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遥感课程论文精品(七篇)

时间:2022-10-24 09:02:54

遥感课程论文

遥感课程论文篇(1)

关键词:地方高校;遥感概论;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)10-0022-03

遥感作为重要的对地观测技术,为国家空间基础设施建设中地理空间数据的获取,提供了重要的技术方法和手段[1]。目前,遥感与全球定位导航系统、地理信息系统构成的“3S”技术,为地理学的研究提供了现代化的研究方法和技术手段,在国民经济和社会发展中得到广泛的应用[2]。遥感具有专业性、技术性较强的特点,在高校应用型人才培养中,提高学生遥感实践及应用能力,培养学生结合专业知识解决生产实践过程中遇到的各种实际问题[3]。同时,经济社会的发展对遥感高技能人才的需求越来越大,对“遥感概论”课程实用性的教学目标的要求也越来越强[4]。

贵州工程应用技术学院地理科学专业2013版培养方案指出,地理科学专业毕业生应具备掌握遥感、地理信息系统、地图、野外观测、实验室分析模拟等现代地理研究方法和技能,同时将“遥感概论”课程作为地理科学专业一门重要的专业基础课。地理科学专业学生学习遥感的目的在于掌握遥感基本原理、掌握遥感图像处理及应用的基本理论和方法,能够运用专业遥感图像处理软件(如ENVI、ERDAS等)进行遥感图像处理和专题遥感应用研究,通过遥感理论学习和实践能力的培养,使学生能够借助遥感技术和方法,解决实际问题[5]。经过几年的教学实践,笔者以贵州工程应用技术学院为例,对西部欠发达地区地方高校地理科学专业中遥感课程的教学现状进行分析,通过对遥感课程的教学内容、教学方法和教学评价手段进行改革,为地方高校地理科学专业学生实践能力的提高及应用型人才的培养提供参考与思路。

一、“遥感概论”课程教学现状

经过几年的“遥感概论”课程教学实践,笔者发现贵州工程应用技术学院地理科学专业“遥感概论”课程教学过程中存在一些问题,主要体现在。

(一)理论课教材陈旧

目前国内遥感类教材大多较为陈旧、更新较慢,滞后于遥感技术的快速发展,无法与日益更新的遥感技术发展相一致,与社会对于毕业生的要求相距甚远[6]。贵州工程应用技术学院地理科学专业学生使用的教材是高等教育出版社“遥感导论”(梅安新等),该教材于2001年出版,之后再无进行修订再版。然而,近年来无论是从多光谱到高光谱,还是从高空间分辨率到高时间分辨率,国内外遥感技术都有了较大的发展。我国遥感技术及应用近年来蓬勃发展,其中以 “十二五”期间实现“百箭百星”计划,年均发射卫星20次左右,以及到2020年左右建成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗卫星导航系统。遥感技术发展的日新月异,而该教材的内容很大部分已不能适用于当前遥感技术的发展,如国外的SPOT 5、QuickBird、Worldview等高空间分辨率卫星,国产资源系列、环境系列、高分系列遥感卫星等均未涉及。2013―2014学年第一学期由于教务处无法订到该教材,通过征求各方意见,选用武汉大学出版社孙家m主编的国家精品课程教材《遥感原理与应用》,该教材于2013年6月出版第3版,相比其他教材,其内容上有所更新,加入了遥感新技术等方面的内容,但是教材过于注重遥感理论知识,对于西部欠发达地区高校的地理科学专业学生来说,理论内容过深,部分内容甚至晦涩难懂,这使学生学习积极性受挫,无法适用于我校应用型人才培养的目标。

(二)实验教学课时少,缺乏合适的实验素材

现代遥感技术的研究及应用对学生的动手能力及应用实践能力的要求较高,实验教学是理论教学的延伸和重要补充,是培养学生动手能力,提高学生学习兴趣的重要途径,是学生实践能力和应用能力培养的重要环节,同时也是决定遥感课程教学质量和应用型人才培养的关键步骤[7]。贵州工程应用技术学院遥感实验教材选用的是高等教育出版社于2001年7月出版的刘慧平等编著的《遥感实习教程》,该实验教材同样存在着知识滞后于遥感技术及遥感数据处理的方法问题。为弥补实验课教材的不合理,笔者在实验教学过程中,结合科学出版社邓书斌的《ENVI遥感图像处理方法》辅以教学,而由于高空间分辨率遥感数据,如SPOT、QuickBird等无法免费获取,无法实现教学过程的数据本地化,学生实验过程中往往出现对所实验地区不熟悉,缺乏研究兴趣,对于学生情感目标的培养有所欠缺。

贵州工程应用技术学院地理科学专业2009、2011版培养方案中并未单独开设遥感实验课程,2013版培养方案对课程做了一定的调整,加设了遥感概论实验课,将原来54课时的理论课改为38课时的理论课时、16课时的实验课课时。针对课时量的调整,“遥感概论”课程教学内容及方法,也亟须进行相应的调整,以适应教学及学生实践能力的培养。

(三)学生英语水平差,学习主动性不高

由于目前遥感数据及专业软件大多是国外产品,涉及较多计算机及遥感专业英语词汇,贵州工程应用技术学院作为西部欠发达地区的地方高校,学生由于底子薄,英语水平差等,初次接触英文软件及遥感数据,部分学生内心有对学习英文软件的抵触情绪。而一些学生在学习过程中由于遥感理论知识准备不足,英文词汇量不够,在实验过程中,只记实验操作步骤,按部就班完成实验,不能够完全理解实验过程与实验目的。

通过几年的教学实践经验,我们发现学生学习的积极性、主动性会影响到他们理论知识的学习。通过了解发现,对于“遥感概论”理论课程,大部分学生上课时虽然可以做到认真听课,但做笔记的同学并不多,课后不能及时复习;而针对实验课的练习,也只是课上跟着教师一起做,学生本人并不深入思考,课后不再进行练习,导致掌握不牢固。无法达到学以致用,满足应用型人才培养的需要。

(四)考核机制不科学,与实践相脱节

“遥感概论”课程考核在2009、2011版教学大纲中,考核方式主要是闭卷考试,学生成绩最终由平时成绩(平时作业、提问、考勤等)×10%+期中测试×20%+期末闭卷考试×70%组成。由于考试形式的限制,闭卷考试主要考查学生的理论知识掌握情况,无法真正体现学生实践及应用能力,部分学生只是临近期末考试前突击背诵,应付考试,导致考完即忘,无法深入理解及应用的情况。

二、“遥感概论”课程教学改革的途径

(一)优化教学内容

伴随着计算机科学与技术、物理科学、电子信息科学与技术等相关学科的发展,遥感技术在高光谱、高空间分辨率,以及高时效性等各个方面得以长足发展。由于遥感知识和技术具有与时俱进的特点,在进行“遥感概论”课程教学改革的过程中,既要注重传统遥感知识的讲授,在使学生了解遥感基本理论与原理的基础上,又要注意紧跟时代步伐,更新教材中没有涉及新知识、新内容,弥补因教材更新较慢而遥感技术发展较快的矛盾与缺陷[8]。

通过网络、新闻、文献资料等各种途径,及时搜集遥感领域新知识、新进展,以及遥感研究的热点问题等,在课堂讲授过程中,及时融入相关知识发展的新知识、新技术等,拓展学生视野[9]。特别是注重在讲授基础知识的同时,及时融入我国遥感技术的发展情况,在学生获取理论知识的同时,融入爱国主义教育,提高学生学习的积极性、主动性。针对贵州工程应用技术学院学生底子薄、英文水平差等特点,在教师课堂讲授过程中,通过适度加入遥感专业英文词汇的方式,实现提高学生专业英文水平的目的。针对贵州工程应用技术学院学生专业背景,在遥感实践课程设计时,注意本课程与相关课程的联系,设计如基于遥感的土地利用变化监测、基于遥感的地质灾害信息识别与提取、基于遥感的土壤制图分析等专题遥感应用内容,使学生学以致用,了解整个专业各课程间的彼此联系,充分调动学生对专业的再认识,同时加强相关专业课程知识的学习和衔接[10]。

