導(dǎo)言：作為寫(xiě)作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇地理信息工程知識(shí)點(diǎn)，它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

論文摘要:工程(地質(zhì))勘察信息化是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其中既涉及各種信息處理技術(shù)及其集成化應(yīng)用，也涉及方法論和其它問(wèn)題。因此，提出工程地質(zhì)勘察信息化的要求，不但是地質(zhì)信息科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是促進(jìn)地質(zhì)信息科學(xué)的理論框架、方法論體系和技術(shù)體系形成主要?jiǎng)恿Α?/p>

0引言

當(dāng)前，伴隨著一般信息科學(xué)、地球信息科學(xué)、地球空間信息科學(xué)和地理信息科學(xué)的興起，地質(zhì)信息科學(xué)已經(jīng)逐漸形成雛形。這是一門(mén)嶄新的邊緣學(xué)科，是關(guān)于地質(zhì)信息本質(zhì)特征及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律和應(yīng)用方法的一個(gè)綜合性學(xué)科領(lǐng)域。它的形成與地質(zhì)學(xué)和地質(zhì)工程各個(gè)分支學(xué)科的發(fā)展和促進(jìn)密不可分。歷史分析的結(jié)果表明，計(jì)算機(jī)技術(shù)的引進(jìn)、改造、融合、集成和應(yīng)用過(guò)程，實(shí)際上就是工程(地質(zhì))勘察信息化的過(guò)程。

1水利水電工程地質(zhì)信息處理

1.1 信息處理技術(shù)地質(zhì)測(cè)繪、鉆探、山地工程等所獲取的數(shù)據(jù)是水利水電工程地質(zhì)信息處理的數(shù)據(jù)源，是水利水電工程地質(zhì)信息處理流程的起點(diǎn)，這些數(shù)據(jù)包括搜集到的早期勘察數(shù)據(jù)和現(xiàn)階段地質(zhì)勘察獲取的狀態(tài)數(shù)據(jù)，不但具有多來(lái)源、大數(shù)量、多種類(lèi)、多層次、多維和多應(yīng)用主題等特點(diǎn)，同時(shí)又具有可采集性、可存儲(chǔ)性、可管理性、可復(fù)制性、可共享性等可信息化的特征。這個(gè)過(guò)程可以劃分為勘察數(shù)據(jù)獲取、勘察數(shù)據(jù)整理與管理、勘察圖件制作、地質(zhì)體空間分析、勘察成果編制、管理與查詢(xún)等環(huán)節(jié)。每個(gè)環(huán)節(jié)都可以對(duì)應(yīng)一種或數(shù)種信息技術(shù)，如數(shù)據(jù)的采集與管理可以用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，勘察圖件的制作可以用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)或GIS技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，地質(zhì)體空間分析可以用三維建模與空間分析技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，勘察成果的編制可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)中資料的組合來(lái)生成，成果的查詢(xún)檢索可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。[1]

1.2 信息處理方法數(shù)據(jù)采集是整個(gè)處理過(guò)程的起點(diǎn)，也是水利水電工程勘察的主要工作之一。所采集的數(shù)據(jù)包括可以搜集到的前期資料和工程勘察獲取的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都可以通過(guò)直接錄入、導(dǎo)入與二維平面圖或三維模型綁定輸入等四種方式來(lái)進(jìn)行處理。[2]報(bào)告、匯報(bào)、歸檔部分是指利用數(shù)據(jù)庫(kù)、二維輔助制圖和三維模型與空間分析成果來(lái)編制工程勘察報(bào)告等勘察成果，并對(duì)所取得的成果數(shù)據(jù)進(jìn)行審查匯報(bào)，最后把成果進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理和歸檔。以上這些工作全部處在標(biāo)準(zhǔn)化體系的制約之下，這些標(biāo)準(zhǔn)包括工程勘察規(guī)范、數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)、圖層設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)等等，同時(shí)這一過(guò)程被網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行全面的改造，從而組成水利水電工程地質(zhì)信息處理的完整流程。

1.3 信息處理流程①數(shù)據(jù)采集階段。在確定了工作目標(biāo)后，首先搜集工作區(qū)域的各種已有資料，在對(duì)搜集到的資料進(jìn)行分析后，在可能的工作區(qū)域內(nèi)進(jìn)行野外考察，進(jìn)一步確定工作區(qū)域。在基本確定的工作區(qū)域內(nèi)進(jìn)行野外測(cè)量和工程地質(zhì)測(cè)繪工作。在測(cè)繪的基礎(chǔ)上進(jìn)行鉆探、物探、地質(zhì)試驗(yàn)和可能的山地工程等工作。這個(gè)階段主要是獲取工作區(qū)域內(nèi)地表、地下的各種地質(zhì)資料。②室內(nèi)整理階段。室內(nèi)整理階段是對(duì)獲取到的地質(zhì)資料進(jìn)行校對(duì)、分析和分類(lèi)的工作，使獲取到的數(shù)據(jù)條理分明，便于后期工作的使用。 這一階段可以滯后于數(shù)據(jù)采集階段，也可以與數(shù)據(jù)采集階段同時(shí)進(jìn)行。③分析處理階段。分析處理階段主要是利用整理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種地質(zhì)圖件的編制，對(duì)野外勘探的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、計(jì)算等，為下一步勘察報(bào)告的編制提供各種資料。④編制報(bào)告階段。工程勘察的最終成果是勘察報(bào)告，這一過(guò)程主要依賴(lài)地質(zhì)技術(shù)人員對(duì)地下地質(zhì)空間的感悟與工作經(jīng)驗(yàn)，充分利用獲取的數(shù)據(jù)和前期對(duì)數(shù)據(jù)的整理與分析處理成果來(lái)編制工程勘察報(bào)告。⑤成果審查與匯報(bào)階段。這一過(guò)程是對(duì)整個(gè)勘察工作的檢查和驗(yàn)收，如果分析不夠充分，要返回到分析處理階段進(jìn)行更充分的分析處理，如果分析結(jié)果缺乏足夠的數(shù)據(jù)，要返回到數(shù)據(jù)采階段，進(jìn)行補(bǔ)充勘探工作，直到審查通過(guò)。⑥資料歸檔階段。這一階段主要是把原始勘探資料和勘探成果資料進(jìn)行分類(lèi)歸檔工作。這部分資料同時(shí)也是其它工作的資料依據(jù)。從信息處理角度也可以把這個(gè)過(guò)程劃分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)應(yīng)用三部分，其中數(shù)據(jù)管理包括對(duì)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用的結(jié)果進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)應(yīng)用包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、空間模擬與分析、地質(zhì)圖編制和報(bào)告編制等。

2實(shí)現(xiàn)地質(zhì)信息技術(shù)的集成化

為了最大限度地發(fā)揮各種信息技術(shù)的作用，需要實(shí)現(xiàn)信息集成化。其原則和出發(fā)點(diǎn)是:使各部分信息有機(jī)地組成一個(gè)整體，每個(gè)元素都要服從整體，追求整體最優(yōu)，而不是每個(gè)元素最優(yōu);各個(gè)信息處理環(huán)節(jié)相互銜接，數(shù)據(jù)在其間流轉(zhuǎn)順暢，能夠充分共享。系統(tǒng)有了這樣的的整體性，即使在系統(tǒng)中每個(gè)元素并不十分完善，通過(guò)綜合與協(xié)調(diào)，仍然能使整體系統(tǒng)達(dá)到較完美的程度。從工程勘察信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的邏輯結(jié)構(gòu)看，系統(tǒng)集成的內(nèi)容包括:技術(shù)集成、網(wǎng)絡(luò)集成、數(shù)據(jù)集成和應(yīng)用集成。分布式的工程勘察點(diǎn)源信息系統(tǒng)的建立，就是上述四方面集成的結(jié)果。

3結(jié)語(yǔ)

工程(地質(zhì))勘察信息化是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其中既涉及各種信息技術(shù)及其集成化應(yīng)用，也涉及方法論和其它問(wèn)題，要求深化對(duì)地質(zhì)信息機(jī)理基礎(chǔ)理論的研究。因此，工程地質(zhì)勘察的信息化需求，也是地質(zhì)信息科學(xué)發(fā)展的動(dòng)力，促進(jìn)地質(zhì)信息科學(xué)的理論框架、方法論體系和技術(shù)體系形成。工程(地質(zhì))勘察的計(jì)算機(jī)應(yīng)用的理論、方法和技術(shù)作為地質(zhì)信息科學(xué)的重要組成部分，在自身發(fā)展的過(guò)程中也不斷地借鑒和引進(jìn)其它地質(zhì)與礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域的成果，并且逐漸融入地質(zhì)信息科學(xué)的總體發(fā)展軌道，伴隨著地質(zhì)信息科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展。

篇2

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-2117（2014）18-00-02

1 前言

《激光遙感》是武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院為適應(yīng)遙感技術(shù)發(fā)展的最新需求，對(duì)原有《激光成像》課程進(jìn)行改造而設(shè)置的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課程。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，激光遙感成為了遙感技術(shù)的重要方向。近些年越來(lái)越多的資源投入到激光雷達(dá)術(shù)的研究和實(shí)踐中，使之得到飛速發(fā)展。目前激光遙感技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到了近景、地面、車(chē)載、機(jī)載到星載的多種平臺(tái)上，提供了不同精度的多種產(chǎn)品，應(yīng)用在諸多行業(yè)中。相應(yīng)地，激光遙感數(shù)據(jù)處理也從科學(xué)研究少量試驗(yàn)發(fā)展到了大規(guī)模生產(chǎn)實(shí)踐階段。面對(duì)這種變化趨勢(shì)，武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院在2010年修訂的本科生培養(yǎng)方案中，設(shè)置了《激光遙感》課程，作為攝影測(cè)量方向本科生的專(zhuān)業(yè)必修課和遙感信息工程方向本科生的專(zhuān)業(yè)選修課[1]。這準(zhǔn)確地反映了目前激光遙感技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和其在遙感技術(shù)中的地位。

2 加強(qiáng)激光遙感實(shí)踐課程的必要性

在激光遙感課程改造過(guò)程中，有必要提出并堅(jiān)持面向應(yīng)用的方針，這一方面是生產(chǎn)的需要，我國(guó)已經(jīng)正在大力引進(jìn)和推廣激光遙感技術(shù)，僅機(jī)載LiDAR設(shè)備就已經(jīng)超過(guò)30臺(tái)，價(jià)值數(shù)億元，其他的地面及近景設(shè)備更是多達(dá)百余套。這些設(shè)備采集了大量的數(shù)據(jù)，處理這些數(shù)據(jù)需要專(zhuān)門(mén)的人才，對(duì)本科教育提出了要求[2]；另一方面是就業(yè)的需要，雖然隨著空間技術(shù)的應(yīng)用，攝影測(cè)量與遙感專(zhuān)業(yè)的學(xué)生就業(yè)形勢(shì)較好，但是要看到，隨著開(kāi)設(shè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程學(xué)校的增加以及學(xué)生規(guī)模的擴(kuò)大，就業(yè)壓力已經(jīng)越來(lái)越大，有必要根據(jù)生產(chǎn)部門(mén)的需求，有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)長(zhǎng)，擴(kuò)大就業(yè)機(jī)會(huì)；第三方面是科學(xué)研究的需要，目前激光遙感數(shù)據(jù)僅僅得到了初步的應(yīng)用，如何提高數(shù)據(jù)處理效率，豐富數(shù)據(jù)產(chǎn)品類(lèi)型以及拓展數(shù)據(jù)范圍等，是目前生產(chǎn)部門(mén)亟待解決的問(wèn)題[3]。通過(guò)在本科階段設(shè)置相關(guān)課程，加大培養(yǎng)力度，有利于激發(fā)學(xué)生科研興趣，為將來(lái)投身相關(guān)科學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在過(guò)去激光遙感屬于前沿技術(shù)，缺少必要的案例和數(shù)據(jù)，主要采取課堂講授的方式，通過(guò)教師的PPT和板書(shū)進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生的課堂實(shí)驗(yàn)及課后實(shí)踐很少，缺少實(shí)踐環(huán)節(jié)，造成學(xué)生動(dòng)手能力較差，同時(shí)對(duì)理論的理解也不夠深入，影響了用人單位的使用[4]。因此，隨著激光遙感技術(shù)從探索走向應(yīng)用，對(duì)應(yīng)的《激光遙感》課程也由選修設(shè)置為必修，其授課方式也應(yīng)該從純理論講授發(fā)展為理論結(jié)合實(shí)踐的講授方式。

3 遙感實(shí)踐課程的原則及內(nèi)容

3.1 遙感實(shí)踐課程的原則

激光遙感數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)多，涉及的專(zhuān)業(yè)知識(shí)多，同時(shí)，由于仍處于不斷發(fā)展中，很多新處理方法和產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，成熟和固定的生產(chǎn)與數(shù)據(jù)處理方法和流程較少。在確定激光遙感課程實(shí)踐內(nèi)容時(shí)需要把握如下原則：

（1）有利于全面掌握課程的知識(shí)點(diǎn)，實(shí)踐的內(nèi)容應(yīng)該貫穿整個(gè)課程的環(huán)節(jié)，加深和鞏固學(xué)生對(duì)理論的了解；

（2）有利于相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的融會(huì)貫通[5]。激光遙感是多種新技術(shù)的集成技術(shù)，應(yīng)該通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生了解相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)以及集成技術(shù)的重要性及作用；

（3）有利于激發(fā)學(xué)生的科學(xué)研究興趣[6]。應(yīng)該通過(guò)實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生探索未知的興趣，投身于對(duì)激光遙感技術(shù)科學(xué)研究中；

（4）有助于提高學(xué)生動(dòng)手能力。激光遙感技術(shù)是一門(mén)工科技術(shù)，其落腳點(diǎn)應(yīng)聚焦在提高學(xué)生的動(dòng)手能力，為將來(lái)勝任行業(yè)部門(mén)打下基礎(chǔ)；

（5）有助于課程安排。課堂時(shí)間有限，過(guò)于復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)占用太多時(shí)間，不利于課堂組織，簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)不利于學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)。必須對(duì)各實(shí)驗(yàn)部分精心設(shè)計(jì)，使之既相對(duì)獨(dú)立又有機(jī)聯(lián)系。

3.2遙感實(shí)踐課程的主要內(nèi)容

激光遙感實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容

激光遙感技術(shù)工程實(shí)踐環(huán)節(jié)較多，內(nèi)容龐雜，主要有：

航線設(shè)計(jì)，需要全面掌握點(diǎn)云數(shù)據(jù)的參數(shù)，影像數(shù)據(jù)參數(shù)等；

數(shù)據(jù)預(yù)處理，包括誤差剔除，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等；

輸入輸出，包括格式轉(zhuǎn)換，內(nèi)插方法等；

基礎(chǔ)測(cè)繪產(chǎn)品生產(chǎn)，包括DEM、DLG的生產(chǎn)；

高級(jí)地理信息應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)分類(lèi)、建筑物提取，三維建模以及空間信息系統(tǒng)研發(fā)等。

4 遙感實(shí)踐課程設(shè)計(jì)

4.1 框架

本文設(shè)計(jì)了激光遙感課程的實(shí)踐教學(xué)方案，框架圖如下。

激光遙感實(shí)踐框架

4.2 實(shí)踐教學(xué)方案

本文設(shè)計(jì)了激光遙感課程的實(shí)踐教學(xué)案例，下面針對(duì)框架進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

