結合。充分利用多媒體技術和“圓桌”教學討論手段，研究課程的“理論應用-實例互動”啟發激勵與交互教學的教與學協同模式；在教學過程中，課堂學生的積極參與到課程中，能夠提升學生對課程內容的理解和知識的掌握度，為了實現這一目標，將多媒體與以“圓桌”形式的主題討論相結合。結合在網絡平臺給出的主題，學生們課下查閱文獻、延伸閱讀，課堂上多媒體展示、分組討論；此外，課程的理論知識與工程實踐相結合、原理與應用實例相結合以多媒體課件的形式給出，并以“圓桌”形式的課程理論要點和應用案例進行討論、分析。通過以上兩種方式提升學生在課程中的參與度和知識掌握度。例如，給出主題討論的題目：“圖像處理濾波方法有哪些？請利用一種濾波方法進行遙感數據處理，并說明實現過程以及應用效果。”學生根據主題題目進行文獻與參考書的擴展閱讀，然后總結并利用多媒體進行展示，從而鍛煉學生文獻總結、知識歸納與綜合運用、語言表達等能力；然后以“圓桌”分組討論的形式結合主題和多媒體展示進行提問與討論，從而提升學生課堂的參與度以及對基本理論方法的深入理解與綜合運用能力。
3.科研成果應用案例。充分利用專家優勢資源與科研、工程研究成果，研究課程“課題教學-專題研討”的教與學協同模式。提升知識綜合應用的能力。以科研成果作為應用案例進行講解、討論，有助于學生能夠有效地掌握理論知識以及了解如何應用基本原理、基本方法等解決實際應用問題，理論應用內容則通過與科學研究、工程任務相結合的應用實例給出，并根據該學科技術發展不斷更新實例內容，將最新研究成果與學科動態融合進來，激發學生對專業與課程的興趣，掌握理論知識的應用領域，提高學生的主動性，提升學生將基本概念、基本理論和基本原理運用到實際的、復雜的具體情境中的能力。
例如，在課程教學過程中，利用礦產資源調查應用中的遙感數據進行礦物類型分類項目的科研成果作為應用案例，該應用案例主要包括從獲取的原始遙感影像進行輻射校正、幾何校正、圖像增強以及圖像分類等處理，涉及了課程講述的主要基本原理與技術方法，同時是利用在軌衛星數據進行處理，并綜合考慮載荷特性和應用需求，是科研成果與課程教學有機結合的典型的應用案例。這個過程不僅能夠有助于學生對科研過程有了解，而且有助于學生針對科研成果應用案例進行知識的綜合應用，提升對知識的理解深度和應用方法。
二、問題牽引的實踐教學，培養創新能力
結合課堂教學，開展實踐教學工作，使學生進一步鞏固理論知識，提升動手能力。目前，高校中的實踐教學多是觀摩或簡單的動手實踐，很少是從實際問題中提煉實踐內容[5]，因此，本文研究過程中并課程在教學改革實踐中，分三個層次由淺入深地開展實踐環節，以實際科學問題為牽引設計實踐教學內容，或由學生提出問題設計實踐教學內容，深化學生對問題解決方式等的理解以及鼓勵學生對較為復雜、深層次的問題進行挖掘和嘗試解決，從而有效地培養學生的創新意識與創新能力。如圖2所示，主要包括基本技能實踐環節、課程設計實踐環節、科研訓練實踐環節等不同難易程度的三個層次，使學生具備將理論知識和專業知識應用到基礎研究和工程任務中的能力。
1.基本技能實踐環節。打破傳統教師設計實驗，學生簡單實現的實踐教學模式，以專題實驗與應用實驗的形式擴充實踐教學環節，充分調動學生積極性，避免了冗長、枯燥的課堂教學方式；開設大量的讀圖以及圖像應用等課程實驗環節，并在授課過程中不斷更新遙感圖像的類型與種類，根據學生反饋的問題和遙感相關專業的數據源更新，在滿足基本技能實驗目標的前提下及時更新和修正實踐教學內容與方法。
課程改革和實踐過程中，基本技能實踐環節進行讀圖的環節進行了最新高分辨率的國產衛星數據，主要包括我國資源一號02C數據和高分一號數據，進行目視判讀和基本的圖像讀取、顯示、統計特征計算等實踐。學生在應用最新圖像的過程中了解圖像特點、掌握遙感數據處理軟件基本操作、目視解譯基本方法等，并且能夠了解我國衛星發展趨勢以及我國高分辨率對地觀測重大專項的前沿成果以及對遙感相關領域人才的需求。
2.課程設計實踐環節。在基本技能掌握的基礎上，通過軟件操作、自主編程等方式開展課程設計實踐。實踐過程中只規定實驗目標與實驗內容，采用學生自主學習、自主創新的模式，學生根據實驗目標自主設計實驗，教師對學生完成實踐環節的過程進行輔導，確保實驗內容以及相關的學習內容順利完成。
課程設計實踐環節的實驗目標為掌握遙感圖像處理的基本原理和方法，實驗內容包括數據預處理、特征增強、數據分類。課程改革和實踐過程中，由原來的任課教師指定題目改革為由學生根據實驗目標和實驗內容進行自主設計實驗，自擬題目，遙感數據處理軟件二次開發或VS2010以上環境編程實現，在算法實現與編程調試過程中，學生能夠自主查閱相關文獻、更加主動地了解實驗內容，掌握遙感圖像處理算法開發過程，提升學生的遙感圖像處理能力。
3.科研訓練實踐環節。結合科研與工程實際應用，設計包括基礎實驗和自主設計實驗內容的綜合實驗，并與畢業設計相結合進行科研訓練，主要包括前沿性的綜合實驗訓練、設計與論文的綜合訓練等，對學生的學習能力、團隊合作能力、創新能力進行全方位培養。該類的科研訓練實踐環節在之前的教學中是沒有的，導致學生繼續深造后，基本的科研方法都不掌握；直接就業工作的同學知識體系不能適應實際工作。因此，基于上述問題，通過把實踐學習設置在復雜的實際工程實踐問題中，通過解決實際的科學研究中的技術問題，使學生學習隱匿于其中的基礎理論和科學知識，形成解決工程實際問題的技能，并培養自主學習、獨立科研的能力。
課程改革和實踐過程中，給出與遙感圖像處理相關的科研訓練實踐題目，學生需要自己查閱文獻，擬定需解決的關鍵問題以及設計技術方案，并且根據技術方案進行模型、算法開發，最后用實際的遙感圖像進行驗證分析，并撰寫相關論文，完成多媒體展示、軟硬件演示等。整個過程教師和助教以問題引導的方式進行輔導，加強學生自主設計、獨立科研能力的訓練，從而有效地提升學生解決科學問題和工程實踐問題的能力。
三、小結