(二)创新教学方法

在遥感课程教学方法改革过程中,充分借助现代多媒体教学方式和手段,提高多媒体教学的教学效果。随着多媒体技术的发展,多媒体教学目前已被广泛应用于日常教学过程,通过多媒体技术的声、光、影、字等相结合,学生能够多方位获取知识。对比分析传统教学与多媒体教学方式的优缺点,在教学改革过程中本课程教师的课堂讲授方式较为灵活化,主要体现在关键知识或知识体系的框架上,通过板书形式在黑板展示,学生能够掌握学习重点,不至于因过多关注教师演示文稿文件,或演示动画或影片,而忽视教学重点、难点问题。同时借助多媒体技术易于内容表现,易于实践操作演示等方面的优点,制作图文并茂的演示文稿课件,对于需要现场演示的实验或展示的数据,进行多媒体展示。还可通过多媒体技术,及时将遥感技术发展相关新闻报道及相关应用展示给学生,使学生真正感受到立体化教学的视听感受。在学习知识的同时,加强学生的情感教育,提升学生的爱国主义热情[11]。

积极引导学生自主学习、互助学习、团队协作学习,提高学生学习积极性和主动性。传统教学主要是教师讲,学生听,缺少必要的互动环节。学生如果听不懂将会挫败自身学习的兴趣,进一步影响学生学习的积极性和主动性。遥感课程教学改革中教师课堂讲授方式的多样性,改变了总是教师一个人讲的局面,适度组织学生组成小组,每个小组成员轮番进行相关知识的讲解,互相查找不足,促进学生自主学习,提高学生积极性、主动性,使每个学生都可以参与进来[12]。

“3S科技兴趣学习小组”作为学生自主学习的学生组织,于2013年11月成立,其成员涵盖了地理科学专业各年级学生,甚至包括部分已经考入研究生在读的和已经参加工作的学生。通过高年级学生带动低年级学生,在读研究生分享学习经验,在职学生讲解实际工作中所需专业知识,专业教师引导,定期或不定期开展相关科技学术活动,以“全国GIS技能大赛”为载体,各类科技活动为主线,积极引导学生通过课外科技活动及科研项目的申报,提升自身能力,开阔自身视野,同时达到影响其他学生,提高整体学生学习兴趣的目的,进而提高学生学习的积极性和主动性。

(三)改革课程考核机制

贵州工程应用技术学院2013版地理科学教学大纲明确提出,针对专业课程考核方式的改革要求,总评成绩由平时成绩和期末成绩各占50%组成,足以体现学校给予教师对学生更加灵活性的考核方式。本次教学改革将平时成绩分为课堂笔记、课后读书笔记、参与相关科技活动项目、作业、考勤、期中测试等,期末考核试卷出题过程中,注重基础理论知识考核的同时,更加注重考核学生掌握知识的整体性,以及灵活运用知识的能力。

以“全国GIS技能大赛”为主题,积极引导学生通过参加大赛,提升自身实践能力,以及实际动手解决具体问题的能力。同时,围绕“全国GIS技能大赛”,积极引导学生申报学校实验室开放基金项目,全国大学生挑战杯课外科技活动项目,以及贵州省大学生创新创业计划项目等课外科技活动项目,以提高学生学习的主动性和自主性。通过具体项目的申报和实施,学生感到学有所用,学以致用,进一步促进自身自主学习的氛围。

三、“遥感概论”课程教学改革效果

通过遥感课程教学改革的实施,取得了一定的教学效果,学生学习兴趣、积极性和主动性大有提高。自2012年组织学生参加“全国高校GIS技能大赛”遥感组比赛,获得三等奖一次、优胜奖两次,共有20人获得“MapGIS工程师证书”;为培养学生应用能力和科研意识,积极组织学生申报各类各级课外科技活动,自2012年至今,遥感方向共获得立项项目有部级“大学生创新创业训练计划项目”1项,省级“部级大学生创新创业训练计划项目” 5项,校级“实验室开放基金项目”3项。

围绕学生实践能力提高,提高学生遥感专业技术应用,结合教学内容、方法和考核方式的教学改革,既提高了学生学习兴趣、自主学习积极性和主动性,提高了动手解决实际问题的能力,又获得了良好的教学效果,同时增加了学生的专业认知度和认同感,对整个专业的学习形成良好互动效果。遥感课程教学改革研究,为西部欠发达地区同类高校地理科学专业学生遥感能力的培养,以及地理科学专业应用型、技能型人才的培养提供了参考和思路。

参考文献:

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江高教研究,2012,(10).

[4]芦少春,孟庆燕.基于应用型人才培养的遥感课程建设

与改革[J].安徽工业大学学报:社会科学版,2013,(4).

[5]郑文武.高师地理专业遥感课程实践教学改革研究[J].

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[6]姚高伟,姜蕊.高师遥感概论课程实践教学研究[J].考

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[7]林卉,张连蓬,梁亮等.遥感科学与技术专业创新人才培

养方案探索与实践研究[J].测绘通报,2015,(12).

[8]李刚,万幼川.遥感应用模型实习创新型实验教学示范

[J].测绘科学,2015,(2).

[9]李刚,万幼川.基于CDIO模式的“遥感原理与应用课程

设计”创新型实验教学示范[J].测绘通报,2015,(1).

[10]那音太.“遥感图像处理”实验课程教学改革与实践

[J].内蒙古师范大学学报:教育科学版,2015,(1).

[11]杜福光,刘晓春,高超.地方院校遥感课程教学模式改

革探究[J].测绘与空间地理信息,2015,(8).

[12]黄妙芬,李九奇,邢旭峰等.基于特色化理念的人才培

遥感课程论文篇(2)

关键词:教改;遥感;农业院校

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)09-0059-03

遥感是农业高等院校一些专业(如资源环境与城乡规划、土地资源管理、农业资源与环境、环境科学等)的本科生必修的专业核心课程。遥感技术已经广泛应用于社会生产的各个领域,培养遥感应用型的高级技术人才非常重要,但目前农业院校的遥感课程的教学体系、教学内容和教学方式难以适应遥感技术的快速发展,存在不少问题,使培养的人才与社会产生脱节。

一、农业院校遥感教学存在的主要问题

1.遥感课程理论多而杂、抽象化等特点,抑制了学生的学习兴趣。遥感技术具有理论抽象、知识点庞杂的特点,其多学科交叉,基础知识面广而杂,技术性和实践性较强且多应用于大型项目。农业院校的本科生一般是第一次接触,缺乏与课程相关的预备基础知识和背景知识,学习遥感课程太抽象,实际生活中也很难接触到遥感应用方面的项目,这样会导致学生觉得遥感课程“遥不可测”,具有一定的距离感和陌生感。另外,遥感课程在农业类院校中一般属于专业基础性学科,得不到足够的重视,以及学时不多等原因都在一定程度上抑制了学生的学习兴趣。

2.教材内容过于突出前沿科学,忽略了其应用性。现在的农业院校遥感教材已经采用国家农林类普通高等教育“十一五”、21世纪规划教材,虽然教学内容进行了更新,基本上不存在以前的内容过于陈旧的问题,但仍然出现不少问题。主要存在教学内容过于突出其前沿科学以及发展趋势,导致部分教学内容或过于深奥,或与农业类等相关专业的结合性不大,在农业院校等相关领域中几乎应用不到;如“微波遥感原理”深奥难懂,在农业院校相关专业几乎很少用到;又如“高光谱的影像分析”过于深奥,对于遥感课程学时很有限的农业院校本科生关联系不多且过于深奥。现在国民生产的各领域中广泛应用的遥感技术或结合性较强的教学内容,很少有教材提及或提及极少。如近年在灾害监测中广泛应用高分辨率的QUICKBIRD、WORLDVIEW卫星数据WORLDVIEW;又如在农业中应用较多的测定地物光谱仪的设备和我国“北京一号”小卫星在北京近郊农业监测中应用等内容却无体现。脱离生产实践与应用的前沿技术,就像是没有方向的深海之舟,与农业类院校本科生的教学宗旨与教学目标背道而驰。

