2018-10-17 点击:

作者:李苗 万鲁河 张冬有
  【摘要】遥感是一门多学科的交叉学科,也是当前发展较快、实践性非常强的一门学科。目前,国内外很多高校地学本科专业都开设了遥感类相关课程。本文根据本校地学各个专业的特点,结合作者近三年的教学经验及学生反馈意见,分析了遥感课程教学现状。进而提出构建合理的课程体系、紧跟学科发展前沿等遥感课程实践教学改革对策。
  【关键词】遥感 教学改革 课程体系 教学方法
  【中图分类号】G640 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)07-0249-02
  遥感具有可以进行大面积同步观测以及获得的数据具有时效性等特点,成为地球资源调查、土地利用、环境监测以及全球性研究的探测手段,为地理学科相关研究提供了第一手资料[1]。近些年来随着科技的发展和科研的进步,遥感作为采集地球数据及其变化信息的重要技术手段被越来越多的人知晓。从20世纪80年代开始,国内外有很多高校也都相继开设遥感课程。现阶段我国为遥感专业人才培养设置的本科专业主要有摄影测量与遥感、地理信息科学、遥感科学与技术等,在这些专业的培养方案中《遥感导论》和《遥感图像处理》在多数高等院校中都有开设,一般都将这两门课程列为专业核心课程或者专业必修课程[2]。但各高校开设的遥感课程教学模式互不相同,培养出的学生的能力也各不相同。遥感技术作为相关研究领域不可替代的先进技术手段,其课程教学模式直接影响应用型遥感人才培养目标的实现[1]。本文将以哈尔滨师范大学地理科学学院的遥感类相关课程的设置为例,分析本校遥感课程教学的现状,提出遥感课程实践教学改革对策。
  一、遥感课程教学现状
  遥感类课程中不少教师仍然沿袭了示范性教学方式,教学手段单一、师生互动少、实验项目以教师操作学生模仿为主。学生按部就班地按照实验指导书完成步骤,机械地操作,思维能力难以得到提高,导致技能和方法不能向实际应用能力转移[3]。以本校为例,该校地理科学学院下面有五个专业:地理科学、自然地理与资源环境、人文地理与城乡规划、资源勘查工程以及地理信息科学。其中前四个专业开设的都是《遥感概论》这门课,只有地理信息系统专业增加了《遥感图像处理》。而《遥感概论》是大二上学期开设,《遥感图像处理》是大三上学期开设,二者之间相隔时间较远,不能很好的衔接。遥感概论的教材一直用的是梅安新等学者编著的《遥感导论》,这本书内容丰富、结构合理,但是自2001年最后一次修订后就再没有更新。而在课程设置上面,前三个专业都是48学时理论和8学时上机,共56学时,相比较来说上机实践内容过少。掌握相关的遥感图像处理及分类等实践操作技能对于自然地理与资源环境和人文地理与城乡规划专业非常必要,所以应该考虑适当的增加遥感概论的学时数,调整实践部分和理论部分的比例。
  二、遥感课程实践教学改革对策
  1.构建适合地理专业的课程体系
  对于地理学科来说下面有不同的专业,而对于不同的专业应该根据自身的专业特点开设不同的遥感类课程。针对非GIS 专业的学生,要突出遥感实验教学的基础性和应用性特点。从遥感影像的下载到简单的处理,最后利用遥感影像进行地物信息提取等,层层深入,使学生掌握遥感影像处理的基本方法,并能直接针对实际问题处理和分析影像[4]。例如地理科學专业以培养未来的人民教师为主,对于遥感类课程可以只开设《遥感概论》等基础课程,通过这门课的学习可以了解遥感的概念、遥感系统、遥感成像原理与遥感图像特征、遥感图像处理、遥感解译与制图以及遥感的原理与应用等相关内容。人文地理与城乡规划专业在《遥感概论》的基础上应该学习城市遥感的内容。武汉大学邵振峰教授出版的《城市遥感》,这本书里面介绍了城市遥感基础、城市遥感传感器和遥感平台、城市遥感影像解译与判读、城市影像分类、城市现状地物的提取、基于遥感影像的城市基础空间数据更新、城市人工目标的三维重建、城市目标的变化检测、城市影像检索、城市遥感影像融合等基础知识,而且还介绍了城市数字园林遥感应用、城市地质灾害遥感监测、城市市政精细管理遥感应用、遥感在城市规划中的应用、城市环境遥感监测等应用相关的内容,人文地理与城乡规划专业的学生可以从该教材中学到专业相关知识,对于理论和应用都有一定的意义[5]。