高校地學專業遙感類課程教學改革研究

李苗 萬魯河 張冬有

【摘要】遙感是一門多學科的交叉學科，也是當前發展較快、實踐性非常強的一門學科。目前，國內外很多高校地學本科專業都開設了遙感類相關課程。本文根據本校地學各個專業的特點，結合作者近三年的教學經驗及學生反饋意見，分析了遙感課程教學現狀。進而提出構建合理的課程體系、緊跟學科發展前沿等遙感課程實踐教學改革對策。

【關鍵詞】遙感 教學改革 課程體系 教學方法

【中圖分類號】G640 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）07-0249-02

遙感具有可以進行大面積同步觀測以及獲得的數據具有時效性等特點，成為地球資源調查、土地利用、環境監測以及全球性研究的探測手段，為地理學科相關研究提供了第一手資料[1]。近些年來隨著科技的發展和科研的進步，遙感作為采集地球數據及其變化信息的重要技術手段被越來越多的人知曉。從20世紀80年代開始，國內外有很多高校也都相繼開設遙感課程。現階段我國為遙感專業人才培養設置的本科專業主要有攝影測量與遙感、地理信息科學、遙感科學與技術等，在這些專業的培養方案中《遙感導論》和《遙感圖像處理》在多數高等院校中都有開設，一般都將這兩門課程列為專業核心課程或者專業必修課程[2]。但各高校開設的遙感課程教學模式互不相同，培養出的學生的能力也各不相同。遙感技術作為相關研究領域不可替代的先進技術手段，其課程教學模式直接影響應用型遙感人才培養目標的實現[1]。本文將以哈爾濱師范大學地理科學學院的遙感類相關課程的設置為例，分析本校遙感課程教學的現狀，提出遙感課程實踐教學改革對策。

一、遙感課程教學現狀

遙感類課程中不少教師仍然沿襲了示范性教學方式，教學手段單一、師生互動少、實驗項目以教師操作學生模仿為主。學生按部就班地按照實驗指導書完成步驟，機械地操作，思維能力難以得到提高，導致技能和方法不能向實際應用能力轉移[3]。以本校為例，該校地理科學學院下面有五個專業：地理科學、自然地理與資源環境、人文地理與城鄉規劃、資源勘查工程以及地理信息科學。其中前四個專業開設的都是《遙感概論》這門課，只有地理信息系統專業增加了《遙感圖像處理》。而《遙感概論》是大二上學期開設，《遙感圖像處理》是大三上學期開設，二者之間相隔時間較遠，不能很好的銜接。遙感概論的教材一直用的是梅安新等學者編著的《遙感導論》，這本書內容豐富、結構合理，但是自2001年最后一次修訂后就再沒有更新。而在課程設置上面，前三個專業都是48學時理論和8學時上機，共56學時，相比較來說上機實踐內容過少。掌握相關的遙感圖像處理及分類等實踐操作技能對于自然地理與資源環境和人文地理與城鄉規劃專業非常必要，所以應該考慮適當的增加遙感概論的學時數，調整實踐部分和理論部分的比例。

