劉麗娟 李登秋 董毅光

摘 要：遙感數(shù)字圖像處理課程是地理信息系統(tǒng)（GIS）專業(yè)重要的專業(yè)核心課程之一，筆者在了解課程現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析了課程的難點(diǎn)與現(xiàn)存問(wèn)題，提出了教師應(yīng)增設(shè)主題式教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)改革建議，通過(guò)不斷地激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的潛能，增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)創(chuàng)新的意識(shí)，讓被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)學(xué)習(xí)。在學(xué)生積極參與的互動(dòng)型教學(xué)過(guò)程中，不僅加深了專業(yè)遙感知識(shí)的理解，也逐步明晰了遇到實(shí)際問(wèn)題如何正確、快速、有效地處理遙感圖像，使得本科課堂教學(xué)真正能夠有針對(duì)性地培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型甚至科研型林業(yè)遙感領(lǐng)域人才。

關(guān)鍵詞：遙感 教學(xué)改革 主題式 自主 創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：G6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）05（b）-0161-02

遙感數(shù)字圖像處理課程是遙感類課程中專業(yè)性、實(shí)踐性較強(qiáng)的一門課程。在地理信息系統(tǒng)（GIS）專業(yè)中也是一門專業(yè)核心課程。特別是針對(duì)林業(yè)院校的特點(diǎn)，學(xué)好該門課程可以發(fā)揮遙感數(shù)據(jù)在林業(yè)資源調(diào)查中的優(yōu)勢(shì)，改變以往林業(yè)調(diào)查需要大量人員深入林地進(jìn)行采樣、測(cè)量以及后續(xù)內(nèi)業(yè)處理的狀況，可以準(zhǔn)確、快速地實(shí)現(xiàn)遙感影像解譯及定量化，提高林業(yè)調(diào)查效率和質(zhì)量，特別是復(fù)雜林地不可及區(qū)域數(shù)據(jù)的調(diào)查精度，具有不可忽視的價(jià)值和意義。

1 遙感數(shù)字圖像處理課程特點(diǎn)及現(xiàn)存問(wèn)題

遙感類課程一個(gè)共性特點(diǎn)是：專業(yè)性、實(shí)踐性極強(qiáng)，需要學(xué)生結(jié)合一定的專業(yè)背景進(jìn)行理論知識(shí)學(xué)習(xí)，如，陸地、海洋、大氣等不同遙感領(lǐng)域，理論及實(shí)踐均有很大差異。如我們林業(yè)院校，重點(diǎn)的理論基礎(chǔ)圍繞植被遙感開(kāi)展。遙感數(shù)字圖像處理課程以地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)等為背景[1]，涉及《遙感原理與應(yīng)用》《數(shù)字圖像處理》以及《高等數(shù)學(xué)》《線性代數(shù)》《概率論》等課程，屬于多學(xué)科交叉，任何一門學(xué)科的發(fā)展都有可能帶動(dòng)遙感圖像處理技術(shù)的發(fā)展[2]，因此，圖像處理技術(shù)的學(xué)習(xí)和講授，都需具備一定的創(chuàng)新意識(shí)。另外，該門課程是在對(duì)遙感基本概念了解的基礎(chǔ)上，進(jìn)行的更深層次的算法研究、數(shù)據(jù)挖掘，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遙感影像的定量化應(yīng)用。因此，如果單純地向?qū)W生傳授理論知識(shí)，學(xué)生對(duì)這些理論知識(shí)只能形成初步的感性認(rèn)識(shí)，對(duì)理論的理解和掌握并不透徹[3]，無(wú)法將其結(jié)合應(yīng)用到實(shí)際中。對(duì)于本科學(xué)生，我們要求不僅能夠?qū)λ惴ㄓ幸欢ǖ牧私?，重點(diǎn)是通過(guò)實(shí)踐進(jìn)行林業(yè)應(yīng)用以及基于算法的簡(jiǎn)單二次開(kāi)發(fā)。

但是，結(jié)合現(xiàn)有教學(xué)效果，目前遙感數(shù)字圖像處理課程還存在以下一些問(wèn)題。

1.1 學(xué)生理論學(xué)習(xí)興趣低

數(shù)字圖像處理課程算法多，理解起來(lái)難度較大，對(duì)算法講解部分學(xué)生的興趣相對(duì)較低；加之遙感領(lǐng)域豐富的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，僅學(xué)習(xí)算法理論很難與遙感影像結(jié)合并應(yīng)用。理論學(xué)習(xí)缺乏熱情，在實(shí)踐操作中不能融匯會(huì)貫通，理解上機(jī)操作的意義。

1.2 學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)淡薄

目前本科生主要是被動(dòng)接受教學(xué)內(nèi)容，對(duì)畢業(yè)后去向提前規(guī)劃較少，也較少有學(xué)生參與教師科研工作，因此，缺少自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，課堂上的主動(dòng)性低，缺少課前預(yù)習(xí)、課中互動(dòng)，對(duì)教師課堂上所講的理解不夠深刻，不能達(dá)到教師預(yù)期。自主學(xué)習(xí)是與傳統(tǒng)的接受學(xué)習(xí)相對(duì)應(yīng)的一種現(xiàn)代化學(xué)習(xí)方式[4]，如果不能提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，最終將導(dǎo)致學(xué)生工作中不能學(xué)以致用，科研中不能很好深入結(jié)合。

1.3 學(xué)生動(dòng)手能力較弱

一方面遙感類實(shí)踐課相對(duì)較少，學(xué)生對(duì)專業(yè)術(shù)語(yǔ)的理解不夠深刻，將算法與遙感應(yīng)用相結(jié)合需要較長(zhǎng)的消化時(shí)間；另一方面，本科生很少參與到教師的科研中，只學(xué)習(xí)了理論沒(méi)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不能形成遙感應(yīng)用基本常規(guī)處理方法思維，動(dòng)手能力普遍較弱。

