遙感科學(xué)與技術(shù)培養(yǎng)方案范文
時(shí)間:2023-12-11 17:22:39
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篇1
關(guān)鍵詞:遙感圖像處理 課程體系 模塊化 教學(xué)實(shí)踐
中圖分類號(hào):G421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2013)05(b)-0185-02
遙感作為一種高效的探測、獲取、分析和處理空間信息的先進(jìn)技術(shù)手段,已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。高等院校是我國遙感專業(yè)人才培養(yǎng)的主戰(zhàn)場,它提供了一個(gè)綜合性高、專業(yè)性強(qiáng)的平臺(tái)[1]。在該平臺(tái)上,可以針對社會(huì)的應(yīng)用需求,塑造學(xué)生不同的個(gè)體特征,培養(yǎng)出適于不同崗位的研究型、應(yīng)用型人才。因而,構(gòu)建旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng),并突出其個(gè)體特征的課程體系具有舉足輕重的作用。特色鮮明的體系可以在提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)的同時(shí),也能夠突出學(xué)生個(gè)體,因而可以更好地滿足我國遙感專業(yè)人才培養(yǎng)的需求。
現(xiàn)階段我國為遙感專業(yè)人才培養(yǎng)設(shè)置的本科專業(yè)主要有攝影測量與遙感、遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)等,在這些專業(yè)的培養(yǎng)方案中,《遙感導(dǎo)論》和《遙感圖像處理》在多數(shù)高等院校中都有開設(shè),并為專業(yè)核心課程之一,有的高等院校還開設(shè)了《數(shù)字圖像處理》。《遙感導(dǎo)論》和《數(shù)字圖像處理》兩門課程可以視為《遙感圖像處理》的前期基礎(chǔ)課,因而在課程學(xué)期安排上應(yīng)該提前。
《遙感圖像處理》以地理學(xué)、測繪學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等為背景,在學(xué)習(xí)了遙感技術(shù)、圖像處理技術(shù)的原理和理論基礎(chǔ)上,著重介紹遙感信息處理的原理、過程與方法,并掌握遙感圖像處理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)與實(shí)際應(yīng)用。由于《遙感圖像處理》是多學(xué)科的交叉,與很多專業(yè)都有很密切的聯(lián)系,而且發(fā)展速度較快,在遙感圖像處理的教學(xué)中,一方面要求不同對象的學(xué)生掌握、理解或了解圖像處理技術(shù)的基本原理;另一方面,還要求不同對象的學(xué)生理解或了解遙感圖像的成像機(jī)理、處理技術(shù)和流程等。同時(shí),圖像處理技術(shù)和遙感技術(shù)具有技術(shù)更新快的特點(diǎn),因而還需要學(xué)生掌握現(xiàn)階段的狀態(tài)以及最新發(fā)展情況。除了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法外,實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是《遙感圖像處理》課程的重要的環(huán)節(jié),傳統(tǒng)的課程教學(xué)大都偏重于理論,一些已有的實(shí)驗(yàn)也主要是針對特定圖像處理的一些應(yīng)用,缺乏圖像處理技術(shù)應(yīng)用與遙感圖像特征無縫結(jié)合和系統(tǒng)組織。
總的來說,目前的《遙感圖像處理》課程體系主要存在以下幾個(gè)方面的問題[2]:(1)傳統(tǒng)的課程體系多注重經(jīng)典理論,輕實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐[3]。除了應(yīng)該重視理論教學(xué)外,有效地利用實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),有利于學(xué)生理解和掌握該課程內(nèi)容,取得事半功倍的教學(xué)效果;(2)傳統(tǒng)課程體系脫胎于數(shù)字圖像處理,和遙感處理關(guān)鍵技術(shù)之間存在斷裂面,遙感處理知識(shí)體系不夠完善。
本文以我國高等師范院校開設(shè)的遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)專業(yè)為例,針對《遙感圖像處理》課程的教學(xué)目標(biāo),提出了適合高等師范院校本專業(yè)領(lǐng)域?qū)W生的課程體系的構(gòu)建方案,并就其實(shí)踐教學(xué)的效果和課程體系特色進(jìn)行介紹。
1 課程體系的建立
內(nèi)容的模塊化設(shè)計(jì)是目前課程體系建設(shè)的主要方案,在很多高等院校的專業(yè)教學(xué)中得到了較好地應(yīng)用[4]。為適于高等師范院校開設(shè)的遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)需求,通過近10年左右的實(shí)踐教學(xué),我們將《遙感圖像處理》的課程體系結(jié)構(gòu)分為7個(gè)模塊,如圖1所示。
(1)圖像基礎(chǔ)模塊:這一部分主要介紹遙感數(shù)字圖像的基礎(chǔ)知識(shí),主要包括遙感數(shù)字圖像、遙感數(shù)字圖像的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、遙感數(shù)字圖像的計(jì)算機(jī)視圖與表達(dá)等內(nèi)容,讓學(xué)生了解遙感數(shù)字圖像的基本概念和特點(diǎn),并從計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和顯示的角度,定性了解數(shù)字遙感圖像,引導(dǎo)學(xué)生建立遙感圖像處理研究和實(shí)踐的興趣。
(2)定量遙感處理模塊:遙感定量化是當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的重要方向之一,其分析和處理過程涉及到物理、大氣等學(xué)科;本科生由于前期所開課程較少,感覺定量遙感處理的難度較大,因而我們主張?jiān)诒究齐A段掌握定量遙感的基礎(chǔ)理論和圖像處理,深層次處理設(shè)置在后續(xù)的研究生課程開設(shè)。
該模塊的主要內(nèi)容涵蓋輻射定標(biāo)、大氣校正、熱紅外地面溫度反演等,以Landsat TM圖像為例,了解遙感圖像的輻射校正和定量反演的技術(shù)方法:輻射定標(biāo)結(jié)合Landsat TM的0級(jí)、1級(jí)產(chǎn)品,介紹遙感圖像數(shù)字值(digital number,DN)轉(zhuǎn)換為光譜輻射亮度的方法;大氣校正主要講述基于輻射傳輸方程的校正方法,結(jié)合6S和MOTRAN輻射傳輸軟件包,完成遙感圖像的大氣校正;熱紅外圖像地表溫度反演以Landsat TM6為例,介紹單波段熱紅外圖像的地表溫度反演方法和技術(shù)流程。
(3)幾何遙感處理模塊:該模塊針對遙感成像的純中心投影、多中心投影、側(cè)視雷達(dá)等不同構(gòu)像方式,解釋它們的幾何糾正方法和技術(shù)流程;對于多項(xiàng)式糾正方法重點(diǎn)介紹,強(qiáng)度多項(xiàng)式的構(gòu)建、地面控制點(diǎn)的選擇、最小二乘法擬合等相關(guān)內(nèi)容。
(4)數(shù)字圖像增強(qiáng)模塊:數(shù)字圖像增強(qiáng)模塊按照彩色增強(qiáng)、輻射增強(qiáng)、空間域增強(qiáng)、頻率域增強(qiáng)、多光譜增強(qiáng)等順序進(jìn)行講解。在這一部分,我們遵循系統(tǒng)深入的原則,基于遙感數(shù)字圖像處理的實(shí)例,幫助學(xué)生系統(tǒng)復(fù)結(jié)并領(lǐng)會(huì)各種理論方法之間的邏輯順序與本質(zhì)。由于圖像處理具有理論性和可視化強(qiáng)的特點(diǎn),在這個(gè)部分教學(xué)中,我們希望加強(qiáng)學(xué)生對前置基礎(chǔ)課程(如《遙感導(dǎo)論》和《數(shù)字圖像處理》)所學(xué)基本理論和方法的深入理解,使其充分認(rèn)識(shí)遙感機(jī)理理論知識(shí)在遙感圖像增強(qiáng)應(yīng)用中的指導(dǎo)意義,并體會(huì)理論本身的魅力。
(5)遙感圖像融合模塊:該模塊從遙感圖像融合的目的出發(fā),介紹圖像融合的主要方法和技術(shù)流程、圖像融合結(jié)果的性能評估等;聯(lián)系數(shù)字圖像增強(qiáng)模塊的多光譜增強(qiáng)子模塊,以HIS變換、主成份分析、傅里葉變換和小波變換等為基礎(chǔ),闡述遙感圖像融合的主要技術(shù)方法,并對其方法的缺點(diǎn)進(jìn)行分析,提出改進(jìn)的遙感圖像融合方案。
(6)遙感圖像分類模塊:該模塊主要包括計(jì)算機(jī)分類的基本原理、非監(jiān)督分類、監(jiān)督分類、計(jì)算機(jī)分類的新方法、分類結(jié)果后處理、精度評估等內(nèi)容。在這一部分教學(xué)中,我們充分發(fā)揮圖像處理應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn),選擇最小距離法、ISODATA、最大似然分類法等,重點(diǎn)講述其基礎(chǔ)理論和技術(shù)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
(7)變化檢測模塊:該模塊是對前面所學(xué)模塊的綜合運(yùn)用,向?qū)W生展示《遙感圖像處理》立體而豐富的專業(yè)內(nèi)容。在介紹遙感圖像變化檢測意義和技術(shù)流程的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)論述變化檢測的分類后比較法和直接比較法;將變化向量分析法(CVA)作為典型算法進(jìn)行講述,通過土地覆被變化檢測的應(yīng)用實(shí)例,綜合遙感圖像輻射校正、幾何糾正等知識(shí),重點(diǎn)論述變化強(qiáng)度和變化方向的確定方法,并利用圖像處理實(shí)踐提升學(xué)生的研究性思維,初步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2 課程教學(xué)實(shí)踐及其特色
2.1 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),注重動(dòng)手能力的培養(yǎng)
本課程主要教學(xué)目的是使學(xué)生了解和掌握遙感信息處理的基本知識(shí)、方法、基本技能和發(fā)展動(dòng)態(tài),初步掌握應(yīng)用遙感信息處理技術(shù)分析和解決實(shí)際問題的能力。因而,實(shí)踐教學(xué)能力培養(yǎng)是我們課程建設(shè)的核心部分。我們在每個(gè)模塊中設(shè)置了多個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié),多角度、多目標(biāo)的提升學(xué)生動(dòng)手操作能力。
通過理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐處理等環(huán)節(jié),增強(qiáng)學(xué)生對本課程的理解,并在此基礎(chǔ)上使學(xué)生進(jìn)一步掌握遙感圖像成像的基本原理、基本理論和這些理論在遙感圖像處理中的應(yīng)用。近10年的教學(xué)實(shí)踐證明,該課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)較好地調(diào)動(dòng)了學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性,取得了較好的學(xué)習(xí)效果。
2.2 內(nèi)容延伸模塊化,形成分層次課程體系
我們依據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建了授課內(nèi)容的基本框架,按照教學(xué)內(nèi)容分塊設(shè)置,根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)階段、課時(shí)安排、專業(yè)特色延伸等可以靈活變化,因而給授課內(nèi)容帶來了較大的機(jī)動(dòng)性。
在每個(gè)教學(xué)模塊中首先確定知識(shí)體系和拓展專題內(nèi)容,將這些拓展專題分為偏應(yīng)用型和偏理論型。每個(gè)專題中設(shè)置基本內(nèi)容和擴(kuò)展內(nèi)容,形成模塊化分層次的課程體系。
例如:在數(shù)字圖像增強(qiáng)模塊中,目前的大多數(shù)教材中存在直方圖均衡化的內(nèi)容,然而隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的拓展,人們發(fā)現(xiàn)在絕大多數(shù)遙感圖像增強(qiáng)處理中不適合直方圖均衡化處理,因此這部分內(nèi)容可以不講或讓學(xué)生自學(xué)。圖像增強(qiáng)部分的內(nèi)容非常多,使學(xué)生清楚掌握第一節(jié)內(nèi)容介紹的關(guān)鍵詞,課程的延伸內(nèi)容就會(huì)更易理解。根據(jù)學(xué)科特色和學(xué)習(xí)層次,可以有意識(shí)地引入偏應(yīng)用專題或偏理論專題,更好地滿足不同目標(biāo)、不同層次的學(xué)生的需求。
通過遙感圖像處理課程教學(xué)內(nèi)容的分塊劃分,形成了層次化、模塊化課程體系,在確保授課內(nèi)容體系完整情況下,使內(nèi)容選擇更具條理和可操作性,便于培養(yǎng)不同目標(biāo)導(dǎo)向的學(xué)生,更適于我國高等師范院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)設(shè)計(jì)。
2.3 多目標(biāo)人才及其創(chuàng)新能力培養(yǎng)
社會(huì)對人才可以從不同的角度加以分類,從生產(chǎn)或工作活動(dòng)的目的來分析,現(xiàn)代社會(huì)的人才可分為學(xué)術(shù)型(理論型)、技術(shù)型、工程型和技能型等。多目標(biāo)人才就是多功能人才,其特點(diǎn)是多才多藝,能夠在很多領(lǐng)域大顯身手。當(dāng)今社會(huì)的重大特征是學(xué)科交叉,知識(shí)融合,技術(shù)集成。因而,《遙感圖像處理》多目標(biāo)人才培養(yǎng)是培養(yǎng)學(xué)生在各個(gè)方面都有一定能力,同時(shí)在某一個(gè)具體的方面要能出類拔萃。
