導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞： 雙語(yǔ)教學(xué)； 遙感數(shù)字圖像處理； 遙感； 地理信息系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TN911.72 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2016）10-73-03

Preliminary discussion on the bilingual teaching of remote sensing digital image processing

Chen Fengrui

（College of Environment and Planning， Henan University， Kaifeng， Henan 475004， China）

Abstract： Remote sensing digital image processing is one of the key courses in geographic information system specialty. Considering the characteristics and teaching status of its bilingual teaching， this paper presents a series of reform measures to promote the students' learning interest and enhance their understanding abilities， including optimizing teaching contents， improving teaching methods， and improving examining evaluations etc. These will give references to others who also want to run bilingual teaching.

Key words： bilingual teaching； remote sensing digital image processing； remote sensing； geographic information system

0 引言

遙感是20世紀(jì)60年代以來(lái)在地球科學(xué)、測(cè)繪科學(xué)、空間科學(xué)、電子科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科交叉滲透、相互融合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門綜合性對(duì)地觀測(cè)技術(shù)。隨著國(guó)內(nèi)外一系列遙感衛(wèi)星的成功發(fā)射，多種類型的遙感影像被獲得，這些數(shù)據(jù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、氣象、水文、軍事、地質(zhì)、海洋、環(huán)保等領(lǐng)域，成為人們生活的一部分，不斷改變著人類對(duì)世界的認(rèn)知。目前國(guó)內(nèi)已有140多所高校開設(shè)了地理信息系統(tǒng)本科專業(yè)，遙感數(shù)字圖像處理是該專業(yè)的核心課程，一些專家結(jié)合本單位的實(shí)際情況已對(duì)該課程的教學(xué)改革和實(shí)踐作了大量的研究和探索，極大地提高了該課程的授課水平。

然而對(duì)遙感數(shù)字圖像處理雙語(yǔ)教學(xué)來(lái)說，其還處于探索階段，尚未引起足夠重視。雙語(yǔ)教學(xué)是指對(duì)教學(xué)大綱中設(shè)定的課程使用兩種語(yǔ)言授課，為了實(shí)現(xiàn)與世界一流大學(xué)的交流與合作，培養(yǎng)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的復(fù)合型人才。2011年9月，國(guó)家教育部《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作，提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》明確提出今后本科教育20%以上課程必須采用雙語(yǔ)教學(xué)。和其他雙語(yǔ)課程一樣，該課程目前同樣遭遇雙語(yǔ)教學(xué)內(nèi)容、師生英語(yǔ)水平、教學(xué)方法以及考核方式等方面的問題。本文旨在對(duì)這些問題進(jìn)行初步的探索和討論，以增進(jìn)學(xué)生對(duì)遙感科學(xué)問題的理解，提高學(xué)習(xí)興趣，這對(duì)提升遙感數(shù)字圖像處理雙語(yǔ)教學(xué)質(zhì)量具有重要意義，同時(shí)可為同類院校該雙語(yǔ)課程的開設(shè)提供一些參考。

1 教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

與傳統(tǒng)教學(xué)不同，雙語(yǔ)課程選擇教材要兼顧中英文內(nèi)容。為了避免學(xué)生初次接觸雙語(yǔ)課程的不適，確保該課程由傳統(tǒng)教學(xué)模式平穩(wěn)過渡到雙語(yǔ)教學(xué)，我們分別選擇了一本中文和一本英文的教材，以英文教材為主，中文教材為輔。目前比較有代表性的遙感數(shù)字圖像處理英文教材有：John R. Jensen的《 Introductory Digital Image Processing》[1]、John A. Richards等的《Remote Sensing Digital Image Analysis》[2]、Robert A. Schowengerd的《Remote sensing： models and methods for image processing》[3]等。通過對(duì)這些教材進(jìn)行詳細(xì)的內(nèi)容對(duì)比和結(jié)構(gòu)分析，并綜合考慮學(xué)生的接受能力等因素，選擇John A. Richards的教程作為英文教材，該教材已重印到第5版，被國(guó)外高校廣泛采用。中文教材則在對(duì)比分析錢樂祥編著的《遙感數(shù)字影像處理與地理特征提取》[4]、韋玉春等的《遙感數(shù)字圖像處理教程》[5]和朱文泉等的《遙感數(shù)字圖像處理》[6]等教程基礎(chǔ)上，選擇韋玉春主編的教程作為中文教材；此外，針對(duì)這些教程注重理論算法，對(duì)算法引導(dǎo)相對(duì)不足的弱點(diǎn)，我們又借鑒了岡薩雷斯等的《數(shù)字圖像處理》[7]，利用該教程翔實(shí)的實(shí)例，加快引導(dǎo)學(xué)生對(duì)遙感數(shù)字圖形處理算法的理解。通過對(duì)以上教材內(nèi)容的消化吸收，理論課內(nèi)容安排見表1，兼顧課程內(nèi)容的完成性與邏輯性。在完整性方面，該課程涉及遙感影像的整個(gè)處理流程，包括預(yù)處理、增強(qiáng)、信息提取、以及信息應(yīng)用等內(nèi)容；依照處理流程順序來(lái)設(shè)置課程使內(nèi)容之間更具邏輯性；為了便于學(xué)生學(xué)習(xí)，設(shè)置第四講遙感圖像變換，主要講授光譜域變化（主成份分析等）以及空間域變換（傅立葉變化、小波變化等）等內(nèi)容，為接下來(lái)頻率域影像增強(qiáng)和遙感影像融合等內(nèi)容的講解提供知識(shí)鋪墊。

遙感數(shù)字影像處理也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)同樣非常重要。實(shí)驗(yàn)課中，在老師指導(dǎo)下，學(xué)生利用遙感圖像處理軟件完成遙感影像處理，從而進(jìn)一步理解和掌握遙感圖像處理的原理和方法。目前，國(guó)際上主流的遙感圖像處理軟件有ENVI、ERDAS以及PCI等，每個(gè)軟件均有各自的特點(diǎn)。本課程采用ENVI作為實(shí)驗(yàn)軟件，原因在于：①ENVI是基于IDL語(yǔ)言開發(fā)的，它允許用戶根據(jù)自己的特定需求對(duì)軟件的特性和功能進(jìn)行擴(kuò)展或自定義，這是其他遙感軟件難以比擬的；②自2007年開始，ITT Visual Information Solutions與ESRI公司開展全面戰(zhàn)略合同，所以ENVI完全支持ArcGIS的GeodataBase等數(shù)據(jù)格式；③IDL是一種專門針對(duì)圖形圖像處理與可視化的高級(jí)語(yǔ)言，選用IDL進(jìn)行教學(xué)能快速提高學(xué)生的編程能力和對(duì)處理算法的理解力。鑒于實(shí)驗(yàn)課時(shí)的限制，無(wú)法對(duì)所有內(nèi)容逐一實(shí)驗(yàn)，基于理論課安排，同時(shí)參照在《ENVI遙感圖像處理方法》[8]等教程基礎(chǔ)上，選擇遙感數(shù)字影像處理中最重要的實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)內(nèi)容，以問題為導(dǎo)向培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。遙感數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置為24個(gè)課時(shí)（表2），內(nèi)容大體分為兩類：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)加深和強(qiáng)化學(xué)生對(duì)遙感影像處理基本理論、方法的認(rèn)識(shí)，如影像校正、影像分類等；綜合性實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化和升華驗(yàn)證性內(nèi)容，要求學(xué)生能夠綜合利用多種影像處理方法來(lái)解決某一問題，如利用遙感影像研究某區(qū)域土地利用變化，該實(shí)驗(yàn)涉及影像預(yù)處理、增強(qiáng)以及分類等多種處理技術(shù)。

2 完善教學(xué)方法

2.1 教學(xué)方式

教與學(xué)相互促進(jìn)，傳統(tǒng)授課模式以老師講解為主，學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，難以調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性。雙語(yǔ)教學(xué)要注重引導(dǎo)，以問題為導(dǎo)向，采用啟發(fā)式、討論式、研究式、互動(dòng)式等授課方式，引導(dǎo)學(xué)生深層次、多角度地思考問題，從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。通過社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)以及與我們生活息息相關(guān)的事情引出遙感所要解決的問題，使學(xué)生感受到知識(shí)的價(jià)值和重要性。例如通過確定耕地減少問題引出遙感影像分類和變化監(jiān)測(cè)技術(shù)，接下來(lái)對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的講解和分析，讓學(xué)生明白利用這些技術(shù)對(duì)不同時(shí)像TM影像分析即可解決該問題；最后在實(shí)驗(yàn)課上讓學(xué)生進(jìn)行具體實(shí)踐，進(jìn)一步增強(qiáng)他們對(duì)遙感數(shù)字圖像處理的理解和認(rèn)識(shí)。在課堂結(jié)束時(shí)把一些相對(duì)簡(jiǎn)單及次要的問題拋給學(xué)生，讓他們通過課下查閱資料，上網(wǎng)等途徑提出解決方案，在接下去的課堂上討論，之后老師再做詳細(xì)的闡述，如此培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)自解決問題的能力。

