遙感概論論文范文

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第1篇

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；遙感數(shù)字圖像處理；教學(xué)改革

作者簡(jiǎn)介：劉春國(guó)（1973-），男，河南上蔡人，河南理工大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程學(xué)院，講師；盧曉峰（1981-），女，河南洛陽(yáng)人，河南理工大學(xué)測(cè)繪與國(guó)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(hào)：2008JG035）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：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(guó)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(guó)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(guò)系統(tǒng)知識(shí)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(duì)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(guó)GIS教育發(fā)展形勢(shì)空前活躍。經(jīng)過(guò)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(shuō)明GIS學(xué)科建設(shè)的負(fù)責(zé)人已認(rèn)識(shí)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(guò)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(jiǎn)稱“我?！保〨IS專業(yè)開(kāi)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(kāi)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(duì)于當(dāng)前GIS專業(yè)遙感教學(xué)則存在明顯缺點(diǎn)。主要問(wèn)題是對(duì)“遙感數(shù)字圖像處理”教學(xué)重視程度不夠，對(duì)數(shù)字圖像處理在整個(gè)遙感過(guò)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(shì)不相適應(yīng)，與國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門遙感業(yè)務(wù)日益普及的態(tài)勢(shì)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(duì)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(shí)，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(jiàn)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(shí)和遙感圖像處理常用算法，對(duì)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?！斑b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(duì)于遙感科學(xué)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和廣闊前景的認(rèn)識(shí)?！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(wèn)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(duì)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(wèn)題的能力，比較契合我國(guó)GIS專業(yè)本科教育遙感課程設(shè)置的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

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(duì)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(guó)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(guó)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(guó)內(nèi)近些年出版的如戴昌達(dá)、章孝燦、湯國(guó)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(guó)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(kāi)課對(duì)象，針對(duì)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(duì)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(shí)、遙感圖像成像過(guò)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(cè)、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(duì)于與“遙感概論”課程有重疊的內(nèi)容只做簡(jiǎn)單回顧，如遙感成像過(guò)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(kāi)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(duì)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(duì)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(kāi)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(jiàn)表1），增強(qiáng)學(xué)生對(duì)各種遙感圖像處理算法及其效果的感性認(rèn)識(shí)。“遙感數(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(shí)，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(duì)知識(shí)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(kāi)放，設(shè)置了實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金。在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)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(guò)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(wèn)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(guò)參與實(shí)驗(yàn)室開(kāi)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(shí)，培養(yǎng)了探索精神、創(chuàng)造思維和合作能力。

五、結(jié)束語(yǔ)

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(kāi)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(zhǎng)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。

參考文獻(xiàn)：

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[2]秦其明.中國(guó)高校GIS專業(yè)核心課程設(shè)置問(wèn)題的探討[J].地理信息世界,2003,(4):1-7.

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第2篇

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，甘肅蘭州730070）

摘要：大學(xué)研究型教學(xué)思想已成為重要的教學(xué)理念之一。本文針對(duì)課程特點(diǎn)和學(xué)生特征，以研究型教學(xué)思想為指導(dǎo)，在遙感數(shù)字圖像處理課程中，強(qiáng)調(diào)開(kāi)放意識(shí)、問(wèn)題意識(shí)、探究意識(shí)和能力培養(yǎng)意識(shí)，建構(gòu)了研究型教學(xué)模式，在實(shí)踐中取得了較好的教學(xué)效果，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和研究的興趣，提高學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦能力。

關(guān)鍵詞 ：研究型教學(xué)；遙感數(shù)字圖像處理；教學(xué)模式；建構(gòu)

DOI：10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.04.024

中圖分類號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671—1580（2015）04—0052—02

基金項(xiàng)目：甘肅省自然基金（編號(hào)145RJZA163）；甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目（遙感數(shù)字圖像處理）；甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目“地理信息科學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式的改革與實(shí)踐”資助。

收稿日期：2014—10—19

作者簡(jiǎn)介：吳靜（1973— ），女，四川道孚人。甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，副教授，博士，研究方向：遙感教學(xué)。

