遥感实习课程独立设课的教学实践与思考

徐永明

（南京信息工程大学遥感学院，江苏南京210044）

遥感实习课程独立设课的教学实践与思考

徐永明

（南京信息工程大学遥感学院，江苏南京210044）

在分析传统遥感实习课程教学模式不足的基础上，论证了单独设立遥感实习课程的必要性。对《遥感软件操作综合实习》独立实践课程进行教学改革和探索，从教学目标、教学内容、教材以及考核方式等方面进行了阐述，重点突出该课程的“综合”特色。实践表明，《遥感软件操作综合实习》独立设课能够有效提高学生对遥感专业软件的掌握程度和实际应用能力，改进教学质量，收到了良好的教学效果。

遥感；综合实习；独立设课；教学实践

遥感作为一种高效的探测、获取、分析和处理空间信息的先进手段，为人类更好地观测和认识地球系统提供了新的途径[1]。作为一个新兴的学科，遥感近些年来在国内高校中得到了飞速发展。自从武汉大学在国内首次设立遥感科学与技术本科专业以来，我校遥感科学与技术专业也于2003年正式招生，此后已经有哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、长安大学、山东科技大学、山东农业大学、徐州师范大学、成都信息工程学院等十几所高校设置了专门的遥感专业或者在一级学科（如地学）下设立了遥感相关的二级学科[1]。遥感科学与技术是一个新的专业，学科建设中存在很多机遇和挑战，存在很多问题需要探讨和尝试。遥感科学与技术专业是一个理论和实践能力并重的专业，既要求学生掌握遥感及相关学科的基本理论知识，也要求学生能够灵活运用遥感软件，完成基本的遥感图像处理和信息提取任务。传统的遥感实习课程在教学方式和内容上存在一定的缺陷，尤其是在学生综合运用遥感软件独立完成任务的能力培养上显得尤其不足。为了更好地推动遥感科学与技术专业的建设，我校将《遥感软件操作综合实习》独立设课，加强学生实践动手能力，培养学生利用所学技术知识解决问题的综合能力与创新精神。笔者结合在该实践课程教学中的经验，探讨此类课程教学改革的思路，以资参考。

1 遥感实习独立设课的必要性

遥感实习课程在教学和课程体系中一直处于从属地位，通常作为理论课程的一部分存在，其主要目的是为了帮助学生更好地理解理论课程知识，验证性较强而缺乏综合性。因此在时间安排以及内容设置上，遥感实习课程主要依附于理论教学内容，教学模式大多为理论课在前实习课在后，强调实习与理论内容同步。以遥感数字图像处理课程为例，在讲到遥感图像预处理内容时会通常会安排几何校正以及大气校正的实习内容，在讲到遥感图像增强时会安排直方图变换、傅里叶滤波以及影像融合等实习内容。每次实习时间间隔很长，彼此之间缺乏联系，从整体上而言实习课程内容缺乏系统性。实习过程以教师先演示学生后模仿为主，缺乏综合性和创新性，学生按部就班的依照教师讲授内容操作，显然不利于学生自主性和实践能力的培养。此外，课程成绩主要取决于理论内容的期末考试，与实习内容关系很小或者根本无关，学生因此对实习课程不够重视。这种实习教学方式有助于学生对理论内容有更深入地理解和把握，但是不利于培养学生的实践动手能力和创新能力。

2004年12月召开的第二次全国普通高等学校本科教学工作会议上，国家教育部部长周济明确指出“要大力加强实践教学，切实提高大学生的实践能力”[3]。如何切实提高遥感专业实习教学质量，提高学生对于遥感软件的掌握水平以及运用软件解决实际问题的能力是一个值得深入研究和探讨的问题。近几年来实验课独立设课是我国高等学校教学改革的一个重要趋向[4-5]，我校遥感科学与技术专业将《遥感软件操作综合实习》单独设置，成为一门独立性的实践课程。希望通过实习单独设课建设促进专业课程体系和教学方法的改革，提升学生的实践动手能力以及知识运用能力，提高遥感科学与技术专业的教学质量，更好地实现本专业的培养目标。

2 遥感软件操作综合实习教学实践

2.1 课程概况

《遥感软件操作综合实习》是一门 20个学时的独立实践性课程，安排在遥感科学与技术专业的三年级下学期。该课程没有理论讲课内容，所有学时均为上机实习学时。课程的教学目标是使遥感专业学生通过上机实习和操作，理解遥感数字图像处理的基本概念，掌握一个主流遥感图像处理软件系统（如ENVI）的主要功能和操作技能，并能够结合具体实例掌握遥感软件综合应用的思路、方法和步骤，达到学以致用的目的。

2.2 课程内容

《遥感软件操作综合实习》课程内容主要分为两个部分：专题操作实习和综合操作实习。第一部分专题操作实习共有12个学时，包括“ENVI入门”、“遥感图像增强、多光谱变换和波段运算”、“遥感图像预处理”、“遥感图像融合”、“遥感图像分类”和“遥感制图”6个专题，涵盖了遥感软件预处理、图像增强、信息提取和成果输入等主要操作内容。这部分内容是课程的基础，在教学过程中由教师首先讲解和演示，然后学生自行练习。第二部分综合操作实习有8个学时，要求学生在前面专题实习的基础上能够将遥感软件的各种基本操作联系起来，完成一个综合性的实习任务。这部分内容教师不作讲解演示，由学生尽量独立完成，完成任务后提交一份图文并茂的实习报告以及遥感成果图件，作为课程考核的一个重要依据。

