陳文波

(江西農(nóng)業(yè)大學　國土資源與環(huán)境學院，南昌　330045)

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非遙感專業(yè)遙感課程教學面臨的問題與解決途徑

陳文波

(江西農(nóng)業(yè)大學國土資源與環(huán)境學院，南昌330045)

遙感技術(shù)的普遍應用使許多相關(guān)專業(yè)開設(shè)了遙感課程。非遙感專業(yè)的遙感課程如何提高教學質(zhì)量，提高實踐能力，更好地為專業(yè)服務(wù)是一個值得思考的問題。該文以土地資源管理專業(yè)的遙感課程為例，分析了當前教學存在的問題，提出了課程教學改革的目標與措施，為非遙感專業(yè)遙感課程教學改革提供了參考。

遙感課程；土地資源管理；教學；改革

自20世紀80年代遙感(remotesensing，RS)技術(shù)引入我國以來，遙感以大面積同步觀測、時效性、經(jīng)濟性和數(shù)據(jù)的綜合可比性為特征，已經(jīng)越來越受到各行各業(yè)的青睞，成為許多部門，特別是農(nóng)業(yè)、林業(yè)、國土、城市等部門進行合理規(guī)劃、科學決策必不可少的工具[1-2]。面對這一趨勢，全國各大高校在原有測繪專業(yè)的基礎(chǔ)上，紛紛開設(shè)了遙感科學與技術(shù)專業(yè)。按照教育部發(fā)布的《普通高等學校本科專業(yè)目錄(2012)》，遙感科學與技術(shù)專業(yè)屬于工學測繪類。因為測繪技術(shù)也廣泛應用到各大宏觀管理領(lǐng)域，因此各大高校紛紛在原有的宏觀類專業(yè)(地理學、城市規(guī)劃、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦產(chǎn)、土地資源管理等)基礎(chǔ)上設(shè)置了遙感課程[3-4]。這些非遙感專業(yè)的遙感課程與遙感專業(yè)相比有應用性強、綜合性強、針對性強等特點，經(jīng)過多年的教學實踐已經(jīng)取得一定成效，但是同樣存在課程體系設(shè)置中定位不正確、理論與實踐結(jié)合程度不高等一系列缺點，在某種程度上削弱了遙感這一先進技術(shù)對專業(yè)的支撐作用。本文以土地資源管理專業(yè)的土地航測與遙感為例，論述了非遙感專業(yè)遙感課程改革的基本思路。

1　非遙感專業(yè)遙感課程教學面臨的主要問題

由于專業(yè)背景和培養(yǎng)對象及師資條件的不同，教學內(nèi)容、要求和側(cè)重點也不盡相同，各高校非遙感專業(yè)遙感課程教學過程中存在的問題也不盡相同，但綜合而言，包括以下2個方面。

1.1相關(guān)基礎(chǔ)知識缺乏，課程教學內(nèi)容過于抽象，學生不易理解

遙感是一個專業(yè)性和綜合性都比較強的課程，需要學生具有一定的基礎(chǔ)知識，才能深入學習。

如天文學基本知識、地圖學基礎(chǔ)知識、計算機與算法知識、數(shù)學與統(tǒng)計知識等。只有掌握基本的天文學知識，才能對遙感平臺的運行軌道特征充分掌握；地圖學的投影、地物識別等常識常常決定著遙感數(shù)據(jù)處理中幾何校正的位置精度；只有充分掌握了電磁波的輻射、反射、散色規(guī)律，才能夠進行準確的輻射校正；同時，只有充分掌握了數(shù)學與統(tǒng)計知識、計算機與算法知識，才能對遙感數(shù)字圖像的處理原理與過程充分了解。由于非遙感專業(yè)的遙感課程的開設(shè)往往依托各高校原有專業(yè)，側(cè)重于在各自相關(guān)專業(yè)的應用，這些背景知識的缺乏往往使得學生對遙感“知其然而不知其所以然”，不能使學生對遙感技術(shù)進行全面而透徹的理解，影響學生的創(chuàng)新能力。