“遙感圖像處理”課程之前主要以講授為主，實踐環節是傳統的操作實驗，學生課程參與度不高，且很難滿足目前對遙感相關專業學生解決實際問題能力的人才培養的需求。針對上述問題，開展了課程教學改革與實踐，在該過程中，利用網絡平臺、“圓桌”主題討論與多媒體展示結合、科研成果應用案例等形式開展啟發式的課堂教學，提升學生課堂參與度與知識掌握度；由學生根據實驗目標和實驗內容自主設計實驗，分基本技能實踐環節、課程設計實踐環節、科研訓練實踐環節等三個層次由淺入深地開展實踐環節，以實際科學問題、工程問題為牽引設計實踐教學目標與內容，充分發揮學生的主觀能動性，加強學生解決科學問題、工程問題的能力鍛煉與培養。通過課堂教學與實踐環節的教學改革，提升學生在課程中的主動權、主動性以及增強學生對遙感圖像領域前沿發展與問題的了解，培養學生解決復雜科學問題與工程問題的能力以及創新能力，滿足相關專業與領域的緊缺人才需求。
參考文獻：
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The Teaching Reform and Practice of "Remote Sensing Image Processing and Interpretation"
LI Na，ZHAO Hui-jie，ZHANG Ying
（School of Instrumentation Science and Opto-electronics Engineering，Beihang University，Beijing 100191，China）
關鍵詞：教改；遙感；農業院校
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）09-0059-03
遙感是農業高等院校一些專業（如資源環境與城鄉規劃、土地資源管理、農業資源與環境、環境科學等）的本科生必修的專業核心課程。遙感技術已經廣泛應用于社會生產的各個領域，培養遙感應用型的高級技術人才非常重要，但目前農業院校的遙感課程的教學體系、教學內容和教學方式難以適應遙感技術的快速發展，存在不少問題，使培養的人才與社會產生脫節。
一、農業院校遙感教學存在的主要問題
1.遙感課程理論多而雜、抽象化等特點，抑制了學生的學習興趣。遙感技術具有理論抽象、知識點龐雜的特點，其多學科交叉，基礎知識面廣而雜，技術性和實踐性較強且多應用于大型項目。農業院校的本科生一般是第一次接觸，缺乏與課程相關的預備基礎知識和背景知識，學習遙感課程太抽象，實際生活中也很難接觸到遙感應用方面的項目，這樣會導致學生覺得遙感課程“遙不可測”，具有一定的距離感和陌生感。另外，遙感課程在農業類院校中一般屬于專業基礎性學科，得不到足夠的重視，以及學時不多等原因都在一定程度上抑制了學生的學習興趣。
2.教材內容過于突出前沿科學，忽略了其應用性。現在的農業院校遙感教材已經采用國家農林類普通高等教育“十一五”、21世紀規劃教材，雖然教學內容進行了更新，基本上不存在以前的內容過于陳舊的問題，但仍然出現不少問題。主要存在教學內容過于突出其前沿科學以及發展趨勢，導致部分教學內容或過于深奧，或與農業類等相關專業的結合性不大，在農業院校等相關領域中幾乎應用不到；如“微波遙感原理”深奧難懂，在農業院校相關專業幾乎很少用到；又如“高光譜的影像分析”過于深奧，對于遙感課程學時很有限的農業院校本科生關聯系不多且過于深奧。現在國民生產的各領域中廣泛應用的遙感技術或結合性較強的教學內容，很少有教材提及或提及極少。如近年在災害監測中廣泛應用高分辨率的QUICKBIRD、WORLDVIEW衛星數據WORLDVIEW；又如在農業中應用較多的測定地物光譜儀的設備和我國“北京一號”小衛星在北京近郊農業監測中應用等內容卻無體現。脫離生產實踐與應用的前沿技術，就像是沒有方向的深海之舟，與農業類院校本科生的教學宗旨與教學目標背道而馳。
3.教學手段不夠豐富，學生參與不夠，缺乏學習熱情。農業院校遙感課程雖然普遍使用了多媒體教學技術，但仍是以教師講授為核心，缺乏形象教學必要的教學手段與輔助教學資料，很少有本科生參與教師的科研項目或大型的工程應用項目。由于時間等種種原因，也很少本科生參加課內外的遙感應用的體驗與交流報告，缺乏學習遙感課程的源動力與熱情。
4.現有的考試制度抑制了學生的創新。現有的考試制度以考試為主，側重卷面成績，試卷考核方式很難考驗學生對理論體系的系統性掌握、知識點的內在聯系以及實際技能的掌握程度與應用程度。農業院校的遙感實驗課程學時設置少，實驗個數少，實驗成績占課程成績的比重不大，一般隸屬于遙感課程理論教學的一部分，很少單獨開設，實踐環節教學得不到足夠的重視，且多側重實驗報告成績，忽視了實踐環節學生能力的表現。現有的課程成績構成缺乏討論、專題制作、文獻檢索、學習報告等多手段，在一定程度上抑制了學生參與的積極性和主觀能動性，導致學生自主學習的熱情不夠，缺乏創新的激情。
5.實踐學時偏少，缺乏針對農業院校的上機教材。遙感實踐課程少，難以培養學生的感性認識，動手能力的提高更是無從談起。目前，與遙感課程配套上機的教材多是針對高等院校測繪類專業，缺乏與農業院校遙感課程配套的上機實驗教材，市場上偶見農業院校專用教程，在內容的設置上與上機實驗數據或樣例數據方面卻與測繪類專業并無多大區別。農業院校類本科生感覺不到遙感實踐與專業的相關性或結合性，無法滿足農業院校專業學生的實踐教學的需求。
二、教學改革的基本內容與途徑
1.教學內容的完善與改革。（1）教學內容的設置應重點突出。在農林院校遙感課程學時很有限，而遙感技術體系本身內容非常龐雜，教學內容與學時的設置除了體現理論的系統性，一定要注重各部分內容的內在的邏輯聯系，突出主要內容和重要內容，必要時，應進行取舍。使學生對整個教學有一個比較宏觀、層次清晰的印象，能夠抓住遙感主要的原理和難點內容。農業院校的遙感課程主要內容包括航空像片與遙感相關的基本概念、地物的反射光譜特性、航空攝影測量的基礎知識、遙感圖像的像點誤差、航空攝影測量的內外業、衛星傳感器數據、遙感圖像的目視判讀與調繪、遙感數字圖像處理原理與操作技能，以及遙感技術的應用案例，尤其是在農業領域的應用實例。（2）根據應用情況對前沿性內容取舍。現在很多教學改革過于突出課程的前沿性內容，但受到學時的限制，很難與生產實踐或專業聯系起來，學生感覺很陌生、很抽象，教學效果甚不理想。農林院校的遙感課程學時一般都很有限，在突出課程內容的系統性和重點內容的前提下，對于前沿性的內容，可結合授課專業情況進行靈活調整。