3.教学手段不够丰富,学生参与不够,缺乏学习热情。农业院校遥感课程虽然普遍使用了多媒体教学技术,但仍是以教师讲授为核心,缺乏形象教学必要的教学手段与辅助教学资料,很少有本科生参与教师的科研项目或大型的工程应用项目。由于时间等种种原因,也很少本科生参加课内外的遥感应用的体验与交流报告,缺乏学习遥感课程的源动力与热情。

4.现有的考试制度抑制了学生的创新。现有的考试制度以考试为主,侧重卷面成绩,试卷考核方式很难考验学生对理论体系的系统性掌握、知识点的内在联系以及实际技能的掌握程度与应用程度。农业院校的遥感实验课程学时设置少,实验个数少,实验成绩占课程成绩的比重不大,一般隶属于遥感课程理论教学的一部分,很少单独开设,实践环节教学得不到足够的重视,且多侧重实验报告成绩,忽视了实践环节学生能力的表现。现有的课程成绩构成缺乏讨论、专题制作、文献检索、学习报告等多手段,在一定程度上抑制了学生参与的积极性和主观能动性,导致学生自主学习的热情不够,缺乏创新的激情。

5.实践学时偏少,缺乏针对农业院校的上机教材。遥感实践课程少,难以培养学生的感性认识,动手能力的提高更是无从谈起。目前,与遥感课程配套上机的教材多是针对高等院校测绘类专业,缺乏与农业院校遥感课程配套的上机实验教材,市场上偶见农业院校专用教程,在内容的设置上与上机实验数据或样例数据方面却与测绘类专业并无多大区别。农业院校类本科生感觉不到遥感实践与专业的相关性或结合性,无法满足农业院校专业学生的实践教学的需求。

二、教学改革的基本内容与途径

1.教学内容的完善与改革。(1)教学内容的设置应重点突出。在农林院校遥感课程学时很有限,而遥感技术体系本身内容非常庞杂,教学内容与学时的设置除了体现理论的系统性,一定要注重各部分内容的内在的逻辑联系,突出主要内容和重要内容,必要时,应进行取舍。使学生对整个教学有一个比较宏观、层次清晰的印象,能够抓住遥感主要的原理和难点内容。农业院校的遥感课程主要内容包括航空像片与遥感相关的基本概念、地物的反射光谱特性、航空摄影测量的基础知识、遥感图像的像点误差、航空摄影测量的内外业、卫星传感器数据、遥感图像的目视判读与调绘、遥感数字图像处理原理与操作技能,以及遥感技术的应用案例,尤其是在农业领域的应用实例。(2)根据应用情况对前沿性内容取舍。现在很多教学改革过于突出课程的前沿性内容,但受到学时的限制,很难与生产实践或专业联系起来,学生感觉很陌生、很抽象,教学效果甚不理想。农林院校的遥感课程学时一般都很有限,在突出课程内容的系统性和重点内容的前提下,对于前沿性的内容,可结合授课专业情况进行灵活调整。若在相应专业领域中很少应用的可略讲或不讲(如微波遥感、高光谱);若在相应专业领域实践中有应用或应用较多的(如在农业和土壤学科应用较多的便携式地物波谱仪),可侧重于先进的仪器以及在科研或生产实践中的作用与功能。这样学生既不会感到深奥难懂,又会觉得该课程很贴合实际需求,这样就可在有限的学时取得较好的教学效果。(3)实验内容的调整。遥感课程实验内容的设置应与基本理论、基本方法相呼应,突出其主要技能、实践技能,平衡传统方法与现代作业方法,采用的实验器材或软件应与当地生产部门基本保持一致,若有条件应尽量将实验课单独开设。遥感技术在实际作业中,数据源以及产品都是采用遥感数字图像,因此,传统的遥感课程实验内容应根据行业发展情况适当地删除过时的实验,保留主要的遥感实验外,应尽量根据授课对象的就业方向、科研情况以及学时情况选择性地增加设置遥感数字图像处理的实验内容与课时数,如“熟悉ERDAS或ENVI遥感图像处理软件的基本操作”、“遥感数字图像的增强处理”、“遥感数字图像的几何处理”、“遥感数字图像的计算机自动分类”。

2.教学手段与教学方法的改革。(1)从兴趣点或生产应用入手展开教学。由于遥感课程理论知识点多而杂,在教学内容的组织上可从学生感兴趣的知识点入手,适当引用遥感在测绘、国土、农业等重要部门的一些视频资料。阐述基本原理与基本方法时注重加强学生思维的引导,主要内容与重点内容可采用精讲、细讲,生产中不常用的原理与方法采取学生课外自主学习为主,遥感在实践中应用可采取具体案例分析,这样既可保证激发学生学习的兴趣,在面上对遥感有全面的把握,又可在重点内容上有所深入。除了现代常用的多媒体教授的教学方法,可布置与课程内容相关且很有趣的课外小作业,如可通过让学生在Google Earth上查找校舍或旅游目的地的方式对卫星遥感数据的认识。(2)制作遥感教学辅助材料。遥感教学辅助材料包括航空图像与卫星遥感图像样片的制作、各类教学视频的制作、试题库与习题库的制作、遥感精品课程在线网址的收集,完善各种网络教学资源库的建设等。将生涩难懂且方便用于直观教学的遥感图像的分类与遥感图像的解译标志等内容制作教学样片,如可将全色图像、红外、彩红外、多光谱等航空像片与各种常用的卫星遥感数据制作样片,形象而直观,易于理解与记忆。对于比较抽象、生活中接触较少的知识点用于制作1~5分钟的辅助视频,如航空拍摄的过程、卫星遥感以及传感器的工作原理等。将近年来遥感技术应用于现实生活中有影响力的重大事件的新闻视频片段制作教学视频资料,如“国土部:用卫星遥感图片严查违法用地”、“我国‘北京一号’、‘小卫星’监测北京近郊农作物长势”、“汶川地震前后遥感图像前后对比”等新闻视频片段。教学辅助材料在有些教学内容方面可发挥很大的教学作用与效果。(3)重视遥感技术应用案例分析。一般农业院校的遥感技术的应用所占学时极少,与专业结合性不够。一般只是泛泛地提到或者一带而过,没有具体的案例或应用视频,学生缺乏对遥感技术实际应用情况的了解。可根据授课对象与专业方向选择教学辅助材料,根据授课对象及专业方向播放其相关内容,重点分析应用案例。如面向土管专业授课时可侧重土地资源调查与土地执法的案例分析;面向农资专业时,可侧重农作物长势监测与估产、光谱反射率的野外测定与分析等案例分析,面向环境类专业,可侧重环境监测与灾害监测的案例分析。(4)实现教学手段的多元化,激发学生学习热情。除了常用的多媒体教学与板书等教授方式外,还可适当采取学生教学的方式,加强与学生互动交流,提高学生自主学习的能力。利用课前与课间的时间或借助网络平台,与学生进行充分交流,及时掌握他们的兴趣、学习难点以及就业意向等,因材施教。利用国家、省和校级精品课程建设的成果,建立网络实践教学平台,实现网络互动式教学,设置“课件下载”、“实验报告上载”、“答疑”、“FTP”等功能。可借助与测量学等课程的重叠交叉知识,进行触类旁通式的教学。通过小型专题报告的形式,促使学生课外收集文献资料学习实践应用性强、与专业结合紧密的内容,择优以多媒体的形式课堂交流并点评,并作为学生课程考核的一部分,有意识地将教学内容与科研、就业与生产项目管理等结合起来,引导学生自主学习,激发学习的创造性。

