吳 英 鄧榮艷 楊 梅廣西大學(xué)林學(xué)院 廣西南寧 530004

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基于人才培養(yǎng)目標(biāo)的3S技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容體系重構(gòu)探討

吳 英 鄧榮艷 楊 梅
廣西大學(xué)林學(xué)院 廣西南寧 530004

摘 要：根據(jù)林學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，在分析3S技術(shù)課程存在問題的基礎(chǔ)上，結(jié)合課程特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)，重構(gòu)和完善具有特色的3S技術(shù)在林業(yè)上的應(yīng)用課程內(nèi)容體系，以適應(yīng)林業(yè)部門的人才需求。

關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；林學(xué)專業(yè)；教學(xué)內(nèi)容

依據(jù)《林業(yè)科學(xué)和技術(shù)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2006-2020年）》提出的任務(wù)，我國林業(yè)科技資源圍繞11個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，集中開展科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新［1］，信息技術(shù)與數(shù)字林業(yè)是其中一個(gè)領(lǐng)域。在高等院校林學(xué)專業(yè)開設(shè)3S技術(shù)課程，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)高新技術(shù)的了解，使之掌握3S技術(shù)的基本理論方法和技術(shù)，特別是掌握3S技術(shù)在林業(yè)上的實(shí)際應(yīng)用，則顯得十分必要和重要。廣西大學(xué)林學(xué)院1996年起在林學(xué)專業(yè)開設(shè)林業(yè)遙感課程，2008年在原林業(yè)遙感的基礎(chǔ)上開設(shè)3S技術(shù)在林業(yè)上的應(yīng)用課程。但因該課程內(nèi)容重理論輕實(shí)踐，課程的內(nèi)容和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)不能有機(jī)結(jié)合起來，影響了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。為此，課程組成員深入廣西部分市縣林業(yè)局、設(shè)計(jì)院、林場(chǎng)等部門進(jìn)行調(diào)研，了解它們對(duì)林業(yè)信息技術(shù)人才的需求，結(jié)合林學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和課程特點(diǎn)，總結(jié)多年來的教學(xué)實(shí)踐，重構(gòu)建具有特色的3S技術(shù)在林業(yè)上的應(yīng)用課程內(nèi)容體系，以培養(yǎng)滿足林業(yè)部門應(yīng)用性本科專業(yè)人才的需求。

1　課程的特點(diǎn)及課程內(nèi)容體系的現(xiàn)狀

1.1課程的特點(diǎn)

3S技術(shù)是遙感（Remote Sensing，RS）、地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）的統(tǒng)稱［2］，其內(nèi)容隨著空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而不斷變化，從內(nèi)容上看，它包括了遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)3門學(xué)科的基本理論知識(shí)，林學(xué)專業(yè)3S技術(shù)在林業(yè)上的應(yīng)用課程除了3個(gè)學(xué)科的內(nèi)容外還要包括3個(gè)學(xué)科在林業(yè)上的應(yīng)用。因此3S技術(shù)課程具有涉及多門學(xué)科，涵蓋的內(nèi)容豐富，理論性、實(shí)踐性強(qiáng)、內(nèi)容更新快等特點(diǎn)。

1.2課程內(nèi)容體系的現(xiàn)狀

（1）課程內(nèi)容重理論輕實(shí)踐，尚未形成科學(xué)合理的內(nèi)容體系。3S技術(shù)在林業(yè)上的應(yīng)用課程是一門應(yīng)用性和實(shí)踐性都非常強(qiáng)的學(xué)科，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。但3S技術(shù)課程的教學(xué)課時(shí)相對(duì)較少，教學(xué)內(nèi)容多以理論教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)受到多方面的限制而無法達(dá)到預(yù)期效果［3］。較多知識(shí)點(diǎn)停留在理論上，3個(gè)S的內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，沒有3個(gè)S集成的內(nèi)容，尚未形成科學(xué)合理的內(nèi)容體系。

（2）課程內(nèi)容設(shè)置沒有與林學(xué)專業(yè)的實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來。課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置是一些常規(guī)的、通用的教學(xué)內(nèi)容，與林學(xué)類專業(yè)課程體系的相融關(guān)系不盡合理［4］，沒有與林學(xué)專業(yè)實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來，專業(yè)各相關(guān)課程也未能進(jìn)行綜合教學(xué)實(shí)習(xí)，不利于學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)能力的培養(yǎng)，也不能滿足林業(yè)部門的實(shí)際需要。