在高等師范院校地理學(xué)背景創(chuàng)辦遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)等本科專業(yè)的情況下,不同層次、不同培養(yǎng)目標(biāo)導(dǎo)向,可以讓學(xué)生針對自己的發(fā)展方向選擇應(yīng)用型還是研究型,因而該課程體系更加具有靈活度。我們課程體系中設(shè)置的定量遙感模塊,可以滿足學(xué)生在應(yīng)用型《遙感圖像處理》課程中學(xué)習(xí)到研究型知識(shí),豐富和完善學(xué)生的有關(guān)遙感處理的知識(shí)結(jié)構(gòu),提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。實(shí)踐教學(xué)證明,我們的本科生經(jīng)過該模塊的學(xué)習(xí),也能夠獨(dú)立完成研究方案構(gòu)思和具體研究路線設(shè)計(jì),并在老師的指導(dǎo)下撰寫科學(xué)論文。
3 結(jié)語
衛(wèi)星遙感、圖像處理技術(shù)的迅猛發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域愈來愈廣泛,該領(lǐng)域受到很多學(xué)生的垂青,激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)熱情。目前很多高等院校都開設(shè)了《遙感圖像處理》這門課程。如何根據(jù)各個(gè)高等院校的學(xué)科特色、學(xué)生特點(diǎn)構(gòu)建適合自己的課程教學(xué)體系、安排好授課內(nèi)容、提高教學(xué)方法和教學(xué)手段的有效性是很多高等院校主講教師最關(guān)注的,同時(shí)對于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、加強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用能力以及培養(yǎng)信息技術(shù)時(shí)代的創(chuàng)新型人才具有重要意義。
筆者結(jié)合多年《遙感圖像處理》課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)了一個(gè)課程內(nèi)容模塊化、專題內(nèi)容可延伸、分層次的課程體系,它采用專題框架,在保證授課體系完整性的前提下,授課教師可以依據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)特色、學(xué)時(shí)要求引入模塊化延伸內(nèi)容,有機(jī)地將課程教學(xué)內(nèi)容聯(lián)合在一起,形成多層次、多目標(biāo)的授課內(nèi)容。實(shí)踐證明,該課程體系設(shè)置達(dá)到了我們高等師范院校相關(guān)專業(yè)的課程教學(xué)預(yù)期效果,可以為我國其他高等師范院校的相關(guān)專業(yè)的《遙感圖像處理》課程教學(xué)提供參考。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞: 高等師范院校 遙感概論 實(shí)踐教學(xué) 教學(xué)改革
1.引言
遙感是現(xiàn)代空間信息學(xué)的核心技術(shù)之一,其作為一種高效能的探測、獲取、分析和處理空間信息的先進(jìn)手段,廣泛應(yīng)用于土地管理、城市建設(shè)、林業(yè)、環(huán)境、農(nóng)業(yè)等各個(gè)部門[1]。自20世紀(jì)80年代以來,隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,我國各高等院校都相繼開設(shè)了遙感課程[2]?!哆b感概論》課程主要介紹了遙感基本理論、方法和應(yīng)用技術(shù),是我國高等院校地學(xué)類本科生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。高等學(xué)校地理學(xué)類教學(xué)分委員會(huì)2004年工作會(huì)議把《遙感概論》和其他六門地理學(xué)基礎(chǔ)課定為地理學(xué)類有關(guān)專業(yè)必修的核心課程[3]。遙感技術(shù)快速發(fā)展對遙感概論課程教學(xué)提出了更高要求,本文在分析信陽師范學(xué)院遙感概論課程教學(xué)情況的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際條件及教學(xué)目標(biāo),對遙感概論實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了一系列改革探索。
2.高師遙感課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
信陽師范學(xué)院城市與環(huán)境科學(xué)院于2001年開設(shè)遙感類課程,并將其列為地理信息系統(tǒng)專業(yè)、地理科學(xué)專業(yè)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。我結(jié)合多年來遙感概論課程教學(xué),發(fā)現(xiàn)課程的教學(xué)與用人單位對遙感技術(shù)工作的需求不能很好地銜接,主要存在以下問題。
2.1教材相對快速發(fā)展的遙感技術(shù)滯后。
我校各專業(yè)采用的《遙感導(dǎo)論》是教育部面向21世紀(jì)課程教材,2001年出版后至今未修訂再版,除部分印刷錯(cuò)誤影響學(xué)生學(xué)習(xí)外,對近年蓬勃發(fā)展并廣泛應(yīng)用的QuickBird衛(wèi)星影像、高光譜遙感技術(shù)等遙感探測技術(shù)和方法涉及較少,不能滿足教學(xué)需求。另外,實(shí)驗(yàn)教學(xué)中我們采用國際先進(jìn)的ERDAS IMAGING軟件,但與遙感圖像處理配套的上機(jī)實(shí)驗(yàn)教材缺乏,需根據(jù)本校實(shí)際進(jìn)行編寫,同時(shí)目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所用數(shù)據(jù)主要為Landsat和Spot影像,而缺乏社會(huì)應(yīng)用較廣的雷達(dá)影像、QuickBird等衛(wèi)星影像。
2.2各專業(yè)教學(xué)內(nèi)容不同往往顧此失彼。
我院三個(gè)專業(yè)文理兼收,學(xué)生基礎(chǔ)不同,預(yù)備知識(shí)普遍欠缺,教師在54個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)既要講明理論、補(bǔ)充遙感技術(shù)前沿發(fā)展又要開展實(shí)驗(yàn)課程教學(xué),實(shí)屬不易。且遙感技術(shù)已列入高中開設(shè)的地理選修課,自然災(zāi)害與防治和城市規(guī)劃與生活等課程也用到遙感技術(shù),這對高師地理教育提出了更高的要求。目前,僅地理信息系統(tǒng)專業(yè)開設(shè)了為期一周的遙感綜合實(shí)習(xí),實(shí)踐課程偏少,難以提高各專業(yè)學(xué)生的動(dòng)手能力。
2.3教學(xué)手段相對單一。
在多媒體教學(xué)過程中,教師準(zhǔn)備全部實(shí)踐材料,詳細(xì)講解,全程示范,學(xué)生按照指導(dǎo)書和教師要求按部就班模仿操作,實(shí)驗(yàn)過程中師生互動(dòng)少。以教師講授為主的學(xué)習(xí)方式,抑制了學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮,導(dǎo)致學(xué)生對實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書過度依賴,提高實(shí)踐能力無從談起。另外,目前考核仍以筆試成績主,教學(xué)制度不夠靈活,特別是培養(yǎng)目標(biāo)、課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)制度和評價(jià)相互脫節(jié)。
3.遙感概論實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
3.1研究教材,構(gòu)建科學(xué)的遙感課程實(shí)踐教學(xué)體系。
遙感技術(shù)是一門新的學(xué)科,新理論、新方法、新的研究領(lǐng)域不斷出現(xiàn),要求教材建設(shè)必須與時(shí)俱進(jìn),及時(shí)補(bǔ)充新知識(shí),以適應(yīng)學(xué)科及社會(huì)對遙感人才的需求。遙感實(shí)踐教材的建設(shè)一方面教材必須針對各專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)大綱的基本要求,具有較高的專業(yè)針對性。同時(shí),要有別于其他理論教材,重點(diǎn)突出應(yīng)用技術(shù)的特點(diǎn)。另一方面教材要圍繞技術(shù)應(yīng)用能力訓(xùn)練主線,注重學(xué)生的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)規(guī)律,以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。在《遙感概論》教學(xué)中,教師要綜合國內(nèi)外已有的遙感實(shí)踐教材,分析比較各種教材的特色及其不足,根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)生未來就業(yè),以及遙感人才的基本要求,以新的理念構(gòu)建一套內(nèi)容體系和結(jié)構(gòu)相對合理、能反映出學(xué)科水平和發(fā)展趨勢的、適應(yīng)高師院校自身特點(diǎn)、開放的、科學(xué)的遙感實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容教學(xué)體系。
3.2適當(dāng)增加課時(shí),完善和更新教學(xué)內(nèi)容。
遙感是一門理論與實(shí)踐并重的課程。在遙感課時(shí)總量有限的條件下,如何協(xié)調(diào)好高師地理課堂培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和地理信息系統(tǒng)專業(yè)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)培養(yǎng)動(dòng)手能力和創(chuàng)造能力是高師院校面臨的挑戰(zhàn)。由于我院各專業(yè)文、理兼收,學(xué)生基礎(chǔ)不同,理解遙感基本理論存在困難,在課堂上授課教師可結(jié)合Q ickbird衛(wèi)星數(shù)據(jù)在第二次國土資源調(diào)查中的應(yīng)用等科研案例進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生在實(shí)踐中理解遙感理論。另外,我們要充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立課程網(wǎng)站,提供新型的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)平臺(tái),挖掘教學(xué)科研資源,開展教學(xué)互動(dòng),擴(kuò)展學(xué)生學(xué)習(xí)的空間。我在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),有很多學(xué)生反映要求增加遙感實(shí)踐課時(shí),這說明學(xué)生對新技術(shù)學(xué)習(xí)的積極性很高,若適當(dāng)增加實(shí)踐課時(shí),有助于開展綜合型和研究型實(shí)驗(yàn)的多層次綜合性的實(shí)踐教學(xué),提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和動(dòng)手能力,以適應(yīng)我國遙感科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和高素質(zhì)人才培養(yǎng)的需要。
3.3教學(xué)方法、教學(xué)形式多樣化,實(shí)現(xiàn)實(shí)習(xí)單位專業(yè)化。
在教學(xué)過程中為克服遙感實(shí)踐課程教學(xué)課時(shí)不足,增加學(xué)生對遙感學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性,可開展讀書報(bào)告、學(xué)年論文、野外調(diào)查等課外研究性學(xué)習(xí),讓學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)進(jìn)行簡單的研究,與課堂教學(xué)形成互補(bǔ),拓展更加廣闊的空間。另外通過學(xué)校、院系和個(gè)人廣泛聯(lián)系遙感專業(yè)高等院校和應(yīng)用型實(shí)習(xí)單位,如武漢大學(xué)、南京大學(xué)、北京超圖軟件股份有限公司、武漢中地?cái)?shù)碼科技有限公司,等等。建立雙導(dǎo)師管理機(jī)制,讓學(xué)生直接參與到實(shí)習(xí)單位的科研、開發(fā)和生產(chǎn)工作中,讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí),鍛煉學(xué)生獲取知識(shí)、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,從而提高教學(xué)效率。
4.結(jié)語
遙感是一門技術(shù)性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,我結(jié)合多年來高師院校遙感概論課程教學(xué),針對目前存在的主要問題進(jìn)行探索,提出了適合本校實(shí)際的遙感課程教學(xué)方法和教學(xué)體系。遙感技術(shù)的快速發(fā)展對遙感概論課程教學(xué)提出了更高要求,在教學(xué)中需要結(jié)合實(shí)際不斷探索與實(shí)踐,進(jìn)一步提高學(xué)生的獨(dú)立思考能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力以滿足社會(huì)發(fā)展需求。
參考文獻(xiàn):
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[3]張飛,丁建麗.《遙感概論》精品課程教學(xué)探索與實(shí)踐[J].理工高教研究,2009,28,(5):116-118.
