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1.遙感基礎應用能力培養目前，蚌埠學院本科生畢業后從事本環境工程專業或攻讀研究生的學生人數有增加的趨勢，有必要進一步加強本科生應用能力的培養。“遙感原理與應用”課程的課堂實踐教學使學生更好地理解和掌握遙感的基本概念、基本原理和基本方法，特別是熟悉遙感圖像處理軟件的基本操作，主要體現在強調學生對ENVI軟件的熟練操作。為了便于學生學習操作ENVI軟件，基礎實驗和綜合實驗都制作了電腦屏幕錄像，方便學生參考學習。學生通過對蚌埠學院周邊的野外實踐，培養學生對不同地物光譜差異的正確認識。遙感課程基礎應用的能力培養主要開展如下基礎實驗項目，
2.遙感技術對環境工程專業應用能力的培養環境工程專業的“GIS原理與應用”課程是先于“遙感原理與應用”課程開設的，在教學實踐中遙感和GIS交叉應用，使學生在這個方面知識的掌握較為牢固。專業課程“環境監測”和“環境規劃”與“遙感原理與應用”課程是同步開設的。“環境監測”和“環境規劃”課程的課程設計可以與遙感課程的實驗相結合。通過這些學科交叉的專業課程實踐，培養學生綜合應用遙感技術的能力，彌補課堂實習課時、綜合性和應用性的不足，對鞏固學生實踐能力，激發他們的學習興趣及解決具體專業問題的能力培養具有現實意義。遙感原理與應用課程對環境工程專業的應用能力培養主要通過開展如下實驗項目進行知識鞏固，
3.學生遙感技術應用能力分析環境工程專業的“遙感原理與應用”課程通過課程實踐教學探索，課程的基礎實驗、專業綜合應用性實驗，學生參與的積極性有了一定的提高，情況如表3所示。從表3可以看出，學生選擇遙感技術在專業綜合方面的應用上，主要選擇基礎性、容易實現的實驗項目，部分學生選擇了具有一定復雜度的實驗，還有部分同學以合作方式共同完成某一專業綜合實驗（評定成績時是做主要工作的學生給予優秀成績，參與了的同學給予良好成績）。另外，年間畢業論文中涉及了遙感技術方面內容有了一定的提高，這主要取決于畢業論文的選題、內容和遙感技術的相關性。因此，遙感和GIS技術課程在環境工程專業學生培養中在應用能力方面還是有了一定的提高，但是很難定量評價，本文只做了定性評估。
二、結束語
關鍵詞： 遙感； 實踐教學； 改革
中圖分類號： G642文獻標識碼： A 文章編號： 1009-8631（2012）03-0105-01
遙感（Remote Sensing，RS）是當代空間信息科學的核心技術之一，是信息獲取與更新的重要技術手段，在經濟建設及社會發展中的作用日趨重要[1]。同時遙感也是一門實踐性很強的技術，遙感應用技術素質已成為地理信息系統、測繪、城鄉規劃、地質等專業工作人員的基本要求。遙感技術作為現代前沿科學技術之一，隨著航空航天技術的發展不斷在提高與完善，這就要求教學不斷調整內容與方法，做到與時俱進。分析國內外遙感技術的發展需求及遙感課程教學，發現課程教學并未很好地適應社會對遙感應用型人才的需求，其中尤以實踐教學環節薄弱的問題突出。針對當前現狀，本文詳細分析了遙感課程實踐教學中存在的具體問題，并探討了相應的改革措施，以期為遙感課程的教學改革，培養社會應用型、創新型人才提供參考。
一、目前遙感課程實踐教學中存在的問題
1.缺乏合適的理論和實踐課程教材
理論教學是實踐教學的基礎，選取合適的理論課教材，對確保教學內容合理，培養社會應用型人才至關重要。選取教材的原則是“理論與應用的結合；基礎知識與前沿技術兼顧”[2]。近年來，國內先后出版了一些可作為大學本科遙感課程理論內容教材的書籍，但并不能滿足遙感技術發展的需求。《遙感導論》、《遙感概論》和《遙感技術導論》出版時間較早，內容有些陳舊；《現代遙感導論》在應用方面涉及較少；《遙感原理與應用》在理論和應用方面都兼顧，而且在2009年出版了第二版，但此書內容相對較深，需要學生具備攝影測量、電磁場理論、模式識別等課程的基礎。
目前，國內尚未見到普適性較強的遙感實踐課程教材。與《遙感導論》配套的上機教材，未采用國際主流軟件，無法滿足實踐教學的需要。《ERDAS IMAGINE遙感圖像處理教程》、《ENVI遙感圖像處理方法》等書，內容系統，但受學時限制，不適合作實踐教學的指導書。
2.實踐教學薄弱
遙感課程一門實踐性較強的課程。遙感實踐教學是理論教學的深化和補充，是學生通過理論與實踐的相結合來感悟抽象的理論知識的學習過程[2]。課程實踐教學環節包括兩個大的方面，一個是課內實踐，另一個是綜合實習。目前，國內大多院校的課內實踐學時偏少[3]，而且多以教師演示教學為主，學生實踐能力得不到提高。“3S”（RS、GIS和GPS）技術集成，是空間信息科學發展的趨勢，有必要加強學生的“3S”綜合應用能力，然而這種多學科的綜合實習普遍較少。另外，數據類型單一、內容陳舊，也使實踐教學滯后，缺乏時代性和現時性。
3.考核方法不合理
課程考核，考察的不僅是學生對知識的記憶情況，更應該是學生對知識的綜合應用能力。然而，目前遙感課程的考核方法，多以筆試為主，對實踐能力考察的關注較少。這種考核方式不僅不能對學生進行綜合考核，而且不利于調動學生學習的主動性和綜合素質的培養。因此，有必要改進考核方法，建立考察學生全面素質的考核體系。
二、遙感課程實踐教學改革措施
1.不斷更新理論教學內容
在新技術突飛猛進的今天，具有前沿性的遙感技術發展愈加迅速，對教學內容選取提出了新的挑戰。由于教材受出版周期限制，這就要求遙感知識更新途徑除了選擇合適的新教材外，更應充分利用網絡、中、英文期刊或國際會議文獻等媒介，傳遞最新訊息，增強課程的時代性和現時性。如在講述不同衛星平臺軌道參數時，教材受出版周期限制，其內容始終與最新的遙感衛星發展有差距，備課時需要到相關網站查閱最新的參數信息，補充到課堂教學中，讓學生了解遙感衛星的最新發展動態[4]。同時，引導學生在課外通過多種途徑，查閱參考資料，培養生自主學習的能動性和積極性，有利于拓寬學生的知識面，提高綜合素質。
2.完善實踐教學體系
（1）自編符合實際的實驗課教材。目前國內尚未見到普適性較強的遙感上機實踐課教材，并且各大院校使用的實驗教材多為自編。對實踐內容進行完善和更新，從簡單的驗證性實驗向綜合性實驗以至于研究設計型實驗過渡，形成較為穩定的實驗教學內容體系；并建立和完善遙感實驗課數據庫及習題庫，及時更新和補充資料，包括案例、科研論文、學科前沿發展動態等，以拓寬學生的知識面，提升學生興趣，達到優化和豐富教學過程、提高學生實踐能力的目的。
（2）建立全方位的實驗教學模式。通過構筑包括“驗證性實驗”、“綜合性實驗”和“研究性實驗”的“三層次一體化”的實踐教學模式，將實踐教學由“有解實驗”變為“求解實驗”，由“知識積累”變為“智能開發”，為學生自主實驗營造個性化的學習環境。同時針對不同專業教學內容和方式有所側重，如對于地理信息系統專業的學生，可以適當增加遙感與地信相結合的實驗課，如“3S”集成技術，培養學生綜合能力[5]。
（3）創造實習機會。由于實踐課程受學時、實驗條件等限制，使學生的實驗機會較少、而且實驗內容單一。在教師的指導下，參加研究性學習，深入到實際科研工作中，成為鍛煉實踐能力有效途徑[6]。另外，尋找相關的實習單位，直接參與到實習單位的科研、開發、生產工作中，與實習單位建立雙導師制管理機制，可以更有效地提高學生的適應社會需求能力。
3.豐富課程考核方式
建立科學的考察學生綜合知識、綜合素質、綜合能力的實踐考核體系，采取靈活多樣的考試方式，加大讀書報告、論文考核、野外（或社會）調查、創新考核、綜合實習等的比重。同時應根據不同專業特點，做相應的調整。如對于地理信息系統專業的學生，應當適當加強3S集成等綜合性知識的考核；對于地質、環境科學等專業的學生，則應側重遙感技術在該領域新的應用等方面的知識的考核。
三、結語
通過分析目前社會發展對遙感人才的需求和遙感課程教學存在的問題，本文認為遙感課程實踐教學改革應從不斷更新理論教學內容，完善實踐教學體系及豐富課程考核方式三個方面進行。理論教學內容的不斷更新，體現了遙感技術的前沿性，使教學能夠做到與時俱進；完善實踐教學體系，體現了培養應用型人才的宗旨，適應了社會的需求；豐富課程考核方式有利于培養學生學習的主動性，全方位鍛煉學生綜合素質。綜上，加強遙感課程的實踐教學改革有利于培養社會應用型、創新型人才，這既是現實社會發展的需要，也是學生自身發展的需要。
參考文獻：
[1] 梅安新，彭望琭，秦其明，等.遙感導論[M].北京：高等教育出版社，2001.