李純斌（1972— ），男，湖北長(zhǎng)陽(yáng)人。甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，副教授，博士，研究方向：3S技術(shù)與應(yīng)用。

付彩菊（1981— ），女，甘肅定西人。甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，講師，碩士，研究方向：遙感教學(xué)。

閆培潔（1985— ），女，甘肅白銀人。甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，講師，碩士，研究方向：遙感教學(xué)。

大學(xué)研究型教學(xué)以主體教育思想、素質(zhì)教育思想、創(chuàng)新教育思想為理論指導(dǎo)，注重培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的能力，如自主能力、創(chuàng)新能力、交往合作能力等，能夠很好地體現(xiàn)現(xiàn)代大學(xué)教學(xué)的本質(zhì)，［1］因此，研究型教學(xué)思想自美國(guó)在20世紀(jì)80年代提出以來(lái)，得到了包括中國(guó)在內(nèi)的各國(guó)教育界的積極響應(yīng)和發(fā)展，取得了矚目的成就，成為高校推崇的教育理念之一。［2］

目前，我國(guó)高校的在校學(xué)生一般都是“90后”，他們?cè)陂_(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中成長(zhǎng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取信息的能力較強(qiáng)，更希望在學(xué)習(xí)中掌握主動(dòng)權(quán)，［3］［4］［5］適合“以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)”的研究型教學(xué)模式。［6］

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)遙感數(shù)字圖像處理重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目以研究型教學(xué)思想為指導(dǎo)，進(jìn)行了研究型教學(xué)模式建構(gòu)的探索和實(shí)踐，并取得了較好的效果。

大學(xué)研究型教學(xué)的基本特點(diǎn)包括：教學(xué)時(shí)空的開(kāi)放性；教學(xué)主體的互促性；教學(xué)方法、手段的多樣性、靈活性；教學(xué)過(guò)程的探索性；教學(xué)氛圍的民主性；教學(xué)評(píng)價(jià)的綜合性。基于上述理念，筆者結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)和課程特征，貫穿開(kāi)放意識(shí)、問(wèn)題意識(shí)、探究意識(shí)和能力培養(yǎng)意識(shí)，［7］在遙感數(shù)字圖像處理課程教學(xué)實(shí)踐中建構(gòu)研究型教學(xué)模式。

一、開(kāi)放意識(shí)

（一）教學(xué)時(shí)空開(kāi)放

遙感圖像資料是遙感處理的對(duì)象，如何根據(jù)需求獲取合適的遙感圖像是本課程的最基本技能，也是對(duì)學(xué)生首要的素質(zhì)要求。然而，下載遙感圖像耗時(shí)較長(zhǎng)，而且必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載，鑒于課堂學(xué)時(shí)不足，同時(shí)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室機(jī)房沒(méi)有開(kāi)通互聯(lián)網(wǎng)，所以，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)課外實(shí)驗(yàn)：要求學(xué)生利用課余時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)資源，下載一景遙感圖像（不限平臺(tái)、傳感器、時(shí)間、地點(diǎn)等）；說(shuō)明下載的過(guò)程，包括網(wǎng)站信息、數(shù)據(jù)查詢條件設(shè)置、數(shù)據(jù)下載的方式等。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，達(dá)到讓學(xué)生掌握下載遙感圖像的流程、了解相關(guān)網(wǎng)站的目的。由于該實(shí)驗(yàn)具有一定的挑戰(zhàn)性，而且最后結(jié)果明確（是否下載到圖像），學(xué)生克服各種阻力完成之后，會(huì)有一種成就感。此外，由于實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有限制平臺(tái)、傳感器、時(shí)間、地點(diǎn)，結(jié)果也不是全班統(tǒng)一的，有的學(xué)生下載了學(xué)校所在城市的影像，有的下載了家鄉(xiāng)的影像，有的下載了自己向往地點(diǎn)的影像，等等，體現(xiàn)了自己的獨(dú)特性。通過(guò)教學(xué)時(shí)空的開(kāi)放，達(dá)到了對(duì)實(shí)驗(yàn)條件揚(yáng)長(zhǎng)避短、充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性的效果。