（1）為了使學(xué)生對(duì)LiDAR技術(shù)有感性的認(rèn)識(shí)，設(shè)計(jì)了參觀的環(huán)節(jié)，以激發(fā)學(xué)生的興趣。選擇學(xué)院的硬件設(shè)備或者生產(chǎn)部門(mén)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，使學(xué)生通過(guò)參觀對(duì)LiDAR設(shè)備的組成、相關(guān)技術(shù)和行業(yè)應(yīng)用有初步了解，在生產(chǎn)一線了解該技術(shù)目前的應(yīng)用關(guān)鍵和難點(diǎn)。一方面激發(fā)學(xué)生投身生產(chǎn)的熱情，另一方面使學(xué)生了解科研與生產(chǎn)的方向。

（2）針對(duì)LAS格式的數(shù)據(jù)，要求學(xué)生編寫(xiě)程序，能夠讀取數(shù)據(jù)到相應(yīng)的數(shù)組中。主要使學(xué)生了解LiDAR數(shù)據(jù)種類(lèi)，通過(guò)深入研究LAS數(shù)據(jù)格式，了解空間信息數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和存儲(chǔ)難點(diǎn)；通過(guò)全面講解LAS格式版本的發(fā)展過(guò)程，了解LiDAR技術(shù)進(jìn)步過(guò)程和數(shù)據(jù)不斷豐富的過(guò)程；通過(guò)程序編寫(xiě)，熟練掌握空間數(shù)據(jù)讀取技術(shù)和節(jié)省數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的技巧。

（3）對(duì)LiDAR數(shù)據(jù)進(jìn)行三維顯示和基本空間分析操作。主要使用任課教師承擔(dān)科研項(xiàng)目時(shí)編寫(xiě)的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，在使用前任課教師先講解科研項(xiàng)目的目的、意義、進(jìn)展及展望，再對(duì)該平臺(tái)的基本功能，尤其是數(shù)據(jù)讀取部分進(jìn)行詳細(xì)講解。一方面可以使學(xué)生看到上次課程自己編寫(xiě)的數(shù)據(jù)讀取程序的規(guī)范性、速度和效率上存在的問(wèn)題，另一方面可以使學(xué)生知道，科研項(xiàng)目并不神秘，而是從基礎(chǔ)的功能起步的；通過(guò)對(duì)點(diǎn)云的簡(jiǎn)單空間操作和分析，使學(xué)生了解點(diǎn)云數(shù)據(jù)的粗差、斷面、建筑物和樹(shù)木腳點(diǎn)的空間分布特征、區(qū)別以及容易混淆的地方；通過(guò)對(duì)波形數(shù)據(jù)的讀取、顯示和分解，使學(xué)生了解LiDAR數(shù)據(jù)的新發(fā)展及其優(yōu)點(diǎn)。

（4）要求學(xué)生編程實(shí)現(xiàn)LiDAR數(shù)據(jù)粗差的剔除。本次實(shí)踐具有一定的靈活性，學(xué)生可以自行編寫(xiě)包含讀取、顯示、剔除粗差以及存儲(chǔ)的完整程序，也可以在教師提供的平臺(tái)上，以組件的形式完成剔除粗差的功能。關(guān)鍵是使學(xué)生理解基于高差的分類(lèi)方法，基于統(tǒng)計(jì)原理的區(qū)分粗差的方法，熟悉一些基本的測(cè)量平差方法，不僅能夠復(fù)習(xí)和掌握前期學(xué)過(guò)的測(cè)繪的基本專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還能初步掌握LiDAR數(shù)據(jù)處理的基本原理和DEM的基本生產(chǎn)方法。

（5）要求學(xué)生編程實(shí)現(xiàn)去除粗差后的LiDAR數(shù)據(jù)的規(guī)則化。主要使學(xué)生復(fù)習(xí)和掌握空間數(shù)據(jù)內(nèi)插的主要方法，了解LiDAR數(shù)據(jù)采集的隨機(jī)性，知道其特點(diǎn)和不足，提高編程水平，同時(shí)對(duì)于DEM的生產(chǎn)方法也有更深入的掌握。

（6）實(shí)現(xiàn)LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)分類(lèi)和輸出。這部分比較復(fù)雜，主要基于現(xiàn)有軟件，使學(xué)生掌握LiDAR數(shù)據(jù)分類(lèi)的原理和生產(chǎn)部門(mén)處理的流程和工具，在不斷調(diào)試參數(shù)并觀察處理結(jié)果的過(guò)程中，琢磨和理解現(xiàn)有數(shù)據(jù)分類(lèi)算法的原理和不足，明了目前LiDAR數(shù)據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵和難點(diǎn)，為將來(lái)從事生產(chǎn)或科研打下基礎(chǔ)。

（7）撰寫(xiě)實(shí)踐報(bào)告，要求學(xué)生將實(shí)踐過(guò)程和實(shí)踐結(jié)果進(jìn)行展示和總結(jié)，提出自己的想法，可以提出新的原理或算法，也可以針對(duì)某一環(huán)節(jié)提出改進(jìn)措施，自由發(fā)揮。教師根據(jù)學(xué)生的報(bào)告綜合、總結(jié)，在課堂上進(jìn)行展示和點(diǎn)評(píng)，并給出成績(jī)。

5 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐教學(xué)不僅是理論課程的補(bǔ)充，而且具有驗(yàn)證、綜合、創(chuàng)新等功能。加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)，有助于學(xué)生全面理解理論知識(shí)，掌握分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生編程能力。本文針對(duì)《激光遙感》課程的特點(diǎn)和本科學(xué)生的知識(shí)積累，設(shè)計(jì)了課程實(shí)踐環(huán)節(jié)，豐富了教學(xué)內(nèi)容，加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，推動(dòng)了《激光遙感》教學(xué)改革，使該工科課程更貼近科研和生產(chǎn)，為學(xué)生將來(lái)進(jìn)行科研或生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院，湖北 武漢 430079）

參考文獻(xiàn)：

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篇3

2地理信息科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告的撰寫(xiě)

武漢大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中南大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）等GIS領(lǐng)域國(guó)內(nèi)知名高校的本科生人才培養(yǎng)方案中均有針對(duì)性地開(kāi)設(shè)了相關(guān)實(shí)踐課程，盡管這些課程的名稱(chēng)可能有所不同，但均涵蓋了GIS軟件操作、GIS軟件研發(fā)、地圖設(shè)計(jì)與編繪等3方面的核心實(shí)踐課程。本文以這3種核心實(shí)踐課程為例來(lái)探討實(shí)習(xí)報(bào)告的撰寫(xiě)規(guī)范。首先，實(shí)習(xí)報(bào)告的封面應(yīng)指明如下信息：實(shí)踐課程名稱(chēng)、學(xué)校、學(xué)院、專(zhuān)業(yè)、班級(jí)、學(xué)號(hào)、姓名、指導(dǎo)教師和提交日期等。其次，實(shí)習(xí)報(bào)告的提綱應(yīng)涵蓋以下內(nèi)容：實(shí)習(xí)名稱(chēng)、實(shí)習(xí)目的、實(shí)習(xí)時(shí)間、實(shí)習(xí)內(nèi)容和實(shí)結(jié)等。1）實(shí)習(xí)名稱(chēng)，用于概要描述實(shí)習(xí)內(nèi)容，字?jǐn)?shù)不宜過(guò)多，以20字以?xún)?nèi)為宜，可作為標(biāo)題放在實(shí)習(xí)報(bào)告的最上方，也可以作為實(shí)習(xí)報(bào)告的正文放在最前面。2）實(shí)習(xí)目的，一般言簡(jiǎn)意賅，直入主題。例如，GIS軟件操作的實(shí)習(xí)目的在于熟悉某GIS軟件的某些功能操作，實(shí)現(xiàn)指定應(yīng)用目標(biāo)，掌握課堂教學(xué)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)；GIS軟件研發(fā)的實(shí)習(xí)目的在于熟悉某編程語(yǔ)言、某GIS軟件基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，掌握GIS軟件工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)思路；地圖設(shè)計(jì)與編繪的實(shí)習(xí)目的在于精通制圖軟件的相關(guān)操作，掌握不同類(lèi)型的普通地圖和專(zhuān)題地圖的設(shè)計(jì)與編繪技巧。3）實(shí)習(xí)時(shí)間，包括完成實(shí)習(xí)內(nèi)容的起始時(shí)間。另外，還可以在這一部分增加時(shí)間進(jìn)度安排，用于進(jìn)一步規(guī)劃實(shí)踐過(guò)程每一個(gè)關(guān)鍵步驟的完成時(shí)間節(jié)點(diǎn)。4）實(shí)習(xí)內(nèi)容，是整個(gè)實(shí)習(xí)報(bào)告中最重要的部分，是對(duì)實(shí)踐過(guò)程的完整反映，需詳細(xì)闡述實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等方面的內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)環(huán)境是指實(shí)踐過(guò)程中涉及的各種軟、硬件環(huán)境。除了實(shí)踐課程所用的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施、操作系統(tǒng)，GIS軟件操作的實(shí)驗(yàn)環(huán)境還包括各種GIS軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件等。GIS軟件研發(fā)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境還包括編程語(yǔ)言、編譯環(huán)境、二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件等，地圖設(shè)計(jì)與編繪的實(shí)驗(yàn)環(huán)境還包括各種圖形圖像處理軟件、GIS制圖軟件等。實(shí)驗(yàn)任務(wù)是實(shí)習(xí)目的的具體化，通常通過(guò)完成某一個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)來(lái)達(dá)到實(shí)習(xí)目的。例如，某地區(qū)地塊拓?fù)潢P(guān)系的建立可以作為GIS軟件操作的一個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)；某校園地理信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)可以作為GIS軟件研發(fā)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)；某地區(qū)人口結(jié)構(gòu)分布圖的制作可作為地圖設(shè)計(jì)與編繪的一個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。實(shí)驗(yàn)任務(wù)篇幅不宜過(guò)長(zhǎng)，可略多于實(shí)習(xí)目的，通常用一小段文字進(jìn)行描述。實(shí)驗(yàn)步驟是指完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的每一步操作、流程、思路等，應(yīng)結(jié)合技術(shù)路線進(jìn)行說(shuō)明。從以往學(xué)生提交的實(shí)習(xí)報(bào)告中可以看出，在實(shí)驗(yàn)步驟的闡述中，一部分學(xué)生容易產(chǎn)生誤區(qū)，如在GIS軟件操作的實(shí)驗(yàn)步驟中大量插圖，缺乏文字描述；在GIS軟件研發(fā)的實(shí)驗(yàn)步驟中大量粘貼代碼；在地圖設(shè)計(jì)與編繪的實(shí)驗(yàn)步驟中僅指出圖例設(shè)計(jì)與圖面配置的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)步驟的撰寫(xiě)應(yīng)把握好度，既不能顧此失彼，也不能面面俱到。GIS軟件操作的實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)圖文并茂，不必每一個(gè)參數(shù)的設(shè)置都配圖，但需用文字進(jìn)行說(shuō)明，插圖以關(guān)鍵步驟的實(shí)現(xiàn)效果圖為宜，并輔以相應(yīng)的文字表述。GIS軟件研發(fā)的實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)結(jié)合流程圖展開(kāi)，并輔以關(guān)鍵算法的代碼。地圖設(shè)計(jì)與編繪的實(shí)驗(yàn)步驟中，對(duì)于普通地圖而言，應(yīng)先指明地圖符號(hào)設(shè)計(jì)和地圖注記配置遵循的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、地圖綜合選取和概況的方法與依據(jù)，再插入各種地圖符號(hào)的設(shè)計(jì)效果圖、地圖注記的配置效果圖、地圖綜合前后的對(duì)比圖等；對(duì)專(zhuān)題地圖而言，應(yīng)先分析和比較現(xiàn)有專(zhuān)題資料，再統(tǒng)計(jì)分析各種專(zhuān)題數(shù)據(jù)，接著選擇各種專(zhuān)題內(nèi)容的表示方法，最后以各專(zhuān)題內(nèi)容的表達(dá)效果作為插圖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是指通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)步驟，完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)之后所得結(jié)論或取得的總體實(shí)驗(yàn)效果，一般以插圖或插圖加簡(jiǎn)要文字說(shuō)明為主。GIS軟件操作的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以是數(shù)據(jù)編輯處理之后的效果圖、執(zhí)行空間查詢(xún)分析之后的效果圖、二三維數(shù)據(jù)可視化表達(dá)效果圖等；GIS軟件研發(fā)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以是系統(tǒng)運(yùn)行界面、系統(tǒng)各功能操作效果圖、算法執(zhí)行后的效果圖等；地圖設(shè)計(jì)與編繪的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以是一幅完成數(shù)字化或地圖綜合后的普通地圖，也可以是一幅完整的專(zhuān)題地圖。5）實(shí)結(jié)，是對(duì)實(shí)踐課程的整體回顧，是實(shí)習(xí)內(nèi)容的進(jìn)一步凝練與升華，能夠體現(xiàn)學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中是否進(jìn)行了獨(dú)立的思考。實(shí)結(jié)的內(nèi)容包括實(shí)踐過(guò)程的總述、遇到的問(wèn)題及其解決方法、實(shí)踐課程的收獲與心得、實(shí)踐過(guò)程中存在的不足、將來(lái)有待進(jìn)一步學(xué)習(xí)和改進(jìn)的地方以及對(duì)未來(lái)從事相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)的展望等。由于實(shí)習(xí)內(nèi)容難免和現(xiàn)實(shí)生活之間存在一定差距，照本宣科的機(jī)械式實(shí)踐課程學(xué)習(xí)固然有助于鞏固課堂教學(xué)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，但不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力，也不利于提高學(xué)生利用所學(xué)GIS知識(shí)解決復(fù)雜實(shí)際問(wèn)題的能力。因此，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在完成實(shí)習(xí)任務(wù)的同時(shí)，充分進(jìn)行外延拓展性思考，并將思考的內(nèi)容記錄在實(shí)結(jié)中，與指導(dǎo)教師進(jìn)行交流，在課外進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，如GIS軟件操作中的緩沖分析拓展綜合應(yīng)用；GIS軟件研發(fā)中最短路徑算法的改進(jìn)與優(yōu)化；地圖設(shè)計(jì)與編繪中的自動(dòng)綜合、注記自動(dòng)配置等。這既符合國(guó)家對(duì)高校提出的培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的要求，又能真正讓學(xué)生發(fā)揮專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)，將所學(xué)的GIS知識(shí)靈活應(yīng)用到日常生活中，還能為今后的各種創(chuàng)新性活動(dòng)提供思路。最后，實(shí)習(xí)報(bào)告的圖文格式方面應(yīng)嚴(yán)格遵循科研要求，以養(yǎng)成良好的科技行文習(xí)慣。

篇4

作者簡(jiǎn)介：唐濤（1980-），男，陜西西安人，國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，講師；陸珉（1976-），男，江西南昌人，國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，副教授。（湖南 長(zhǎng)沙 410073）

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.477 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）02-0203-02

所謂研究型教學(xué)，就是將課內(nèi)講授與課外實(shí)踐、教師引導(dǎo)與學(xué)生自學(xué)、教材與閱讀有機(jī)結(jié)合并達(dá)到完整、和諧、統(tǒng)一的教學(xué)。[1]研究型教學(xué)既能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，又能發(fā)揮學(xué)生的主體作用；既能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生思維，又能培養(yǎng)學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力；既能使學(xué)生掌握系統(tǒng)扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，又能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，克服了接受性教學(xué)的缺陷。

