遙感課程在GIS專業的地位及其教學方法探討

摘要：遙感技術是GIS專業的一門核心課程，當代社會迫切需要高級的遙感專業人才，GIS專業培養應加強學生遙感技術的掌握。本文從當前遙感授課過程受到的“大四空巢”沖擊、教學中長尾理論的應用、考核方式的改革、實踐環節層次劃分幾個方面，論述遙感課程教學的方法；指出遙感課程授課計劃時間應提前，教學過程要重視對遙感課程20%的長尾部分培養，考核方式應強調技能和平時表現，實踐環節應分驗證和實戰應用多個層次。

關鍵詞：遙感教學GIS專業教學方法

中圖分類號：G64文獻識別碼：A 文章編號：

地理信息系統（簡稱GIS）是近20年來新興的一門集地理學、計算機、遙感技術和地圖學于一體的邊緣學科。它的產生與發展給地學、測繪、資源、環境等傳統學科的理論與技術方法帶來革命性的變革，帶動了地理信息新興產業群的形成，在國家信息化和國民經濟建設各方面正發揮著越來越重要的作用。我國GIS 高等教育從1998 年教育部設立GIS 本科專業開始到2009 年底，中國大陸已有150 所高校招收地理信息系統專業本科生。遙感作為采集地球數據及其變化信息的重要技術手段，廣泛應用于土地管理、城市建設、林業、環境、農業等各個部門，各高校的地理信息系統本科專業都將其作為一門重要的必修課列入了教學計劃。以培養遙感技術應用型人才為目標，筆者結合地理信息系統專業遙感教學實踐，對遙感課程的重要性、教學方法、實驗實踐等進行初步探討。

1 遙感課程對GIS專業的重要性

1.1 社會對遙感專業人才的需求

遙感是通過遙感器這類對電磁波敏感的儀器，在遠離目標和非接觸目標物體條件下探測目標地物，獲取其反射、輻射或散射的電磁波信息（如電場、磁場、電磁波、地震波等信息），并進行提取、判定、加工處理、分析與應用的一門科學和技術。作為一種先進的獲取地球空間和屬性信息的重要技術，遙感技術拓寬了單靠人眼觀測地球的能力，成為空間科技發展的重要數據源，是空間信息基礎設施建設核心工程的一部分，是構建數字地球的重要信息基礎。隨著1957 年蘇聯第一顆人造地球衛星的發射成功，遙感技術開始迅速發展并廣泛應用于測繪、國土資源調查與動態監測、城市規劃與管理等各個領域，為我們認識國土、開發資源、研究環境、分析全球變化找到了新的途徑，這就迫切需要越來越多的遙感專業高級人才。

1.2 遙感在GIS專業中的地位

地理信息系統（簡稱GIS）是近20年來新興的一門集地理學、計算機、遙感技術和地圖學于一體的邊緣學科，該專業主要培養具備地理信息系統與地圖學、遙感技術方面的基本理論、基本知識、基本技能的高級專門人才。從地理信息系統學科定義可以看出，遙感技術是該學科的重要構成部分。從就業方向看，GIS專業畢業生主要就業單位之一就是在與城市、區域、資源、環境、交通、人口、住房、土地、基礎設施和規劃管理等領域的相關部門，而遙感技術現在已經成為了這些部門工作生產中不可或缺的重要技術。

2 遙感課程應對“大四空巢”現象的辦法

2.1 “大四空巢”現象對遙感課程的沖擊

正常情況，大四是專業課最集中的階段，遙感技術作為一門GIS專業的重要專業課，在大部分高校里基本被安排在大四。但是，綜觀如今大學校園，高校大四群體中普遍存在“大四空巢”現象，這就給遙感課程正常教學造成了極大沖擊。在嚴峻的就業形勢下，眾多大四學生忙于考研、考公務員、找工作、寫簡歷、面試等，導致上課時學生缺勤人數眾多，遙感教學質量難以保證。

2.2 “大四空巢”現象應對辦法

將GIS專業培養方案中，根據學生的需求在課程安排上做的一些相應的調整，調整選修課與專業課的上課時間，把必修課程全部放到前三年，同時減少前三年的選修課，也就是把專業課提前一二學期。通過以上專業培養方案的調整，將遙感課程的授課時間安排在大四之前，使得學生能夠在相對沒干擾的環境，學習這一重要專業課程，將能極大提高遙感技術的掌握程度。