若在相應專業領域中很少應用的可略講或不講（如微波遙感、高光譜）；若在相應專業領域實踐中有應用或應用較多的（如在農業和土壤學科應用較多的便攜式地物波譜儀），可側重于先進的儀器以及在科研或生產實踐中的作用與功能。這樣學生既不會感到深奧難懂，又會覺得該課程很貼合實際需求，這樣就可在有限的學時取得較好的教學效果。（3）實驗內容的調整。遙感課程實驗內容的設置應與基本理論、基本方法相呼應，突出其主要技能、實踐技能，平衡傳統方法與現代作業方法，采用的實驗器材或軟件應與當地生產部門基本保持一致，若有條件應盡量將實驗課單獨開設。遙感技術在實際作業中，數據源以及產品都是采用遙感數字圖像，因此，傳統的遙感課程實驗內容應根據行業發展情況適當地刪除過時的實驗，保留主要的遙感實驗外，應盡量根據授課對象的就業方向、科研情況以及學時情況選擇性地增加設置遙感數字圖像處理的實驗內容與課時數，如“熟悉ERDAS或ENVI遙感圖像處理軟件的基本操作”、“遙感數字圖像的增強處理”、“遙感數字圖像的幾何處理”、“遙感數字圖像的計算機自動分類”。
2.教學手段與教學方法的改革。（1）從興趣點或生產應用入手展開教學。由于遙感課程理論知識點多而雜，在教學內容的組織上可從學生感興趣的知識點入手，適當引用遙感在測繪、國土、農業等重要部門的一些視頻資料。闡述基本原理與基本方法時注重加強學生思維的引導，主要內容與重點內容可采用精講、細講，生產中不常用的原理與方法采取學生課外自主學習為主，遙感在實踐中應用可采取具體案例分析，這樣既可保證激發學生學習的興趣，在面上對遙感有全面的把握，又可在重點內容上有所深入。除了現代常用的多媒體教授的教學方法，可布置與課程內容相關且很有趣的課外小作業，如可通過讓學生在Google Earth上查找校舍或旅游目的地的方式對衛星遙感數據的認識。（2）制作遙感教學輔助材料。遙感教學輔助材料包括航空圖像與衛星遙感圖像樣片的制作、各類教學視頻的制作、試題庫與習題庫的制作、遙感精品課程在線網址的收集，完善各種網絡教學資源庫的建設等。將生澀難懂且方便用于直觀教學的遙感圖像的分類與遙感圖像的解譯標志等內容制作教學樣片，如可將全色圖像、紅外、彩紅外、多光譜等航空像片與各種常用的衛星遙感數據制作樣片，形象而直觀，易于理解與記憶。對于比較抽象、生活中接觸較少的知識點用于制作1～5分鐘的輔助視頻，如航空拍攝的過程、衛星遙感以及傳感器的工作原理等。將近年來遙感技術應用于現實生活中有影響力的重大事件的新聞視頻片段制作教學視頻資料，如“國土部：用衛星遙感圖片嚴查違法用地”、“我國‘北京一號’、‘小衛星’監測北京近郊農作物長勢”、“汶川地震前后遙感圖像前后對比”等新聞視頻片段。教學輔助材料在有些教學內容方面可發揮很大的教學作用與效果。（3）重視遙感技術應用案例分析。一般農業院校的遙感技術的應用所占學時極少，與專業結合性不夠。一般只是泛泛地提到或者一帶而過，沒有具體的案例或應用視頻，學生缺乏對遙感技術實際應用情況的了解。可根據授課對象與專業方向選擇教學輔助材料，根據授課對象及專業方向播放其相關內容，重點分析應用案例。如面向土管專業授課時可側重土地資源調查與土地執法的案例分析；面向農資專業時，可側重農作物長勢監測與估產、光譜反射率的野外測定與分析等案例分析，面向環境類專業，可側重環境監測與災害監測的案例分析。（4）實現教學手段的多元化，激發學生學習熱情。除了常用的多媒體教學與板書等教授方式外，還可適當采取學生教學的方式，加強與學生互動交流，提高學生自主學習的能力。利用課前與課間的時間或借助網絡平臺，與學生進行充分交流，及時掌握他們的興趣、學習難點以及就業意向等，因材施教。利用國家、省和校級精品課程建設的成果，建立網絡實踐教學平臺，實現網絡互動式教學，設置“課件下載”、“實驗報告上載”、“答疑”、“FTP”等功能。可借助與測量學等課程的重疊交叉知識，進行觸類旁通式的教學。通過小型專題報告的形式，促使學生課外收集文獻資料學習實踐應用性強、與專業結合緊密的內容，擇優以多媒體的形式課堂交流并點評，并作為學生課程考核的一部分，有意識地將教學內容與科研、就業與生產項目管理等結合起來，引導學生自主學習，激發學習的創造性。
3.建立考試制度的改革，提高其學習的積極性。進行課程考試制度的改革，改進考核方法，建立考察學生全面素質的考核體系、建立科學的考察學生綜合知識、綜合素質、綜合能力的實踐考核體系，采取靈活多樣的考試方式。在課程考試構成增加小型專題報告制作、文獻檢索與總結等，理論環節可增加課堂互動環節（如提問、討論等）考核的比重；實踐環節可強化動手實踐與儀器操作的考核，淡化實驗報告等書面成績。通過建立考試制度的改革，促進學生積極學習。
三、教改效果分析
近年來遙感課程改革探索初步取得較為明顯的成效，具體表現在以下幾個方面。
1.學習態度的改變。學生對教學內容的興趣和注意力明顯提高，課堂互動變得更為積極，課外自主學習的激情提高，教學氛圍良好，“教與學”變成了一件較為愉快的教學活動，學生對遙感方向的學術報告與畢業論文選題感興趣的人數明顯增加。
2.學生對遙感教學的評價。每學期都對全部遙感課程進行教學評估，學生無記名網上評教，結果表明總體優良。說明學生對于教學內容與教學形式是認可與肯定的。
3.學生的收獲。國土資源管理、農業資源與環境等專業分別成立了興趣小組，在老師的指導下能夠獨立完成校級創新型實驗項目。學生的動手實踐能力明顯得到鍛煉與提高，有機會參與到多項遙感技術應用的工程項目，特別優秀的學生能在測繪遙感相關的事業單位就業。也有本科生在國內的學術期刊上公開發表遙感領域內的科研論文。
雖然筆者針對農業類院校的遙感課程實踐教學改革進行了探索與實踐，然而，許多問題有待進一步探討，諸如教學平臺的完善、教學形式的改進、產學研實習基地建立、專業實踐素材庫的建立等。面向未來，我們需要更好地根據社會需求，積極進行遙感教學課程改革，為社會培養出更多的遙感應用型的高級人才。
參考文獻：
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關鍵詞：精品課程；中國地理；課程流域系統；培養創新性人才
一、課程教學理念