3.建立考试制度的改革,提高其学习的积极性。进行课程考试制度的改革,改进考核方法,建立考察学生全面素质的考核体系、建立科学的考察学生综合知识、综合素质、综合能力的实践考核体系,采取灵活多样的考试方式。在课程考试构成增加小型专题报告制作、文献检索与总结等,理论环节可增加课堂互动环节(如提问、讨论等)考核的比重;实践环节可强化动手实践与仪器操作的考核,淡化实验报告等书面成绩。通过建立考试制度的改革,促进学生积极学习。

三、教改效果分析

近年来遥感课程改革探索初步取得较为明显的成效,具体表现在以下几个方面。

1.学习态度的改变。学生对教学内容的兴趣和注意力明显提高,课堂互动变得更为积极,课外自主学习的激情提高,教学氛围良好,“教与学”变成了一件较为愉快的教学活动,学生对遥感方向的学术报告与毕业论文选题感兴趣的人数明显增加。

2.学生对遥感教学的评价。每学期都对全部遥感课程进行教学评估,学生无记名网上评教,结果表明总体优良。说明学生对于教学内容与教学形式是认可与肯定的。

3.学生的收获。国土资源管理、农业资源与环境等专业分别成立了兴趣小组,在老师的指导下能够独立完成校级创新型实验项目。学生的动手实践能力明显得到锻炼与提高,有机会参与到多项遥感技术应用的工程项目,特别优秀的学生能在测绘遥感相关的事业单位就业。也有本科生在国内的学术期刊上公开发表遥感领域内的科研论文。

虽然笔者针对农业类院校的遥感课程实践教学改革进行了探索与实践,然而,许多问题有待进一步探讨,诸如教学平台的完善、教学形式的改进、产学研实习基地建立、专业实践素材库的建立等。面向未来,我们需要更好地根据社会需求,积极进行遥感教学课程改革,为社会培养出更多的遥感应用型的高级人才。

参考文献:

[1]尹占娥.现代遥感导论[M].北京:科学出版社,2008.

[2]邓良基.遥感基础与应用[M].北京:中国农业出版社,2009.

[3]常庆瑞,蒋平安,周勇.遥感技术导论[M].北京:科学出版社,2004.

[4]彭望.遥感概论[M].北京:高等教育出版社,2010.

遥感课程论文篇(3)

关键词 防震减灾 遥感地质学 教学改革

中图分类号:G424 文献标识码: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菏侵泄仅有的以防灾减灾高等教育为主的新升本科院校,学院2008年开设地质学专业,该专业于2012通过教育部本科专业合格评估。地质学专业是我院培养防御地震与地质灾害专门技术人才,以防震减灾为特色的专业。“遥感地质学”是一门将遥感技术与地球科学结合在一起的应用性很强的课程。①目前国内各地质类院校纷纷开设了此课程,教学内容由遥感原理理解、遥感图像分析和遥感应用三部分组成,学院自2010年开设“遥感地质学”课程以来,教学内容设置和其它地学院校毫无差异,没有突出防震减灾专业特色。为防震减灾类专业设置的遥感地质学课程,它的教学内容和重点都应该和其它院校的该课程有所区别,要求学生不仅要掌握遥感技术的基本知识以及遥感技术在基础地质中应用,还要求学生深入地了解遥感技术在防震减灾方面的应用,包括利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别,利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用以及高分辨率遥感数据的地震灾害应急和快速评估。遥感地质学作为防震减灾类专业的一门专业必修课,在对学生的培养中起着至关重要的作用,其教学内容和教学方法也需要在传统遥感地质学教学上有所改进,才能适应防震减灾类专业人才培养的需要。

本文将从教学内容、教学方法和手段等几个方面入手,并结合我院实际情况来阐述防震减灾类专业遥感地质学教学改革的总体思路。

1 教学内容改革

1.1 与时俱进更新教学内容

教材是知识系统性的总结,也是教师进行教学的基本材料。表1统计了我国20世纪80年代该门课的教材出版情况,从表1可看出专业教材的出版周期较长,而遥感技术发展速度非常快,在地质学中的应用也向立体化、多层次、多角度、全方位和全天候方向发展,从而使教材中的内容具有明显的滞后性,很多最前沿的新技术方法和新知识应用案例没有实时写入教材。学院2010年开设遥感地质学课程以来,根据当时教材出版情况,选用1994年朱亮璞编写的遥感地质学。随着20多年遥感的快速发展,特别是进入21世纪后,高分辨率卫星的频繁发射,出现了多种类型的高精度遥感数据以及相应配套的数据处理软件和方法,致使教材中的第三章遥感图像类型和特性和第四章遥感图像处理都明显不适用于直接教学,需要教师查阅资料补充教学。2015年底遥感地质学作为校级重点课程来建设,通过课题组老师的商议决定从2016学年开始更换为最新出版的2013年田淑芳主编的遥感地质学。即使是更换了新教材,随着航空业的发展,每年都新增不少类型的遥感数据、处理方法及新的应用,需要授课老师与时俱进地更新教学内容才能取得更好的教学效果。

1.2 科学构架以防震减灾为特色的教学内容

由于防灾科技学院地质学发展的历史较短,没有专供防震减灾专业使用的《遥感地质学》教材,前几年的课堂教学也基本按照教材的前八章来讲授,没有突出防震减灾的特色教学内容。因此今后的教学应从国内外遥感技术在防震减灾应用相关的重要的学术期刊、研究项目等参考资料中精选出遥感图像分析和遥感应用两部分教学内容,从而构建出服务于防震减灾专业的科学合理的遥感地质学课程体系和教学内容。引导学生课下时间主动查阅在防震减灾研究领域中遥感技术应用的相关资料和文献实例,开阔学生的视野,培养学生自我查阅资料的能力和学习的主动性,从而提高学生的综合素质。并以“宽口径、厚基础、重素质”为原则,选取能够激发学生独立思考能力、解决实际问题和创新能力的地震遥感发展前沿动态的教学素材,倡导学生以多种形式参与讨论与防震减灾相关遥感地质学问题。

1.3 改革实验教学体系和实验教学内容

实验教学是遥感地质课程教学的重要组成部分,也是学生实践技能培养的关键环节,②通过实验教学环节,使学生们真正掌握应用遥感技术解决地学问题的工作原理、方式和流程等。我院地质学专业从2010年开设“遥感地质学”课程,2013年建成地貌第四纪与遥感实验室,同年秋季学期开设遥感地质学实验教学内容,实验项目是参照其他院校同类课程所开设的,现阶段教学体系只包括10学时的实践课,内容包括立体镜的使用(1学时)、典型航片的地貌解译(1学时)、ENVI软件的使用(4学时)、岩性和断裂的解译(4学时)。由于没有结合本校的地质学专业服务于地震行业的特色与学生的实际和社会需求来进行,因此实验教学的效果不佳。2016学年课题组重新修订教学大纲,实验学时由现阶段的10学时增加到16学时,在原有的实验内容上了增加利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别(2学时),利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用(2学时),高分辨率遥感数据的震害调查、应急和快速评估(2学时)。

2 教学方法和手段改革

教学内容是选择教学方法和手段的依据,遥感地质学课程教学内容集传统理论文字知识和大量现代遥感图像为一体,针对理论文字进行阐述应选用传统教学方法,而针对现代遥感数据应用于防震减灾专业则需要采用现代教育技术。因此该课程教学过程中需传统教学方法和现代教育技术两者互相结合,互相补充。

