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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）
基金項目：本文系河南理工大學(xué)教育教學(xué)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(jīng)或正在走向全面應(yīng)用階段。國際遙感應(yīng)用發(fā)展的實用化、業(yè)務(wù)化、產(chǎn)業(yè)化、精細化特征明顯，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)的負責人已認識到培養(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?！保〨IS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、豐富實踐教學(xué)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(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)，對于當前GIS專業(yè)遙感教學(xué)則存在明顯缺點。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)實踐經(jīng)驗，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)字圖像處理實驗”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。“遙感概論”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(shù)發(fā)展，適當涉及大氣遙感、海洋遙感等應(yīng)用領(lǐng)域和典型案例?！斑b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?！斑b感應(yīng)用分析”采用理論、方法和實例相結(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)狀和廣闊前景的認識?！斑b感數(shù)字圖像處理實驗”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，提高動手能力和理論聯(lián)系實際解決問題的能力。
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)字圖像處理實驗”單獨設(shè)課，提升課程地位，加大課程學(xué)時，強化實踐技能訓(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，研究方法不斷補充和更新，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，必須打破教師個人單兵作戰(zhàn)的慣常做法，加強與相關(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)時分布，課程內(nèi)容更加先進，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，實踐教學(xué)得以充實，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、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，認真研討不同教材特點及其開課對象，針對遙感數(shù)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(jù)教學(xué)對象和課程學(xué)時，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、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，課程重點介紹常用算法，使學(xué)生能掌握數(shù)字圖像處理原理，夯實基礎(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、重視實踐教學(xué)，多手段豐富實踐教學(xué)內(nèi)容
實踐教學(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)高度重視實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，從課程體系設(shè)置、實驗課程內(nèi)容設(shè)計、實驗室開放項目、畢業(yè)設(shè)計、大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃和教師科研課題等幾個方面為學(xué)生提供多樣化的實踐途徑，豐富了實踐教學(xué)體系。
從課程設(shè)置體系上，“遙感數(shù)字圖像處理”單獨設(shè)課，緊密聯(lián)系課程理論教學(xué)內(nèi)容附設(shè)6個單元的基礎(chǔ)驗證性課堂實驗（見表1），增強學(xué)生對各種遙感圖像處理算法及其效果的感性認識?！斑b感數(shù)字圖像處理”實驗課程單獨設(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)計型實驗6個模塊，培養(yǎng)和提高學(xué)生對知識與技能的綜合運用、自主學(xué)習(xí)的能力。
積極利用各種平臺，提供實踐課題，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)新能力和實踐能力，促進實驗室開放，設(shè)置了實驗室開放基金。在實驗室開放基金平臺支持下，設(shè)計了一些探索研究型實驗課題，鼓勵學(xué)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(xué)生科研訓(xùn)練計劃和本科畢業(yè)設(shè)計（論文）也是培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力的平臺。在實施學(xué)校大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃的年度，遙感課程組每年設(shè)計幾個遙感應(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)生通過參與實驗室開放基金課題、大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃項目和教師科研課題，檢驗了專業(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)生積極參與校實驗室開放基金項目、大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃項目和教師科研項目，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)計題目。人才培養(yǎng)是項長期復(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。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞： 遙感； 實踐教學(xué)； 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(xué)的核心技術(shù)之一，是信息獲取與更新的重要技術(shù)手段，在經(jīng)濟建設(shè)及社會發(fā)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(shù)，遙感應(yīng)用技術(shù)素質(zhì)已成為地理信息系統(tǒng)、測繪、城鄉(xiāng)規(guī)劃、地質(zhì)等專業(yè)工作人員的基本要求。遙感技術(shù)作為現(xiàn)代前沿科學(xué)技術(shù)之一，隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展不斷在提高與完善，這就要求教學(xué)不斷調(diào)整內(nèi)容與方法，做到與時俱進。分析國內(nèi)外遙感技術(shù)的發(fā)展需求及遙感課程教學(xué)，發(fā)現(xiàn)課程教學(xué)并未很好地適應(yīng)社會對遙感應(yīng)用型人才的需求，其中尤以實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱的問題突出。針對當前現(xiàn)狀，本文詳細分析了遙感課程實踐教學(xué)中存在的具體問題，并探討了相應(yīng)的改革措施，以期為遙感課程的教學(xué)改革，培養(yǎng)社會應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才提供參考。
一、目前遙感課程實踐教學(xué)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(xué)是實踐教學(xué)的基礎(chǔ)，選取合適的理論課教材，對確保教學(xué)內(nèi)容合理，培養(yǎng)社會應(yīng)用型人才至關(guān)重要。選取教材的原則是“理論與應(yīng)用的結(jié)合；基礎(chǔ)知識與前沿技術(shù)兼顧”[2]。近年來，國內(nèi)先后出版了一些可作為大學(xué)本科遙感課程理論內(nèi)容教材的書籍，但并不能滿足遙感技術(shù)發(fā)展的需求。《遙感導(dǎo)論》、《遙感概論》和《遙感技術(shù)導(dǎo)論》出版時間較早，內(nèi)容有些陳舊；《現(xiàn)代遙感導(dǎo)論》在應(yīng)用方面涉及較少；《遙感原理與應(yīng)用》在理論和應(yīng)用方面都兼顧，而且在2009年出版了第二版，但此書內(nèi)容相對較深，需要學(xué)生具備攝影測量、電磁場理論、模式識別等課程的基礎(chǔ)。
目前，國內(nèi)尚未見到普適性較強的遙感實踐課程教材。與《遙感導(dǎo)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(xué)的需要?！禘RDAS IMAGINE遙感圖像處理教程》、《ENVI遙感圖像處理方法》等書，內(nèi)容系統(tǒng)，但受學(xué)時限制，不適合作實踐教學(xué)的指導(dǎo)書。
2.實踐教學(xué)薄弱
遙感課程一門實踐性較強的課程。遙感實踐教學(xué)是理論教學(xué)的深化和補充，是學(xué)生通過理論與實踐的相結(jié)合來感悟抽象的理論知識的學(xué)習(xí)過程[2]。課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括兩個大的方面，一個是課內(nèi)實踐，另一個是綜合實習(xí)。目前，國內(nèi)大多院校的課內(nèi)實踐學(xué)時偏少[3]，而且多以教師演示教學(xué)為主，學(xué)生實踐能力得不到提高?！?S”（RS、GIS和GPS）技術(shù)集成，是空間信息科學(xué)發(fā)展的趨勢，有必要加強學(xué)生的“3S”綜合應(yīng)用能力，然而這種多學(xué)科的綜合實習(xí)普遍較少。另外，數(shù)據(jù)類型單一、內(nèi)容陳舊，也使實踐教學(xué)滯后，缺乏時代性和現(xiàn)時性。
3.考核方法不合理
課程考核，考察的不僅是學(xué)生對知識的記憶情況，更應(yīng)該是學(xué)生對知識的綜合應(yīng)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(guān)注較少。這種考核方式不僅不能對學(xué)生進行綜合考核，而且不利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。因此，有必要改進考核方法，建立考察學(xué)生全面素質(zhì)的考核體系。
二、遙感課程實踐教學(xué)改革措施
1.不斷更新理論教學(xué)內(nèi)容
在新技術(shù)突飛猛進的今天，具有前沿性的遙感技術(shù)發(fā)展愈加迅速，對教學(xué)內(nèi)容選取提出了新的挑戰(zhàn)。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(yīng)充分利用網(wǎng)絡(luò)、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(xiàn)時性。如在講述不同衛(wèi)星平臺軌道參數(shù)時，教材受出版周期限制，其內(nèi)容始終與最新的遙感衛(wèi)星發(fā)展有差距，備課時需要到相關(guān)網(wǎng)站查閱最新的參數(shù)信息，補充到課堂教學(xué)中，讓學(xué)生了解遙感衛(wèi)星的最新發(fā)展動態(tài)[4]。同時，引導(dǎo)學(xué)生在課外通過多種途徑，查閱參考資料，培養(yǎng)生自主學(xué)習(xí)的能動性和積極性，有利于拓寬學(xué)生的知識面，提高綜合素質(zhì)。
2.完善實踐教學(xué)體系
（1）自編符合實際的實驗課教材。目前國內(nèi)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(nèi)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(shè)計型實驗過渡，形成較為穩(wěn)定的實驗教學(xué)內(nèi)容體系；并建立和完善遙感實驗課數(shù)據(jù)庫及習(xí)題庫，及時更新和補充資料，包括案例、科研論文、學(xué)科前沿發(fā)展動態(tài)等，以拓寬學(xué)生的知識面，提升學(xué)生興趣，達到優(yōu)化和豐富教學(xué)過程、提高學(xué)生實踐能力的目的。
（2）建立全方位的實驗教學(xué)模式。通過構(gòu)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(xué)模式，將實踐教學(xué)由“有解實驗”變?yōu)椤扒蠼鈱嶒灐保伞爸R積累”變?yōu)椤爸悄荛_發(fā)”，為學(xué)生自主實驗營造個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境。同時針對不同專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和方式有所側(cè)重，如對于地理信息系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)生，可以適當增加遙感與地信相結(jié)合的實驗課，如“3S”集成技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力[5]。
（3）創(chuàng)造實習(xí)機會。由于實踐課程受學(xué)時、實驗條件等限制，使學(xué)生的實驗機會較少、而且實驗內(nèi)容單一。在教師的指導(dǎo)下，參加研究性學(xué)習(xí)，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(guān)的實習(xí)單位，直接參與到實習(xí)單位的科研、開發(fā)、生產(chǎn)工作中，與實習(xí)單位建立雙導(dǎo)師制管理機制，可以更有效地提高學(xué)生的適應(yīng)社會需求能力。
3.豐富課程考核方式
建立科學(xué)的考察學(xué)生綜合知識、綜合素質(zhì)、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(diào)查、創(chuàng)新考核、綜合實習(xí)等的比重。同時應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)特點，做相應(yīng)的調(diào)整。如對于地理信息系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)當適當加強3S集成等綜合性知識的考核；對于地質(zhì)、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)的學(xué)生，則應(yīng)側(cè)重遙感技術(shù)在該領(lǐng)域新的應(yīng)用等方面的知識的考核。
三、結(jié)語
通過分析目前社會發(fā)展對遙感人才的需求和遙感課程教學(xué)存在的問題，本文認為遙感課程實踐教學(xué)改革應(yīng)從不斷更新理論教學(xué)內(nèi)容，完善實踐教學(xué)體系及豐富課程考核方式三個方面進行。理論教學(xué)內(nèi)容的不斷更新，體現(xiàn)了遙感技術(shù)的前沿性，使教學(xué)能夠做到與時俱進；完善實踐教學(xué)體系，體現(xiàn)了培養(yǎng)應(yīng)用型人才的宗旨，適應(yīng)了社會的需求；豐富課程考核方式有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，全方位鍛煉學(xué)生綜合素質(zhì)。綜上，加強遙感課程的實踐教學(xué)改革有利于培養(yǎng)社會應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才，這既是現(xiàn)實社會發(fā)展的需要，也是學(xué)生自身發(fā)展的需要。