[2] 趙銀娣.課程教學改革探析[J].中國成人教育，2008（10）168-169.
[3] 黃秋燕.GIS專業遙感概論課程實驗教學改革探索[J].科技信息，2008（27）：352-353.
[4] 陳星彤，童潔，劉春紅.遙感原理在測繪專業教學改革探索[J].礦山測量，2008（2）：79-80.
關鍵詞： 高等師范院校 遙感概論 實踐教學 教學改革
1.引言
遙感是現代空間信息學的核心技術之一，其作為一種高效能的探測、獲取、分析和處理空間信息的先進手段，廣泛應用于土地管理、城市建設、林業、環境、農業等各個部門［1］。自20世紀80年代以來，隨著遙感技術的發展，我國各高等院校都相繼開設了遙感課程［2］。《遙感概論》課程主要介紹了遙感基本理論、方法和應用技術，是我國高等院校地學類本科生的一門專業基礎課程。高等學校地理學類教學分委員會2004年工作會議把《遙感概論》和其他六門地理學基礎課定為地理學類有關專業必修的核心課程［3］。遙感技術快速發展對遙感概論課程教學提出了更高要求，本文在分析信陽師范學院遙感概論課程教學情況的基礎上，結合實際條件及教學目標，對遙感概論實踐教學進行了一系列改革探索。
2.高師遙感課程教學現狀分析
信陽師范學院城市與環境科學院于2001年開設遙感類課程，并將其列為地理信息系統專業、地理科學專業、資源環境與城鄉規劃管理專業的一門重要專業基礎課程。我結合多年來遙感概論課程教學，發現課程的教學與用人單位對遙感技術工作的需求不能很好地銜接，主要存在以下問題。
2.1教材相對快速發展的遙感技術滯后。
我校各專業采用的《遙感導論》是教育部面向21世紀課程教材，2001年出版后至今未修訂再版，除部分印刷錯誤影響學生學習外，對近年蓬勃發展并廣泛應用的QuickBird衛星影像、高光譜遙感技術等遙感探測技術和方法涉及較少，不能滿足教學需求。另外，實驗教學中我們采用國際先進的ERDAS IMAGING軟件，但與遙感圖像處理配套的上機實驗教材缺乏，需根據本校實際進行編寫，同時目前實驗教學中所用數據主要為Landsat和Spot影像，而缺乏社會應用較廣的雷達影像、QuickBird等衛星影像。
2.2各專業教學內容不同往往顧此失彼。
我院三個專業文理兼收，學生基礎不同，預備知識普遍欠缺，教師在54個學時內既要講明理論、補充遙感技術前沿發展又要開展實驗課程教學，實屬不易。且遙感技術已列入高中開設的地理選修課，自然災害與防治和城市規劃與生活等課程也用到遙感技術，這對高師地理教育提出了更高的要求。目前，僅地理信息系統專業開設了為期一周的遙感綜合實習，實踐課程偏少，難以提高各專業學生的動手能力。
2.3教學手段相對單一。
在多媒體教學過程中，教師準備全部實踐材料，詳細講解，全程示范，學生按照指導書和教師要求按部就班模仿操作，實驗過程中師生互動少。以教師講授為主的學習方式，抑制了學生主觀能動性的發揮，導致學生對實驗指導書過度依賴，提高實踐能力無從談起。另外，目前考核仍以筆試成績主，教學制度不夠靈活，特別是培養目標、課程結構和內容、教學模式、教學制度和評價相互脫節。
3.遙感概論實踐教學內容設計
3.1研究教材，構建科學的遙感課程實踐教學體系。
遙感技術是一門新的學科，新理論、新方法、新的研究領域不斷出現，要求教材建設必須與時俱進，及時補充新知識，以適應學科及社會對遙感人才的需求。遙感實踐教材的建設一方面教材必須針對各專業的培養目標和教學大綱的基本要求，具有較高的專業針對性。同時，要有別于其他理論教材，重點突出應用技術的特點。另一方面教材要圍繞技術應用能力訓練主線，注重學生的認識和學習規律，以培養學生實踐能力。在《遙感概論》教學中，教師要綜合國內外已有的遙感實踐教材，分析比較各種教材的特色及其不足，根據專業培養目標、學生未來就業，以及遙感人才的基本要求，以新的理念構建一套內容體系和結構相對合理、能反映出學科水平和發展趨勢的、適應高師院校自身特點、開放的、科學的遙感實踐教學內容教學體系。
3.2適當增加課時，完善和更新教學內容。
遙感是一門理論與實踐并重的課程。在遙感課時總量有限的條件下，如何協調好高師地理課堂培養學生創新精神和地理信息系統專業、資源環境與城鄉規劃管理專業培養動手能力和創造能力是高師院校面臨的挑戰。由于我院各專業文、理兼收，學生基礎不同，理解遙感基本理論存在困難，在課堂上授課教師可結合Q ickbird衛星數據在第二次國土資源調查中的應用等科研案例進行教學，讓學生在實踐中理解遙感理論。另外，我們要充分利用現代網絡技術建立課程網站，提供新型的學習環境和學習平臺，挖掘教學科研資源，開展教學互動，擴展學生學習的空間。我在教學過程中發現，有很多學生反映要求增加遙感實踐課時，這說明學生對新技術學習的積極性很高，若適當增加實踐課時，有助于開展綜合型和研究型實驗的多層次綜合性的實踐教學，提高學生的創新精神和動手能力，以適應我國遙感科學技術的發展和高素質人才培養的需要。
3.3教學方法、教學形式多樣化，實現實習單位專業化。
在教學過程中為克服遙感實踐課程教學課時不足，增加學生對遙感學習的興趣和主動性，可開展讀書報告、學年論文、野外調查等課外研究性學習，讓學生通過查閱文獻進行簡單的研究，與課堂教學形成互補，拓展更加廣闊的空間。另外通過學校、院系和個人廣泛聯系遙感專業高等院校和應用型實習單位，如武漢大學、南京大學、北京超圖軟件股份有限公司、武漢中地數碼科技有限公司，等等。建立雙導師管理機制，讓學生直接參與到實習單位的科研、開發和生產工作中，讓學生主動學習知識，鍛煉學生獲取知識、發現問題、解決問題的能力，從而提高教學效率。
4.結語
遙感是一門技術性和實踐性很強的課程，我結合多年來高師院校遙感概論課程教學，針對目前存在的主要問題進行探索，提出了適合本校實際的遙感課程教學方法和教學體系。遙感技術的快速發展對遙感概論課程教學提出了更高要求，在教學中需要結合實際不斷探索與實踐，進一步提高學生的獨立思考能力、創新能力和實踐動手能力以滿足社會發展需求。
參考文獻：
［1］白淑英，沈潤平，王莉等.遙感科學與技術專業綜合實習教學環節改革［J］.中國奧創新導刊，2009，（26）:174.
［2］梅安新，彭望祿，秦其明等.遙感導論［M］.北京：高等教育出版社，2001:
［3］張飛，丁建麗.《遙感概論》精品課程教學探索與實踐［J］.理工高教研究，2009，28，（5）:116-118.