2.1 创设问题情境,实施启发式教学

教师应在课堂中采用讲授法和师生专题研讨法来改变传统的填鸭式教学,为了实施启发性教学,教师在课程的不同阶段创造性地设计一些学生力所能及的问题,激发学生的学习积极性。例如在讲第二章遥感物理基础时可以提出“遥感图像上的颜色和地物是一一对应关系吗?”“为什么?”这种开放性的问题,可以激发学生的想象,让学生从遥感的基本原理去思考问题。实践证明学生都能基本抓到问题的要点,最后将不同章节的内容联系起来,回答了这个问题学生就能把第四节地物波谱特征、第三节遥感常用波段设置和第五节遥感图像色彩三节内容有机的联系在一起。理解这三者的关系也就为后面遥感目视解译打下基础,在后续的遥感解译中学生就能轻松掌握遥感影像上地物的颜色不仅和地物自身的性质有关也和所选数据的波段有关,通过这种创造性的设置问题,大大提高了教学效率。

2.2 利用计算机网络技术平台,丰富教学手段

随着现代网络科技的快速发展,应利用多媒体与现代动画技术相结合来进行遥感地质学课程教学。针对遥感地质学中的遥感理论部分的重点和难点在教学方案设计时除了利用多媒体技术图文并茂地进行讲解外还可采用现代动画技术进行展现;针对遥感在地质上应用部分,应设计与理论教学内容相匹配的计算机解译分析专题,取代当前简易的纸质卫星影像的手工解译。应利用一些免费的高分辨率卫星图片例如Google Earth来获取教学数据,同时收集与活动断层研究、地震震害评估、区域调查及地震预报中发挥重要作用相关的遥感地质学教W信息。计算机网络技术是丰富教学内容的主要手段,也是提高学生对具有防震减灾特色遥感地质学的兴趣和加深学生对地质现象理解的重要途径。

2.3 实施多元化考核方式,合理分配考核权重

以转变观念为先导,树立以就业为导向、以能力和素质考核为中心的课程考核观念,全面考核学生的能力和素质,突出能力本位,真实反映学生应用能力的培养水平。③遥感地质学是一门理论与实验相并重的课程,理论是基础,实验是重点,传统的卷面考试对理论内容部分考核效果较好,而实验部分笔试却很难考核出学生对知识的掌握能力,需要加强学生的动手能力的考核。因此,在课程考核方面,考虑从原来的单一的理论考核转变到采取“平时成绩30%+实验技能30%+期末考试40%”相结合,在考试内容上注重基础理论和能力的结合。通过实施多元化考核方式,以考核促教学,形成“教、学、考”的有机互动,从而达到更好的教学效果。

3 结束语

遥感地质学作为防震减灾专业的专业必修课程,需要全面深入地进行教学体系改革,其内容应实时更新并突出防震减灾特色,同时应加强实验教学和建立完善的实验教学体系。此外通过教学方法与手段改革,高清晰度的航片卫片资料的使用,激发学生对遥感技术理论学习的兴趣,自主地参与各个教学环节,改变考核方式使学生更加重视培养空间思考能力和实际操作能力,为今后从事地震监测预测和应急救援工作打下坚实的基础。

防灾科技学院2016年度院级教研项目:地质学专业活动构造遥感信息分析实践模块建设研究(JY2016B01)和防灾科技学院第九批重点建设课程项目共同资助

注释

① 张雷,张学娟,柳波.石油特色专业《遥感地质学》课程的教学改革思路浅析[J].赤峰学院学报:自然科学版,2012(22):232-233.

遥感课程论文篇(4)

关键词 遥感专业 遥感二次开发语言 教材建设

中图分类号:G642 文献标识码:A

Study on the Textbook Construction of the Remote Sensing

Secondary Development Language Course

XU Yongming

(School of Remote Sensing, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing, Jiangsu 210044)

Abstract As the knowledge carrier of teaching contents and methods, textbook is very important for teaching efficiency and quality. Based on the teaching objective, content and characteristic of the remote sensing secondary development language course of the remote sensing science and technology specialty, the status of the textbooks for this course was analyzed and the importance of the textbook construction was illustrated. The guiding ideology of the remote sensing secondary development language textbook was presented and the content of the textbook construction was introduced in detail.

Key words remote sensing specialty; remote sensing secondary development language course; text construction

0 引言

卫星遥感是一门新兴的空间信息科学,能够以宏观、动态、快捷的手段获取地球表面信息,对于社会经济和科学研究有着重要意义。2002年教育部正式批准设立遥感科学与技术本科专业,以满足我国对遥感人才的需求。①近年来遥感专业得到了快速的发展,已经先后有武汉大学、南京信息工程大学、北京航空航天大学、长安大学、山东科技大学等二十余所高校设立了专门的遥感科学与技术专业。②③

遥感科学与技术是一个比较新的专业,在学科建设与教材建设过程中存在很多机遇和挑战,有很多问题需要探讨和尝试。④南京信息工程大学(以下简称“我校”)针对遥感科学与技术专业理论和实践能力并重的特点,在遥感原理、遥感数字图像处理、定量遥感等偏重于理论的课程之外,还开设了“遥感二次开发语言”等强调专业编程开发能力的课程,培养学生灵活运用专业软件和编程语言完成遥感图像处理和信息提取任务的能力。然而,由于遥感科学与技术专业起步相对较晚,“遥感二次开发语言”这类比较新的专业课程教材紧缺问题比较严重。教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,是教师教学过程的重要依据和学生学习的重要参考资料。⑤⑥⑦为了提高教学效率和教学质量,需要加强这方面的教材建设工作。本文基于我校遥感专业“遥感二次开发语言”课程的多年教学经验,围绕课程教学目标和教学内容,对该课程的教材建设进行了探讨。

1 遥感二次开发语言教材建设的必要性

“遥感二次开发语言”课程主要讲授目前在遥感二次开发领域应用最广泛的的IDL(Interactive Data Language)交互式数据语言。IDL语言是面向矩阵的第四代计算机编程语言,功能强大,简单易学,在图像处理、科学计算和可视化方面有着独到的优势,其与遥感通用处理软件ENVI的结合,更是为遥感方面的工作提供了强有力的工具。⑧⑨该课程系统介绍IDL编程语言的基础知识及其在遥感相关领域的实际应用,以培养和提高学生利用IDL语言和专业知识去解决具体遥感问题的能力为主要目的。课程共有32个课时,包含16个理论课时和16个上机实习课时,体现了理论与实践并重的特点。

市面上现有的IDL语言编程书籍有三本:《IDL可视化分析与应用》、《IDL可视化工具入门与提高》和《IDL程序设计》。这三本书在介绍IDL基础语法之外,都比较强调数据可视化及工程开发方面。除了《IDL程序设计》之外,另外两本书都没有涉及到科学计算、IDL与ENVI交互编程等方面的内容。《IDL程序设计》对IDL与ENVI交互编程的语法内容说明不够详细,缺乏对函数/过程的参数和关键字的解释,在IDL/ENVI交互编程方面更侧重工程开发的内容,还缺乏遥感专题应用方面的实例,此书更合适作为遥感技术开发人员的参考工具书而不是本科生教材。因此,根据遥感专业学培养目标和“遥感二次开发语言”课程特点,开展此课程的教材建设工作是非常有必要的,这对于提高教师教学效率和学生学习效率具有重要意义。

2 遥感二次开发语言教材建设的指导思想

根据遥感二次开发语言课程的教学目标、课程体系和特点,其教材建设围绕着以下几个原则进行:

(1)系统性。教材结构严谨,层次分明,遵循由浅入深、从理论到实践的原则,各部分有机联系,有利于学生对IDL语言及其遥感应用的掌握。

(2)简明性。简单扼要的介绍IDL语言的基础知识,精心挑选最基本、最重要的知识点,做到知识容量适度,内容紧凑,易于IDL初学者快速入门。

(3)针对性。主要针对遥感学科的需要,对IDL编程知识进行适当取舍,舍去与遥感专业不相关或者相关性很小的内容,保留与遥感关系密切的部分,并强化IDL与ENVI结合的内容。