篇3
工作過程導(dǎo)向的目的在于:克服學(xué)科體系下結(jié)構(gòu)化內(nèi)容的學(xué)習(xí),而有利于工作過程相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。進(jìn)行新的課程體系開發(fā),要對原有的學(xué)科體系進(jìn)行重新思考,是對原有學(xué)科體系的解構(gòu)與新的行動(dòng)體系重構(gòu)的過程121。課程開發(fā)思路:①根據(jù)GIS職業(yè)崗位群中歸納整合出的典型職業(yè)工作過程,分析構(gòu)成職業(yè)能力的工作任務(wù)的總和,確定“行動(dòng)領(lǐng)域”。②按照教學(xué)論要求,對職業(yè)行動(dòng)領(lǐng)域進(jìn)行歸納,構(gòu)建學(xué)習(xí)領(lǐng)域。即:將前面整合的工作任務(wù)轉(zhuǎn)換成綜合化的學(xué)習(xí)性工作任務(wù),并以此設(shè)計(jì)工作過程系統(tǒng)化的課程,組織建設(shè)工作過程系統(tǒng)化的課程資源。⑧對學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的學(xué)習(xí)情境進(jìn)行設(shè)計(jì),可采取項(xiàng)目導(dǎo)向或任務(wù)驅(qū)動(dòng)來組織教學(xué),設(shè)計(jì)教學(xué)方法。
2工作過程系統(tǒng)化的GlS專業(yè)課程體系開發(fā)
2.1工作任務(wù)分析只有進(jìn)行系統(tǒng)的、有效的工作分析,才能準(zhǔn)確地確定工作知識(shí),把握工作結(jié)構(gòu)。目前云南省的大部分GIS企業(yè)均是立足于測繪行業(yè)而發(fā)展起來的,尤其是中小型GIS企業(yè),它們對GIS高技能人才的要求是具備地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)、地理信息技術(shù)服務(wù)、大比例尺地形測圖和中小比例尺地圖編制能力。其主要工作集中在大比例尺數(shù)字地形圖測繪、4D產(chǎn)品生產(chǎn)、土地利用更新調(diào)查與建庫、地圖編制等幾個(gè)方面。通過對云南省GIS行業(yè)發(fā)展及現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查,以及對近幾年學(xué)生的就業(yè)情況分析,確定我校GIS專業(yè)的就業(yè)崗位群是:數(shù)字測圖、地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)、地圖制圖、攝影測量與遙感、地籍測繪、工程測量[31。據(jù)此,我校聘請了與畢業(yè)生就業(yè)崗位相對應(yīng)的不同性質(zhì)、類型、規(guī)模、層次的企業(yè)專家,進(jìn)行GIS工作任務(wù)分析。由于企業(yè)專家來自不同的企業(yè),其工作性質(zhì)和內(nèi)容都不盡相同,可采用頭腦風(fēng)暴法,盡可能地把不同意見展現(xiàn)出來,然后整合不同專家的意見,形成工作任務(wù)分析表[41。如表1。按各崗位群的工作任務(wù)劃分,以工作過程為導(dǎo)向,形成以下行動(dòng)領(lǐng)域和學(xué)習(xí)領(lǐng)域。
2.2學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程方案設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)領(lǐng)域在形式上相當(dāng)于學(xué)科體系的課程,又與之有所區(qū)別。學(xué)科體系中各門課程的知識(shí)相對來說是孤立的,自成體系,缺乏溝通綜合。有些課程理論性強(qiáng),與企業(yè)實(shí)際運(yùn)用的知識(shí)、技術(shù)、工藝、方法等相距甚遠(yuǎn),理論教學(xué)與技能訓(xùn)練相互脫離,學(xué)生畢業(yè)后不能適應(yīng)企業(yè)的實(shí)際需要。而學(xué)習(xí)領(lǐng)域包括了學(xué)科體系中相關(guān)的課程知識(shí),將相關(guān)課程知識(shí)融合在一個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域,可在一個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)中按照工作過程組織教學(xué),學(xué)生的學(xué)習(xí)貼近于實(shí)際15]。通過對數(shù)字測圖、地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)、地圖制圖、地籍測繪、攝影測量與遙感、工程測量崗位的工作任務(wù)和職業(yè)能力分析,按照從簡單到復(fù)雜的工作任務(wù),根據(jù)教學(xué)論,分析應(yīng)構(gòu)建的課程門類、課程結(jié)構(gòu),確定哪些課程應(yīng)該整合、如何整合,哪些課程的邊界應(yīng)該重新劃分,哪些工作內(nèi)容在教學(xué)過程中沒有涉及到,以及得出各項(xiàng)工作的重要程度、難易程度等舊,從而導(dǎo)出工作過程系統(tǒng)化的課程體系,即地理信息系統(tǒng)與地圖制圖技術(shù)專業(yè)“學(xué)習(xí)領(lǐng)域”課程方案。見表2。在本方案中,“地形測量”學(xué)習(xí)領(lǐng)域僅學(xué)習(xí)測繪基本知識(shí)和傳統(tǒng)地形測圖方法,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生常規(guī)測繪儀器的操作技能和測圖能力。
將“測繪工程CAD”作為數(shù)字測圖的制圖基礎(chǔ)在第二學(xué)期的前段開設(shè),后段再開設(shè)“數(shù)字測圖”?;诘乩硇畔?shù)據(jù)生產(chǎn)過程,將“地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用、空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用、地圖制圖”三個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域安排在第三學(xué)期同步開設(shè),將學(xué)科體系下“地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用”課程中原空間數(shù)據(jù)組織與管理部分的內(nèi)容并入“空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用”課程,原地理信息與地圖制圖部分的內(nèi)容分解到“地圖制圖”學(xué)習(xí)領(lǐng)域中,”地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用”學(xué)習(xí)領(lǐng)域重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生GIS軟件操作技能、GIS數(shù)據(jù)采集與處理錢力、綜合運(yùn)用空間分析方法解決實(shí)際問題的能力?!翱臻g數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用”學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程主要培養(yǎng)學(xué)生SQLServer數(shù)據(jù)庫管理軟件的操作技能、運(yùn)用ArcSDE組織和管理空間數(shù)據(jù)的能力。將“遙感技術(shù)應(yīng)用、數(shù)字?jǐn)z影測量、控制測量和GNSS定位測量”四個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程安排在第四學(xué)期同步開設(shè),重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生利用航空攝影影像和各種遙感影像資料、測繪儀器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng),測繪地形圖,制作4D產(chǎn)品的能力。各門課程以工作過程為導(dǎo)向,進(jìn)行了重新整合和序化,而知識(shí)的總量不變。
2.3學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境是一個(gè)項(xiàng)目化、案例化的學(xué)習(xí)單元,它把理論知識(shí)、實(shí)踐技能與實(shí)際應(yīng)用環(huán)境結(jié)合在一起。學(xué)習(xí)情境在形式上相當(dāng)于學(xué)科體系中課程的章節(jié),又與之有所區(qū)別。學(xué)科體系下課程的章節(jié)是按知識(shí)的結(jié)構(gòu)由簡單到復(fù)雜進(jìn)行排列,而學(xué)習(xí)情境在選擇合適的載體基礎(chǔ)上,由項(xiàng)目或任務(wù)引出,是按照任務(wù)的難易程度進(jìn)行排列。可在一個(gè)學(xué)習(xí)情境的學(xué)習(xí)中按照工作步驟組織教學(xué),學(xué)生在完成一個(gè)個(gè)項(xiàng)目或任務(wù)的過程中增長知識(shí),積累經(jīng)驗(yàn),熟悉工作過程目。以“地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用”學(xué)習(xí)領(lǐng)域?yàn)槔O(shè)計(jì)了5個(gè)學(xué)習(xí)情境:認(rèn)識(shí)Gls、空間數(shù)據(jù)采集與質(zhì)量控制、空間數(shù)據(jù)處理、空間查詢與分析、地理信息系統(tǒng)技術(shù)綜合應(yīng)用。每個(gè)學(xué)習(xí)情境都是以任務(wù)驅(qū)動(dòng),圍繞任務(wù)的實(shí)施和完成來組織教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)教學(xué)方法和教學(xué)手段?,F(xiàn)以學(xué)習(xí)情境2——對空間數(shù)據(jù)的采集與質(zhì)量控制的設(shè)計(jì)加以說明,如表3所示。最后,在完成了學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)之后,要進(jìn)行具體學(xué)習(xí)單元的設(shè)計(jì),即對各學(xué)習(xí)情境進(jìn)行細(xì)化,如表4所示。
3課程方案特點(diǎn)
與學(xué)科體系下的課程方案相比,本課程方案具有如下特點(diǎn):①本課程方案是在分析、整理典型職業(yè)活動(dòng)的工作過程的前提下。按照由簡單到復(fù)雜的工作任務(wù)進(jìn)行重構(gòu),形成工作過程系統(tǒng)化的課程方案,適合于具有形象思維特點(diǎn)的高職學(xué)生的學(xué)習(xí);②工作中的場景通過學(xué)習(xí)領(lǐng)域來體現(xiàn),教師在學(xué)習(xí)情境中以項(xiàng)目導(dǎo)向來組織教學(xué),采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、案例教學(xué)法等進(jìn)行教學(xué),學(xué)生實(shí)踐以完成工作任務(wù)為目標(biāo),實(shí)現(xiàn)了教學(xué)做合一,理論與實(shí)踐合一,突出了工學(xué)結(jié)合;③學(xué)生通過完成多個(gè)項(xiàng)目或任務(wù),不僅積累了經(jīng)驗(yàn),而且掌握了工作的技能和完整:作過程的思維能力。本方案在昆明冶金高等??茖W(xué)校2008、2009、2010級(jí)地理信息與地圖制圖技術(shù)專業(yè)的教學(xué)中開始實(shí)施,已取得顯著成效。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能整體把握今后的職業(yè)工作過程及工作任務(wù),學(xué)習(xí)目的性強(qiáng),學(xué)習(xí)效率高、效果好,學(xué)生的職業(yè)能力和素質(zhì)得到較大提升。
篇4
關(guān)鍵詞 防震減災(zāi) 遙感地質(zhì)學(xué) 教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.12.045
Abstract The article elaborate the of teaching content reform through updating instruction content, establishing scientific content system of earthquake prevention and disaster reduction, reforming the experimental teaching system and experimental teaching content. This paper also propose to improve teaching methods by the implementation of heuristic teaching, using computer network technology platform, diversified evaluation methods.
