廖文峰 張敬泉 劉大利 劉仁釗 廖文婷
摘要:《遙感技術(shù)與應(yīng)用》是高職學(xué)院測繪地理類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,本人在教學(xué)實(shí)踐中從教材的調(diào)整與組合,教學(xué)內(nèi)容的選取,多種教學(xué)方法的聯(lián)合應(yīng)用,以及一些教學(xué)方式方法進(jìn)行改革,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,以期能為相關(guān)院校的《遙感技術(shù)與應(yīng)用》教學(xué)提供參考。
關(guān)鍵詞:遙感課程;高職學(xué)院;教學(xué)改革;學(xué)習(xí)效果
中圖分類號:G64文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2012)30-7260-03
遙感是現(xiàn)代地理空間信息科學(xué)的核心技術(shù)之一,其作為信息采集與信息更新最重要的技術(shù)手段 ,已經(jīng)應(yīng)用于社會的各個部門以及經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的很多行業(yè)之中,并在新興的全球性的“數(shù)字地球”計劃中占有重要的地位。加強(qiáng)遙感技術(shù)與應(yīng)用教學(xué) ,提高學(xué)生遙感技術(shù)應(yīng)用水平,是測繪學(xué)科教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。針對這個教學(xué)目的,結(jié)合我校地學(xué)類專業(yè)學(xué)生的具體情況,通過幾年的教學(xué)實(shí)踐探索 ,我們在以下幾方面進(jìn)行了教學(xué)實(shí)驗(yàn) ,并取得了初步的效果。
1 教材分析選擇:多種教材的結(jié)合
遙感技術(shù)及應(yīng)用是我們的專業(yè)基礎(chǔ)課,與本科學(xué)生相比,他們的就業(yè)方向?qū)碚摰膶W(xué)習(xí)要求較低,學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)是實(shí)際技能的培養(yǎng)與掌握及應(yīng)用。針對學(xué)生的具體情況與《遙感技術(shù)及應(yīng)用》課程的特點(diǎn),我們的教學(xué)目標(biāo)是通過基本的理論教學(xué),使學(xué)生掌握基本的遙感原理、遙感圖像處理的基本方法、遙感解譯的基本方法及其在測繪、地理、土地、地質(zhì)和農(nóng)業(yè)、交通等領(lǐng)域的具體應(yīng)用,通過初步的上機(jī)實(shí)習(xí),使學(xué)生掌握遙感數(shù)字圖像處理軟件的基本功能操作并能夠完成簡單的基本應(yīng)用。
本課程以前一直使用《遙感概論》作為遙感技術(shù)及應(yīng)用課程的教材,這部教材的特點(diǎn)是:內(nèi)容層次安排合理,概念清晰易懂,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以目視解譯為基礎(chǔ),易于開展,但是,部分內(nèi)容老化,跟不上遙感技術(shù)的發(fā)展;而《遙感導(dǎo)論》是教育部面向2l世紀(jì)課程教材.內(nèi)容豐富,涉及技術(shù)原理較多,對于初次接觸遙感的高職生而言,有些內(nèi)容顯得過深,為此,在教學(xué)過程中適當(dāng)引用《遙感概論》的部分內(nèi)容,作為學(xué)生入門的內(nèi)容,從地物反射波譜特征入手,逐步開展遙感目視解譯,地物判讀標(biāo)志的建立,在此基礎(chǔ)上再結(jié)合《遙感導(dǎo)論》的相關(guān)內(nèi)容,這樣既可保證學(xué)生對遙感有全面的掌握,又可在需要加強(qiáng)的重點(diǎn)內(nèi)容上有所側(cè)重?!哆b感原理、方法、應(yīng)用》、《遙感獲取與分析》 這兩本書中包含了較多的遙感應(yīng)用實(shí)例,但是《遙感原理、方法、應(yīng)用》為本科生教學(xué)用書,對于高職學(xué)院的學(xué)生來說,內(nèi)容過于深奧,不易理解。《遙感獲取與分析》過于偏重遙感數(shù)據(jù)的幾何處理,而且遙感應(yīng)用部分內(nèi)容較少?;谏鲜隹紤],《遙感技術(shù)與應(yīng)用》課程沒有指定教材,而是將相關(guān)的書籍作為參考用書向?qū)W生推薦,由學(xué)生自主決定選擇購買,然后老師結(jié)合多種教材的特點(diǎn)與學(xué)生的實(shí)際需求選擇教學(xué)內(nèi)容。