(4)实践性。教材中给出大量翔实的IDL遥感编程实例,理论联系实际,培养学生使用IDL语言解决遥感实际问题的能力。

(5)多样性。教材的建设注重多样性,除了纸质的主教材之外,还包括电子教案、实习指导书、代码库、数据集等教学资源,形成一个立体化的教材体系。

3 遥感二次开发语言教材建设内容

遥感二次开发语言的教材内容按照三大模块进行组织,共包含9章内容。

第一模块主要是IDL语言的基础语法内容,使学生通过这部分内容的学习能够掌握IDL语言程序设计的方法,正确使用IDL语言编写程序。这一模块包含第1~4章:第1章“IDL语言概述”主要对IDL语言进行简单介绍;第二章“IDL语法基础”介绍变量、数组、字符串、表达式和结构体等内容;第3章“IDL编程基础”介绍过程/函数、控制语句、参数/关键字及变量作用域等内容;第4章“数据的读写操作”介绍文件基本操作、ASCII码文件读写、二进制文件读写、图像文件读写以及HDF、NetCDF文件读取等内容。

第二模块主要介绍了遥感实际工作中编程所涉及到的一些专题知识,主要为数据可视化、数理统计以及与遥感软件ENVI的交互等内容。这一模块包含第5~8章:第5章“图形绘制”介绍曲线图、散点图、柱状图及直方图等图形的绘图方法;第6章“图像处理”介绍图像的显示、统计、增强、滤波及几何变换等内容;第7章“随机数、统计与插值”介绍IDL随机数操作、相关分析、回归分析研及插值方法等内容;第8章“IDL与ENVI的结合”介绍IDL与ENVI两者间的数据交互、ENVI调用IDL函数以及IDL调用ENVI函数等内容。

第三模块主要介绍了IDL在遥感中的具体应用实例。通过这部分的学习让学生理论联系实际,具备将所学IDL编程知识应用于具体遥感工作中的能力。这一部分主要为第9章“IDL遥感应用实例”,通过20个具体的遥感实例展示了IDL编程语言在遥感数据处理及专题应用中的作用。内容包括光谱数据处理、批量生成快视图、水体动态变化监测、地表温度反演、气溶胶光学厚度反演、林火监测等。

在主教材之外,编写了电子教案、实习指导书并建立了代码库和遥感实例数据集等教学资源,构成了一个立体化的教材体系。电子教案依据主教材内容编写,根据具体的课时情况对主教材内容进行了取舍,体现了遥感二次开发语言课程的教学思路与知识点。实习指导书对IDL基本工作环境、语法及编程基础进行了图文并茂的细致介绍,并包括了若干典型遥感应用案例,使学生能够基于具体遥感数据运用IDL编程实现具体工作目的。代码库包含了教材中出现的所有重要IDL代码文件,按章节体系保存,便于使用。遥感实例数据集与主教材第9章以及实习指导书配套,包括了教材中用到的所有遥感示例数据,并同时包含了实习数据供学生上机实习使用。

4 结语

通过几年的教学实践和探索,在“遥感二次开发语言”课程的教材建设方面取得了一定的成绩,教材体系结构、内容和配套资源逐步完善。在课程的教学过程中发挥了重要作用,显著提高了教学效率,有助于学生快速、系统地理解和掌握IDL语言及其在遥感中的具体应用,收到很好的教学效果。教材的建设与探索是一项长期工作,今后还需要积极借鉴遥感学科以及IDL编程技术的新发展,在实践中不断完善和更新教材内容,使教材内容与时俱进,常改常新。

基金项目:南京信息工程大学大气科学与环境气象实验实习教材建设项目(SYJC2014C10)

注释

① 张熠,方圣辉.遥感科学与技术专业教学质量评价分析[J].中国校外教育(下旬刊),2012(4):122.

② 赵巧华,陈健.遥感科学与技术专业建设中的几个关键问题[J].地理空间信息,2010.8(5):154-156.

③ 韩瑞梅,马超,成晓倩等.遥感科学与技术专业创新型人才培养模式[J].地理空间信息,2013.11(3):171-172.

④ 徐永明.遥感实习课程独立设课的教学实践与思考[J].地理空间信息,2011.9(6):146-147.

⑤ 赵军.中国地理学类专业地图学教材建设回顾与思考[J].测绘科学,2010.35(1):197-200.

⑥ 时向东.对建立我国高校教材更新机制的思考与建议[J].中国大学教学,2003(6):37.

⑦ 沈婕,汤国安,杨红等.我国地理信息系统专业教材建设应用与发展[J].地球信息科学,2007.9(4):94-99.

遥感课程论文篇(5)

关键词:高光谱遥感;教学内容;实践教学

Teaching Content Arrangement and Discussion on Hyperspectral Remote Sensing

SONG Yan, TIAN Yugang

(College of Information Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074,China)

Abstract: According to training requirements in remote sensing and technology, a proper teaching book, teaching content arrangement and practice course were made and discussed.

Key words: hyperspectral remote sensing; teaching content; practice course

中国地质大学(武汉)信息工程学院遥感科学与技术专业于2006年正式成立,该专业的培养目标是:培养具有良好的职业道德,掌握遥感科学、地理信息及计算机科学的基础理论、知识和技能,能结合计算机技术、地理信息技术在国土资源遥感、城市规划、地质工程、环境监测、海洋勘查等领域从事遥感信息获取、处理与分析,及有关遥感信息工程建设与应用的专门高级技术人才。

为了完成其培养目标,在本科生大三下学期开设高光谱遥感课。通过该课程的学习,使学生对高光谱遥感原理具有清晰地认识,掌握高光谱的基本分析方法,培养他们运用高光谱原理和分析方法解决实际问题的能力。依据课程目标,笔者结合近两年在课程教学中的实践经验,提出高光谱遥感课程的本科生教学内容和实践教学环节的设计,希望能抛砖引玉与同行们共同探讨。

1 课程设置简介

高光谱遥感课程共32学时,先修课程主要有:遥感概论、遥感物理、数字摄影测量、遥感图像处理、遥感图像解译、遥感应用模型。在课程教学过程中,共安排20课时的课堂教学,12课时的上机实习操作。

2 教材选择

优秀的教材可以帮助学生完整的掌握课程内容,近年,随着遥感定量化应用的不断发展,高光谱遥感方面的专著逐渐增多。目前已出版的高光谱遥感书籍主要有:中科院遥感所的童庆禧院士、张兵教授等编写的《高光谱遥感:原理技术与应用》以及《高光谱遥感的多学科应用》、武汉大学张良培教授等编写的《高光谱遥感》、浦瑞良教授等编写的《高光谱遥感及其应用》。经过比较发现和分析,上述书籍均对高光谱的原理、基本处理手段以及应用方面均有介绍。其中,童庆禧院士编写的书籍理论较深,更适合用于对研究生的教学,浦瑞良教授编写的书籍分为不同的专题介绍高光谱的应用情况,更适合对科研人员作为参考。针对本科教学的目标以及本科生的专业基础,选择张良培、张立福撰写的《高光谱遥感》作为课程教材,并将童庆禧院士、浦瑞良教授编写的书籍作为主要参考书目。

3 教学内容

在授课过程中,以高光谱遥感数据的获取、处理和应用为线索[1],设计如下的教学内容。

3.1 高光谱遥感简介

在回顾电磁波、电磁辐射等遥感的理论基础后,重点阐述高光谱遥感的定义、特点,通过分析多光谱遥感与高光谱遥感对同一地物的光谱曲线,加深学生对高光谱遥感的认识。分析目前主要的高光谱遥感传感器及其成像参数,并大致介绍高光谱遥感在国内外的应用情况。最后依据高光谱遥感传感器的特点,提出本课程的整体理论框架,给学生们清晰地认识。