《遥感软件操作综合实习》课程内容突出“综合”二字，这是与普通课程中配套实习之间的重要区别。在教学过程中以“基础→综合→创新”为主线，以项目导向的方式开展教学，促进学生对于基础操作的掌握，并加强其大局观，更好地培养和强化学生的实际应用能力。

2.3 课程教材

目前国内尚未有比较合适的遥感上机实习课教材，各大院校多使用自编实习讲义[6,7]。笔者根据多年来教学经验，结合课程大纲和教学任务，编写了《遥感软件操作综合实习指导书》作为实习讲义。该讲义涵盖了前面 6次专题实习的数据说明、专题实习目标以及详细的操作步骤，最后1次综合实习则有数据说明以及实习的具体要求。在历次教学过程中根据教学实践经验对其不断补充完善，使其更好地符合课程需要，为实习教学提供服务。

2.4 考核方式

考核是检验教学成果的形式，健全的考核制度也是促进教学质量提高的手段。由于《遥感软件操作综合实习》为独立实践性课程，不合适采用笔试的方式进行考核。该课程最终成绩由两部分构成：6次专题实习占60%，根据课堂表现和实习报告打分；1次综合实习占40%，根据综合实习的成果图件以及实习报告打分。

3 遥感软件操作综合实习的效果与问题

《遥感软件操作综合实习》课程单独设立以后单独计算学分和进行考核，提高了学生对实习课程的重视程度。该课程将多个遥感软件操作任务有机组合在一起，完成一个综合性的实践任务。课程内容突出“综合”二字，通过一个综合性的具体应用实例将前面的基础操作串联起来，发挥学生的能动性和创造性，提高学生实践水平和综合解决问题能力。

以笔者几年来的教学经验来看，《遥感软件操作综合实习》课程教学取得了良好的效果。学生在综合实习部分表现出了很大的积极性和热情，对实习课的态度也由被动学习转变为主动学习，在学生学习兴趣不断提高的同时，软件实践技能也得到了很大的提高。学生反映通过综合实习能够更好地掌握前面 6次专题实习的操作内容，并且将这些内容融汇贯通而不是一个个独立的操作，尤其是最终通过自己努力从遥感数据中提取出专题信息并出图后，有种难言的成就感和满足感。

教学中存在的问题包括：①实习学时不够用，由于综合实习复杂度增加，涉及内容增多，学生自主探索比重增大，现有的20个学时只能完成最基本的软件实习内容。②实习时间需要进一步优化。目前没有为该课程单独安排出连续的整体实习时间，为了保证课程的紧凑性和完整性，课程只能在周末和晚上集中上课，上学时段不够合理。③课程考核方式有待继续改进，进一步加强过程考核和任务考核，使考核成绩能够更有效的评价学生对软件的掌握水平以及实际应用能力。

4 结 语

《遥感软件操作综合实习》作为一门单独设课的遥感实习课程，将各个实习模块有机联系起来，突出了课程的系统性和综合性。这样的独立实践性课程有助于学生系统的理解和掌握遥感软件，锻炼实践动手能力，培养其综合性和创新性能力，使其与社会要求相接轨，进一步提高我专业学生的竞争能力。

通过几年的教学实践和探索，《遥感软件操作综合实习》在课程改革方面取得了一定的成绩，课程内容和教学方法逐步完善。但是课程的改革与探索是一项长期工作，今后还需要在实践中不断完善课程内容以及教学方式，及时更新知识总结经验，提高学生的实践能力和创新能力。

[1] 汤国安，张友顺，刘咏梅，等.遥感数字图像处理[M].北京：科学出版社，2004

[2] 陈健，赵巧华.遥感科学与技术专业建设中的几个关键问题[J].地理空间信息，2010,8(5):154-156

[3] 教育部.教育部关于印发《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》和周济部长在第二次全国普通高等学校本科教学工作会议上的讲话的通知 [EB/OL].http:// www.gdhed.edu.cn/m ain/www/132/2005-02/75777.htm l，2011-06-20

[4] 池加敏.实验独立设课的优势与原则 [J].高等农业教育，1999，10:70-72

[5] 黄大明，秦钢年，文冰.专业实验独立设课的研究与实践[J].实验室研究与探索，2007，26(11):85-87

[6] 潘竟虎，赵军.高师遥感课程实践教学的改革[J].理工高教研究,2008，27(1):118-120

[7] 奚秀梅，贺凌云.遥感课程实验教学改革与设计[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2010，23(3):110-111

Research and Practice for the Independent Experimental Course of Remote Sensing

by XU Yongming

This paper analyzed the defects of traditional teaching mode which used in remote sensing experimental courses and the necessity of establishing independent experimental courses.Teaching reform and practice were carried out in the independent experimental course of Comprehensive Practice of Using Remote Sensing Software.The teaching reform of the course content,teaching method,teaching material and assessment model were clearly discussed,and the comprehensiveness characteristic of the course was highlighted.Practices show that the teaching mode of this independent experimental course can effectively promote students'technology level and application capability,and improve the teaching quality.

Remote Sensing，Comprehensive Practice，independent course，teaching practice

2011-06-21

项目来源：南京信息工程大学教学建设与改革工程资助项目（09JY0060）；国家自然科学基金资助项目（40901239）；江苏省高等教育教改项目。

P237.9

B

1672-4623(2011)06-0146-02

徐永明，博士，主要从事资源环境遥感及遥感图像处理方面的研究工作。