2 教學(xué)內(nèi)容的選擇與教案的整理
理論教學(xué)內(nèi)容可以分為遙感概述、遙感基本原理、遙感數(shù)字圖像處理、遙感圖像目視解譯與遙感圖像的計算機(jī)解譯、遙感應(yīng)用、3S綜合應(yīng)用。但只講最基本和必需的,對較深和復(fù)雜的內(nèi)容只做簡單介紹,供感興趣的同學(xué)自學(xué)。
在具體的教學(xué)中,為了達(dá)到課程的整體教學(xué)要求,必須通過實(shí)踐課程讓學(xué)生將學(xué)過的理論知識與具體實(shí)踐結(jié)合起來,加深學(xué)生對理論知識的理解,和對基本原理的驗(yàn)證,學(xué)以致用,提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。因此,在教學(xué)中將實(shí)習(xí)內(nèi)容分為兩個階段。
1) 遙感數(shù)字圖像處理軟件操作。以PCI、ENVI與ERDAS遙感數(shù)字圖像處理軟件為主要實(shí)習(xí)軟件,結(jié)合具體的遙感數(shù)據(jù),講述遙感圖像基本處理技術(shù),包括幾何校正、大氣校正、幾何精校正、投影轉(zhuǎn)換、影像鑲嵌、數(shù)字圖像增強(qiáng)、波段運(yùn)算、多源遙感數(shù)據(jù)融合、計算機(jī)分類、人機(jī)交互式解譯等內(nèi)容。
2) 遙感基本應(yīng)用。應(yīng)用前一階段所掌握的遙感圖像數(shù)字處理技術(shù),與一個具體的研究領(lǐng)域(比如土地利用類型遙感調(diào)查等)相結(jié)合,完成一個綜合的實(shí)踐性題目。
認(rèn)真整理教案,對教案的結(jié)構(gòu),每一節(jié),每句話、每個字都琢磨清楚,分析重點(diǎn)與難點(diǎn)。由于遙感技術(shù)更新非??欤虼艘鷮W(xué)生提供一些課下學(xué)習(xí)的參考資料,參考內(nèi)容的選擇不僅局限于書籍和雜志,一些專業(yè)網(wǎng)站已成為遙感教學(xué)不可缺少的資源,除此之外,遙感圖像是遙感教學(xué)中重要的參考資料,因此收集各種影像數(shù)據(jù)是教師備課和教學(xué)的重要內(nèi)容,我們先后從美國馬里蘭大學(xué)、美國地質(zhì)調(diào)查局、中國遙感衛(wèi)星地面站下載了一些免費(fèi)的圖像做為練習(xí)使用。做好教案后,再做好PPT向同學(xué)講授,特別要增加一些圖片和動態(tài)演示。
3 教學(xué)方式與方法的應(yīng)用
具體教學(xué)內(nèi)容確定以后,如何使其在授課過程中很好地被學(xué)生理解掌握并能運(yùn)用,很大程度上取決于采用的教學(xué)方式方法。選用適合的教學(xué)方式方法是很好的完成教學(xué)任務(wù)、提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。
1) 多媒體與黑板等的優(yōu)勢結(jié)合去教學(xué)
隨著社會的進(jìn)步,信息技術(shù)已經(jīng)深入到千家萬戶、各行各業(yè),高職院校的教學(xué)軟硬件設(shè)施也得到了更新完善發(fā)展,多媒體教學(xué)已成為眾多學(xué)科教學(xué)的有力的工具。與傳統(tǒng)使用的黑板的教學(xué)手段相比,多媒體教學(xué)有著不可比擬的很多優(yōu)點(diǎn),因?yàn)槎嗝襟w具有圖、文、聲并茂甚至有動態(tài)影像這樣的特點(diǎn),具有許多對于教學(xué)過程來說是特別寶貴的特性與功能,這些特性與功能是其他媒體(例如投影、錄音、錄像等)所不具備或是不完全具備的。