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關(guān)鍵詞：林學(xué)專業(yè)；信息技術(shù)；復(fù)合型人才；培養(yǎng)
信息化是當今時代的重要特征，是現(xiàn)代社會的重要標志。加強林業(yè)信息化建設(shè)工作，是轉(zhuǎn)變林業(yè)管理方式、提高林業(yè)現(xiàn)代化管理水平、推進現(xiàn)代林業(yè)建設(shè)的必然選擇。林業(yè)信息化建設(shè)的速度、質(zhì)量，從某種程度上說，必須靠人、靠人的素質(zhì)的提升，必需依靠大量林業(yè)從業(yè)人員的信息技術(shù)整體素質(zhì)。中國
信息社會對林學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高更新的要求，而林學(xué)專業(yè)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)有明顯的偏差，以計算機為主的信息技術(shù)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(xué)專業(yè)學(xué)生難以就業(yè)。林學(xué)專業(yè)教育如何主動適應(yīng)我國現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展的需要，培養(yǎng)出適應(yīng)不同崗位的林業(yè)信息技術(shù)人才是值得探討的課題。
一、林學(xué)專業(yè)信息技術(shù)人才的培養(yǎng)目標
高等教育如何培養(yǎng)適應(yīng)新時代要求的具有創(chuàng)新精神的復(fù)合型人才，是目前各級教育部門所關(guān)心的重點，也是擺在高等林業(yè)教育面前的一道難題。
《浙江省“十一五”科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》明確把信息技術(shù)在農(nóng)林業(yè)中的推廣應(yīng)用作為今后發(fā)展的戰(zhàn)略重點。林業(yè)信息化建設(shè)人員信息化素質(zhì)偏低，有些單位也試圖依靠引進計算機科學(xué)及相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生來承擔林業(yè)信息化建設(shè)的重任。事實表明，這些畢業(yè)生在進入林業(yè)行業(yè)后由于缺乏林業(yè)知識背景，很難適應(yīng)林業(yè)信息化建設(shè)。因此，培養(yǎng)一大批既熟悉林業(yè)知識又掌握信息技術(shù)的復(fù)合型人才迫在眉睫。
林業(yè)信息化建設(shè)需要不同水平不同層次的信息技術(shù)人才，有些對信息技術(shù)要求很高同時對林學(xué)沒有要求或要求較低的崗位可以通過引進計算機科學(xué)技術(shù)專業(yè)的人才來擔任，但大多數(shù)崗位還需要林學(xué)專業(yè)的人才。因此，我們首先要明確林學(xué)專業(yè)信息技術(shù)人才培養(yǎng)的目標，即學(xué)生通過四年課程的學(xué)習(xí)應(yīng)該達到和掌握怎樣的技能和水平?筆者的設(shè)想是，要求林學(xué)專業(yè)學(xué)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(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而且還能熟悉使用一種林業(yè)應(yīng)用信息系統(tǒng)；另外還應(yīng)掌握處理常見的計算機故障和簡單的維修技術(shù)，部分學(xué)生熟悉一種地理信息系統(tǒng)軟件或一種遙感軟件。對于少數(shù)學(xué)生還應(yīng)多了解一些軟件開發(fā)的知識，了解軟件開發(fā)人員的思路和需求，掌握一門編程語言和一門數(shù)據(jù)庫技術(shù)，具備較高的計算機編程能力，或者較好地掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以便于在以后的工作中成為滿足林業(yè)信息化建設(shè)需要的人才，成為林業(yè)信息化建設(shè)的主要技術(shù)骨干。
二、林學(xué)專業(yè)信息技術(shù)人才的培養(yǎng)
當前我國林業(yè)行業(yè)的主要任務(wù)很多，決定了林學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的方向較多。林學(xué)專業(yè)學(xué)生不可能都朝著林業(yè)信息技術(shù)的方向發(fā)展，在培養(yǎng)計劃中也不可能設(shè)置很多的信息技術(shù)課程和課時。這就要求在有限的信息技術(shù)課程和有限的課時內(nèi)培養(yǎng)出適應(yīng)林業(yè)信息化建設(shè)不同層次的人才，實現(xiàn)林學(xué)專業(yè)信息技術(shù)人才的培養(yǎng)目標。
浙江林學(xué)院林學(xué)專業(yè)采用“平臺+模塊”的培養(yǎng)模式，確保林業(yè)各種特色人才的培養(yǎng)。第一平臺為公共基礎(chǔ)平臺，第二平臺為學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)平臺。前兩年以素質(zhì)培養(yǎng)為主，寬口徑、厚基礎(chǔ)；第三年為專業(yè)平臺，完成專業(yè)模塊課和專業(yè)選修課，實現(xiàn)特色+技能培養(yǎng)；第四年為個性培養(yǎng)，學(xué)生根據(jù)需求進行畢業(yè)設(shè)計。
教學(xué)內(nèi)容與課程體系是人才成長的養(yǎng)料，也是影響人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要因素。為了更好地對林學(xué)專業(yè)學(xué)生信息化能力的培養(yǎng)，我們對教學(xué)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(shù)課程為依托，同時創(chuàng)造性地在非信息技術(shù)課程中穿插安排信息技術(shù)內(nèi)容的傳授和實踐，并對少數(shù)對信息技術(shù)有濃厚興趣的學(xué)生在非課程教學(xué)環(huán)節(jié)中進行重點培養(yǎng)。
(一)信息技術(shù)課程中的信息技術(shù)教育
浙江林學(xué)院林學(xué)專業(yè)的課程主要由公共基礎(chǔ)平臺課程、學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)平臺課程、專業(yè)必修課程、專業(yè)選修模塊課程和公共選修課程組成。在公共基礎(chǔ)平臺中，林學(xué)專業(yè)的信息技術(shù)課程主要由兩個階段兩門課程組成，即“計算機與信息技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程(第一學(xué)期開設(shè))和“高級程序設(shè)計”課程(第二學(xué)期開設(shè))，二者是遞進關(guān)系。專業(yè)平臺中設(shè)置了“遙感導(dǎo)論”課程(第四學(xué)期開設(shè))、“地理信息系統(tǒng)”課程(第五學(xué)期開設(shè))和“森林資源管理信息系統(tǒng)”(第七學(xué)期開設(shè))。公共選修課程中設(shè)置了其他信息技術(shù)課程供學(xué)生選修。
1 “計算機與信息技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程。這是信息技術(shù)的第一門課程，也是最基礎(chǔ)的課程。主要介紹計算機文化基礎(chǔ)知識、辦公自動化軟件microsoftoffice、常用軟件工具、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等知識。主要任務(wù)是使學(xué)生掌握在信息化社會工作所必備的辦公自動化、計算機網(wǎng)絡(luò)基本操作技能，了解計算機應(yīng)用的基本知識和操作技能，提高計算機的應(yīng)用能力，使學(xué)生樹立起牢固的“信息意識”。
學(xué)生學(xué)完課程之后，有的看不懂幫助，不會安裝操作系統(tǒng)，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(dǎo)幫助，這些現(xiàn)象都應(yīng)當避免。這門課程應(yīng)以注重有效提高學(xué)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(xué)生也不能等老師講了之后才能使用。我們要教會學(xué)生一種正確的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和動手能力，為信息化能力的培養(yǎng)奠定扎實的基礎(chǔ)。
2 “高級語言程序設(shè)計”課程?！案呒壵Z言程序設(shè)計”是林學(xué)學(xué)生信息技術(shù)教育中最基本和最重要的內(nèi)容。本課程以培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計能力為主，要求學(xué)生在掌握高級語言的基本結(jié)構(gòu)并能熟練用之編寫程序的基礎(chǔ)上，掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本概念，掌握窗體和常用控件的使用，具有程序調(diào)試和出錯處理的能力，能較熟練地運用開發(fā)windows環(huán)境下簡單應(yīng)用程序的能力。主要任務(wù)是使得學(xué)生初步掌握一門高級語言。
在本課程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生往往對該課程的語句結(jié)構(gòu)還能掌握，但一碰到自己動手編程的設(shè)計問題就束手無策，不知如何下手。所以，在程序設(shè)計的教學(xué)過程中，一定要注重培養(yǎng)學(xué)生的程序調(diào)試能力和編程的思維導(dǎo)向，強調(diào)實際操作能力的訓(xùn)練，想方設(shè)法提高學(xué)生的編程能力和編程思維能力，并對編程能力較突出的學(xué)生及早發(fā)現(xiàn)，進行重點培養(yǎng)，為培養(yǎng)較高層次的林業(yè)信息技術(shù)人才奠定基礎(chǔ)。
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3 “遙感導(dǎo)論”和“地理信息系統(tǒng)”課程?！斑b感導(dǎo)論”和“地理信息系統(tǒng)”是林學(xué)專業(yè)的兩門專業(yè)選修課，也是信息技術(shù)培養(yǎng)最為重要的兩門課程?！斑b感導(dǎo)論”課程注重反映遙感的基礎(chǔ)知識與理論，結(jié)合遙感技術(shù)的最新成果及應(yīng)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(nèi)容，要求學(xué)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(diào)查打下基礎(chǔ)?！暗乩硇畔⑾到y(tǒng)”課程要求學(xué)生加深對地理信息系統(tǒng)的基本概念、基本原理的理解；掌握應(yīng)用地理信息系統(tǒng)進行空間數(shù)據(jù)的采集、編輯、處理的方法、空間數(shù)據(jù)分析功能方法；熟練掌握常用地理信息系統(tǒng)軟件的應(yīng)用與操作。中國
遙感和地理信息系統(tǒng)是林業(yè)信息化建設(shè)的主要技術(shù)，在課程講解過程中注重結(jié)合林業(yè)信息化建設(shè)實際是進行林學(xué)人才信息化能力培養(yǎng)的關(guān)鍵。
4 “森林資源管理信息系統(tǒng)”課程。“森林資源管理信息系統(tǒng)”是本校林學(xué)專業(yè)的專業(yè)選修特色課，是將前面3年所學(xué)信息技術(shù)總結(jié)集成提高的課程，占有相當重要的作用和地位，也是大學(xué)4年最后的一門信息技術(shù)課程，具有很強的綜合性和實踐性。
通過課程的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生具備信息管理和信息系統(tǒng)方面的知識，掌握管理信息系統(tǒng)的基本概念和原理，系統(tǒng)分析、設(shè)計、實施和評價的方法，空間信息的管理技術(shù)，熟悉信息技術(shù)在組織管理中和森林資源管理中的應(yīng)用，基本掌握信息系統(tǒng)開發(fā)的過程和方法，初步具有正確使用、管理和組織信息系統(tǒng)的能力，培養(yǎng)學(xué)生具有將管理理念融入管理信息系統(tǒng)中的能力，使學(xué)生對信息系統(tǒng)的理論和在林業(yè)中的應(yīng)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(shù)課程。除了上述的信息技術(shù)課程之外，公選課程中還設(shè)置了“高級語言程序設(shè)計”(其他語言)、“動漫技術(shù)基礎(chǔ)”、“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”、“網(wǎng)頁制作”、“數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)”等課程供林學(xué)學(xué)生進行選修。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和愛好選擇適當?shù)恼n程進行學(xué)習(xí)，從而提高自己的信息技術(shù)素質(zhì)。
(二)非信息技術(shù)課程中的信息技術(shù)教育
在目前的培養(yǎng)計劃中，由于課時限制的原因，學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)平臺和專業(yè)必修課程中沒有(也沒有必要)設(shè)置專門的信息技術(shù)課程。教育部要求計算機教育應(yīng)貫穿于整個大學(xué)教育，做到學(xué)習(xí)期間不斷線。在教學(xué)管理上讓講授專業(yè)課的老師參與信息技術(shù)不同層次課程的教學(xué)研究，在專業(yè)課程教學(xué)中體現(xiàn)信息技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容，有助于課程體系的建設(shè)、發(fā)展和完善。
在信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不知道信息技術(shù)能在林業(yè)中干什么，有什么用。對于林學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，要學(xué)習(xí)如何通過信息技術(shù)來解決林業(yè)問題。如果只是單純地學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識，而不能將其與林業(yè)進行充分的結(jié)合，學(xué)生會感到所學(xué)的信息技術(shù)知識得不到應(yīng)用，同時林業(yè)信息技術(shù)的復(fù)合型人才培養(yǎng)目標也不能實現(xiàn)。
因此，值得在非信息技術(shù)課程中，如“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”(第三學(xué)期開設(shè))、“測樹學(xué)”(第五學(xué)期開設(shè))、“森林經(jīng)理學(xué)”(第六學(xué)期開設(shè))等，探討如何結(jié)合專業(yè)進行信息技術(shù)教育。
1 microsoft office的深入學(xué)習(xí)。在大一的“計算機與信息技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程完成之后，學(xué)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(chǔ)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(xué)習(xí)中繼續(xù)加強使用和體會，以掌握更多的技巧。
在專業(yè)課程中要求學(xué)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(yè)；安排學(xué)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(yù)定目標編排出圖文并茂的文檔，提高學(xué)生的排版能力和演示文稿的水平。