一、課程學分安排
本研究所選取的學校與地理科學專業的總學分和各模塊的學分比例不完全相同，存在一定差異。在對各種不同類別的課程所占學分進行比較時，將各個學校的課程經過重新分類組合，主要有4類，即公共課程、專業課程、教育課程和實踐課程，結果如表1。
[學分（比例）＼&公共課程＼&專業課程＼&教育課程＼&實踐課程＼&總學分＼&北京師范大學＼&44（27%）＼&81（49%）＼&10（10%）＼&15（14%）＼&166＼&華東師范大學＼&44（28%）＼&74（47%）＼&24（15%）＼&16（10%）＼&158＼&東北師范大學＼&51（33%）＼&75（48%）＼&25（16%）＼&14（9%）＼&155＼&四川師范大學＼&55（32%）＼&73（43%）＼&30（18%）＼&12（7%）＼&170＼&湖南師范大學＼&55（33%）＼&79（48%）＼&20（12%）＼&12（7%）＼&166＼&徐州師范大學＼&54（32%）＼&78（45%）＼&18（10%）＼&22（13%）＼&172＼&長春師范學院＼&60（34%）＼&61.5（35%）＼&21.5（12%）＼&33（19%）＼&176＼&寧波大學＼&50.5（30%）＼&66.5（41%）＼&33（20%）＼&14（9%）＼&164＼&安慶師范學院＼&57.5（31%）＼&69（37%）＼&24（12%）＼&37.5（20%）＼&188＼&][表1][大學本科地理科學專業課程學分安排]
從表1可以看出，各學校的總學分存在一定的差異。大學本科地理科學專業所開設的課程中，專業課程所占比例最大，其次分別為公共課程、教育課程和實踐課程。教育部重點高校――北師大、華東師大、東北師大這三所學校專業課程所占比例較大；教育課程也占有一定比例，均在10%～20%。寧波大學和東北師范大學的教育課程學分及其所占比例最大，這在一定程度上反映了這兩所學校比較注重教師教育，教師教育課程開設得較多。
二、專業特色課程
在公共課程、專業課程、教育課程以及實踐課程中，各學校的公共課程和實踐課程基本相同，而專業課程和教育課程都有特色課程。研究所選取的各學校公共課程基本相同，大致包括政治、歷史、數學、外語、體育、計算機；而實踐課程則幾乎完全一致，包括部門地理野外實習、綜合自然地理野外實習、教育見習、教育實習、畢業論文。專業課程可以概括為“大同小異”，“大同”指這些學校都開設的專業課程，大致包括引入性課程和專業基礎課程。引入性課程主要是《地理科學導論》。專業基礎課程包括相關學科基礎課程、部門地理課程、區域地理課程以及技術性課程。相關學科基礎課程主要為物理、化學方面的課程。部門地理課程分為自然地理和人文地理兩個方面，自然地理包括《地質學》、《土壤地理學》、《水文學》、《生物地理學》等，也包括環境方面的一些課程，如《環境科學導論》、《環境影響評價》等；人文地理包括《文化地理學》、《經濟地理學》、《城市地理學》、《人口地理學》等；區域地理課程主要為《中國地理》、《世界地理》；技術性課程分為地圖、地理信息系統、遙感方面的課程，如《測量與地圖學》、《GIS概論與應用》、《遙感概論》等。專業課程中的“小異”主要是各個學校的專業拓展課程存在差異，這在一定程度上反映了學校地理科學專業的特色課程。如表2所示，北京師范大學的專業特色課程最多，主要集中在遙感方向。在鄉土地理方面，北京師范大學有《鄉土地理》，但湖南師范大學和徐州師范大學則有較為具體的鄉土地理課程，分別為《湖南地理》和《江蘇地理》。華東師范大學較為明顯的專業特色課程主要是《河口與海岸》、《現代沉積學》、《環境考古》。筆者認為各所學校的專業特色課程一般與學校的優勢專業方向以及該方向的教師有關。如北京師范大學地理科學專業李小文院士的研究方向為遙感；而華東師范大學有河口海岸研究所國家重點實驗室以及研究該方向的陳吉余院士。另外，其余學校也有相應的專業特色課程，如湖南師范大學的《天體觀測》和長春師范學院的《地球與宇宙》。
[學 校＼&特 色 課 程＼&北京師范大學＼&《政治地理學》《交通地理學》《鄉土地理》《GPS原理與應用》《地表水熱平衡》《流域管理》《數字地面模型》《微波遙感》《遙感影像地學分析》《海洋遙感》《3S綜合實習》＼&華東師范大學＼&《河口與海岸》《現代沉積學》《環境考古》《最新地理文獻閱讀》《軟件工程與GIS設計》＼&東北師范大學＼&《濕地科學》《地理科學進展》＼&四川師范大學＼&《災害學原理與減災》＼&湖南師范大學＼&《天體觀測》《城市氣候學》《礦產資源學》《湖南地理》＼&徐州師范大學＼&《江蘇地理》《海洋學》《工業地理學》＼&長春師范學院＼&《地球與宇宙》《可持續發展研究》＼&寧波大學＼&無＼&安慶師范學院＼&《地理調查研究方法》＼&][地理科學專業特色課程][表2]
三、教師教育類課程
教師教育類課程是師范院校的特色課程，也是培養師范生職業能力以及職業意識的主要途徑。從表3可以看出，所有學校均開設教育、心理和教育技術方面的教育基礎課程。與地理專業相關的課程主要包括地理教學、地理教材、地理課程方面的課程，如《地理教學論》、《中學地理教學分析》、《地理新課程研究》等。各學校都有教師教育類的特色課程。如北京師范大學的《高中必修課程模塊研究》、《高中選修課程模塊研究》；華東師范大學的《管理學》、《國外地理教育》；東北師范大學開設的教師教育類課程較多，而且比較有特色，如《地理教育研究方法》、《地理直觀教學》；長春師范學院的教育課程開設較為全面且獨具特色，如《地理三板教學》、《中學地理活動設計》、《中學地理習題解答》、《中學地理教研論文寫作》，筆者認為這對培養大學畢業后的地理教師有很大幫助；而安慶師范學院的《中學地理科技活動》是其它學校都沒有開設的，值得借鑒。
關鍵詞：教學模式；啟發教學；問題牽引
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）02-0079-03
引言：
我國2010―2020年中長期發展規劃將“高分辨率對地觀測”列為16個重大專項之一，對遙感領域的創新人才具有迫切需求。“遙感圖像處理與解譯”課程是遙感科學領域發展較快的熱門基礎研究方向，具有多學科交叉的特點，是一門理論與實踐、原理與應用結合緊密的課程。
隨著科學技術的發展以及國家對遙感領域人才的需求發展，“遙感圖像處理與解譯”涉及的一些理論不斷完善和擴展，應用案例需要與目前遙感發展主流方向更新；此外，自1999年以來，我國高等教育開始向“大眾化”目標邁進，大眾化的高等教育質量得到廣泛的關注[1]。高等教學改革需求和該課程的特點，需要該課程的教學模式和教學方法不斷改革和創新。教學模式和教學方法的改革是當前高校教學改革的重點方向之一[2]，而且，改革過程中必須加入新的教學理念[3]，加入與人才需求相結合的基礎知識、專業知識、實踐能力等的鍛煉與培養環節。本文研究中開展啟發式課堂教學，從教學形式、教學資源、教學管理等方面開展課程教與學協同模式創新研究與實踐，提升教學質量；以問題牽引設計實踐教學環節，培養學生的科學研究與科技創新能力，為理工學科如何提升教學質量、培養學生實踐創新能力的教學模式提供有意義的借鑒。
一、啟發式的課堂教學，提升學生課堂參與度與知識掌握度
在教學過程中進行教學設計，充分發揮學生的主觀能動性和學生深度學習的潛力[4]。在課堂教學過程中，主要采用啟發式教學；課程改革后學生主要通過課程中心的課程資源進行主動學習基本理論、方法，課堂上主要進行重要知識點強化以及問題凝練、解答和主題討論。課堂教學模式主要包括：（1）充分利用網絡平臺與學生進行互動，并根據學生學習過程中的反饋進一步優化教學方法和教學模式；（2）充分利用多媒體和主題討論形式，深入淺出地以主題的形式講解主要理論知識的應用，并根據學生們主題討論的思路和知識運用情況，進一步優化教學設計；（3）充分利用科研成果，作為應用實例進行課題教學，進一步推動教學模式的延展與深入。在以上研究與實踐的基礎上，提升學生主動學習、批判學習的能力，同時能夠有效掌握相關理論知識和實際應用情況，提升學生的知識掌握度。如圖1所示。
1.結合學校網絡平臺。充分利用我校的課程中心的課程網絡平臺，結合與傳統教學的互補關系，研究課程“課堂教學-網絡互動”的教與學協同模式；我校的基于網絡平臺的課程中心能夠實現課程課內、課外資源共享，同時能夠與學生互動，該平臺為提升課程學生的參與度提供了有效的支撐。在教學過程中，將課題理論內容和應用內容延伸，在我校的課程網絡平臺以提問的形式和日常生活實例的形式啟發學生進一步閱讀文獻，進一步深入思考，并歸納總結提交網絡平臺，實現基于網絡平臺的啟發式教學，并針對學生反饋、問題凝練等在課堂上進行重點問題解答，提高學生主動思考和課堂互動的積極性，提升學生課堂理論知識和應用實例掌握度。例如，結合遙感系統誤差分析，給出遙感成像系統的成像質量評價如何評價？結合遙感數據處理方法，給出如何將所學的遙感圖像特征提取方法應用到植被生長狀況監測？等等。