Keywords earthquake prevention and disaster reduction; remote sensing geology; teaching reform
0 引言
防目萍佳г菏侵泄僅有的以防災(zāi)減災(zāi)高等教育為主的新升本科院校,學(xué)院2008年開設(shè)地質(zhì)學(xué)專業(yè),該專業(yè)于2012通過教育部本科專業(yè)合格評估。地質(zhì)學(xué)專業(yè)是我院培養(yǎng)防御地震與地質(zhì)災(zāi)害專門技術(shù)人才,以防震減災(zāi)為特色的專業(yè)?!斑b感地質(zhì)學(xué)”是一門將遙感技術(shù)與地球科學(xué)結(jié)合在一起的應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。①目前國內(nèi)各地質(zhì)類院校紛紛開設(shè)了此課程,教學(xué)內(nèi)容由遙感原理理解、遙感圖像分析和遙感應(yīng)用三部分組成,學(xué)院自2010年開設(shè)“遙感地質(zhì)學(xué)”課程以來,教學(xué)內(nèi)容設(shè)置和其它地學(xué)院校毫無差異,沒有突出防震減災(zāi)專業(yè)特色。為防震減災(zāi)類專業(yè)設(shè)置的遙感地質(zhì)學(xué)課程,它的教學(xué)內(nèi)容和重點(diǎn)都應(yīng)該和其它院校的該課程有所區(qū)別,要求學(xué)生不僅要掌握遙感技術(shù)的基本知識(shí)以及遙感技術(shù)在基礎(chǔ)地質(zhì)中應(yīng)用,還要求學(xué)生深入地了解遙感技術(shù)在防震減災(zāi)方面的應(yīng)用,包括利用衛(wèi)星遙感影像對活動(dòng)構(gòu)造與地震構(gòu)造的解譯識(shí)別,利用紅外遙感、InSAR在地震監(jiān)測的應(yīng)用以及高分辨率遙感數(shù)據(jù)的地震災(zāi)害應(yīng)急和快速評估。遙感地質(zhì)學(xué)作為防震減災(zāi)類專業(yè)的一門專業(yè)必修課,在對學(xué)生的培養(yǎng)中起著至關(guān)重要的作用,其教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法也需要在傳統(tǒng)遙感地質(zhì)學(xué)教學(xué)上有所改進(jìn),才能適應(yīng)防震減災(zāi)類專業(yè)人才培養(yǎng)的需要。
本文將從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等幾個(gè)方面入手,并結(jié)合我院實(shí)際情況來闡述防震減災(zāi)類專業(yè)遙感地質(zhì)學(xué)教學(xué)改革的總體思路。
1 教學(xué)內(nèi)容改革
1.1 與時(shí)俱進(jìn)更新教學(xué)內(nèi)容
教材是知識(shí)系統(tǒng)性的總結(jié),也是教師進(jìn)行教學(xué)的基本材料。表1統(tǒng)計(jì)了我國20世紀(jì)80年代該門課的教材出版情況,從表1可看出專業(yè)教材的出版周期較長,而遙感技術(shù)發(fā)展速度非???,在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用也向立體化、多層次、多角度、全方位和全天候方向發(fā)展,從而使教材中的內(nèi)容具有明顯的滯后性,很多最前沿的新技術(shù)方法和新知識(shí)應(yīng)用案例沒有實(shí)時(shí)寫入教材。學(xué)院2010年開設(shè)遙感地質(zhì)學(xué)課程以來,根據(jù)當(dāng)時(shí)教材出版情況,選用1994年朱亮璞編寫的遙感地質(zhì)學(xué)。隨著20多年遙感的快速發(fā)展,特別是進(jìn)入21世紀(jì)后,高分辨率衛(wèi)星的頻繁發(fā)射,出現(xiàn)了多種類型的高精度遙感數(shù)據(jù)以及相應(yīng)配套的數(shù)據(jù)處理軟件和方法,致使教材中的第三章遙感圖像類型和特性和第四章遙感圖像處理都明顯不適用于直接教學(xué),需要教師查閱資料補(bǔ)充教學(xué)。2015年底遙感地質(zhì)學(xué)作為校級(jí)重點(diǎn)課程來建設(shè),通過課題組老師的商議決定從2016學(xué)年開始更換為最新出版的2013年田淑芳主編的遙感地質(zhì)學(xué)。即使是更換了新教材,隨著航空業(yè)的發(fā)展,每年都新增不少類型的遙感數(shù)據(jù)、處理方法及新的應(yīng)用,需要授課老師與時(shí)俱進(jìn)地更新教學(xué)內(nèi)容才能取得更好的教學(xué)效果。
1.2 科學(xué)構(gòu)架以防震減災(zāi)為特色的教學(xué)內(nèi)容
由于防災(zāi)科技學(xué)院地質(zhì)學(xué)發(fā)展的歷史較短,沒有專供防震減災(zāi)專業(yè)使用的《遙感地質(zhì)學(xué)》教材,前幾年的課堂教學(xué)也基本按照教材的前八章來講授,沒有突出防震減災(zāi)的特色教學(xué)內(nèi)容。因此今后的教學(xué)應(yīng)從國內(nèi)外遙感技術(shù)在防震減災(zāi)應(yīng)用相關(guān)的重要的學(xué)術(shù)期刊、研究項(xiàng)目等參考資料中精選出遙感圖像分析和遙感應(yīng)用兩部分教學(xué)內(nèi)容,從而構(gòu)建出服務(wù)于防震減災(zāi)專業(yè)的科學(xué)合理的遙感地質(zhì)學(xué)課程體系和教學(xué)內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生課下時(shí)間主動(dòng)查閱在防震減災(zāi)研究領(lǐng)域中遙感技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)資料和文獻(xiàn)實(shí)例,開闊學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生自我查閱資料的能力和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。并以“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重素質(zhì)”為原則,選取能夠激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考能力、解決實(shí)際問題和創(chuàng)新能力的地震遙感發(fā)展前沿動(dòng)態(tài)的教學(xué)素材,倡導(dǎo)學(xué)生以多種形式參與討論與防震減災(zāi)相關(guān)遙感地質(zhì)學(xué)問題。
1.3 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是遙感地質(zhì)課程教學(xué)的重要組成部分,也是學(xué)生實(shí)踐技能培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),②通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生們真正掌握應(yīng)用遙感技術(shù)解決地學(xué)問題的工作原理、方式和流程等。我院地質(zhì)學(xué)專業(yè)從2010年開設(shè)“遙感地質(zhì)學(xué)”課程,2013年建成地貌第四紀(jì)與遙感實(shí)驗(yàn)室,同年秋季學(xué)期開設(shè)遙感地質(zhì)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是參照其他院校同類課程所開設(shè)的,現(xiàn)階段教學(xué)體系只包括10學(xué)時(shí)的實(shí)踐課,內(nèi)容包括立體鏡的使用(1學(xué)時(shí))、典型航片的地貌解譯(1學(xué)時(shí))、ENVI軟件的使用(4學(xué)時(shí))、巖性和斷裂的解譯(4學(xué)時(shí))。由于沒有結(jié)合本校的地質(zhì)學(xué)專業(yè)服務(wù)于地震行業(yè)的特色與學(xué)生的實(shí)際和社會(huì)需求來進(jìn)行,因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果不佳。2016學(xué)年課題組重新修訂教學(xué)大綱,實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)由現(xiàn)階段的10學(xué)時(shí)增加到16學(xué)時(shí),在原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上了增加利用衛(wèi)星遙感影像對活動(dòng)構(gòu)造與地震構(gòu)造的解譯識(shí)別(2學(xué)時(shí)),利用紅外遙感、InSAR在地震監(jiān)測的應(yīng)用(2學(xué)時(shí)),高分辨率遙感數(shù)據(jù)的震害調(diào)查、應(yīng)急和快速評估(2學(xué)時(shí))。
2 教學(xué)方法和手段改革
教學(xué)內(nèi)容是選擇教學(xué)方法和手段的依據(jù),遙感地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容集傳統(tǒng)理論文字知識(shí)和大量現(xiàn)代遙感圖像為一體,針對理論文字進(jìn)行闡述應(yīng)選用傳統(tǒng)教學(xué)方法,而針對現(xiàn)代遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用于防震減災(zāi)專業(yè)則需要采用現(xiàn)代教育技術(shù)。因此該課程教學(xué)過程中需傳統(tǒng)教學(xué)方法和現(xiàn)代教育技術(shù)兩者互相結(jié)合,互相補(bǔ)充。
2.1 創(chuàng)設(shè)問題情境,實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)
教師應(yīng)在課堂中采用講授法和師生專題研討法來改變傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué),為了實(shí)施啟發(fā)性教學(xué),教師在課程的不同階段創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)一些學(xué)生力所能及的問題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如在講第二章遙感物理基礎(chǔ)時(shí)可以提出“遙感圖像上的顏色和地物是一一對應(yīng)關(guān)系嗎?”“為什么?”這種開放性的問題,可以激發(fā)學(xué)生的想象,讓學(xué)生從遙感的基本原理去思考問題。實(shí)踐證明學(xué)生都能基本抓到問題的要點(diǎn),最后將不同章節(jié)的內(nèi)容聯(lián)系起來,回答了這個(gè)問題學(xué)生就能把第四節(jié)地物波譜特征、第三節(jié)遙感常用波段設(shè)置和第五節(jié)遙感圖像色彩三節(jié)內(nèi)容有機(jī)的聯(lián)系在一起。理解這三者的關(guān)系也就為后面遙感目視解譯打下基礎(chǔ),在后續(xù)的遙感解譯中學(xué)生就能輕松掌握遙感影像上地物的顏色不僅和地物自身的性質(zhì)有關(guān)也和所選數(shù)據(jù)的波段有關(guān),通過這種創(chuàng)造性的設(shè)置問題,大大提高了教學(xué)效率。
2.2 利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái),豐富教學(xué)手段
隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)科技的快速發(fā)展,應(yīng)利用多媒體與現(xiàn)代動(dòng)畫技術(shù)相結(jié)合來進(jìn)行遙感地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)。針對遙感地質(zhì)學(xué)中的遙感理論部分的重點(diǎn)和難點(diǎn)在教學(xué)方案設(shè)計(jì)時(shí)除了利用多媒體技術(shù)圖文并茂地進(jìn)行講解外還可采用現(xiàn)代動(dòng)畫技術(shù)進(jìn)行展現(xiàn);針對遙感在地質(zhì)上應(yīng)用部分,應(yīng)設(shè)計(jì)與理論教學(xué)內(nèi)容相匹配的計(jì)算機(jī)解譯分析專題,取代當(dāng)前簡易的紙質(zhì)衛(wèi)星影像的手工解譯。應(yīng)利用一些免費(fèi)的高分辨率衛(wèi)星圖片例如Google Earth來獲取教學(xué)數(shù)據(jù),同時(shí)收集與活動(dòng)斷層研究、地震震害評估、區(qū)域調(diào)查及地震預(yù)報(bào)中發(fā)揮重要作用相關(guān)的遙感地質(zhì)學(xué)教W信息。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是豐富教學(xué)內(nèi)容的主要手段,也是提高學(xué)生對具有防震減災(zāi)特色遙感地質(zhì)學(xué)的興趣和加深學(xué)生對地質(zhì)現(xiàn)象理解的重要途徑。
2.3 實(shí)施多元化考核方式,合理分配考核權(quán)重
以轉(zhuǎn)變觀念為先導(dǎo),樹立以就業(yè)為導(dǎo)向、以能力和素質(zhì)考核為中心的課程考核觀念,全面考核學(xué)生的能力和素質(zhì),突出能力本位,真實(shí)反映學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)水平。③遙感地質(zhì)學(xué)是一門理論與實(shí)驗(yàn)相并重的課程,理論是基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)是重點(diǎn),傳統(tǒng)的卷面考試對理論內(nèi)容部分考核效果較好,而實(shí)驗(yàn)部分筆試卻很難考核出學(xué)生對知識(shí)的掌握能力,需要加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力的考核。因此,在課程考核方面,考慮從原來的單一的理論考核轉(zhuǎn)變到采取“平時(shí)成績30%+實(shí)驗(yàn)技能30%+期末考試40%”相結(jié)合,在考試內(nèi)容上注重基礎(chǔ)理論和能力的結(jié)合。通過實(shí)施多元化考核方式,以考核促教學(xué),形成“教、學(xué)、考”的有機(jī)互動(dòng),從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。
3 結(jié)束語
遙感地質(zhì)學(xué)作為防震減災(zāi)專業(yè)的專業(yè)必修課程,需要全面深入地進(jìn)行教學(xué)體系改革,其內(nèi)容應(yīng)實(shí)時(shí)更新并突出防震減災(zāi)特色,同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和建立完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。此外通過教學(xué)方法與手段改革,高清晰度的航片衛(wèi)片資料的使用,激發(fā)學(xué)生對遙感技術(shù)理論學(xué)習(xí)的興趣,自主地參與各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),改變考核方式使學(xué)生更加重視培養(yǎng)空間思考能力和實(shí)際操作能力,為今后從事地震監(jiān)測預(yù)測和應(yīng)急救援工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
防災(zāi)科技學(xué)院2016年度院級(jí)教研項(xiàng)目:地質(zhì)學(xué)專業(yè)活動(dòng)構(gòu)造遙感信息分析實(shí)踐模塊建設(shè)研究(JY2016B01)和防災(zāi)科技學(xué)院第九批重點(diǎn)建設(shè)課程項(xiàng)目共同資助
注釋
① 張雷,張學(xué)娟,柳波.石油特色專業(yè)《遙感地質(zhì)學(xué)》課程的教學(xué)改革思路淺析[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012(22):232-233.