本科生在校學(xué)習(xí)的過(guò)程包括課堂學(xué)習(xí)、實(shí)踐學(xué)習(xí)、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。作為國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我?！保┬畔⒐こ虒?zhuān)業(yè)本科生培養(yǎng)方案中重要的組成部分，遙感系列課程教學(xué)和專(zhuān)題畢業(yè)設(shè)計(jì)在信息工程專(zhuān)業(yè)本科學(xué)習(xí)過(guò)程中占據(jù)了重要的角色和相當(dāng)?shù)恼n時(shí)。遙感系列課程包括本科生公共選修課“軍事遙感技術(shù)”、專(zhuān)業(yè)選修課“地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)”、專(zhuān)業(yè)必修課“遙感原理”等。面向我校信息專(zhuān)業(yè)本科生，筆者所在的遙感信息處理教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)每年設(shè)計(jì)遙感信息處理專(zhuān)題，包含若干具有科研任務(wù)性質(zhì)的子課題。指導(dǎo)教師既是遙感系列課程教學(xué)主體，也是本科畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)主體，有充足的時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)在課堂教學(xué)和畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)中開(kāi)展研究型教學(xué)探索。

課堂教學(xué)和本科畢業(yè)設(shè)計(jì)作為大學(xué)生本科學(xué)習(xí)生涯中重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)，開(kāi)展研究型教學(xué)不僅是有益的探索，也是不斷將遙感領(lǐng)域最新技術(shù)成果傳授給學(xué)生，擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)層面和應(yīng)用能力的重要途徑。課堂教學(xué)可以將遙感領(lǐng)域研究趨勢(shì)、研究成果、理論基礎(chǔ)和處理方法傳授給學(xué)生，奠定理論知識(shí)基礎(chǔ)和初步的研究思維培養(yǎng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)中，每一個(gè)課題作為科研任務(wù)布置給學(xué)生，使學(xué)生得到實(shí)踐鍛煉，將學(xué)習(xí)的知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的工具，同時(shí)能夠參與科研團(tuán)隊(duì)科研攻關(guān)的過(guò)程，互動(dòng)探討，體會(huì)研究過(guò)程的樂(lè)趣，最終培養(yǎng)科研興趣，提高科研能力，推動(dòng)學(xué)生素質(zhì)全面發(fā)展。

一、課堂研究型教學(xué)探索

課堂教學(xué)在本科四年教育中承擔(dān)著傳授知識(shí)的重要作用，作為信息工程專(zhuān)業(yè)課程的重要組成部分，遙感系列課程需要在有限的課時(shí)內(nèi)給學(xué)生傳授足夠的遙感學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識(shí)和初步應(yīng)用技能。為了改變以往講述式、填鴨式的課堂灌輸教學(xué)，筆者所在教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)一直在不懈努力地探索改革教育教學(xué)方法。研究型教學(xué)作為近年來(lái)比較成功的新型教學(xué)模式，成為教學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。[2-4]我們?cè)谌缦路矫骈_(kāi)展了研究型教學(xué)的有益實(shí)踐：首先，將最新的科研成果帶入課堂教學(xué)，[5]拓展學(xué)生的視野和知識(shí)面，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和實(shí)踐；其次，在課堂教學(xué)中專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)課時(shí)，由教師提出適合學(xué)生知識(shí)層次的研究型討論課題，再將學(xué)生按照興趣自愿組合成若干小組，在小組內(nèi)開(kāi)展資料查閱，課題探討和交流；最后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)探討，教師組織各小組分別就研究型課題的研究心得進(jìn)行課堂交流或者書(shū)面交流，由教師對(duì)各小組的研究心得進(jìn)行講評(píng)和給分。

在上述實(shí)踐中，有若干原則需要教師把握好：

1.題目難易適度

考慮到本科生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的時(shí)間不多，專(zhuān)門(mén)知識(shí)和理論基礎(chǔ)有待加強(qiáng)，過(guò)于“精”和“深”的題目會(huì)使學(xué)生覺(jué)得難度大和無(wú)從著手，從而產(chǎn)生畏難情緒，不利于研究型教學(xué)的開(kāi)展。選擇研究型教學(xué)內(nèi)容時(shí)，我們考慮密切結(jié)合教材知識(shí)點(diǎn)，特別是需要學(xué)生掌握的重點(diǎn)內(nèi)容，結(jié)合遙感領(lǐng)域最新成果，選擇適當(dāng)難度的題目引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展。另一方面，學(xué)生尚不具備從事科研工作的經(jīng)驗(yàn)，解決研究型題目的手段主要依托大學(xué)公共資源和互聯(lián)網(wǎng)資源，查閱資料，分析現(xiàn)狀，提出想法，有條件的可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)仿真。例如介紹雷達(dá)圖像軍事目標(biāo)判讀解譯時(shí)，我們引入美國(guó)的長(zhǎng)曲棍球衛(wèi)星及其拍攝的坦克目標(biāo)的雷達(dá)影像，結(jié)合教材介紹的三種強(qiáng)散射結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生思考從雷達(dá)目標(biāo)散射特性出發(fā)，探討分析如何提高判讀效率和準(zhǔn)確性。

2.興趣吸引

在授課過(guò)程中將科研成果引入課堂，將教員從事科研活動(dòng)中獲得的新方法、新技術(shù)、新成果、新靈感及時(shí)引入到教學(xué)中。例如，將SAR圖像車(chē)輛目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別、小型化復(fù)眼成像裝備等科研成果結(jié)合教材內(nèi)容，進(jìn)行實(shí)例講解，拉近學(xué)生與最新成果的距離，開(kāi)拓學(xué)生思維，吸引學(xué)生注意力，提高從事科研工作的興趣。

3.激勵(lì)措施得當(dāng)

研究型教學(xué)的開(kāi)展，不僅要求教師開(kāi)動(dòng)思維，靈活牽引，也需要學(xué)生熱情參與，適當(dāng)發(fā)揮分?jǐn)?shù)（學(xué)分）的指揮棒效應(yīng)是有益的嘗試。在學(xué)生本門(mén)課程最終成績(jī)中，目前是研究型學(xué)習(xí)成績(jī)占30%，考試成績(jī)占70%，以后根據(jù)研究型教學(xué)探索的階段性成果，考慮適當(dāng)提高前者的比重。

二、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的研究型教學(xué)探索

隨著高等教育改革的深入，畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的研究型教學(xué)探索也有不少創(chuàng)新，[6-8]主要是轉(zhuǎn)換本科生的主體角色，由學(xué)生轉(zhuǎn)化為科研人員，畢業(yè)設(shè)計(jì)課題轉(zhuǎn)換為科研小任務(wù)，使本科畢業(yè)生能夠主動(dòng)參與團(tuán)隊(duì)科研活動(dòng)，互動(dòng)探討，提高科研能力?！皩?dǎo)師+研究生+本科生”的研究型本科畢業(yè)設(shè)計(jì)模式，已經(jīng)成為共識(shí)。

1.課題設(shè)計(jì)與知識(shí)儲(chǔ)備

信息工程專(zhuān)業(yè)本科生經(jīng)過(guò)三年多的本科教育，基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)具有了一定的的基礎(chǔ)。因而相對(duì)于課堂教學(xué)的研究型題目，畢業(yè)設(shè)計(jì)題目應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生在基礎(chǔ)理論、基本技能、創(chuàng)新精神、科研方法、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面得到比較全面的綜合訓(xùn)練，能夠具備初步從事科研工作的能力。筆者所在的教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)根據(jù)長(zhǎng)期的科研工作經(jīng)驗(yàn)和目前所從事的科研任務(wù)，每年設(shè)計(jì)一個(gè)遙感信息處理專(zhuān)題，每個(gè)教師設(shè)計(jì)2-4個(gè)子課題，這些題目處理該專(zhuān)題下的具體小的技術(shù)問(wèn)題，涵蓋遙感圖像校正、去噪、配準(zhǔn)、目標(biāo)檢測(cè)、目標(biāo)識(shí)別等具體技術(shù)問(wèn)題。題目及其主要工作內(nèi)容下發(fā)給學(xué)生，學(xué)生可根據(jù)興趣和自由選擇題目和導(dǎo)師。導(dǎo)師提前與學(xué)生見(jiàn)面，了解學(xué)生的基本情況和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，提供課題需要的部分資料，做好啟動(dòng)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的知識(shí)儲(chǔ)備。

2.科研交流

在本科生進(jìn)入課題后，導(dǎo)師應(yīng)將其納入所在科研團(tuán)隊(duì)，參與學(xué)術(shù)討論、程序設(shè)計(jì)、文檔撰寫(xiě)、階段匯報(bào)等工作，使之成為科研攻關(guān)的一員。研究過(guò)程中，本科生可就畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的理論和技術(shù)問(wèn)題，及時(shí)和導(dǎo)師、其他研究人員交流解決。

3.研究生的輔助作用

高?？蒲械闹黧w是教師和研究生，因而研究生在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中的輔助指導(dǎo)作用不可或缺。高年級(jí)碩士研究生或者博士研究生已經(jīng)受過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的科研訓(xùn)練，比較熟悉課題，研究思路較為清晰，研究工作有進(jìn)展，具備輔助指導(dǎo)的條件。畢業(yè)設(shè)計(jì)題目若與研究生本身研究課題和團(tuán)隊(duì)攻關(guān)課題相關(guān)，則更為有利。研究生也是從本科生成長(zhǎng)起來(lái)，對(duì)于整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)和課題研究的過(guò)程更為熟悉，可以向本科生在更多細(xì)節(jié)問(wèn)題上答疑解惑。

4.過(guò)程控制

良好的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)離不開(kāi)學(xué)校和導(dǎo)師對(duì)過(guò)程質(zhì)量的監(jiān)控。筆者所在院校從命題設(shè)計(jì)、學(xué)生選題、下達(dá)任務(wù)書(shū)、撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告、中期檢查、論文撰寫(xiě)、畢業(yè)答辯等各流程環(huán)節(jié)進(jìn)行了時(shí)間和質(zhì)量上的規(guī)范。這就要求導(dǎo)師在畢業(yè)設(shè)計(jì)全過(guò)程密切跟蹤學(xué)生的研究進(jìn)度，及時(shí)交流，適時(shí)提供幫助克服困難。

三、結(jié)束語(yǔ)

研究型教學(xué)是系統(tǒng)性的工作，我們?cè)谶b感專(zhuān)業(yè)課程和本科畢業(yè)設(shè)計(jì)兩個(gè)環(huán)節(jié)開(kāi)展了研究型教學(xué)的探索。其中課堂研究型教學(xué)是引導(dǎo)學(xué)生接觸科研活動(dòng)，啟發(fā)創(chuàng)新思維的起始，畢業(yè)設(shè)計(jì)則是研究型教學(xué)活動(dòng)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。經(jīng)過(guò)最近幾年的探索，目前取得了一定的成效，未來(lái)將總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)拓創(chuàng)新，更好地為遙感學(xué)科系列課程的建設(shè)和信息工程專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

中圖分類(lèi)號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）03（b）-0099-03

當(dāng)代社會(huì)信息技術(shù)迅猛發(fā)展，利用信息技術(shù)為資源環(huán)境科學(xué)服務(wù)是大勢(shì)所趨[1～2]。資源環(huán)境信息學(xué)（informatics of resources and environment）就是面向資源環(huán)境領(lǐng)域的數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)，將計(jì)算智能應(yīng)用于資源環(huán)境分析和評(píng)價(jià)，為資源開(kāi)發(fā)和環(huán)境保護(hù)及管理提供方法和理論支持，使之走上可視化、數(shù)字化、智能化、精確化、高效化的道路[3～5]。近十年來(lái)，國(guó)內(nèi)各高校資源環(huán)境和環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)相繼開(kāi)設(shè)了“資源環(huán)境信息學(xué)”方向的課程，不斷充實(shí)資源環(huán)境科學(xué)的教學(xué)體系，為培養(yǎng)符合社會(huì)需要的人才作出了積極努力和探索[6～8]。

資源環(huán)境信息方向人才是國(guó)家緊缺人才，探索資源環(huán)境信息學(xué)的課程創(chuàng)新，對(duì)資源創(chuàng)建環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)高效的教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，向“知識(shí)―素質(zhì)―能力”型教育模式轉(zhuǎn)變，具有積極意義。學(xué)校要為學(xué)生掌握扎實(shí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)、提高實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力搭建堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)，使培養(yǎng)的人才能適應(yīng)21世紀(jì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

1 國(guó)內(nèi)“資源環(huán)境信息學(xué)”課程設(shè)置與教學(xué)體系存在的主要問(wèn)題

1.1 “資源環(huán)境”與“信息”融合度不夠

資源環(huán)境信息學(xué)的著眼點(diǎn)應(yīng)該是“資源與環(huán)境”問(wèn)題，信息技術(shù)是方法和工具。但在現(xiàn)階段，不少高校院系在師資和教材都不到位的情況下倉(cāng)促上馬，開(kāi)設(shè)資源信息學(xué)課程，造成信息技術(shù)和理論知識(shí)與資源環(huán)境問(wèn)題脫節(jié)，與資源環(huán)境問(wèn)題實(shí)例結(jié)合少，難以突出課程特色。如大部分高校的環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè)了《環(huán)境信息系統(tǒng)》課程，但實(shí)際教學(xué)大多采用的仍然是地信專(zhuān)業(yè)的《地理信息系統(tǒng)》作為教材，教學(xué)內(nèi)容上沿用地信專(zhuān)業(yè)的教學(xué)思路，缺乏與環(huán)境問(wèn)題的結(jié)合，達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)效果。且各校開(kāi)設(shè)的資源信息學(xué)課程，多偏重傳統(tǒng)資源學(xué)的教學(xué)思路，與信息學(xué)結(jié)合不夠。

1.2 缺乏實(shí)踐教學(xué)

資源環(huán)境信息學(xué)本身是一門(mén)實(shí)踐性強(qiáng)，面向應(yīng)用的學(xué)科。但在教學(xué)中，相關(guān)課程的教師，特別在國(guó)內(nèi)非重點(diǎn)大學(xué)的資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)，教師沒(méi)有科研支撐，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，加上教學(xué)素材不足，教學(xué)成了無(wú)源之水，只能照本宣科，極易脫離實(shí)際。如《環(huán)境遙感》課程，多由原非環(huán)境專(zhuān)業(yè)方向的教師承擔(dān)，缺乏環(huán)境專(zhuān)業(yè)的知識(shí)背景和科研經(jīng)驗(yàn)。這種情況下導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容只能“遙感概論”為主，而沒(méi)有結(jié)合環(huán)境學(xué)的案例進(jìn)行講解，不符合應(yīng)用型課程的教學(xué)特點(diǎn)。如果由環(huán)境專(zhuān)業(yè)出身的老師授課，則會(huì)出現(xiàn)缺乏信息學(xué)知識(shí)，教學(xué)能力跟不上教學(xué)要求的情況。資源信息學(xué)的教學(xué)同樣面臨問(wèn)題，基于測(cè)繪學(xué)、勘探學(xué)的傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)如礦產(chǎn)資源信息學(xué)、海洋資源信息學(xué)等可由傳統(tǒng)信息技術(shù)升級(jí)實(shí)現(xiàn)，過(guò)渡的難度較小，而如水資源信息學(xué)、生物資源信息學(xué)轉(zhuǎn)型的難度很大，極易脫離實(shí)踐而依賴(lài)?yán)碚摗?/p>

1.3 綜合運(yùn)用能力培養(yǎng)不足

環(huán)境信息技術(shù)綜合性強(qiáng)，涉及領(lǐng)域多。比如，要完整開(kāi)發(fā)一個(gè)資源環(huán)境信息系統(tǒng)，制作出某地區(qū)的大氣污染情況分布專(zhuān)題圖，就必須使用到環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、遙感及圖像處理、地理信息系統(tǒng)等知識(shí)。一味孤立地學(xué)習(xí)以上各類(lèi)知識(shí)，不通過(guò)課程將上述內(nèi)容整合，使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，且無(wú)法通過(guò)實(shí)踐鍛煉，走向社會(huì)以后，面對(duì)一些實(shí)際工作會(huì)感到無(wú)從下手。而在現(xiàn)階段的教學(xué)體系中，資源環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的資源環(huán)境信息教學(xué)尚難以將上述知識(shí)進(jìn)行整合，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合能力培養(yǎng)。再如在資源調(diào)查與評(píng)價(jià)中，政府各部門(mén)已普遍使用了GIS系統(tǒng)進(jìn)行信息處理、統(tǒng)計(jì)分析。廣大的資源科學(xué)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生，必須了解到一個(gè)GIS前期計(jì)劃設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集，中期數(shù)據(jù)處理分析、調(diào)查，后期制圖、結(jié)論評(píng)價(jià)等各階段的基本過(guò)程，形成完整的思路，在未來(lái)的工作中，才能胸懷全局，心中有數(shù)。