2.多媒體和“圓桌”討論相結合。充分利用多媒體技術和“圓桌”教學討論手段，研究課程的“理論應用-實例互動”啟發激勵與交互教學的教與學協同模式；在教學過程中，課堂學生的積極參與到課程中，能夠提升學生對課程內容的理解和知識的掌握度，為了實現這一目標，將多媒體與以“圓桌”形式的主題討論相結合。結合在網絡平臺給出的主題，學生們課下查閱文獻、延伸閱讀，課堂上多媒體展示、分組討論；此外，課程的理論知識與工程實踐相結合、原理與應用實例相結合以多媒體課件的形式給出，并以“圓桌”形式的課程理論要點和應用案例進行討論、分析。通過以上兩種方式提升學生在課程中的參與度和知識掌握度。例如，給出主題討論的題目：“圖像處理濾波方法有哪些？請利用一種濾波方法進行遙感數據處理，并說明實現過程以及應用效果。”學生根據主題題目進行文獻與參考書的擴展閱讀，然后總結并利用多媒體進行展示，從而鍛煉學生文獻總結、知識歸納與綜合運用、語言表達等能力；然后以“圓桌”分組討論的形式結合主題和多媒體展示進行提問與討論，從而提升學生課堂的參與度以及對基本理論方法的深入理解與綜合運用能力。
3.科研成果應用案例。充分利用專家優勢資源與科研、工程研究成果，研究課程“課題教學-專題研討”的教與學協同模式。提升知識綜合應用的能力。以科研成果作為應用案例進行講解、討論，有助于學生能夠有效地掌握理論知識以及了解如何應用基本原理、基本方法等解決實際應用問題，理論應用內容則通過與科學研究、工程任務相結合的應用實例給出，并根據該學科技術發展不斷更新實例內容，將最新研究成果與學科動態融合進來，激發學生對專業與課程的興趣，掌握理論知識的應用領域，提高學生的主動性，提升學生將基本概念、基本理論和基本原理運用到實際的、復雜的具體情境中的能力。
例如，在課程教學過程中，利用礦產資源調查應用中的遙感數據進行礦物類型分類項目的科研成果作為應用案例，該應用案例主要包括從獲取的原始遙感影像進行輻射校正、幾何校正、圖像增強以及圖像分類等處理，涉及了課程講述的主要基本原理與技術方法，同時是利用在軌衛星數據進行處理，并綜合考慮載荷特性和應用需求，是科研成果與課程教學有機結合的典型的應用案例。這個過程不僅能夠有助于學生對科研過程有了解，而且有助于學生針對科研成果應用案例進行知識的綜合應用，提升對知識的理解深度和應用方法。
二、問題牽引的實踐教學，培養創新能力
結合課堂教學，開展實踐教學工作，使學生進一步鞏固理論知識，提升動手能力。目前，高校中的實踐教學多是觀摩或簡單的動手實踐，很少是從實際問題中提煉實踐內容[5]，因此，本文研究過程中并課程在教學改革實踐中，分三個層次由淺入深地開展實踐環節，以實際科學問題為牽引設計實踐教學內容，或由學生提出問題設計實踐教學內容，深化學生對問題解決方式等的理解以及鼓勵學生對較為復雜、深層次的問題進行挖掘和嘗試解決，從而有效地培養學生的創新意識與創新能力。如圖2所示，主要包括基本技能實踐環節、課程設計實踐環節、科研訓練實踐環節等不同難易程度的三個層次，使學生具備將理論知識和專業知識應用到基礎研究和工程任務中的能力。
1.基本技能實踐環節。打破傳統教師設計實驗，學生簡單實現的實踐教學模式，以專題實驗與應用實驗的形式擴充實踐教學環節，充分調動學生積極性，避免了冗長、枯燥的課堂教學方式；開設大量的讀圖以及圖像應用等課程實驗環節，并在授課過程中不斷更新遙感圖像的類型與種類，根據學生反饋的問題和遙感相關專業的數據源更新，在滿足基本技能實驗目標的前提下及時更新和修正實踐教學內容與方法。
課程改革和實踐過程中，基本技能實踐環節進行讀圖的環節進行了最新高分辨率的國產衛星數據，主要包括我國資源一號02C數據和高分一號數據，進行目視判讀和基本的圖像讀取、顯示、統計特征計算等實踐。學生在應用最新圖像的過程中了解圖像特點、掌握遙感數據處理軟件基本操作、目視解譯基本方法等，并且能夠了解我國衛星發展趨勢以及我國高分辨率對地觀測重大專項的前沿成果以及對遙感相關領域人才的需求。
2.課程設計實踐環節。在基本技能掌握的基礎上，通過軟件操作、自主編程等方式開展課程設計實踐。實踐過程中只規定實驗目標與實驗內容，采用學生自主學習、自主創新的模式，學生根據實驗目標自主設計實驗，教師對學生完成實踐環節的過程進行輔導，確保實驗內容以及相關的學習內容順利完成。
課程設計實踐環節的實驗目標為掌握遙感圖像處理的基本原理和方法，實驗內容包括數據預處理、特征增強、數據分類。課程改革和實踐過程中，由原來的任課教師指定題目改革為由學生根據實驗目標和實驗內容進行自主設計實驗，自擬題目，遙感數據處理軟件二次開發或VS2010以上環境編程實現，在算法實現與編程調試過程中，學生能夠自主查閱相關文獻、更加主動地了解實驗內容，掌握遙感圖像處理算法開發過程，提升學生的遙感圖像處理能力。
3.科研訓練實踐環節。結合科研與工程實際應用，設計包括基礎實驗和自主設計實驗內容的綜合實驗，并與畢業設計相結合進行科研訓練，主要包括前沿性的綜合實驗訓練、設計與論文的綜合訓練等，對學生的學習能力、團隊合作能力、創新能力進行全方位培養。該類的科研訓練實踐環節在之前的教學中是沒有的，導致學生繼續深造后，基本的科研方法都不掌握；直接就業工作的同學知識體系不能適應實際工作。因此，基于上述問題，通過把實踐學習設置在復雜的實際工程實踐問題中，通過解決實際的科學研究中的技術問題，使學生學習隱匿于其中的基礎理論和科學知識，形成解決工程實際問題的技能，并培養自主學習、獨立科研的能力。
課程改革和實踐過程中，給出與遙感圖像處理相關的科研訓練實踐題目，學生需要自己查閱文獻，擬定需解決的關鍵問題以及設計技術方案，并且根據技術方案進行模型、算法開發，最后用實際的遙感圖像進行驗證分析，并撰寫相關論文，完成多媒體展示、軟硬件演示等。整個過程教師和助教以問題引導的方式進行輔導，加強學生自主設計、獨立科研能力的訓練，從而有效地提升學生解決科學問題和工程實踐問題的能力。
三、小結
“遙感圖像處理”課程之前主要以講授為主，實踐環節是傳統的操作實驗，學生課程參與度不高，且很難滿足目前對遙感相關專業學生解決實際問題能力的人才培養的需求。針對上述問題，開展了課程教學改革與實踐，在該過程中，利用網絡平臺、“圓桌”主題討論與多媒體展示結合、科研成果應用案例等形式開展啟發式的課堂教學，提升學生課堂參與度與知識掌握度；由學生根據實驗目標和實驗內容自主設計實驗，分基本技能實踐環節、課程設計實踐環節、科研訓練實踐環節等三個層次由淺入深地開展實踐環節，以實際科學問題、工程問題為牽引設計實踐教學目標與內容，充分發揮學生的主觀能動性，加強學生解決科學問題、工程問題的能力鍛煉與培養。通過課堂教學與實踐環節的教學改革，提升學生在課程中的主動權、主動性以及增強學生對遙感圖像領域前沿發展與問題的了解，培養學生解決復雜科學問題與工程問題的能力以及創新能力，滿足相關專業與領域的緊缺人才需求。
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The Teaching Reform and Practice of "Remote Sensing Image Processing and Interpretation"
LI Na，ZHAO Hui-jie，ZHANG Ying
（School of Instrumentation Science and Opto-electronics Engineering，Beihang University，Beijing 100191，China）
關鍵詞：遙感課程 實踐教學 教學方法
遙感（Remote Sensing），“遙遠的感知”，廣義遙感指對目標物進行無接觸的遠距離探測技術；狹義上指在航天或航空平臺上，運用各種傳感器（如可見光、紅外線和微波等）對地球進行觀測，接收并記錄電磁波信號，根據電磁波與地表物體的作用機理及對探測目標的電磁特性進行分析，進而獲取物體特征性質及其變化信息的技術[1]。遙感是20世紀60年代以來新興的一門學科，美國宇航局、歐空局等機構和加拿大、日本、印度、中國先后建起了各自的遙感系統。隨著計算機和傳感器性能的不斷提高，遙感影像的分辨率（空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率）有了很大提高。遙感數據中包含了大量的地表和空間信息，而目前對于遙感數據豐富的信息不能完全提取，如何充分有效的從影像中獲取全部的信息是一個亟待解決的問題。許多高校開設了與遙感相關的專業和課程，這對遙感技術的譜及和發展提供了良好的基礎環境。如何培養出適合社會發展需要的合格的遙感技術人才是目前高校遙感教學的重點。
一、遙感課程教學現狀
遙感技術雖然是一門新興學科，但目前已經得到廣泛應用，國際遙感應用發展的實用化、精細化、產業化和業務化特征明顯。在我國遙感技術起步較晚應用水平不高，根本原因是基