1.2實驗條件缺乏，實驗教學重視不夠，教學方法有待改進

遙感課程教師往往依托本單位的相近專業(yè)，大多數(shù)非遙感專業(yè)是通過對原有師資進行培訓、提高后擔任遙感課程教學的，沒有配備遙感類專業(yè)教師，此外軟件建設(shè)也落后。攝影測量與遙感屬于測繪新技術(shù)，專業(yè)性很強，軟件費用較高，非遙感專業(yè)院校普遍存在著經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱、教學資源不足等問題。這就造成了很多實驗由于軟件及設(shè)備的缺失不能開設(shè)，使學生的動手能力得不到充分鍛煉。由于師資、設(shè)備、軟件的缺乏使得非遙感專業(yè)的遙感課程教學的主要方法還停留在傳統(tǒng)的課堂講授。作為新興的信息技術(shù)，遙感課程的講解需要形象化的教學方法，如何深入淺出地講解專業(yè)知識考驗教學人員的講課藝術(shù)。

2　非遙感專業(yè)遙感課程教學質(zhì)量提高途徑

江西農(nóng)業(yè)大學土地資源管理專業(yè)是在原有土壤農(nóng)化分析、土壤學等學科的基礎(chǔ)上成立的，創(chuàng)建于1987年，屬江西省第一個創(chuàng)建的土地資源管理專業(yè)，土地航測與遙感課程一直被列為該專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。近年來特別是十八大以后，我國國土資源管理呈現(xiàn)了新常態(tài)，集中表現(xiàn)為更嚴格的耕地保護制度、更集約的土地利用制度和更和諧的城鄉(xiāng)土地統(tǒng)籌制度。這些目標的實現(xiàn)對空間信息提出了更高的要求，作為空間信息獲取的重要手段，國土資源管理新形勢對土地資源管理專業(yè)遙感課程在廣度與深度上提出了更高的要求[5-6]。

針對土地資源管理專業(yè)遙感課程基礎(chǔ)與現(xiàn)狀，確定課程改革的主要思路是：以生為本，分類指導，注重對學生探索精神、實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。重視實驗與案例教學，從根本上改變實驗教學依附于理論教學的傳統(tǒng)觀念，充分認識遙感課程在土地資源管理中專業(yè)中的地位與作用，形成遙感理論教學與實驗教學統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的理念和氛圍。

2.1強化基礎(chǔ)、分類指導

土地資源管理專業(yè)是文理兼收的，對于文科背景的學生而言，遙感的物理學基礎(chǔ)嚴重缺乏。因此，在培養(yǎng)方案中增加了遙感基礎(chǔ)32個課時的選修課，安排在土地航測與遙感課程開設(shè)之前的第二學期。遙感基礎(chǔ)重點對相關(guān)的物理學(電磁波等)與數(shù)學知識(矩陣、幾何校正、輻射增強等)進行介紹，文科背景的同學可以選修。這樣，土地航測與遙感課程的學生具有基本相等的遙感基礎(chǔ)，提高了學生的興趣和上課的效率，取得了良好的效果。

2.2改革教學手段和方法

2)鼓勵從課堂教學走向野外教學，如在遙感地物識別中，教師先指定幾個地物目標，并標注在遙感圖像上，同時，在各地物目標上放置一些食品、飲料等，寫上鼓勵的標語；然后讓學生不帶任何輔助設(shè)備，拿遙感圖像去找地物目標。學生首先要設(shè)計出路線，邊走邊判斷路線是否正確，綜合判斷周邊環(huán)境后才能順利找出地物目標。通過這種方式，學生對課程的興趣提高了，對遙感信息綜合判斷能力也提高了，起到一舉多得的效果。

3)引導學生自主學習。土地資源管理專業(yè)的土地航測與遙感只有48個學時，課堂學習時間有限，不能完全滿足學生的學習知識要求，因此需要拓寬學習的渠道與時間。采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行遙感課程教學活動，可以打破傳統(tǒng)課堂教學的時間和空間的限制。為此，建設(shè)了土地航測與遙感網(wǎng)絡(luò)課程項目，目前已建設(shè)了包括網(wǎng)上學習、討論、作業(yè)、輔導和答疑、實驗、實習和測試等多個欄目和內(nèi)容，以及遙感圖像、遙感課件PPT、遙感教學視頻、遙感野外實習視頻、試題庫與習題庫、遙感專家報告等各種資源的網(wǎng)絡(luò)教學資源庫，積極開展網(wǎng)上教學活動，引導學生自動性、互動性、研究性地學習，師生可以很好地互動交流，創(chuàng)新了教學理念與教學方式，提高了教學質(zhì)量。

