遥感课程论文范例6篇

遥感课程论文

遥感课程论文范文1

关键词:遥感 课程 基础理论 案例

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)02(b)-0144-02

遥感作为信息获取和更新的重要技术手段之一,已经在海洋、渔业、测绘和军事等许多领域得到了迅猛发展和广泛应用。上海海洋大学海洋技术专业培养目标是具备坚实的数理基础,掌握海洋科学的基本理论和基本知识,受到海洋信息探测与应用方面的基本训练,能在海洋信息技术、空间测量技术、遥感技术、地理信息系统技术及其相关领域从事科研、教学、管理及技术工作的高素质海洋科技人才。遥感是上海海洋大学海洋技术专业主要方向之一,而《遥感原理》是海洋技术专业遥感类基础课程。《遥感原理》课程涉及了大量的数学和物理知识,这些大量的数学和物理公式对相当一部分同学来讲枯燥、难懂,使同学们在课程学习过程中,缺乏对课程学习的兴趣。笔者结合教学过程中经验,针对相关问题,在此浅谈一下在该课程教学上的思考和实践。

1 关注遥感科学的最新进展

要让同学们喜欢遥感课程,首先要激发他们对课程的兴趣。现在的大学生有个性、有主见,接收新生事物快,是一个开放的群体。同学们普遍对所学学科的发展动态和发展前沿感兴趣,他们迫切希望知道所学课程对将来就业和相关课程进一步学习有什么作用。遥感知识更新很快,新理论、新方法和新研究领域不断地出现,遥感研究猛烈地冲击着各学科的前沿,这一特点正符合年轻大学生的好奇心[1]。

在教学过程中,在完成学生对遥感基本知识体系的构建的基础上,把遥感科学的最新进展的一些内容融到课程讲授内容中。例如:告诉同学们,近几十年来,欧美发达国家对资源与环境问题日益重视,而遥感信息技术已成为在国家层面上调查与获取环境资源基本数据,评估国家社会经济和生态环境可持续发展能力的有力工具。在美国、瑞典、澳大利亚、德国和日本等国家,几乎在所有较大规模的资源调查和开发规划中都利用遥感资料和常规资料相结合,提供综合分析数据供有关部门使用。我国已经成功发射了海洋卫星、气象卫星和资源卫星,初步显示了可为生态环境监测提供大量数据。同时,近十几年来在应用空间信息技术进行资源、环境的动态监测及可持续发展综合管理研究方面,也已经积累了大量数据信息和许多较为成熟的经验。遥感应用已从定性向定量发展。加强多源、多模态、多时相数据的融合和同化应用技术研究;注重高空间分辨率、高光谱分辨率和高时间分辨率及全天时、全天候和全频段的监测和研究;注重遥感数据真实性校验和地面定标技术研究;充分开发遥感数据资源,解决全球或区域性的环境和资源问题,为社会经济发展服务,是遥感发展的主要特点。通过国内外遥感现状的对比,使同学们认识到我们国家遥感的基础理论和技术在国际上的地位,以及我们在遥感的基础理论方面和发达国家的差距。这些遥感的基础理论也就是那些大量枯燥、难懂的数学和物理公式。这样既激发了同学们的争强好胜、不服输的天性,又让他们理解遥感基础理论在学科发展中的重要性,他们看到这些枯燥、难懂的数学和物理公式也就感到亲切了。同时,也明白了这些基础理论知识是他们将来遥感类课程进一步学习的基础。

2 引入最新的遥感案例

遥感具有比较明显的应用技术学科的特点,它把地学研究中的概念逻辑思维变成直观的、形象的空间模型,深化了人们对自然现象的认识,其涉及到的知识面十分广泛,如果面面俱到,势必导致走马观花。因此,遥感原理课程的授课过程主要讲授遥感的基本数学和物理原理,完成对基本知识体系的构建。通过教学内容的优化,使学生对遥感在整体把握的前提下,能够抓住重点,以点带面,引导学生自主学习其他知识。在讲授遥感在地学中的应用部分,适当介绍当前遥感在卫星研制、有效载荷、地面处理、应用研究和业务化监测等方面发展的最新案例。并且将原理、算法等注重数学物理基础知识等环节融合到每一部分的案例教学内容里,使学生在学习案例的过程中自然地掌握那些枯燥、难懂的物理原理和数学算法[2-3]。

例如:以近年来每年爆发的黄海绿潮遥感监测为案例,介绍了光学遥感和微波遥感不同的遥感技术对监测绿潮时空分布监测方法的差异。在此案例讲解过程中,介绍了TM/ETM+数据、MODIS各级数据产品和微波数据ENVISATASAR,针对每种遥感影像,分别介绍其传感器和成像的基本原理。从空间分辨率、波谱分辨率、辐射分辨率和时间分辨率4个方面重点讲解遥感图像的特征,并且结合黄海绿潮监测实例讲授光学遥感和微波遥感的不同物理原理。同时在案例讲解过程中,引申出藻类遥感数学反演算法,这些算法只讲述基本原理和思路,而具体推导过程,引导有兴趣的学生在课后通过文献阅读资料查找自行学习。

3 结语

遥感是一门理论和应用性均很强的学科。通过对《遥感原理》课程教学过程的改革,从教学情况看,教学效果良好,学生上课能够认真听讲,学习兴趣浓厚,能主动通过多种渠道搜集查阅所学资料。通过课程改革,使同学们既掌握了遥感基础理论,又学习了运用遥感数据进行分析的基本技能。这些措施的实施,提高了上海海洋大学海洋技术专业学生学习《遥感原理》课程的积极性,课程教学效果得到了明显改善。

参考文献

[1]顾祝军.“遥感原理与应用”课程教学改革初探[J].大学教育,2015(10):108-109.