礎性研究薄弱[2]。只有通過系統培養掌握遙感理論知識和實用操作技術的后備人才，才能夠滿足社會對遙感高技術人才的迫切需求，這也是高等教育面臨的責任。目前在遙感課程教學方面與社會需求之間存在一定的差異，相對于遙感技術發展，課堂教學內容相對落后。從目前遙感課程教學內容的設置方面來看，存在以下現象：
（一）重理論教學，輕實踐教學
大部分高校在課程大綱設置時，將理論教學部分安排了大量的課時，而對于實踐環節課時安排較少[3]。實驗課時少，難以培養學生的感性認識，動手能力的提高更是無從談起[4]。遙感課程不同于其它理論課程，它需要學生具有很強的操作能力，少的實踐教學課時使學生對遙感技術基本技能的訓練和掌握不能滿足，其結果使學生對課程理論部分內容不能較好的理解。容易造成教學內容僅限于課本知識，使教學和實踐脫節，降低學生對這門課程學習的興趣，不能激發學生的創新性能力。
（二）快速發展的遙感技術與相對滯后的實驗教學內容
遙感技術是一門新興的交叉學科，它是以航空航天、傳感器和計算機等技術為基礎發展起來的，涉及學科眾多。隨著航空、航天技術和計算機技術快速發展和傳感器性能的不斷提高，遙感技術得到了飛速發展，遙感數據分析和處理方法層出不窮。而伴隨發展的遙感課程的教材通常相對穩定（幾年或者十幾年不變），不能及時更新，新的技術不能夠較快為學生所接觸。如果教師的知識也不及時更新，會造成學生所學的知識陳舊，與實際脫節，不能滿足學科發展的需要。
（三）傳統的教學方式與學生綜合素質的提高
在課堂教學過程中教師應該注重學生綜合素質的培養，調動學生學習的主動性，激發學生在學習過程中發現問題、主動解決問題、培養自主學習的能力。傳統的教學方式偏重于理論原理方面教學，對于啟發學生思考問題和自主解決問題等綜合素質的提高方面涉及較少，不利于學生積極主動性的提高。
（四）課堂教學與社會需求存在一定的差異
課堂教學注重理論教學，教材和教學方法通常變化不大，對于有些課程（例如大學物理、化學）也許采用這樣的教學方法是可行的。而有些發展特別快的學科，如遙感技術、計算機科學等學科，需要教師及時掌握本學科的前沿知識，及隨科技發展后的社會需求情況來調整教學內容。相對于這些發展快的學科，傳統的教學方法顯得手段單一，并且學生參與其中的機會少。隨著計算機、信息技術的發展，遙感技術得到了迅速發展。遙感課程不同于其它理論課程，盡管現在高校中大都采用多媒體教學方法，但在整個教學環節也大多數是以教師的講授為主，學生在整個過程中只是看和聽，缺乏對學生動手能力的培養。同時，課堂開設的每節實驗課也只是單一實驗，沒有開展完整系統的實驗，造成課程教學與社會需求之間的差距。社會對人才需求是全面的，多方位的，高校畢業生不僅需要具備專業知識，還需要具備一定的創新能力。
二、遙感課程教學方法的改進
課堂教學內容和方法直接影響教學質量和培養目標，在教學過程中應注重學生個體發展，將理論教學與踐教學相結合，使課堂所學知識更好地為社會需求服務。要合理安排和優化授課和系統的實驗的內容，使之緊密結合學科前沿研究和學術動態，使課堂知識適應社會發展需要，更好為社會進步服務。課程改革從以下幾方面進行探索：
（一）理論教學
（1）專業理論教材及時更新。遙感技術的飛速發展，對理論教學工作提出新的挑戰。由于教材編寫和出版周期較長，就需要教師盡量利用其它方法手段獲取較新的授課內容，例如可以通過網絡手段或者外文資料及一些高級別的國際會議中的資料，給學生傳遞最新的學科動態和前沿信息，使學生所學的專業理論具有時效性；同時，引導學生通過多種方法（例如，網絡資源）了解不同機構研究現狀和研究動態，學生從查找資料的過程中培養了自學能力和提高他們積極動思維。
（2）充分利用現代媒體技術。媒體教學有很強的程序性、目的性、交互性和實用特性。把媒體提供的資料加以優化和整合，按照學生的認知能力、知識結構以及學生的情感狀態等因素，可以盡可能的調動學生的感官，從而做到提高上課的效率和學習效率[5]。運用多媒體技術進行教學，可以把理論內容部分通過圖文的形式展現出來，增加學生的認識能力，有利于學生對課堂知識的理解。遙感影像不同于傳統照片，屬于頂視圖。遙感信息的提取是通過遙感圖像解譯來完成，對圖像的解譯首先要對圖像進行判讀，判讀的過程中需要了解各種地物在影像上的特征，了解不同地物在不同地形或不同植被在不同季和不同生長過程中的表現特征，只有通過媒體教學才可以很好地給學生展示不同時間和空間的遙感影像，這樣便于學生對地物不同條件下的特征進行區分，加強學生對圖像的判讀能力，為今后圖像解譯的準確性打下基礎。
（3）授課內容增加專題部分。通過增加專題知識的講解可以加強普及遙感知識的應用。結合不同專業學生的特點，將遙感技術應用部分制作成不同的專題，通過課堂講解的方式傳授給學生。每個專題中應包括遙感技術在本領域的工作流程、基本工作原理和應用前景。例如，對于海洋技術專業的學生，結合海上溢油、海水懸浮泥沙方面介紹遙感在海洋環境中的應用；對于水力學及河流動力學專業，結合汶川地震之后誘發的災害情況，就遙感技術如何對河床演變及河道泥沙淤積方面研究進行講解。
（4）將科學研究工作溶入教學中去。為了加深學生對遙感理論知識的理解，將科研成果溶入于實踐教學中，不僅有利于科研成果和技術的推廣，也可以增加學生學習的積極性，提高學習效率。教師在授課時可以結合自己的科研工作，給學生講解如何選題、如何開展科研工作及本研究在學科中的地位等。利用這種學習方法可以培養學生自主創新能力，也能夠培養學生的科研潛能。同學們可以根據自己的興趣申報科研項目，模仿老師的試驗方案，自主設計項目的實驗步驟、制定技術路線、撰寫實驗報告和科技論文。這樣的教學方法與純理論教學和純實踐教學不同，有利于學生把理論學習、實踐學習和科技創新三者結合起來。
（二）實踐教學
構建合理科學的實踐教學體系、提高學生的實踐能力和綜合技術應用能力，是高校遙感課程改革的重要任務之一[6]。
（1）注重遙感教學中的實踐教學環節。能力的提高是基于大量實驗基礎上，加大實驗課課時量，加強基本技能訓練；增加綜合型、創新性的實驗，構筑全方位的實驗教學模式，能夠為學生的自主實驗營造個性化的學習環境，有利于強化學生的綜合能力的提高[7]。遙感技術是一個實踐性非常強的學科。大多數的課堂教學中關于遙感原理部分講授較多，實踐操作占很少一部分，通常高校在制定遙感課程教學大綱時，把它等同于其它的一般性課程，與理論教學課時數相比實驗課課時數設置較少，這樣很難保證學生基本的技能訓練和提高，也影響到學生對理論知識的理解。根據每一章節的理論教學部分，設置相應的實驗教學內容，加大應用型教學內容，提高學生實踐的能力，以加強學生對課本知識的理解，也使學生能夠很好的掌握遙感的應用技術，為今后的科研工作打下良好的基礎。同時，增加較多的實驗課時數，加強學生對不同遙感圖像處理的操作能力，做到熟練操作。
（2）將軟件教學貫穿于整個理論教學中，訓練學生的動手能力。在現行的教學大綱基礎上適當強化圖像處理和解譯能力練習。在整個遙感課程的教學過程中離不開實踐教學，把遙感軟件的操作滲透到課堂教學活動中。遙感圖像信息提取通常要借助于遙感圖像處理軟件完成，通過課時的調整，學生有更多的課時進行實驗練習，熟練操作軟件，掌握圖像處理的基本技能，可以加強對理論知識的理解。在理論教學過程中即時進行遙感處理軟件的操作講解和演示，通過學生對軟件的學習，提高學生的動手能力、思考問題和解決問題的能力。
（3）加強課程實驗內容系統性和前沿性。遙感課程涉及到眾多學科，由于教學大綱所規定的課時有限，在設計實驗教學方面應結合遙感科學與技術專業的培養模式，對課堂實驗內容進行優化整合。目前每一種遙感圖像處理軟件，都是由不同的模塊組成的，每一模塊下包含不同菜單，每一菜單具有不同功能。通常完成一項數據分析工作需要完成一系列的操作，用到不同的菜單或模塊，而教學實驗課的內容只涉及到某一模塊或某幾個菜單的功能，學生只能了解某一菜單如何使用，而不是就某項研究內容系統的實驗。同時，實驗教學也應該結合前沿研究，將一些前沿的研究方法滲透到實驗教學中。在設計教學實驗時應該結合理論教學內容，做到理論與應用相結合原則，基礎性和前沿性原則。
三、結束語
遙感技術的不斷發展對高校遙感課程教學內容提出了新的要求，只有通過不斷改進教學方法才能滿足學科發展的需求。本文立足于遙感課程的培養目標，從社會發展對遙感人才的需求和遙感課程教學中存在的問題方面進行分析，提出了遙感課程理論和實踐教學方法改進的一些建議。遙感課程實踐教學改革應是基于更新和完善理論教學的同時，加強實踐教學的改革。理論教學內容隨遙感技術的發展應不斷更新，這將有利于學生了解前沿的科學研究和動態；理論教學內容隨科技發展不斷更新，做到與時俱進；加強實踐教學環節可以培養學生動手能力、科研潛能和創新能力，是課程建設的需要也是學科發展的需要。