1.4 “資源信息”與“環(huán)境信息”未能有機(jī)融合

資源與環(huán)境二者相互依存相互轉(zhuǎn)化，是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。當(dāng)人類(lèi)以己為中心，只顧利用資源而忽視環(huán)境保護(hù)，將出現(xiàn)嚴(yán)重的生態(tài)失衡和環(huán)境危機(jī)等問(wèn)題，從而制約人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。資源與環(huán)境是一對(duì)矛盾統(tǒng)一體，相輔相成，相生相克，開(kāi)發(fā)利用自然資源會(huì)影響自然環(huán)境生態(tài)，而強(qiáng)調(diào)生態(tài)環(huán)境保護(hù)也可能限制經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。如果孤立地研究“資源”或“環(huán)境”，尤如盲人摸象，視野狹窄。資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)通常同屬一院，公共基礎(chǔ)課內(nèi)容相通，也是為了培養(yǎng)學(xué)生的宏觀視角。資源信息學(xué)和環(huán)境信息學(xué)的基本研究方法是一致的，研究工具大體相同，只是研究角度不同，出發(fā)點(diǎn)不同，但在現(xiàn)階段，“資源信息學(xué)”與“環(huán)境信息學(xué)”各自的教學(xué)體系尚不成熟和完備，如何實(shí)現(xiàn)資源觀點(diǎn)與環(huán)境觀點(diǎn)的融合，引導(dǎo)資源學(xué)專(zhuān)業(yè)和環(huán)境學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生辯證思維，進(jìn)行宏觀思考，尚有待在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行探索。

2 “資源環(huán)境信息學(xué)”課程建設(shè)不力的主要原因

2.1 對(duì)資源環(huán)境信息學(xué)的重要性認(rèn)識(shí)不足

國(guó)內(nèi)高校的資源環(huán)境科學(xué)或資源環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)體系，一般依托學(xué)校專(zhuān)業(yè)背景和院系師資，會(huì)設(shè)置“資源（環(huán)境）生態(tài)、資源（環(huán)境）經(jīng)濟(jì)、資源（環(huán)境）評(píng)價(jià)”、等幾個(gè)主要方向，而對(duì)于“資源（環(huán)境）信息”這個(gè)近十年才逐漸形成并發(fā)展的學(xué)科方向，從上至下，尚未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，各界投入明顯不足。

在歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家高校，“資源（環(huán)境）信息學(xué)”在不少高校已成為資源（環(huán)境）科學(xué)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)必修課程，甚至是學(xué)位課程，資源（環(huán)境）信息方向已與其他傳統(tǒng)領(lǐng)域一起構(gòu)成資源環(huán)境科學(xué)的課程體系。另外，已有大學(xué)開(kāi)設(shè)了獨(dú)立的資源（環(huán)境）信息學(xué)本科專(zhuān)業(yè)，制定了較完善的培養(yǎng)方案，培養(yǎng)資源環(huán)境信息學(xué)專(zhuān)業(yè)人才。同時(shí)有些高校成立了資源（環(huán)境）信息學(xué)院，并開(kāi)設(shè)了碩士點(diǎn)。可以看出，資源環(huán)境信息學(xué)的學(xué)科建設(shè)是與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度直接關(guān)聯(lián)的。

在國(guó)內(nèi)，由于信息技術(shù)起步較晚，在資源環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用尚不成熟，同時(shí)受師資力量和軟硬件條件的限制，相關(guān)課程的設(shè)置隨意性強(qiáng)，課程建設(shè)投入少，這與信息技術(shù)在資源環(huán)境科學(xué)中的日益重要地位明顯不相符，也不符合社會(huì)發(fā)展對(duì)資源環(huán)境應(yīng)用型人才的要求。從目前的社會(huì)需求來(lái)看，重視資源環(huán)境信息學(xué)的教學(xué)，培養(yǎng)具備資源環(huán)境信息學(xué)素養(yǎng)的人才，在緩解資源環(huán)境科學(xué)畢業(yè)生就業(yè)壓力上有較大的潛力。

2.2 教學(xué)目標(biāo)不清晰，課程體系不完善

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)高校資源環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)對(duì)資源環(huán)境信息方向的認(rèn)識(shí)尚不成熟，仍處于探索實(shí)踐階段，對(duì)于此類(lèi)課程的意義和培養(yǎng)目標(biāo)缺乏清晰的認(rèn)識(shí)，造成教學(xué)計(jì)劃定位模糊，課程設(shè)置無(wú)特色，教學(xué)內(nèi)容前后重復(fù)矛盾，缺乏連續(xù)性和邏輯性，綜合應(yīng)用更是紙上談兵。資源環(huán)境信息學(xué)的教學(xué)研究幾近空白，各級(jí)精品課程無(wú)人申報(bào)，長(zhǎng)此以往，前景堪憂。資源環(huán)境信息學(xué)亟待教育主管部門(mén)的重視和扶持，亟待高校院系加大投入，組織攻關(guān)。

2.3 師資力量不足和教材建設(shè)不力

資源環(huán)境信息學(xué)教學(xué)效果差的重要原因是師資力量和教學(xué)資源缺乏，特別是對(duì)于大量省屬普通本專(zhuān)科院校，教師們常常是心有余而力不足。國(guó)內(nèi)大學(xué)尚沒(méi)有資源（環(huán)境）信息學(xué)本科專(zhuān)業(yè)，自然沒(méi)有專(zhuān)業(yè)完全對(duì)口的教師。此方向課程的老師主要由具有“資源環(huán)境”或“信息”某一方向的老師通過(guò)自學(xué)或進(jìn)修來(lái)?yè)?dān)任，不但要花費(fèi)大量精力，教學(xué)質(zhì)量也難以保證，甚至有些學(xué)校還存在相關(guān)課程無(wú)人愿意接手的尷尬狀況。

另外，資源環(huán)境信息學(xué)課程教材建設(shè)不力，缺乏精品教材?！顿Y源信息學(xué)》《資源信息系統(tǒng)》《環(huán)境信息系統(tǒng)》《環(huán)境遙感》等近年也有多種教材和專(zhuān)著出版，但有的內(nèi)容龐雜，理論性過(guò)強(qiáng)，有的與資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)結(jié)合不緊密，缺乏案例，又無(wú)配套素材和數(shù)據(jù)，師生使用不便，導(dǎo)致這些教材的實(shí)際采用率有限，師生反響平平。

3 資源環(huán)境信息學(xué)教學(xué)創(chuàng)新思路探討

3.1 制定符合社會(huì)需要的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃

社會(huì)需求是大學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的基本出發(fā)點(diǎn)。資源環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)方向培養(yǎng)的人才要具有鮮明的專(zhuān)業(yè)特色，突出專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)，才是資源環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)立足和發(fā)展的根本。進(jìn)行21世紀(jì)，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)全面普及，各行各業(yè)都會(huì)直接或間接地使用到信息技術(shù)，利用信息技術(shù)來(lái)輔助處理復(fù)雜的資源環(huán)境問(wèn)題具有傳統(tǒng)方法不可替代的優(yōu)勢(shì)。

對(duì)于普通的資源環(huán)境科學(xué)和資源環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)，需要讓同學(xué)們了解地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)的基本知識(shí)、基本技能，具有運(yùn)用地理信息系統(tǒng)分析和解決資源環(huán)境問(wèn)題的基本技能及初步的研究和管理能力， 為資源環(huán)境信息管理培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)的信息服務(wù)人員。

根據(jù)國(guó)內(nèi)實(shí)際情況，參考國(guó)外比較成熟的經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)普通高校的資源環(huán)境信息學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)可以先確定培養(yǎng)目標(biāo)，從以下三個(gè)方面設(shè)立教學(xué)目標(biāo)并制定教學(xué)計(jì)劃：（1）資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)專(zhuān)題電子地圖制作。學(xué)生根據(jù)所學(xué)相關(guān)技術(shù)，可以使用各類(lèi)素材和GIS軟件，完成多種資源和環(huán)境相關(guān)的專(zhuān)題圖，如區(qū)域污染企業(yè)分布圖、土地資源適宜性評(píng)價(jià)圖等；（2）面向?qū)嶋H應(yīng)用，進(jìn)行資源環(huán)境空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的處理分析，完成資源環(huán)境的評(píng)價(jià)管理等工作；（3）掌握GIS平臺(tái)二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，在基礎(chǔ)軟件上完成資源環(huán)境科學(xué)各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)，包括軟件分析與工具開(kāi)發(fā)。

3.2 教學(xué)內(nèi)容的組織與創(chuàng)新

學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)際國(guó)內(nèi)一流大學(xué)課程的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合各校資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)實(shí)際情況以及課程建設(shè)現(xiàn)狀，對(duì)資源環(huán)境信息學(xué)方向系列課程進(jìn)行全面建設(shè)與改革。包括課程體系的邏輯完整性構(gòu)建，分析各相關(guān)課程知識(shí)結(jié)構(gòu)，明確先導(dǎo)和后續(xù)課程，建立完整的課程體系。

建議整合《資源環(huán)境遙感》《地理信息系統(tǒng)》《資源（環(huán)境）調(diào)查與評(píng)價(jià)》《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)》《資源（環(huán)境）監(jiān)測(cè)》《資源環(huán)境信息管理》等課程，建立完整而科學(xué)的課程體系與模式。完善“資源環(huán)境綜合信息”課程，面向應(yīng)用和綜合集成，將前期課程知識(shí)點(diǎn)串成知識(shí)鏈，并通過(guò)全程項(xiàng)目跟蹤實(shí)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，全面提升綜合能力。例如，在前期《環(huán)境監(jiān)測(cè)》《環(huán)境化學(xué)》等課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)中，可以依據(jù)空間數(shù)據(jù)的樣點(diǎn)分布要求進(jìn)行采樣點(diǎn)的設(shè)置，在采樣的同時(shí)，利用手持GPS等工具記錄坐標(biāo)信息，可以為后期的環(huán)境信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造條件。前期課程得到的資源環(huán)境屬性數(shù)據(jù)，可作為《資源環(huán)境信息系統(tǒng)》課程上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)使用。通過(guò)以上連貫的實(shí)踐學(xué)習(xí)，同學(xué)們可以較深刻地理解資源環(huán)境信息系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)的獲取和導(dǎo)入方式、空間數(shù)據(jù)的獲取及與屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)接方式，最終得到該區(qū)域直觀的資源環(huán)境指標(biāo)專(zhuān)題圖。這樣的教學(xué)效果比完全使用二手?jǐn)?shù)據(jù)資料更加符合實(shí)踐教學(xué)規(guī)律，也沒(méi)有重復(fù)增加教學(xué)成本，但要求教學(xué)計(jì)劃和課程設(shè)置更加科學(xué)和細(xì)致。

3.3 加強(qiáng)教學(xué)資源建設(shè)

高校資源與環(huán)境科學(xué)院系可以適當(dāng)政策傾斜，激勵(lì)優(yōu)秀教師進(jìn)行教材的創(chuàng)編工作，并不拘一格，吸引跨專(zhuān)業(yè)老師合作，協(xié)調(diào)組織各級(jí)環(huán)保機(jī)構(gòu)、資源環(huán)境信息研究院所、遙感研究所等力量，針對(duì)當(dāng)前資源環(huán)境學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，提供素材，引入最新科研成果，編寫(xiě)符合不同層次、不同程度需求的資源環(huán)境信息學(xué)系列教材。

資源環(huán)境信息學(xué)相關(guān)各門(mén)課程，均需要大量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)工作。對(duì)于大部分資源環(huán)境遙感圖像、空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，各普通高校難以直接采集或保證足夠經(jīng)費(fèi)采購(gòu)，只能依靠教材提供和網(wǎng)絡(luò)搜索，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了教學(xué)需要。鑒于資源環(huán)境信息學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，教委或高校組織協(xié)調(diào)，建立適應(yīng)教學(xué)要求、統(tǒng)一管理的網(wǎng)絡(luò)共享資源環(huán)境資源數(shù)據(jù)庫(kù)，有利于解決資源環(huán)境信息教學(xué)資源缺乏和無(wú)序使用引發(fā)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛問(wèn)題。

4 資源環(huán)境信息學(xué)的教學(xué)實(shí)踐與展望

湖北工程學(xué)院農(nóng)學(xué)院自2002年開(kāi)設(shè)《環(huán)境信息系統(tǒng)》至今，一貫重視資源環(huán)境信息學(xué)方向的教學(xué)研究和課程建設(shè)工作，從十年前的一個(gè)專(zhuān)業(yè)一個(gè)班一門(mén)課，發(fā)展到2013年本院及二級(jí)學(xué)院、本專(zhuān)科，4個(gè)專(zhuān)業(yè)10多個(gè)班5～6門(mén)課的教學(xué)規(guī)模，逐漸形成了以社會(huì)需求為導(dǎo)向，以提高學(xué)生應(yīng)用能力為目標(biāo)的教學(xué)思路和課程體系。

學(xué)院將“資源環(huán)境信息學(xué)”方向確定為“環(huán)境科學(xué)”專(zhuān)業(yè)和“農(nóng)業(yè)資源利用”專(zhuān)業(yè)的各自主要培養(yǎng)方向之一，不斷完善培養(yǎng)方案，改進(jìn)課程體系。目前，經(jīng)過(guò)多年教學(xué)實(shí)踐，該教學(xué)方向已經(jīng)形成了由三名青年骨干教師為核心的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，1人為資源環(huán)境信息工程博士，1人為在讀博士，均具有交叉學(xué)科知識(shí)背景和出國(guó)進(jìn)修訪學(xué)經(jīng)歷，有多年的教學(xué)和工作經(jīng)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)教師多次參加省級(jí)、校級(jí)講課競(jìng)賽并獲獎(jiǎng)。

該教學(xué)團(tuán)隊(duì)朝氣蓬勃，具有創(chuàng)新精神，勇于實(shí)踐，構(gòu)建了較完備的資源環(huán)境信息學(xué)課程群，按照高中低三層次開(kāi)展教學(xué)，教學(xué)目標(biāo)明確，思路清晰。第一層次，在大一下或大二上學(xué)期開(kāi)設(shè)《資源環(huán)境信息學(xué)概論》課程，使學(xué)生全面了解本領(lǐng)域基本知識(shí)、應(yīng)用范圍和研究方法。開(kāi)設(shè)上機(jī)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生初步使用地信軟件的基本操作，如地圖數(shù)字化、空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)輸入和關(guān)聯(lián)，簡(jiǎn)單的空間分析及遙感圖像識(shí)別入門(mén)；第二層次，中高年級(jí)開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)選修課，如《地理信息系統(tǒng)》《遙感導(dǎo)論》《資源環(huán)境調(diào)查與評(píng)價(jià)》，拓展專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力，進(jìn)行較多的戶(hù)外作業(yè)和機(jī)房實(shí)驗(yàn)。以上課程均打通資源和環(huán)境專(zhuān)業(yè)，整體教學(xué)方案一致，由任課老師根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，靈活調(diào)整教學(xué)案例，既能保持資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)內(nèi)在統(tǒng)一，又能兼顧專(zhuān)業(yè)差別；第三層次，開(kāi)設(shè)《資源環(huán)境綜合信息》課程，面向?qū)嵺`應(yīng)用，進(jìn)行科研式教學(xué)，要求同學(xué)們組成小組，撰寫(xiě)項(xiàng)目計(jì)劃，展開(kāi)調(diào)查研究，將信息學(xué)方法全面運(yùn)用到具體資源環(huán)境調(diào)查評(píng)價(jià)工作去，并輸出結(jié)果得到結(jié)論。該課程實(shí)現(xiàn)了與其他若干課程如《環(huán)境化學(xué)》《土壤學(xué)》《水（大氣）污染控制工程》的教學(xué)對(duì)接。感興趣和有能力的同學(xué)，還可根據(jù)老師指導(dǎo)，將教學(xué)內(nèi)容不斷深入并作為畢業(yè)論文選題，對(duì)就業(yè)和考研大有裨益。