3.2 光谱重建与几何校正

地物光谱数据的获取仪器及获取步骤,并分析地物的光谱特性,并列出国内外常用的光谱库。介绍辐射误差的概念,并依辐射误差产生的原因分别介绍传感器定标、大气校正以及地形校正的理论和方法[1]。在介绍高光谱遥感的辐射校正方法基础上,介绍高光谱遥感数据的几何校正方法[2]。这部分的重点内容有:野外光谱仪的使用步骤,高光谱数据大气辐射校正方法以及几何校正方法。难点内容在于,高光谱数据的大气辐射校正方法。

3.3 高光谱遥感数据的处理方法

从Hughes现象入手,分析高光谱遥感影像特征提取与选择的必要性,而后分别介绍光谱的特征选择与提取、光谱匹配、光谱微分等技术。在光谱的特征选择与提取方面着重介绍,包络线去除法、光谱形态学分析方法(光谱梯度与坡度、光谱吸收参数等)、光谱相关性分析方法、MNF变换、PCA变换、光谱距离统计。这部分的重点内容在于,让学生理解高光谱遥感数据特征提取与选择的必要性,掌握常用的包络线去除法、MNF变换、PCA变换等方法、难点在于,通过理论的学习能够运用相关理论完成高光谱遥感数据特征提取与选择。

3.4 混合像元分解原理与方法

混合像元问题是遥感数据中不可避免的问题,本部分主要介绍遥感影像里混合像元形成机理,混合像元的物理、数学和几何模型,混合像元分解的步骤,混合像元分解中如何提取纯净像元。重点在于让学生对混合像元问题有清晰地认识,明确遥感影像中的“纯净”像元和“混合”像元的区别,在理解线性混合像元分解模型的物理、数学与几何模型的基础上,掌握线性混合分解方法的原理。难点在于学习并理解如何运用“沙漏模型”提取纯净像元的理论和方法。

3.5 高光谱遥感图像分类

介绍了高光谱遥感图像的分类方法,包括使用传统的监督分类、非监督分类的各种方法,以及一些针对高光谱数据的分类方法,例如自组织特征映射神经元网络的分类方法。结合高光谱遥感特征提取与选择方法,混合像元分解原理与方法,让学生掌握完整的高光谱遥感分类流程。重点内容在于理解并掌握高光谱遥感图像分类与多光谱遥感图像分类的相似点与不同点,难点在于掌握并理解自组织特征映射神经元网络的分类方法。

3.6 高光谱遥感的应用

重点介绍了高光谱遥感技术在地质方面的应用实例。运用前面所学习的相关理论和分析方法,重点介绍地质遥感领域高光谱遥感矿物填图方法,让学生能够完整掌握整体的分析方法。

4 实践教学环节设计

为了增强学生理论联系实际的能力,配合上述授课内容,参考相关软件的教程[3],为学生设计了四次实习内容。四次实习具体内容分别是:

第一次实习安排在第一章高光谱遥感简介授课内容结束后。 实习主要内容为让学生认识高光谱数据;实习方法为运用遥感的ENVI软件、AVIRIS的高光谱数据、JPL光谱库以及USGS 光谱库使学生们对高光谱数据以及常用光谱库有感性认识,并学习如何运用影像的光谱曲线选择彩色合成波段,对高光谱数据加以显示。

第二次实习安排在第二章光谱重建与几何校正授课内容完毕后。实习主要内容为:高光谱大气校正以及光谱特征分析;主要任务是练习如何运用FLAASH模型对高光谱遥感影像进行大气校正的方法。此外,安排学生进一步熟悉高光谱数据的特性,并进行光谱分析,主要运用包络线去除、ENVI的光谱角制图以及光谱特征拟合(Spectral Feature Fitting)两种方法从影像中辨认矿物。通过实习帮助学生了解光谱特征提取与分析对于高光谱数据的重要性。

第三次实习安排在第四章内容授课结束后。实习主要内容为纯净像元提取;主要实习任务是运用MNF变换后的波段以及散点图工具提取端元、运用MNF变换后的波段以及纯净像元指数工具以及N维可视化仪提取端元、运用提取的端元进行分类和制图。通过实习,让学生掌握高光谱数据中纯净像元的提取方法,并运用所提取的纯净像元进行混合像元的分解。

第四次实习安排在高光谱遥感的应用授课内容结束后。第四次实习为综合实习,实习任务是运用给定的AVIRIS高光谱影像 完成该地区的地质填图。

5 当前教学中存在的问题以及解决策略

1) 课时数安排过少。目前这门课程作为专业方向选修课,只有24个学时。但高光谱遥感是遥感科学与技术专业一门非常重要的课程,应至少安排40学时。

2) 教学方法亟待改进。这门课程目前的教授方法是以任课教师口授后,学生上机实践完成。虽然每次授课后都会及时安排实习,但是由于高光谱遥感某些理论较为深奥,使得学生在上课时难以马上消化,产生畏难思想,影响学生学习积极性与主动性。因此,若在课时增加的基础上,即可在上课时边讲授边由老师指导学生动手操作,及时理解高光谱遥感中的相关原理方法,直观理解相关原理在高光谱遥感中应用情况。

6 结 语

高光谱遥感是一门理论与实践相结合的课程,是遥感科学与技术专业的选修课课,对于学生理解和掌握遥感的应用发展非常重要,并可加深学生对遥感理论方法的认识。如何设计教学内容是一件非常重要和有意义的课题。本文结合笔者自身教学经历,针对高光谱遥感本科课程教学的现状,提出了对高光谱遥感教学内容的理解,并就教学中存在的一些问题进行了分析。

参考文献

张良培,张立福著. 高光谱遥感[M].武汉:武汉大学出版社,2007

童庆禧,张兵,郑兰芬.高光谱遥感-原理、技术与应用[M].北京:高等教育出版社,2006

遥感课程论文篇(6)

1.遥感基础应用能力培养目前,蚌埠学院本科生毕业后从事本环境工程专业或攻读研究生的学生人数有增加的趋势,有必要进一步加强本科生应用能力的培养。“遥感原理与应用”课程的课堂实践教学使学生更好地理解和掌握遥感的基本概念、基本原理和基本方法,特别是熟悉遥感图像处理软件的基本操作,主要体现在强调学生对ENVI软件的熟练操作。为了便于学生学习操作ENVI软件,基础实验和综合实验都制作了电脑屏幕录像,方便学生参考学习。学生通过对蚌埠学院周边的野外实践,培养学生对不同地物光谱差异的正确认识。遥感课程基础应用的能力培养主要开展如下基础实验项目,

2.遥感技术对环境工程专业应用能力的培养环境工程专业的“GIS原理与应用”课程是先于“遥感原理与应用”课程开设的,在教学实践中遥感和GIS交叉应用,使学生在这个方面知识的掌握较为牢固。专业课程“环境监测”和“环境规划”与“遥感原理与应用”课程是同步开设的。“环境监测”和“环境规划”课程的课程设计可以与遥感课程的实验相结合。通过这些学科交叉的专业课程实践,培养学生综合应用遥感技术的能力,弥补课堂实习课时、综合性和应用性的不足,对巩固学生实践能力,激发他们的学习兴趣及解决具体专业问题的能力培养具有现实意义。遥感原理与应用课程对环境工程专业的应用能力培养主要通过开展如下实验项目进行知识巩固,