篇5
關(guān)鍵詞:遙感專業(yè);研究型教學(xué);課堂教學(xué);畢業(yè)設(shè)計(jì)
作者簡介:唐濤(1980-),男,陜西西安人,國防科學(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 長沙 410073)
中圖分類號(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)。作為國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)(以下簡稱“我校”)信息工程專業(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)和專題畢業(yè)設(shè)計(jì)在信息工程專業(yè)本科學(xué)習(xí)過程中占據(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)”、專業(yè)選修課“地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)”、專業(yè)必修課“遙感原理”等。面向我校信息專業(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、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)問題的工具,同時(shí)能夠參與科研團(tuán)隊(duì)科研攻關(guān)的過程,互動(dòng)探討,體會(huì)研究過程的樂趣,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]我們在如下方面開展了研究型教學(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)中專門設(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)開展資料查閱,課題探討和交流;最后,經(jīng)過一段時(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)行課堂交流或者書面交流,由教師對各小組的研究心得進(jìn)行講評和給分。
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)專業(yè)知識(shí)的時(shí)間不多,專門知識(shí)和理論基礎(chǔ)有待加強(qiáng),過于“精”和“深”的題目會(huì)使學(xué)生覺得難度大和無從著手,從而產(chǎn)生畏難情緒,不利于研究型教學(xué)的開展。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),我們引入美國的長曲棍球衛(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)的開展,不僅要求教師開動(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)生本門課程最終成績中,目前是研究型學(xué)習(xí)成績占30%,考試成績占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
信息工程專業(yè)本科生經(jīng)過三年多的本科教育,基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)具有了一定的的基礎(chǔ)。因而相對于課堂教學(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,這些題目處理該專題下的具體小的技術(shù)問題,涵蓋遙感圖像校正、去噪、配準(zhǔn)、目標(biāo)檢測、目標(biāo)識(shí)別等具體技術(shù)問題。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、階段匯報(bào)等工作,使之成為科研攻關(guān)的一員。研究過程中,本科生可就畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中的理論和技術(shù)問題,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)受過較長時(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起來,對于整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)和課題研究的過程更為熟悉,可以向本科生在更多細(xì)節(jié)問題上答疑解惑。
4.過程控制
良好的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)離不開學(xué)校和導(dǎo)師對過程質(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、撰寫開題報(bào)告、中期檢查、論文撰寫、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
研究型教學(xué)是系統(tǒng)性的工作,我們在遙感專業(yè)課程和本科畢業(yè)設(shè)計(jì)兩個(gè)環(huán)節(jié)開展了研究型教學(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)過最近幾年的探索,目前取得了一定的成效,未來將總結(jié)經(jīng)驗(yàn),開拓創(chuàng)新,更好地為遙感學(xué)科系列課程的建設(shè)和信息工程專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)服務(wù)。
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[關(guān)鍵詞]高校 GIS教育 專業(yè) 人才培養(yǎng)
[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2013)20-0015-03
一、引言
自1991年聯(lián)合國亞太環(huán)境規(guī)劃署視察并援助安徽GIS技術(shù)項(xiàng)目以來,安徽GIS產(chǎn)業(yè)走過了20年的發(fā)展歷程,全省各行業(yè)GIS技術(shù)應(yīng)用蓬勃發(fā)展。近年來,隨著GIS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展納入《中國國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》,安徽省GIS產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模,市場需求旺盛并快速發(fā)展,使得我省乃至全國對GIS相關(guān)專業(yè)的人才需求日益增加。
為全面掌握安徽省GIS教育現(xiàn)狀,安徽省地理信息中心組織調(diào)查了有關(guān)高等院校、科研院所及企事業(yè)單位,并結(jié)合相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料、教育科研網(wǎng)、中國教育在線及各高校招生就業(yè)等網(wǎng)站進(jìn)行綜合調(diào)研,在此基礎(chǔ)上總結(jié)了安徽省高校GIS教育和人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀,結(jié)合社會(huì)需求分析了存在的問題,并提出建議,為安徽GIS教育水平的提升提供參考。
二、安徽省高校GIS教育現(xiàn)狀
(一)GIS專業(yè)設(shè)置現(xiàn)狀
截至2012年底,宿州學(xué)院地球科學(xué)與工程系已系統(tǒng)開展了GIS相關(guān)??平逃?;已設(shè)置并招收GIS專業(yè)本科生的有滁州學(xué)院、合肥工業(yè)大學(xué)、安徽師范大學(xué)、安徽理工大學(xué)、安徽建筑大學(xué)、安徽科技學(xué)院、安徽大學(xué)、池州學(xué)院和銅陵學(xué)院等9所高校。
其中,滁州學(xué)院GIS本科專業(yè)2009年被教育部遴選為國家級(jí)特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn),安徽師范大學(xué)GIS本科專業(yè)設(shè)立“安徽自然災(zāi)害過程與防控研究”省級(jí)實(shí)驗(yàn)室、“資源環(huán)境與地理信息工程”省級(jí)高校工程技術(shù)研究中心。合肥工業(yè)大學(xué)、安徽師范大學(xué)、安徽理工大學(xué)擁有培養(yǎng)GIS專業(yè)人才的碩士點(diǎn),全省沒有GIS專業(yè)的博士點(diǎn),但部分院校已陸續(xù)開展GIS相關(guān)專業(yè)的博士培養(yǎng)工作。
(二)GIS本科專業(yè)發(fā)展
因?yàn)獒槍ρ芯可慕虒W(xué)方式、培養(yǎng)方案與本科生差別較大,與生源專業(yè)、導(dǎo)師研究方向等多種因素密切相關(guān),具有差異化和個(gè)性化等特點(diǎn),且安徽省GIS專業(yè)碩士點(diǎn)較少,招生時(shí)間不長,招生人數(shù)不多,因此安徽省高校GIS教育主要集中在本科生的培養(yǎng)上。
自2001年合肥工業(yè)大學(xué)開設(shè)GIS本科專業(yè)以來,安徽師范大學(xué)、安徽理工大學(xué)等高校也陸續(xù)開設(shè)GIS本科專業(yè),隨著各學(xué)校師資力量的壯大和軟硬件的加強(qiáng),招生人數(shù)也逐年上升,全省高校面向全國每年新招GIS本科專業(yè)學(xué)生由2001年的30余人增加到2012年的600余人,為我省乃至全國培養(yǎng)了一批GIS專業(yè)人才。以下將分析安徽省已完成四年度GIS本科教育的6所高校GIS教學(xué)情況。
(三) GIS本科專業(yè)課程體系建設(shè)
1.課程構(gòu)成
合理的課程設(shè)置,尤其是專業(yè)核心課程的設(shè)置,是GIS人才培養(yǎng)體系建設(shè)中的重要問題。據(jù)調(diào)研,GIS本科專業(yè)課程體系主要由以下幾部分構(gòu)成。
(1)公共基礎(chǔ)課:是教育部或所在高校指定的必修課程,包括數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)類、語言類、人文社會(huì)科學(xué)類、經(jīng)濟(jì)管理類、體育藝術(shù)類等。
(2)公共選修課:由各高校統(tǒng)一安排,學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣愛好在通識(shí)教育課程中選取學(xué)習(xí)的課程,它有利于擴(kuò)展學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí),構(gòu)建更科學(xué)、合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
(3)專業(yè)基礎(chǔ)課:指與專業(yè)知識(shí)、技能直接聯(lián)系的基礎(chǔ)課程,是必須學(xué)習(xí)掌握的課程,主要包括測繪類、計(jì)算機(jī)類、地理類、其他類等。
(4)專業(yè)選修課:指學(xué)生根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)要求與自己的學(xué)習(xí)方向有選擇地學(xué)習(xí)的課程,有利于拓寬專業(yè)知識(shí)面與應(yīng)用技能,并為發(fā)展特定方向的研究能力奠定基礎(chǔ)。
(5)實(shí)踐及其他:主要包括課程設(shè)計(jì)、社會(huì)調(diào)查、實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文、軍訓(xùn)、公益勞動(dòng)等。
2.課程設(shè)置及學(xué)時(shí)劃分
GIS是多學(xué)科相互融合交叉的,因此地理類、計(jì)算機(jī)類、測繪類和GIS類的課程組成了GIS專業(yè)課程的基礎(chǔ)。各??倢W(xué)分設(shè)置相差不大,但在課程構(gòu)成上各有側(cè)重。在偏工科為主的合肥工業(yè)大學(xué)、安徽理工大學(xué)、安徽建筑大學(xué)等院校中,應(yīng)用性較強(qiáng),高等數(shù)學(xué)等公共基礎(chǔ)課程在總學(xué)分的比重較大,均在30%以上,其中安徽理工大學(xué)公共基礎(chǔ)課比重最大為39.5%。而偏理學(xué)的安徽師范大學(xué)、滁州學(xué)院、安徽科技學(xué)院更側(cè)重地理類、計(jì)算機(jī)科學(xué)類及GIS類課程的教學(xué),專業(yè)基礎(chǔ)課在總學(xué)分中的比重較大,均在35%以上,其中安徽師范大學(xué)比重最大為51.2%。公共選修課各校學(xué)分設(shè)置基本類似,比重差別不大。安徽理工大學(xué)、安徽建筑大學(xué)、滁州學(xué)院和合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)選修課比重較大,均在13%以上,體現(xiàn)了對學(xué)生個(gè)人興趣和研究方向的重視與培養(yǎng)。
3.實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)置
GIS是綜合性的交叉學(xué)科,也是實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科,僅靠課程是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到培養(yǎng)目標(biāo)要求的,還要從提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力上下功夫,設(shè)置豐富的實(shí)踐類課程。通過幾所高校調(diào)研,我省GIS本科生實(shí)踐課內(nèi)容一般有如下幾個(gè)方面:入學(xué)教育、軍事訓(xùn)練、社會(huì)實(shí)踐和公益勞動(dòng)等;專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué);創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和素質(zhì)拓展;生產(chǎn)單位實(shí)踐及畢業(yè)實(shí)習(xí)、論文設(shè)計(jì)。
目前6所高校已建立GIS專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,基本滿足學(xué)生上機(jī)實(shí)踐的需要,其中安徽師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)室數(shù)量最多,面積較大,安徽理工大學(xué)GPS等相關(guān)測繪硬件設(shè)備最多。地理信息系統(tǒng)、測量學(xué)、地圖制圖、圖形圖像處理等課程實(shí)習(xí)都涉及專業(yè)軟件,專業(yè)軟件平臺(tái)主要有ArcGIS、SuperMapGIS、MapGIS、Mapinfo等GIS軟件,ERDAS、ENVI等遙感軟件,南方CASS等數(shù)字測圖軟件。
(四)師資力量
師資力量是科學(xué)規(guī)范的教學(xué)過程的首要保證,高素質(zhì)的教師隊(duì)伍不僅要求教師要有較高的專業(yè)知識(shí)、良好的個(gè)人品質(zhì),而且整個(gè)隊(duì)伍的專業(yè)結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)術(shù)結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)、學(xué)緣結(jié)構(gòu)等方面必須保持合理。根據(jù)2010年底各高校反饋數(shù)據(jù),6所高校GIS本科專業(yè)師資力量,博士學(xué)歷42人,碩士學(xué)歷55人,本科學(xué)歷3人;助教9人,講師56人,副教授24人,教授11人,學(xué)術(shù)帶頭人6人,集中于碩士學(xué)歷,講師職稱。教師人數(shù)滁州學(xué)院最多,安徽理工大學(xué)次之,安徽建筑大學(xué)和安徽科技學(xué)院最少。專業(yè)結(jié)構(gòu)對比分析,合肥工業(yè)大學(xué)偏GIS,安徽師范大學(xué)和滁州學(xué)院偏地理,安徽理工大學(xué)和安徽科技學(xué)院偏測繪。從教師年齡結(jié)構(gòu)來看,各高校35歲及以下青年教師比例較大。