院系重視和支持資源環(huán)境信息學(xué)的課程建設(shè)，提供專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)進(jìn)行機(jī)房改造，儀器及軟件資料采購(gòu)。團(tuán)隊(duì)積極申報(bào)省市各級(jí)科研題目，就近開(kāi)展科研工作，帶領(lǐng)學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。團(tuán)隊(duì)注重搜集教學(xué)資源，關(guān)注最新教材和素材，使用最新的教學(xué)輔助軟件，取得了較好的教學(xué)效果。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，以資源環(huán)境信息為就業(yè)和考研方向的學(xué)生比率逐年上升。

近年來(lái)，各高校和研究機(jī)構(gòu)在資源環(huán)境信息方向的科研投入不斷加大，此方向的研究生陸續(xù)畢業(yè)，他們具有良好的科研實(shí)踐和綜合能力，隨著他們充實(shí)到高校教師隊(duì)伍，會(huì)給學(xué)科發(fā)展帶來(lái)強(qiáng)大動(dòng)力。可以預(yù)見(jiàn)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的需求日益加大，資源環(huán)境信息方向的課程將更加受到重視，教學(xué)體系將不斷完善，課程設(shè)置將更為合理，實(shí)踐性綜合課程將更加突出，人才培養(yǎng)質(zhì)量也將邁上新的臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)

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篇6

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）12-0021-03

一、引言

2012年教育部將資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專(zhuān)業(yè)拆分為人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃和自然地理與資源環(huán)境兩個(gè)專(zhuān)業(yè)。其中自然地理與資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)主要圍繞自然地理科學(xué)進(jìn)行課程設(shè)置，其辦學(xué)主旨和培養(yǎng)目標(biāo)更加明確，專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵及定位均有不同程度的變化。[1]而原來(lái)資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃專(zhuān)業(yè)的教師在短時(shí)間內(nèi)對(duì)新設(shè)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展形式及方向并不十分明確。近年來(lái)，該專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)方向逐漸模糊，專(zhuān)業(yè)定位不明朗，這導(dǎo)致在專(zhuān)業(yè)發(fā)展上出現(xiàn)了生源質(zhì)量下降、課堂教學(xué)毫無(wú)新意、科學(xué)研究停滯等現(xiàn)象。南京信息工程大學(xué)地理與遙感學(xué)院的教師在專(zhuān)業(yè)發(fā)展模式上開(kāi)展了積極地探索，嘗試提出了“教學(xué)-實(shí)踐-研究”三位一體發(fā)展模式，以期對(duì)國(guó)內(nèi)高校自然地理與資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)的發(fā)展有所裨益。

二、構(gòu)建思路

傳統(tǒng)的自然地理相關(guān)專(zhuān)業(yè)發(fā)展模式倡導(dǎo)理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，這既包括理論知識(shí)的傳授，也包括實(shí)踐技能的培養(yǎng)。[2]其中理論知識(shí)主要來(lái)源于課堂教學(xué)的過(guò)程，要求教師精心授課且學(xué)生積極參與。而實(shí)踐能力的培養(yǎng)是自然地理與資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)教學(xué)的特色，主要包括野外自然地理實(shí)習(xí)以及3S技術(shù)的應(yīng)用，這在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中所占的比重較大。近年來(lái)隨著高等院?？茖W(xué)研究的氛圍日益變濃，特別是在重點(diǎn)大學(xué)中科研成為學(xué)科及專(zhuān)業(yè)發(fā)展的重要增長(zhǎng)極，因此，科學(xué)研究也成為本專(zhuān)業(yè)發(fā)展的必要條件之一。這三方面共同構(gòu)成了自然地理與資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)發(fā)展的主體內(nèi)容，厘清三者之間的關(guān)系是構(gòu)建全新專(zhuān)業(yè)發(fā)展模式的前提。

（一）明確課堂教學(xué)與科學(xué)研究的關(guān)系

課堂教學(xué)與科學(xué)研究是高等學(xué)府的兩大職能，這一點(diǎn)已得到我國(guó)教育界的普遍認(rèn)可。[3]但是對(duì)于兩者之間的關(guān)系尚存在一定的爭(zhēng)議，其中具有代表性的觀點(diǎn)主要分為三種。1.教學(xué)與科研沒(méi)有任何聯(lián)系。這種觀點(diǎn)認(rèn)為高校課堂教學(xué)與科學(xué)研究應(yīng)該分離，因?yàn)榻虒W(xué)的目標(biāo)是傳播已有的知識(shí)，而科研是以探索未知領(lǐng)域?yàn)橹?，兩者不?yīng)有任何交集。2.兩者可能會(huì)互相影響、相互拖累，即高校在科研方面的投入加大，勢(shì)必會(huì)影響到高校的教學(xué)職能，特別是在一些重點(diǎn)大學(xué)，教師們往往為科研項(xiàng)目、學(xué)術(shù)論文疲于奔命，對(duì)于難以量化考核的課堂教學(xué)卻無(wú)暇顧及；而以教學(xué)為主的高校不應(yīng)投入任何力量開(kāi)展科研，只需搞好教學(xué)工作即可。事實(shí)上，我國(guó)高校的科研投入主要集中在一些重點(diǎn)院校，而一些普通院校或民辦高校，基本上是以教學(xué)工作為重心，不同類(lèi)型的高校其發(fā)展的側(cè)重點(diǎn)已然不同。3.教學(xué)與科研呈正相關(guān)關(guān)系，彼此共生。這種觀點(diǎn)認(rèn)為從事科學(xué)研究不但不會(huì)干擾各項(xiàng)教學(xué)工作的開(kāi)展，反而可以提升課堂教學(xué)的效果。不同的大學(xué)對(duì)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的側(cè)重點(diǎn)不同，教學(xué)質(zhì)量也參差不齊。重點(diǎn)大學(xué)科研平臺(tái)相對(duì)完善、科研實(shí)力較強(qiáng)，多數(shù)教師以科學(xué)研究為重，課堂教學(xué)次之。因此，在這些高校中的教師們應(yīng)樹(shù)立科研為教學(xué)服務(wù)的思想，緊緊圍繞所授學(xué)科的教學(xué)實(shí)際需求開(kāi)展科研活動(dòng)，重視教改課題的研究；而非重點(diǎn)院校對(duì)科研重視不夠，建議以教學(xué)為重心的教師努力提高自身的科研水平，這有利于對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，在課堂教學(xué)時(shí)能夠高屋建瓴、深入淺出，對(duì)研究領(lǐng)域內(nèi)的前沿、動(dòng)態(tài)有深刻的把握。現(xiàn)階段，自然地理與資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)的教師應(yīng)明確教學(xué)與科研呈正比的關(guān)系，即教學(xué)與科研均不可偏廢，課堂教學(xué)能夠促進(jìn)科學(xué)研究，而科學(xué)研究可以反哺教學(xué)。[4]需要強(qiáng)調(diào)的是自然地理與資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)所涵蓋的學(xué)科范圍廣、研究方向多，開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)課程涉及自然地理、人文地理、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、管理科學(xué)，等等。教師們往往對(duì)自己的研究方向十分熟悉，而對(duì)所安排講授的專(zhuān)業(yè)課程并不一定具備深厚的學(xué)科素養(yǎng)。這將制約課堂教學(xué)的深入，導(dǎo)致理論課的講授只能淺嘗輒止。因此，我們建議在課程安排上應(yīng)盡量安排教師講授其熟悉領(lǐng)域的課程，并且不要頻繁更換教師所授專(zhuān)業(yè)課，否則會(huì)導(dǎo)致教師耗費(fèi)大量時(shí)間備課，卻難以達(dá)到預(yù)期的效果。

（二）建立實(shí)踐活動(dòng)與科學(xué)研究的關(guān)聯(lián)

實(shí)踐活動(dòng)是自然地理與資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實(shí)踐的重要步驟，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科研素質(zhì)教育的重要途徑。自然地理與資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐活動(dòng)主要分為兩個(gè)方面。1.野外地理實(shí)習(xí)。根據(jù)不同高校專(zhuān)業(yè)目標(biāo)及特色的不同，有可能包括地質(zhì)地貌認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、區(qū)域資源調(diào)查實(shí)習(xí)、三位一體自然地理野外實(shí)習(xí)、植物地理學(xué)野外、測(cè)量野外教學(xué)實(shí)習(xí)。2.課程實(shí)習(xí)。這其中包括地圖學(xué)教學(xué)實(shí)習(xí)、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)習(xí)、遙感技術(shù)實(shí)習(xí)。而科學(xué)研究具有創(chuàng)造性和探索性的特點(diǎn)，其本質(zhì)還是屬于一種認(rèn)識(shí)和實(shí)踐活動(dòng)。

新的自然地理與資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)應(yīng)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐活動(dòng)與科學(xué)研究的結(jié)合。這包含了兩方面的內(nèi)容。其一是教師在實(shí)踐課程中可結(jié)合最新的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)甚至研究成果給學(xué)生進(jìn)行講解。例如在野外實(shí)習(xí)中講解土壤成土因素和成土過(guò)程時(shí)，可以詳述人類(lèi)活動(dòng)對(duì)土壤的形成、組成及演化過(guò)程的影響；在講解冰川地貌時(shí)，可與最新的全球氣候變化研究成果相結(jié)合，啟發(fā)學(xué)生去思考?xì)夂蜃兓瘜?duì)自然地理環(huán)境的影響，使學(xué)生做到理論聯(lián)系實(shí)際，全面掌握自然地理學(xué)的基本知識(shí)、基本理論和基本技能。同時(shí)，這還可以培養(yǎng)學(xué)生觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，啟發(fā)學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中驗(yàn)證課本知識(shí)，使之科研素養(yǎng)得到提高。其二是教師在實(shí)踐活動(dòng)中可深度挖掘知識(shí)點(diǎn)，開(kāi)拓創(chuàng)新，不斷提升自身的科研實(shí)力。例如在地貌野外實(shí)習(xí)中深入探討地貌的成因，結(jié)合已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)將傳統(tǒng)的理論體系進(jìn)一步升華；在野外實(shí)習(xí)時(shí)有可能會(huì)發(fā)現(xiàn)新的地質(zhì)現(xiàn)象及研究載體，這能為自身的科研提供新的方向。此外，也可通過(guò)實(shí)習(xí)的過(guò)程培養(yǎng)優(yōu)秀的學(xué)生來(lái)參與自己的科研項(xiàng)目，讓學(xué)生承擔(dān)一些基礎(chǔ)性的工作，同時(shí)可吸引他們來(lái)報(bào)考自己的研究生，讓他們參與到自己的項(xiàng)目研究中來(lái)，提高科研團(tuán)隊(duì)的實(shí)力。

在具體的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，本專(zhuān)業(yè)的教師可嘗試將分課程、分階段的自然地理實(shí)踐教學(xué)整合為自然地理綜合實(shí)踐教學(xué)，并把實(shí)習(xí)與探索結(jié)合起來(lái)進(jìn)行。對(duì)于一些驗(yàn)證性的實(shí)踐活動(dòng)必須縮減，增加綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性的實(shí)踐。傳統(tǒng)的由教師單純授課的教學(xué)模式應(yīng)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榻處熤饕_定實(shí)習(xí)主題，由學(xué)生設(shè)計(jì)方案、野外調(diào)查取樣、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析及進(jìn)行實(shí)踐報(bào)告撰寫(xiě)的教學(xué)模式。

（三）重建實(shí)踐活動(dòng)與課堂教學(xué)的聯(lián)系

受課程內(nèi)容的制約，同時(shí)也囿于傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響，自然地理相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)過(guò)程中往往重視理論知識(shí)的傳授，而對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在精力、時(shí)間等方面均投入不足。如重視自然地理要素基本特征、類(lèi)型分布、形成機(jī)理的講授，而忽視野外實(shí)地地理要素的判讀，缺乏地形圖和遙感圖的讀圖訓(xùn)練?？梢?jiàn)，我們必須摒棄過(guò)時(shí)的教育理念，重建實(shí)踐活動(dòng)與課堂教學(xué)的關(guān)系。

實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展要求教師具備豐富的野外經(jīng)驗(yàn)和操作技能，讓學(xué)生掌握更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)技能，而并非只是專(zhuān)業(yè)理論的傳授。豐富的實(shí)踐活動(dòng)能夠強(qiáng)化學(xué)生課堂上所學(xué)到的理論知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，而實(shí)踐活動(dòng)的順利開(kāi)展依賴(lài)于扎實(shí)的課堂教學(xué)。我們建議本專(zhuān)業(yè)可以定期組織一些專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，如野外地貌識(shí)別或地質(zhì)填圖競(jìng)賽、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)競(jìng)賽等，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)?？梢猿浞掷眠@些平臺(tái)，鼓勵(lì)從事科研工作的教師從科研實(shí)踐中提取較為獨(dú)立的實(shí)踐內(nèi)容，這些內(nèi)容既可作為創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的課題，也可用于學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)選題。

三、 “教學(xué)-實(shí)踐-研究”三位一體發(fā)展模式的構(gòu)建

在厘清教學(xué)、實(shí)踐和科研三者重要性及相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，我們嘗試提出了適合自然地理與資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)的“教學(xué)-實(shí)踐-研究”三位一體發(fā)展模式。具體表現(xiàn)為課堂教學(xué)促進(jìn)了教師的科學(xué)研究，而對(duì)科技發(fā)展的前沿問(wèn)題開(kāi)展探索也可以反哺課堂教學(xué)；豐富的實(shí)踐活動(dòng)能促進(jìn)專(zhuān)業(yè)科學(xué)研究的發(fā)展，特別能激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)術(shù)研究的興趣，而科學(xué)研究有效地提升了各種實(shí)踐活動(dòng)的層次和效果；課堂教學(xué)為各種實(shí)踐活動(dòng)指明了方向，理論指導(dǎo)實(shí)踐，反之，實(shí)踐活動(dòng)強(qiáng)化了課堂教學(xué)過(guò)程中學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣（見(jiàn)圖1）。

可見(jiàn)三者并不是各自獨(dú)立存在的，而是一個(gè)統(tǒng)一的整體，它們共同構(gòu)成了自然地理與資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)發(fā)展的全部?jī)?nèi)容。三者同等重要，專(zhuān)業(yè)教師應(yīng)努力做到三者的平衡發(fā)展，而不可偏廢其中任何一個(gè)方面。例如教學(xué)水平突出的教師應(yīng)投入更多的時(shí)間和精力開(kāi)展科學(xué)研究及實(shí)踐活動(dòng)，通過(guò)自己的教學(xué)過(guò)程促進(jìn)科學(xué)研究及強(qiáng)化實(shí)踐活動(dòng)；科研實(shí)力較強(qiáng)的教師應(yīng)精心準(zhǔn)備每一次課堂教學(xué)的內(nèi)容，加大實(shí)踐活動(dòng)的力度，通過(guò)科學(xué)研究反哺教學(xué)，提升實(shí)踐活動(dòng)的綜合水平；從事實(shí)踐課教學(xué)的教師也應(yīng)注重自身科研實(shí)力的提升及課堂教學(xué)效果的強(qiáng)化，從而更好地為專(zhuān)業(yè)發(fā)展服務(wù)。綜上所述，自然地理與資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)的教師若能把三者之間的關(guān)系處理好，就能夠從容地應(yīng)對(duì)專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵變化及專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 侯光輝，張前進(jìn)，陳衛(wèi).以“小區(qū)域”導(dǎo)向改造人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專(zhuān)業(yè)――以天津城建大學(xué)的探索為例[J].中國(guó)地質(zhì)教育，2015（1）：40-44.