為了深入學(xué)習(xí)excel，授課老師可以通過安排適當?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容和實驗項目，將excel功能很強的函數(shù)、圖表、統(tǒng)計與工程分析功能逐一結(jié)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(shù)理統(tǒng)計”中的一元回歸分析、方差分析、t檢驗、統(tǒng)計量的臨界值等內(nèi)容；“測樹學(xué)”中一元材積表的編制、樹高曲線的繪制等內(nèi)容；“森林經(jīng)理學(xué)”中一些圖表的繪制、線性規(guī)劃問題等內(nèi)容。通過類似的學(xué)習(xí)，使學(xué)生感覺到自己所學(xué)的信息技術(shù)能真正地解決林業(yè)上的實際問題，增強其成就感，從而不斷激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高林學(xué)和信息技術(shù)水平。
2 高級語言程序設(shè)計的深入學(xué)習(xí)。提高學(xué)生的編程能力不是一朝一夕就能完成的，而是一個長期訓(xùn)練的過程。學(xué)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(xué)習(xí)過的程序設(shè)計內(nèi)容都忘記了。因此，教師要根據(jù)學(xué)生的具體情況，在相關(guān)的專業(yè)課程教學(xué)實踐中結(jié)合編程練習(xí)，采取切合實際的教學(xué)方法，不斷的積累總結(jié)經(jīng)驗，以達到預(yù)期的教學(xué)目的。比如“測樹學(xué)”中一些常用算法就可以結(jié)合高級語言程序設(shè)計來編程實現(xiàn)，可以根據(jù)學(xué)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(shù)計算、一元材積表編制、地位指數(shù)表編制等編程內(nèi)容。
3 遙感和地理信息系統(tǒng)的深入學(xué)習(xí)。遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)已在森林資源管理上得到廣泛應(yīng)用，正逐步普及到市(縣)林業(yè)局和林場管理上。由于遙感獲取大尺度數(shù)據(jù)的能力，地理信息系統(tǒng)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(yè)信息化建設(shè)中，遙感和地理信息系統(tǒng)已成為林業(yè)信息化建設(shè)的不可缺少的工具。
在遙感和地理信息系統(tǒng)學(xué)習(xí)完成后，可以在“森林經(jīng)理學(xué)”(第六學(xué)期開設(shè))課程教學(xué)中，突出遙感和地理信息系統(tǒng)在森林資源經(jīng)營管理中的應(yīng)用。比如，在森林區(qū)劃和森林調(diào)查章節(jié)中，講授gis的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)編輯功能。在森林采伐、經(jīng)營方案、森林資源動態(tài)、森林景觀動態(tài)等章節(jié)中，講授gis的空間分析功能。在綜合實習(xí)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(shù)據(jù)的制作，包括森林林相圖、各種專題圖、森林資源統(tǒng)計表的生成和森林經(jīng)營方案的編制，并利用兩期數(shù)據(jù)，進行林業(yè)土地利用變化的動態(tài)分析，進而使學(xué)生切實提高信息技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用能力。
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(三)非課程教學(xué)中的信息技術(shù)教育
對林學(xué)專業(yè)的學(xué)生進行以計算機能力為主的信息技術(shù)教育重點要依靠課程教學(xué)和實踐，教師要注重引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)時掌握基本理論和方法，做到觸類旁通，同時更要注重培養(yǎng)學(xué)生今后繼續(xù)獲取知識的能力。信息技術(shù)相關(guān)課程的教學(xué)與其他課程教學(xué)一個明顯的區(qū)別就是要給學(xué)生提供充分的實踐機會，這樣才能把信息技術(shù)理論和知識變?yōu)橐环N熟練的技能，才有可能把信息技術(shù)熟練地應(yīng)用到林業(yè)中去。但是，僅依靠課程教學(xué)和實踐來提供學(xué)生足夠的實踐機會是不可能實現(xiàn)的。在每一屆學(xué)生中，總有少部分學(xué)生專業(yè)知識扎實，且對信息技術(shù)的興趣極大。對于這樣的學(xué)生，要充分挖掘他們的潛力，積極利用非課程教學(xué)環(huán)節(jié)展開多層次、多方位的重點培養(yǎng)。中國
在近些年的實踐中，我們主要是利用了畢業(yè)設(shè) 計(論文)、科研實訓(xùn)(學(xué)生課題和教師課題)和實驗室開放項目3個教學(xué)環(huán)節(jié)。在這3個教學(xué)環(huán)節(jié)中可以選擇遙感在林業(yè)上的應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)在林業(yè)上的應(yīng)用或程序設(shè)計開發(fā)一個管理信息系統(tǒng)等大型實驗對學(xué)生進行信息技術(shù)的較高層次的培養(yǎng)。
1 畢業(yè)論文。畢業(yè)設(shè)計(論文)是實現(xiàn)林學(xué)本科信息技術(shù)人才培養(yǎng)目標的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，也是最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，為了更好地發(fā)揮畢業(yè)設(shè)計(論文)對學(xué)生信息技術(shù)能力提高的作用，同時減少學(xué)生找工作與畢業(yè)設(shè)計(論文)的沖突，我們于第六學(xué)期末就完成學(xué)生的畢業(yè)選題工作，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下早早地從暑假就開始畢業(yè)設(shè)計(論文)工作。
2 科研實訓(xùn)。浙江林學(xué)院設(shè)立了“大學(xué)生創(chuàng)新人才培養(yǎng)基金”，每年撥出?？钣糜诖髮W(xué)生科技創(chuàng)新活動，使學(xué)生在導(dǎo)師指導(dǎo)下，接受較為嚴謹?shù)目蒲泄ぷ饔?xùn)練，開展一些初步探索性的研究工作。每學(xué)期進行一次大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃項目申報，學(xué)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(chuàng)新性，對學(xué)生某方面的能力有所鍛煉，并具有實際應(yīng)用性或現(xiàn)實意義。教師利用大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃，指導(dǎo)學(xué)生申報信息技術(shù)在林業(yè)上的應(yīng)用等相關(guān)項目，或者允許學(xué)生直接加入到指導(dǎo)教師的相關(guān)科研課題中進行研究。這樣的科研實訓(xùn)，使學(xué)生有接受科學(xué)研究訓(xùn)練的機會，有利于信息技術(shù)能力的提高。
3 開放實驗室項目。浙江林學(xué)院于2006年設(shè)立實驗室開放專項經(jīng)費，支持開放實驗室項目，允許學(xué)生進入實驗室，給學(xué)生創(chuàng)造了實驗活動的環(huán)境。教師根據(jù)培養(yǎng)林業(yè)信息技術(shù)人才的要求，提出合適的實驗室開放項目，向?qū)W校教務(wù)處提出申請，教務(wù)處批準后公布開放實驗室項目清單并組織學(xué)生申報。學(xué)生以小組為單位，根據(jù)實驗項目的不同，小組人員由學(xué)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(xué)而言，這3個教學(xué)環(huán)節(jié)在信息技術(shù)培養(yǎng)方面有其優(yōu)越性。第一，前者是以教師為主，后者是以學(xué)生為主，教師不是前臺的講解，而是變?yōu)槟缓蟮闹笇?dǎo)，整個教學(xué)環(huán)節(jié)以學(xué)生為中心而展開。第二，學(xué)生更為主動，學(xué)生自主選擇題目作為自己的畢業(yè)設(shè)計、科研課題或開放項目，更有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。第三，后者對林業(yè)信息技術(shù)的綜合性更強，要求更高，要求學(xué)生花費相當?shù)木蜁r間來掌握相關(guān)的知識和技能。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞 防震減災(zāi) 遙感地質(zhì)學(xué) 教學(xué)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(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，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)方法和手段等幾個方面入手，并結(jié)合我院實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 與時俱進更新教學(xué)內(nèi)容
教材是知識系統(tǒng)性的總結(jié)，也是教師進行教學(xué)的基本材料。表1統(tǒng)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(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)用案例沒有實時寫入教材。學(xué)院2010年開設(shè)遙感地質(zhì)學(xué)課程以來，根據(jù)當時教材出版情況，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，特別是進入21世紀后，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充教學(xué)。2015年底遙感地質(zhì)學(xué)作為校級重點課程來建設(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，需要授課老師與時俱進地更新教學(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)生課下時間主動查閱在防震減災(zāi)研究領(lǐng)域中遙感技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)資料和文獻實例，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)生獨立思考能力、解決實際問題和創(chuàng)新能力的地震遙感發(fā)展前沿動態(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 改革實驗教學(xué)體系和實驗教學(xué)內(nèi)容
實驗教學(xué)是遙感地質(zhì)課程教學(xué)的重要組成部分，也是學(xué)生實踐技能培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，②通過實驗教學(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年建成地貌第四紀與遙感實驗室，同年秋季學(xué)期開設(shè)遙感地質(zhì)學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容，實驗項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)時的實踐課，內(nèi)容包括立體鏡的使用（1學(xué)時）、典型航片的地貌解譯（1學(xué)時）、ENVI軟件的使用（4學(xué)時）、巖性和斷裂的解譯（4學(xué)時）。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)生的實際和社會需求來進行，因此實驗教學(xué)的效果不佳。2016學(xué)年課題組重新修訂教學(xué)大綱，實驗學(xué)時由現(xiàn)階段的10學(xué)時增加到16學(xué)時，在原有的實驗內(nèi)容上了增加利用衛(wèi)星遙感影像對活動構(gòu)造與地震構(gòu)造的解譯識別（2學(xué)時），利用紅外遙感、InSAR在地震監(jiān)測的應(yīng)用（2學(xué)時），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）。
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，互相補充。
2.1 創(chuàng)設(shè)問題情境，實施啟發(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。實踐證明學(xué)生都能基本抓到問題的要點，最后將不同章節(jié)的內(nèi)容聯(lián)系起來，回答了這個問題學(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 利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺，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)代動畫技術(shù)相結(jié)合來進行遙感地質(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和難點在教學(xué)方案設(shè)計時除了利用多媒體技術(shù)圖文并茂地進行講解外還可采用現(xiàn)代動畫技術(shù)進行展現(xiàn)；針對遙感在地質(zhì)上應(yīng)用部分，應(yīng)設(shè)計與理論教學(xué)內(nèi)容相匹配的計算機解譯分析專題，取代當前簡易的紙質(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)，同時收集與活動斷層研究、地震震害評估、區(qū)域調(diào)查及地震預(yù)報中發(fā)揮重要作用相關(guān)的遙感地質(zhì)學(xué)教W信息。計算機網(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)是一門理論與實驗相并重的課程，理論是基礎(chǔ)，實驗是重點，傳統(tǒng)的卷面考試對理論內(nèi)容部分考核效果較好，而實驗部分筆試卻很難考核出學(xué)生對知識的掌握能力，需要加強學(xué)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(zhuǎn)變到采取“平時成績30%+實驗技能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。通過實施多元化考核方式，以考核促教學(xué)，形成“教、學(xué)、考”的有機互動，從而達到更好的教學(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，需要全面深入地進行教學(xué)體系改革，其內(nèi)容應(yīng)實時更新并突出防震減災(zāi)特色，同時應(yīng)加強實驗教學(xué)和建立完善的實驗教學(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)急救援工作打下堅實的基礎(chǔ)。
防災(zāi)科技學(xué)院2016年度院級教研項目：地質(zhì)學(xué)專業(yè)活動構(gòu)造遙感信息分析實踐模塊建設(shè)研究（JY2016B01）和防災(zāi)科技學(xué)院第九批重點建設(shè)課程項目共同資助
注釋
① 張雷，張學(xué)娟，柳波.石油特色專業(yè)《遙感地質(zhì)學(xué)》課程的教學(xué)改革思路淺析[J].赤峰學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2012（22）：232-233.