2.3將遙感實驗分層次進行重組，強化實訓

以往遙感課程的實驗基本上是依附于理論教學的，實驗往往是驗證性為主。這不利于學生實踐應用能力，特別是綜合與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我們根據(jù)土地航測與遙感課程的教學內(nèi)容，結(jié)合本校學生的實際情況，按照由基礎(chǔ)到應用、由單一到綜合的原則，將土地航測與遙感課程的實踐教學分為驗證性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗3個層次。

1)驗證性實驗內(nèi)容以驗證課堂學習的理論，幫助學生理解課程的基本知識和培養(yǎng)學生的實驗基本技能為目的，是基礎(chǔ)型實驗。如學生通過實驗掌握地物光譜的測試分析、遙感影像預處理(不同格式數(shù)據(jù)的讀入與格式轉(zhuǎn)換、坐標系的定義、投影轉(zhuǎn)換，幾何校正，輻射校正等，圖像融合，圖像鑲嵌及裁剪等)、圖像的增強處理(空間域與頻率域增強處理，輻射增強處理，光譜增強處理等)、遙感影像分類(監(jiān)督分類，非監(jiān)督分類，面向?qū)ο蟮姆诸惣胺诸惡筇幚淼?等。

2)綜合性實驗側(cè)重于考查學生對整體概念和方法的掌握以及綜合利用這些方法解決實際問題的能力，主要是由學生根據(jù)前面已經(jīng)掌握的實驗技能由學生獨立完成， 以專題作業(yè)的形式出現(xiàn)。如“請根據(jù)提供數(shù)據(jù)制作一幅標準的江西農(nóng)業(yè)大學遙感影像圖”專題作業(yè)，就涉及如何對影像數(shù)據(jù)進行幾何校正，如何設(shè)置投影，如何選擇波段組合與圖像增強處理，如何利用矢量數(shù)據(jù)(管轄范圍，道路等)進行遙感數(shù)據(jù)的裁剪、配準，如何對根據(jù)圖像的色彩、大小、紋理等信息進行遙感圖像目視解譯、制作圖例等。

3)設(shè)計性實驗是問題導向的，往往以小組作業(yè)的形式出現(xiàn)，學生可以根據(jù)實驗內(nèi)容，自主擬定實驗方案，制定實驗路線。一般由3～5人合作完成。如結(jié)合土地集約利用管理的要求，我們設(shè)計出的“測算江西農(nóng)業(yè)大學教學區(qū)的容積率與建筑密度，判斷我們教學區(qū)用地是否集約”實驗，就需要學生對航片或衛(wèi)片的立體像對進行立體觀測，借助于軟件或立體觀測鏡，準確測量出建筑物的高度，基地面積等計算參數(shù)；同時也可將遙感影像與地籍圖進行配準，對地籍圖進行必要更新后采用地籍圖的數(shù)據(jù)進行計算。所有的過程都可以在ERDAS的model中進行，提高了學生分析問題、解決問題的能力，同時也提高了學生的軟件操作水平，效果較好。

2.4以社會服務(wù)性項目為載體，提高遙感技術(shù)的專業(yè)服務(wù)能力

土地資源管理專業(yè)不但有系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，而且具有很強的社會服務(wù)屬性，這是一個不容否認的事實。近年來的土地新政和不斷發(fā)展的國土資源管理要求，客觀上形成了一個很大的土地技術(shù)市場。社會服務(wù)是高校的4大功能之一，在高校內(nèi)開展一定的社會服務(wù)，不但能夠提高辦學的信譽度，而且可以為學生提供實習空間，接觸相關(guān)知識，間接提高了學生的就業(yè)率和就業(yè)水平。

大部分的土地資源管理社會服務(wù)型項目都要用到遙感技術(shù)，如土地利用總體規(guī)劃編制、城市建設(shè)用地集約利用評價，低陵緩坡及劣質(zhì)荒灘用地開發(fā)，農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)等。這些社會服務(wù)型項目為學生遙感實踐應用能力的鍛煉提供了豐富的素材，遙感技術(shù)與專業(yè)的結(jié)合非常緊密。學院首先以社會服務(wù)項目為紐帶，建立了本科生雙導師制度。從新生入學開始，每一名土地資源管理專業(yè)的學生根據(jù)雙向選擇的要求，分別從土地資源管理教研室和地理信息科學教研室選擇在社會服務(wù)項目上有一定知名度的導師，組成雙導師，建立雙導師制度，明確導師的責任，強化以社會服務(wù)項目為載體，培養(yǎng)，提高學生遙感數(shù)據(jù)處理與信息應用與創(chuàng)新能力。實踐證明，這種模式可以大大提高學生遙感技術(shù)的應用能力，直接服務(wù)于專業(yè)，提高了學生學習的興趣和實踐能力。