北京師范大學“中國地理”課程的教學理念強調學生參與和師生互動，以學生為本，重視創新性人才的培養。教師對學生不僅要“授之以魚”，更要“授之以漁”，因此注重學生的興趣和對學習過程的參與，引導學生關注事物發生的起因和過程(why and how)，留給學生探究性思考、參與和交流的空間，強調支持與引導。
1、“培養創新性人才”的理念
創新性人才的培養是一個系統工程，每一個教師都承擔著培養創新性人才的歷史責任。我國長期以來，本科生科學研究主要是通過本科生畢業論文(設計)、生產實習等教學環節，及一些社會實踐活動來實現的，具有一定的局限性。在“中國地理”精品課程的建設中，教師以學生為本，為學生科研能力的培養給予啟蒙，以學生能夠進行自主、主動及課外學習、研究提供思維空間和操作平臺為己任。創新思想和創造能力的培養貫穿于課程教學的整個過程。經過多年的教學實踐和研究探索，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體系。主要是依托教師項目和本科生研究課題，吸收并指導本科生研究中國地理問題；通過建立本科生科研實踐數據平臺，為廣大學生提供實踐環境和條件，在此基礎上指導并資助學生撰寫論文，從而實施培養創新性人才培養過程。
2、“流域系統”理念
借用地理中“流域”的概念，將“中國地理”的教學過程分為上游、中游和下游三部分，能量(能力)和物質(知識)通過網絡平臺進行流動和傳輸。與流域中水的流動方向不同，能力和知識在流動的過程中越來越趨于高處，這是因為能力和知識會隨著教師的傳授、學生的消化及師生間的互饋有所提高和積累(圖1)。上游主要體現了教師的儲備過程，即教師對課程與教材的設計能力。中游主要體現了教師講授與學生學習的過程，通過教師講解與學生提問之間的反饋，教師傳授知識的能力以及學生的知識儲備與分析能力等都有所提高。下游主要體現了學生的實踐技能和創新思維的培養過程，學生通過學習后的實踐研究與創新活動，獲得高于課本、高于教師傳授的知識與能力。多數課程教學止于上游、中游的教學目標，而“中國地理”的課程教學設計與實踐，還關注下游，將教學過程貫穿、延展至實現創新性人才的培養目標。課程建設的成效不僅僅體現在教材建設和教師能力的提升，而且還體現在學生能力的提升。
3、“多源信息－多教學環節－師生雙向反饋”理念
“中國地理”課程經過長期的教學實踐，形成了“多源信息－多教學環節－師生雙向反饋”教學模式。“多源信息”是依據“中國地理”學科的區域性、綜合性、交叉性和實踐性四個特征，利用地圖、影像、錄像、文字、數據、實景等多源信息設計的教學環節。“多教學環節”是指依據教學規律和學生認知規律的有機結合，利用多種媒體設計教學環節，包括講課內容、學術報告、討論辯論、作業、面試、CAI、網絡教學以及實習等，
二、“中國地理”課程的上游建設
課程建設的上游是整個流域系統中最初“施動者”，是整個流域的原動力。通過建設一支水平高、結構合理的教師隊伍，依靠全體教師的能力編制立體化的教材，并設計操作性強的教學大綱來實現。
1、高水平的教師隊伍建設
精品課程建設的重要基礎是具有高水平的教師隊伍。教師是課程的建設者和實施者，擁有一流的學者專家型的教師梯隊是形成精品課程的關鍵。某種程度上說，精品課程建設是教師行為，是教師的學術造詣、科研背景、教學技能、人格魅力的綜合體現。培育、擴大“精品”教師隊伍，是精品課程建設的根本任務之一。精品課程要由學術造詣較高、具有豐富授課經驗的教授主講，通過精品課程建設形成一支結構合理、人員穩定、教學水平高、教學效果好的教師梯隊。由于教師的知識結構、知識覆蓋度、創新能力和師德風貌直接決定著課程的質量與水平，因此課程建設也是教學名師隊伍建設。名師可以凝聚成一個高素質的人才組合中心、高水平的學科中心、成果卓著的科研中心，可以支撐起一個著名的課程。
“中國地理”精品課程的教師隊伍建設具有三個方面的特點和優勢：第一，圍繞課程規劃、教材編寫、課程講授、課程網絡建設等具體任務，優化組合教師團隊。分別由院士、教授、副教授、講師和研究生助教相互銜促進學生感官和多種能力的訓練。“師生雙向反饋”則是依據師生互動原理，在教師傳輸教學信息的同時，即時通過各種教學環節接收學生反饋的信息，再反饋于學生。通過不斷地雙向反饋，在互動中完成整個教學過程，從而在有限的課時下，提高單位時間的教學效率，也為教師發掘學生潛力和進一步的重點培養學生提供條件。接完成各項任務，實現老中青相銜接的主講隊伍，形成縱橫交織的穩定的教師隊伍。第二，教師隊伍結構優化與課程綜合性特點相適應，堅持“取長補短”，形成群體優勢。教師學緣結構：本校培養的教師占1/3、其他高校引進的教師占1/3、科學院和政府引進的教師占1/3，實現多學緣交叉滲透，優勢互補。專業結構上，教師研究方向分別為自然、人文(經濟)、GIS等多學科，與課程性質相符，形成綜合優勢。第三，教師個體能力建設與課程區域性特點相適應，堅持“揚長避短”，形成個體優勢，其中有突出貢獻的學者、國家杰出青年基金獲得者和國家教學名師。
2、立體化的教材體系建設
為落實教育部提出的高等學校教學質量工程的要求，高等教育出版社正式啟動“高等教育百門精品課程教材建設計劃”，鼓勵建設一體化設計、多種媒體有機結合的立體化教材，這是推動精品課程建設的重要舉措。精品課程教材應該是我國同類教材中水平最高、在世界上是先進的教材。立體化的教材不僅要體現“三基”(基礎理論、基本知識、基本技能)和“五性”(思想性、科學性、先進性、啟發性、適用性)，而且具有系統和互補性的作用。
“中國地理”精品課程的教材建設以紙介質教材為主，配以電子教材。組織出版了“教科書－電子教案－教學軟件－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世紀課程教材)、《中國地理電子教案》、《中國自然地理多媒體教學軟件》(光盤3張)和《中國地理圖集》。“十一五”國家規
劃教材建設中修編《中國地理》和《中國自然地理》，新編《鄉土地理教程》。此外，還主編《中國區域地理》叢書(全國各省、市、自治區和直轄市共34本)。
3、操作性強的教學大綱編制