2.2 語(yǔ)言引導(dǎo)

雙語(yǔ)教學(xué)不僅要求教師精通專業(yè)知識(shí)，而且具有較高的英語(yǔ)口語(yǔ)水平，能夠熟練地用英語(yǔ)表達(dá)。遙感數(shù)字圖像處理雙語(yǔ)課程安排在第五學(xué)期，通過前四個(gè)學(xué)期大學(xué)英語(yǔ)的學(xué)習(xí)，大部分學(xué)生通過了國(guó)家英語(yǔ)4級(jí)或6級(jí)考試，具備學(xué)習(xí)雙語(yǔ)課程的語(yǔ)言基礎(chǔ)；然而中國(guó)學(xué)生英語(yǔ)聽、說、讀、寫四項(xiàng)能力中，聽和說的能力最弱，這將嚴(yán)重影響雙語(yǔ)課程的效果。英語(yǔ)聽力的提高是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，不但需要學(xué)生在課外多下工夫，教師的語(yǔ)言引導(dǎo)也至關(guān)重要。教師備課時(shí)一定要弄準(zhǔn)相關(guān)單詞的讀音，確保課堂上正確發(fā)音，否則會(huì)誤導(dǎo)學(xué)生，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生從最基本的單詞開始，規(guī)范讀音，不斷練習(xí)，這樣方可聽懂課堂內(nèi)容并提高聽力水平；其次，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)課程內(nèi)容，通過查字典等手段解決生詞，理清專業(yè)單詞的讀音及漢語(yǔ)意思，并逐句理解課文內(nèi)容，逐漸提高他們的閱讀能力；此外，鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上使用英文來(lái)回答問題及討論問題，通過不斷的“說”來(lái)提高他們的口語(yǔ)能力。專業(yè)課雙語(yǔ)課程的學(xué)習(xí)是促進(jìn)學(xué)生提高個(gè)人外語(yǔ)水平的一個(gè)重要途徑，為他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的英語(yǔ)基礎(chǔ)。

2.3 建立興趣小組

建立興趣小組，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研究。興趣小組的組建采用自由組合原則，每組5-6人；小組成員在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后發(fā)表自己的觀點(diǎn)，討論該實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)、難點(diǎn)以及注意事項(xiàng)，并共同完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在綜合性實(shí)驗(yàn)部分，老師不再統(tǒng)一設(shè)置實(shí)驗(yàn)題目，每個(gè)小組根據(jù)其興趣愛好自行選擇題目，獨(dú)自收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和資料，制定實(shí)驗(yàn)方案，并最終完成實(shí)驗(yàn)，而教師只在必要時(shí)及時(shí)地介入。通過組建興趣小組，培養(yǎng)學(xué)生參與科研的興趣以及獨(dú)自解決問題的能力。

3 考核方式

當(dāng)前很多高校把期末考試成績(jī)作為學(xué)期考核結(jié)果，導(dǎo)致許多學(xué)生平時(shí)不努力，僅在考前突擊，難以反映其真實(shí)水平；而國(guó)外大學(xué)通常將考試分為若干次，每次考試的成績(jī)按相應(yīng)比例計(jì)入最終成績(jī)，這樣做可有效避免上述問題。為此，環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院從2015年開始引入期中考試，由期中、期末考試以及其他考核等共同決定最終的考核成績(jī)。

考核方式多樣化，除期中和期末考試外，還將平時(shí)考勤、實(shí)驗(yàn)考核、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等內(nèi)容納入最終的成績(jī)計(jì)算。我們采用如下考核形式：考勤占10%，實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告占20%，期中考試成績(jī)占30%，期末考試成績(jī)占40%。由于該課程是雙語(yǔ)教學(xué)，因此在考核中也應(yīng)得到體現(xiàn)，例如期中和期末考試的部分試題以英文形式出現(xiàn)，要求學(xué)生同樣用英文作答。實(shí)驗(yàn)考核從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中隨機(jī)選取，每個(gè)實(shí)驗(yàn)均設(shè)置考核要點(diǎn)，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)操作，然后根據(jù)他們的完成情況評(píng)定成績(jī)。

4 結(jié)束語(yǔ)

遙感數(shù)字圖像處理是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，實(shí)踐證明：通過雙語(yǔ)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能系統(tǒng)地掌握遙感數(shù)字圖像處理的基礎(chǔ)知識(shí)和一系列處理方法，還能養(yǎng)成良好的英語(yǔ)學(xué)習(xí)習(xí)慣，這為他們走向工作崗位或繼續(xù)攻讀學(xué)位奠定了良好的基礎(chǔ)。然而雙語(yǔ)教學(xué)是一個(gè)大的系統(tǒng)工程，不僅需要老師具有很強(qiáng)的理論水平，同時(shí)要求教師在授課的過程中不斷地學(xué)習(xí)，提高英語(yǔ)能力、完善教學(xué)技巧及方法，及時(shí)總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，這樣才能更好地引導(dǎo)學(xué)生利用遙感專業(yè)知識(shí)分析和解決問題，逐步培養(yǎng)其獨(dú)立科研能力。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1] John. R. Jensen. Introductory digital image processing[M].

NewYork： Prentice Hall，1996.

[2] John. A. Richards. Remote sensing digital image analysis[M].

Berlin： Springer，2012.

[3] Robert. A. Schowengerdt. Remote sensing： models and

methods for image processing[M]. NewYork： Academic press，2006.

[4] 錢樂祥.遙感數(shù)字影像處理與地理特征提取[M].科學(xué)出版社，

2004.

[5] 韋玉春.遙感數(shù)字圖像處理教程[M].科學(xué)出版社，2007.

[6] 朱文泉，林文鵬.遙感數(shù)字圖像處理[M].高等教育出版社，

2015.

[7] R. C. Gonzalez. 岡薩雷斯.數(shù)字圖像處理[M].電子工業(yè)出版

篇2

多媒體無(wú)損壓縮試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為目前常用的二種無(wú)損壓損編碼：霍夫曼編碼和算術(shù)編碼?；舴蚵幋a是Huff-man于1952年提出的一種編碼方法，該方法完全依據(jù)字符出現(xiàn)概率來(lái)構(gòu)造異字頭的平均長(zhǎng)度最短的碼字，一般用來(lái)壓縮文本和程序文件，常用的JPEG圖像壓縮中也出現(xiàn)霍夫曼編碼。其以二叉樹建立字典表，將出現(xiàn)概率最大的字符用最少的編碼表示，反之出現(xiàn)最少的字符用最長(zhǎng)的編碼表示。實(shí)驗(yàn)要求用MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)霍夫曼編碼，程序要求提供簡(jiǎn)單的輸入界面，給出關(guān)于輸入要求（個(gè)數(shù)、輸入范圍等）的提示，程序能對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)不符合要求的數(shù)據(jù)（比如出現(xiàn)負(fù)數(shù)）能給出報(bào)錯(cuò)信息。對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行霍夫曼編碼，給出最終編碼結(jié)果，并計(jì)算壓縮率，給出完整實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這個(gè)實(shí)驗(yàn)融合了已經(jīng)學(xué)習(xí)過的matlab知識(shí)和本課程學(xué)習(xí)的無(wú)損壓縮知識(shí)。作為第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，難度相對(duì)比較低，起引發(fā)學(xué)習(xí)興趣的作用。第二個(gè)關(guān)于無(wú)損壓縮的實(shí)驗(yàn)是用matlab實(shí)現(xiàn)LZW編碼，LZW是AbrahamLempel、JacobZiv與TerryWelch提出的一種無(wú)損數(shù)據(jù)壓縮算法，以三個(gè)發(fā)明人的姓的第一個(gè)字母組合得名，將要壓縮的文本中，自動(dòng)地建立一個(gè)先前見過字串的字典，每一次一個(gè)字串在字典中并被見過，那么文字中，附加在單一字符后，接著該字串的一個(gè)較長(zhǎng)文字，就會(huì)被儲(chǔ)存到字典中，輸出字典的整數(shù)索引。該壓縮方法目前廣泛應(yīng)用于TIFF/GIF格式圖像壓縮中，以及Linux、Unix操作系統(tǒng)中文件的壓縮，和實(shí)際生活應(yīng)用貼近，故容易激發(fā)同學(xué)的興趣。同學(xué)們用自己編制的壓縮程序?qū)ξ谋疚募M(jìn)行壓縮，然后要求用winrar程序正常解壓，實(shí)驗(yàn)難度逐步提高，增加挑戰(zhàn)性。

2數(shù)字聲音編碼實(shí)驗(yàn)