三、安徽省GIS產(chǎn)業(yè)人才需求
安徽省GIS產(chǎn)業(yè)應(yīng)用范圍從最初的土地規(guī)劃、資源管理、水利防汛擴(kuò)展到了幾乎所有與空間信息相關(guān)的各行業(yè),根據(jù)ESRI中國(北京)有限公司2009年不完全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,其公司ARCGIS產(chǎn)品2005年-2009年在安徽的銷售量分別是2004年的3.9倍、5.7倍、14.7倍、19.3倍和22.4倍。ARCGIS作為全球使用量最大的GIS平臺(tái)產(chǎn)品,其在安徽省的銷售增長比例,客觀地反映出安徽省地理信息系統(tǒng)應(yīng)用快速增長的態(tài)勢。GIS多元化應(yīng)用、快速發(fā)展的局面使得我省對GIS專業(yè)人才的需求也呈現(xiàn)出多層次的趨勢,因此,有必要對我省GIS人才需求進(jìn)行探討,以利于各高校完善學(xué)科建設(shè),優(yōu)化人才培養(yǎng)模式,培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)多層次需求的GIS相關(guān)專業(yè)人才。
(一)事業(yè)單位公開招考及高校人才引進(jìn)
省直事業(yè)單位對GIS專業(yè)人才的需求主要集中于遙感與地理信息系統(tǒng)、與GIS相關(guān)的測繪工程及計(jì)算機(jī)等專業(yè),學(xué)歷層次以本科及以上學(xué)歷為主,近兩年人才需求量加大。與省直單位相比,各地市對測繪工程、攝影測量與遙感等GIS相關(guān)專業(yè)人才的需求集中于傳統(tǒng)的國土、城建、測繪管理、規(guī)劃、水利等行業(yè),學(xué)歷層次均要求在本科或碩士,除個(gè)別崗位注明適合男性外,其他崗位無性別要求。
目前我省很多高等院校現(xiàn)有GIS專業(yè)教師中部分是從其他學(xué)科通過短期培訓(xùn)或自學(xué)方式轉(zhuǎn)入本專業(yè)的,可能存在研究、開發(fā)和應(yīng)用的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少的情況,需要加大專業(yè)培訓(xùn)力度和人才引進(jìn)來提高學(xué)校的整體GIS教學(xué)水平和大型科研項(xiàng)目實(shí)施能力,這對提高學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)至關(guān)重要。根據(jù)各高校反饋信息,目前我省各高校均有GIS專業(yè)人才引進(jìn)計(jì)劃,主要集中于遙感、GIS軟件設(shè)計(jì)、GIS系統(tǒng)開發(fā)等研究方向。
(二)企業(yè)人才需求
近年來,安徽省一批軟件企業(yè)紛紛涉足GIS領(lǐng)域,對GIS人才的需求也大量增加。各企業(yè)通過專業(yè)人才網(wǎng)站、行業(yè)或單位網(wǎng)站、論壇、人才交流會(huì)等方式招聘,類型包括程序員、資深開發(fā)、測試、技術(shù)支持、數(shù)據(jù)處理、市場、營銷、項(xiàng)目經(jīng)理、高層管理及其他。
本文調(diào)查了相關(guān)企業(yè)122個(gè)招聘崗位,按照類型進(jìn)行分類,并統(tǒng)計(jì)性別傾向、學(xué)歷傾向和注重角度等特點(diǎn)。目前所緊缺的GIS人才工作性質(zhì)為技術(shù)類崗位,程序員(35%)和數(shù)據(jù)處理人員(24%)是目前最緊缺的,資深開發(fā)人員次之,因此技術(shù)研發(fā)類崗位將是未來一段時(shí)間內(nèi)畢業(yè)生需求最多的方向。從性別傾向來看,目前正在招聘的崗位中56%基本不考慮性別差異,但是仍有39%的崗位傾向選擇男性,與傾向女性的5%有較大差距。從學(xué)歷來看,本科生(38%)需求最大,碩士和專科生次之,但是也有相當(dāng)?shù)膷徫徊幌迣W(xué)歷,因?yàn)閺钠髽I(yè)注重的角度中可以看出,未來發(fā)展?jié)摿蛣?dòng)手操作能力,短期內(nèi)盡快上崗是最重要的,而學(xué)生的在校成績、是否學(xué)生干部等不是企業(yè)最關(guān)注的角度。
四、面向需求的GIS人才培養(yǎng)存在的問題
教師隊(duì)伍和課程設(shè)置有進(jìn)一步改進(jìn)的空間。由于近幾年來我省GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快,GIS專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率較好,很多高校紛紛申請開設(shè)GIS專業(yè),但是各校的師資力量和教學(xué)設(shè)備實(shí)際并不能完全滿足教學(xué)要求,部分院校師資力量不足,GIS專業(yè)技術(shù)力量有待提高。
學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力有待進(jìn)一步提高。GIS實(shí)踐性極強(qiáng),需要通過實(shí)踐課程來提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。各高校雖設(shè)置了較豐富的實(shí)踐課體系,但仍然存在著部分畢業(yè)生編程基礎(chǔ)較差,不能滿足社會(huì)需求的情況。
五、對策與建議
根據(jù)社會(huì)需求確定各高校專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),調(diào)整和優(yōu)化人才培養(yǎng)方案。各高校教學(xué)思路、教學(xué)目標(biāo)與課程設(shè)置應(yīng)順應(yīng)社會(huì)需求做出新的調(diào)整,按照社會(huì)各行業(yè)的需求來制定GIS專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)。在保持原有專業(yè)特色的情況下,進(jìn)一步加強(qiáng)復(fù)合型人才的培養(yǎng)。目前,部分高校對GIS專業(yè)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了大幅度的修改,并積極采用工程教育(CDIO)理念和教學(xué)大綱,將會(huì)對GIS專業(yè)人才培養(yǎng)起到積極的作用和深遠(yuǎn)的影響。
加強(qiáng)專業(yè)核心課程師資隊(duì)伍建設(shè)。各高校應(yīng)針對現(xiàn)狀有選擇地引進(jìn)計(jì)算機(jī)、地理、GIS、遙感及測繪等專業(yè)教師,充實(shí)GIS專業(yè)教師隊(duì)伍,提高綜合實(shí)力,鼓勵(lì)優(yōu)秀青年教師進(jìn)行在職教育,提高GIS專業(yè)師資隊(duì)伍的素質(zhì)。注意開展教師梯隊(duì)人才建設(shè),培養(yǎng)學(xué)術(shù)帶頭人,定期開展核心課程教學(xué)觀摩或教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流活動(dòng),逐步提高核心課程授課教師水平。
加強(qiáng)專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的重視程度。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地的建設(shè),培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手解決問題和學(xué)術(shù)創(chuàng)新能力;加強(qiáng)畢業(yè)論文的實(shí)踐性,與學(xué)校的科研項(xiàng)目掛鉤,讓學(xué)生參與解決實(shí)際問題,使能力較強(qiáng)的學(xué)生參與基礎(chǔ)軟件或應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā);充分利用社會(huì)資源為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)踐機(jī)會(huì),安排到相關(guān)3S企業(yè)、生產(chǎn)單位及各級(jí)地理信息中心進(jìn)行掛職鍛煉,提高綜合能力。
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篇7
關(guān)鍵詞:資源環(huán)境科學(xué) 資源環(huán)境信息學(xué) 課程建設(shè)
中圖分類號(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)境分析和評價(jià),為資源開發(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,國內(nèi)各高校資源環(huán)境和環(huán)境工程專業(yè)相繼開設(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家緊缺人才,探索資源環(huán)境信息學(xué)的課程創(chuàng)新,對資源創(chuàng)建環(huán)境科學(xué)專業(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促上馬,開設(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)境問題脫節(jié),與資源環(huán)境問題實(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)專業(yè)都開設(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)容上沿用地信專業(yè)的教學(xué)思路,缺乏與環(huán)境問題的結(jié)合,達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)效果。且各校開設(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,特別在國內(nèi)非重點(diǎn)大學(xué)的資源環(huán)境專業(yè),教師沒有科研支撐,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)境專業(yè)方向的教師承擔(dān),缺乏環(huán)境專業(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)同樣面臨問題,基于測繪學(xué)、勘探學(xué)的傳統(tǒng)專業(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?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題圖,就必須使用到環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、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)以上各類知識(shí),不通過課程將上述內(nèi)容整合,使學(xué)生對所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通,且無法通過實(shí)踐鍛煉,走向社會(huì)以后,面對一些實(shí)際工作會(huì)感到無從下手。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,對學(xué)生進(jìn)行綜合能力培養(yǎng)。再如在資源調(diào)查與評價(jià)中,政府各部門已普遍使用了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)論評價(jià)等各階段的基本過程,形成完整的思路,在未來的工作中,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,是人類社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。當(dāng)人類以己為中心,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)等問題,從而制約人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。資源與環(huán)境是一對矛盾統(tǒng)一體,相輔相成,相生相克,開發(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)專業(yè)和環(huán)境學(xué)專業(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 對資源環(huán)境信息學(xué)的重要性認(rèn)識(shí)不足
國內(nèi)高校的資源環(huán)境科學(xué)或資源環(huán)境工程專業(yè)的教學(xué)體系,一般依托學(xué)校專業(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)評價(jià)”、等幾個(gè)主要方向,而對于“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)專業(yè)的專業(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)開設(shè)了獨(dú)立的資源(環(huán)境)信息學(xué)本科專業(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)展對資源環(huán)境應(yīng)用型人才的要求。從目前的社會(huì)需求來看,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)階段國內(nèi)高校資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)對資源環(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,對于此類課程的意義和培養(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)精品課程無人申報(bào),長此以往,前景堪憂。資源環(huán)境信息學(xué)亟待教育主管部門的重視和扶持,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,特別是對于大量省屬普通本??圃盒#處焸兂3J切挠杏喽Σ蛔?。國內(nèi)大學(xué)尚沒有資源(環(huán)境)信息學(xué)本科專業(yè),自然沒有專業(yè)完全對口的教師。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自學(xué)或進(jìn)修來擔(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著出版,但有的內(nèi)容龐雜,理論性過強(qiáng),有的與資源環(huán)境專業(yè)結(jié)合不緊密,缺乏案例,又無配套素材和數(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)專業(yè)方向培養(yǎng)的人才要具有鮮明的專業(yè)特色,突出專業(yè)優(yōu)勢,才是資源環(huán)境科學(xué)專業(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)來輔助處理復(fù)雜的資源環(huán)境問題具有傳統(tǒng)方法不可替代的優(yōu)勢。
對于普通的資源環(huán)境科學(xué)和資源環(huán)境工程專業(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)專業(yè)的信息服務(wù)人員。