關(guān)鍵詞：教學(xué)模式；啟發(fā)教學(xué)；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(fā)展規(guī)劃將“高分辨率對地觀測”列為16個重大專項之一，對遙感領(lǐng)域的創(chuàng)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(xué)領(lǐng)域發(fā)展較快的熱門基礎(chǔ)研究方向，具有多學(xué)科交叉的特點，是一門理論與實踐、原理與應(yīng)用結(jié)合緊密的課程。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及國家對遙感領(lǐng)域人才的需求發(fā)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(yīng)用案例需要與目前遙感發(fā)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(zhì)量得到廣泛的關(guān)注[1]。高等教學(xué)改革需求和該課程的特點，需要該課程的教學(xué)模式和教學(xué)方法不斷改革和創(chuàng)新。教學(xué)模式和教學(xué)方法的改革是當前高校教學(xué)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(xué)理念[3]，加入與人才需求相結(jié)合的基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識、實踐能力等的鍛煉與培養(yǎng)環(huán)節(jié)。本文研究中開展啟發(fā)式課堂教學(xué)，從教學(xué)形式、教學(xué)資源、教學(xué)管理等方面開展課程教與學(xué)協(xié)同模式創(chuàng)新研究與實踐，提升教學(xué)質(zhì)量；以問題牽引設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究與科技創(chuàng)新能力，為理工學(xué)科如何提升教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的教學(xué)模式提供有意義的借鑒。
一、啟發(fā)式的課堂教學(xué)，提升學(xué)生課堂參與度與知識掌握度
在教學(xué)過程中進行教學(xué)設(shè)計，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和學(xué)生深度學(xué)習(xí)的潛力[4]。在課堂教學(xué)過程中，主要采用啟發(fā)式教學(xué)；課程改革后學(xué)生主要通過課程中心的課程資源進行主動學(xué)習(xí)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(xué)模式主要包括：（1）充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺與學(xué)生進行互動，并根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的反饋進一步優(yōu)化教學(xué)方法和教學(xué)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(yīng)用，并根據(jù)學(xué)生們主題討論的思路和知識運用情況，進一步優(yōu)化教學(xué)設(shè)計；（3）充分利用科研成果，作為應(yīng)用實例進行課題教學(xué)，進一步推動教學(xué)模式的延展與深入。在以上研究與實踐的基礎(chǔ)上，提升學(xué)生主動學(xué)習(xí)、批判學(xué)習(xí)的能力，同時能夠有效掌握相關(guān)理論知識和實際應(yīng)用情況，提升學(xué)生的知識掌握度。如圖1所示。
1.結(jié)合學(xué)校網(wǎng)絡(luò)平臺。充分利用我校的課程中心的課程網(wǎng)絡(luò)平臺，結(jié)合與傳統(tǒng)教學(xué)的互補關(guān)系，研究課程“課堂教學(xué)-網(wǎng)絡(luò)互動”的教與學(xué)協(xié)同模式；我校的基于網(wǎng)絡(luò)平臺的課程中心能夠?qū)崿F(xiàn)課程課內(nèi)、課外資源共享，同時能夠與學(xué)生互動，該平臺為提升課程學(xué)生的參與度提供了有效的支撐。在教學(xué)過程中，將課題理論內(nèi)容和應(yīng)用內(nèi)容延伸，在我校的課程網(wǎng)絡(luò)平臺以提問的形式和日常生活實例的形式啟發(fā)學(xué)生進一步閱讀文獻，進一步深入思考，并歸納總結(jié)提交網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)平臺的啟發(fā)式教學(xué)，并針對學(xué)生反饋、問題凝練等在課堂上進行重點問題解答，提高學(xué)生主動思考和課堂互動的積極性，提升學(xué)生課堂理論知識和應(yīng)用實例掌握度。例如，結(jié)合遙感系統(tǒng)誤差分析，給出遙感成像系統(tǒng)的成像質(zhì)量評價如何評價？結(jié)合遙感數(shù)據(jù)處理方法，給出如何將所學(xué)的遙感圖像特征提取方法應(yīng)用到植被生長狀況監(jiān)測？等等。
2.多媒體和“圓桌”討論相結(jié)合。充分利用多媒體技術(shù)和“圓桌”教學(xué)討論手段，研究課程的“理論應(yīng)用-實例互動”啟發(fā)激勵與交互教學(xué)的教與學(xué)協(xié)同模式；在教學(xué)過程中，課堂學(xué)生的積極參與到課程中，能夠提升學(xué)生對課程內(nèi)容的理解和知識的掌握度，為了實現(xiàn)這一目標，將多媒體與以“圓桌”形式的主題討論相結(jié)合。結(jié)合在網(wǎng)絡(luò)平臺給出的主題，學(xué)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(jié)合、原理與應(yīng)用實例相結(jié)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(yīng)用案例進行討論、分析。通過以上兩種方式提升學(xué)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(shù)據(jù)處理，并說明實現(xiàn)過程以及應(yīng)用效果?！睂W(xué)生根據(jù)主題題目進行文獻與參考書的擴展閱讀，然后總結(jié)并利用多媒體進行展示，從而鍛煉學(xué)生文獻總結(jié)、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(jié)合主題和多媒體展示進行提問與討論，從而提升學(xué)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(yīng)用案例。充分利用專家優(yōu)勢資源與科研、工程研究成果，研究課程“課題教學(xué)-專題研討”的教與學(xué)協(xié)同模式。提升知識綜合應(yīng)用的能力。以科研成果作為應(yīng)用案例進行講解、討論，有助于學(xué)生能夠有效地掌握理論知識以及了解如何應(yīng)用基本原理、基本方法等解決實際應(yīng)用問題，理論應(yīng)用內(nèi)容則通過與科學(xué)研究、工程任務(wù)相結(jié)合的應(yīng)用實例給出，并根據(jù)該學(xué)科技術(shù)發(fā)展不斷更新實例內(nèi)容，將最新研究成果與學(xué)科動態(tài)融合進來，激發(fā)學(xué)生對專業(yè)與課程的興趣，掌握理論知識的應(yīng)用領(lǐng)域，提高學(xué)生的主動性，提升學(xué)生將基本概念、基本理論和基本原理運用到實際的、復(fù)雜的具體情境中的能力。
例如，在課程教學(xué)過程中，利用礦產(chǎn)資源調(diào)查應(yīng)用中的遙感數(shù)據(jù)進行礦物類型分類項目的科研成果作為應(yīng)用案例，該應(yīng)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(shù)方法，同時是利用在軌衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行處理，并綜合考慮載荷特性和應(yīng)用需求，是科研成果與課程教學(xué)有機結(jié)合的典型的應(yīng)用案例。這個過程不僅能夠有助于學(xué)生對科研過程有了解，而且有助于學(xué)生針對科研成果應(yīng)用案例進行知識的綜合應(yīng)用，提升對知識的理解深度和應(yīng)用方法。
二、問題牽引的實踐教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
結(jié)合課堂教學(xué)，開展實踐教學(xué)工作，使學(xué)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(xué)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(nèi)容[5]，因此，本文研究過程中并課程在教學(xué)改革實踐中，分三個層次由淺入深地開展實踐環(huán)節(jié)，以實際科學(xué)問題為牽引設(shè)計實踐教學(xué)內(nèi)容，或由學(xué)生提出問題設(shè)計實踐教學(xué)內(nèi)容，深化學(xué)生對問題解決方式等的理解以及鼓勵學(xué)生對較為復(fù)雜、深層次的問題進行挖掘和嘗試解決，從而有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。如圖2所示，主要包括基本技能實踐環(huán)節(jié)、課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)、科研訓(xùn)練實踐環(huán)節(jié)等不同難易程度的三個層次，使學(xué)生具備將理論知識和專業(yè)知識應(yīng)用到基礎(chǔ)研究和工程任務(wù)中的能力。
1.基本技能實踐環(huán)節(jié)。打破傳統(tǒng)教師設(shè)計實驗，學(xué)生簡單實現(xiàn)的實踐教學(xué)模式，以專題實驗與應(yīng)用實驗的形式擴充實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，充分調(diào)動學(xué)生積極性，避免了冗長、枯燥的課堂教學(xué)方式；開設(shè)大量的讀圖以及圖像應(yīng)用等課程實驗環(huán)節(jié)，并在授課過程中不斷更新遙感圖像的類型與種類，根據(jù)學(xué)生反饋的問題和遙感相關(guān)專業(yè)的數(shù)據(jù)源更新，在滿足基本技能實驗?zāi)繕说那疤嵯录皶r更新和修正實踐教學(xué)內(nèi)容與方法。
課程改革和實踐過程中，基本技能實踐環(huán)節(jié)進行讀圖的環(huán)節(jié)進行了最新高分辨率的國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，主要包括我國資源一號02C數(shù)據(jù)和高分一號數(shù)據(jù)，進行目視判讀和基本的圖像讀取、顯示、統(tǒng)計特征計算等實踐。學(xué)生在應(yīng)用最新圖像的過程中了解圖像特點、掌握遙感數(shù)據(jù)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(wèi)星發(fā)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(guān)領(lǐng)域人才的需求。
2.課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)。在基本技能掌握的基礎(chǔ)上，通過軟件操作、自主編程等方式開展課程設(shè)計實踐。實踐過程中只規(guī)定實驗?zāi)繕伺c實驗內(nèi)容，采用學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主創(chuàng)新的模式，學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)繕俗灾髟O(shè)計實驗，教師對學(xué)生完成實踐環(huán)節(jié)的過程進行輔導(dǎo)，確保實驗內(nèi)容以及相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容順利完成。
課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)的實驗?zāi)繕藶檎莆者b感圖像處理的基本原理和方法，實驗內(nèi)容包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、特征增強、數(shù)據(jù)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(xué)生根據(jù)實驗?zāi)繕撕蛯嶒瀮?nèi)容進行自主設(shè)計實驗，自擬題目，遙感數(shù)據(jù)處理軟件二次開發(fā)或VS2010以上環(huán)境編程實現(xiàn)，在算法實現(xiàn)與編程調(diào)試過程中，學(xué)生能夠自主查閱相關(guān)文獻、更加主動地了解實驗內(nèi)容，掌握遙感圖像處理算法開發(fā)過程，提升學(xué)生的遙感圖像處理能力。