該部分有兩部分內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1為比較不同采樣率下PCM音頻編碼的效果，用cooledit軟件，分別用單聲道、雙聲道、4.8K采樣率、8K采樣率和16K采樣率獲得PCM數(shù)字信號(hào)，然后播放，體會(huì)聲音質(zhì)量是否有變化。此部分內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單，為書上內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2則在此基礎(chǔ)上更近一步，目前實(shí)際應(yīng)用中直接以PCM編碼呈現(xiàn)的語(yǔ)音相對(duì)資源較少，更多接觸的是比如：AAC（數(shù)字電視、網(wǎng)絡(luò)電視）、AC-3（數(shù)字電視、DVD聲音）ALAC（蘋果公司）、ALS、AMR、ATRAC（索尼公司），F(xiàn)LAC，G722、Codec2（網(wǎng)絡(luò)電話），MP3、OGG（音樂）、SVOPC（skype語(yǔ)音）等聲音編碼。這些語(yǔ)音編碼在開源代碼ffmpeg中都有支持。因此實(shí)驗(yàn)2要求同學(xué)們了解熟悉ffmpeg開源程序，自行到ffmpeg網(wǎng)站下載ffmpeg程序，依據(jù)個(gè)人情況，能力強(qiáng)的同學(xué)下載源碼自行編譯，其他同學(xué)可以下載可執(zhí)行代碼，然后分別在電腦CD中播放一首CD效果的歌曲，采取內(nèi)錄音方式、采用相同采樣率，用ffmpeg編碼為以上這些音頻格式，然后比較各種編碼格式解碼后的數(shù)據(jù)，流聽并評(píng)判音質(zhì)質(zhì)量，同時(shí)比較各壓縮文件的大小。實(shí)驗(yàn)最后為各位同學(xué)介紹2012年底最新推出的一種音頻壓縮格式OPUS，用OPUS官網(wǎng)給出的代碼壓縮前述音頻數(shù)據(jù)。通過介紹最新知識(shí)，提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣。

3JPEG圖像壓縮與編碼

JPEG圖像大家較為熟悉，要求大家首先用Matlab自己編寫JPEG編碼程序，復(fù)習(xí)以往其他課程學(xué)習(xí)的DCT變換、量化等知識(shí)。本章實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)放在JPEG2000編碼上。JPEG2000是基于小波變換的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，被認(rèn)為是未來(lái)取代JPEG的下一代圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)。JPEG2000的壓縮比更高，而且不會(huì)產(chǎn)生原先的基于離散余弦變換的JPEG標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的塊狀模糊瑕疵。JPEG2000同時(shí)支持有損數(shù)據(jù)壓縮和無(wú)損數(shù)據(jù)壓縮。另外，JPEG2000也支持更復(fù)雜的漸進(jìn)式顯示和下載。該部分又分兩個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從JPEG2000官網(wǎng)下載編解碼套件：KaKadu。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1：比較JPEG與JPEG2000壓縮效率。將一幅細(xì)節(jié)豐富的圖像首先壓縮成JPEG，并查看JPEG文件大小，按照J(rèn)PEG的壓縮率運(yùn)行KaKadu編碼程序：Kdu_compress.exe，指定為失真壓縮，壓縮層次選擇設(shè)定為一層，然后用Kdu_show.exe查看壓縮得到的JPEG2000圖像，可以看到在壓縮率高的情況下，JPEG2000得到的圖像質(zhì)量明顯優(yōu)于JPEG壓縮。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2：體會(huì)JPEG2000的特性如分層壓縮、支持無(wú)損壓縮、感興趣區(qū)域編碼等。首先用kdu_compress.exe壓縮圖像，選定為有損壓縮，選定層次為10層，分別指定每層的壓縮率，將得到的壓縮圖像用kdu_show.exe顯示，顯示時(shí)允許分層顯示，逐步顯示各個(gè)壓縮率下的圖像，可以看到隨之顯示層次的增加，圖像質(zhì)量逐漸好轉(zhuǎn)。介紹JPEG2000支持的無(wú)損壓縮，讓同學(xué)們用醫(yī)學(xué)圖像（例如CT掃描圖像），首先用JPEG壓縮，選擇高質(zhì)量、低壓縮率壓縮，然后用JPEG2000的kdu_compress壓縮，壓縮參數(shù)為無(wú)損，然后比較兩種壓縮得到圖像的質(zhì)量。最后對(duì)JPEG2000特有的感興趣區(qū)域編碼進(jìn)行研究，JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)中支持兩種感興趣區(qū)域編碼，UP-shifted和Max-shifted，JPEG2000壓縮時(shí)分別采用這兩種編碼參數(shù)，對(duì)感興趣區(qū)域上移12個(gè)位比特平面，選擇高壓縮率，然后將壓縮得到的圖像和無(wú)感興趣區(qū)域編碼相比較。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，使同學(xué)們了解了未來(lái)圖像壓縮的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)小波編碼也產(chǎn)生了興趣。

4顏色空間變換

單純講色彩空間對(duì)同學(xué)們來(lái)說吸引力不大，為了提高大家的學(xué)習(xí)興趣，可以把色彩空間的應(yīng)用實(shí)例搬到實(shí)驗(yàn)中去，讓同學(xué)們自己體會(huì)不同色彩空間的妙用。實(shí)驗(yàn)為色彩空間在人臉識(shí)別中的應(yīng)用。在彩色圖像中識(shí)別人臉的第一步就是膚色提取，在常規(guī)的RGB色彩空間由于RGB三色是相關(guān)的，故膚色聚類效果不好，無(wú)法提取。而圖像變換到HSV、HSL空間后，人的膚色聚類效果明顯提升，能夠初步提取出人臉。實(shí)驗(yàn)首先給出一系列不同人種、膚色的圖片，同學(xué)們將這些膚色的RGB三位信息在MATLAB三維圖表中畫出來(lái)，可以看出這些三維點(diǎn)分布較為分散。然后根據(jù)RGB-HSV、RGB-HSL的轉(zhuǎn)換公式，計(jì)算出各膚色的HSV、HSL值，同樣用三維圖表表示出來(lái)，可以看到各點(diǎn)分布相比RGB集中，記錄下HSV、HSL分布范圍后，老師發(fā)給大家一張人臉圖像，大家根據(jù)剛才得到的HSV、HSL空間分布范圍，將該未知圖像的膚色部分提取出來(lái)，然后根據(jù)聚類區(qū)間對(duì)老師提供的10張包含人臉的圖片做根據(jù)膚色（初步）識(shí)別人臉。同學(xué)們能看到自己的程序能將圖片中的人臉初步提取出來(lái)，既能提高實(shí)驗(yàn)興趣，又激發(fā)了未來(lái)從事圖像處理研究的愿望。

5小波與小波變換

小波的內(nèi)容在數(shù)字圖像處理課程中有所介紹，因此本課程關(guān)于小波的內(nèi)容必須做到更加深入。本實(shí)驗(yàn)分兩部分，

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1為小波在頻域和時(shí)域的定位，與傅立葉變換做比較。利用matlab，給出一個(gè)信號(hào)注意頻率參數(shù)可以變化，分別對(duì)該信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換、短時(shí)傅立葉變換和小波變換，傅立葉變換的頻譜圖顯示可以確定頻率組成部分，但不能確定什么時(shí)候的時(shí)域信號(hào)會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的頻率。而短時(shí)傅立葉變換只能大致確定信號(hào)頻率和脈沖發(fā)生時(shí)間，時(shí)間窗口小則頻率窗口大，導(dǎo)致脈沖時(shí)間定位準(zhǔn)確而頻率定位不準(zhǔn)，反之亦然。而小波變換的時(shí)間窗口有尺度變化的特性，因此無(wú)論對(duì)脈沖的時(shí)間定位還是對(duì)頻率定位都準(zhǔn)確。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)使得同學(xué)們體會(huì)到小波在信號(hào)分析中的特點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2為利用小波工具箱完成小波去噪的研究，在命令行輸入命令wavemenu，選擇SWTDenoising1-D，然后選擇load命令載入信號(hào)，在右側(cè)選擇db3小波進(jìn)行5次小波分解，選擇“soft”模式去噪，使用默認(rèn)的參數(shù)進(jìn)行去噪處理，以滑動(dòng)條控制各級(jí)系數(shù)的閾值大小，也可以直接在系數(shù)圖中直接拖動(dòng)來(lái)調(diào)整閾值的大小，點(diǎn)擊denoise進(jìn)行除噪處理，并計(jì)算殘差部分。以上去噪完成后，將去噪后的數(shù)據(jù)、殘差分別導(dǎo)出并保存。選擇hard閾值模式代替方才的soft模式，再次對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行除噪，將去噪結(jié)果和殘差分別導(dǎo)出并保存。比較二次去噪的效果并自行搜集資料說明為什么會(huì)產(chǎn)生如此差異。以上小波實(shí)驗(yàn)避免了與數(shù)字圖像處理課程中小波實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的撞車，同學(xué)們能從中發(fā)現(xiàn)小波新的應(yīng)用。

6小結(jié)