遥感课程论文范文2

关键词:遥感地学;课程;教学方法

一、引言

遥感作为采集地球数据及变化信息的重要技术手段,广泛应用于土地管理、城市建设、林业、环境、农业等各个部门,各高校的GIS专业都将其作为重要的必修课列入了教学计划。遥感应用研究的基础是需要根据地学应用的目的来建立一定的遥感信息的处理和分析模型,获得能反映地球区域分异规律和地学发展过程的有效信息,而地学遥感就是遥感与地学各学科应用之间的一个接口,它既是遥感应用基础研究的重点,也是遥感技术发展的前沿。

《地学遥感》是遥感与地学交叉的边缘科学,是应用遥感的理论、方法和技术,应用遥感数据源,实现复杂地学问题的快捷、方便、省时和省力解决的一门课程。该课程是遥感科学与技术专业、地理信息系统专业等本科专业的一门重要专业课程。开设该课程的主要目的是巩固、深化学生遥感基础理论知识,学习掌握遥感地学分析的基本原理、方法及模型构建,学习遥感技术在各主要地学领域的应用方法,使学生从遥感的角度认识地理过程和规律。为了实现上述教学目的,对课程的教学方法与手段、实验环节及考核方式等都要进行积极的探索。

二、教学模式探讨

2.1教学方法

遥感技术是一门应用型技术,它所应用的领域众多,而且遥感的许多理论及知识在现实生活中可以找到与之相对应的现象与实例。《地学遥感》课程是在学习过遥感相关原理、方法等基础知识的基础上开设的,在基础理论知识这块主要以巩固和深化为主,因此在教学过程中不是简单的重复式教学,不能以灌输的方式再将学过的知识讲解一遍。教学中可以把经典理论知识与案例相融合,将有针对性的案例展示给学生,并采用问题驱动式教学,把案例中涉及的理论知识由浅入深、循序渐进的以问题形式引出,再由学生自行思考、讨论,利用所学基本理论对案例所呈现的现象和问题进行分析和解释,最后由教师对学生的回答给出解释和总结,从而达到巩固和加深基础理论知识的目的。因此在课程该部分内容的学习中,可根据教师或者学校其他研究团队在这些领域中的研究,加入一项专题地学分析学习,将实际的科研工作情况融入到课堂教学中,用实例让学生更直观深刻的理解在这些领域中,各种地学分析方法是如何应用的,应用后能够得到什么样的结果,这些结果有什么样的作用以及如何指导实际的工作。案例应用在授课当中所起的效果很明显,学生可以更好的理解所讲内容,并能和实际应用结合起来,相辅相成。

2.2实验环节

实验环节是对理论环节的检验和锻炼,也是教学过程中使学生真正掌握并较好运用所学知识的重要组成部分。实践教学是《地学遥感》课程的重要组成部分,对于整个课程内容的串联和实际应用起着至关重要的作用。目前实验课中普遍存在的问题是,教师发给学生实验指导书并讲解其操作方法,大多数学生并不清楚实验的原理及目的,只是依葫芦画瓢,按照实验指导书的步骤逐步操作完成。但完成实验后,却对所做实验及上机内容一知半解,甚至几日便丢到脑后。如此一来,实验课的意义不复存在。

因此,每个实验,以及实验当中每一个步骤,其原理是什么,该实验可以解决什么问题,实验当中的每个步骤有何作用,每个步骤是如何操作的,有没有其他的方法或步骤也可以解决相同的问题等等;这些是本课程的实验重点,务必让学生清楚并理解透彻。在此基础上,学生进一步进行实验操作,这样便可对所做实验形成一个清晰的概念,也可以更好地学会如何解决实际问题。

实验环节作为理论环节的补充,二者需紧密结合,环环相扣。实验项目的设置需与理论教学内容相对应,二者相辅相成。传统的课程实验是将实验割裂开来,针对不同章节的内容设置多个小实验、单独完成、单独撰写实验报告,这样的实验模式会使学生很难形成解决一个具体问题的整体思路,知识的连贯性不够,运用遥感知识解决问题的能力不能得到很好提升。因此该课程的实验应改变这种传统的独立小实验模式,将实践内容设计成一个完整的项目形式。所谓项目式就是由教师根据科研项目情r及数据可能的获取情况,确定相关选题,选题以能够包含主要的学习内容和知识点、执行一个完整的遥感数据分析流程、能够在有限时间内实现为原则。学生则分成多个小组,自由选择感兴趣的题目,小组成员共同讨论选题实现的思路和方法,通过分工合作完成实验内容,最后各自独立撰写一份完整的项目实验报告。这种实验方式能更多的调动学生参与的积极性,能在一定程度上提高学生分析问题、解决问题的能力,培养团结协作的意识,此外也能体现出知识的连贯性和实用性。

2.3多元化考核方式

考核是衡量学生对一门课程知识掌握情况的一种方法。然而,学生中平时不努力,考前临时突击的情况普遍存在,这与考核方式有较大的关系。有效的考核方式能够减少这种现象的存在。

首先,增加考核的内容,除了期末考试之外,平时成绩应占较大比重。本课程的平时成绩由出勤率、听讲、回答问题、分组演示、上机实习5个环节构成。其次,在期末考试中,重点考核学生对知识的理解,以及应用知识解决问题的能力,该部分题型占总分的80%。这样,学生只是临考前死记硬背是无法通过的,这也提升了学生上课听讲的专注度。

三、结语

本文根据《地学遥感》的课程特点,针对课程的教学内容、教学方法、时间环节及考核方式进行了探讨与总结,通过对教学方法的改进,加强实验环节和多元化考核方式等方面的探讨,为提高课程教学质量,培养实践型人才的教学改革提供了新思路。

参考文献:

[1]邓磊,赵文吉,胡德勇.遥感课程实践教学模式探索与教改实践[J].科技创新导报,2012(7):136-137.