完善實踐教學體系，將會體現培養實用型人才的辦學宗旨，適應社會需求。高校遙感課程教學內容如何適應遙感技術不斷發展的需要，仍然需要不斷地探索，通過探索來尋找適合學科發展特點的教學方法和完善的教學體系，來滿足社會對遙感人才的需求。
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[關鍵詞]遙感 教學改革 教學內容 教學方式 實踐教學 慕課
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）10-0108-02
遙感是20世紀70年展起來的空間對地觀測技術，已在土地管理、城鄉規劃、農業、林業、環境監測、水文氣象、地質地理等方面得到了廣泛應用。[1] [2]近年來遙感技術的長足發展使得社會對遙感人才的需求量和專業素質的要求日益提升。目前國內已有170余所高校設置了遙感類本科課程[3]，其中“遙感原理與應用”已成為地學及測繪專業的核心課程之一。筆者結合地理信息科學專業“遙感原理與應用”多年的教學實踐對教學內容、方法及實踐環節的改革進行初步探討。
一、現階段教學中存在的問題
縱觀目前高校的遙感基礎課程教學，主要存在以下幾點問題：（1）教學內容陳舊，僅注重基礎性和理論性，對實際應用和學術前沿關注不夠；（2）教學方法有待改進，“滿堂灌”的授課方式只注重“教”而輕視了“學”，學生缺乏學習興趣，教學效果不佳；（3）實驗環節薄弱，學生得不到充分訓練，基本技能和綜合素質有待提高。這些問題在“遙感原理與應用”課程中也同樣存在。
二、改革措施
（一）在教學內容安排上兼顧基礎性和前沿性
目前，有關遙感基礎知識或基本技能方面的教材很多，其中以《遙感導論》（梅安新主編）、《遙感概論》（彭望f主編）、《遙感數字圖像處理教程》（韋玉春主編）和《遙感應用分析原理與方法》（趙英時主編）等教材的應用較為普遍。各種教材內容和重點不一，因此根據教學目的和學生實際，選擇適合的教材和教法尤為重要。筆者選擇《遙感導論》作為主教材，以《遙感數字圖像處理教程》為輔助教材，從中選取部分內容進行重新組合和梳理，安排了如下的教學內容：1.遙感基礎知識，包括遙感基本概念、傳感器、遙感類型、電磁輻射基礎； 2.遙感圖像處理，包括遙感大氣校正、幾何校正、影像裁剪、影像增強、影像分類；3.遙感信息提取，包括常用植被指數、一階和二階紋理參數的提取，以及基于提取的遙感指標進行植被覆蓋度、植被葉面積指數的定量估算；4.綜合應用訓練，包括使用常用遙感影像處理軟件ENVI和ERDAS進行特定研究區土地利用類型的分類、植被結構參數的提取以及水體葉綠素含量的估算等。同時，遙感學科的發展日新月異，為了讓學生及時了解遙感領域的最新發展動態，筆者在教案設計上注意引用一些國外優秀教材，如John A.Richards編寫的Remote Sensing Digital Image Analysis、Canada Centre for Remote Sensing編寫的Fundamentals of Remote Sensing等，并精選若干國內外學術文獻，如《遙感學報》、《地理學報》、《Remote Sensing of Environment》等專業頂級期刊經典文獻供學生課后閱讀。實踐證明，這一做法不僅能有效提升教學內容的現勢性，也能激發學生進一步探索遙感領域的興趣。
（二）教學方法上結合案例教學法，使學生變被動學習為主動學習
傳統的教學方式以教授為主，往往只注重“教”而輕視了“學”。針對“遙感原理與應用”課程理論性強、內容抽象的特點，筆者嘗試采用“互動式教學法”和“案例教學法”。在處理教學難點時，通過設計疑問，讓學生分組討論，筆者及時點評，改變了傳統的教師“一言堂”的做法，強化師生互動。筆者根據學生的問題反饋進一步深入引導，有效化解了教學難度，并調動了學生的學習主動性。如輻射傳輸過程比較抽象，筆者在講解時并非圍繞教材上的公式推導，而是以日常生活中的拍相片為例，引導學生理解一張相片的質量受到哪些因素的影響。通過合理設問，或者讓學生提問，可輕松解決教學難點，學生也反映很容易理解。在進行遙感軟件應用教學時主要采用“案例教學法”。可選取一些具有代表性、典型性、實時性的案例進行講解和分析，或者引導學生運用所學理論對案例進行分析和討論，以加深和鞏固理論知識并學會靈活運用，培養學生分析問題和解決問題能力。[4]例如，基于遙感影像的南方丘陵植被葉面積指數反演、林地水土保持植被三維綠量估算、南京市土地利用時空演變分析、南京市林地植被覆蓋度信息提取及太湖葉綠素濃度適時監測等案例，都涉及多個理論知識點，學生從中加深對理論的認識，并自覺地在腦海中實現對知識的構建和對技術應用的了解。筆者發現，案例教學法從實際問題出發，通過一系列問題導向的推理或操作，鞏固了諸多知識點，并讓學生練習了相關的遙感技能。這一方法打破了教材中的知識體系分割，讓學生在最終完成任務后體驗到一種學習成就感，教學效果很好。
（三）優化實踐教學體系以錘煉學生專業硬功夫
本科階段“遙感原理與應用”課程中實踐教學體系主要包括驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗三類。其中驗證性實驗主要是對基本原理和基本方法的驗證，以幫助學生理解課程的基本知識和培養學生的基本技能。如典型地物光譜的測試、遙感影像投影轉換、大氣校正、幾何校正、圖像融合、圖像的增強處理、遙感影像分類等，使學生初步掌握和熟悉常用遙感圖像處理軟件的運行環境、操作方法及其功能，提高學生動手能力。綜合性實驗則是將相關的實驗內容有機結合，例如遙感反演林地葉面積指數的實驗，基于區域SPOT影像，首先進行大氣校正、幾何校正等預處理，然后與野外實測的林地葉面積指數樣方中心點的矢量圖層疊加，建立基于點的感興趣區，進而提取以實測點為中心，一定范圍（如10m）緩沖區內的各波段反射率均值，計算幾種植被指數，并用植被指數與實測葉面積指數建立關系模型，用該模型反演研究區林地葉面積指數。綜合性實驗通常可結合學生的畢業論文進行。設計性實驗帶有一定的研究性和探索性，一般由教師給定題目和要求，學生3-5人組成一個興趣小組來共同完成。教師在實驗方案的選取、專業文獻的閱讀等環節給予指導性意見，細節問題由學生把握。如要求學生利用ERDAS軟件完成一幅1 / 5萬的某市土地利用現狀專題地圖，教師布置這一任務，明確完成時間和要求，可放手讓學生去做，學生有問題則及時解答。設計性實驗給學生留有較大的自主空間，可培養學生的科研能力及團隊合作精神，對于創新型和應用型人才培養十分必要。這三類實驗由淺入深，有步驟地提升學生的遙感應用能力。筆者在實踐教學初始階段就給學生布置設計性、綜合性實驗任務，較之傳統的“填鴨式”講解，這樣帶著目標的研討式學習更能有效激發學生的學習興趣和潛力，能達到事半功倍的效果。
（四）迎接“慕課”時代，實現網絡資源共享
“慕課（MOOCs）”發端于美國，是“大規模公開在線課程”的簡稱，具有規模大、無時空限制、開放性、可重復性、互動性、娛樂性等特點。[5]“慕課”是新近涌現出來的一種在線學習模式，是一種將分散的授課者和學習者通過某一個共同的話題聯系起來的方法，上課的時間、地點不受限制，無論你身在何處，只需要一臺電腦和網絡聯接即可享受到世界一流大學的一流課程。慕課尊崇創用共享協議，24小時全天開放，凡是想學習的，都可以隨時隨地進來，因此受眾非常廣泛。[6]“慕課”不同于以往的網絡公開課，其視頻課程被切割成數分鐘甚至更小的“微課程”，不在“大而全”，而在“小而精”，為新媒體迅速而廣泛的傳播提供了便利。“慕課”啟發了網絡時代全新的教學模式――線上（課外）學習與線下（課堂內）探究相結合的“混合教學”模式。“慕課”平臺有望整合全球的教學資源并共享之，教師甚至可以自行開發類似于“慕課”的小視頻，主要側重理論知識的傳授。“慕課”視頻可代替課堂講授，其明顯的優勢就是“可重復性”，所有的課程都可以重復學習，學生可根據自己的學習進度選擇回放或快進。“慕課”的核心在于“學”，強調以“學”為本的教學價值取向。[7]“慕課”正在全球引發一場“學習的革命”，也激起了專業教學領域廣泛的討論。處于教學一線的教師們應把握時機，順應時代潮流，充分利用“慕課”平臺，開發建設高質量在線課程，最大限度地分享全球優質教學資源，為“遙感原理與應用”課程教學模式的創新注入新的活力。
三、結語
遙感是一門技術更新很快的應用型學科，對人才數量和質量的需求都不斷上升。高校遙感教學也應適應本專業的快速發展及社會需求，培養出創新能力強、綜合素質高的應用型人才。本文結合筆者的專業教學實際從教學內容、教學方法及實踐應用等環節對“遙感原理與應用”課程的改革進行了探索，提出兼顧教學內容的基礎性和前沿性、采用案例教學法和互動式教學、優化實踐教學體系、迎接“慕課”時代等教學改革措施，對于優化遙感課程教學模式、激發學生專業學習興趣并全方位鍛煉學生綜合素養具有積極意義。
[ 注 釋 ]
[1] 梅安新，彭望錄，秦其明，等.遙感導論[M].北京：高等教育出版社，2001.