2　課程內(nèi)容體系重構(gòu)的必要性

2.1專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的需要

廣西大學(xué)林學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)主要面向林業(yè)建設(shè)需要，畢業(yè)生主要面向基層林業(yè)管理部門、林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)和生產(chǎn)單位，從事森林培育、林木良種選育、森林調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)、森林資源經(jīng)營管理等方面的生產(chǎn)、行政管理和教學(xué)與科研工作［5］。這就要求我們?cè)诹私猬F(xiàn)代林業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)、林業(yè)相關(guān)單位對(duì)人才需求、林業(yè)行業(yè)技術(shù)應(yīng)用要求的基礎(chǔ)上，明確林業(yè)專業(yè)3S技術(shù)在林業(yè)上的應(yīng)用課程的教學(xué)內(nèi)容以社會(huì)需求為定位，以培養(yǎng)專業(yè)人才為目標(biāo)，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力［6］。

2.2課程教學(xué)目標(biāo)的要求

3S技術(shù)在林業(yè)上的應(yīng)用課程是林學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握3S技術(shù)的基本原理、基本概念、技術(shù)方法，初步掌握地理信息系統(tǒng)軟件和遙感圖像處理軟件在林業(yè)上的基本應(yīng)用，學(xué)生能夠利用3S技術(shù)進(jìn)行林業(yè)技術(shù)等相關(guān)的工作。3S技術(shù)在林業(yè)上的應(yīng)用課程內(nèi)容體系的構(gòu)建要針對(duì)林學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，處理好基礎(chǔ)理論與實(shí)用技術(shù)的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論的系統(tǒng)化，重視實(shí)用技術(shù)，課程內(nèi)容設(shè)置倡導(dǎo)：RS重點(diǎn)在理論，GIS突出實(shí)踐應(yīng)用，GPS重在實(shí)際使用［7］。

2.3基層林業(yè)部門對(duì)3S技術(shù)人才的需要

廣西各縣（區(qū)）及國有林場(chǎng)經(jīng)過2009年的森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查和2012年的林地保護(hù)利用規(guī)劃后，已基本建立了基于小班的“林業(yè)一張圖”，目前和今后的森林資源信息管理工作主要是進(jìn)行林地和森林資源的變更調(diào)查和“林業(yè)一張圖”的更新和應(yīng)用。根據(jù)調(diào)查反饋信息，目前基層林業(yè)部門對(duì)3S技術(shù)人才的需要主要集中在以下幾個(gè)方面。（1）了解3S的基本原理、基本概念和特點(diǎn)。（2）應(yīng)用遙感圖像處理軟件對(duì)圖像進(jìn)行一般的處理，遙感圖像的坐標(biāo)設(shè)置和目視判讀。（3）熟練掌握arcGISl軟件的操作，能應(yīng)用arcGISl軟件進(jìn)行柵格圖的配準(zhǔn)，建立小班圖層空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫，信息查詢，統(tǒng)計(jì)和信息提取，數(shù)據(jù)的空間分析，各種林業(yè)專題圖的制作。（4）應(yīng)用GPS進(jìn)行定位與導(dǎo)航，空間信息的采集。

3　課程內(nèi)容體系重構(gòu)

3.1課程內(nèi)容構(gòu)成的原則

（1）先進(jìn)性原則。教學(xué)內(nèi)容體系的重構(gòu)必須站在學(xué)科發(fā)展的前沿，教學(xué)內(nèi)容必須與時(shí)俱進(jìn)，反映最新的3S技術(shù)進(jìn)展以及3S技術(shù)在林業(yè)上應(yīng)用狀況，適應(yīng)林業(yè)行業(yè)工作的需要。

（2）整體性原則。課程內(nèi)容必須與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、測(cè)量學(xué)、數(shù)據(jù)庫原理、測(cè)樹學(xué)、森林經(jīng)理學(xué)、森林培育學(xué)等各相關(guān)學(xué)科的知識(shí)在邏輯上的連貫和完整，不能違背學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和教學(xué)活動(dòng)規(guī)律，更要與自身的培養(yǎng)目標(biāo)密切結(jié)合。

（3）理論與實(shí)踐相結(jié)合原則。根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)形式，將課程內(nèi)容按案例法教學(xué)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)歸類，將案例貫穿到理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，真正做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生掌握綜合運(yùn)用3S技術(shù)解決林業(yè)生產(chǎn)中實(shí)際問題的方法。