[2]张飞,买买提.《遥感地学分析》精品课程教学改革探索[J].地理空间信息,2013,11(6):174-176.

遥感课程论文范文3

关键词:海洋灾害;遥感课程;改革研究

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)46-0067-02

遥感是现代空间信息学的核心技术之一,自20世纪80年代以来,我国各高等院校都相继开设了“遥感”方面的课程[1-2]。但现有的遥感教学存在的一些不足之处,如:(1)遥感技术的快速发展与教材更新缓慢的矛盾;(2)内容过深,与实际的生活接触有所差异;(3)遥感基本技能的培养与实践时间过少的矛盾;(4)专业素质的培养与传统的授课方式和考核方式的矛盾[3-5]。《遥感应用技术》是上海海洋大学空间信息与数字技术专业的专业必修课,其是一门理论与实践相结合且技术性很强的课程。本文结合上海海洋大学培养海洋类人才的目的,对遥感课程的教学改革进行了探讨。

一、“海洋灾害”案例驱动下的遥感课程教学改革的简介

现代海洋产业的发展离不开良好的海洋环境,良好海洋环境的维护离不开迅捷、快速准确的监测,遥感作为新兴的监测技术在海洋中将发挥重要作用[6]。而我国政府十分重视海洋观测技术的发展。在2010年两院院士大会上再次提出:“要大力发展空间和海洋科学技术,提高海洋探测及应用研究能力和海洋资源开发能力,使我国海洋技术水平进入世界前列。”

上海海洋大学的办学宗旨即与国家海洋发展的主战略衔接,为国家和区域海洋经济发展及产业需求提供技术支撑、人才服务等智力支持。设计“海洋灾害”案例驱动下的遥感课程教学改革,在学生掌握遥感技术的同时,提高学生海洋环境保护意识,增强学生的实际动手能力,锤炼学生解决实际海洋问题的能力。

二、“海洋灾害”案例驱动下的遥感课程教学改革的内容

“海洋灾害”案例驱动下的遥感课程教学改革主要是通过设计不同的海洋灾害案例(如风暴潮、海浪、海冰、赤潮、海啸以及溢油),将系统性和理论性较强的遥感基础理论融入到每个案例中,让学生在实际的海洋灾害案例中掌握系统的遥感基础理论知识。

1.“海洋灾害”遥感数据的收集。通过播放新闻报道或模拟的方式,让学生接触一场海洋灾害,以风暴潮为例,并告诉学生他们的任务是:对海洋灾害进行预测预报,做到防灾减灾的目的。在第一阶段,引导学生分析预测预报“海洋灾害”所需的数据。故此,引出遥感的基本概念、遥感系统的组成、遥感的主要类型以及遥感的主要特点等基础知识。

2.“海洋灾害”遥感数据的处理。面临收集到的海洋遥感数据,大多数初学者无从下手,也看不懂,其原因是不懂遥感数据的原理。在此,引入遥感的成像原理、电磁辐射与地物光谱特征,以及遥感图形的特征等概念。

学生们了解了遥感像素的实际意义的同时,主要培养学生的空间意识。因此加入数字图像的校正等实际操作内容,理论与实际操作相结合,边操作边讲解何为辐射校正、几何校正、图像增强以及多源信息复合等知识。

3.“海洋灾害”遥感数据的判读。以风暴潮为例,风暴潮是指由强风或气压骤变等强烈的天气系统影响而引起的海面异常升降现象。通过两景不同时段的遥感影像的判读,提取海面的异常变化,是通过遥感方式监测风暴潮的主要手段,而此时就要熟悉遥感影像的判读。为了很好地判读影像,需要对影像做一系列的处理,包括对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换等,同时对遥感图像的解译方法和过程也要熟悉掌握。

4.“海洋灾害”遥感数据的可视化。通过三维绘制引擎、地形的识别技术、场景的显示等技术,实现海洋灾害的再现。在此作为知识的扩充,讲解遥感在与其他数据(如DEM数据)融合,以及后期制图和可视化显示等知识。

三、“海冰”灾害监测案例驱动下的遥感教学示例

以“海冰”灾害监测为例,在结束的遥感教学中,对案例驱动的教学方式进行了实验。

海冰灾害主要发生在渤海和黄海北部和辽东半岛沿岸海域。海冰的主要危害上威胁船舶和海上构筑物的安全,影响渔业和航运等。2001年2月,渤海出现近20年来最严重的海冰,辽东湾最大冰厚60m,辽东湾北部港口基本处于封港状态,秦皇岛海域航标受损,40多艘船舶被困,航运中断,天津港船舶进出困难,渤海海上石油平台受到流冰严重威胁。现以渤海湾海冰预警预报为例,实现遥感的知识讲授,整体流程如图1所示。

在“海冰”监测数据需求分析阶段,通过分析渤海湾的“海冰监测”要求,分析所需数据,主要包括MODIS数据、Landsat数据、SAR数据、微波散射数据等。故此,为学生解惑,不同遥感平台、不同的探测手段等,同时,掌握遥感的基本概念、遥感系统的组成、遥感的主要类型以及遥感的主要特点等基础知识。为了实施后期操作,主要提供了同一地区三个不同时间段的数据(免费数据),如图2所示,由此可以清晰地看出该地区的海冰覆盖。

在数据的预处理阶段,主要是上面三景数据进行预处理。此时结合操作软件ENVI,讲解坐标系的定义、图像的几何纠正、图像的剪裁等。但是为了更好地理解这些操作的目的及原理,需要学生掌握遥感的成像原理、地物光谱特征和大气对辐射的影响等。

在数据的特征提取阶段,为了更好地监测海冰的边界等信息,需要对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换等。同样结合ENVI操作,在学习理论知识的同时,熟练其操作工程。最后根据不同的要求,对监测结果以出图或报表的形式数据。

四、结语

“海洋灾害”案例驱动下的遥感课程教学改革,使得遥感教学从以理论教学为主的传统遥感教学模式中摆脱出来,激发学生的学习兴趣,进而激发他们学习的主动性和创造性;通过实际海洋灾害案例的设计,培养学生海洋意识,从根本上提高教学质量,全面培养学生的实际应用能力和解决海洋问题的能力。

参考文献:

[1]白淑英,沈润平,王莉,等.遥感科学与技术专业综合实习教学环节改革[J].中国科教创新导刊,2009,(26):174.