篇3

“數(shù)字信號(hào)處理”課程一方面以高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)及信號(hào)與系統(tǒng)等課程為基礎(chǔ)，同時(shí)又是相關(guān)專業(yè)后繼課程如DSP原理及應(yīng)用、數(shù)字圖像處理等專業(yè)課程的先修課程，在教學(xué)環(huán)節(jié)中起著承上啟下的作用。該課程的特點(diǎn)是理論性強(qiáng)、概念抽象，涉及大量的數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)，內(nèi)容比較枯燥，課程長(zhǎng)期以來(lái)一直處于教師難教、學(xué)生更難學(xué)的境況。具體體現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)缺乏整體把握，對(duì)各知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系模糊，理論與實(shí)踐相脫節(jié)，學(xué)生不能深入理解概念及了解在生活中的實(shí)際應(yīng)用，直接導(dǎo)致學(xué)生考前突擊背公式應(yīng)付考試，由于沒有真正學(xué)懂，使得該課程的合格率不高；同時(shí)學(xué)生的動(dòng)手能力差，學(xué)習(xí)興趣和積極性不高。針對(duì)目前一般本科中存在的這些問題，從教學(xué)方法和考核方式上進(jìn)行了改革和實(shí)踐，取得了一些成效。

1教學(xué)方法的改革

1.1注重知識(shí)結(jié)構(gòu)圖在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

知識(shí)結(jié)構(gòu)圖是指把所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整理并制成比較系統(tǒng)完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖示，它在心理學(xué)中被稱為知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖。每章內(nèi)容開始前先構(gòu)造本章內(nèi)容的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，采用知識(shí)結(jié)構(gòu)圖表達(dá)知識(shí)線索，使得知識(shí)線索清晰可見，學(xué)生對(duì)一章知識(shí)點(diǎn)有一個(gè)整體的和宏觀的感性認(rèn)識(shí)，待一章結(jié)束后，將知識(shí)點(diǎn)的架構(gòu)圖重新拿出來(lái)復(fù)習(xí)，有助于學(xué)生自我檢驗(yàn)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，從而提高數(shù)字信號(hào)處理課程的教學(xué)效果。以下是構(gòu)造的部分章節(jié)的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖。

1.1.1離散傅里葉變化和快速傅里葉變換的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖

本章的教學(xué)目標(biāo)是掌握DFT、DFS及其性質(zhì)，熟悉幾種卷積過程以及他們之間的關(guān)系，掌握FFT算法的運(yùn)算量以及常見算法的原理和特點(diǎn)，并掌握FFT算法的應(yīng)用。

1.1.2 IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖

這一部分內(nèi)容重點(diǎn)是IIR數(shù)字濾波器的基本概念、分類、特點(diǎn)以及IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)思路和方法、設(shè)計(jì)步驟和原理。

1.1.3 FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖

FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是因果可實(shí)現(xiàn)。其重點(diǎn)知識(shí)包括線性相位和具體設(shè)計(jì)方法及過程。

1.2注重理論教學(xué)與工程應(yīng)用結(jié)合

數(shù)字信號(hào)處理理論性性強(qiáng)且數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)較多，如果教師上課只注重?cái)?shù)學(xué)分析，忽視其工程實(shí)踐應(yīng)用的講解，很容易變成一門枯燥的課程，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。因此數(shù)字信號(hào)處理教學(xué)時(shí)可以將看似復(fù)雜的理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)例結(jié)合，對(duì)于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、鞏固基礎(chǔ)知識(shí)是最好的方法。

為了說明信號(hào)的采樣與重建理論，可以以生活中的CD唱片的制作和播放過程為例，聲音是模擬信號(hào)，在CD唱片制作時(shí)首先要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，這就需要采樣，而在CD唱片播放時(shí)，又是對(duì)數(shù)字信號(hào)的解調(diào)。卷積算法是數(shù)字信號(hào)處理的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，講解這個(gè)知識(shí)點(diǎn)首先要讓學(xué)生知道它在生活中的應(yīng)用，如移動(dòng)通話中回聲是經(jīng)常存在的，通常降低或消除回聲的辦法就是利用回聲估計(jì)器與接收路徑上的話音流進(jìn)行卷積，得到一個(gè)回聲的估計(jì)值，再利用減法器減掉這個(gè)估計(jì)值。濾波器的講解可以以心電圖檢查消除工頻干擾為案例進(jìn)行教學(xué)。此外采用類比方式講解，也能夠很好地幫助學(xué)生理解，如數(shù)字濾波器可以比作一個(gè)篩沙子的篩子，篩沙的過程就是將細(xì)沙子選出來(lái)，石頭和大沙子留在篩子上面，而數(shù)字濾波器的處理過程也是提取有用信號(hào)，噪音則不能通過，如此類比，既形象又易記憶。

1.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法，簡(jiǎn)單地說，就是“力求以任務(wù)驅(qū)動(dòng)，以實(shí)際任務(wù)為核心，提出問題及要求，引導(dǎo)學(xué)生思考，它適用于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。它強(qiáng)調(diào)，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)必須與任務(wù)或問題相結(jié)合，以探索問題來(lái)引導(dǎo)和維持學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)。通俗的說，也就是在教學(xué)過程中，以完成一個(gè)個(gè)具體的任務(wù)為線索，把教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在每個(gè)任務(wù)之中。每個(gè)實(shí)驗(yàn)相當(dāng)于一個(gè)總的任務(wù)，教師在實(shí)驗(yàn)課前將任務(wù)要求和思考題下發(fā)給學(xué)生，學(xué)生以組為單位將任務(wù)分解成子任務(wù)，學(xué)生根據(jù)各自的任務(wù)和要求查閱資料，完成程序代碼的編寫，要求學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)課前的充分準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行編程和調(diào)試以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，并對(duì)思考題進(jìn)行討論。

以音頻信號(hào)處理的實(shí)驗(yàn)為例，這是一個(gè)綜合性的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生完成語(yǔ)音的錄入與打開，以及語(yǔ)音的回放，全程對(duì)信號(hào)頻譜進(jìn)行分析，為完成任務(wù)學(xué)生提前查閱查資料，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，學(xué)生自由組合，2～3人一組看書討論，分解任務(wù)，一步一步完成，每組做完后派一個(gè)代表演示講解，在這樣的刺激下，“驅(qū)使”學(xué)生認(rèn)真并迅速地完成任務(wù)。通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)法學(xué)生能充分掌握語(yǔ)音錄入及回放的MATLAB編程，并能深入理解了采樣、濾波器等數(shù)字信號(hào)處理理論。

實(shí)踐證明，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法能夠很好應(yīng)用于數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。在很大程度上提高了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果。

2考核評(píng)價(jià)方式的改革

考試方式改革是課程建設(shè)及教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容，也是因材施教，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和開展創(chuàng)新教育的重要手段。加強(qiáng)課程考核方式的改革，是教學(xué)改革的必要體現(xiàn)。數(shù)字信號(hào)處理課程理論性強(qiáng)，應(yīng)用型強(qiáng)，抽象難以理解。運(yùn)用MATLAB軟件仿真能夠有效幫助理解和運(yùn)用相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！稊?shù)字信號(hào)處理》課程的傳統(tǒng)考核方式是考試，期末考試成績(jī)（70%）+平時(shí)成績(jī)（30%），平時(shí)成績(jī)包含考勤、作業(yè)、課上表現(xiàn)情況。在傳統(tǒng)考核方式下多數(shù)學(xué)生只注重最后的理論考核成績(jī)，對(duì)實(shí)驗(yàn)重視不夠，無(wú)法很好地貫徹以培養(yǎng)應(yīng)用能力為主的實(shí)踐教學(xué)。且學(xué)生平時(shí)過程考核不夠具體化，學(xué)生平時(shí)成績(jī)差距不大。

2.1考核方式改革的基本思路

為了使學(xué)生注重平時(shí)的學(xué)習(xí)過程，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力，我們逐步對(duì)該課程進(jìn)行考核方式的改革。（1）平時(shí)過程考核具體化，含有隨堂測(cè)試、考勤、作業(yè)、課上回答問題情況等。學(xué)生學(xué)習(xí)該課程，普遍覺得理論難，應(yīng)用模糊，總評(píng)成績(jī)一定程度考慮實(shí)驗(yàn)成績(jī)，綜合全面。（2）逐步調(diào)整理論成績(jī)與平時(shí)過程考核及實(shí)驗(yàn)考核的比例，強(qiáng)化過程性的考核，淡化期末考試。通過考試制度的改革，調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)教師深入開展教學(xué)活動(dòng)，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，提高教學(xué)效果。注重平時(shí)實(shí)踐教學(xué)的考核，提高學(xué)生對(duì)實(shí)踐動(dòng)手能力的提高。

2.2考核方式改革的具體方案

2.2.1對(duì)該課程采取平時(shí)占20%，期末占50%，實(shí)驗(yàn)占30%的核算方法。加大平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)比例，拉大差距，利于課程進(jìn)行平時(shí)和實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)格管理和考核方式多樣化。