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中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2016.01.047

Study on the Practice Guidebook Construction of the Comprehensive

Practice of Using Remote Sensing Software Course

XU Yongming

（School of Geography and Remote Sensing， Nanjing University of

Information Science & Technology， Nanjing， Jiangsu 210044）

Abstract Based on the teaching objective， content and characteristic of the Comprehensive Practice of Using Remote Sensing Software Course of the remote sensing science and technology specialty， the importance of the practice guidebook was analyzed and illustrated. The guiding ideology of building the practice guidebook for the Comprehensive Practice of Using Remote Sensing Software Course was presented and the content of the guidebook construction was introduced in detail.

Key words remote sensing specialty; comprehensive practice of using remote sensing software course; practice guidebook

0 引言

作為一個(gè)新興的專(zhuān)業(yè)，遙感科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)近些年來(lái)發(fā)展迅速，但是在課程與教材建設(shè)過(guò)程中也遇到了很多的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。①②③遙感科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)是一個(gè)理論和實(shí)踐能力并重的專(zhuān)業(yè)，既要求學(xué)生掌握遙感及相關(guān)學(xué)科的基本理論知識(shí)，也要求學(xué)生能夠靈活運(yùn)用專(zhuān)業(yè)軟件和編程語(yǔ)言完成基本的遙感圖像處理和信息提取任務(wù)。因此南京信息工程大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我?！保┻b感科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)除了“遙感原理”、“遙感數(shù)字圖像處理”、“定量遙感”等基礎(chǔ)理論課程之外，還開(kāi)設(shè)了“遙感軟件操作綜合實(shí)習(xí)”等強(qiáng)調(diào)實(shí)踐動(dòng)手能力的課程，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用專(zhuān)業(yè)軟件解決遙感實(shí)際問(wèn)題的能力?！斑b感軟件操作綜合實(shí)習(xí)”是遙感科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的核心實(shí)踐類(lèi)課程之一，其實(shí)習(xí)學(xué)時(shí)達(dá)到了32學(xué)時(shí)，對(duì)遙感專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有重要意義。然而，由于遙感科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)起步相對(duì)較晚，在課程建設(shè)和教材建設(shè)方面還存在很多不足，有許多的專(zhuān)業(yè)性課程尤其是實(shí)踐性課程缺乏專(zhuān)門(mén)的配套教材。就“遙感軟件操作綜合實(shí)習(xí)”課程而言，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有與這門(mén)課程相配套的實(shí)習(xí)教材。市面上現(xiàn)有的相關(guān)書(shū)籍都是針對(duì)ENVI、ERDAS等遙感專(zhuān)業(yè)軟件各項(xiàng)功能的具體說(shuō)明，而缺乏對(duì)遙感具體應(yīng)用方面的案例，針對(duì)性不強(qiáng)。缺乏合適的實(shí)習(xí)教材是制約“遙感軟件操作綜合實(shí)習(xí)”課程教學(xué)的重要障礙，在一定程度上影響了遙感專(zhuān)業(yè)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)。教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的知識(shí)載體，是高校培養(yǎng)高質(zhì)量?jī)?yōu)秀人才的基本保證。④⑤⑥因此開(kāi)展這方面的實(shí)習(xí)教材建設(shè)工作成為當(dāng)前一項(xiàng)非常緊迫的任務(wù)，對(duì)于提升課堂教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生對(duì)遙感專(zhuān)業(yè)軟件的理解和掌握具有重要意義。本文基于我校遙感科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)“遙感軟件操作綜合實(shí)習(xí)”課程的多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該課程的實(shí)習(xí)教材建設(shè)進(jìn)行了探討。

1 遙感軟件操作綜合實(shí)習(xí)課程概況

“遙感軟件操作綜合實(shí)習(xí)”是一門(mén)32個(gè)學(xué)時(shí)的獨(dú)立實(shí)踐性課程，安排在遙感科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的三年級(jí)上學(xué)期。該課程沒(méi)有理論學(xué)時(shí)，所有學(xué)時(shí)均為上機(jī)實(shí)習(xí)學(xué)時(shí)。課程的教學(xué)目標(biāo)是使遙感專(zhuān)業(yè)學(xué)生通過(guò)上機(jī)實(shí)習(xí)和操作，理解遙感數(shù)字圖像處理的基本概念，掌握一個(gè)主流遙感圖像處理軟件系統(tǒng)（如ENVI）的主要功能和操作技能，并能夠結(jié)合具體實(shí)例掌握遙感軟件綜合應(yīng)用的思路、方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生利用遙感專(zhuān)業(yè)軟件解決遙感具體問(wèn)題的綜合能力。

2 遙感軟件操作綜合實(shí)習(xí)教材建設(shè)思想

根據(jù)遙感軟件操作綜合實(shí)習(xí)課程的教學(xué)目標(biāo)和課程特點(diǎn)，其實(shí)習(xí)教材建設(shè)重要圍繞以下幾個(gè)原則：

（1）系統(tǒng)性。實(shí)習(xí)教材結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，層次分明，遵循由淺入深的原則，各部分有機(jī)聯(lián)系，以“基礎(chǔ)綜合”為主線幫助學(xué)生對(duì)ENVI遙感軟件基礎(chǔ)操作及其遙感應(yīng)用的掌握。

（2）簡(jiǎn)明性。在基礎(chǔ)操作部分側(cè)重介紹ENVI軟件最常用的功能，精心挑選最基本、最重要的操作進(jìn)行講解，做到知識(shí)容量適度，內(nèi)容緊湊，易于ENVI初學(xué)者快速入門(mén)。

（3）綜合性。除了ENVI基礎(chǔ)操作之外，還包含若干遙感應(yīng)用實(shí)例，這些應(yīng)用實(shí)例將多個(gè)遙感軟件基礎(chǔ)操作有機(jī)組合在一起，通過(guò)這些綜合性的具體應(yīng)用將ENVI遙感軟件的基礎(chǔ)操作串聯(lián)起來(lái)，提高學(xué)生的實(shí)踐水平和綜合解決問(wèn)題能力。

（4）多樣性。實(shí)習(xí)教材的建設(shè)尤其要注重多樣性，除了紙質(zhì)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)之外，還包括電子教案、遙感數(shù)據(jù)集、代碼庫(kù)以及示例成果圖件等教學(xué)資源，形成一個(gè)立體化的實(shí)習(xí)教材體系。

3 遙感軟件操作綜合實(shí)習(xí)教材建設(shè)內(nèi)容

遙感軟件操作綜合實(shí)習(xí)的教材內(nèi)容主要可以分為兩個(gè)部分：專(zhuān)題操作實(shí)習(xí)和綜合操作實(shí)習(xí)。

第一部分專(zhuān)題操作實(shí)習(xí)主要是遙感軟件ENVI的專(zhuān)題操作實(shí)習(xí)，使學(xué)生通過(guò)這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)能夠掌握ENVI軟件的主要功能。這一部分包含8次專(zhuān)題實(shí)習(xí)：專(zhuān)題1“ENVI入門(mén)” 介紹ENVI的工作界面及基本操作;專(zhuān)題2“遙感數(shù)據(jù)格式”介紹如何用遙感軟件讀取常見(jiàn)的遙感圖像數(shù)據(jù)格式，如FAST-B格式、GeoTif格式等;專(zhuān)題3“遙感圖像預(yù)處理”介紹遙感圖像幾何配準(zhǔn)方法、空間裁切操作、矢量數(shù)據(jù)的疊加及掩膜運(yùn)算等預(yù)處理內(nèi)容;專(zhuān)題4“遙感圖像增強(qiáng)與多光譜變換”介紹遙感圖像增強(qiáng)處理、NDVI計(jì)算及多光譜變換等;專(zhuān)題5“遙感圖像融合”介紹IHS融合、Brovery融合和Gram-schmit融合操作;專(zhuān)題6“波段運(yùn)算”介紹ENVI的波段運(yùn)算功能;專(zhuān)題7“遙感圖像分類(lèi)”介紹常用的遙感圖像分類(lèi)方法如最大似然法、ISODATA方法及決策樹(shù)分類(lèi)等;專(zhuān)題8“遙感制圖”介紹遙感影像地圖及專(zhuān)題圖的制作及輸出。這8次專(zhuān)題實(shí)習(xí)涵蓋了遙感軟件預(yù)處理、圖像增強(qiáng)、信息提取和成果輸出等主要操作內(nèi)容，為后面的綜合實(shí)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

第二部分綜合操作實(shí)習(xí)主要介紹了ENVI在遙感中的應(yīng)用實(shí)例，通過(guò)這部分的學(xué)習(xí)讓學(xué)生具備運(yùn)用ENVI專(zhuān)業(yè)軟件解決具體遙感問(wèn)題的能力。這一部分包括3個(gè)具體的專(zhuān)題實(shí)例：專(zhuān)題1“植被覆蓋度動(dòng)態(tài)變化遙感監(jiān)測(cè)”，主要內(nèi)容是利用多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)估算各個(gè)不同時(shí)相的植被覆蓋度，并通過(guò)變化檢測(cè)分析植被覆蓋度的時(shí)空變化特征;專(zhuān)題2“城市土地覆蓋遙感監(jiān)測(cè)”，主要內(nèi)容是利用資源遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行城市及周邊地區(qū)的土地覆蓋分類(lèi)制圖;專(zhuān)題3“城市熱島效應(yīng)遙感監(jiān)測(cè)”，主要內(nèi)容是利用熱紅外遙感數(shù)據(jù)反演城市地表溫度，并在此基礎(chǔ)上分析城市熱島效應(yīng)及其與地表特征參數(shù)之間的關(guān)系。每個(gè)綜合實(shí)習(xí)的專(zhuān)題實(shí)例都包含了遙感數(shù)據(jù)格式及讀寫(xiě)、遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理、遙感數(shù)據(jù)增強(qiáng)、信息提取和統(tǒng)計(jì)制圖等方面的內(nèi)容，能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)于ENVI遙感軟件操作的綜合理解和綜合解決具體問(wèn)題的能力。

本門(mén)課程的教材除了包含主教材即實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)之外，包括電子教案、構(gòu)建了遙感數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)庫(kù)、代碼庫(kù)和遙感示例成果圖件等教學(xué)資源，構(gòu)成了一個(gè)多樣化的實(shí)習(xí)教材體系。電子教案依據(jù)實(shí)習(xí)教材的內(nèi)容編寫(xiě)，根據(jù)具體的課時(shí)情況對(duì)實(shí)習(xí)教材內(nèi)容進(jìn)行取舍，體現(xiàn)遙感軟件操作綜合實(shí)習(xí)課程的教學(xué)思路與知識(shí)點(diǎn)。遙感實(shí)例數(shù)據(jù)集與主教材各個(gè)專(zhuān)題實(shí)習(xí)相對(duì)應(yīng)，包括各個(gè)專(zhuān)題實(shí)習(xí)中用到的所有遙感數(shù)據(jù)供學(xué)生上機(jī)實(shí)習(xí)使用。代碼庫(kù)包含綜合操作實(shí)習(xí)中所需要的IDL代碼文件，便于學(xué)生使用。遙感示例成果圖件主要是各個(gè)綜合操作實(shí)習(xí)的成果圖件，作為學(xué)生完成綜合實(shí)習(xí)內(nèi)容時(shí)的參考。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐和探索，在“遙感軟件操作綜合實(shí)習(xí)”課程的實(shí)習(xí)教材建設(shè)方面取得了一定的成績(jī)，教材的體系結(jié)構(gòu)、內(nèi)容和配套資源逐步完善。在該課程的實(shí)習(xí)教學(xué)過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，顯著提高了教學(xué)效率，有助于學(xué)生快速、系統(tǒng)的理解和掌握ENVI遙感軟件及其在遙感中的具體應(yīng)用，取得了很好的教學(xué)效果。

基金項(xiàng)目：南京信息工程大學(xué)教學(xué)改革研究課題“遙感軟件操作綜合實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)建設(shè)”、 江蘇省地理科學(xué)重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)類(lèi)資助

注釋

① 趙巧華，陳健.遙感科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)建設(shè)中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題[J].地理空間信息，2010.8（5）：154-156.

② 韓瑞梅，馬超，成曉倩等.遙感科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式[J].地理空間信息，2013.11（3）：171-172.

③ 徐永明.遙感實(shí)習(xí)課程獨(dú)立設(shè)課的教學(xué)實(shí)踐與思考[J].地理空間信息，2011.9（6）：146-147.

篇8

關(guān)鍵詞：經(jīng)濟(jì)發(fā)展；實(shí)際工程；應(yīng)用；線性代數(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）26-0163-02

一、當(dāng)前線性代數(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國(guó)大力發(fā)展現(xiàn)代數(shù)學(xué)教學(xué)，提高我國(guó)整體教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)能力?！熬€性代數(shù)”作為重要的數(shù)學(xué)學(xué)科[1]，主要研究數(shù)學(xué)各個(gè)變量之間的關(guān)系。線性代數(shù)所具備的抽象性、客觀性、邏輯性、實(shí)踐應(yīng)用性等特點(diǎn)，被充分應(yīng)用到各個(gè)科研工作當(dāng)中，促進(jìn)我國(guó)科研水平提升到一個(gè)新的高度。線性代數(shù)教學(xué)目標(biāo)可分為兩個(gè)角度：首先，讓學(xué)生掌握到最為基本的知識(shí)，為以后深層次的科研發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其次，增加學(xué)生的空間思考能力、推理能力、構(gòu)建數(shù)學(xué)模型和解決實(shí)際問(wèn)題能力。這些內(nèi)容要求對(duì)學(xué)生來(lái)講有一定的難度，需要學(xué)生扎實(shí)學(xué)習(xí)線性代數(shù)知識(shí)，靈活運(yùn)用各種公式和定理，這樣才能提高學(xué)習(xí)線性代數(shù)的效率，提高學(xué)生學(xué)習(xí)線性代數(shù)的積極性。在當(dāng)下，線性代數(shù)教學(xué)取得了一定的成果，培養(yǎng)出一批優(yōu)秀的數(shù)學(xué)人才，為我國(guó)科研事業(yè)發(fā)展做出卓越貢獻(xiàn)。同時(shí)，線性代數(shù)的教學(xué)仍存在一些問(wèn)題需要我們教育工作者來(lái)解決。首先，線性代數(shù)教學(xué)有些脫離實(shí)踐，只是單純的進(jìn)行講解，沒(méi)有跟實(shí)際工程應(yīng)用做好緊密結(jié)合；其次，線性代數(shù)有些知識(shí)沒(méi)有做到充分與實(shí)際工程應(yīng)用相聯(lián)系；最后，線性代數(shù)教學(xué)仍舊停留在課堂上，只是采用通用教學(xué)方式來(lái)傳授線性代數(shù)知識(shí)，但是這種教學(xué)方式已經(jīng)不能滿足教學(xué)需求，需要老師根據(jù)當(dāng)下的實(shí)際情況和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，大力發(fā)展面向?qū)嵺`應(yīng)用的教學(xué)模式和教學(xué)方法，促進(jìn)當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)行代數(shù)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。