[2]陈述彭,赵英时.遥感地学分析[M].北京:测绘科学出版社,1989.

[3]张飞,买买提・沙吾提,丁建丽.《遥感概论》精品课程的“教学与科研互动模式”探索[J].科技创新导报,2011,(3):174-174.

[4]熊勤学,朱建强,尚正春.遥感与信息技术探究型自主学习网站设计与开发[J].安徽农业科学,2010,38(22):12255-12256.

遥感课程论文范文4

【关键词】遥感数字图像处理 团队合作 问题导向 地理信息科学

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)10-0016-02

一、课程特点和教学现状

1998年教育部新增地理信息系统(GIS)本科专业后,我国GIS教育发展形势空前活跃。目前,国内已有近200所高校开设了地理信息系统专业,逐步形成了比较稳定的GIS专业课程体系与课程设置方案(石永明,2011)。其中,遥感系列课程(遥感物理与技术、遥感数字图像处理、遥感地学分析与应用)成为GIS专业课程体系中的重要模块。充分利用各种图像处理算法从遥感数据中获取各种生物物理参数和土地覆被/利用信息,可以为自然和人文生态系统的空间分布式模型提供输入参数,在遥感技术应用中占有十分重要的地位。

《遥感数字图像处理》是一门系统研究遥感图像理论、技术和应用的课程(路元刚,2012), 它是遥感科学技术和地理信息系统等专业本科生的专业课(朱洪锦,2012;宋怀波,2014)。数字图像处理技术的迅速发展使其分支几乎扩展到农业信息科学的全部领域,该课程强调实践性,实践教学是创新人才培养中的重要环节,对于培养学生专业技能和理论实践结合能力、激发学生的创新思维和探索精神、提升科研能力,有着重要意义。因此,只有通过适时安排实验课,才能收到最佳的教学效果。目前,国内高校中该课程一般都安排有12个学时以上的实验。新疆农业大学GIS专业的《遥感数字图像处理》课程于2009年开设,教学过程中重视实践教学环节,安排有20-24学时的上机实验,按照教育部对实验课的要求,实验类型主要为验证性和综合性。虽然现有的实践教学内容不断丰富,但仍以教师为主导,学生的学习兴趣没有被完全调动,主动思考的意识尚有待提高。而现代教学模式强调学生的主观能动性,教学要以学生为中心,使学生处于主动的地位。因此,如何更好地激发学生学习遥感图像处理的兴趣、鼓励学生自主学习理论知识并培养动手能力是在本课程课堂实践环节中最重要的目标之一。笔者所在的新疆农业大学GIS教研室的教师通过多年的课程实践教学积累了一些经验,并在实践中取得了很好的效果(朱磊,2014),需及时地进行系统地梳理和总结,尽快建立起一套符合农业类院校遥感图像处理的课堂实践教学模式,以规范和完善课程实践教学的内容并推动授课模式的改革,有助于提高GIS专业学生的遥感图像处理的实践能力。综上所述,本研究拟将“研究型教学模式”和“问题导向型教学模式”引入到课程的课堂实践环节中,构建以学生为主导的实践体系,使学生了解和掌握了图像处理的主要内容和方法,培养学生团结协作和创新思维能力,为今后深入学习专业课程和高质量完成毕业论文奠定基础。

二、实践教学内容调整

1.调整课时安排

《遥感数字图像处理》课程强调学生的实践动手能力,因而实践教学在整个教学过程中占据重要地位。新疆农业大学自2009年开设“遥感数字图像处理”课程以来,课程总学时为50-52学时,其中实践教学课程始终保持在20学时至24学时之间,占课程总课时量的近50%,高于其它同类高校约33%的平均比例(黄秋燕,2008)。较高的实践教学课时,保证了学生能够接触到大量的综合性实验,并有足够的时间能在教师指导的状态下熟悉和掌握实践技能,这对他们提高动手能力、积累实战经验大有益处。全部课程共十章,除第一章绪论外,其余各章均安排有2-4学时的课堂实习。

2.补充教学材料

《遥感数字图像处理》课程相关教材较多,我们选用的是韦玉春等主编的、科学出版社出版的《遥感数字图像处理教程》(韦玉春,2007)。该教材结构设置合理,对遥感数字图像处理的基本概念和常用方法进行了系统的讲解。但限于篇幅,教材中对涉及到的其它遥感领域的一些定义、算法和思路仅做了概述,因此向学生推荐了多本辅助教材,如:赵英时主编的《遥感应用分析原理与方法》(赵英时,2003)和戴昌达等主编的《遥感图像应用处理与分析》(戴昌达,2004)等。另外,鉴于教材中部分内容的时效性,不能够反映最新的研究动态,而这部分内容恰恰是教材中最能够引发学生学习兴趣的部分。因此,我们鼓励学生自行检索并下载阅读近1-3年相关领域的文献,并推荐有能力的同学阅读英文文献。同时,引导学生充分利用网络资源,主动查阅资料,不断更新知识库、扩展知识面。