2.2.2平時(shí)成績(jī)由原來(lái)的教師自定或忽略不計(jì)，轉(zhuǎn)為平時(shí)成績(jī)具體化，教師在平時(shí)的考核上進(jìn)行改革和完善，平時(shí)分由隨堂測(cè)試、考勤、作業(yè)、課上回答問題情況等構(gòu)成，提高平時(shí)實(shí)踐性分值，利于引導(dǎo)學(xué)生多參加實(shí)踐活動(dòng)。

2.2.3增加實(shí)驗(yàn)考核環(huán)節(jié)。選取兩個(gè)設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，以組為單位，考察每組學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的情況，再根據(jù)具體項(xiàng)目的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。主要考核學(xué)生對(duì)該軟件的掌握與使用情況，以及仿真調(diào)試結(jié)果，軟件仿真主要看學(xué)生編寫程序的思路；其次學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫也能從一定程度上反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。實(shí)驗(yàn)成績(jī)以五分制（優(yōu)、良、中、及格、不及格）計(jì)算，并將其30%的比例納入總評(píng)成績(jī)。

2.3考核方式改革的成果及不足

2.3.1 通過初步改革，從總評(píng)成績(jī)來(lái)看，學(xué)生及格率有明顯的提升，由原來(lái)的80%提高到現(xiàn)在的95%。從課上效果來(lái)看，改善了平時(shí)不學(xué)習(xí)、不聽課，到期末通過死記硬背達(dá)到優(yōu)良的現(xiàn)象發(fā)生，使學(xué)生更注重平時(shí)的表現(xiàn)，積極參與課堂的討論，積極回答問題，并認(rèn)真思考每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)在實(shí)際中的應(yīng)用，一定程度上改變了以前那種靠死記硬背能考好、不需要聽課理解就能考好的學(xué)習(xí)態(tài)度，同時(shí)使得認(rèn)真聽講的學(xué)生與不認(rèn)真聽講的學(xué)生在分?jǐn)?shù)的分配上更趨于合理，更重要是調(diào)動(dòng)了學(xué)生們平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí)，也引導(dǎo)學(xué)生注重實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，改變學(xué)習(xí)觀念。該課程考核方式的改革，已初見成效。

2.3.2 通過課程考核方式的改革，數(shù)字信號(hào)處理課程的實(shí)驗(yàn)效果有了明顯提高，學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)的態(tài)度有了深刻認(rèn)識(shí)，也增強(qiáng)了學(xué)生實(shí)踐參與強(qiáng)化意識(shí)，對(duì)培養(yǎng)實(shí)用型人才起到了保證作用。

2.3.3 在實(shí)踐過程中，也發(fā)現(xiàn)一些不足。考核方式改革的著力點(diǎn)主要是過程和零散點(diǎn)，評(píng)價(jià)學(xué)生的主要標(biāo)準(zhǔn)還是期末成績(jī)，期末成績(jī)占的比例還是偏大，學(xué)生對(duì)教師的平時(shí)分還有不重視傾向，期末猛看筆記，猛學(xué)，淘以往試卷等現(xiàn)象嚴(yán)重，說明考核的力度不夠大，如果設(shè)立平時(shí)成績(jī)不及格就不準(zhǔn)參加期末考試，也許會(huì)糾正這一現(xiàn)象，但也會(huì)出現(xiàn)教師平時(shí)過于隨意，存在考試不公現(xiàn)象。

篇4

關(guān)鍵詞：遙感地學(xué)分析；課程；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：g642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a 文章編號(hào)：1674-9324（2013）30-0130-02

一、引言

遙感是綜合利用物理手段、數(shù)學(xué)方法，依據(jù)地學(xué)規(guī)律來(lái)研究地球表層的資源與環(huán)境問題的技術(shù)手段，具有現(xiàn)代邊緣科學(xué)技術(shù)明顯的綜合性的特點(diǎn)，它既是空間技術(shù)的必要組成部分，又是聯(lián)系天文學(xué)、地球科學(xué)和生物學(xué)的紐帶，其應(yīng)用遍布林業(yè)、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)礦產(chǎn)、土地資源、環(huán)境、水資源、城市規(guī)劃與管理等各個(gè)不同領(lǐng)域[1]。遙感應(yīng)用研究的基礎(chǔ)是需要根據(jù)地學(xué)應(yīng)用的目的來(lái)建立一定的遙感信息的處理和分析模型，獲得能反映地球區(qū)域分異規(guī)律和地學(xué)發(fā)展過程的有效信息，而遙感地學(xué)分析就是遙感與地學(xué)各學(xué)科應(yīng)用之間的一個(gè)接口，它既是遙感應(yīng)用基礎(chǔ)研究的重點(diǎn)，也是遙感技術(shù)發(fā)展的前沿[2]。

《遙感地學(xué)分析》是遙感與地學(xué)交叉的邊緣科學(xué)，是應(yīng)用遙感的理論、方法和技術(shù)，應(yīng)用遙感數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地學(xué)問題的快捷、方便、省時(shí)和省力解決的一門課程。該課程是遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、地理信息系統(tǒng)專業(yè)等本科專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，作為其學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的先修課程有《遙感原理與方法》或《遙感概論》、《遙感數(shù)字圖像處理》、《自然地理學(xué)》等。開設(shè)該課程的主要目的是鞏固、深化學(xué)生遙感基礎(chǔ)理論知識(shí)，學(xué)習(xí)掌握遙感地學(xué)分析的基本原理、方法及模型構(gòu)建，學(xué)習(xí)遙感技術(shù)在各主要地學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用方法，使學(xué)生從遙感的角度認(rèn)識(shí)地理過程和規(guī)律。為了實(shí)現(xiàn)上述教學(xué)目的，可以將整個(gè)教學(xué)過程分為三部分：基礎(chǔ)知識(shí)與案例相融合的問題驅(qū)動(dòng)式基礎(chǔ)理論教學(xué)；具有專業(yè)學(xué)科背景及地域特色的遙感地學(xué)分析教學(xué)；完整的項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)。

二、基礎(chǔ)知識(shí)與案例相融合的問題驅(qū)動(dòng)式基礎(chǔ)理論教學(xué)

《遙感地學(xué)分析》課程是在學(xué)習(xí)過遙感相關(guān)原理、方法等基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上開設(shè)的，在基礎(chǔ)理論知識(shí)這塊主要以鞏固和深化為主，因此在教學(xué)過程中不是簡(jiǎn)單的重復(fù)式教學(xué)，不能以灌輸?shù)姆绞皆賹W(xué)過的知識(shí)講解一遍。教學(xué)中可以把經(jīng)典理論知識(shí)與案例相融合，將有針對(duì)性的案例展示給學(xué)生，并采用問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，把案例中涉及的理論知識(shí)由淺入深、循序漸進(jìn)的以問題形式引出，再由學(xué)生自行思考、討論，利用所學(xué)基本理論對(duì)案例所呈現(xiàn)的現(xiàn)象和問題進(jìn)行分析和解釋，最后由教師對(duì)學(xué)生的回答給出解釋和總結(jié)，從而達(dá)到鞏固和加深基礎(chǔ)理論知識(shí)的目的。例如，在回顧和地物光譜特性相關(guān)知識(shí)時(shí)，可打開一個(gè)多波段影像，在老師的要求和簡(jiǎn)單提示下，由學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)操作，如可單獨(dú)打開每一個(gè)波段的影像，針對(duì)同一位置同一種地物類型進(jìn)行觀察，由學(xué)生通過地物在不同波段影像中的色調(diào)變化，來(lái)直觀認(rèn)識(shí)該地物在各個(gè)波段的光譜反射差異；然后可打開多個(gè)由不同波段組合形式形成的真彩色或假彩色影像，先由學(xué)生觀察并描述不同影像中地物的差異，分析產(chǎn)生差異的原因；進(jìn)而進(jìn)一步討論多波段影像在遙感應(yīng)用中的作用，認(rèn)識(shí)到研究地物光譜特性的必要性及波段選擇的重要性，掌握地學(xué)分析應(yīng)用中波段選擇及波段組合的方法及評(píng)價(jià)。

上述整個(gè)過程中都需要老師根據(jù)實(shí)際情況有針對(duì)性的引導(dǎo)、提出問題、解決問題，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)的推進(jìn)。當(dāng)然，完成這一教學(xué)過程除了上述內(nèi)容外還需做好充分的課前準(zhǔn)備和課后總結(jié)工作。課前準(zhǔn)備有：由老師挑選準(zhǔn)備學(xué)校所在地的，最好是不同時(shí)相的多波段遙感影像數(shù)據(jù)，在上課之前就分發(fā)給學(xué)生，由學(xué)生通過目視解譯、實(shí)地踏勘及其他輔助手段（如google earth等），將影像中地物類別判識(shí)并標(biāo)注出來(lái)；老師提前將所要講解的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行提煉，按照知識(shí)的連貫性及人對(duì)事物認(rèn)識(shí)的過程，將知識(shí)點(diǎn)按照由淺入深、層層遞進(jìn)的關(guān)系進(jìn)行組織串聯(lián)，并設(shè)計(jì)好影像操作的步驟、環(huán)節(jié)以及提出的問題。課后的總結(jié)主要是在課堂的主體內(nèi)容結(jié)束后，由老師以文字的形式將整堂課所涉及的知識(shí)點(diǎn)依次總結(jié)羅列出來(lái)，保證課堂教學(xué)的整體性。