3.2課程內(nèi)容體系的架構(gòu)

課程的內(nèi)容體系由理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分構(gòu)

成，理論教學(xué)包括GIS，GPS，RS的概念、發(fā)展、應(yīng)用狀況和趨勢(shì)，GPS定位原理、特點(diǎn)，遙感的物理基礎(chǔ)、遙感平臺(tái)和技術(shù)方法，地理信息系統(tǒng)的基本原理和空間數(shù)據(jù)的采集、處理和應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是讓學(xué)生初步掌握arcGIS和NVEI的基本操作，能應(yīng)用遙感影像數(shù)據(jù)處理和arcGIS軟件解決林業(yè)上的實(shí)際問題等。教學(xué)內(nèi)容和課程體系見表1。

表1　課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排

重構(gòu)后的課程內(nèi)容體系，結(jié)合林學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)，將課堂的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)操作等教學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)地結(jié)合起來，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容基本包含了目前林業(yè)門要求掌握的儀器使用和軟件操作。課程內(nèi)容設(shè)置滿足了RS重點(diǎn)在理論，GIS突出實(shí)踐應(yīng)用，GPS重在實(shí)際使用的要求。

4　結(jié)束語

3S技術(shù)在林業(yè)上的應(yīng)用課程是林學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，根據(jù)課程組成員多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和參與林業(yè)工程項(xiàng)目的實(shí)踐，逐步完善課程的內(nèi)容體系，規(guī)范教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)滿足林業(yè)部門實(shí)際需要的人才。

參考文獻(xiàn)

［1］ 國家林業(yè)局關(guān)于印發(fā)《林業(yè)科學(xué)和技術(shù)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2006-2020年）》的通知［EB/OL］.［2006-09-12］.http://www.forestry.gov. cn/portal/main/s/495/content-24209.html.

［2］ 李德仁.論RS，GPS與GIS集成的定義、理論與關(guān)鍵技術(shù)［J］.遙感學(xué)報(bào)，1997（1）:64-68.

［3］ 劉健，余坤勇，賴日文.“3S”技術(shù)課程案例教學(xué)的研究［J］.中國林業(yè)教育，2010，28（3）:72-76.

［4］ 王曉紅.高校林學(xué)類專業(yè)《3S原理與應(yīng)用》課程減少學(xué)時(shí)下的教學(xué)方法初探［J］.林區(qū)教學(xué)，2013（2）:1-2.

［5］ 梁機(jī)，陸道調(diào)，秦武明.加強(qiáng)林學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革，提高學(xué)生綜合素質(zhì)［J］.廣西農(nóng)業(yè)生物科學(xué)，2007（S6）:217-220.

［6］ 張曉麗，陳江凌.“林業(yè)遙感與地理信息系統(tǒng)”課程教學(xué)改革初探［J］.中國林業(yè)教育［J］.2014，32（9）:51-54.

［7］ 張曉麗，馮仲科.林學(xué)專業(yè)3S技術(shù)課程體系研究與實(shí)踐［J］.中國林業(yè)教育，2007（2）:55-58.

Discussion on Structuring Tutorial System for Application of 3S Technology in Forestry Module Based on Talent Training Objectives

Wu Ying， Deng Rongyan， Yang Mei
Forestry College， Guangxi University， Nanning， 530004， China

Abstract:With the detailed study on the talent training objectives， problems of 3S module， together with the education objectives and characteristics of Forestry subject， this essay will be composed and the discussion will focus on further develop a new system for teaching and tutorial purpose in the course of Application of 3S Technology in Forestry Industry to fulfll the talent training objective and requirements raised by forestry industrial sectors.

Key words:RS， GIS， GPS technology； forestry specialty； teaching system

收稿日期：2016-02-02

作者簡(jiǎn)介：吳英，本科，副教授。鄧榮艷，碩士，講師。

基金項(xiàng)目：2014年度廣西高等教育教學(xué)改革工程重點(diǎn)項(xiàng)目“3S技術(shù)在林業(yè)上的應(yīng)用課程內(nèi)容體系構(gòu)建及案例教學(xué)模式的研究與實(shí)踐”（編號(hào)：2014JGZ100）；2014年國家卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計(jì)劃改革試點(diǎn)項(xiàng)目；2014年廣西高等學(xué)校優(yōu)勢(shì)特色專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目。