“中國地理”課程屬于區域地理學，是本科地理的核心課程之一，屬于專業基礎課，具有上承部門地理、下啟專業課程的“樞紐”地位，承擔著地理國情教育和培養地理師資的任務。我們從三個層面設定課程培養目標，(1)知識方面：理解中國區位及其意義；掌握中國地理環境特征與結構；認識地理環境形成與演化的基本過程；了解中國區域劃分以及分析典型區域的人口、資源、環境與發展的關系。(2)態度與情感方面：增強對祖國的熱愛，關心祖國和家鄉的生存與發展，結合切身體會思考國家建設的相關問題，建立服務國家的意識，增強中華民族的自豪感。(3)學生能力與技能方面：培養學生遙感圖像的判識能力、地圖分析能力、區域綜合分析能力、區域問題發現能力、區域創新思維能力和區域地理描述能力等。
“中國地理”精品課程的內容改革始終貫穿“區域+綜合+可持續發展”，經歷了整合、綜合與結構優化過程。課程體系貫穿人地關系地域系統“地理結構－地理過程－區域綜合分析”；依據區域性和綜合性，通過區域綜合地理和綜合地理問題精選內容，實現綜合；依據認知規律優化課程的三篇結構：總論、分論和專論；依據國家需求優化課程的章節結構，例如加強自然災害與防治、土地退化與生態建設等章節設計；依據區域地理學科特點，理論與實踐相結合，加大實踐環節的課時。依據“整體與局部”、“過程與發展”、“理論與實踐”的思想設計課程模塊。從課程內容講授的邏輯性設計知識模塊，從課程學習的認知規律設計類型模塊。
三、“中國地理”課程的中游建設
課程中游的建設在整個流域中起著重要作用，是“中間環節”，聯系著上游和下游。中游的通暢無阻是整條河流平穩流淌的關鍵，也是進行能量(能力)和物質(知識)傳播和增值的主要陣地。中游的教學過程要用多樣化的教學環節、有效的教學方法和優質共享的教學資源，來完成課程內容教學。
1、課程內容建設
教學內容建設是精品課程建設的核心。精品課程的內容要具有科學性、先進性、豐富性，既包含本學科基礎的、經典的知識，又要反映本學科領域最新科技成果。同時，廣泛吸收先進的教學經驗，積極整合優秀教改成果，體現新時期對人才培養提出的新要求。
“中國地理”課程具有在自然、人文和信息技術基礎上的高度綜合性。在教學內容的設計上，我們力圖體現出地理學科的思想精髓和知識與技術基礎，例如其中的“區域分析”具有在傳統地圖與現代遙感、GIS等方面綜合集成的優勢，使地理國情、區域研究和開發緊密結合，形成了集知識性與基礎性、前沿性和時代性、思想性與實踐性于一體，教學與科研結合的體系。課程內容分為上、中、下三篇。
上篇：中國地理結構，講述地理區位及其地理意義(運用遙感圖像)。運用大量地圖，分圖層表明中國地理結構，包括：地貌結構、水熱結構等自然結構；人口分布、土地利用結構、城市群等社會經濟結構。認識中國地理結構，是課程的基礎也是重點部分。其中難點是如何綜合地認識中國地理結構和各地理要素結構的關系。在教學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構、水熱結構等自然結構和人口分布、土地利用結構、城市群等經濟結構，再進行圖層疊加，形成對地理結構的綜合認識。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”對中國地表結構特征形成的影響，從而建立各地理要素結構間的關系。
中篇：中國地理過程，是重點和難點，涉及若干學術前沿問題。闡述中國自然環境的演變過程，中國的水土流失、風蝕沙化等土地退化及生態建設問題；水災、地震、旱災、沙塵暴等自然災害及減災對策；中國城市化與經濟格局變化。這部分的難點有兩個：一是涉及若干學術前沿問題。我們主要通過專題報告和討論等方式理清思路，用多媒體教學軟件模擬區域地理過程。二是如何綜合地認識中國地理過程和各地理要素相互作用的關系。我們以人地關系為主線，針對綜合性問題設置專題，重點論述中國的水土流失、風蝕沙化等土地退化過程，水災、地震、旱災、沙塵暴等自然災害過程，城市化過程等，提升學生的綜合認識和分析問題的能力。
下篇：區域綜合分析，是應用部分，在地理區劃的基礎上，選擇國家開發和建設區、熱點區、科學研究深入的地理區為重點，著重分析區域資源開發中的環境問題和環境保護中的資源開發問題，為國土整治和可持續發展提供依據。本篇難點首先在于如何認識中國地理區域劃分。課程采用“百花齊放”的方式，以自然區劃為基礎，多角度分析各代表性的區劃方案，同時留有一定思考空間，讓教師和學生提出各自的觀點。其次難點還在于如何通過典型區域的綜合分析，讓學生獲得綜合分析的能力。不僅要在課堂上講深、講透典型區的環境問題和資源開發問題，而且運用CAI和資源庫，“多源信息一雙向反饋”，按區域進行分組，開展各區域的研究并報告分析結果。
2．教學環節與方法改革
精品課程的教學應實現教師與學生的互動，要根據學科特點選擇多樣化的教學環節和方法，要在最大范圍上應用現代教育技術進行教學。“中國地理”精品課程建設根據以下三點進行教學方法設計：一是區域、綜合、滲透和實踐四性特征結合；二是教學規律和認知規律有機結合；三是師生互動。課堂講授方面：以主講為主(電子教案與板書相結合)，部分CAI輔助。并且探索多種教學方法：“多源信息－多教學環節－師生雙向反饋”教法、“珍珠－項鏈式”教法、“CAI”教法、“合作－討論式”教法，開展研究性、探究性學習，鼓勵學生自主學習。
(1)“多源信息－多教學環節－師生雙向反饋”教學方法
“中國地理”精品課程經過長期的教學實踐，摸索出：通過講課、CAI、學術報告、展板、面試、筆試、實習、作業、討論等多種教學環節，以及口授、地圖、遙感、文獻、視頻、實測等多種來源信息，在師生相互交流、反饋和互動中完成教學過程，從而提高教學效率。
(2)“珍珠－項鏈式”教學方法
在教師引導下，將每個學生從實踐中獲得的知識創新點比作“珍珠”，通過攝像集成，有機地串連成集體學習成果(項鏈)，以電視講演等方式再現于課堂。“珍珠一項鏈式”教學的核心是：創新能力與互動教學。基于互動教學的基本宗旨，設計并實踐了“印證－擴展－重組型”、“搜索－凝聚型”和“知識創新型”三種類型的“項鏈式”教學法。
知識重組是將現有已存在的信息，依據用戶自身的需求，按照一個新的秩序重新組合的過程。但是這個轉換過程不是簡單的復制，也不是已有信息的無序調整，而是學生獲取信息，按照研究目的進行取舍，加工信息