二、遙感課程實踐教學改革對策

1.構建適合地理專業的課程體系

對于地理學科來說下面有不同的專業，而對于不同的專業應該根據自身的專業特點開設不同的遙感類課程。針對非GIS 專業的學生，要突出遙感實驗教學的基礎性和應用性特點。從遙感影像的下載到簡單的處理，最后利用遙感影像進行地物信息提取等，層層深入，使學生掌握遙感影像處理的基本方法，并能直接針對實際問題處理和分析影像[4]。例如地理科學專業以培養未來的人民教師為主，對于遙感類課程可以只開設《遙感概論》等基礎課程，通過這門課的學習可以了解遙感的概念、遙感系統、遙感成像原理與遙感圖像特征、遙感圖像處理、遙感解譯與制圖以及遙感的原理與應用等相關內容。人文地理與城鄉規劃專業在《遙感概論》的基礎上應該學習城市遙感的內容。武漢大學邵振峰教授出版的《城市遙感》，這本書里面介紹了城市遙感基礎、城市遙感傳感器和遙感平臺、城市遙感影像解譯與判讀、城市影像分類、城市現狀地物的提取、基于遙感影像的城市基礎空間數據更新、城市人工目標的三維重建、城市目標的變化檢測、城市影像檢索、城市遙感影像融合等基礎知識，而且還介紹了城市數字園林遙感應用、城市地質災害遙感監測、城市市政精細管理遙感應用、遙感在城市規劃中的應用、城市環境遙感監測等應用相關的內容，人文地理與城鄉規劃專業的學生可以從該教材中學到專業相關知識，對于理論和應用都有一定的意義[5]。資源勘查工程專業應該開設《遙感地質學》，該教材在遙感基本概念、物理基礎、成像原理、圖像特征、數字圖像處理、地學分析方法等知識的基礎上，強調了地質解澤、多光譜及高光譜在礦產勘查中的應用及實例、遙感地質調查程序及方法等內容，在教學方法上強調理論與實踐的結合，注重遙感實踐能力的培養，相對來說更加適合資源勘查工程專業使用[6]。自然地理與資源環境專業可以注重環境遙感方面的學習，例如王橋等編寫的《環境遙感》，該教材面向環境遙感教學和我國環境保護工作的實際需要，全面闡述了環境遙感的基本原理、方法和應用特點，探討了環境遙感技術在環境保護領域中應用的技術途徑，并結合具體例子，介紹了環境遙感的基本概念、環境遙感信息獲取的手段、環境遙感圖像處理與信息提取方法、水環境遙感、大氣環境遙感、生態環境遙感、災害遙感、環境遙感與地理信息系統的集成以及環境遙感應用系統的開發[7]。對于地理信息系統專業來說，除了開設《遙感概論》等遙感基礎課程以外，還應該開設《高光譜遙感》、《微波遙感》以及《遙感圖像處理與應用》等相關課程。更加深入的學習遙感數字圖像增強處理、融合處理和分類處理、遙感數字圖像的分割處理和匹配等應用技術。

2.緊跟學科發展前沿

隨著各類衛星的發射，遙感數據不斷更新，隨之而來的新理論和新方法也應該不斷被提出[8]。例如遙感概論教材中關于陸地衛星Langsat系列衛星的介紹是到Landsat 7，但是現在用的比較廣泛、影像質量較好的是Landsat 8；對于Spot系列衛星的介紹還是停留在1998年發射的SPOT4，現在SPOT7已經被應用；對于中巴地球資源衛星的介紹是資源一號01，目前資源一號04星的影像已經被成功應用。中國第一個目標飛行器天宮一號于2011年9月29日21時16分03秒在酒泉衛星發射中心發射。天宮二號空間實驗室已于2016年9月15日22時04分09秒在酒泉衛星發射中心發射成功，將與神舟十一號飛船對接。近些年來，無論是中國還是世界范圍內越來越多的高分辨率衛星被發射，教師在講授遙感類課程時不能僅僅局限于課本，要時刻把握學科發展前沿，及時更新教學內容，把教材上沒有的一些學科前沿補充到教學中。讓學生廣泛了解ERDAS、PCI、ENVI等相關的遙感圖像處理軟件，定期更新相關的實踐操作的實習指導書。

三、結束語

近年來，高等院校為適應社會人才需求，在地理學和測繪學中普遍增設了遙感類課程，然而遙感技術的快速發展對遙感課程的教學提出了更高的要求。遙感課程的教學是一項長期而復雜的工作，為了跟隨遙感技術飛速發展的需要，我們要在課程設置、教學內容、教學方法等方面進行不斷的探索與研究，以進一步完善遙感類課程的需要，并鼓勵和支持學生參加各種競賽，培養學生的實踐能力和團隊意識，為社會培養遙感類應用型人才。

參考文獻：

[1]阿拉騰圖雅， 烏敦. 《遙感導論》課程研究型教學的設計與實現[J]. 教育教學論壇， 2012（36）：76-78.

[2]胡德勇，鄧磊，李家存，等.《遙感圖像處理》課程體系的建立與實踐[J].科技資訊， 2013（14）：185-186.

[3]鄭文武.高師地理專業遙感課程實踐教學改革研究[J]. 中國現代教育裝備， 2010（17）：79-81.

[4]鄧榮鑫.資源環境與城鄉規劃管理專業《遙感》課程教學探討[J].地理空間信息， 2013， 11（1）：156-157.

[5]邵振峰.城市遙感[M].武漢大學出版社，2009.

[6]田淑芳.遙感地質學[M]. 地質出版社，2013.

[7]王橋，楊一鵬，黃家柱等.環境遙感[M].科學出版社，2005.

[8]張安定，衣華鵬，崔青春.《遙感原理》研究性教學的探索與實踐[J].測繪通報， 2005（12）：59-6.