资源勘查工程专业应该开设《遥感地质学》,该教材在遥感基本概念、物理基础、成像原理、图像特征、数字图像处理、地学分析方法等知识的基础上,强调了地质解泽、多光谱及高光谱在矿产勘查中的应用及实例、遥感地质调查程序及方法等内容,在教学方法上强调理论与实践的结合,注重遥感实践能力的培养,相对来说更加适合资源勘查工程专业使用[6]。自然地理与资源环境专业可以注重环境遥感方面的学习,例如王桥等编写的《环境遥感》,该教材面向环境遥感教学和我国环境保护工作的实际需要,全面阐述了环境遥感的基本原理、方法和应用特点,探讨了环境遥感技术在环境保护领域中应用的技术途径,并结合具体例子,介绍了环境遥感的基本概念、环境遥感信息获取的手段、环境遥感图像处理与信息提取方法、水环境遥感、大气环境遥感、生态环境遥感、灾害遥感、环境遥感与地理信息系统的集成以及环境遥感应用系统的开发[7]。对于地理信息系统专业来说,除了开设《遥感概论》等遥感基础课程以外,还应该开设《高光谱遥感》、《微波遥感》以及《遥感图像处理与应用》等相关课程。更加深入的学习遥感数字图像增强处理、融合处理和分类处理、遥感数字图像的分割处理和匹配等应用技术。
  2.紧跟学科发展前沿
  随着各类卫星的发射,遥感数据不断更新,随之而来的新理论和新方法也应该不断被提出[8]。例如遥感概论教材中关于陆地卫星Langsat系列卫星的介绍是到Landsat 7,但是现在用的比较广泛、影像质量较好的是Landsat 8;对于Spot系列卫星的介绍还是停留在1998年发射的SPOT4,现在SPOT7已经被应用;对于中巴地球资源卫星的介绍是资源一号01,目前资源一号04星的影像已经被成功应用。中国第一个目标飞行器天宫一号于2011年9月29日21时16分03秒在酒泉卫星发射中心发射。天宫二号空间实验室已于2016年9月15日22时04分09秒在酒泉卫星发射中心发射成功,将与神舟十一号飞船对接。近些年来,无论是中国还是世界范围内越来越多的高分辨率卫星被发射,教师在讲授遥感类课程时不能仅仅局限于课本,要时刻把握学科发展前沿,及时更新教学内容,把教材上没有的一些学科前沿补充到教学中。让学生广泛了解ERDAS、PCI、ENVI等相关的遥感图像处理软件,定期更新相关的实践操作的实习指导书。
  三、结束语
  近年来,高等院校为适应社会人才需求,在地理学和测绘学中普遍增设了遥感类课程,然而遥感技术的快速发展对遥感课程的教学提出了更高的要求。遥感课程的教学是一项长期而复杂的工作,为了跟随遥感技术飞速发展的需要,我们要在课程设置、教学内容、教学方法等方面进行不断的探索与研究,以进一步完善遥感类课程的需要,并鼓励和支持学生参加各种竞赛,培养学生的实践能力和团队意识,为社会培养遥感类应用型人才。
  参考文献:
  [1]阿拉腾图雅, 乌敦. 《遥感导论》课程研究型教学的设计与实现[J]. 教育教学论坛, 2012(36):76-78.
  [2]胡德勇,邓磊,李家存,等.《遥感图像处理》课程体系的建立与实践[J].科技资讯, 2013(14):185-186.
  [3]郑文武.高师地理专业遥感课程实践教学改革研究[J]. 中国现代教育装备, 2010(17):79-81.
  [4]邓荣鑫.资源环境与城乡规划管理专业《遥感》课程教学探讨[J].地理空间信息, 2013, 11(1):156-157.
  [5]邵振峰.城市遥感[M].武汉大学出版社,2009.
  [6]田淑芳.遥感地质学[M]. 地质出版社,2013.
  [7]王桥,杨一鹏,黄家柱等.环境遥感[M].科学出版社,2005.
  [8]张安定,衣华鹏,崔青春.《遥感原理》研究性教学的探索与实践[J].测绘通报, 2005(12):59-6.