并加以創新的過程。這是“項鏈式”教學法的初級要求，符合學生認知的基本規律。凝聚有兩層含義：聚集和濃縮。學生可走進社會，廣泛采集某一區域的有關信息，再將其收集起來，進行濃縮，提取出區域的主要特征，反映人一地互動關系及關系的變化。這種教學模式可全面鍛煉學生的社會交際能力(社會調查)、信息采集能力以及信息加工能力。這是“項鏈式”教學法的中級水平。Littlewood將學生自主學習定義為“學習者不依靠老師而使用所學知識的能力”。在“中國地理”教學中，學生通過課堂講授及自主學習，可以掌握區域的基本知識。但是，僅達到這個層次是遠遠不夠的。我們的教學目的是要使學生會運用這些區域知識，分析當前區域發展中存在的問題及其原因，為區域發展提出合理的建議，指出區域發展之路，這樣才能知識創新，學以致用。因此知識創新是“項鏈式”教學法的高級水平。
(3)“CAI”教學方法
隨著多媒體技術的迅速發展，開發與研制適合大學課程的教學軟件，以及如何高效地使用這些教學軟件成為精品課程建設的重要內容之一。“中國地理”課程從1998年開始在教學軟件開發的同時進行CAI輔助教學，現已形成有序又有效的教學方法，減少了1/4課時，提高了學生學習興趣和教學質量。CAI教學模式設計的核心是設計教學軟件的使用方式和教學的思維方式。而教學思維方式的設計因課件內容不同而設計重點不同。由于引入了CAI，傳統的教學關系發生了重大變化，根據教學實踐，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關系模型。
先導模式：指講新課前，先給學生演示CAI軟件，然后由教師講解重點。這種模式一開始就給了學生一個廣闊的知識空間，然后在已有的知識背景上深化難點和重點，其優勢在于廣泛與深入相結合。橋梁模式：指教師根據教學內容，在課堂上一邊給學生演示CAI，一邊穿插講授新的內容。同時提出問題，給學生新的思路，啟發學生深入思考。其優勢是內容現勢性強，更新快，課堂師生互動性強。后發模式：指教師給學生講課之后，由學生自學CAI，然后再通過作業、討論、回答問題或口試反饋給教師。其優勢在于為學生提供了消化和升華知識的時間和余地，思考問題的主動性增強。交互討論模式：指學生一邊學習CAI軟件，一邊與教師討論或提問。這種模式將學生、教師和CAI緊密結合在一起，在提高教學效率上具有極大的優勢。
(4)“合作－討論式”教學方法
美國教育心理學家布盧納認為學習者的學習過程不僅是主動地進入感覺的選擇轉換、儲存和應用的過程，而且是主動學習、適應和改造環境的過程。“合作－討論式”學習模式，是經過預先的設計與組織，在學生獨立思考的基礎上，讓學生就某一話題各抒己見，并通過學生之間、師生之間的多邊交流，互相啟發探討、以尋求獲取真知和全面提高學生素質的教學模式。討論題目要給學生留有充分發揮的余地，由此不僅練習了學生的語言表達能力，還能提高他們創造性思維和思辨的能力。“中國地理”教學過程中設計的組織討論方式有：即興討論方式(臨近座位的學生組成微型組)、問題或作業討論方式(分宿舍或按來源地區分組)和專題辯論方式(按專業、性別和性格差異組成小組)。
3、優秀共享的教學資源建設
國家精品課程建設要求有關課程的教學大綱、授課教案、電子教案、教學錄像、習題、實驗指導、參考文獻目錄等上網共享，這無疑會推動高校建立基于網絡的遠程學習環境，逐步完善支持服務規范，為學生的個性化學習提供高質量的支持服務。所以，精品課程網絡教學資源的建設十分重要，要把最好的教學內容、教學方法以及師生互動形成的課程精華搬上網絡，使廣大師生可以共享最優秀的教學資源，并且有利于教師之間的交流與相互借鑒，及時更新知識體系，相互溝通共同提高。
“中國地理”課程的部分資源在2000年開始在局域網運行，學生可在局域網上閱讀與下載，同時建立了中國典型地區遙感影像信息系統，運行效果良好。2003年本課程作為北京市精品課程，在網上向全國輻射。2005年推出本課程網絡教學版第二版，主要包括八部分：教學特色、教學隊伍、課程介紹、網上課堂、學生實踐、網絡資源、教學評價和教學論壇。2006年9月推出課程英文版網站，以互聯網為依托，開始向國內外輻射。總之，網絡課程結構設計本著教師為主導、學生為主體的原則，以師生交互為線索的思路，按照“誰來教(教學隊伍)――教什么(課程介紹)――怎么教(網上課堂)――怎么學(學生實踐)――課程補充資料(網絡資源)――教得怎么樣(教學評價)”的順序實施教學過程，使學生首先對“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“學生實踐”和“網絡資源”、“教學論壇”模塊進行自主的學習、研究與交流，最后課程以學生評價為主、專家評價為輔，反映真實的教學水平。整個網絡課程的構建，符合教學和學生認知規律，為相關教師備課提供了良好的素材，為學生自主、主動學習提供了平臺。
其中網絡資源模塊可用于學生作業和課外閱讀以及教師備課或其他研究，主要包括地理參數庫、基本地圖庫、地理動畫庫、地名詞典、地理文獻、電子教材等八個資源庫。這些資源庫不僅有助于學生增強地理感性認識，還可能激發師生的原創新能力、生成新的教學內容，這就意味著教師和學生在課程建設中應該能夠從事自主的課程創造，所以說網絡資源是“中國地理”精品課程建設中非常有意義的一個組成部分。
四、“中國地理”課程的下游建設
課程建設的下游是整個流域的“歸宿”，是課程的最終目的。通過教育教學過程和網絡平臺實現上游、中游物質的擴散(或傳播)和能量的增值，實現課程的最終目標：讓學生掌握更多的知識，并最大可能地提高學生的科研能力。這部分強調通過開展多層面的學生實踐，有效轉換積累的知識和能量，全面提升學生能力。
1、多層面展開的學生實踐
“中國地理”課程的綜合性和區域性特點，決定了學生實踐的多尺度特性(層面)。學生實踐共分為：宏觀、中觀、微觀三個尺度的學生實踐內容，它們是構成相互依存、有遞進(等)關系的層次體系，缺了其中的某個環節，整個學生實踐的體系結構也就不完整。