3.科研訓(xùn)練實踐環(huán)節(jié)。結(jié)合科研與工程實際應(yīng)用，設(shè)計包括基礎(chǔ)實驗和自主設(shè)計實驗內(nèi)容的綜合實驗，并與畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合進行科研訓(xùn)練，主要包括前沿性的綜合實驗訓(xùn)練、設(shè)計與論文的綜合訓(xùn)練等，對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、團隊合作能力、創(chuàng)新能力進行全方位培養(yǎng)。該類的科研訓(xùn)練實踐環(huán)節(jié)在之前的教學(xué)中是沒有的，導(dǎo)致學(xué)生繼續(xù)深造后，基本的科研方法都不掌握；直接就業(yè)工作的同學(xué)知識體系不能適應(yīng)實際工作。因此，基于上述問題，通過把實踐學(xué)習(xí)設(shè)置在復(fù)雜的實際工程實踐問題中，通過解決實際的科學(xué)研究中的技術(shù)問題，使學(xué)生學(xué)習(xí)隱匿于其中的基礎(chǔ)理論和科學(xué)知識，形成解決工程實際問題的技能，并培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、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(guān)的科研訓(xùn)練實踐題目，學(xué)生需要自己查閱文獻，擬定需解決的關(guān)鍵問題以及設(shè)計技術(shù)方案，并且根據(jù)技術(shù)方案進行模型、算法開發(fā)，最后用實際的遙感圖像進行驗證分析，并撰寫相關(guān)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(dǎo)的方式進行輔導(dǎo)，加強學(xué)生自主設(shè)計、獨立科研能力的訓(xùn)練，從而有效地提升學(xué)生解決科學(xué)問題和工程實踐問題的能力。
三、小結(jié)
“遙感圖像處理”課程之前主要以講授為主，實踐環(huán)節(jié)是傳統(tǒng)的操作實驗，學(xué)生課程參與度不高，且很難滿足目前對遙感相關(guān)專業(yè)學(xué)生解決實際問題能力的人才培養(yǎng)的需求。針對上述問題，開展了課程教學(xué)改革與實踐，在該過程中，利用網(wǎng)絡(luò)平臺、“圓桌”主題討論與多媒體展示結(jié)合、科研成果應(yīng)用案例等形式開展啟發(fā)式的課堂教學(xué)，提升學(xué)生課堂參與度與知識掌握度；由學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)繕撕蛯嶒瀮?nèi)容自主設(shè)計實驗，分基本技能實踐環(huán)節(jié)、課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)、科研訓(xùn)練實踐環(huán)節(jié)等三個層次由淺入深地開展實踐環(huán)節(jié)，以實際科學(xué)問題、工程問題為牽引設(shè)計實踐教學(xué)目標與內(nèi)容，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，加強學(xué)生解決科學(xué)問題、工程問題的能力鍛煉與培養(yǎng)。通過課堂教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)改革，提升學(xué)生在課程中的主動權(quán)、主動性以及增強學(xué)生對遙感圖像領(lǐng)域前沿發(fā)展與問題的了解，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜科學(xué)問題與工程問題的能力以及創(chuàng)新能力，滿足相關(guān)專業(yè)與領(lǐng)域的緊缺人才需求。
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The Teaching Reform and Practice of "Remote Sensing Image Processing and Interpretation"
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關(guān)鍵詞：教改；遙感；農(nóng)業(yè)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(nóng)業(yè)高等院校一些專業(yè)（如資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地資源管理、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、環(huán)境科學(xué)等）的本科生必修的專業(yè)核心課程。遙感技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于社會生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，培養(yǎng)遙感應(yīng)用型的高級技術(shù)人才非常重要，但目前農(nóng)業(yè)院校的遙感課程的教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式難以適應(yīng)遙感技術(shù)的快速發(fā)展，存在不少問題，使培養(yǎng)的人才與社會產(chǎn)生脫節(jié)。
一、農(nóng)業(yè)院校遙感教學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。遙感技術(shù)具有理論抽象、知識點龐雜的特點，其多學(xué)科交叉，基礎(chǔ)知識面廣而雜，技術(shù)性和實踐性較強且多應(yīng)用于大型項目。農(nóng)業(yè)院校的本科生一般是第一次接觸，缺乏與課程相關(guān)的預(yù)備基礎(chǔ)知識和背景知識，學(xué)習(xí)遙感課程太抽象，實際生活中也很難接觸到遙感應(yīng)用方面的項目，這樣會導(dǎo)致學(xué)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(nóng)業(yè)類院校中一般屬于專業(yè)基礎(chǔ)性學(xué)科，得不到足夠的重視，以及學(xué)時不多等原因都在一定程度上抑制了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.教材內(nèi)容過于突出前沿科學(xué)，忽略了其應(yīng)用性?，F(xiàn)在的農(nóng)業(yè)院校遙感教材已經(jīng)采用國家農(nóng)林類普通高等教育“十一五”、21世紀規(guī)劃教材，雖然教學(xué)內(nèi)容進行了更新，基本上不存在以前的內(nèi)容過于陳舊的問題，但仍然出現(xiàn)不少問題。主要存在教學(xué)內(nèi)容過于突出其前沿科學(xué)以及發(fā)展趨勢，導(dǎo)致部分教學(xué)內(nèi)容或過于深奧，或與農(nóng)業(yè)類等相關(guān)專業(yè)的結(jié)合性不大，在農(nóng)業(yè)院校等相關(guān)領(lǐng)域中幾乎應(yīng)用不到；如“微波遙感原理”深奧難懂，在農(nóng)業(yè)院校相關(guān)專業(yè)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(xué)時很有限的農(nóng)業(yè)院校本科生關(guān)聯(lián)系不多且過于深奧?，F(xiàn)在國民生產(chǎn)的各領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的遙感技術(shù)或結(jié)合性較強的教學(xué)內(nèi)容，很少有教材提及或提及極少。如近年在災(zāi)害監(jiān)測中廣泛應(yīng)用高分辨率的QUICKBIRD、WORLDVIEW衛(wèi)星數(shù)據(jù)WORLDVIEW；又如在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用較多的測定地物光譜儀的設(shè)備和我國“北京一號”小衛(wèi)星在北京近郊農(nóng)業(yè)監(jiān)測中應(yīng)用等內(nèi)容卻無體現(xiàn)。脫離生產(chǎn)實踐與應(yīng)用的前沿技術(shù)，就像是沒有方向的深海之舟，與農(nóng)業(yè)類院校本科生的教學(xué)宗旨與教學(xué)目標背道而馳。
3.教學(xué)手段不夠豐富，學(xué)生參與不夠，缺乏學(xué)習(xí)熱情。農(nóng)業(yè)院校遙感課程雖然普遍使用了多媒體教學(xué)技術(shù)，但仍是以教師講授為核心，缺乏形象教學(xué)必要的教學(xué)手段與輔助教學(xué)資料，很少有本科生參與教師的科研項目或大型的工程應(yīng)用項目。由于時間等種種原因，也很少本科生參加課內(nèi)外的遙感應(yīng)用的體驗與交流報告，缺乏學(xué)習(xí)遙感課程的源動力與熱情。
4.現(xiàn)有的考試制度抑制了學(xué)生的創(chuàng)新?，F(xiàn)有的考試制度以考試為主，側(cè)重卷面成績，試卷考核方式很難考驗學(xué)生對理論體系的系統(tǒng)性掌握、知識點的內(nèi)在聯(lián)系以及實際技能的掌握程度與應(yīng)用程度。農(nóng)業(yè)院校的遙感實驗課程學(xué)時設(shè)置少，實驗個數(shù)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(xué)的一部分，很少單獨開設(shè)，實踐環(huán)節(jié)教學(xué)得不到足夠的重視，且多側(cè)重實驗報告成績，忽視了實踐環(huán)節(jié)學(xué)生能力的表現(xiàn)?，F(xiàn)有的課程成績構(gòu)成缺乏討論、專題制作、文獻檢索、學(xué)習(xí)報告等多手段，在一定程度上抑制了學(xué)生參與的積極性和主觀能動性，導(dǎo)致學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情不夠，缺乏創(chuàng)新的激情。
5.實踐學(xué)時偏少，缺乏針對農(nóng)業(yè)院校的上機教材。遙感實踐課程少，難以培養(yǎng)學(xué)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(yè)，缺乏與農(nóng)業(yè)院校遙感課程配套的上機實驗教材，市場上偶見農(nóng)業(yè)院校專用教程，在內(nèi)容的設(shè)置上與上機實驗數(shù)據(jù)或樣例數(shù)據(jù)方面卻與測繪類專業(yè)并無多大區(qū)別。農(nóng)業(yè)院校類本科生感覺不到遙感實踐與專業(yè)的相關(guān)性或結(jié)合性，無法滿足農(nóng)業(yè)院校專業(yè)學(xué)生的實踐教學(xué)的需求。
二、教學(xué)改革的基本內(nèi)容與途徑
1.教學(xué)內(nèi)容的完善與改革。（1）教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)重點突出。在農(nóng)林院校遙感課程學(xué)時很有限，而遙感技術(shù)體系本身內(nèi)容非常龐雜，教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時的設(shè)置除了體現(xiàn)理論的系統(tǒng)性，一定要注重各部分內(nèi)容的內(nèi)在的邏輯聯(lián)系，突出主要內(nèi)容和重要內(nèi)容，必要時，應(yīng)進行取舍。使學(xué)生對整個教學(xué)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(nèi)容。農(nóng)業(yè)院校的遙感課程主要內(nèi)容包括航空像片與遙感相關(guān)的基本概念、地物的反射光譜特性、航空攝影測量的基礎(chǔ)知識、遙感圖像的像點誤差、航空攝影測量的內(nèi)外業(yè)、衛(wèi)星傳感器數(shù)據(jù)、遙感圖像的目視判讀與調(diào)繪、遙感數(shù)字圖像處理原理與操作技能，以及遙感技術(shù)的應(yīng)用案例，尤其是在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用實例。（2）根據(jù)應(yīng)用情況對前沿性內(nèi)容取舍。現(xiàn)在很多教學(xué)改革過于突出課程的前沿性內(nèi)容，但受到學(xué)時的限制，很難與生產(chǎn)實踐或?qū)I(yè)聯(lián)系起來，學(xué)生感覺很陌生、很抽象，教學(xué)效果甚不理想。農(nóng)林院校的遙感課程學(xué)時一般都很有限，在突出課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和重點內(nèi)容的前提下，對于前沿性的內(nèi)容，可結(jié)合授課專業(yè)情況進行靈活調(diào)整。若在相應(yīng)專業(yè)領(lǐng)域中很少應(yīng)用的可略講或不講（如微波遙感、高光譜）；若在相應(yīng)專業(yè)領(lǐng)域?qū)嵺`中有應(yīng)用或應(yīng)用較多的（如在農(nóng)業(yè)和土壤學(xué)科應(yīng)用較多的便攜式地物波譜儀），可側(cè)重于先進的儀器以及在科研或生產(chǎn)實踐中的作用與功能。這樣學(xué)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(xué)時取得較好的教學(xué)效果。（3）實驗內(nèi)容的調(diào)整。遙感課程實驗內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)與基本理論、基本方法相呼應(yīng)，突出其主要技能、實踐技能，平衡傳統(tǒng)方法與現(xiàn)代作業(yè)方法，采用的實驗器材或軟件應(yīng)與當?shù)厣a(chǎn)部門基本保持一致，若有條件應(yīng)盡量將實驗課單獨開設(shè)。遙感技術(shù)在實際作業(yè)中，數(shù)據(jù)源以及產(chǎn)品都是采用遙感數(shù)字圖像，因此，傳統(tǒng)的遙感課程實驗內(nèi)容應(yīng)根據(jù)行業(yè)發(fā)展情況適當?shù)貏h除過時的實驗，保留主要的遙感實驗外，應(yīng)盡量根據(jù)授課對象的就業(yè)方向、科研情況以及學(xué)時情況選擇性地增加設(shè)置遙感數(shù)字圖像處理的實驗內(nèi)容與課時數(shù)，如“熟悉ERDAS或ENVI遙感圖像處理軟件的基本操作”、“遙感數(shù)字圖像的增強處理”、“遙感數(shù)字圖像的幾何處理”、“遙感數(shù)字圖像的計算機自動分類”。