根據(jù)國內(nèi)實(shí)際情況,參考國外比較成熟的經(jīng)驗(yàn),國內(nèi)普通高校的資源環(huán)境信息學(xué)相關(guān)專業(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)境專業(yè)專題電子地圖制作。學(xué)生根據(jù)所學(xué)相關(guān)技術(shù),可以使用各類素材和GIS軟件,完成多種資源和環(huán)境相關(guān)的專題圖,如區(qū)域污染企業(yè)分布圖、土地資源適宜性評價(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)境的評價(jià)管理等工作;(3)掌握GIS平臺(tái)二次開發(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)和借鑒國際國內(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)境專業(yè)實(shí)際情況以及課程建設(shè)現(xiàn)狀,對資源環(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)查與評價(jià)》《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)》《資源(環(huán)境)監(jiān)測》《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》《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,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,有利于解決資源環(huán)境信息教學(xué)資源缺乏和無序使用引發(fā)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛問題。
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)專業(yè)一個(gè)班一門課,發(fā)展到2013年本院及二級(jí)學(xué)院、本專科,4個(gè)專業(yè)10多個(gè)班5~6門課的教學(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)”專業(yè)和“農(nóng)業(yè)資源利用”專業(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),簡單的空間分析及遙感圖像識(shí)別入門;第二層次,中高年級(jí)開設(shè)專業(yè)選修課,如《地理信息系統(tǒng)》《遙感導(dǎo)論》《資源環(huán)境調(diào)查與評價(jià)》,拓展專業(yè)理論知識(shí),強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力,進(jìn)行較多的戶外作業(yè)和機(jī)房實(shí)驗(yàn)。以上課程均打通資源和環(huán)境專業(yè),整體教學(xué)方案一致,由任課老師根據(jù)專業(yè)特點(diǎn),靈活調(diào)整教學(xué)案例,既能保持資源環(huán)境專業(yè)內(nèi)在統(tǒng)一,又能兼顧專業(yè)差別;第三層次,開設(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,撰寫項(xiàng)目計(jì)劃,展開調(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),提供專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)進(jìn)行機(jī)房改造,儀器及軟件資料采購。團(tuán)隊(duì)積極申報(bào)省市各級(jí)科研題目,就近開展科研工作,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,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)展帶來強(qiáng)大動(dòng)力??梢灶A(yù)見,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。
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關(guān)鍵詞:地理教學(xué);應(yīng)用分析;地理;信息技術(shù)
最新出臺(tái)的高中課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出將地理信息技術(shù)應(yīng)用到高中地理教學(xué)中的規(guī)定。對高中地理教學(xué)予以改革,將地理信息技術(shù)應(yīng)用其中,彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方式方法的不足,從而真正提高地理教學(xué)的有效性?;诖?,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)當(dāng)有所作為,組織地理教師積極學(xué)習(xí)課程標(biāo)準(zhǔn)及教育大綱,并且對地理教師展開信息技術(shù)培訓(xùn),促使教師能夠正確認(rèn)識(shí)和掌握地理信息技術(shù),將其科學(xué)合理地應(yīng)用于地理教學(xué)之中,真正提高地理教學(xué)的趣味性、教育性及有效性。
一、地理信息技術(shù)
地理信息技術(shù),簡稱“3S”技術(shù),它包括全球定位系統(tǒng)GPS、遙感技術(shù)RS、地理信息系統(tǒng)GIS,三者既是相互獨(dú)立的,又是相互關(guān)聯(lián)的。具體應(yīng)用3S技術(shù)的過程中,一般GIS負(fù)責(zé)定位,RS負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)或信息的采集,GIS負(fù)責(zé)對所采集的數(shù)據(jù)的分析與處理,這使其能夠在諸多領(lǐng)域之中發(fā)揮作用,如農(nóng)業(yè)、環(huán)保、交通。當(dāng)然,3S技術(shù)之所以能夠有效應(yīng)用,與GPS、RS、GIS三者所具有的特點(diǎn)息息相關(guān)。其中,GPS具有的特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性、全球性及精確性等,這使其在具體應(yīng)用的過程中不會(huì)受到氣候條件的干擾,連續(xù)作業(yè),精準(zhǔn)定位與測量;RS具有的特點(diǎn)是感應(yīng)距離遠(yuǎn)、感測范圍廣等,這使其在具體應(yīng)用的過程中能夠獲取遠(yuǎn)距離的電磁波信息,并對其予以處理,從而滿足人們所需的圖像或信息;GIS具有的特點(diǎn)是信息處理精準(zhǔn)、信息分析到位等,這使其在具體應(yīng)用的過程中能夠靈活地運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來分析和處理信息,為人們提供使用價(jià)值較高的信息。
二、地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中應(yīng)用的意義
1.利于提高教學(xué)質(zhì)量。在高中地理教學(xué)之中有效運(yùn)用地理信息技術(shù),則可以改變傳統(tǒng)“死記硬背”的教學(xué)狀態(tài),將所學(xué)地理知識(shí)立體化的呈現(xiàn)在學(xué)生的面前,加之教師細(xì)致的講解,則可以讓學(xué)生更準(zhǔn)確地理解地理知識(shí),進(jìn)而有效學(xué)習(xí)地理知識(shí),從而提高自身地理知識(shí)水平。從這一方面來說,地理信息技術(shù)應(yīng)用于高中地理教學(xué)之中,利于提高教學(xué)質(zhì)量。2.利于豐富教學(xué)內(nèi)容。將地理信息技術(shù)有效應(yīng)用于高中地理教學(xué)之中,教師還能夠根據(jù)教學(xué)要求及教材合理規(guī)劃教學(xué)方案,注意了解學(xué)生的實(shí)際情況,利用地理信息技術(shù)來定位地理位置,獲取相關(guān)信息,進(jìn)而對地理知識(shí)加以豐富和更新,如此學(xué)生在教學(xué)之中不僅能夠獲得地理知識(shí),還能開拓視野,對地理環(huán)境、地理構(gòu)造、地理現(xiàn)象等予以了解,從而使地理教學(xué)效果更佳。3.利于培養(yǎng)學(xué)生思維能力。地理信息技術(shù)是一門深?yuàn)W的、有趣的技術(shù),將其科學(xué)、合理地應(yīng)用于高中地理教學(xué)之中,能夠通過呈現(xiàn)與教學(xué)相關(guān)的視頻或圖像來激發(fā)學(xué)生的興趣,提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性,在此基礎(chǔ)上,將地理現(xiàn)象或地理構(gòu)造呈現(xiàn)在學(xué)生面前,引導(dǎo)學(xué)生對其予以思考、探索,最終解讀地理現(xiàn)象或地理構(gòu)造,獲得地理知識(shí)、思維能力等,促進(jìn)學(xué)生良好的成長與發(fā)展。
三、地理信息技術(shù)在高中地理新課程教學(xué)中的應(yīng)用
如何將地理信息技術(shù)有效地應(yīng)用于高中地理教學(xué)中,使地理教學(xué)滿足新課程要求呢?筆者參考相關(guān)資料及自身工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié),提出的建議是:1.基于GPS的地理教學(xué)。在地理教學(xué)之中有效利用全球定位系統(tǒng)是非常適合的,因?yàn)榭梢岳萌蚨ㄎ幌到y(tǒng)的相關(guān)原理來模擬教學(xué),將枯燥的地理知識(shí)予以立體化的呈現(xiàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生參與其中,如此也能夠使學(xué)生有效學(xué)習(xí),提高自身地理知識(shí)水平。2.基于RS的地理教學(xué)。將遙感技術(shù)有效地應(yīng)用到地理教學(xué)之中,應(yīng)當(dāng)側(cè)重于將遙感技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢呈現(xiàn)在教學(xué)之中,以便學(xué)生能夠感受到遙感技術(shù)的“神奇之處”,并且利用遙感技術(shù)來獲取與地理知識(shí)相關(guān)的信息,豐富教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)地理知識(shí),提高自身知識(shí)水平。3.基于GIS的地理教學(xué)。在地理教學(xué)中,教師可以有意地將地理信息系統(tǒng)引導(dǎo)到課堂教學(xué)中來,簡化地理知識(shí),讓學(xué)生更容易理解地理知識(shí),從而有效學(xué)習(xí)地理知識(shí)。例如,某教師在組織學(xué)生進(jìn)行氣象方面知識(shí)學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生對教材上出現(xiàn)的景象圖、氣象變化圖等都表示看不懂。此時(shí)教師可以利用地理信息系統(tǒng)將景象圖或氣象變化圖等予以簡化,從而簡化圖形,方便學(xué)生更加有效地學(xué)習(xí)知識(shí)。在科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展的背景下,教育領(lǐng)域也注重對先進(jìn)技術(shù)引用,意在摒棄傳統(tǒng)教學(xué)方式方法,優(yōu)化調(diào)整教育教學(xué)活動(dòng),提高其科學(xué)性、教育性及有效性。本文所展開的地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用研究就充分證明了這一點(diǎn)。在高中地理教學(xué)之中,科學(xué)合理地應(yīng)用全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)及地理信息系統(tǒng),豐富教學(xué)內(nèi)容、營造良好的教學(xué)氛圍,引導(dǎo)學(xué)生參與知識(shí)思考與研究,不僅能夠提高學(xué)生地理知識(shí)水平,還能培養(yǎng)學(xué)生地理學(xué)科興趣、培養(yǎng)學(xué)生思維能力等,促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化、全面化發(fā)展。
作者:鄧瓊冰 單位:江西宜黃縣第一中學(xué)
參考文獻(xiàn):
篇9
【關(guān)鍵詞】課題 校本課程 測量設(shè)計(jì)
【中圖分類號(hào)】G63 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2013)09-0176-01
一、背景說明:
在必修5第一章解三角形的教學(xué)中,常用碰到測量問題,如測河寬,塔高,兩小島之間的距離等,都涉及到如河設(shè)計(jì)的問題。
生活中,有很多高度或者寬度都不容易直接測量的物體,比如樓房、樹、水塔等的高度;河面、樓房等的寬度,直接測量相對比較麻煩,如果我們運(yùn)用數(shù)學(xué)和物理知識(shí),設(shè)計(jì)優(yōu)秀的測量方法,所花的人力、物力等都相對小的多。
又如09年海南高考就涉及到設(shè)計(jì)一個(gè)方案,測量兩山頂M,N間的距離。測量學(xué)和測量設(shè)計(jì)又是大學(xué)土木工程中的重要課程。
二、課題的意義
通過本次活動(dòng)讓學(xué)生知道生活中測量的意義和重要性,了解測繪工作的基本知識(shí)和從事測繪工作具備的初步素質(zhì);鞏固和加深課堂所學(xué)理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力、動(dòng)手能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、刻苦耐勞的工作作風(fēng)和互相協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神;培養(yǎng)一絲不茍的測繪技術(shù)工作態(tài)度、培養(yǎng)吃苦耐勞、團(tuán)結(jié)友愛、集體協(xié)作的精神。通過與自然的密切接觸,培養(yǎng)熱愛自然的情懷,增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。
三、課題介紹
本選題主要是讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)中方程思想在生活中的應(yīng)用,讓學(xué)生體會(huì)抽象的數(shù)學(xué)可以運(yùn)用的具體的生活中;激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情,培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維能力。培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。
四、研究的目標(biāo)與內(nèi)容
第一階段:在課堂上介紹測量學(xué)發(fā)展歷史,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
1.我國古代測量學(xué)的成就“(禹)陸行乘車,水行乘舟,泥行乘橇。山行乘攆,左準(zhǔn)繩,右規(guī)矩,載四行,以開九州,通九道”。 “準(zhǔn)、繩、規(guī)、矩”是古代使用的測量工具。
2.外國古代測量學(xué)的發(fā)展。
3.我國測量工作成就。
4.目前測量學(xué)發(fā)展?fàn)顩r及展望。
(1)全站儀的測量室內(nèi)外一體化。
(2)全球定位系統(tǒng) GPS(Global positioning system)的發(fā)展。
(3)遙感RS(Remote sense)的發(fā)展。
(4)地理信息系統(tǒng)GIS(Geographic information system)的發(fā)展。
(5)3S 技術(shù)的結(jié)合,和數(shù)字地球(digital earth)的概念。
第二階段:在課堂上討論、設(shè)計(jì)方案,動(dòng)員和培訓(xùn)。
目的:通過以下內(nèi)容的研究來達(dá)成這一目標(biāo):
1.復(fù)習(xí)正弦定理、余弦定理。
2.了解解三角形方法。
3.了解生活中物體高度和寬度測量的一般方法。
4.嘗試?yán)谜叶ɡ?、余弦定理提出多種方法去測量生活中物體的高度和寬度。
5.了解測量設(shè)計(jì)的意義。
問題:樓高(只有樓頂能看到)測量你會(huì)設(shè)計(jì)嗎?