3.推进学科交织

遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)构成了“3S”综合应用体系,遥感作为该系统最重要的数据源,与其他学科结合紧密。学生已初步具备了GIS和GPS的基本知识和操作技能。因此,教师适时地运用视频、图片等多媒体方式将“3S”实际应用的案例穿插在理论讲授过程中,让学生了解遥感图像处理在整个“3S”应用体系中的作用和技术要求,以及RS如何与GIS和GPS衔接与集成。此外,积极引导学会学生触类旁通、举一反三,不仅要知道怎么做,而且知道为什么做,同样的方法还能够解决什么问题,碰到类似的问题时自己是否能够独立解决等等,这对学生日后面对实际工作、解决实际问题具有极大的帮助。

三、实践教学方法改革

1.构建任务导向式的实践教学模式

根据实践教学方案,各主要章节理论知识讲授完毕后,均安排相关内容进行上机实验。课堂实验选题设计为学生在未来的专业领域可能遇的“真实世界”的现实的问题,没有固定的解决方法和过程。整个过程以自主探究和小组写作为主,减少教师的“灌输式”讲述。在每一个任务完成和每个课程单元结束时进行自我评价和小组评价,并定期进行总结。如:第八章图像分割上机实验题目为“运用空间建模手段,提取给定影像上的植被信息,非植被区域保留原始影像”。通过完成该任务,学生可以复习、巩固以下知识点和技能点:(1)归一化植被的概念、作用和计算步骤,不同取值的指示意义;(2)如何为植被区域赋常量值,非植被区域保留原始影像;(3)借助专业图像处理软件ERDAS IMAGINE的空间建模平台,构建针对本任务的模型。上机实验中任务的设计对教学效果极其重要,应全面考虑学生对理论知识的掌握程度,并要求教师对重要知识点的提炼和融合,力求让学生通过完成一个课堂任务来增强对理论知识的理性认识,更重要的是培养学生分析问题、解决问题的能力。

2.培养学生团队合作意识和能力

实践教学活动在我校综合实验楼GIS机房中进行,作者本学期所带的GIS132班共计29人,按照自愿结合的原则,分为10个小组(除第十组为2人外,各小组均为3人)。同一小组的同学座位相邻,便于交流。每人一台计算机,保证操作的独立性。

首先用很短的时间对已学的相关知识进行简要的复习,让学生较快地进入到学习新知识的氛围中来,并让学生了解到本节课实践内容与复习内容的相关性,为之后学生自主探究及实践做铺垫。

之后教师课堂任务,学生以小组为单位开展实践。由于最终的考核是以小组为单位,所以组内的每位成员都需按时完成任务,且保证质量,小组内部就会产生一种你追我赶的学习状态,每个学生都不想因为自己的落后而影响整个小组。从而在小组内自发形成“快带慢、快帮慢”的学习模式。此外,在任务完成质量同等的前提下,教师将对先完成任务的小组给出较高的分数,各小组间也形成了竞争模式。先完成的小组可以帮助进度较慢的小组,这种帮助其他同学完成任务的过程也会让先完成的同学获得成功的体验,形成“任务一出,大家争相完成”的学习氛围。

3.改革学习考核评价方法

本研究运用上述授课形式,对GIS132班进行了教学模式改革的尝试,学期末通过对学生进行的调查问卷,获取了学生对知识掌握的情况及对该授课方式的意见和建议。最终,综合学期考勤记录、学生课堂表现记录和期末调查问卷,得到课堂实践教学模式改革的整体效果评价,结果显示:(1)学生出勤率较高,完成作业情况较好,课程学习的积极性较高:全班共计29人,本课程包含13个教学周,总计旷到1人次、请假2人次、迟到5人次;课后书面作业5次,总计4人次未按时提交,作业正确率较高。(2)学生对知识点的掌握更为牢固,调查问卷显示90%以上的学生认为通过本学期的学习,掌握了遥感数字图像处理的主要步骤和方法,了解了实际应用的领域。(3)课堂实践教学模式取得了较好的效果,全班认为“问题导向型模式”和“小组协作型模式”有助于课堂理论知识的巩固和实践操作技能的提高的比例达到100%。

四、结语

《遥感数字图像处理》课程是地理信息科学专业本科生的专业必修课,在整个课程体系中占有重要地位。该课程在理论和方法的课堂教学之外更加强调学生的实践能力,因此该课程的课堂实践教学显得尤为重要。本研究探索性地将“研究型教学模式”和“问题导向型教学模式”引入到课程的课堂实践环节中,构建了以学生为主导的实践体系,同时编制《遥感数字图像处理实验手册》。该教学模式在提高学生学习主动性和创造性及培养团队意识等方面取得了较好的效果,。今后的教学改革中,如能将该模式与翻转课堂等其它先进的教学模式进行合理地组合,将开创《遥感数字图像处理》课程课堂实践教学的新模式,进一步提高学生自主学习的效率,并有助于探索出一套适合GIS本科生实践技能和创新能力培养的开放式的综合教学体系。

参考文献:

[1]石永明, 田永中. 地理信息系统实验课程教学探讨[J]. 实验室科学, 2011, 14(1): 26-29.

[2]朱磊. 浅析地理信息系统专业本科生创新能力的培养[J]. 2014, 4: 154-155.

[3]路元刚. 《数字图像处理》课程的教学探讨与实践[J]. 江苏教育学院学报(自然科学), 2012, 28 (5) : 32-33.

[4]朱洪锦, 范洪辉, 叶飞跃, 等.《数字图像处理技术》课程的教学改革探索[J]. 吉林化工学院学报, 2012, 29 (12): 24-27.

[5]宋怀波, 何东健, 龙燕, 等. 农业院校《数字图像处理》课程教学改革与实践[J]. 教改研究, 2014, 70: 10-12.