（二）資源開(kāi)放

1.網(wǎng)絡(luò)資源。收集整理各種獲取遙感圖像資料的途徑，讓學(xué)生親自去體驗(yàn)獲取影像資料的過(guò)程，使其對(duì)不同平臺(tái)、不同處理級(jí)別、不同價(jià)位、不同格式、不同內(nèi)容的資料有直觀認(rèn)識(shí)，并熟悉網(wǎng)站資源和數(shù)據(jù)申請(qǐng)流程，及時(shí)跟進(jìn)網(wǎng)站的更新進(jìn)度，了解業(yè)界的最新動(dòng)態(tài)。

2.文獻(xiàn)資源。遙感圖像處理具有一定的不確定性，而且處理方法多樣，因此，在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)為學(xué)生提供各種相關(guān)的期刊文獻(xiàn)供其參考，讓他們不僅自己會(huì)操作、與同學(xué)探討處理過(guò)程和結(jié)果，還能看到相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的學(xué)者如何進(jìn)行遙感圖像處理研究。

（三）課程開(kāi)放

遙感數(shù)字圖像處理與遙感概論、遙感概論教學(xué)實(shí)習(xí)兩門課程內(nèi)容相關(guān)，但各有側(cè)重。遙感概論側(cè)重介紹遙感相關(guān)理論以及遙感圖像處理方法及原理；遙感數(shù)字圖像處理課程側(cè)重處理的基本操作；遙感概論教學(xué)實(shí)習(xí)則是在具體給定項(xiàng)目中，在所學(xué)理論方法指導(dǎo)下，貫穿各種基本操作，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)。遙感數(shù)字圖像處理每一次實(shí)驗(yàn)所培養(yǎng)的技能就像一顆顆打磨好的、散落的珍珠，遙感概論教學(xué)實(shí)習(xí)就像一條線，將每顆珍珠貫穿到一起，形成一條美麗的項(xiàng)鏈。三門課程相互銜接，前后呼應(yīng)，學(xué)習(xí)、鞏固、提高，不斷提升學(xué)生對(duì)遙感學(xué)科的理解。

二、問(wèn)題意識(shí)

以問(wèn)題為導(dǎo)向，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)利用所學(xué)知識(shí)和技能解決實(shí)際問(wèn)題，通過(guò)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)以及不同實(shí)驗(yàn)之間的相互呼應(yīng)體現(xiàn)問(wèn)題意識(shí)。

（一）單個(gè)實(shí)驗(yàn)要求分兩個(gè)層次

每一次實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生提出兩個(gè)層次的要求，首先是要求其完成基本操作；在此基礎(chǔ)上，提出任務(wù)要求，要求用基本操作解決具體問(wèn)題，加深對(duì)操作的熟悉程度，同時(shí)要對(duì)此操作的目的和意義有進(jìn)一步的思考和理解。

綜合兩個(gè)層次的練習(xí)，不僅能讓學(xué)生學(xué)會(huì)操作，而且能夠明白操作的目的和意義。

（二）各個(gè)實(shí)驗(yàn)互動(dòng)呼應(yīng)

如綜合“實(shí)習(xí)一ERDAS視窗操作”和“實(shí)習(xí)六空間建模”設(shè)計(jì)一個(gè)習(xí)題，要求學(xué)生利用實(shí)習(xí)一的作業(yè)二的結(jié)果作為輸入，運(yùn)用實(shí)習(xí)六的操作完成對(duì)圖像的分類。這樣一方面可以加深學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)一的內(nèi)容的理解，用更積極、深入的方式激活學(xué)生對(duì)前面所學(xué)實(shí)驗(yàn)的回憶；另一方面還能增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性，激發(fā)學(xué)生思考的積極性，達(dá)到了由實(shí)驗(yàn)六激活實(shí)驗(yàn)一的效果。

期中開(kāi)設(shè)習(xí)題課，綜合所學(xué)，提出思考題，引導(dǎo)學(xué)生想辦法利用所掌握的操作技能，完成思考題，解決問(wèn)題。

三、探究意識(shí)和能力培養(yǎng)意識(shí)