方案一: 方案二:
分析:(1)兩種方案的不同之處和優(yōu)缺點(diǎn)。(2)還有其他方法嗎?
進(jìn)一步思考:如何測量兩個(gè)只有頂部可以看到的建筑物尖頂間的距離?
如:為了測量兩山頂M,N間的距離,飛機(jī)沿水平方向在A,B兩點(diǎn)進(jìn)行測量,A,B,M,N在同一個(gè)鉛垂平面內(nèi)(如示意圖),飛機(jī)能夠測量的數(shù)據(jù)有俯角和A,B間的距離。
設(shè)計(jì)一個(gè)方案,包括①指出需要測量的數(shù)據(jù)(用字母表示,并在圖中標(biāo)出);②用文字和公式寫出計(jì)算M,N間的距離的步驟。
第三階段:提出課題,課外分組分工完成設(shè)計(jì)和測量,并上交實(shí)習(xí)報(bào)告。
課題:設(shè)A、B是兩個(gè)底部不可以致到達(dá)的建筑物的尖頂,設(shè)計(jì)測量兩者距離的方案。
五、總結(jié)與反思
1.分析活動(dòng)結(jié)果,深入思考活動(dòng)結(jié)果。
篇10
關(guān)鍵詞:地理科技館;籌建;思考
本校位于淮河下游、洪澤湖南岸,蘇皖邊界,地處暖溫帶與北亞熱帶過渡區(qū),生物多樣性豐富,為高中地理教學(xué)提供了得天獨(dú)厚的條件。學(xué)校近期正思考如何凸顯地理學(xué)科優(yōu)勢,彰顯地理教學(xué)特色,打造省高中地理課程示范區(qū)。在此背景下,籌建校地理科技館迫在眉睫。地理科技館可分室內(nèi)展示區(qū)和室外觀賞區(qū)兩部分。地理室內(nèi)展示區(qū)共包括六部分:巖土與礦物標(biāo)本室、地理教具與地理模型室、地圖室、天文觀測與航天模型室、地理信息技術(shù)室與鄉(xiāng)土地理室。地理室外觀賞區(qū)以校園的植物為主體,以校園周圍的中央公園、迎賓公園、山水廣場等綠地為拓展。校地理展示區(qū)不僅能滿足地理教學(xué)的需要,還是周日下午社團(tuán)活動(dòng)的重要載體。本文就校地理科技館的六個(gè)室內(nèi)展示區(qū)的構(gòu)思與設(shè)計(jì)方案思考如下。
一、巖土與礦物標(biāo)本室
本縣地形地貌復(fù)雜多樣,土壤種類較多,巖石與土壤一部分可在境內(nèi)收集,在丘陵山區(qū)很容易收集到石灰?guī)r、玄武巖、白云巖、頁巖等。由于本縣跨暖溫帶和北亞熱帶,既可以找到溫帶棕壤,也可以尋覓到亞熱帶紅壤。對于本地沒有的常見巖石和礦物可到外地購買。巖土與礦物標(biāo)本室的建成將在學(xué)生學(xué)習(xí)高中地理巖石圈內(nèi)容時(shí)發(fā)揮重要作用。學(xué)生可以親眼鑒賞和觸摸方解石、黑云母、石英巖、大理巖、金剛石、蒙脫石、水晶、瑪瑙、翡翠、磁鐵礦、赤鐵礦、生石膏、黃銅礦、煤炭、珍珠、凹凸棒黏土等。通過對巖石與礦物的近距離觀察,可大大開拓學(xué)生視野,感受地殼物質(zhì)的神秘。
二、地理教具和地理模型室
地理教具和地理模型室應(yīng)盡量展示教學(xué)與考試經(jīng)常涉及到的內(nèi)容,如普通地球儀、立體地形地球儀、經(jīng)緯儀、晨昏儀、三球儀、時(shí)間演示儀、洋流演示儀、流水作用演示裝置、日月食模型、等高線模型、雅丹地貌、丹霞地貌、喀斯特地貌、海底地貌模型、世界與中國地形模型、中國政區(qū)拼接模型、褶皺構(gòu)造模型、六大板塊模型、地球內(nèi)部構(gòu)造模型、大氣環(huán)流演示模型等。地理教具和地理模型在地理教學(xué)中起著舉足輕重的作用,能把抽象難懂的地理原理、現(xiàn)象表現(xiàn)得直觀、形象,易于接受。
三、地圖室
地圖室分大比例尺傳統(tǒng)地圖和電子地圖(百度地圖、google地圖、高德地圖、搜狗地圖、騰訊地圖、北斗衛(wèi)星地圖高清版、衛(wèi)星遙感圖像等)兩類。通過大比例尺傳統(tǒng)地圖,學(xué)生能夠詳實(shí)地找到自己感興趣的內(nèi)容,且視覺效果較好。電子地圖即數(shù)字地圖,輸入地名或旅游景點(diǎn)、山脈、河流、湖泊、島嶼名稱等能迅速將相關(guān)地圖呈現(xiàn)給學(xué)生。學(xué)生使用電子地圖查詢相關(guān)內(nèi)容,不僅檢索速度快,而且可切換至衛(wèi)星地圖和全景模式。地圖是地理學(xué)習(xí)的重要工具之一,用好地圖能將地理事物落實(shí)到地表相應(yīng)的空間里,有利于培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力和提高學(xué)生空間定位的準(zhǔn)確性。
四、天文觀測與航天模型室
天文觀測與航天模型室不僅可為中學(xué)地理中“地球的宇宙環(huán)境”相關(guān)內(nèi)容提供豐富的學(xué)習(xí)資源,而且為關(guān)心中國航天事業(yè)發(fā)展的莘莘學(xué)子提供了眾多的航天器模型,如中國載人航天工程 “神州”系列載人宇宙飛船模型、中國探月工程“嫦娥”系列衛(wèi)星模型和玉兔號(hào)月球車模型及楊利偉、費(fèi)俊龍、聶海勝、翟志剛、劉伯明、景海鵬、劉旺、劉洋、張曉光、王亞平等航天員的資料介紹。通過參觀學(xué)習(xí),不僅使學(xué)生了解中國空間探測的歷程、目標(biāo)和意義,還能普及天文學(xué)知識(shí),提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。觀測天體的重要工具是天文望遠(yuǎn)鏡,學(xué)生可以通過它看到月球表面的環(huán)形山和隕石坑、土星的光環(huán)、北半球中緯度秋季星空等。
五、地理信息技術(shù)室
地理信息技術(shù)是地理科學(xué)與當(dāng)代高新技術(shù)的結(jié)晶。地理信息技術(shù)由四部分構(gòu)成,即遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和數(shù)字地球技術(shù)。為了增強(qiáng)學(xué)生對遙感技術(shù)的感性認(rèn)識(shí),該室將購買大量遙感影像膠片,供學(xué)生分析和解譯。地理信息系統(tǒng)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于測繪、資源管理、環(huán)境保護(hù)、城市管理和商場選址等各領(lǐng)域。學(xué)生可上網(wǎng)查詢本省或本地的公眾地理信息管理系統(tǒng),了解其主要功能和作用,并學(xué)會(huì)基本的操作方法。GPS是由美國國防部研制建立的一種具有全方位、全天候、全時(shí)段、高精度的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),能為全球用戶提供低成本、高精度的三維位置、速度和精確定時(shí)等信息,是衛(wèi)星通信技術(shù)在導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用典范,它極大地提高了地球社會(huì)的信息化水平,有力地推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是繼美國GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略之后的全球第四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是覆蓋中國本土的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng),覆蓋范圍為北緯5°~55°,東經(jīng)70°~140°。數(shù)字地球是用數(shù)字化的方法將地球上的有關(guān)信息裝入電腦中,實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上的流通,并使之最大限度地為人類的生存、可持續(xù)發(fā)展和日常的工作、學(xué)習(xí)、生活、娛樂等提供服務(wù)。
六、鄉(xiāng)土地理室
鄉(xiāng)土地理是地理知識(shí)、原理與學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活的契合點(diǎn),它不僅能讓學(xué)生了解家鄉(xiāng)所在區(qū)域的自然與人文環(huán)境,而且還能激發(fā)學(xué)生地理學(xué)習(xí)的興趣。鄉(xiāng)土地理普及室里主要介紹本區(qū)的位置、氣候、地貌、植被、土壤、水文、人口、行政區(qū)劃、工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸和旅游業(yè)等內(nèi)容,讓學(xué)生通過鄉(xiāng)土地理室的介紹,了解本鄉(xiāng)本土的地理環(huán)境與人文風(fēng)貌:本區(qū)地處北緯32°43'~33°13'、東經(jīng)118°11'~118°54',位于暖溫帶與北亞熱帶過渡區(qū)域,屬季風(fēng)性濕潤氣候。春季氣溫回升快,秋季降溫早,春、秋兩季光照充足,晝夜溫差大,夏季較炎熱(最高氣溫37℃~39℃,持續(xù)不超過5天),冬季較寒冷(最低氣溫-12℃,持續(xù)不超過7天)。光熱資源年內(nèi)分布呈“雙峰”型,境內(nèi)氣候資源分布略有差異。境內(nèi)地勢西南高,東北低,呈階梯狀傾斜,高差懸殊220多米。境內(nèi)有低山丘陵、崗地、河漫灘、沖積平原、河湖圩區(qū)等多種地貌。由于本區(qū)縱跨暖溫帶與北亞熱帶,因而植被種類豐富,類型較為特殊,為溫帶落葉闊葉與亞熱帶常綠闊葉混交林。該溫帶與亞熱帶混交林以天泉湖鎮(zhèn)鐵山寺國家森林公園最為典型,中國種子植物全部15個(gè)分布區(qū)類型中,鐵山寺就占了14個(gè)類型。
校地理科技館的建設(shè)不是一蹴而就的,這是一個(gè)系統(tǒng)工程,它的建成不僅能進(jìn)一步提升學(xué)校硬件水平,還能豐富地理教學(xué)資源,優(yōu)化地理課程結(jié)構(gòu),最終造福莘莘學(xué)子。
參考文獻(xiàn):
[1] 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所.國家地理科學(xué)館建設(shè)項(xiàng)目建議書,2003,11.
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