3　結(jié)束語

近年來，高等院校為適應社會人才需求，在很多非遙感專業(yè)增設(shè)了遙感課程，然而遙感技術(shù)的快速發(fā)展對遙感課程的教學提出了更高的要求。本文在積累了一定教學經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，以土地資源管理專業(yè)的土地航測與遙感課程為例，分析了遙感課程普遍存在的問題，并從強化基礎(chǔ)、改革教學手段與方法、重新構(gòu)建實驗內(nèi)容、重視社會服務(wù)項目的載體作用等方面提出了課程改革措施，對非遙感專業(yè)的遙感課程改革提出了一定思路[7-8]。當然，遙感課程的教學是一項復雜的工作，如何順應遙感技術(shù)飛速發(fā)展的需要，仍需我們根據(jù)遙感學科發(fā)展的特點在教學內(nèi)容、教學方法、教學手段等諸方面進行不斷地探索與研究[9-10]，以進一步完善遙感課程的教學體系，滿足不同專業(yè)對遙感人才的需求。

[1]趙凌君，蔣詠梅，匡綱要.《遙感圖像解譯》課程改革的實踐與思考[J].高等教育研究學報，2012，25(3)：112-114.

[2]吳學睿.高校遙感課程教學改革的探索與思考[J].赤峰學院學報(自然科學版)，2013，29(10)：247-248

[3]李松，鄧寶昆.貴州特色重點學科中的遙感課程教學改革研究[J].中國教育技術(shù)裝備，2014，24：23-25

[4] 王彥東，陳國平.高職高?！稊z影測量與遙感》課程改革探析[J].地理空間信息，2011，9(5)：145-146，152

[5]楊 偉，謝德體，李曉華，等.基于素能本位的高職院校土地資源管理專業(yè)課程教學改革探析[J].西南師范大學學報(自然科學版)，2014，39(3)：1-5.

[6]蔡太義，黃會娟.土地資源管理專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革研究[J].人才培養(yǎng)改革，2013(10)33-34，68.

[7] 文楓.基于工程實踐能力的土地資源管理專業(yè)人才培養(yǎng)方案改革研究[J].科教園地，2014，25(2)：171-173.

[8]張勇，韓志才.應用型地方本科院校土地資源管理專業(yè)建設(shè)的思考——以池州學院為例[J].中國農(nóng)業(yè)教育，2013(5)：33-37.

[9]王承武，王志強，趙俊.土地資源管理專業(yè)本科人才培養(yǎng)模式探索與實踐[J].高教論壇，2013(6)：49-50，63.

[10]趙中秋.土地資源管理專業(yè)實踐教學體系構(gòu)建與思考[J].科教文匯旬刊， 2013(29)：37-38.

Problems and Countermeasures of the Education of Remote Sensing Courses for Non-remote Sensing Major

CHEN Wenbo

(CollegeofLandResourcesManagementandEnvironment，JiangxiAgriculturalUniversity，Nanchang330045，China)

Thewidespreadapplicationofremotesensingmakestheestablishmentofcoursesinmanyrelatedmajors.Howtoimprovetheteachingqualityisaproblemworththinkingoftheremotesensingcoursesfornon-remotesensingmajor.Basedonremotesensingcourseoflandresourcemanagementmajor，thispaperanalyzestheproblemsofteaching，andputsforwardthetargetandmeasuresoftheeducationreformofthecourse.Itcouldprovideastringofthoughtofhowtoreformtheremotesensingcoursesoutsidethemajortoabetterway.

remotesensingcourses；landresourcesmanagement；teaching；reform

2014-06-29；修改日期: 2014-08-19

江西省土地資源管理專業(yè)綜合改革試點項目(贛高教字[2014]42)。

陳文波(1974-)，男，博士，教授，主要從事土地資源管理方面的研究。

G642.0

Adoi:10.3969/j.issn.1672-4550.2016.04.032