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一、引言
遙感是20世紀中后期發展起來的一門新興學科，現已在社會生產生活中發揮著重要作用。遙感科學具有理論性和實踐性聯系緊密的特點，而其關鍵技術之一是遙感軟件應用，它是地理學科學類、測繪科學類本科專業的一門重要實踐課程，主要涉及地理學、計算機、數學、物理等多學科理論和方法，為培養遙感圖像處理及利用遙感數據進行地學分析人才而服務的。
隨著我國地理信息產業產值快速提升，社會對遙感應用型人才需求量迅速增加，因此，高校培養實踐能力強的創新型專業人才意義重大。《中華人民共和國高等教育法》中明確提出高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才，發展科學技術文化，促進社會主義現代化建設。但在課程實踐教學以及學生實習見習（如易智瑞（中國）信息技術有限公司、北京超圖軟件股份有限公司等GIS公司）過程中發現，現實人才培養情況與實際社會需求之間尚有差距。具體表現為學生在遙感圖像處理方法與遙感軟件應用技能等方面的滯后性，不能勝任工作崗位，從而導致學生就業壓力大、就業困難等問題。
傳統的教學模式，即掌握基本概念、到深入了解理論知識、最后再到實踐和應用，要求老師必須按照課程教學大綱完成教學任務，在教學內容上不能有任何遺漏，而且還要人為劃出重點和難點，過于追求全面和標準化，存在一定弊端。同時遙感與相關學科交叉領域的發展，促使新的遙感技術和方法不斷涌現，這也決定遙感課程的教學內容需要不斷更新。
為培養創新型高素質的實用人才，提高學生就業能力，遙感軟件應用課程在教學內容、教學方法和手段等方面都亟需進行有針對性的教學改革。因此，筆者結合所在學校GIS專業的特點，立足培養學生的遙感軟件實踐操作能力，在遙感軟件（ERDAS IMAGE）應用課程實踐教學過程中進行改革和探索。
二、教學內容的改革
（一）教材內容選排
通過對現有教材（如楊昕等編著，科學出版社的《ERDAS遙感數字影像處理實驗教程》；黨安榮等編著，清華大學出版社的《ERDAS IMAGINE遙感數字圖像方法》等）內容進行詳細對比分析，選擇最優章節內容，并對其進行合并和調整（表1）。
（二）前沿知識與技術擴充
遙感科學與技術發展快速，不斷出現新的技術和方法，但是現有教材或參考書不能及時更新和追蹤最新前沿技術，其部分知識已不能滿足現代社會發展的需要，然而學生又有了解最新知識的迫切要求。因此，適時將遙感數字圖像處理緊密相關的國內外前沿論文和研究案例引入到教學過程中，能夠很好地激發學生探索知識的欲望。此外，將教師自身科研過程和成果融入課堂教學中，能夠做到基礎理論與實踐應用相結合、系統性和前瞻性相結合，起到以身示范的作用，有助于調動學習的積極性，提升學生的學習興趣，提高學生的實踐動手能力，培養其進行遙感地學分析的能力。
（三）教學內容改革中需注意的問題
在授課過程中，避免按軟件的功能模塊來講授，而是以解決實際遙感地學分析問題為導向。將接近或屬于同一專題分析的功能模塊組織成有機的整體，按遙感圖像處理的流程設計教學內容，通過多個功能模塊或菜單的綜合系統學習，使學生能夠解決具體的遙感地學分析問題。如遙感圖像的導入、多波段合成、幾何精校正、投影變換等功能模塊，在教學過程中，可將上述操作內容組織成一個整體進行施教，用以分析學校所在城市的土地利用變化監測案例問題。
在教學實踐過程中，可采用如下措施來完成教學改革嘗試和經驗積累，首先，將多媒體講授與啟發式討論相結合，教師進行基本理論復習，并結合具體問題，啟發學生主動思考，躍課堂氣氛，提高學習積極性。其次，教師先演示軟件，并強調實踐過程中可能遇到的問題，后讓學生自己動手操作。再次，教師隨機指導并收集學生存在的問題，下課前，對學生普遍存在的問題，進行總結和強調。最后，將教師自身科研中的典型例子數據，放置實驗室FTP上，便于學生利用實例數據解決實際問題，培養學生科研興趣和創新能力。在上述實踐教學過程中，更要不斷總結和優化，最終對該門課程的教學內容和計劃進行修訂和完善。
三、教學方法和手段的改革
（一）問題為導向啟發學生，調動學生學習積極性
遙感軟件應用的部分圖像處理算法理論較為抽象、學生難于理解，理論知識理解的不透徹致使學生在實際的軟件操作中受挫。授課時，教師應以問題為導向來啟發學生，引導學生從多角度思考問題，從而激發其學習興趣，在興趣的基礎上提高其動手操作的靈活性。例如，在講遙感影像分割時，先通過一個實例讓學生明白為什么要進行影像分割，再引出遙感影像分割技術，最后介紹軟件實現方法。這樣做就可創造良好的教學情境，使學生以目標為導向，在對比、類比的過程中接受并消化知識。此外，把部分操作過程布置為作業，讓學生課下通過查閱資料、上網等途徑提出解決方案，經課堂上討論后，再由老師作詳細的闡述，再對學生討論中的一些問題進行補充。對于課程內容中關鍵性、重點性的問題，教師不僅在理論知識講解時采用經典的案例進行解釋，還要在實驗課上與同學一起進行實驗操作。也可通過測驗、考試和鼓勵學生參加有關GIS比賽等形式提高學生對遙感軟件的興趣，以增強學生對于實踐創新能力的培養。
（二）注重實際操作能力提升
遙感軟件應用課程要求學生具有較強的實踐能力，能夠獨立解決地學問題。因此必須通過實踐操作，使學生加深對遙感數字圖像基礎理論的理解，如遙感影像的輻射校正、幾何精校正、遙感影像增強、影像運算以及遙感影像分類等。在實踐操作中，驗證并理解理論知識，深化學生對遙感科學的認識，不斷提升遙感地學分析的能力，并且在實踐中逐步培養學生的創新思維，把學生塑造成為滿足當今社會需要的專業應用型人才。
（三）加強編程能力培養
為使學生系統地掌握本學科的基本原理和典型算法，不僅要求學生掌握通用的商業軟件解決實際問題，還要強調通過編寫程序代碼進行遙感數字圖像處理。以往教學實踐，常用MATLAB進行輔助教學，并取得較明顯效果。此外，IDL是進行二維或多維數據可視化、分析和應用開發的理想軟件工具，IDL本身是集可視化、交互數據分析、大型商業開發為一體的高級集成開發環境，通過它可以很容易的構建圖像處理與分析可視化的系統。因此，教學過程中，建議結合IDL語言靈活構建圖像處理算法，進而實現海量遙感數據的批處理等功能。
（四）強化應用能力訓練
為了提高學生就業能力，我校針對GIS專業本科生的實際情況，在學生已掌握GIS專業基本理論知識的情況下，專門安排一學期的時間到涉及GIS的企業或公司進行實習（本校的實踐教學基地）。學生實習期間在GIS有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等領域觀摩見習，能夠檢驗其所學知識的實用性、了解GIS專業領域技術最新發展進程，并將實習期間遇到的專業性問題及時反饋給老師。如此一來不僅能夠增強學生的實踐操作能力，使其在實習工作中找到自我存在的價值、提高進一步學習的興趣，同時教學相長也能促進教師教學水平的不斷提升。實習期結束后如果公司同意還可以直接簽約履職，從而緩解學生就業壓力。實現GIS專業從人才培養到實習就業的有機結合。
我國未來的產業優化與升級、農業發展、高技術產業發展、國際貿易、城市化、人口健康、資源綜合利用、社會可持續發展、能源結構優化、環境改善和國家安全等都需要地理科學做出積極貢獻。地理科學專業旨在培養適應國家與地方經濟、社會發展需要，具備地理科學的基本理論與方法，掌握遙感、地理信息系統和信息科學與技術等基本理論與技能，了解本學科前沿并受到科學研究的基本訓練，能在有關部門從事教育教學、科學研究、開發和管理工作的高級專業人才，或繼續攻讀碩士、博士學位的人才。西華師范大學地理科學專業自1986年創建以來，長期、高度重視人才培養質量與專業內涵建設，已于2000年被評為四川省惟一的地理科學專業省級本科人才培養基地，2008年被評為省級特色專業，2010年被評為國家級特色專業。
一、專業辦學條件