3 遙感教學中長尾理論的應用

“長尾”是網絡時代興起的一種新理論，是統計學中冪律（Power Laws）和帕累托分布（Pareto）特征的一個口語化表達，指的是常態分配兩端那些數值極小而綿延的部分。長尾理論的基本原理是，只要存儲和流通的渠道足夠大，需求不旺或銷量不佳的產品共同占據的市場份額就可以和那些數量不多的熱賣品所占據的市場份額相匹敵甚至更大。

根據長尾理論，在遙感教學中，學生除了學習占80%的遙感的基本理論內容外，還應該重視對遙感課程20%的長尾部分的學習：（1）當前，遙感技術日新月異，遙感理論推陳出新，這就要求遙感課程在完成基本教學內容的基礎上，必須緊盯前沿，及時讓學生了解遙感技術發展的最新動態。這就要求教師在上課前要認真充分備課，要注意知識點的不斷更新，插入與遙感原理基礎理論知識相關的新聞趣事、知識點等。（2）同時，應經常舉辦遙感技術學術講座，擴大學生的遙感專業知識視野，了解遙感技術最新發展動態。（3）引導和組織學生結合遙感應用技術，參加“挑戰杯”學術科技作品競賽、GIS 應用開發大賽、院系級的“3S技能大賽”等學科競賽活動。

作為飛速發展、實踐性強的遙感技術，其教學過程，只有加強20%的長尾部分學習，積極參與各種遙感方面的講座、競賽活動、科研工程項目、實驗，了解遙感最新發展前沿和技術，這樣達到較好的教學效果和質量，培養出社會需要遙感的高級人才。

4 遙感課程考核方式的改變

多年來對教師教的效果和學生學的效果的評價形式主要是“一張考卷定終身”，這種方式不能真正的反映出考試檢驗的目標。針對遙感這門實踐性非常強的課程，制定合理考核內容和考核形式，是避免“高分低能”現象的重要途徑。

解決這一問題，應打破“一張考卷定終身”的教學評價模式，最終以書面考試成績占70%和學生平時課堂出勤、作業、測試等成績占30%，來綜合評定學生的遙感課程最終成績，加強對學生動手能力的評測。平時上課，應經常點名，糾正學生遲到、早退、缺席等不良行為，在思想上加強學生的“態度決定成敗”意識。教學過程中也可以通過課堂測試、單元測試或期中考試，隨時檢測教學重點和教學效果，如以學生發言的次數計算學生的平時成績，對于積極發言和發言質量高的學生實行加分等。

5 遙感實踐環節的層次劃分

在教學過程中，應將整個遙感課程的實驗分為兩部分，一是驗證性的實驗；二是實戰靈活應用型實習。從而，形成多層次實踐教學要求，既保證學生基本知識的掌握，又進一步加強了遙感技術學以致用能力的培養，避免“高分低能”現象的發生。

5.1 驗證性的實驗

初步熟悉ERDAS、PCI、ENVI等常用遙感軟件的操作和使用，了解遙感軟件的基本功能，增加學生的感性認識；在此基礎上，以遙感數據預處理、遙感圖像處理、遙感圖像分類等常規技能的驗證為主，通過學生的實驗，使其對遙感技術從理論到實踐、從過程到效果，由感性認識上升為理性認識。

5.2 實戰靈活應用型實習

在掌握遙感技術理論和驗證性實驗的基礎上，再進行1-2周的遙感課程集中實習；實習內容為每個學生按不同研究區，進行土地利用/覆蓋變化監測、水質遙感、植被遙感等專題信息提取，旨在讓學生靈活應用所學遙感技術，解決現實問題。該實習，會綜合應用到以下主要的遙感技能：自行尋找對應研究區免費遙感數據源，結合目視判讀的方法與野外調查的資料，對遙感影像進行融合、計算機增強處理、圖像解譯、判讀和分類，提取專題分類信息、制作遙感專題圖輸出。這種實習方式，既防止了學生實驗報告的抄襲現象，又培養了學生利用所學遙感技術，獨立分析問題、解決問題的能力和學生的科研能力以及創新能力，為日后考研究生或參加工作打下良好的基礎。

參考文獻

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