這些問(wèn)題使得該門課程的講授效果不夠理想，學(xué)生畢業(yè)后在圖像處理方向的就業(yè)率也較低。

2 教學(xué)改革探討

結(jié)合遙感類課程的實(shí)際教學(xué)情況，當(dāng)務(wù)之急是如何激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的潛能，讓被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)習(xí)慣，從而讓遙感數(shù)字圖像處理這一高新技術(shù)的學(xué)習(xí)變得生動(dòng)有趣，更好地服務(wù)于民。激發(fā)自主學(xué)習(xí)潛能，重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的主人翁意識(shí)，讓其深刻理解到，遙感領(lǐng)域發(fā)展飛速且深?yuàn)W難測(cè)，不是僅靠教師一人的講授就可以完全掌握的新興技術(shù)，需要將現(xiàn)代化的教學(xué)方法[5]與遙感影像解譯實(shí)踐相結(jié)合[6]，每位學(xué)生均應(yīng)積極參與其中，與時(shí)俱進(jìn)，不斷領(lǐng)會(huì)和創(chuàng)新，才能夠達(dá)到學(xué)以致用的目的。

2.1 增加主題式討論教學(xué)環(huán)節(jié)

教師在課堂教學(xué)中，需要突破傳統(tǒng)“一人講，眾人聽(tīng)”的被動(dòng)局面，要將教師授課與啟發(fā)式討論相結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)每位學(xué)生的主動(dòng)性，增加主題式討論環(huán)節(jié)很有必要?？梢栽谥v授一段時(shí)間的理論知識(shí)后，增加一次主題式學(xué)習(xí)，學(xué)生自覺(jué)組隊(duì)，根據(jù)教師設(shè)置主題，進(jìn)行概念延展、文獻(xiàn)檢索、知識(shí)梳理等環(huán)節(jié)，增進(jìn)對(duì)主題內(nèi)容的深入理解；課堂上各小組間展開(kāi)討論，各抒己見(jiàn)，在爭(zhēng)論中強(qiáng)化遙感專業(yè)術(shù)語(yǔ)的理解及應(yīng)用。這種教學(xué)方式不僅對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)參與性強(qiáng)，對(duì)教師能力也是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如，主題的設(shè)置是否合適，基本理論課前是否已經(jīng)覆蓋，主題對(duì)整個(gè)課程學(xué)習(xí)是否有承前啟后的作用，學(xué)生在完成主題任務(wù)時(shí)是否能夠達(dá)到人人參與的目的等。

2.2 增加主題式訓(xùn)練教學(xué)環(huán)節(jié)

在課堂主題式討論的基礎(chǔ)上，對(duì)基本理論有了深入的了解，進(jìn)而組建科研小團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行主題式訓(xùn)練環(huán)節(jié)。將主題式討論的情境，利用遙感軟件嘗試進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，在此過(guò)程中，借助互聯(lián)網(wǎng)，不斷地查詢信息，強(qiáng)化理解，在不斷地失敗試驗(yàn)中，提煉出更有意義、更為有效的遙感圖像處理方法。盡管遙感類課程也開(kāi)設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程，但沒(méi)有學(xué)生主動(dòng)思考之后再進(jìn)行試驗(yàn)的效果好，因此主題式訓(xùn)練是對(duì)主題式討論有力的補(bǔ)充。

2.3 增進(jìn)學(xué)生主動(dòng)創(chuàng)新意識(shí)

遙感技術(shù)是前沿科技，應(yīng)該讓學(xué)生明白其時(shí)效的重要性，我國(guó)的航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異，需要更多有創(chuàng)新思維的人才加入其中推動(dòng)其不斷發(fā)展。因此，培養(yǎng)大學(xué)生的主動(dòng)創(chuàng)新意識(shí)是新形式下教師教學(xué)的重要使命之一。鼓勵(lì)和指導(dǎo)更多學(xué)生積極參加國(guó)家級(jí)（省級(jí)、校級(jí)）大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目是有效途徑之一。在完成項(xiàng)目的過(guò)程中，學(xué)生會(huì)涉及到查閱文獻(xiàn)撰寫項(xiàng)目申請(qǐng)書，根據(jù)進(jìn)度安排進(jìn)行分階段試驗(yàn)，控制經(jīng)費(fèi)使用，文章發(fā)表及結(jié)題材料準(zhǔn)備等一系列全新的問(wèn)題，不僅會(huì)培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作力、組織力、執(zhí)行力，也逐步培養(yǎng)了學(xué)生從文獻(xiàn)中學(xué)習(xí)創(chuàng)新思維，主動(dòng)培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力，形成遙感圖像處理類項(xiàng)目的基本處理思路，建立自信，課堂上能形成更好的良性互動(dòng)，促進(jìn)文化知識(shí)的學(xué)習(xí)。

3 結(jié)語(yǔ)

遙感類課程具有跨學(xué)科門類多、實(shí)踐應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此，學(xué)生不能僅依靠書本知識(shí)來(lái)學(xué)習(xí)，還要廣泛涉獵環(huán)境、地質(zhì)、海洋、大氣、測(cè)繪、農(nóng)林業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)，通過(guò)主題式教學(xué)環(huán)節(jié)，不斷地激發(fā)學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，更好地理解各知識(shí)點(diǎn)在實(shí)踐中的作用及如何應(yīng)用，并不斷增進(jìn)創(chuàng)新意識(shí)，在傳統(tǒng)方法上不斷試驗(yàn)新思路，找到解決問(wèn)題更快速、有效的辦法，讓遙感類課程的學(xué)習(xí)更有意義。

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