三、具有專業(yè)學(xué)科背景及地域特色的遙感地學(xué)分析教學(xué)

在《遙感地學(xué)分析》課程中，非常重要的一部

內(nèi)容就是學(xué)習(xí)掌握遙感地學(xué)分析的基本原理、方法及模型構(gòu)建，學(xué)習(xí)遙感技術(shù)地學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用方法，從遙感的角度認(rèn)識(shí)地理過程和規(guī)律。這部分內(nèi)容需要講解一些基礎(chǔ)、常用的遙感分析方法，如地學(xué)相關(guān)分析法、分層分類法、變化檢測(cè)、定量遙感分析等等，還需要學(xué)習(xí)遙感在一些主要地學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中的具體應(yīng)用，比如土地資源、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、水資源、地質(zhì)等。作為不同學(xué)?；虿煌瑢I(yè)開設(shè)這門課程，除了要完成上述基本原理、方法和應(yīng)用的學(xué)習(xí)任務(wù)外，還應(yīng)突出專業(yè)學(xué)科背景特色，根據(jù)該專業(yè)的學(xué)科背景、支撐學(xué)科及所處地域特色，深入系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與區(qū)域特色及學(xué)科背景結(jié)合緊密的一個(gè)地學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。比如新疆大學(xué)地處西北干旱區(qū)，具有干旱區(qū)所特有的一些地理環(huán)境特點(diǎn)，在這里長(zhǎng)期進(jìn)行著鹽漬化、沙漠化、干旱區(qū)流域生態(tài)環(huán)境及其脆弱性、積雪融雪、冰川、地質(zhì)地貌等具有地域特色的地學(xué)研究。因此在課程該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，可根據(jù)教師或者學(xué)校其他研究團(tuán)隊(duì)在這些領(lǐng)域中的研究，加入一項(xiàng)專題地學(xué)分析學(xué)習(xí)，將實(shí)際的科研工作情況融入到課堂教學(xué)中，用實(shí)例讓學(xué)生更直觀深刻的理解在這些領(lǐng)域中，各種地學(xué)分析方法是如何應(yīng)用的，應(yīng)用后能夠得到什么樣的結(jié)果，這些結(jié)果有什么樣的作用以及如何指導(dǎo)實(shí)際的工作。

四、完整的項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)是《遙感地學(xué)分析》課程的重要組成部分，對(duì)于整個(gè)課程內(nèi)容的串聯(lián)和實(shí)際應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的課程實(shí)驗(yàn)是將實(shí)驗(yàn)割裂開來(lái)，針對(duì)不同章節(jié)的內(nèi)容設(shè)置多個(gè)小實(shí)驗(yàn)、單獨(dú)完成、單獨(dú)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綍?huì)使學(xué)生很難形成解決一個(gè)具體問題的整體思路，知識(shí)的連貫性不夠，運(yùn)用遙感知識(shí)解決問題的能力不能得到很好提升。因此該課程的實(shí)驗(yàn)應(yīng)改變這種傳統(tǒng)的獨(dú)立小實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，將?shí)踐內(nèi)容設(shè)計(jì)成一個(gè)完整的項(xiàng)目形式。所謂項(xiàng)目式就是由教師根據(jù)科研項(xiàng)目情況及數(shù)據(jù)可能的獲取情況，確定相關(guān)選題，選題以能夠包含主要的學(xué)習(xí)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)、執(zhí)行一個(gè)完整的遙感數(shù)據(jù)分析流程、能夠在有限時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)為原則。學(xué)生則分成多個(gè)小組，自由選擇感興趣的題目，小組成員共同討論選題實(shí)現(xiàn)的思路和方法，通過分工合作完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，最后各自獨(dú)立撰寫一份完整的項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種實(shí)驗(yàn)方式能更多的調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性，能在一定程度上提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的意識(shí)，此外也能體現(xiàn)出知識(shí)的連貫性和實(shí)用性。

五、結(jié)束語(yǔ)

本文根據(jù)《遙感地學(xué)分析》課程的特點(diǎn)及課程所要達(dá)到的教學(xué)目的，探討了針對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)、地學(xué)分析方法和實(shí)踐教學(xué)三個(gè)部分的教學(xué)方法。認(rèn)為在遙感基礎(chǔ)理論知識(shí)部分，應(yīng)以鞏固和深化為主，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)與案例相融合，由問題驅(qū)動(dòng)的學(xué)生自主分析學(xué)習(xí)；在遙感地學(xué)分析的原理、方法及應(yīng)用部分，強(qiáng)調(diào)緊密結(jié)合學(xué)生所在專業(yè)的支撐學(xué)科及所處的地域特色和當(dāng)?shù)氐闹攸c(diǎn)研究領(lǐng)域，加入遙感在某個(gè)特色領(lǐng)域應(yīng)用的學(xué)習(xí)；在實(shí)踐教學(xué)部分，應(yīng)考慮以一個(gè)完整項(xiàng)目式的實(shí)驗(yàn)形式代替多個(gè)獨(dú)立小實(shí)驗(yàn)，以增強(qiáng)知識(shí)的連貫性，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉琣，賈琸明.遙感的地學(xué)應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)綜述[j].華北國(guó)土資源，2005，（1）：19-22.

[2]駱劍承，楊艷.遙感地學(xué)分析的智能化研究[j].遙感技術(shù)與應(yīng)用，2000，15（3）：199-204.

篇5

關(guān)鍵詞 藥物分析 教育教學(xué) 方法

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

藥物分析是藥物自設(shè)計(jì)、制備、質(zhì)量檢驗(yàn)與控制、藥學(xué)研究直至臨床試驗(yàn)，每一環(huán)節(jié)均涉及的內(nèi)容，是我國(guó)藥學(xué)專業(yè)規(guī)定設(shè)置的一門主要專業(yè)課程，是整個(gè)藥學(xué)科學(xué)領(lǐng)域一個(gè)重要組成部分。由于學(xué)生學(xué)習(xí)過程大多難以把握藥物分析的學(xué)科特點(diǎn)和規(guī)律，加之課程內(nèi)容的枯燥繁瑣，學(xué)生普遍反映該課程學(xué)習(xí)難度大。如何全面提高藥物分析課程的學(xué)習(xí)水平和教學(xué)質(zhì)量，是值得教師不斷探索的。筆者在長(zhǎng)期擔(dān)任該課程的教學(xué)實(shí)踐中，進(jìn)行了思考和總結(jié)，并有所體會(huì)。下面就教學(xué)思路及實(shí)施方案和教學(xué)方法方面的經(jīng)驗(yàn)心得做一個(gè)交流，以期為藥物分析課程建設(shè)和教育教學(xué)積累經(jīng)驗(yàn)和借鑒。

1 教學(xué)思路和實(shí)施方案

藥物分析是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)是人才培養(yǎng)的核心。筆者對(duì)藥物分析教學(xué)思路的凝練主要基于兩方面的考慮：一是如何將基礎(chǔ)理論知識(shí)由淺入深、層次明晰地傳授給學(xué)生；二是如何將開放實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)理念融合到理論教學(xué)過程中，從而逐步奠定學(xué)生獨(dú)立科研實(shí)踐的基礎(chǔ)。

1.1 理論教學(xué)思路和實(shí)施方案

依據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱，將理論知識(shí)進(jìn)行模塊化，確定各模塊的教學(xué)方式、學(xué)時(shí)比例、重點(diǎn)難點(diǎn)和模塊間的關(guān)聯(lián)性。最新版的藥物分析教材（第七版 杭太俊主編）共二十一個(gè)章節(jié)，按照知識(shí)的特點(diǎn)其內(nèi)容主要分三大模塊：基礎(chǔ)知識(shí)、各類藥物的質(zhì)量控制方法和藥物分析新方法新技術(shù)。