[6]黄秋燕. GIS专业遥感概论课程实验教学改革探索[J]. 科技信息, 2008(27): 352-353.

[7]韦玉春. 遥感数字图像处理教程[M]. 科学出版社, 2007.

[8]赵英时. 遥感应用分析原理与方法[M]. 科学出版社, 2003.

[9]戴昌达, 姜小光, 唐玲莉. 遥感图像应用处理与分析[M]. 清华大学出版社, 2004.

遥感课程论文范文5

遥感是湖北大学地理科学、资源环境与城乡规划专业的必修课,通过近几年的本科及研究生教学实践及学术反馈意见,发现学生对于遥感在本专业的应用认识不足,突出表现在对于解决实际问题存在困难,无从下手。主要存在如下原因:

1.1 学生基础知识背景不一致

湖北大学地理科学专业、城乡规划专业有悠久历史,但是本科专业招收学生不分文理科,每个学生基础不同,而遥感导论采用的教材是梅安新的《遥感导论》[1],内容以理工为基础设定的,着重于遥感基本原理和方法的介绍,文科背景的学生对于遥感原理中涉及的数学和物理知识基础薄弱,在学习过程中存在困难。

1.2 其它课程不能有效衔接密切

遥感在多个行业学科中都有较广泛的应用,如地质、水文、植被、土壤等方面,学生提前具备这些相关知识对于了解遥感的应用非常重要。但在很多教学计划中将遥感设置为早期专业基础课,而其它相关课程要么同时开设,要么安排得更晚,这种时间安排上的错位,导致学生无法理解遥感的具体应用,加上对理论知识无法深入领会,导致学习遥感课程缺乏兴趣,教学达不到效果。

1.3 课程实践安排不够多

目前的遥感课程设置仍主要以基本原理理解为主[2,3],教材中对实际应用方面缺乏具体指导,导致大部分学生无法将理论与实践衔接,从而在实际问题解决上存在困难,难以培养学生对遥感的认知和动手能力。

1.4 实践教学无法与专业挂钩

学院专业任课老师主要是地理信息系统专业背景,缺乏地理科学实际应用项目的支撑[4],无法从专业角度上给予更加生动丰富的例子进行说明遥感的重要性。从目前教育现状来看,高校遥感老师对各行业的应用知识体系并不完备,要清楚介绍遥感在其它学科中的具体应用,是存在难度的。

1.5 教学方式互动性不足

教学中主要以教师讲授为主,虽然配合使用了多媒体教学[5],但缺乏相关学科的融会贯通和实际项目的操作,并缺乏学生的主动参与过程,导致多数学生认为该专业较难,学习兴趣和积极性不高。从而在衔接研究生课程阶段,无法正常使用遥感、GIS工具,动手能力不强,不足以支撑自主创新性研究,不利于科研人才培养。

2 实践教学改革的基本内容与途径

根据目前教学中存在的问题,结合遥感和地理科学专业的特点,提出了一系列的教学改革方法:

2.1 构建以学生为本的遥感教学体系

遥感原理中大量的数学、物理基础对于文科学生是相当困难的。课堂教学中,学生无法在短时间内迅速掌握所有的数学及物理基础[6],因此针对文理学生兼有情况,简化遥感基础的描述,规避大量数学、物理公式,把主要精力放在重点上,让学生通过实践操作体会遥感原理。在实践操作中,适时补充说明原理及用途,结合软件教学,说明书中的知识难点。

2.2 构建实践型学习的遥感实践课程

实践课程重点是对遥感图像进行基本处理,结合书本重点,让学生熟练掌握基本操作,主要内容包括数据前期处理、数据图像处理、影像分类。加大实践课程的比重,规避大量文字及语言、公式的学习过程,能在较短时间让学生理解遥感课程的内容。

2.3 拓展学生思维,增强空间科学相关的理解

地理科学及城乡规划专业是认知性和实践性都非常强的专业。地理概念和地理要素的理解对学生的抽象思维和认知能力要求较高,传统的理论知识讲授方式都难以真实、形象的展现在学生面前,因而使教学效果受到一定程度的影响。目前地理科学课程教学的实践机会不多,难以经常性的外出认知真实的地理要素。结合GIS和三维遥感技术[7-8],利用arcgis软件,实现三维,从三维角度,提高学生兴趣,让学生从现实角度理解遥感和GIS空间科学专业。

2.4 丰富完善互动式教学手段

教学手段的丰富能够提升学生的兴趣。实际教学中,结合学生感兴趣区域,引导学生掌握不同遥感数据类型,查阅资料及掌握网上数据下载方式,如自己的家乡为分析区,从数据理解到处理及应用,逐步完成遥感教学课程内容。引导学生在课堂外通过多种途径,查阅参考资料,培养学生自主学习的能动性,调动学习的积极性,拓宽学生的知识面,提高综合素质。

2.5 结合丰富的实际项目,提高学生的综合能力

笔者所在的资源环境学院能有机会参加自然地理及城乡规划相关项目,因此结合实际项目经验,分专业进行综合操作:

(1)地理科学专业,更加关注自然环境、生态环境,因此实习中侧重对地物的理解,例如植被类型图的制作,水系图的制作等应用。通过这个过程,使学生对遥感图像的前期数据准备、数据几何纠正,影像分类过程有较好理解。

(2)城乡规划专业,更加关注土地利用现状和城市格局变化。因此在实习中,为加强对规划相关内容的理解,如要求其土地利用现状图的制作,结合GIS统计各项土地利用情况及现状分析;或者以某项目布局进行设计,结合高分遥感影像和GIS,完成功能布局以及一些统计量,或对城市景观格局变化结合遥感高分影像及分析数据进行总结。