二、面向?qū)嶋H工程應(yīng)用的線性代數(shù)教學(xué)的現(xiàn)實(shí)意義

面向?qū)嶋H工程應(yīng)用的線性代數(shù)教學(xué)是一種新型的教學(xué)模式，它改變以往學(xué)生單純?cè)谡n堂上來(lái)學(xué)習(xí)線性代數(shù)知識(shí)，不能夠深層次地挖掘和發(fā)現(xiàn)線性代數(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用，不能夠讓學(xué)生深刻理解和運(yùn)用學(xué)到的線性代數(shù)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。面向?qū)嶋H工程應(yīng)用的線性代數(shù)教學(xué)現(xiàn)實(shí)意義可以分為以下幾個(gè)方面：

（一）增加學(xué)生學(xué)習(xí)線性代數(shù)的積極性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的動(dòng)力

很多學(xué)生在提到數(shù)學(xué)時(shí)都感到頭疼，這主要是由于學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)有陌生感，不能夠充分認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)公式和定理的現(xiàn)實(shí)意義[2]。同時(shí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)后，不容易在頭腦中形成深度記憶，一旦該門(mén)課程結(jié)課之后就會(huì)拋掉學(xué)到的知識(shí)，造成教學(xué)質(zhì)量下降和浪費(fèi)教學(xué)資源，不利于培養(yǎng)出具有創(chuàng)新型的優(yōu)秀人才。而提出面向?qū)嶋H工程應(yīng)用的線性代數(shù)教學(xué)，這種教學(xué)方式可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)線性代數(shù)的積極性。因?yàn)閷W(xué)生在實(shí)際工程應(yīng)用當(dāng)中就會(huì)發(fā)現(xiàn)在哪些方面運(yùn)用線性代數(shù)知識(shí)，讓學(xué)生對(duì)該類(lèi)知識(shí)有一個(gè)新的認(rèn)識(shí)，不再認(rèn)為它們是與實(shí)踐相脫離的數(shù)學(xué)知識(shí)，而是滲透到我們實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，是我們現(xiàn)實(shí)應(yīng)用當(dāng)中不可缺少的知識(shí)。同時(shí)，面向?qū)嶋H工程應(yīng)用的線性代數(shù)教學(xué)可以讓學(xué)生提高學(xué)習(xí)動(dòng)力，讓學(xué)習(xí)更有方向感和成就感，促進(jìn)教育教學(xué)水平的提高。

（二）可以培養(yǎng)出實(shí)踐工程需求的專(zhuān)業(yè)拔尖人才，滿足工程應(yīng)用需求的目標(biāo)

在實(shí)際工程應(yīng)用當(dāng)中，需要專(zhuān)業(yè)拔尖的數(shù)學(xué)人才，這樣可以保證工程能夠做到精致、安全，既能達(dá)到工程安全性質(zhì)量要求，又能兼顧工程實(shí)際美感，從而促進(jìn)工程又好又快的發(fā)展。但是，我們培養(yǎng)的專(zhuān)業(yè)人才很多都缺乏實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)，只是在課堂上、在課本上學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)的知識(shí)，在實(shí)踐當(dāng)中并沒(méi)有得到很好的運(yùn)用。因?yàn)樵趯?shí)踐中面臨的情況比較復(fù)雜，所以需要有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)拔尖人才，能夠根據(jù)實(shí)際工程應(yīng)用的需求，充分考慮實(shí)際情況來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。這就需要我們培養(yǎng)面向?qū)嶋H工程應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)拔尖人才，既可以滿足當(dāng)下實(shí)際工程應(yīng)用需求，又具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)；既可以在實(shí)踐中充分應(yīng)用線性代數(shù)知識(shí)解決問(wèn)題，又讓學(xué)生增長(zhǎng)了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的目標(biāo)。

（三）面向?qū)嶋H工程應(yīng)用教學(xué)可以提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的目標(biāo)

當(dāng)前，我們?nèi)耘f采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，學(xué)生只能在課堂上獲取知識(shí)，但是怎樣去運(yùn)用這些知識(shí)就會(huì)存在比較多的問(wèn)題。學(xué)生不知道該怎樣把線性代數(shù)應(yīng)用到實(shí)際工程當(dāng)中。同時(shí)，教師進(jìn)行線性代數(shù)教學(xué)方式比較單一，就是通過(guò)PPT、視頻等課堂傳授方式教學(xué)，但是怎樣去應(yīng)用這些知識(shí)就缺少指導(dǎo)。面向?qū)嶋H工程應(yīng)用教學(xué)可以改變教師教育教學(xué)模式，增加線性代數(shù)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際工程的教學(xué)環(huán)節(jié)，不但可以促進(jìn)教學(xué)方式的變革，還可以滿足當(dāng)前素質(zhì)教育的要求，培養(yǎng)出一批既具備扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)又具備豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的拔尖人才。

三、面向?qū)嶋H工程應(yīng)用的線性代數(shù)教學(xué)的新思路

面向?qū)嶋H工程應(yīng)用的線性代數(shù)教學(xué)，就需要把線性代數(shù)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工程當(dāng)中，從而更好地保證實(shí)際工程的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。同時(shí)，還可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)線性代數(shù)的積極性，對(duì)它的適用范圍和發(fā)揮的重要作用有更為全面的認(rèn)識(shí)，讓線性代數(shù)理論知識(shí)與工程實(shí)踐緊密聯(lián)系。

1.在教學(xué)當(dāng)中充分講解矩陣知識(shí)如何解決實(shí)際工程圖像處理問(wèn)題，提高學(xué)生將矩陣知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際工程的能力。比如可以把工程定義為一個(gè)二維函數(shù)w（x，y），x，y分別代表圖片像素的橫縱坐標(biāo)，通過(guò)x，y來(lái)定位此位置上圖像的光強(qiáng)和灰度。通過(guò)二維函數(shù)w（x，y）來(lái)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息圖像，這樣可以進(jìn)行深度的圖像處理。在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，空間x，y，w都是有限的、離散的。通過(guò)離散化處理和量化處理來(lái)得到圖片相關(guān)的數(shù)學(xué)矩陣。對(duì)圖像進(jìn)行處理就是要把圖片里面冗余的數(shù)據(jù)剔除出去，保留對(duì)于圖像有用的數(shù)據(jù)，更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)高效儲(chǔ)存和傳輸。學(xué)生需要掌握矩陣的數(shù)據(jù)篩選，把D像矩陣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成更為精簡(jiǎn)的數(shù)據(jù)類(lèi)型，從而減少不必要的數(shù)據(jù)冗余。這樣，對(duì)大量地理信息和遙感等工程類(lèi)圖像進(jìn)行處理，從而得出更為符合需求的圖像。通過(guò)這樣的實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到如何應(yīng)用矩陣知識(shí)進(jìn)行圖像處理，了解到矩陣特征值、向量在圖像處理中的重要作用。

2.利用解方程組來(lái)處理實(shí)際工程應(yīng)用中的海量數(shù)據(jù)，提出更優(yōu)的數(shù)據(jù)決策。在線性代數(shù)教學(xué)中，矩陣和方程組是教學(xué)的核心，需要讓學(xué)生真正掌握解決多個(gè)方程組的重要步驟。在實(shí)際建筑工程當(dāng)中，大量的數(shù)據(jù)所滿足的相關(guān)方程組需要線性代數(shù)知識(shí)來(lái)解決，通過(guò)對(duì)方程組的分析處理，更好地進(jìn)行建筑預(yù)測(cè)和決策制定。這就需要對(duì)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行矩陣處理，然后進(jìn)行矩陣分割、LU分解，把大型矩陣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成小塊矩陣。同時(shí)，把得到的目標(biāo)矩陣轉(zhuǎn)化成矩陣L和矩陣U的乘積，L、U分別為上三角和下三角矩陣。這樣，在處理過(guò)程中就把目標(biāo)矩陣Q=LU進(jìn)行深入的數(shù)據(jù)處理和挖掘。在處理實(shí)際工程當(dāng)中，要充分融入特征值、特征向量的求解原理，運(yùn)用特征值特征向量可以建立連續(xù)或者離散的微分方程，更好地預(yù)測(cè)工程在建設(shè)過(guò)程中需要在哪些方面加強(qiáng)處理，對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)和工程布局要按照得出的線性方程來(lái)設(shè)計(jì)，這樣可以保障工程質(zhì)量與安全。在解決這些實(shí)際工程問(wèn)題過(guò)程中，需要學(xué)生掌握矩陣變換的重要知識(shí)點(diǎn)，充分掌握矩陣相乘和順序主子式的基本知識(shí)，提高學(xué)生解復(fù)雜方程組的能力，幫助學(xué)生對(duì)利用矩陣知識(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理有更為深刻的印象。

篇9

中圖分類(lèi)號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2009)33-9441-03

The Reflection of Yangtze University's Constructing the Excellent Courses of Computer Basic

FENG Cui-li, LIU Bo-tao

(Computer Science Department in Yangtze University, Jingzhou 434023, China)

Abstract: For the construction of the Excellent Courses of Computer Basic in Yangtze University, propose some thinking, point out the problem and give the corresponding solve direction.

Key words: computer basic; excellent courses; teaching reform

在當(dāng)前瞬息萬(wàn)變的信息時(shí)代,計(jì)算機(jī)作為一種越來(lái)越重要的獲取、交流信息的工具[1],其應(yīng)用能力逐漸成為一種衡量人最基本的生存技能,也正在逐步被社會(huì)作為衡量一個(gè)人文化素質(zhì)高低的重要標(biāo)志之一[2]。因此,絕大部分高等學(xué)校已形成共識(shí):計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育既是學(xué)習(xí)后續(xù)計(jì)算機(jī)課程的必備基礎(chǔ)課程,又是強(qiáng)有力的技術(shù)基礎(chǔ)教育[3]。我校開(kāi)設(shè)“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程已有十余年的歷史,從2006開(kāi)始又成立了一年級(jí)教學(xué)工作部,將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育與英語(yǔ)、數(shù)學(xué)一起作為大學(xué)公共課程的教學(xué)重點(diǎn)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期建設(shè)和發(fā)展,我校已形成一批穩(wěn)定的具有較高素質(zhì)的教師隊(duì)伍、一套科學(xué)而系統(tǒng)的培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)大綱及其配套教材、較為先進(jìn)的基礎(chǔ)硬件設(shè)施,可以說(shuō)將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)作為精品課程進(jìn)行建設(shè)已水到渠成;另一方面,在建設(shè)計(jì)算機(jī)精品課程的道路上也存在著一些實(shí)際問(wèn)題有待解決。

1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的特點(diǎn)及存在的問(wèn)題

當(dāng)前,在高等學(xué)校里,普遍存在一種認(rèn)識(shí)誤區(qū):計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育比較簡(jiǎn)單,誰(shuí)到能教,誰(shuí)都能教好。然而,只要認(rèn)真帶過(guò)兩輪計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的教師都有這樣的一個(gè)體會(huì):帶好計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)不是那么簡(jiǎn)單,其原因由計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的固有特點(diǎn)決定了。

1.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的特點(diǎn)

第一、新生入學(xué)水平參差不齊[2]。在近幾年的教學(xué)中,我們可以明顯地發(fā)現(xiàn)新生在入學(xué)時(shí),計(jì)算機(jī)水平相差很大:部分學(xué)生已經(jīng)能夠熟練收發(fā)郵件,有的還會(huì)簡(jiǎn)單地編程,當(dāng)然也有部分學(xué)生連郵箱及QQ號(hào)都沒(méi)有,有的甚至連計(jì)算機(jī)都沒(méi)有見(jiàn)過(guò)。

第二、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程[2]。有的同學(xué)反應(yīng),我上課時(shí)很認(rèn)真,基本上也聽(tīng)懂了,上機(jī)時(shí)也能完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),但是遇到一個(gè)很小的實(shí)際問(wèn)題就是解決不了。而有的同學(xué)卻僅僅因?yàn)閻?ài)打游戲,卻很快地掌握了相關(guān)的操作。因此,過(guò)多的注重課堂教學(xué),會(huì)導(dǎo)致教學(xué)效果不好。

第三、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)也是一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的課程[2]。例如,學(xué)好Office三套件對(duì)學(xué)習(xí)其他很多專(zhuān)業(yè)工具,不管是界面、菜單還是操作都大有裨益,甚至于很多專(zhuān)業(yè)課都以計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)為先修課程,否則無(wú)法開(kāi)課?？梢哉f(shuō)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)效果直接影響其他專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)效果。也因此,很多教師都贊同將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育以應(yīng)用為主要目的。

第四、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的內(nèi)容日新月異。在Vista系統(tǒng)還沒(méi)有普及教育時(shí),微軟即將又要推出Windows 7系統(tǒng),各種新技術(shù)、新應(yīng)用層出不窮,不光對(duì)學(xué)生有沖擊,對(duì)教師一樣具有沖擊力,大部分IT業(yè)人士都有這樣的感嘆:三個(gè)月不學(xué)習(xí)就落后于時(shí)代了!

1.2 當(dāng)前存在的一些問(wèn)題

由于以上計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的固有特點(diǎn),雖然我校高度重視計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的教學(xué),加上一些歷史地原因,但也無(wú)可避免存在這樣那樣的問(wèn)題:

第一、部分學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不大、動(dòng)機(jī)不強(qiáng):有些學(xué)生壓根對(duì)計(jì)算機(jī)不敢興趣,認(rèn)為計(jì)算機(jī)就那回事情,沒(méi)有必要學(xué);有些剛開(kāi)始有點(diǎn)學(xué)習(xí)熱情,一旦某些環(huán)節(jié)沒(méi)有弄懂或碰到一些困難后,就放棄以后的學(xué)習(xí)。這些學(xué)生上課不聽(tīng)講,上機(jī)試驗(yàn)時(shí)看電影玩游戲,因此,一旦出現(xiàn)這樣的學(xué)生,對(duì)整個(gè)班的學(xué)風(fēng)將造成非常嚴(yán)重的消極作用。

第二、教學(xué)內(nèi)容相對(duì)滯后、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育涉及知識(shí)面太窄:由于計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā)展速度,實(shí)際教育一般落后于實(shí)際應(yīng)用,很多實(shí)用的技術(shù)無(wú)法從計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育中獲取,例如,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)筆試得滿分的同學(xué)碰到機(jī)器中毒后可能會(huì)一籌莫展,沒(méi)有能力對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行基礎(chǔ)的維護(hù)。

第三、學(xué)習(xí)環(huán)境不夠完善:主要是機(jī)房問(wèn)題,由于歷史原因,我校一部分一年級(jí)學(xué)生的上機(jī)環(huán)境比較差――主要存在于西校區(qū),總是存在這樣那樣的問(wèn)題:經(jīng)常死機(jī)、機(jī)器中毒運(yùn)行很慢、系統(tǒng)無(wú)法登陸或登陸很慢,鼠標(biāo)壞死等等,這些問(wèn)題都無(wú)可避免地打擊了學(xué)生試驗(yàn)的積極性,學(xué)生意見(jiàn)很大,教師也無(wú)可奈何。

第四、實(shí)踐教學(xué)不夠重視:因?yàn)榭荚囍豢祭碚撝R(shí),考試成績(jī)占平時(shí)成績(jī)的80%,而上機(jī)和考勤等是作為平時(shí)成績(jī)來(lái)進(jìn)行考核的,只占到總成績(jī)的20%,因此考核方式這個(gè)指揮幫使很多學(xué)生重理論,輕實(shí)踐。這樣一來(lái),就偏離了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的應(yīng)用性和實(shí)用性的特點(diǎn),造成了高分低能現(xiàn)象,偏離了素質(zhì)教育的初衷。