2.教學(xué)手段與教學(xué)方法的改革。（1）從興趣點或生產(chǎn)應(yīng)用入手展開教學(xué)。由于遙感課程理論知識點多而雜，在教學(xué)內(nèi)容的組織上可從學(xué)生感興趣的知識點入手，適當引用遙感在測繪、國土、農(nóng)業(yè)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(xué)生思維的引導(dǎo)，主要內(nèi)容與重點內(nèi)容可采用精講、細講，生產(chǎn)中不常用的原理與方法采取學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)為主，遙感在實踐中應(yīng)用可采取具體案例分析，這樣既可保證激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，在面上對遙感有全面的把握，又可在重點內(nèi)容上有所深入。除了現(xiàn)代常用的多媒體教授的教學(xué)方法，可布置與課程內(nèi)容相關(guān)且很有趣的課外小作業(yè)，如可通過讓學(xué)生在Google Earth上查找校舍或旅游目的地的方式對衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的認識。（2）制作遙感教學(xué)輔助材料。遙感教學(xué)輔助材料包括航空圖像與衛(wèi)星遙感圖像樣片的制作、各類教學(xué)視頻的制作、試題庫與習(xí)題庫的制作、遙感精品課程在線網(wǎng)址的收集，完善各種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫的建設(shè)等。將生澀難懂且方便用于直觀教學(xué)的遙感圖像的分類與遙感圖像的解譯標志等內(nèi)容制作教學(xué)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(wèi)星遙感數(shù)據(jù)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(wèi)星遙感以及傳感器的工作原理等。將近年來遙感技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)實生活中有影響力的重大事件的新聞視頻片段制作教學(xué)視頻資料，如“國土部：用衛(wèi)星遙感圖片嚴查違法用地”、“我國‘北京一號’、‘小衛(wèi)星’監(jiān)測北京近郊農(nóng)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(xué)輔助材料在有些教學(xué)內(nèi)容方面可發(fā)揮很大的教學(xué)作用與效果。（3）重視遙感技術(shù)應(yīng)用案例分析。一般農(nóng)業(yè)院校的遙感技術(shù)的應(yīng)用所占學(xué)時極少，與專業(yè)結(jié)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(yīng)用視頻，學(xué)生缺乏對遙感技術(shù)實際應(yīng)用情況的了解。可根據(jù)授課對象與專業(yè)方向選擇教學(xué)輔助材料，根據(jù)授課對象及專業(yè)方向播放其相關(guān)內(nèi)容，重點分析應(yīng)用案例。如面向土管專業(yè)授課時可側(cè)重土地資源調(diào)查與土地執(zhí)法的案例分析；面向農(nóng)資專業(yè)時，可側(cè)重農(nóng)作物長勢監(jiān)測與估產(chǎn)、光譜反射率的野外測定與分析等案例分析，面向環(huán)境類專業(yè)，可側(cè)重環(huán)境監(jiān)測與災(zāi)害監(jiān)測的案例分析。（4）實現(xiàn)教學(xué)手段的多元化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。除了常用的多媒體教學(xué)與板書等教授方式外，還可適當采取學(xué)生教學(xué)的方式，加強與學(xué)生互動交流，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。利用課前與課間的時間或借助網(wǎng)絡(luò)平臺，與學(xué)生進行充分交流，及時掌握他們的興趣、學(xué)習(xí)難點以及就業(yè)意向等，因材施教。利用國家、省和校級精品課程建設(shè)的成果，建立網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)平臺，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互動式教學(xué)，設(shè)置“課件下載”、“實驗報告上載”、“答疑”、“FTP”等功能?？山柚c測量學(xué)等課程的重疊交叉知識，進行觸類旁通式的教學(xué)。通過小型專題報告的形式，促使學(xué)生課外收集文獻資料學(xué)習(xí)實踐應(yīng)用性強、與專業(yè)結(jié)合緊密的內(nèi)容，擇優(yōu)以多媒體的形式課堂交流并點評，并作為學(xué)生課程考核的一部分，有意識地將教學(xué)內(nèi)容與科研、就業(yè)與生產(chǎn)項目管理等結(jié)合起來，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性。
3.建立考試制度的改革，提高其學(xué)習(xí)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(xué)生全面素質(zhì)的考核體系、建立科學(xué)的考察學(xué)生綜合知識、綜合素質(zhì)、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(gòu)成增加小型專題報告制作、文獻檢索與總結(jié)等，理論環(huán)節(jié)可增加課堂互動環(huán)節(jié)（如提問、討論等）考核的比重；實踐環(huán)節(jié)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(xué)生積極學(xué)習(xí)。
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(xiàn)在以下幾個方面。
1.學(xué)習(xí)態(tài)度的改變。學(xué)生對教學(xué)內(nèi)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(xué)習(xí)的激情提高，教學(xué)氛圍良好，“教與學(xué)”變成了一件較為愉快的教學(xué)活動，學(xué)生對遙感方向的學(xué)術(shù)報告與畢業(yè)論文選題感興趣的人數(shù)明顯增加。
2.學(xué)生對遙感教學(xué)的評價。每學(xué)期都對全部遙感課程進行教學(xué)評估，學(xué)生無記名網(wǎng)上評教，結(jié)果表明總體優(yōu)良。說明學(xué)生對于教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)形式是認可與肯定的。
3.學(xué)生的收獲。國土資源管理、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境等專業(yè)分別成立了興趣小組，在老師的指導(dǎo)下能夠獨立完成校級創(chuàng)新型實驗項目。學(xué)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(shù)應(yīng)用的工程項目，特別優(yōu)秀的學(xué)生能在測繪遙感相關(guān)的事業(yè)單位就業(yè)。也有本科生在國內(nèi)的學(xué)術(shù)期刊上公開發(fā)表遙感領(lǐng)域內(nèi)的科研論文。
雖然筆者針對農(nóng)業(yè)類院校的遙感課程實踐教學(xué)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(xué)平臺的完善、教學(xué)形式的改進、產(chǎn)學(xué)研實習(xí)基地建立、專業(yè)實踐素材庫的建立等。面向未來，我們需要更好地根據(jù)社會需求，積極進行遙感教學(xué)課程改革，為社會培養(yǎng)出更多的遙感應(yīng)用型的高級人才。
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關(guān)鍵詞：精品課程；中國地理；課程流域系統(tǒng)；培養(yǎng)創(chuàng)新性人才
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)理念強調(diào)學(xué)生參與和師生互動，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)是一個系統(tǒng)工程，每一個教師都承擔著培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的歷史責任。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)、生產(chǎn)實習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)，及一些社會實踐活動來實現(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)生能夠進行自主、主動及課外學(xué)習(xí)、研究提供思維空間和操作平臺為己任。創(chuàng)新思想和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)貫穿于課程教學(xué)的整個過程。經(jīng)過多年的教學(xué)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(yǎng)體系。主要是依托教師項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踐數(shù)據(jù)平臺，為廣大學(xué)生提供實踐環(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(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)了教師的儲備過程，即教師對課程與教材的設(shè)計能力。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)后的實踐研究與創(chuàng)新活動，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，而“中國地理”的課程教學(xué)設(shè)計與實踐，還關(guān)注下游，將教學(xué)過程貫穿、延展至實現(xiàn)創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)目標。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、交叉性和實踐性四個特征，利用地圖、影像、錄像、文字、數(shù)據(jù)、實景等多源信息設(shè)計的教學(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)生認知規(guī)律的有機結(jié)合，利用多種媒體設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，包括講課內(nèi)容、學(xué)術(shù)報告、討論辯論、作業(yè)、面試、CAI、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)以及實習(xí)等，
二、“中國地理”課程的上游建設(shè)
課程建設(shè)的上游是整個流域系統(tǒng)中最初“施動者”，是整個流域的原動力。通過建設(shè)一支水平高、結(jié)構(gòu)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(shè)計操作性強的教學(xué)大綱來實現(xiàn)。
1、高水平的教師隊伍建設(shè)
精品課程建設(shè)的重要基礎(chǔ)是具有高水平的教師隊伍。教師是課程的建設(shè)者和實施者，擁有一流的學(xué)者專家型的教師梯隊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、擴大“精品”教師隊伍，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。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)名師隊伍建設(shè)。名師可以凝聚成一個高素質(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，可以支撐起一個著名的課程。
“中國地理”精品課程的教師隊伍建設(shè)具有三個方面的特點和優(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(xué)生感官和多種能力的訓(xùn)練?！皫熒p向反饋”則是依據(jù)師生互動原理，在教師傳輸教學(xué)信息的同時，即時通過各種教學(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，在互動中完成整個教學(xué)過程，從而在有限的課時下，提高單位時間的教學(xué)效率，也為教師發(fā)掘?qū)W生潛力和進一步的重點培養(yǎng)學(xué)生提供條件。接完成各項任務(wù)，實現(xiàn)老中青相銜接的主講隊伍，形成縱橫交織的穩(wěn)定的教師隊伍。第二，教師隊伍結(jié)構(gòu)優(yōu)化與課程綜合性特點相適應(yīng)，堅持“取長補短”，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、其他高校引進的教師占1/3、科學(xué)院和政府引進的教師占1/3，實現(xiàn)多學(xué)緣交叉滲透，優(yōu)勢互補。專業(yè)結(jié)構(gòu)上，教師研究方向分別為自然、人文(經(jīng)濟)、GIS等多學(xué)科，與課程性質(zhì)相符，形成綜合優(yōu)勢。第三，教師個體能力建設(shè)與課程區(qū)域性特點相適應(yīng)，堅持“揚長避短”，形成個體優(yōu)勢，其中有突出貢獻的學(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“高等教育百門精品課程教材建設(shè)計劃”，鼓勵建設(shè)一體化設(shè)計、多種媒體有機結(jié)合的立體化教材，這是推動精品課程建設(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、先進性、啟發(fā)性、適用性)，而且具有系統(tǒng)和互補性的作用。
