基于人才培养目标的3S技术课程教学内容体系重构探讨

吴 英 邓荣艳 杨 梅广西大学林学院 广西南宁 530004



基于人才培养目标的3S技术课程教学内容体系重构探讨

吴 英 邓荣艳 杨 梅
广西大学林学院 广西南宁 530004

摘 要：根据林学专业人才培养目标，在分析3S技术课程存在问题的基础上，结合课程特点和教学目标，重构和完善具有特色的3S技术在林业上的应用课程内容体系，以适应林业部门的人才需求。

关键词：3S技术；林学专业；教学内容

依据《林业科学和技术中长期发展规划（2006-2020年）》提出的任务，我国林业科技资源围绕11个重点领域，集中开展科学研究和技术创新［1］，信息技术与数字林业是其中一个领域。在高等院校林学专业开设3S技术课程，增强学生对高新技术的了解，使之掌握3S技术的基本理论方法和技术，特别是掌握3S技术在林业上的实际应用，则显得十分必要和重要。广西大学林学院1996年起在林学专业开设林业遥感课程，2008年在原林业遥感的基础上开设3S技术在林业上的应用课程。但因该课程内容重理论轻实践，课程的内容和专业培养目标不能有机结合起来，影响了教学效果和教学质量。为此，课程组成员深入广西部分市县林业局、设计院、林场等部门进行调研，了解它们对林业信息技术人才的需求，结合林学专业的培养目标和课程特点，总结多年来的教学实践，重构建具有特色的3S技术在林业上的应用课程内容体系，以培养满足林业部门应用性本科专业人才的需求。

1　课程的特点及课程内容体系的现状

1.1课程的特点

3S技术是遥感（Remote Sensing，RS）、地理信息系统（Geographic Information System，GIS）、全球定位系统（Global Positioning System，GPS）的统称［2］，其内容随着空间技术、传感器技术、卫星定位技术、计算机技术的发展而不断变化，从内容上看，它包括了遥感、地理信息系统、全球定位系统3门学科的基本理论知识，林学专业3S技术在林业上的应用课程除了3个学科的内容外还要包括3个学科在林业上的应用。因此3S技术课程具有涉及多门学科，涵盖的内容丰富，理论性、实践性强、内容更新快等特点。

1.2课程内容体系的现状

（1）课程内容重理论轻实践，尚未形成科学合理的内容体系。3S技术在林业上的应用课程是一门应用性和实践性都非常强的学科，具有很强的实践性。但3S技术课程的教学课时相对较少，教学内容多以理论教学为主，实验和实习环节受到多方面的限制而无法达到预期效果［3］。较多知识点停留在理论上，3个S的内容相对独立，没有3个S集成的内容，尚未形成科学合理的内容体系。

（2）课程内容设置没有与林学专业的实际应用有机结合起来。课程教学内容设置是一些常规的、通用的教学内容，与林学类专业课程体系的相融关系不尽合理［4］，没有与林学专业实际应用有机结合起来，专业各相关课程也未能进行综合教学实习，不利于学生综合运用知识能力的培养，也不能满足林业部门的实际需要。

2　课程内容体系重构的必要性

2.1专业培养目标的需要

广西大学林学专业人才培养目标主要面向林业建设需要，毕业生主要面向基层林业管理部门、林业规划设计和生产单位，从事森林培育、林木良种选育、森林调查规划设计、森林资源经营管理等方面的生产、行政管理和教学与科研工作［5］。这就要求我们在了解现代林业发展的特点、林业相关单位对人才需求、林业行业技术应用要求的基础上，明确林业专业3S技术在林业上的应用课程的教学内容以社会需求为定位，以培养专业人才为目标，加强培养学生的综合实践能力［6］。

2.2课程教学目标的要求

3S技术在林业上的应用课程是林学专业的专业基础课，通过本课程的学习，使学生掌握3S技术的基本原理、基本概念、技术方法，初步掌握地理信息系统软件和遥感图像处理软件在林业上的基本应用，学生能够利用3S技术进行林业技术等相关的工作。3S技术在林业上的应用课程内容体系的构建要针对林学专业特点，处理好基础理论与实用技术的关系，强调基础理论的系统化，重视实用技术，课程内容设置倡导：RS重点在理论，GIS突出实践应用，GPS重在实际使用［7］。