3.学生遥感技术应用能力分析环境工程专业的“遥感原理与应用”课程通过课程实践教学探索,课程的基础实验、专业综合应用性实验,学生参与的积极性有了一定的提高,情况如表3所示。从表3可以看出,学生选择遥感技术在专业综合方面的应用上,主要选择基础性、容易实现的实验项目,部分学生选择了具有一定复杂度的实验,还有部分同学以合作方式共同完成某一专业综合实验(评定成绩时是做主要工作的学生给予优秀成绩,参与了的同学给予良好成绩)。另外,年间毕业论文中涉及了遥感技术方面内容有了一定的提高,这主要取决于毕业论文的选题、内容和遥感技术的相关性。因此,遥感和GIS技术课程在环境工程专业学生培养中在应用能力方面还是有了一定的提高,但是很难定量评价,本文只做了定性评估。

二、结束语

遥感课程论文篇(7)

一、引言

遥感是20世纪中后期发展起来的一门新兴学科,现已在社会生产生活中发挥着重要作用。遥感科学具有理论性和实践性联系紧密的特点,而其关键技术之一是遥感软件应用,它是地理学科学类、测绘科学类本科专业的一门重要实践课程,主要涉及地理学、计算机、数学、物理等多学科理论和方法,为培养遥感图像处理及利用遥感数据进行地学分析人才而服务的。

随着我国地理信息产业产值快速提升,社会对遥感应用型人才需求量迅速增加,因此,高校培养实践能力强的创新型专业人才意义重大。《中华人民共和国高等教育法》中明确提出高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才,发展科学技术文化,促进社会主义现代化建设。但在课程实践教学以及学生实习见习(如易智瑞(中国)信息技术有限公司、北京超图软件股份有限公司等GIS公司)过程中发现,现实人才培养情况与实际社会需求之间尚有差距。具体表现为学生在遥感图像处理方法与遥感软件应用技能等方面的滞后性,不能胜任工作岗位,从而导致学生就业压力大、就业困难等问题。

传统的教学模式,即掌握基本概念、到深入了解理论知识、最后再到实践和应用,要求老师必须按照课程教学大纲完成教学任务,在教学内容上不能有任何遗漏,而且还要人为划出重点和难点,过于追求全面和标准化,存在一定弊端。同时遥感与相关学科交叉领域的发展,促使新的遥感技术和方法不断涌现,这也决定遥感课程的教学内容需要不断更新。

为培养创新型高素质的实用人才,提高学生就业能力,遥感软件应用课程在教学内容、教学方法和手段等方面都亟需进行有针对性的教学改革。因此,笔者结合所在学校GIS专业的特点,立足培养学生的遥感软件实践操作能力,在遥感软件(ERDAS IMAGE)应用课程实践教学过程中进行改革和探索。

二、教学内容的改革

(一)教材内容选排

通过对现有教材(如杨昕等编著,科学出版社的《ERDAS遥感数字影像处理实验教程》;党安荣等编著,清华大学出版社的《ERDAS IMAGINE遥感数字图像方法》等)内容进行详细对比分析,选择最优章节内容,并对其进行合并和调整(表1)。

(二)前沿知识与技术扩充

遥感科学与技术发展快速,不断出现新的技术和方法,但是现有教材或参考书不能及时更新和追踪最新前沿技术,其部分知识已不能满足现代社会发展的需要,然而学生又有了解最新知识的迫切要求。因此,适时将遥感数字图像处理紧密相关的国内外前沿论文和研究案例引入到教学过程中,能够很好地激发学生探索知识的欲望。此外,将教师自身科研过程和成果融入课堂教学中,能够做到基础理论与实践应用相结合、系统性和前瞻性相结合,起到以身示范的作用,有助于调动学习的积极性,提升学生的学习兴趣,提高学生的实践动手能力,培养其进行遥感地学分析的能力。

(三)教学内容改革中需注意的问题

在授课过程中,避免按软件的功能模块来讲授,而是以解决实际遥感地学分析问题为导向。将接近或属于同一专题分析的功能模块组织成有机的整体,按遥感图像处理的流程设计教学内容,通过多个功能模块或菜单的综合系统学习,使学生能够解决具体的遥感地学分析问题。如遥感图像的导入、多波段合成、几何精校正、投影变换等功能模块,在教学过程中,可将上述操作内容组织成一个整体进行施教,用以分析学校所在城市的土地利用变化监测案例问题。

在教学实践过程中,可采用如下措施来完成教学改革尝试和经验积累,首先,将多媒体讲授与启发式讨论相结合,教师进行基本理论复习,并结合具体问题,启发学生主动思考,跃课堂气氛,提高学习积极性。其次,教师先演示软件,并强调实践过程中可能遇到的问题,后让学生自己动手操作。再次,教师随机指导并收集学生存在的问题,下课前,对学生普遍存在的问题,进行总结和强调。最后,将教师自身科研中的典型例子数据,放置实验室FTP上,便于学生利用实例数据解决实际问题,培养学生科研兴趣和创新能力。在上述实践教学过程中,更要不断总结和优化,最终对该门课程的教学内容和计划进行修订和完善。

三、教学方法和手段的改革

(一)问题为导向启发学生,调动学生学习积极性

遥感软件应用的部分图像处理算法理论较为抽象、学生难于理解,理论知识理解的不透彻致使学生在实际的软件操作中受挫。授课时,教师应以问题为导向来启发学生,引导学生从多角度思考问题,从而激发其学习兴趣,在兴趣的基础上提高其动手操作的灵活性。例如,在讲遥感影像分割时,先通过一个实例让学生明白为什么要进行影像分割,再引出遥感影像分割技术,最后介绍软件实现方法。这样做就可创造良好的教学情境,使学生以目标为导向,在对比、类比的过程中接受并消化知识。此外,把部分操作过程布置为作业,让学生课下通过查阅资料、上网等途径提出解决方案,经课堂上讨论后,再由老师作详细的阐述,再对学生讨论中的一些问题进行补充。对于课程内容中关键性、重点性的问题,教师不仅在理论知识讲解时采用经典的案例进行解释,还要在实验课上与同学一起进行实验操作。也可通过测验、考试和鼓励学生参加有关GIS比赛等形式提高学生对遥感软件的兴趣,以增强学生对于实践创新能力的培养。

(二)注重实际操作能力提升

遥感软件应用课程要求学生具有较强的实践能力,能够独立解决地学问题。因此必须通过实践操作,使学生加深对遥感数字图像基础理论的理解,如遥感影像的辐射校正、几何精校正、遥感影像增强、影像运算以及遥感影像分类等。在实践操作中,验证并理解理论知识,深化学生对遥感科学的认识,不断提升遥感地学分析的能力,并且在实践中逐步培养学生的创新思维,把学生塑造成为满足当今社会需要的专业应用型人才。

(三)加强编程能力培养

为使学生系统地掌握本学科的基本原理和典型算法,不仅要求学生掌握通用的商业软件解决实际问题,还要强调通过编写程序代码进行遥感数字图像处理。以往教学实践,常用MATLAB进行辅助教学,并取得较明显效果。此外,IDL是进行二维或多维数据可视化、分析和应用开发的理想软件工具,IDL本身是集可视化、交互数据分析、大型商业开发为一体的高级集成开发环境,通过它可以很容易的构建图像处理与分析可视化的系统。因此,教学过程中,建议结合IDL语言灵活构建图像处理算法,进而实现海量遥感数据的批处理等功能。

(四)强化应用能力训练

为了提高学生就业能力,我校针对GIS专业本科生的实际情况,在学生已掌握GIS专业基本理论知识的情况下,专门安排一学期的时间到涉及GIS的企业或公司进行实习(本校的实践教学基地)。学生实习期间在GIS有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等领域观摩见习,能够检验其所学知识的实用性、了解GIS专业领域技术最新发展进程,并将实习期间遇到的专业性问题及时反馈给老师。如此一来不仅能够增强学生的实践操作能力,使其在实习工作中找到自我存在的价值、提高进一步学习的兴趣,同时教学相长也能促进教师教学水平的不断提升。实习期结束后如果公司同意还可以直接签约履职,从而缓解学生就业压力。实现GIS专业从人才培养到实习就业的有机结合。