“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，承擔著地理國情教育和培養(yǎng)地理師資的任務(wù)。我們從三個層面設(shè)定課程培養(yǎng)目標，(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，實現(xiàn)綜合；依據(jù)認知規(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；依據(jù)區(qū)域地理學(xué)科特點，理論與實踐相結(jié)合，加大實踐環(huán)節(jié)的課時。依據(jù)“整體與局部”、“過程與發(fā)展”、“理論與實踐”的思想設(shè)計課程模塊。從課程內(nèi)容講授的邏輯性設(shè)計知識模塊，從課程學(xué)習(xí)的認知規(guī)律設(shè)計類型模塊。
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，廣泛吸收先進的教學(xué)經(jīng)驗，積極整合優(yōu)秀教改成果，體現(xiàn)新時期對人才培養(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、前沿性和時代性、思想性與實踐性于一體，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(運用遙感圖像)。運用大量地圖，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)、城市群等社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)。認識中國地理結(jié)構(gòu)，是課程的基礎(chǔ)也是重點部分。其中難點是如何綜合地認識中國地理結(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)濟結(jié)構(gòu)，再進行圖層疊加，形成對地理結(jié)構(gòu)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(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，是重點和難點，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)濟格局變化。這部分的難點有兩個：一是涉及若干學(xué)術(shù)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(xué)軟件模擬區(qū)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(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，重點論述中國的水土流失、風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)、熱點區(qū)、科學(xué)研究深入的地理區(qū)為重點，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)。本篇難點首先在于如何認識中國地理區(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，同時留有一定思考空間，讓教師和學(xué)生提出各自的觀點。其次難點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，而且運用CAI和資源庫，“多源信息一雙向反饋”，按區(qū)域進行分組，開展各區(qū)域的研究并報告分析結(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)實現(xiàn)教師與學(xué)生的互動，要根據(jù)學(xué)科特點選擇多樣化的教學(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)進行教學(xué)?！爸袊乩怼本氛n程建設(shè)根據(jù)以下三點進行教學(xué)方法設(shè)計：一是區(qū)域、綜合、滲透和實踐四性特征結(jié)合；二是教學(xué)規(guī)律和認知規(guī)律有機結(jié)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(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－項鏈式”教法、“CAI”教法、“合作－討論式”教法，開展研究性、探究性學(xué)習(xí)，鼓勵學(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)實踐，摸索出：通過講課、CAI、學(xué)術(shù)報告、展板、面試、筆試、實習(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、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(xué)過程，從而提高教學(xué)效率。
(2)“珍珠－項鏈式”教學(xué)方法
在教師引導(dǎo)下，將每個學(xué)生從實踐中獲得的知識創(chuàng)新點比作“珍珠”，通過攝像集成，有機地串連成集體學(xué)習(xí)成果(項鏈)，以電視講演等方式再現(xiàn)于課堂?！罢渲橐豁楁準健苯虒W(xué)的核心是：創(chuàng)新能力與互動教學(xué)?；诨咏虒W(xué)的基本宗旨，設(shè)計并實踐了“印證－擴展－重組型”、“搜索－凝聚型”和“知識創(chuàng)新型”三種類型的“項鏈式”教學(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，按照一個新的秩序重新組合的過程。但是這個轉(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，按照研究目的進行取舍，加工信息
并加以創(chuàng)新的過程。這是“項鏈式”教學(xué)法的初級要求，符合學(xué)生認知的基本規(guī)律。凝聚有兩層含義：聚集和濃縮。學(xué)生可走進社會，廣泛采集某一區(qū)域的有關(guān)信息，再將其收集起來，進行濃縮，提取出區(qū)域的主要特征，反映人一地互動關(guān)系及關(guān)系的變化。這種教學(xué)模式可全面鍛煉學(xué)生的社會交際能力(社會調(diào)查)、信息采集能力以及信息加工能力。這是“項鏈式”教學(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，僅達到這個層次是遠遠不夠的。我們的教學(xué)目的是要使學(xué)生會運用這些區(qū)域知識，分析當前區(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“項鏈式”教學(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?！爸袊乩怼闭n程從1998年開始在教學(xué)軟件開發(fā)的同時進行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，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)計的核心是設(shè)計教學(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)計因課件內(nèi)容不同而設(shè)計重點不同。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。這種模式一開始就給了學(xué)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(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，更新快，課堂師生互動性強。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間和余地，思考問題的主動性增強。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)家布盧納認為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程不僅是主動地進入感覺的選擇轉(zhuǎn)換、儲存和應(yīng)用的過程，而且是主動學(xué)習(xí)、適應(yīng)和改造環(huán)境的過程?！昂献鳎懻撌健睂W(xué)習(xí)模式，是經(jīng)過預(yù)先的設(shè)計與組織，在學(xué)生獨立思考的基礎(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、實驗指導(dǎo)、參考文獻目錄等上網(wǎng)共享，這無疑會推動高校建立基于網(wǎng)絡(luò)的遠程學(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)運行，學(xué)生可在局域網(wǎng)上閱讀與下載，同時建立了中國典型地區(qū)遙感影像信息系統(tǒng)，運行效果良好。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)隊伍、課程介紹、網(wǎng)上課堂、學(xué)生實踐、網(wǎng)絡(luò)資源、教學(xué)評價和教學(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W(wǎng)絡(luò)課程結(jié)構(gòu)設(shè)計本著教師為主導(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)隊伍)――教什么(課程介紹)――怎么教(網(wǎng)上課堂)――怎么學(xué)(學(xué)生實踐)――課程補充資料(網(wǎng)絡(luò)資源)――教得怎么樣(教學(xué)評價)”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)生實踐”和“網(wǎng)絡(luò)資源”、“教學(xué)論壇”模塊進行自主的學(xué)習(xí)、研究與交流，最后課程以學(xué)生評價為主、專家評價為輔，反映真實的教學(xué)水平。整個網(wǎng)絡(luò)課程的構(gòu)建，符合教學(xué)和學(xué)生認知規(guī)律，為相關(guān)教師備課提供了良好的素材，為學(xué)生自主、主動學(xué)習(xí)提供了平臺。
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(xué)生增強地理感性認識，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)平臺實現(xiàn)上游、中游物質(zhì)的擴散(或傳播)和能量的增值，實現(xiàn)課程的最終目標：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。這部分強調(diào)通過開展多層面的學(xué)生實踐，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)生實踐
“中國地理”課程的綜合性和區(qū)域性特點，決定了學(xué)生實踐的多尺度特性(層面)。學(xué)生實踐共分為：宏觀、中觀、微觀三個尺度的學(xué)生實踐內(nèi)容，它們是構(gòu)成相互依存、有遞進(等)關(guān)系的層次體系，缺了其中的某個環(huán)節(jié)，整個學(xué)生實踐的體系結(jié)構(gòu)也就不完整。
宏觀層面的實踐性教學(xué)：從太空看中國，運用現(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)進行操作，遙看中國。通過實踐訓(xùn)練，學(xué)生的遙感影像識別和地學(xué)分析能力迅速提高，同時可以獲得綜合、可視化的區(qū)域地理信息。
中觀層面的實踐性教學(xué)：從視頻看中國，運用現(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。課程實踐中通過多人選擇不同區(qū)域的錄像，增加區(qū)域準感性認識，實現(xiàn)準區(qū)域考察，把握區(qū)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(xué)：從實地看中國，運用野外調(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、分組立項方法、實地調(diào)查和結(jié)果匯總形成系列成果，增強學(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)新性實踐，并以課程論文、畢業(yè)論文、研究報告等多種形式展現(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項目：草地與農(nóng)牧交錯帶生態(tài)系統(tǒng)重建機理及優(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)動力的地區(qū)差異研究”、“中國北方農(nóng)牧交錯帶貧困縣變化狀況及驅(qū)動力研究”以及“北方農(nóng)牧交錯帶流域多樣性與可持續(xù)發(fā)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(xué)生通過野外實地考察加深對研究區(qū)域的認識，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，從低到高和從自發(fā)到自覺的創(chuàng)新過程。