2 關(guān)于這些問(wèn)題的一點(diǎn)思考

針對(duì)上述存在的問(wèn)題,筆者提出一些解決思路如下。

2.1 備課先備興趣

心理學(xué)認(rèn)為學(xué)習(xí)興趣是對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)產(chǎn)生的心理上的愛(ài)好和追求的傾向,這種傾向是和一定的情感聯(lián)系的,它具有相對(duì)的穩(wěn)定性和較強(qiáng)的延續(xù)性,對(duì)某個(gè)事情的“好奇”心理或偶爾有興,不能稱(chēng)為興趣。學(xué)生有興趣表現(xiàn)為他們有主動(dòng)了解、積極探索的愿望,可以不惜時(shí)間,不怕困難,集中較長(zhǎng)注意力[1]。因此,在教學(xué)的過(guò)程中,應(yīng)提倡發(fā)揚(yáng)教師這樣的教學(xué)方法――注意培養(yǎng)學(xué)生興趣,把握學(xué)生的興奮點(diǎn),有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲望。如在第一節(jié)講解任何內(nèi)容之前,可以告訴學(xué)生計(jì)算機(jī)的巨大用處:它是一個(gè)無(wú)所不知的、耐心的老師,通過(guò)它可以獲取海量信息;未來(lái)就業(yè)對(duì)人才的要求是三個(gè)基本“會(huì)”――“會(huì)走路”即會(huì)開(kāi)車(chē)、“會(huì)說(shuō)話”即會(huì)英語(yǔ)、“會(huì)寫(xiě)字”即會(huì)計(jì)算機(jī);它是人作為立足社會(huì)的一個(gè)飯碗――“一體兩翼”,一體即專(zhuān)業(yè)知識(shí),兩翼即計(jì)算機(jī)和英語(yǔ),計(jì)算機(jī)是人事業(yè)騰飛的翅膀,等等通過(guò)這些講解,讓學(xué)生充分理解計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的重要性,首先從思想上要高度重視,愿意學(xué)習(xí)它。又如,在講解計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)時(shí),可以以講故事的形式將計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生、來(lái)源、歷史發(fā)展等知識(shí)點(diǎn)溶合進(jìn)去,這樣學(xué)生既掌握了知識(shí)點(diǎn)也不覺(jué)得老師講解的內(nèi)容枯燥,增加了趣味性,從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣。

2.2 改革教學(xué)方式

2.2.1 引入分層次教學(xué)

可以嘗試著引入分層次教學(xué)的理念,針對(duì)新生入學(xué)時(shí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)水平因材施教[4-5]。分層次教學(xué)在我校教學(xué)中也不是什么新鮮事,一年級(jí)教學(xué)工作部就專(zhuān)門(mén)針對(duì)學(xué)生入學(xué)時(shí)的英語(yǔ)水平作了不同層次的培養(yǎng),教學(xué)效果良好并得到大家的肯定。我們也可以通過(guò)這種教育理念,對(duì)新生的計(jì)算機(jī)水平摸底,為學(xué)生量身制定學(xué)習(xí)計(jì)劃,不同基礎(chǔ)的學(xué)生采用不同的培養(yǎng)方案,來(lái)解決 “吃不飽”和“吃不好”的矛盾,使各種基礎(chǔ)層次的學(xué)生在都能在達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)要求的基礎(chǔ)上有最大收獲。

2.2.2 引入分類(lèi)教學(xué)

可以嘗試著引入面向?qū)I(yè)應(yīng)用的分類(lèi)教學(xué)的理念[4-5]:針對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用要求的不同,精心組織教學(xué), 注重學(xué)科交叉, 根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)的情況和要求,通過(guò)與專(zhuān)業(yè)課教師合作,確定各專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的具體要求和授課的側(cè)重點(diǎn)來(lái)講授不同的教學(xué)內(nèi)容,學(xué)習(xí)不同的計(jì)算機(jī)技術(shù),采用不同培養(yǎng)方案。如大體上可以把學(xué)生分成以下四類(lèi)[6]:工程類(lèi)(測(cè)繪工程、地質(zhì)學(xué)、勘查技術(shù)工程、土木程等專(zhuān)業(yè))、信息類(lèi)(地理信息系統(tǒng)、電子信息工程、通信工程等專(zhuān)業(yè))、經(jīng)濟(jì)及管理類(lèi)(國(guó)際經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易、會(huì)計(jì)學(xué)、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)專(zhuān)業(yè)、工商管理及各種管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)等)、文科綜合類(lèi)(外語(yǔ)、新聞專(zhuān)業(yè)等)。又如,針對(duì)工程等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,可以擴(kuò)展常用專(zhuān)業(yè)相關(guān)的軟件(如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等)應(yīng)用及操作知識(shí)。

2.2.3 引入實(shí)例化教學(xué)

可以嘗試著引入實(shí)例化教學(xué)[7]的理念。這點(diǎn)需要教師積極配合。

1) 教師備課時(shí)需要將教學(xué)目標(biāo)、要求實(shí)例化,不再是了解、理解等等抽象的語(yǔ)句,而是說(shuō)出,能做到等等看的見(jiàn)摸得到的具體內(nèi)容。讓學(xué)生知道學(xué)完本節(jié)課后,能達(dá)到的具體目標(biāo)及何種具體程度。

2) 將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)例化講解:盡量用生活中貼切的實(shí)例或案例來(lái)講解內(nèi)容,如,在講解PPT的課程中,可以將上屆新生參加大學(xué)生講壇的PPT放映給同學(xué)們看,以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力---師兄師姐能做好,我也能做好。

3) 必要時(shí)可改變教學(xué)組織的模式,如構(gòu)建任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué),改變傳統(tǒng)的重灌輸輕探索的教育模式。在講解Word之前不妨先布置任務(wù),將知識(shí)點(diǎn)溶合于任務(wù)之中,為防止抄襲,還可以以自我介紹為題目,上機(jī)時(shí)輔導(dǎo),上課時(shí)點(diǎn)評(píng)。這樣一來(lái),則學(xué)生會(huì)為了完成任務(wù)而刻苦鉆研,自己摸索的東西比老師講解記憶更深刻,自己摸索不出來(lái)的東西經(jīng)過(guò)老師點(diǎn)評(píng)后會(huì)恍然大悟,這樣一來(lái)教學(xué)效果則可以達(dá)到事半功倍的效果。

4) 實(shí)例化考核方式:期末完了之后,可以組織一場(chǎng)上機(jī)測(cè)試,作為上機(jī)成績(jī),并計(jì)入總成績(jī)。精心選擇上機(jī)測(cè)試的內(nèi)容,并以題庫(kù)的形式事先通知學(xué)生,讓學(xué)生充分練習(xí),并隨即抽取題庫(kù)內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試。為防止拷貝、抄襲,還可以考慮用類(lèi)似于計(jì)算機(jī)等級(jí)考試那樣的考試系統(tǒng)來(lái)真正測(cè)試學(xué)生的動(dòng)手能力。

2.2.4 建立更加合理的評(píng)價(jià)機(jī)制

為了保證計(jì)算機(jī)教學(xué)質(zhì)量,同時(shí)應(yīng)改革計(jì)算機(jī)教學(xué)的考核手段,畢竟大部分學(xué)生習(xí)慣了傳統(tǒng)考試指揮棒的作用,他們更看重的是看的見(jiàn)摸得到的分?jǐn)?shù),而不是計(jì)算機(jī)素質(zhì)這個(gè)抽象的東西。因此,可以改變目前學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定的方式,將學(xué)生的最終成績(jī)轉(zhuǎn)換為筆試成績(jī),上機(jī)成績(jī)和平時(shí)成績(jī)的有機(jī)結(jié)合,筆試成績(jī)側(cè)重于理論知識(shí)的掌握,上機(jī)成績(jī)是操作技能的表現(xiàn),平時(shí)成績(jī)是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的嚴(yán)格要求。這樣一來(lái),可以避免學(xué)生盲目追求高分采取死記硬背的方法學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī),激勵(lì)學(xué)生重視操作技能,從而提高了學(xué)生的綜合能力。同時(shí),可以考慮課程結(jié)束后精心設(shè)計(jì)一個(gè)綜合設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì),這樣學(xué)生自主創(chuàng)新能力可以得到增強(qiáng),同時(shí)讓學(xué)生會(huì)有很強(qiáng)的成就感。

同時(shí)應(yīng)增加一些激勵(lì)機(jī)制,畢竟激勵(lì)機(jī)制是學(xué)習(xí)一個(gè)非常重要的動(dòng)力。如結(jié)合我校萬(wàn)人創(chuàng)百星活動(dòng),舉行Office技能大賽、打字競(jìng)賽、系統(tǒng)優(yōu)化等競(jìng)賽活動(dòng),強(qiáng)化實(shí)踐技能,用大量的操作技巧來(lái)提高操作速度,同時(shí)也深化了學(xué)習(xí)內(nèi)容。還可利用微軟等相關(guān)認(rèn)證,增加學(xué)生就業(yè)砝碼,激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)、努力學(xué)習(xí)。

2.2.5 加強(qiáng)師生交流

由于很多固有的原因[8],如大學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大,一個(gè)班100多人,造成了師生交往的困難,從而淡化了學(xué)生在學(xué)習(xí)上對(duì)教師的信賴(lài)關(guān)系,師生之間僅保持著一種平淡的人際關(guān)系,從而使大學(xué)師生關(guān)系出現(xiàn)某種程度的疏離。而這種疏離是不利于教育的有效展開(kāi)。為此,應(yīng)該加強(qiáng)師生的交流,以提高教學(xué)效果。

首先應(yīng)提倡在培養(yǎng)學(xué)生“個(gè)性化”的同時(shí),也彰顯教師的個(gè)性和風(fēng)格。不隱藏自己的愛(ài)與恨,上課時(shí)感情豐富的老師一般比較受學(xué)生歡迎,相反從頭到尾沒(méi)有添加老師個(gè)人情感的教學(xué)是枯燥的、不受學(xué)生歡迎的教學(xué),其教學(xué)效果可想而知。

其次應(yīng)提倡口語(yǔ)化教學(xué),書(shū)面語(yǔ)言正規(guī)但是沒(méi)有口語(yǔ)化語(yǔ)言生動(dòng),曾經(jīng)有個(gè)同學(xué)告訴筆者,他不喜歡某某老師的課,原因在于該教師從頭到尾都是書(shū)面語(yǔ)言,太呆板,讓學(xué)生想睡覺(jué)。

再者應(yīng)提倡互動(dòng)式教學(xué),教師在教學(xué)過(guò)程中跟學(xué)生進(jìn)行情感交流,特別是眼神的運(yùn)用。一個(gè)鼓勵(lì)的眼神看著學(xué)生講,學(xué)生會(huì)得到很大的激勵(lì);教師上課時(shí)不光站在講壇上講,也應(yīng)該走到學(xué)生中間去講解,空間距離拉近了和他們心理的距離,且有利于端正學(xué)生聽(tīng)課的態(tài)度;互動(dòng)式教學(xué)還體現(xiàn)在操作、語(yǔ)言的幽默化,操作幽默化可以體現(xiàn)在講解Word中圖片的放縮時(shí),故意將一個(gè)人的相片拉寬,從而制造出一個(gè)哈哈鏡的效果,一般情況,學(xué)生會(huì)笑起來(lái)。語(yǔ)言的幽默性可以體現(xiàn)在:舉出一個(gè)學(xué)生在二級(jí)考試時(shí)鍵盤(pán)操作的實(shí)例:“一個(gè)學(xué)生問(wèn)我怎么保存,我告訴他,按‘F2’,結(jié)果他先按‘F’再按‘2’,我恨不得當(dāng)場(chǎng)暈倒“。一般情況下,學(xué)生會(huì)大笑。適時(shí)制造出這樣的笑料,盡量營(yíng)造一個(gè)輕松和諧的課堂氛圍。

加強(qiáng)交流還體現(xiàn)在:如果有條件,可以建立一個(gè)教師個(gè)人博客,在第一節(jié)課時(shí)告訴學(xué)生,畢竟網(wǎng)上交流比現(xiàn)實(shí)交流要容易得多。鑒于條件限制,筆者采用另外一種方法,就是為學(xué)生新建一個(gè)公共郵箱,作為一個(gè)交流資料的媒介。郵箱里除了包含課件、課外閱讀資料外,還包括一些有用的小軟件。另外,為了方便情感交流,筆者又同時(shí)公布了一個(gè)私人郵箱,并在第一節(jié)上機(jī)課時(shí)布置一份作業(yè)---給筆者寫(xiě)一封自我介紹的信件。在閱讀每個(gè)學(xué)生的信件后,回復(fù)學(xué)生的信件。通過(guò)這些措施,拉近了與學(xué)生的關(guān)系。

總之,在談到師生關(guān)系時(shí),我們常聽(tīng)到的一種比喻是“一日為師,終身為父”。以往教師絕對(duì)權(quán)威的那種舊的僵化的師生關(guān)系正在改變,一種新型的平等的、互惠式的師生關(guān)系正在逐步形成---教師在教學(xué)活動(dòng)中處于平等中的首席[9],從注重外部的職業(yè)權(quán)威轉(zhuǎn)向注重內(nèi)部的學(xué)術(shù)及修養(yǎng)權(quán)威。

2.3 加強(qiáng)建設(shè)配套的軟硬件環(huán)境

盡管,我校從多方面加強(qiáng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的教育,但客觀上還是很難滿足學(xué)生的多元化教育需求。例如,很多同學(xué)在學(xué)完計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)后還不知道怎么架構(gòu)宿舍局域網(wǎng),機(jī)器中毒后不知如何是好等等實(shí)際問(wèn)題。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育鑒于學(xué)時(shí)有限,不可能面面俱到,因此,應(yīng)提倡加大開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)公共選修課程,來(lái)滿足學(xué)生的這種教育需求。

另外一方面,建議加大計(jì)算機(jī)機(jī)房的建設(shè)的投入,特別是應(yīng)加強(qiáng)西校區(qū)的機(jī)房的硬軟件建設(shè)和管理規(guī)范化建設(shè)。

當(dāng)然,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)精品課程的建設(shè)更離不開(kāi)建設(shè)一個(gè)高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)精品課程網(wǎng)站。精品課程網(wǎng)站的建立既能滿足網(wǎng)上評(píng)審的需要[10],又能推動(dòng)課程建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化的學(xué)習(xí)平臺(tái)的建立,更為重要的是網(wǎng)站還能夠推進(jìn)課程多媒體網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用,引導(dǎo)學(xué)生基于網(wǎng)絡(luò)的探究性學(xué)習(xí),同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的網(wǎng)絡(luò)共享。

最后一點(diǎn)建議:加強(qiáng)立體化教材的建設(shè)。盡管我校組織一批長(zhǎng)期奮斗在一線的、高素質(zhì)的教師精心編制了一套立體化的教材,但I(xiàn)T業(yè)固有的特性就決定了我們不能有絲毫懈怠,例如,可以補(bǔ)充相應(yīng)的視頻教程,方便學(xué)生網(wǎng)上自主學(xué)習(xí),把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。

3 總結(jié)

該文在筆者總結(jié)自己近幾年的教學(xué)心得、充分觀摩其他老師教學(xué)過(guò)程的基礎(chǔ)上,針對(duì)長(zhǎng)江大學(xué)建設(shè)計(jì)算機(jī)精品課程存在的相關(guān)問(wèn)題,進(jìn)行了一些探索性、有益地思考,吸取了一些較為成功的經(jīng)驗(yàn),并提出了自己的一些看法、觀點(diǎn)。

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