遙感技術(shù)是一門對地觀測與獲取信息技術(shù),其中具有很多的圖像數(shù)據(jù)和空間地理數(shù)據(jù),所以多媒體教學(xué)應(yīng)成為遙感技術(shù)與應(yīng)用教學(xué)的重要形式。首先,從人的生理心理學(xué)角度分析,圖像比語言更容易被人感知,人所接受的外界信息有至少70%是視覺感知的。以圖像的形式顯示教學(xué)信息具有形象、直觀、生動的特點(diǎn),能高效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動性。能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)現(xiàn)不了的情境、動畫、模擬等。其次,方便教師的教學(xué)設(shè)計,更易突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn),進(jìn)而提高教學(xué)效果,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。但是,應(yīng)用多媒體教學(xué)也有很多問題,如果課件的交互性差,則學(xué)生“難以消化”;如果多媒體使用太濫,則把握不住學(xué)生的思想心理,不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。所以利用多媒體與傳統(tǒng)黑板等多種教具相結(jié)合的教學(xué),地理數(shù)據(jù)和圖像以多媒體展示,重點(diǎn)和難點(diǎn)在黑板上結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)講解,對原理結(jié)合生產(chǎn)實(shí)例展開講解。這樣就能優(yōu)勢互補(bǔ),取得最佳的教學(xué)效果。
2) 在理論教學(xué)過程中,以講授法為基本教學(xué)方法,適當(dāng)采用提問和啟發(fā)式教學(xué)的方式。關(guān)注全班學(xué)生,注意反饋信息,凝聚學(xué)生的注意力,使其保持相對興奮狀態(tài),使他們產(chǎn)生愉快的心境,課堂語言簡潔明了,課堂提問面向全體學(xué)生,注意啟發(fā)學(xué)生學(xué)地理的興趣,課堂上講練結(jié)合。積極鼓勵學(xué)生,使學(xué)生感到有“功”。 我國古代教育家孔子說過:“知之者,不如好之者,好之者,不如樂之者”。要學(xué)生達(dá)到“樂學(xué)”,必然要使他們有成功感?!扒蟪晒Α笔侨祟惖墓灿械奶煨?。即使是一點(diǎn)一滴的進(jìn)步,也會使學(xué)生感到愉快,成為促使學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的動力。學(xué)生取得進(jìn)步時,我會對學(xué)生的成績給予正確的評價,或者與平時成績結(jié)合起來。在課堂上我會使用一些鼓勵性語言來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,有時還可借助同學(xué)們的掌聲進(jìn)行鼓勵。在教學(xué)過程中,我非常注意給學(xué)生們更多的鼓勵,對他們抱有一顆寬容慈愛的心。
在教學(xué)過程中,充分利用已有的知識基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生思考遙感應(yīng)用中的問題和現(xiàn)象,并自行設(shè)計或補(bǔ)充一些與學(xué)生關(guān)系較大的遙感應(yīng)用問題和現(xiàn)象,以展示遙感課內(nèi)容的豐富多彩和應(yīng)用價值,引入新知識、新技術(shù)與新成果,增強(qiáng)學(xué)生的求知欲。認(rèn)真組織開展復(fù)習(xí)、測驗(yàn)、考試、課外活動等。側(cè)重于教會學(xué)生了解遙感在生產(chǎn)建設(shè)中的作用,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力,多閱讀課外書籍,多關(guān)注身邊的遙感知識,不斷擴(kuò)寬知識面,為教學(xué)內(nèi)容注入新鮮血液。