第一模塊基本知識(shí)點(diǎn)，包括藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系及藥品質(zhì)量控制的基本規(guī)律和方法，是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和理解各類藥物的質(zhì)量控制方法的理論基礎(chǔ)，該部分按照新的教學(xué)大綱安排理論學(xué)時(shí)約占25%，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)約占26%，主要采用以教師的講述為主和基于問題的探究為輔的教學(xué)方式。例如：在藥物雜質(zhì)檢查這一部分，重點(diǎn)講述了一般雜質(zhì)檢查方法中的氯化物、鐵鹽檢、重金屬和砷鹽檢查法等主要知識(shí)點(diǎn)后，引導(dǎo)學(xué)生思考“看似千差萬(wàn)別的各類一般雜質(zhì)檢查法中，它們本質(zhì)的設(shè)計(jì)理念是相同的，這個(gè)共性的原則是什么呢？”拋出問題后，以學(xué)生為中心，問題為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，并鼓勵(lì)他們積極陳述想法，過程中主要采用啟發(fā)式教學(xué)。當(dāng)學(xué)生普遍掌握該部分知識(shí)所涉及科研方法的設(shè)計(jì)思路后，在講述特殊雜質(zhì)檢查的過程中，啟悟?qū)W生思考“各異的特殊雜質(zhì)檢查法，是否有著和一般雜質(zhì)檢查法相同的設(shè)計(jì)原則？”“在這理念指導(dǎo)下，方法的建立者針對(duì)檢查對(duì)象及其基質(zhì)的不同，又是如何在來(lái)加以改進(jìn)和變化從而巧妙的解決問題呢？……”在基本知識(shí)教學(xué)模塊教學(xué)中，筆者認(rèn)為透過繁雜的知識(shí)點(diǎn)，總結(jié)共性規(guī)律和方法設(shè)計(jì)理念，并在講授過程中選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)拋射給學(xué)生，實(shí)現(xiàn)以教師講授為主和基于問題的探究為輔的教學(xué)方式的有機(jī)切換，能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和活躍課堂氣氛，有利于擴(kuò)展學(xué)生舉一反三的思路，能將“透過現(xiàn)象看本質(zhì)，透過末節(jié)抓核心”這一學(xué)習(xí)方法深入淺出地傳授給學(xué)生。同時(shí)，在“教師講授”和“學(xué)生學(xué)習(xí)”的課堂互動(dòng)中，通過教師言傳身教和學(xué)生的積極參與，可有效地將藥物分析學(xué)的學(xué)習(xí)方法形象化地展現(xiàn)給學(xué)生。

第二模塊是各類藥物的質(zhì)量控制方法，主要是講述各類型藥物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)及其鑒別、檢查和含量測(cè)定的方法。旨在加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握和培養(yǎng)其研究藥品質(zhì)量的綜合素質(zhì)。該部分理論學(xué)時(shí)約占60%，實(shí)驗(yàn)課時(shí)約占56%。本部分主要通過引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和基于重點(diǎn)內(nèi)容的探究學(xué)習(xí)來(lái)開展教學(xué)。為充分利用課程學(xué)時(shí)，避免自主學(xué)習(xí)的無(wú)方向性和無(wú)層次性，將本模塊的教學(xué)內(nèi)容按50%進(jìn)行劃分，前50%章節(jié)主要以教師活動(dòng)為主導(dǎo)。通過教師引領(lǐng)和學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐，使學(xué)生逐步理解本模塊知識(shí)的框架結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)方法、重點(diǎn)難點(diǎn)等。在這一過程中，教師組織課堂應(yīng)努力做到：始終圍繞全面提高藥品質(zhì)量的主題，抓住藥品質(zhì)量控制的鑒別、檢查和含量測(cè)定三大方面的基本規(guī)律主線，并緊扣各類藥物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分析方法間關(guān)系的講解。同時(shí)，教師需通過教學(xué)活動(dòng)潛移默化地將“藥物結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)質(zhì)量控制方法”這一邏輯關(guān)系和基本思路傳授給學(xué)生。有了前期鋪墊，教師即可將后50%章節(jié)內(nèi)容的教學(xué)過程由“教”變?yōu)椤皩?dǎo)”，通過PBL教學(xué)方式將教學(xué)過程變成在教師引導(dǎo)下，學(xué)生自行探索、自我發(fā)現(xiàn)的自主學(xué)習(xí)過程。具體實(shí)施可緊密結(jié)合藥物分析課程教學(xué)內(nèi)容，將學(xué)生按章分組。教師按照教學(xué)大綱要求，提前布置章節(jié)學(xué)習(xí)提綱，適當(dāng)增設(shè)與章節(jié)相關(guān)的趣味思考題或議題，引導(dǎo)學(xué)生通過閱讀教材內(nèi)容、訪問相關(guān)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，積極主動(dòng)地汲取知識(shí)。各小組通過自學(xué)、小組交流、歸納總結(jié)、課件設(shè)計(jì)，培養(yǎng)理順知識(shí)結(jié)構(gòu)、凝煉重點(diǎn)難點(diǎn)的學(xué)習(xí)能力。之后的課堂教學(xué)，教師擇優(yōu)選舉代表1～2人，針對(duì)小組學(xué)習(xí)成果，進(jìn)行多媒體課件演示、陳述和交流。采用PBL教學(xué)方式引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，可最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)自學(xué)能力，同時(shí)擴(kuò)展課堂時(shí)空范圍。

值得一提的是，人既是物質(zhì)性也是精神性的，教學(xué)成敗不僅取決于教學(xué)活動(dòng)本身，學(xué)生的精神面貌、道德觀、價(jià)值取向等也影響著人才培養(yǎng)的質(zhì)量。因此，本模塊教學(xué)中要有意識(shí)地通過一些議題和故事來(lái)啟迪學(xué)生對(duì)人良好素養(yǎng)、科研精神等方面的思考。例如進(jìn)行“抗生素類藥物的分析”的教學(xué)過程中，筆者引導(dǎo)學(xué)生了解“青霉素的發(fā)現(xiàn)歷程”，進(jìn)而從弗萊明因“實(shí)驗(yàn)失敗”而發(fā)現(xiàn)青霉素獲諾貝爾獎(jiǎng)的人生經(jīng)歷角度，啟發(fā)學(xué)生思考“弗萊明是如何發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的？”“他是以怎樣敏銳的觀察力從一個(gè)“失敗”的培養(yǎng)皿中獲得啟發(fā)和成功的？”“他是如何對(duì)待科研的？”在講解 -內(nèi)酰胺類抗生素的含量測(cè)定方法時(shí)，通過一個(gè)已淘汰的碘量法，從方法設(shè)計(jì)角度啟發(fā)學(xué)生思考“在當(dāng)時(shí)有限的科研條件下，方法建立者是如何突破思維定勢(shì)更合理設(shè)計(jì)空白實(shí)驗(yàn)的？如何巧妙地將UV法計(jì)算理念引入滴定法中解決摩爾比未知的數(shù)據(jù)處理難題的？”進(jìn)行“維生素類藥物的分析”的教學(xué)過程中，從“各類維生素在人類歷史發(fā)展進(jìn)程中的巨大貢獻(xiàn)”角度啟悟?qū)W生“珍視科研成果和敬畏生命”……基于以上，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力，還能有效地將素質(zhì)教育融合于專業(yè)課教學(xué)中，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情的同時(shí)，培養(yǎng)正確的學(xué)習(xí)態(tài)度和持之以恒的科研精神。

第三個(gè)模塊是藥物分析新方法和新技術(shù)及其應(yīng)用。該部分理論學(xué)時(shí)約占15%，實(shí)驗(yàn)課時(shí)約占18%。本學(xué)習(xí)階段，理論教學(xué)主要安排兩方面教學(xué)內(nèi)容。一方面依據(jù)教學(xué)進(jìn)度布置2次社會(huì)熱點(diǎn)與前沿技術(shù)的專題討論。鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自己興趣，積極捕捉專業(yè)熱點(diǎn)與發(fā)展前沿，通過檢索期刊文獻(xiàn)、聽取學(xué)術(shù)報(bào)告，確立實(shí)踐研究課題方向，以小組為單位，撰寫例題報(bào)告和PPT講稿，并指派2名代表在全班進(jìn)行專題匯報(bào)交流；另一方面以體內(nèi)藥物分析為研究范圍，鼓勵(lì)學(xué)生翻譯相關(guān)外文文獻(xiàn)，小組為單位推薦2～3名代表，用第一人稱口吻，以論文答辯的形式來(lái)匯報(bào)文獻(xiàn)工作，由教師和學(xué)生5～6人組成的答辯小組可就文獻(xiàn)內(nèi)容和涉及的知識(shí)點(diǎn)提問。本模塊知識(shí)教授的方式，緊緊圍繞學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使學(xué)生在運(yùn)用中掌握、在探索中創(chuàng)造，同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生的質(zhì)量意識(shí)和科研意識(shí)。專題研討會(huì)和模擬論文答辯，培養(yǎng)了學(xué)生組織、匯報(bào)能力的同時(shí)，也開闊了視野。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)思路和實(shí)施方案