2.3基层林业部门对3S技术人才的需要

广西各县（区）及国有林场经过2009年的森林资源规划设计调查和2012年的林地保护利用规划后，已基本建立了基于小班的“林业一张图”，目前和今后的森林资源信息管理工作主要是进行林地和森林资源的变更调查和“林业一张图”的更新和应用。根据调查反馈信息，目前基层林业部门对3S技术人才的需要主要集中在以下几个方面。（1）了解3S的基本原理、基本概念和特点。（2）应用遥感图像处理软件对图像进行一般的处理，遥感图像的坐标设置和目视判读。（3）熟练掌握arcGISl软件的操作，能应用arcGISl软件进行栅格图的配准，建立小班图层空间数据库和属性数据库，信息查询，统计和信息提取，数据的空间分析，各种林业专题图的制作。（4）应用GPS进行定位与导航，空间信息的采集。

3　课程内容体系重构

3.1课程内容构成的原则

（1）先进性原则。教学内容体系的重构必须站在学科发展的前沿，教学内容必须与时俱进，反映最新的3S技术进展以及3S技术在林业上应用状况，适应林业行业工作的需要。

（2）整体性原则。课程内容必须与计算机基础、测量学、数据库原理、测树学、森林经理学、森林培育学等各相关学科的知识在逻辑上的连贯和完整，不能违背学生的认知特点和教学活动规律，更要与自身的培养目标密切结合。

（3）理论与实践相结合原则。根据课程内容和教学形式，将课程内容按案例法教学进行知识点归类，将案例贯穿到理论和实验教学中，真正做到理论与实践相结合，使学生掌握综合运用3S技术解决林业生产中实际问题的方法。

3.2课程内容体系的架构

课程的内容体系由理论教学、实验教学两部分构

成，理论教学包括GIS，GPS，RS的概念、发展、应用状况和趋势，GPS定位原理、特点，遥感的物理基础、遥感平台和技术方法，地理信息系统的基本原理和空间数据的采集、处理和应用。实验教学主要是让学生初步掌握arcGIS和NVEI的基本操作，能应用遥感影像数据处理和arcGIS软件解决林业上的实际问题等。教学内容和课程体系见表1。

表1　课程教学内容及学时安排

重构后的课程内容体系，结合林学专业的特点，将课堂的理论教学和实验操作等教学环节有机地结合起来，实验项目的内容基本包含了目前林业门要求掌握的仪器使用和软件操作。课程内容设置满足了RS重点在理论，GIS突出实践应用，GPS重在实际使用的要求。

4　结束语

3S技术在林业上的应用课程是林学专业的一门专业基础课，根据课程组成员多年教学经验和参与林业工程项目的实践，逐步完善课程的内容体系，规范教学内容，培养满足林业部门实际需要的人才。

参考文献

［1］ 国家林业局关于印发《林业科学和技术中长期发展规划（2006-2020年）》的通知［EB/OL］.［2006-09-12］.http://www.forestry.gov. cn/portal/main/s/495/content-24209.html.

［2］ 李德仁.论RS，GPS与GIS集成的定义、理论与关键技术［J］.遥感学报，1997（1）:64-68.

［3］ 刘健，余坤勇，赖日文.“3S”技术课程案例教学的研究［J］.中国林业教育，2010，28（3）:72-76.

［4］ 王晓红.高校林学类专业《3S原理与应用》课程减少学时下的教学方法初探［J］.林区教学，2013（2）:1-2.

［5］ 梁机，陆道调，秦武明.加强林学专业实践教学改革，提高学生综合素质［J］.广西农业生物科学，2007（S6）:217-220.

［6］ 张晓丽，陈江凌.“林业遥感与地理信息系统”课程教学改革初探［J］.中国林业教育［J］.2014，32（9）:51-54.

［7］ 张晓丽，冯仲科.林学专业3S技术课程体系研究与实践［J］.中国林业教育，2007（2）:55-58.

Discussion on Structuring Tutorial System for Application of 3S Technology in Forestry Module Based on Talent Training Objectives

Wu Ying， Deng Rongyan， Yang Mei
Forestry College， Guangxi University， Nanning， 530004， China

Abstract:With the detailed study on the talent training objectives， problems of 3S module， together with the education objectives and characteristics of Forestry subject， this essay will be composed and the discussion will focus on further develop a new system for teaching and tutorial purpose in the course of Application of 3S Technology in Forestry Industry to fulfll the talent training objective and requirements raised by forestry industrial sectors.

Key words:RS， GIS， GPS technology； forestry specialty； teaching system

收稿日期：2016-02-02

作者简介：吴英，本科，副教授。邓荣艳，硕士，讲师。

基金项目：2014年度广西高等教育教学改革工程重点项目“3S技术在林业上的应用课程内容体系构建及案例教学模式的研究与实践”（编号：2014JGZ100）；2014年国家卓越农林人才教育培养计划改革试点项目；2014年广西高等学校优势特色专业建设项目。