該專業現有專任教師28人。其中，教授8人、副教授14人、高級實驗師1人、講師5人；博士后3人，博士和在讀博士共占專任教師總數的52%。專任教師主要來自北京大學、南京大學、同濟大學、中山大學、四川大學和中科院的北京地理所、成都山地所、新疆地理所等，具有良好的人脈資源與學緣結構。專任教師中享受國務院特殊津貼專家1人，四川省學術和技術帶頭人后備人選1人。教授與副教授每年至少為本科生講授一門專業基礎課或主干課。近年來，專任教師先后主持或承擔973計劃、863計劃、國家自然科學基金、教育部、四川省科技廳、教育廳和國土資源廳以及地方政府委托的科研項目230余項，出版學術專著8部，發表高質量學術論文358篇，科研成果獲省部級獎勵5項，科研考核連續5年獲全校理科第一名。同時，專任教師還主持或承擔四川省高等教育教學改革工程人才培養質量和教學改革項目9項，教學成果獲省部級獎勵8項。建設有四川省級重點課程1門（人文地理學），省級精品課程4門（環境保護、人文地理學、旅游學、水文學），校級精品課程3門（自然地理學、地球概論、區域分析與規劃），精品課程數量位居全校前列。
該專業課程教學與科學研究所需的圖書資料和儀器設備等較為充足。學校圖書館藏書230余萬冊，有地理類藏書近10萬冊，有中國期刊網、重慶維普、超星數字圖書館以及ebscohost、eco psp、ccc、isi proceeding等多種中外文電子期刊數據庫。學院資料室的面積約200m2，有100余種國內外專業學術期刊和近萬冊藏書，每年新增圖書、雜志1 000余冊。專業實驗室面積約5 400m2，有基礎實驗室28個、開放實驗室23個，儀器設備總價值600余萬元，萬元以上大型儀器28臺；有arcgis、erdas、mapgis、geostar和cass等國內外專業軟件實驗平臺。其中，地理信息系統實驗室為中央與地方共建基礎實驗室，丘陵地區國土資源統籌利用工程實驗室為四川省教育廳高校重點實驗室，資源與環境信息系統實驗教學中心為四川省地理科學專業惟一的省級實驗教學示范中心。
該專業的專業實習和教育實習基地不斷完善。1996年，經四川省國土局同意、省教育廳批準，由四川省國土勘測規劃研究院和川東北地區58個市、縣國土資源局聯合成立“四川師范學院國土管理學院董事會”。董事會不僅為專業建設提供資金與智力支持，同時為學生的實習和見習等提供條件，這也是四川省地理科學專業校地合作辦學的成功案例。此外，還有南充市污水處理廠、青居曲流國家地質公園、凌云山國家森林公園和嘉陵江中游階地等近郊實習基地；樂山—峨眉山地區的部門地理野外實習基地，成都—西安—延安地區的區域地理野外實習基地；以南充市5所中學為核心，輻射四川盆地的廣安、綿陽、廣元、巴中、達州、德陽、樂山、眉山、內江、南充、遂寧和雅安等12個地市的70余所中學地理教育實習基地。
二、主要優勢特色
教師教育是師范院校固有的優勢和特色。作為四川省屬重點師范大學，西華師范大學是四川省教育師資培養的重要基地，歷來把師范專業特色建設作為提升辦學實力的根基。地理科學是研究人類賴以生存的地球表層自然、人文各要素相互作用及其時空變化規律的科學，是自然科學和社會科學的交叉學科，具有區域性、綜合性、實踐性和應用性等特征。學科特征要求地理科學專業教育必須重視“厚基礎”、“強實踐”。
1.負重自強、鑄魂勵教，矢志不渝為基礎教育服務
要想成為一名優秀的地理教師，必須具備厚實的專業基礎知識和扎實的教育教學功底，必須能夠結合實際、靈活自如地將專業知識應用到教學一線。課程與課堂教學是專業知識傳授和人才培養的重要途徑。西華師范大學地理科學專業最新的人才培養方案于2008年修訂、實施。為了增強學生的專業基礎知識，新方案將各部門自然地理學單獨設課，并開設天文學概論、旅游地理學、文化地理學、城市地理學、災害地理學、數字地球導論、綜合自然地理學、區域經濟學、環境地理學、環境影響評價、水土保持學、土地資源調查、土地利用規劃、資源與環境經濟學、土地法學、房地產估價、可持續發展導論等與中學地理教育和資源、環境與發展問題緊密聯系的選修課程。為了夯實學生的教育教學功底，新方案除開設教育學、心理學、普通話、書法和地理學科教學論外，還增設鄉土地理教學與研究、地理素描與三板藝術、地理活動與地理教學、中學地理微格教學、中學地理新課程改革、地理教學技能訓練等地理教師教育課程，還組織
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編寫《地理科學專業學生必讀》供學生查閱拓展閱讀書目、地理學人風采、專業期刊網站、報考研究生及地理教師職業發展等相關信息。
為了引導學生養成良好的學習風氣，除了落實新生入學教育、教學督導制、學生信息員制、期中教學檢查和嚴格考試紀律等常規管理外，還組織大一、大二學生固定時間、固定教室上自習。大一學生參加手工繪圖技能比賽，大二學生參加自然地理野外調研報告比賽，大三學生參加課堂教學技能比賽，所有學生選擇性參加數字測圖技能比賽、gis軟件操作與二次開發技能比賽、遙感專題應用技能比賽、城市規劃軟件操作技能比賽、autocad軟件操作技能比賽、土地資源開發利用與設計比賽等，通過各種比賽提高學生的綜合素質和專業核心競爭力。為了促進學生將專業知識應用到教學一線，除了選派中青年教師到中學掛職鍛煉、評聘基礎教育兼職教師外，還定期邀請基礎教育一線名師如四川省教科所張白峽教研員、南充高中何從春高級教師、南部中學趙海特級教師、德陽二中饒萍教師（第五屆全國優秀中學地理教育工作者）等給學生講授示范課，還定期將學生帶到南充市5所中學去參加教研活動、聽公開課、評閱試卷等，還選派優秀本科生去頂崗實習或參加中學地理教師置換培訓項目等，通過“請進來、走出去”真刀真槍地磨煉學生的教育教學能力。
2.校地合作、科研強化，千方百計培養學生實踐創新能力
要想成為一名優秀的地理學人，必須具備豐碩的實踐經驗、敏銳的學術思維和強烈的創新欲望。實驗實踐教學是培養學生理論聯系實際，學會發現問題、分析問題和解決問題，拓展知識面、提升綜合素質和激發創新意識的重要途徑，也是地理科學專業教育必須高度重視的關鍵環節。西華師范大學地理科學專業已建立起由基礎到綜合、由驗證到設計、由設計到創新，“基礎驗證實驗—綜合設計實驗—創新探究實驗”逐步推進，“實驗—實訓—實習”互為補充，“課內—課外、校內—校外、教學—科研”互相結合，理論教學和實驗教學融為一體、課程教學與科學研究融為一體、專業教育與擇業教育融為一體的新型實驗實踐教學體系（如圖1所示）。必修課非獨立設課實驗實踐均有嚴謹的教學大綱及配套講義，非獨立設課實驗實踐占總學時9.9%；一些技術性或應用性較強的課程，如計算機地圖制圖、測量與地圖學、地理信息系統和遙感等，特別重視綜合性、設計性和探究性實驗，占其實驗實踐學時85.0%；近郊鄉土地理實習、樂山—峨眉山部門地理實習、成都—西安—延安區域地理實習、地理教研論文寫作等，獨立設課實驗實踐占總學時20.3%。
作為地處非中心城市的地方性師范大學，西華師范大學建校65年來歷經兩次分合、七易校名，學校建設發展深受無區位優勢、隊伍不穩和投入有限等問題的困擾與制約，但西華師大人一直秉承團結一致、毫不氣餒、孜孜以求、積極作為的優良傳統。地理科學專業教師承蒙社會厚愛及董事會成員單位支持，已在嘉陵江中游、川東北地區、川中丘陵區、四川盆周山區的土地利用與保護、城市與區域經濟、自然災害與風險管理、數字地貌與環境信息等領域主持或承擔200余項服務地方經濟、社會發展的應用型科研項目。教師以身作則，將專業知識應用到生產實踐，激發學生更加熱愛所學專業。利用教師項目較多優勢，鼓勵學生參與地圖數字化與專題制圖、空間數據庫建設與維護、遙感圖像解譯、地理信息系統開發、區域綜合調查、大比例尺數字化測圖等工作，通過科研工作磨煉學生的實踐能力、激活學生的學術思維、點燃學生的創新熱情、增強學生的社會適應能力等。學生結合科研工作申請大學生創新科研項目、發表科研論文和撰寫畢業論文等成效顯著，廣泛涉獵土地利用評價、旅游資源開發、地質遺跡保護、生態環境評價、區位優勢分析、教育教學改革等領域。