3 教改效果分析

近学期年来,通过一系列的遥感实践教学探索,已取得了一些阶段性成果,主要表现在:

(1)学生已经能够独立解决一些跟遥感相结合的专业操作,提高了动手能力及解决问题的能力,为他们今后的工作打下坚实的基础。

(2)有一部分学生对遥感产生了浓厚的兴趣,在研究生期间选择以此为研究方向进行继续攻读地理/规划方面的研究生。

遥感课程论文范文6

关键词:植物营养诊断与施肥;教学改革;教学效果

中图分类号G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)13-0160-03

《植物营养诊断与施肥》是高校农业资源与环境系本科生的专业基础课程,是评价、诊断和指导作物施肥的一门综合课程,也是实施科学施肥的主要理论依据,它包括作物缺素症状诊断、土壤诊断、根外诊断、代谢诊断、物理化学诊断等[1]。近年来,随着黑龙江省农垦总局各农场测土配方施肥项目的发展,植物营养诊断技术也获得了快速发展,利用植物营养诊断进行科学施肥,已经在水稻、玉米、大豆和马铃薯等主要农作物得到了广泛应用,不仅增加了作物单产,而且减少了化肥的投入量,使农户获得了可观的经济效益,也降低了化肥对环境的污染[2-3]。植物营养诊断与施肥课程是以植物营养学和作物施肥原理与技术课程中演变而来的,逐渐发展成为一门综合性、系统性、实用性的课程,其影响渗透到包括遥感技术、植物生理、植物病理、分子生物学、水土保持等多个学科领域,成为当前农业生产中必不可少的组成部分[4]。

遥感技术首先是在军事上发展起来的,随着科学技术水平的进步,遥感技术得到了快速的发展,各领域的科学家开始着手研究遥感技术,使遥感技术的应用领域也越来越广泛和深入。遥感技术与农业科学有关的领域主要有:大田作物航拍遥感诊断施肥、大田作物的遥感测产与长势监测、遥感解析土壤类型分布、农业资源调查与评价、植物保护中某些病虫害调查与监测等。近年来,通过卫星对农作物拍摄遥感图像进行诊断施肥工作已取得了较好的成绩,遥感图像可以反应植物养分状况、土壤类型分布、田间长势、作物分布,提供农作物施肥表征和土地的利用现状,为农业部门统计作物布局提供可靠的参考资料,达到作物高产优质和生态安全的目的。

遥感技术已经从传统的专业化技能逐渐向多元化多方面进行发展,从当前社会的发展与对人才的需求角度出发,借助课程改革对农业遥感技术在植物营养诊断与施肥课程在教育教学、社会实践和科研创新三方面的有机结合,充实课程的内容,增加课程的实用性和学生学习的兴趣,使学生在学习过程中从理论、实践操作和科研的角度,对遥感技术有充分的认识,能够在实践中应用遥感技术的方法、手段和思路去分析并解决植物营养诊断与施肥方面问题的能力[5]。本文旨在探讨农业遥感技术在植物营养诊断与施肥课程建设中,如何更好地完成教育教学、社会实践和科研创新三位一体的角色,增加教学环节的实用性,拓展学生的视野,增强科研创新的能力。

1 课程教学改革的必要性

《植物营养诊断与施肥》课程是以植物营养学和作物施肥原理与技术为基本出发点,结合农业生产实际形成的一门综合性课程,通过判明作物的营养丰缺状况,分析导致植物营养丰缺的原因,提出有效的施肥方案。显然,植物营养诊断不仅是科学施肥的基本依据和技术保障,同时也是植物营养和作物施肥原理与技术理论服务于农业生产实际最实质性的内容。植物营养诊断是手段,合理施肥是途径,高效、低耗、高产和优质是目的。《植物营养诊断与施肥》课程与农业生产紧密相关,对于研究农作物的生长规律、养分利用效率及解决我国的粮食问题有着重要的意义。然而,随着社会科技的不断发展以及农业课程教学改革的深入,农业类高等院校需要培养出更多具有创新开拓精神的实用型的高级人才,这就必须在相关课程的教学改革方面进行广泛的探索和与深入的实践。为了提高该门课程的教学效果及教学质量,增强学生利用植物营养诊断原理及理论解决生产实际的能力,笔者对“者对在相关课程的教学改革方面进行广泛的探索和与教学方法和实验课实践教学等进行一系列的改革与探索,在实施教改项目的过程中按照社会发展、科技进步等客观要求,兼顾本课程所涉及农学类专业的专业课程安排,充分发挥该课程在农学类各专业建设与发展中的重要作用,立足于学以致用,为农业经济发展服务,以达到更好的教学效果[6]。

2 农业遥感技术在课程建设与学生培养的切合点

2.1 高科技融入植物营养诊断与施肥课程的教学过程 随着遥感技术的发展以及遥感技术与农业的紧密结合,对农业资源与环境专业学生培养提出了新的要求,培养高素质的创新人才是时代赋予高等学校的使命,也是高校实施素质教育的根本途径。而建立高素质的创新型人才培养模式需要建立完善的、适合的创新课程教学体系。在植物营养诊断与施肥课程教学过程中,引入遥感学科知识以及植物营养学在遥感学科上的应用。例如:植株各器官营养状况的改变直接影响着作物的冠层颜色和叶片透光率,缺氮植株叶片颜色变浅,透光率增加,冠层颜色偏黄绿色,而植物冠层颜色状况通常情况下都与叶片叶绿素含量呈正相关关系,其含量的变化影响了叶片冠层的光吸收和反射强度,由于叶绿素对可见光的有效吸收,在可见光波段冠层的光反射随着植株缺氮状况的增加而增强,接收装置接收到反射光,经处理即可形成遥感图像,通过遥感图像的解译即可诊断出植物缺素的症状,可见农业遥感技术直观和方便,广大农业科技工作者在电脑前即可诊断出作物的田间长势。因此,植物营养诊断与遥感技术在专业技术领域有很多相重叠的理论知识,为农业遥感技术更好的融入植物营养诊断与施肥课程奠定基础,使学生及时掌握农业遥感学科发展的新方向,形成人才培养的创新性与遥感课程教学的相互支撑。