為了使學(xué)生的科研活動更有可操作性，強調(diào)地理本科生的科研活動要注重從區(qū)域地理實踐中獲取研究信息，同時為所在校園的環(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，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)會運用數(shù)據(jù)庫和地圖來分析區(qū)域地理時空規(guī)律。其中歷時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。同時建立的“中國自然災(zāi)害數(shù)據(jù)庫平臺”，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、從弱到強的提升過程。
在教師的指導(dǎo)和修改、鼓勵和資助下，學(xué)生的研究成果和能力通過撰寫科研報告、發(fā)表學(xué)術(shù)論文、參加競賽及國內(nèi)外學(xué)術(shù)會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，由于提升認識的驅(qū)動，可以產(chǎn)生極大的創(chuàng)新沖動：由于初次進入學(xué)術(shù)領(lǐng)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(xué)術(shù)前輩和同行，受到熏陶和感染產(chǎn)生新的研究火花。可以說，指導(dǎo)學(xué)生、參加學(xué)術(shù)會議對提升學(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)生進一步研究的沖動和創(chuàng)新想法的有效平臺。
五、“中國地理”課程的規(guī)劃設(shè)想
精品課程是一項實實在在的系統(tǒng)質(zhì)量工程，它涉及到師資隊伍、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)是一項長期工作，也是一個循序漸進的過程。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)過程的師生互動平臺，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。
師資隊伍建設(shè)方面力求形成兩支隊伍：一是相對穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)合理的主體教師隊伍；二是由專家、學(xué)者組成的相對靈活的協(xié)作教師隊伍?？紤]到中國地理的區(qū)域性特點，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)教師隊伍，以實現(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――重點實現(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，另外建成一個基礎(chǔ)性的具有中國地理專業(yè)知識水平的試題庫和計算機自動測試系統(tǒng)；利用“多媒體虛擬野外實習(xí)”嘗試實現(xiàn)跨越中國南北或東西的“綜合地理實習(xí)”；繼續(xù)完善“多元信息一師生雙向反饋”教學(xué)法。
教材建設(shè)上，將規(guī)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(fā)，編譯《中國地理教程》英文版；從地域化角度出發(fā)，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(fā)展起來的一門新興學(xué)科，現(xiàn)已在社會生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用。遙感科學(xué)具有理論性和實踐性聯(lián)系緊密的特點，而其關(guān)鍵技術(shù)之一是遙感軟件應(yīng)用，它是地理學(xué)科學(xué)類、測繪科學(xué)類本科專業(yè)的一門重要實踐課程，主要涉及地理學(xué)、計算機、數(shù)學(xué)、物理等多學(xué)科理論和方法，為培養(yǎng)遙感圖像處理及利用遙感數(shù)據(jù)進行地學(xué)分析人才而服務(wù)的。
隨著我國地理信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值快速提升，社會對遙感應(yīng)用型人才需求量迅速增加，因此，高校培養(yǎng)實踐能力強的創(chuàng)新型專業(yè)人才意義重大?！吨腥A人民共和國高等教育法》中明確提出高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才，發(fā)展科學(xué)技術(shù)文化，促進社會主義現(xiàn)代化建設(shè)。但在課程實踐教學(xué)以及學(xué)生實習(xí)見習(xí)（如易智瑞（中國）信息技術(shù)有限公司、北京超圖軟件股份有限公司等GIS公司）過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)實人才培養(yǎng)情況與實際社會需求之間尚有差距。具體表現(xiàn)為學(xué)生在遙感圖像處理方法與遙感軟件應(yīng)用技能等方面的滯后性，不能勝任工作崗位，從而導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)壓力大、就業(yè)困難等問題。
傳統(tǒng)的教學(xué)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(yīng)用，要求老師必須按照課程教學(xué)大綱完成教學(xué)任務(wù)，在教學(xué)內(nèi)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(guān)學(xué)科交叉領(lǐng)域的發(fā)展，促使新的遙感技術(shù)和方法不斷涌現(xiàn)，這也決定遙感課程的教學(xué)內(nèi)容需要不斷更新。
為培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)的實用人才，提高學(xué)生就業(yè)能力，遙感軟件應(yīng)用課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等方面都亟需進行有針對性的教學(xué)改革。因此，筆者結(jié)合所在學(xué)校GIS專業(yè)的特點，立足培養(yǎng)學(xué)生的遙感軟件實踐操作能力，在遙感軟件（ERDAS IMAGE）應(yīng)用課程實踐教學(xué)過程中進行改革和探索。
二、教學(xué)內(nèi)容的改革
（一）教材內(nèi)容選排
通過對現(xiàn)有教材（如楊昕等編著，科學(xué)出版社的《ERDAS遙感數(shù)字影像處理實驗教程》；黨安榮等編著，清華大學(xué)出版社的《ERDAS IMAGINE遙感數(shù)字圖像方法》等）內(nèi)容進行詳細對比分析，選擇最優(yōu)章節(jié)內(nèi)容，并對其進行合并和調(diào)整（表1）。
（二）前沿知識與技術(shù)擴充
遙感科學(xué)與技術(shù)發(fā)展快速，不斷出現(xiàn)新的技術(shù)和方法，但是現(xiàn)有教材或參考書不能及時更新和追蹤最新前沿技術(shù)，其部分知識已不能滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需要，然而學(xué)生又有了解最新知識的迫切要求。因此，適時將遙感數(shù)字圖像處理緊密相關(guān)的國內(nèi)外前沿論文和研究案例引入到教學(xué)過程中，能夠很好地激發(fā)學(xué)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(xué)中，能夠做到基礎(chǔ)理論與實踐應(yīng)用相結(jié)合、系統(tǒng)性和前瞻性相結(jié)合，起到以身示范的作用，有助于調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實踐動手能力，培養(yǎng)其進行遙感地學(xué)分析的能力。
（三）教學(xué)內(nèi)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(xué)分析問題為導(dǎo)向。將接近或?qū)儆谕粚ｎ}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(shè)計教學(xué)內(nèi)容，通過多個功能模塊或菜單的綜合系統(tǒng)學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠解決具體的遙感地學(xué)分析問題。如遙感圖像的導(dǎo)入、多波段合成、幾何精校正、投影變換等功能模塊，在教學(xué)過程中，可將上述操作內(nèi)容組織成一個整體進行施教，用以分析學(xué)校所在城市的土地利用變化監(jiān)測案例問題。
在教學(xué)實踐過程中，可采用如下措施來完成教學(xué)改革嘗試和經(jīng)驗積累，首先，將多媒體講授與啟發(fā)式討論相結(jié)合，教師進行基本理論復(fù)習(xí)，并結(jié)合具體問題，啟發(fā)學(xué)生主動思考，躍課堂氣氛，提高學(xué)習(xí)積極性。其次，教師先演示軟件，并強調(diào)實踐過程中可能遇到的問題，后讓學(xué)生自己動手操作。再次，教師隨機指導(dǎo)并收集學(xué)生存在的問題，下課前，對學(xué)生普遍存在的問題，進行總結(jié)和強調(diào)。最后，將教師自身科研中的典型例子數(shù)據(jù)，放置實驗室FTP上，便于學(xué)生利用實例數(shù)據(jù)解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生科研興趣和創(chuàng)新能力。在上述實踐教學(xué)過程中，更要不斷總結(jié)和優(yōu)化，最終對該門課程的教學(xué)內(nèi)容和計劃進行修訂和完善。
三、教學(xué)方法和手段的改革
（一）問題為導(dǎo)向啟發(fā)學(xué)生，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
遙感軟件應(yīng)用的部分圖像處理算法理論較為抽象、學(xué)生難于理解，理論知識理解的不透徹致使學(xué)生在實際的軟件操作中受挫。授課時，教師應(yīng)以問題為導(dǎo)向來啟發(fā)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生從多角度思考問題，從而激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，在興趣的基礎(chǔ)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(xué)生明白為什么要進行影像分割，再引出遙感影像分割技術(shù)，最后介紹軟件實現(xiàn)方法。這樣做就可創(chuàng)造良好的教學(xué)情境，使學(xué)生以目標為導(dǎo)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(yè)，讓學(xué)生課下通過查閱資料、上網(wǎng)等途徑提出解決方案，經(jīng)課堂上討論后，再由老師作詳細的闡述，再對學(xué)生討論中的一些問題進行補充。對于課程內(nèi)容中關(guān)鍵性、重點性的問題，教師不僅在理論知識講解時采用經(jīng)典的案例進行解釋，還要在實驗課上與同學(xué)一起進行實驗操作。也可通過測驗、考試和鼓勵學(xué)生參加有關(guān)GIS比賽等形式提高學(xué)生對遙感軟件的興趣，以增強學(xué)生對于實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
（二）注重實際操作能力提升
遙感軟件應(yīng)用課程要求學(xué)生具有較強的實踐能力，能夠獨立解決地學(xué)問題。因此必須通過實踐操作，使學(xué)生加深對遙感數(shù)字圖像基礎(chǔ)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(xué)生對遙感科學(xué)的認識，不斷提升遙感地學(xué)分析的能力，并且在實踐中逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，把學(xué)生塑造成為滿足當今社會需要的專業(yè)應(yīng)用型人才。
（三）加強編程能力培養(yǎng)
為使學(xué)生系統(tǒng)地掌握本學(xué)科的基本原理和典型算法，不僅要求學(xué)生掌握通用的商業(yè)軟件解決實際問題，還要強調(diào)通過編寫程序代碼進行遙感數(shù)字圖像處理。以往教學(xué)實踐，常用MATLAB進行輔助教學(xué)，并取得較明顯效果。此外，IDL是進行二維或多維數(shù)據(jù)可視化、分析和應(yīng)用開發(fā)的理想軟件工具，IDL本身是集可視化、交互數(shù)據(jù)分析、大型商業(yè)開發(fā)為一體的高級集成開發(fā)環(huán)境，通過它可以很容易的構(gòu)建圖像處理與分析可視化的系統(tǒng)。因此，教學(xué)過程中，建議結(jié)合IDL語言靈活構(gòu)建圖像處理算法，進而實現(xiàn)海量遙感數(shù)據(jù)的批處理等功能。
（四）強化應(yīng)用能力訓(xùn)練
為了提高學(xué)生就業(yè)能力，我校針對GIS專業(yè)本科生的實際情況，在學(xué)生已掌握GIS專業(yè)基本理論知識的情況下，專門安排一學(xué)期的時間到涉及GIS的企業(yè)或公司進行實習(xí)（本校的實踐教學(xué)基地）。學(xué)生實習(xí)期間在GIS有關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等領(lǐng)域觀摩見習(xí)，能夠檢驗其所學(xué)知識的實用性、了解GIS專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)最新發(fā)展進程，并將實習(xí)期間遇到的專業(yè)性問題及時反饋給老師。如此一來不僅能夠增強學(xué)生的實踐操作能力，使其在實習(xí)工作中找到自我存在的價值、提高進一步學(xué)習(xí)的興趣，同時教學(xué)相長也能促進教師教學(xué)水平的不斷提升。實習(xí)期結(jié)束后如果公司同意還可以直接簽約履職，從而緩解學(xué)生就業(yè)壓力。實現(xiàn)GIS專業(yè)從人才培養(yǎng)到實習(xí)就業(yè)的有機結(jié)合。