3) 在第一階段的實(shí)習(xí)過程中,是對基本原理和方法的驗(yàn)證,采用演示加練習(xí)的方法來教學(xué)。老師先對某一個專題結(jié)合理論進(jìn)行演示與講解,然后讓學(xué)生進(jìn)行操作練習(xí),老師巡回指導(dǎo)并檢查學(xué)生完成情況,最后老師總結(jié),學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報告。在這個過程中,演示與講解一定要結(jié)合學(xué)生理論知識掌握程度的實(shí)際情況,使學(xué)生的知識能與老師的講解銜接上,演示時,老師要盡可能收集能激發(fā)學(xué)生興趣的一些具體實(shí)例,使學(xué)生感到有“味”,從而使學(xué)生保持良好的精神狀態(tài)、學(xué)習(xí)狀態(tài),讓學(xué)生的潛能最大化地激發(fā)出來,特別是注意力、理解力、記憶力、創(chuàng)造力,達(dá)到最佳的效果。在學(xué)生自己練習(xí)過程中,老師結(jié)合自身學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),去糾正學(xué)生不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣,在學(xué)生碰到困難時,及時分析困難產(chǎn)生的原因,針對每個學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),特別要教會學(xué)生盡量自己解決問題的能力,“授之以魚”不如“授之以漁”。
4) 在第二階段的實(shí)習(xí)過程中,在有條件的情況下,增加野外實(shí)踐實(shí)習(xí)的內(nèi)容,攜帶手持GPS、便攜式地物光譜儀、短波紅外地物光譜儀等遙感儀器,到野外進(jìn)行遙感技術(shù)的綜合應(yīng)用實(shí)習(xí),如幾何精校正中的地面控制點(diǎn)選取、地物反射率測量、地物目視解譯與驗(yàn)證補(bǔ)判等等。通過野外實(shí)習(xí),進(jìn)一步提升學(xué)生理解與靈活運(yùn)用知識的能力,提高遙感技術(shù)與應(yīng)用課程的實(shí)踐性[1]。
與遙感圖象處理與應(yīng)用的企事業(yè)生產(chǎn)單位建立聯(lián)系,讓學(xué)生通過頂崗式實(shí)習(xí),熟悉遙感技術(shù)與應(yīng)用的具體工作流程,觀察實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題并學(xué)會獨(dú)立解決問題的能力,將實(shí)際生產(chǎn)與自己的課程學(xué)習(xí)進(jìn)行結(jié)合,增強(qiáng)遙感技術(shù)與應(yīng)用的實(shí)際生產(chǎn)能力。
5) 讓比較優(yōu)秀且有興趣的學(xué)生參加老師的遙感技術(shù)與應(yīng)用的科研課題,學(xué)生在老師的指導(dǎo)下,針對具體的小題目,成立各個科研小組,各個小組獨(dú)立的收集相關(guān)資料,結(jié)合題目進(jìn)行知識和技能擴(kuò)展訓(xùn)練,然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不斷思考總結(jié),老師適時進(jìn)行點(diǎn)撥指導(dǎo),學(xué)生基本都能取得項(xiàng)目預(yù)期的成果。通過這種學(xué)習(xí)和鍛煉,使科研小組成員具備了一定的科研基礎(chǔ),養(yǎng)成了良好的科研素質(zhì),為以后的進(jìn)一步發(fā)展有了較高起點(diǎn)。
4 小結(jié)
從這幾年的教學(xué)情況看,通過這些教學(xué)環(huán)節(jié)的精心計劃與認(rèn)真實(shí)施、反饋修正,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,既學(xué)到了有用的理論知識,又具有實(shí)際的技能,提高了獨(dú)立解決較復(fù)雜問題的能力,為盡快盡好走入社會奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
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