2.2 社会需求多是促进遥感技术与课程建设的切入点 多学科日新月异的交叉发展,不断加强各学科在多领域的融合,遥感技术作为一门专业性较强的课程,其应用领域也越来越广泛和深入[7]。遥感技术已经从专一的技术服务逐渐走进社会化的发展中,因此借助课程改革对遥感课程在教育教学、社会实践和科研创新三方面的有机结合。教师在教授过程中,使学生从基础理论、动手能力和科研创新的角度,对遥感技术理论有充分的了解和思考,令学生能够掌握应用遥感技术的手段和方法,具有解决植物营养缺失问题的能力。如果该改革应用得当,必然为黑龙江的农业生产实践开辟一条新的道路。现阶段,许多国家将植物营养诊断作为农业生产现代化的重要手段广泛地应用于各种农作物中,已取得了较好的效果。依靠遥感技术的理论,应用计算机处理遥感图像、解译数据与植物生长的各种参数相结合,制定具体的施肥方案,为诊断的准确性与预测预报打下坚实基础;在欧美等一些发达国家有专门进行营养诊断的职能机构,现已发展到商品生产的应用阶段,这些成果的推广以及机构的运行均需要农业遥感专业技术方面的人才,大多学校一般只开设植物营养诊断与施肥课程,而对遥感技术课程一般只对专业性较强的专业开设。因此,把满足社会对专业性人才的需求作为促进植物营养诊断课程建设的切入点,更好地将农业遥感技术融入该课程体系做出贡献[8]。

2.3 科研、教学与实践在课程改革中有机结合 高等学校对本科生科研素质的培养不够重视,科研意识薄弱,实践能力欠缺,不能适应时代的发展要求,所以科研、教学与实践的有机结合是植物营养诊断与施肥课程建设中重要的环节。科研是教学的基础,教学是科研成果的传播途径,实践是检验科研和教学的方法和手段。对高等学校教师而言,只懂得教育教学显然远远不够,尤其对于讲授自然科学课程的教师而言,只教学不做科研,教学内容陈旧,课堂信息量不足,导致教学质量难以提高。实践和科研经验的积累,有助于教师教学能力的提高,提高课堂的教学效果,增加学生对本课程的兴趣,如将基于遥感的植物营养诊断与施肥研究,基于遥感的土壤养分盐碱地的空间变异特征,基于遥感的土壤养分估测,基于遥感的作物产量评估等科研成果融入教学内容,使课堂教学信息更加丰富,课堂气氛更加活跃,增强学生对知识的掌握程度。

相对而言,教育教学要比科研要容易一些,但是没有科研过程的钻研和付出注定没有教学的精彩。如将黑龙江省黑土分布、各农场不同植株养分的遥感图像引入课堂教学中,用远红外及卫星影像分析黑龙江农垦各农场地表温度和土壤湿度的研究引入到热红外遥感教学,这些科研项目使学生能深切感受到理论知识就在我们身边。而这些知识如果没有教育教学、科研创新和社会实践三位一体的指导,无法凭空想象,学生很难理解,直接影响高校人才培养目标的实现。

完善社会实践教学环节,积极与本专业相关的企业及实习基地联系,走农场进基层,让学生一见到农作物首先诊断农作物缺素症状,告诉该地块农户应多施哪些肥料可高产,使学生更多的接触农业生产第一线的人员,提高学生的实践能力,从而使学生在课程学习中了解现代化农垦的栽培制度和先进的管理经验,为今后走入社会打下坚实基础,真正使学生在校学习期间实现“城市白领”到“合格农民”的转变。当然,任何一门学科的起步与发展都不是一日之功,需要有长远的规划和循序渐进的过程,只有这一过程日趋完善,改革后的课程体系才能为地区经济发展和社会繁荣培养更多优秀的人才。

3 结语

随着科学技术水平的不断提升,植物营养诊断与施肥技术也得到了快速发展。农业遥感课程作为植物诊断与施肥课程建设的一部分,在教学和实践过程中将农业遥感技术融入该课程体系中,从教育教学、科研创新和社会实践三位一体有机结合的途径去努力,必然在校院和植物营养诊断与施肥学科建设打好良好的基础,在专业拓展和专业发展中,取得稳步增长,增加同学们接触生产第一线的机会,增加实践单位对本校植物营养诊断与施肥课程的了解,增加同学们就业的方向,不断革新教育模式,为学生营造良好的学习和实践氛围,激发学生学习热情,提升学生实践动手能力,加深学生对课程的熟悉程度,使学生真正喜欢植物营养诊断课程,提升学生自主学习能力和探究学习的能力。只有这样,才能为高校农业资源与环境专业的持续发展和植物营养学科建设思路的拓展提供有效的支撑,也为黑龙江垦区培养农业遥感技术层面的专业人才作出应有的贡献。

参考文献

[1]周建,王旭.植物营养诊断研究进展及在我国经济植物中的应用[J].安徽农业科学,2005,33(12):2400- 2401.

[2]张明聪,孙文相,罗翔宇,等.启动氮加追氮对大豆钾素积累分配规律的影响[J].大豆科学,2013,32(5):665-669.

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[4]吉雪花,庞胜群,郑群.园艺植物营养诊断课程建设途径[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2005,1:41-42.

[5]任涛,谭启玲.植物营养研究方法课程教学实践探讨[J].安徽农业科学,2011,39(13):8167-8169.

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