將課程與其他相關(guān)的專業(yè)學(xué)習(xí)活動(dòng)聯(lián)系起來(lái)，學(xué)研結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)。指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)生科研訓(xùn)練項(xiàng)目（SRTP）、進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)與畢業(yè)論文研究，利用本課程中學(xué)到的技能和方法解決一些實(shí)際問(wèn)題，完成圖像的獲取、預(yù)處理、增強(qiáng)處理、運(yùn)算、得出結(jié)果和結(jié)論的全過(guò)程，并用論文的方式進(jìn)行總結(jié)。鼓勵(lì)學(xué)生參加國(guó)際、國(guó)內(nèi)相關(guān)內(nèi)容的比賽，按一定要求和規(guī)則完成相應(yīng)任務(wù)。

一般來(lái)說(shuō)，在SRTP、畢業(yè)設(shè)計(jì)和各種比賽中，學(xué)生們需要解決的問(wèn)題比課堂上要多，包括數(shù)據(jù)的下載、數(shù)據(jù)的格式、數(shù)據(jù)的運(yùn)算、各種不同來(lái)源數(shù)據(jù)之間的協(xié)同等，或者是海量數(shù)據(jù)的處理等各種問(wèn)題。在解決問(wèn)題的過(guò)程中，往往要求學(xué)生查閱大量文獻(xiàn)或者需要在課程教學(xué)所用到的平臺(tái)或相關(guān)軟件平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，達(dá)到按需處理數(shù)據(jù)的目的。這個(gè)過(guò)程非常鍛煉學(xué)生，能使學(xué)生在心理素質(zhì)的培養(yǎng)、學(xué)識(shí)的積累、處理問(wèn)題的能力培養(yǎng)等方面獲益良多。

綜上所述，只要根據(jù)課程特點(diǎn)采用研究型教學(xué)模式，將雙主體意識(shí)、開(kāi)放意識(shí)、問(wèn)題意識(shí)、能力培養(yǎng)意識(shí)和探究意識(shí)貫穿于教學(xué)之中，挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)的積極性，就能夠使他們學(xué)得輕松、快樂(lè)。

［

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第3篇

[論文摘要]為適應(yīng)當(dāng)前高等教育中新型農(nóng)科人才培養(yǎng)的要求，針對(duì)農(nóng)科本科生的特點(diǎn)，本文明確了遙感課程教學(xué)目標(biāo)，通過(guò)分析當(dāng)前遙感教材的優(yōu)缺點(diǎn)確定了適宜教材，依據(jù)理論聯(lián)系實(shí)際以及學(xué)以致用的原則提出了以應(yīng)用為目標(biāo)的主要教學(xué)內(nèi)容。

遙感就是對(duì)地球表面的地學(xué)過(guò)程及特征進(jìn)行物理量測(cè)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(cè)、環(huán)境管理、全球變化、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)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(cè)，草原調(diào)查、估產(chǎn)及監(jiān)測(cè)，農(nóng)學(xué)中的作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、營(yíng)養(yǎng)診斷與作物估產(chǎn)，植保中的病蟲害監(jiān)測(cè)，農(nóng)業(yè)氣象中的農(nóng)業(yè)氣候研究與監(jiān)測(cè)，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(guó)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(duì)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(duì)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。基于此，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(guò)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(shí)、研究現(xiàn)狀及農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)用，了解電磁輻射與電磁波譜的相關(guān)知識(shí)，學(xué)習(xí)地物波譜的測(cè)定方法，認(rèn)識(shí)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(duì)于農(nóng)科本科生而言，技術(shù)原理顯得過(guò)深、有些內(nèi)容較為陳舊，尤其應(yīng)用案例。《植被與生態(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(jiǎn)單而易開(kāi)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(duì)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(yǔ)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(duì)黑體、太陽(yáng)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(kāi)展光譜測(cè)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(duì)地觀測(cè)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(duì)比、顏色對(duì)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(duì)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(kāi)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(píng)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(yǔ)

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(cè)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(shí)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(kāi)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(cè)、數(shù)字農(nóng)作技術(shù)、精確農(nóng)業(yè)、農(nóng)情監(jiān)測(cè)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(cè)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(duì)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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