遥感与GIS实验课程教学改革研究

董建军 牛建明

内蒙古大学生命科学学院 内蒙古呼和浩特 010021

遥感与GIS实验课程教学改革研究

董建军 牛建明

内蒙古大学生命科学学院 内蒙古呼和浩特 010021

遥感与GIS在宏观生态学中具有广泛的应用，并且遥感与GIS实验是一门实践性都很强的课程。本文针对宏观生态学专业的学生，根据学校实际情况说明了实验课程教学的必要性，进一步结合多年的实践教学探讨了教学内容、教学方法和手段等方面提出了实验课程教学的改进措施，为遥感与GIS实践教学改革提供了一些借鉴。

生态学；遥感与GIS实验；教学改革

遥感与地理信息系统（简称GIS）在生态学相关研究中应用十分广泛，尤其是在宏观生态学研究中起到很大的作用[1，2]。遥感和GIS是两方面的内容，它们既有区别，又有联系。遥感是获取宏观、现势性专题信息的技术，为GIS提供重要的空间数据结果，而GIS又对各类空间数据进行输入、存储、综合分析和显示的应用技术系统[3-5]。遥感与GIS为生态学相关领域提供了先进的研究方法和手段[6]。因此在宏观生态学专业的课程体系中，通常把遥感与GIS课程列入到主干课程。经过几年的教学实践，对遥感与GIS实验课程的教学内容以及方法进行探讨。

一、本课程校内发展的主要历史沿革

早在20世纪80年代，李博院士等就以专题的形式，介绍了遥感和GIS，1997年，遥感与GIS教学，正式进入本科生培养计划，生命科学学院93级生态学专业开设了《资源环境信息系统》，即为本课程的前身。经过不断的建设《遥感与GIS及实验》在2003年被列为内蒙古大学校级重点课程建设项目，2004年列入我校首批双语课程建设项目，2009年成为校级精品课程。

当前，该课程已经成为生态学专业方向的专业核心课程，成为内蒙古大学培养生态、环境和草业领域专业人才的显著特色之一。

二、实验课程教学的必要性

内蒙古大学生态学专业是在1977年创办的全国第一个生态学专业，专门培养生态学的研究和管理人才，目前为适应我国经济建设的需要，特别是为适应自治区生态环境资源的开发、利用、保护、治理的迫切需要，建立的具有地区特色和民族特色的融教学与科研为一体的综合性部门。

本课程所涉及的知识和技能，在当前和今后的宏观领域相关研究，具有十分重要的作用，对于宏观管理和规划等实际应用，也非常关键。生态学重点实验室建设和科学研究中，通过实验课程学习不断更新的软件和新数据的处理和分析，实现理论与实践的结合。

三、实验课程教学改革

（一）教学内容

本课程结合遥感与GIS技术在生态学应用的特点与现状，安排了48学时的8个实验内容（见表1）。目的是在有限的学时内，通过理论和实践教学的结合，使学生了解知识结构，掌握基础知识和基本的应用技能，具备深入学习与提高的能力。（二）教学方法、手段

表1 遥感与GIS实验课程模块

1.启发式教学

教师首先讲解所涉及内容的理论，然后做演示，在此基础上学生完成实验。机械的记忆是当前多数学生学习和应对考试的办法，主要弊端是对知识的掌握不扎实，而且很快就会忘记。在教学过程中，常常穿插讲解，始终强调理解，鼓励多思考。并且，在具体讲授时，避免对重要知识的简单、教条地记录，围绕着启发式教学，不断优化思路。

2.动手能力的培养

动手能力的培养是多方位的。由于是基于计算机上的实践教学，因此，不仅要解决学生在遥感和GIS方面的问题，还要同时兼顾他们对计算机技术的把握程度。在教师示范的前提下，而不是手把手地教，就使得学生有了很大的自由度，以提高动手能力。并且，机房在其他时间也照常开放，也为学生提供了更多的实践机会。

3.编制实验指导书

首先，更新实验教学的理念，取消教师示范，取而代之的是提供相关的手册，由学生根据手册完成实验内容；其次，改变目前由教师指定实验内容的现状，让学生自主提出实验方案，增加学生的主观能动性和创新欲望。

四、结束语

实验课程是遥感与GIS教学的重要环节，实验课程教学内容和方法的合理设计直接关系到学生掌握知识程度，通过进行教学改革，采取师生互动，引导学生自主学习的兴趣，培养学生的创新能力，就可以有效地提高教学效果。近几年，通过上述设计与实践本课程的教学取得了预期的效果。主要有以下几个方面：一些扎实掌握技能的学生，在研究生考试（含复试上机）中取得了很好的成绩；少数本科生因其出色的遥感和GIS应用能力，找到了工作。

[1]牛建明，呼和，吕桂芬.遥感和地理信息系统在植被生态学中的应用研究动态.内蒙古大学学报(自然科学版)，1998(04)：p.134-138.

[2]刘惠明，尹爱国，苏志尧.3S技术及其在生态学研究中的应用.生态科学，2002(01)：p.82-85.

[3]黄解军，et al.，面向地理信息系统(GIS)专业创新型人才培养的教学改革与探索.大学教育，2013(11)：p.93-94.

[4]邓磊，胡德勇，段福洲.《遥感原理与方法》实验教学改革探索与思考.地理空间信息，2013(01)：p.170-171+16.

[5]石永明，田永中.地理信息系统实验课程教学探讨.实验室科学，2011(01)：p.26-29.

[6]彭少麟，郭志华，王伯荪.RS和GIS在植被生态学中的应用及其前景.生态学杂志，1999(05)：p. 52-64.

“遥感与地理信息系统”课程建设项目（内蒙古大学本科主干核心课程建设项目）