宏觀層面的實踐性教學：從太空看中國，運用現代衛星遙感影像(覆蓋中國)，辨識中國地表結構及演化特征，可以實現遙感考察，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”，可直接對系統進行操作，遙看中國。通過實踐訓練，學生的遙感影像識別和地學分析能力迅速提高，同時可以獲得綜合、可視化的區域地理信息。
中觀層面的實踐性教學：從視頻看中國，運用現代多媒體技術手段，通過采集區域地理影視片信息，并共
同觀看完成實踐要求作業，來理解區域人地關系和地理問題。課程實踐中通過多人選擇不同區域的錄像，增加區域準感性認識，實現準區域考察，把握區域地理特征，從而達到較好的實踐效果。
微觀層面的實踐性教學：從實地看中國，運用野外調查和測量技術，通過對周邊區域的綜合考察或專題調研，理解站立點區域人地關系和地理問題。最終把學生的技能訓練方法、分組立項方法、實地調查和結果匯總形成系列成果，增強學生對區域的感性知識，激發研究創新能力。
2、全面提高的學生科研能力
研究技能的提高是本科生研究能力培養的基本方面。在“中國地理”課程建設中，學生通過生產實習、勤工助學方式參與到教師科研課題中，也可通過學生自行立項方式確定科研課題，依托科研課題，本科生可以直接參與創新性實踐，并以課程論文、畢業論文、研究報告等多種形式展現出來。
教師組織并指導本科生依托國家項目確立研究選題，深入研究中國敏感區域的地理問題，并取得了豐富的研究成果。例如依托“973項目：草地與農牧交錯帶生態系統重建機理及優化生態－生產范式”，指導學生9人確立“退耕還林(草)驅動力的地區差異研究”、“中國北方農牧交錯帶貧困縣變化狀況及驅動力研究”以及“北方農牧交錯帶流域多樣性與可持續發展研究”等三組科研立項。一方面，國家項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，學生通過野外實地考察加深對研究區域的認識，發現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，也是學生的研究能力經歷從潛在到現實，從低到高和從自發到自覺的創新過程。
為了使學生的科研活動更有可操作性，強調地理本科生的科研活動要注重從區域地理實踐中獲取研究信息，同時為所在校園的環境安全與建設服務。1999年開始，教師先后組織并指導本科生開展北師大校園環境安全調查與研究，持續有5屆學生、數十人參加。學生公開發表數字化校園、環境安全與評價等論文5篇，并且初步建立起可供學校有關部門和學生研究、查詢的北師大校園資源與環境安全數字化平臺，開辟了“校園環境安全與可持續發展”的研究領域。
在本科生研究能力的培養方式上，特別注重訓練學生建立區域地理數據庫的技能以及編制數字地圖的技能，學會運用數據庫和地圖來分析區域地理時空規律。其中歷時15年，先后涉及40余名本科生的《中國自然災害數據庫》的建設，為《中國自然災害系統地圖集》出版的系統工程做出重要貢獻。同時建立的“中國自然災害數據庫平臺”，也為自然災害的持續研究奠定基礎。本科生的研究過程突出顯示了能力從無到有和從低到高、從弱到強的提升過程。
在教師的指導和修改、鼓勵和資助下，學生的研究成果和能力通過撰寫科研報告、發表學術論文、參加競賽及國內外學術會議等多種渠道得到很好的體現。學生在研究集成和成果發表的過程中，由于提升認識的驅動，可以產生極大的創新沖動：由于初次進入學術領域接受同行肯定評價，為更加深入思考而推動認識的升華，積累自信心；由于親自接觸更多的學術前輩和同行，受到熏陶和感染產生新的研究火花。可以說，指導學生、參加學術會議對提升學生科研能力起到承上啟下的作用，既總結提高其已有研究成果，提升自信心，又搭建了促使其產生進一步研究的沖動和創新想法的有效平臺。
五、“中國地理”課程的規劃設想
精品課程是一項實實在在的系統質量工程，它涉及到師資隊伍、教學內容、教學方法、教材建設和教學管理等若干子系統。課程建設是一項長期工作，也是一個循序漸進的過程。相對于創建精品課程而言，保持精品課程更難。精品課程的建設不能畢其功于一役，必須保持其可持續性。作為國家級精品課程，必須站在國家層面上，面向國內外所有高校的課程。“中國地理”精品課程的課程規劃理念是：輻射國內與國外兩個教育教學市場(中、英文版本)：搭建貫穿教學過程的師生互動平臺，有效指導和培養學生；發揮北師大全國高校中國地理教學研究會理事長單位和位居北京人才一信息．文化一科技中心的優勢，為區域地理教學提供優質課程資源。
師資隊伍建設方面力求形成兩支隊伍：一是相對穩定、結構合理的主體教師隊伍；二是由專家、學者組成的相對靈活的協作教師隊伍。考慮到中國地理的區域性特點，力圖建立由省區高校從事中國地理教學或研究的網絡教師隊伍，以實現教師資源和區域理信息共享與交流。
教學內容上，進一步完善中國地理“結構－過程－可持續發展”的結構體系。目前，世界各國大都設有本國國家地理課程。站在世界的角度看中國，規劃建立中國與世界主要國家的區域地理比較體系。
教學方法上，完善多媒體軟件――重點實現地理過程的可視化；建成網絡課程――探索網絡教學環境下的方法體系，另外建成一個基礎性的具有中國地理專業知識水平的試題庫和計算機自動測試系統；利用“多媒體虛擬野外實習”嘗試實現跨越中國南北或東西的“綜合地理實習”；繼續完善“多元信息一師生雙向反饋”教學法。
教材建設上，將規劃出版《中國地理教程》，做成一個附素材庫的多功能教程；從國際化角度出發，編譯《中國地理教程》英文版；從地域化角度出發，編譯《中國地理教程》蒙文版、維文版和藏文版。
一、引言
遙感是20世紀中后期發展起來的一門新興學科，現已在社會生產生活中發揮著重要作用。遙感科學具有理論性和實踐性聯系緊密的特點，而其關鍵技術之一是遙感軟件應用，它是地理學科學類、測繪科學類本科專業的一門重要實踐課程，主要涉及地理學、計算機、數學、物理等多學科理論和方法，為培養遙感圖像處理及利用遙感數據進行地學分析人才而服務的。
隨著我國地理信息產業產值快速提升，社會對遙感應用型人才需求量迅速增加，因此，高校培養實踐能力強的創新型專業人才意義重大。《中華人民共和國高等教育法》中明確提出高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才，發展科學技術文化，促進社會主義現代化建設。但在課程實踐教學以及學生實習見習（如易智瑞（中國）信息技術有限公司、北京超圖軟件股份有限公司等GIS公司）過程中發現，現實人才培養情況與實際社會需求之間尚有差距。具體表現為學生在遙感圖像處理方法與遙感軟件應用技能等方面的滯后性，不能勝任工作崗位，從而導致學生就業壓力大、就業困難等問題。