藥物分析實(shí)驗(yàn)，其內(nèi)容涵蓋了藥學(xué)的主要分析手段。從技術(shù)角度看，滴定分析是實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)，在藥品質(zhì)量控制和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定中有著廣泛的應(yīng)用。隨著分析技術(shù)的發(fā)展，光譜學(xué)及色譜學(xué)等儀器分析法越來(lái)越受到重視。從實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系看，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用之一是輔助和深化理論教學(xué)效果。鑒于以上兩點(diǎn)考慮，要使實(shí)驗(yàn)教學(xué)充分地發(fā)揮其培養(yǎng)效能，就必須科學(xué)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和合理地安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的篩選要圍繞理論課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在保證驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)分配比例合理的基礎(chǔ)上，要注意設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)時(shí)機(jī)和組織實(shí)施。筆者根據(jù)本校藥物分析課程的教學(xué)要求和特點(diǎn)，參照現(xiàn)行版《中國(guó)藥典》和相關(guān)的藥物分析試驗(yàn)指導(dǎo)教材，編排了相應(yīng)的藥物分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施方案。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從分析項(xiàng)目看，包括鑒別、檢查、和含量測(cè)定等藥品檢驗(yàn)的基本程序；從分析方法看，包括酸堿滴定法、氧化還原滴定法、校正紫外可見分光光度法、氣相色譜法和高效液相色譜法等常用方法；從分析對(duì)象看，包括原料藥、單方制劑和復(fù)方制劑。

實(shí)驗(yàn)進(jìn)度的安排和組織，以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為例，筆者鑒于“定量分析方法驗(yàn)證“這部分內(nèi)容在實(shí)際科研中的重要性和學(xué)生難于掌握的特點(diǎn)，開設(shè)了相應(yīng)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。第四章對(duì)這部分內(nèi)容主要是從定義、規(guī)范和計(jì)算方法角度進(jìn)行簡(jiǎn)單論述。因此，經(jīng)過此階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)該部分內(nèi)容僅停留在感性認(rèn)識(shí)上，在第一模塊安排設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則難度較大；到“甾體激素類藥物的分析”，本類藥物大部分是采用HPLC法進(jìn)行含量測(cè)定，特別適合選作實(shí)例來(lái)進(jìn)一步使該知識(shí)點(diǎn)形象化、具體化。經(jīng)過此階段學(xué)習(xí)后，布置學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案預(yù)設(shè)和陳述；到“抗生素類藥物的分析”，選擇具體藥物進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開展和實(shí)施。如此根據(jù)知識(shí)模塊間的關(guān)聯(lián)性，通過三章理論教學(xué)與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生對(duì)“分析方法驗(yàn)證”從感性認(rèn)識(shí)升華到理性認(rèn)識(shí)、從死記硬背上升到自如應(yīng)用。

“自主性實(shí)驗(yàn)”具有科學(xué)性、綜合性和探索性的特點(diǎn)，一般為較復(fù)雜和大型的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)及多種實(shí)驗(yàn)技能解決有一定難度和探索性的實(shí)驗(yàn)問題，一般于藥物分析課程教學(xué)結(jié)束后開設(shè)。自主性實(shí)驗(yàn)大致分為三個(gè)階段，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備（方案設(shè)計(jì)）階段——進(jìn)行（方案試驗(yàn)、方案實(shí)施）階段——總結(jié)鑒定階段。具體實(shí)施方案如下：教師先根據(jù)相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，提出體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)、注重理論和應(yīng)用相結(jié)合的參考選題，學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)和專業(yè)特征，以小組為單位，選則自己感興趣的內(nèi)容。學(xué)生通過查閱資料、進(jìn)行理論分析和研究，擬定實(shí)驗(yàn)方案初稿，并寫成書面材料。在這個(gè)過程中通過實(shí)驗(yàn)原理歸納、技術(shù)路線規(guī)劃、實(shí)驗(yàn)所用儀器及耗材準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作步驟設(shè)計(jì)等，讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。在經(jīng)集體討論及教師指導(dǎo)小組審評(píng)后形成可行性方案，并付諸實(shí)施。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，師生均要給出詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果總結(jié)，同時(shí)學(xué)生還要按照學(xué)術(shù)論文的形式寫出詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。自主性實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是使學(xué)生得到科學(xué)研究的全面訓(xùn)練，通過充滿探索性的實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生體驗(yàn)失敗與成功，領(lǐng)略科學(xué)研究的艱辛。

2 多種教學(xué)方法的合理應(yīng)用

常言道：“師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行靠個(gè)人”。在教育教學(xué)中理解這句話意味著教學(xué)質(zhì)量的提高，包含著教師與學(xué)生雙方的共同努力，而教師應(yīng)在其中起主導(dǎo)作用。教師作為“傳道解惑”的一方，是否想、是否能以及如何將學(xué)生領(lǐng)進(jìn)門，涉及到多方面的因素，如教學(xué)態(tài)度、教學(xué)素養(yǎng)、教學(xué)方法等。僅就教學(xué)方法而言，有導(dǎo)向式教學(xué)法、案例教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法、構(gòu)建主義教學(xué)法等。

導(dǎo)向式教學(xué)法是把教學(xué)過程變成一個(gè)在教師引導(dǎo)下，學(xué)生自行探索、自我發(fā)現(xiàn)的過程，從而激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。筆者在藥物分析的實(shí)踐教學(xué)中，在總結(jié)共性規(guī)律時(shí)，多以問題導(dǎo)向法，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程始于問題而又止于問題，從而有效地幫助學(xué)生掌握分析問題和解決問題的思路和方法。

案例教學(xué)法是在教師的精心策劃下，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和要求，運(yùn)用具體生動(dòng)的典型案例，將抽象知識(shí)具體化、形象化，或?qū)W(xué)生帶入特定事件的情景進(jìn)行案例分析，引導(dǎo)學(xué)生參與分析、討論、表達(dá)等活動(dòng)。例如，筆者在講解提高藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要性和必要性時(shí)，引用媒體報(bào)道的因藥品質(zhì)量問題而導(dǎo)致醫(yī)療事故的新聞來(lái)加深學(xué)生的思想意識(shí)；講解維生素A的三點(diǎn)校正紫外法，為了便于學(xué)生記憶和掌握，引入了學(xué)生熟悉的直接紫外測(cè)定法案例作為參照，來(lái)幫助學(xué)生快速地掌握三點(diǎn)校正法的計(jì)算過程。實(shí)踐證明，在教學(xué)中恰當(dāng)適宜地運(yùn)用案例教學(xué)法能給枯燥的專業(yè)課程知識(shí)增添活力和吸引力，并使課堂教學(xué)收到事半功倍的效果。

啟發(fā)式教學(xué)法是在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生自覺地開啟知識(shí)大門的一種教學(xué)方法，也是教學(xué)中應(yīng)該遵循的一個(gè)原則，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。筆者多采用這種教學(xué)方式，通過講解藥物結(jié)構(gòu)中的官能團(tuán)來(lái)啟發(fā)學(xué)生回憶有機(jī)化學(xué)知識(shí)，從而聯(lián)想出藥物性質(zhì)。再依據(jù)性質(zhì)聯(lián)想藥物的鑒別和含量測(cè)定方法等。這樣不斷啟發(fā)聯(lián)想，從而強(qiáng)化藥物的結(jié)構(gòu)與鑒別方法和含量測(cè)定方法之間關(guān)系的理解。例如：維生素E易水解，水解后產(chǎn)物具有酚羥基結(jié)構(gòu)，而且對(duì)位有-O強(qiáng)供電基團(tuán)，啟發(fā)學(xué)生回憶具有這一結(jié)構(gòu)的化合物的性質(zhì)，從而聯(lián)想到氧化還原反應(yīng)，再由氧化反應(yīng)的特點(diǎn)，聯(lián)想到鑒別方法、含量測(cè)定方法及貯存條件；通過擴(kuò)展抗衰老機(jī)制的現(xiàn)代研究成果，啟發(fā)學(xué)生聯(lián)系維生素E在日常生活中的應(yīng)用，增加課程趣味性。

建構(gòu)主義教學(xué)法是指學(xué)生學(xué)習(xí)過程是在教師創(chuàng)設(shè)的情境下，借助已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，主動(dòng)探索、積極交流，從而建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程。它主張學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動(dòng)構(gòu)建自己知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的過程，是通過新經(jīng)驗(yàn)與原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的相互作用而不斷充實(shí)、豐富和改造自己已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的過程。它強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、實(shí)踐性、創(chuàng)造性和社會(huì)性。通過組織自主實(shí)驗(yàn)、社會(huì)調(diào)查、論文撰寫、文獻(xiàn)綜述、主題演講和教學(xué)評(píng)論等教學(xué)活動(dòng)，構(gòu)建主義教學(xué)法可以給學(xué)生營(yíng)造多維的學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，藥物分析課程教學(xué)為培養(yǎng)學(xué)生具備藥品質(zhì)量全面控制能力以及創(chuàng)新能力，在教學(xué)思路及方案實(shí)施和教學(xué)方式方面進(jìn)行了實(shí)踐和總結(jié)?？傊覀?cè)诮窈筮€需在教學(xué)過程中持之以恒地探索、總結(jié)與創(chuàng)新，才能不斷完善教學(xué)體系和方法，才能適應(yīng)新時(shí)期對(duì)高校教育工作的要求，培養(yǎng)出德才兼?zhèn)涞暮细袢瞬拧?/p>

淮海工學(xué)院2012年教學(xué)改革研究課題立項(xiàng)課題XJG 2012-1-8

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