傳統的教學模式，即掌握基本概念、到深入了解理論知識、最后再到實踐和應用，要求老師必須按照課程教學大綱完成教學任務，在教學內容上不能有任何遺漏，而且還要人為劃出重點和難點，過于追求全面和標準化，存在一定弊端。同時遙感與相關學科交叉領域的發展，促使新的遙感技術和方法不斷涌現，這也決定遙感課程的教學內容需要不斷更新。
為培養創新型高素質的實用人才，提高學生就業能力，遙感軟件應用課程在教學內容、教學方法和手段等方面都亟需進行有針對性的教學改革。因此，筆者結合所在學校GIS專業的特點，立足培養學生的遙感軟件實踐操作能力，在遙感軟件（ERDAS IMAGE）應用課程實踐教學過程中進行改革和探索。
二、教學內容的改革
（一）教材內容選排
通過對現有教材（如楊昕等編著，科學出版社的《ERDAS遙感數字影像處理實驗教程》；黨安榮等編著，清華大學出版社的《ERDAS IMAGINE遙感數字圖像方法》等）內容進行詳細對比分析，選擇最優章節內容，并對其進行合并和調整（表1）。
（二）前沿知識與技術擴充
遙感科學與技術發展快速，不斷出現新的技術和方法，但是現有教材或參考書不能及時更新和追蹤最新前沿技術，其部分知識已不能滿足現代社會發展的需要，然而學生又有了解最新知識的迫切要求。因此，適時將遙感數字圖像處理緊密相關的國內外前沿論文和研究案例引入到教學過程中，能夠很好地激發學生探索知識的欲望。此外，將教師自身科研過程和成果融入課堂教學中，能夠做到基礎理論與實踐應用相結合、系統性和前瞻性相結合，起到以身示范的作用，有助于調動學習的積極性，提升學生的學習興趣，提高學生的實踐動手能力，培養其進行遙感地學分析的能力。
（三）教學內容改革中需注意的問題
在授課過程中，避免按軟件的功能模塊來講授，而是以解決實際遙感地學分析問題為導向。將接近或屬于同一專題分析的功能模塊組織成有機的整體，按遙感圖像處理的流程設計教學內容，通過多個功能模塊或菜單的綜合系統學習，使學生能夠解決具體的遙感地學分析問題。如遙感圖像的導入、多波段合成、幾何精校正、投影變換等功能模塊，在教學過程中，可將上述操作內容組織成一個整體進行施教，用以分析學校所在城市的土地利用變化監測案例問題。
在教學實踐過程中，可采用如下措施來完成教學改革嘗試和經驗積累，首先，將多媒體講授與啟發式討論相結合，教師進行基本理論復習，并結合具體問題，啟發學生主動思考，躍課堂氣氛，提高學習積極性。其次，教師先演示軟件，并強調實踐過程中可能遇到的問題，后讓學生自己動手操作。再次，教師隨機指導并收集學生存在的問題，下課前，對學生普遍存在的問題，進行總結和強調。最后，將教師自身科研中的典型例子數據，放置實驗室FTP上，便于學生利用實例數據解決實際問題，培養學生科研興趣和創新能力。在上述實踐教學過程中，更要不斷總結和優化，最終對該門課程的教學內容和計劃進行修訂和完善。
三、教學方法和手段的改革
（一）問題為導向啟發學生，調動學生學習積極性
遙感軟件應用的部分圖像處理算法理論較為抽象、學生難于理解，理論知識理解的不透徹致使學生在實際的軟件操作中受挫。授課時，教師應以問題為導向來啟發學生，引導學生從多角度思考問題，從而激發其學習興趣，在興趣的基礎上提高其動手操作的靈活性。例如，在講遙感影像分割時，先通過一個實例讓學生明白為什么要進行影像分割，再引出遙感影像分割技術，最后介紹軟件實現方法。這樣做就可創造良好的教學情境，使學生以目標為導向，在對比、類比的過程中接受并消化知識。此外，把部分操作過程布置為作業，讓學生課下通過查閱資料、上網等途徑提出解決方案，經課堂上討論后，再由老師作詳細的闡述，再對學生討論中的一些問題進行補充。對于課程內容中關鍵性、重點性的問題，教師不僅在理論知識講解時采用經典的案例進行解釋，還要在實驗課上與同學一起進行實驗操作。也可通過測驗、考試和鼓勵學生參加有關GIS比賽等形式提高學生對遙感軟件的興趣，以增強學生對于實踐創新能力的培養。
（二）注重實際操作能力提升
遙感軟件應用課程要求學生具有較強的實踐能力，能夠獨立解決地學問題。因此必須通過實踐操作，使學生加深對遙感數字圖像基礎理論的理解，如遙感影像的輻射校正、幾何精校正、遙感影像增強、影像運算以及遙感影像分類等。在實踐操作中，驗證并理解理論知識，深化學生對遙感科學的認識，不斷提升遙感地學分析的能力，并且在實踐中逐步培養學生的創新思維，把學生塑造成為滿足當今社會需要的專業應用型人才。
（三）加強編程能力培養
為使學生系統地掌握本學科的基本原理和典型算法，不僅要求學生掌握通用的商業軟件解決實際問題，還要強調通過編寫程序代碼進行遙感數字圖像處理。以往教學實踐，常用MATLAB進行輔助教學，并取得較明顯效果。此外，IDL是進行二維或多維數據可視化、分析和應用開發的理想軟件工具，IDL本身是集可視化、交互數據分析、大型商業開發為一體的高級集成開發環境，通過它可以很容易的構建圖像處理與分析可視化的系統。因此，教學過程中，建議結合IDL語言靈活構建圖像處理算法，進而實現海量遙感數據的批處理等功能。
（四）強化應用能力訓練
為了提高學生就業能力，我校針對GIS專業本科生的實際情況，在學生已掌握GIS專業基本理論知識的情況下，專門安排一學期的時間到涉及GIS的企業或公司進行實習（本校的實踐教學基地）。學生實習期間在GIS有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等領域觀摩見習，能夠檢驗其所學知識的實用性、了解GIS專業領域技術最新發展進程，并將實習期間遇到的專業性問題及時反饋給老師。如此一來不僅能夠增強學生的實踐操作能力，使其在實習工作中找到自我存在的價值、提高進一步學習的興趣，同時教學相長也能促進教師教學水平的不斷提升。實習期結束后如果公司同意還可以直接簽約履職，從而緩解學生就業壓力。實現GIS專業從人才培養到實習就業的有機結合。
