无人机遥感技术的概念范文

时间:2023-12-07 18:03:57

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无人机遥感技术的概念

篇1

【关键词】无人机技术;测绘测量;应用

1 无人机技术现状

目前,全世界有30多个国家正在进行无人飞行器的研制工作,超过40个国家已经投入使用无人飞行器。有很多国家正在进行无人机行业的建设以及使用推广阶段,而中国在无人机行业取得了重大发展,很多国外高端市场已经开始引进中国的无人机产品。有专家指出,无人机技术已经成为社会的新应用,随着我国无人机技术装备的发展成熟和售后服务的不断进步,我国在经济建设方面可以引进无人机技术。近年来飞速发展起来的低空遥感技术,是一项通过在无人机平台上搭载航空数码相机来进行航空摄影的地理信息数据快速获取技术,自动导航功能运用imu/gps技术,在一千米以内作业方式为低空作业,该技术具有灵活的机动、反映迅速、准确度高和可在云下进行摄影等特点。无人机技术已经成为满足我国重大需求的一项重要技术之一,主要作用方面有我国社会经济发展、应急救灾、数字城市建设、处置突发事件、地质灾害、环境变化监测、矿山监测以及工程设计等。到目前为止,无人机技术在我国得到了飞速的发展和应用,并累积了很多技术资源。

2 无人机技术的概念

无人机测绘测量系统作为现代化测绘测量装备体系的重要组成部分,不仅在测绘测量应急保障服务中起着重要作用,也在国家政府部门的应急救援体系中充当着重要角色。推广应用无人机测绘测量技术,一是能够有效提高测绘测量应急服务保障水平,二是能够有效的增强测绘测量成果,三是能够有效促进数字化城市建设的步伐,四是能够有效的提高社会管理效能。

3 无人机技术在测绘测量方面的优势

3.1 无人机技术监测高效迅速

对于应急事件无人机能够及时对监测区域采取大范围监测,能够迅速生成监测区域的清晰的图像数据。其中单台无人机的周监测量最高可达2100平方公里左右,监测效率得到大幅度的提升。

3.2 无人机遥感监测范围大且具宏观性

针对不同航高无人机能够进行大范围、高空间的监测的同时,还能够对较小面积、地空间进行精准监测。另外,无人机遥感监测可同时采用多架无处理效率高人机、多次监测的方式对上万平方公里的监测区域进行监测作业。经过多光谱分析,可以得到大范围监测区域的各项监测信息,并将传统点信息和得到的信息相结合,得到整个监测区域的信息。监测区域情况可以利用三维仿真模拟技术来进行宏观展示,同时这项技术能为相关部门的决策提供便利。

3.3 具有很高的处理效率

无人机技术的影像分辨率的范围在0.1~0.5米之间,比目前国内外的高分辨卫星影像数据的分辨率都要高,同时,其采集数据速度较快,处理效率也很高。

3.4 具有很强的周期性

无人机技术可以与GIS或遥感应用系统进行集成处理,测绘测量应用也能够很便捷快速的进行搭载,为测绘测量工作的综合性和周期性提供了良好的保障服务。

4 无人机技术在测绘测量中的应用

4.1 低空无人机测绘测量遥感系统的应用

常规航空摄影较为困难地区一般包括起降条件不好、云层位置偏低以及有高山处,在此区域内使用无人机测绘测量加护,能够高效、迅速的得到精确的高得到航空影像,大幅度提升测绘测量的现势性和测绘测量应急保障服务水平的同时,还能高效率的处理获得的高精度影像资料,并在监测城市变化、城市规划、重大工程、国土资源遥感监测、应急救灾、开发在原监测与评估农林、建设新农村、城镇等方面起着重要作用,还能够加快我国的城市建设,提高社会管理水平等。在测绘测量行业推广和发展低空无人机测绘测量遥感系统具有非常重要的意义,能够迫切的解决测绘测量成果的现势性,能够大幅度的提升应急服务保障水平,对于建设数字中国、构建数字城市都有着不可替代的重要作用。低空无人机测绘测量遥感系统有很多方面的优势,例如机动灵活、反应迅速敏捷、精确度高、性能可靠安全、资金花费较少、应用范围大等,因此,国家测绘局应该对此技术进行推广和发展,并大力支持地方测绘队伍在测绘测量过程中应用该技术。另外,研发人员也要积极进行研发工作并做好市场需求调研,在客户需要的基础上进行研发,还要建立健全售后服务机制体系,积极建立技术研发、运行维护、技术培训、售后服务以及技术更新等一条龙式服务,建立完善的低空无人机测绘测量系统的研发和应用网络。

4.2 无人飞艇低空航测系统的应用

此系统能够在低空条件下获得分辨率高、清晰度高的影像资料,很大程度上解决了大比例尺测图的需要。此系统配备自检校的特宽较低空数码相机系统,通过独特设计的检校软件和像片重叠关系纠正机械形变所造成的误差。通过边缘现场来弥补因相机姿态角偏旋所带来的精确度误差的问题。同时,此系统大幅度的减少了成像系统的重量,满足了无人及低空航测的需求。另外,map-at/cs软件提升了整个系统的自动化水平,影像处理能力较高,非常适合低空无人机航测。

4.3 中测系列无人机测绘测量遥感系统

此系统有三种型号:垂直尾、双发和倒桅尾。此系统的特点在于机动性好、适应性好、运行花费小,适合应用于新农村建设测绘和应急测绘等。其中,双发型中测无人机在雪域高原的第一次航测,也是在青藏高原地区无人机测绘测量遥感系统的首次应用。另外,此系统还是国内首次在gps导航控制的基础上实现了定点曝光摄影和自动偏旋修正技术,配备了精度高的几何检校标定的小型数字相机,能够满足大比例尺测图的需要。

作为我国航空遥感技术体系的重要组成成分的低空无人机飞行器航测遥感系统,从设计上看具有良好的系统性,从产品上看具有良好的实用性,从技术上看具有良好的创新性。被广泛应用在建设新农村、建设数字化城市、抗震救灾以及国家的重大工程等方面。

4 结束语

无人机技术在推动测量测绘科技不断创新以及提升测量测绘保障服务能力方面起着重要作用,还能够促进相关部门对所需的地理信息进行及时的掌握,帮助国民经济实现社会信息化,从而促进社会经济的迅速发展。

【参考文献】

[1]刘金亨,吕郁青,张晓博等.无人机遥感在测绘测量中的应用[J].硅谷,2015,(1):134-134,141.

篇2

关键词:航空遥感技术、现状、应用、趋势、成就

中图分类号:TP7文献标识码: A 文章编号:

一、航空遥感的发展现状

一九六零年美国的学者就提出了遥感这一概念,这是一项FQ综合技术,将其定义为以摄影方式或以非摄影方式获得被探测目标的图像或数据的技术,是为了更加全面的描述这种技术和方法,从现实的意义来分析,通常我们把它称为一种远离的目标,通过非直接接触而判定、测量并分析目标性质的技术。一九七二年第一颗地球资源卫生发射升空,一直以来,法国、美国、俄罗斯、日本、印度以及中国等国家陆续发射了对地观测的卫星,并且越来越多。如今,大气窗口的全部都已被卫星遥感的多传感器技术所覆盖,光学遥感包含以下几种:近红外、见光及短波红外区,以探测目标物的反射和散射热红外遥感的波长可从8/an到14Inn,以射率和温度等辐射特征,微波遥感的波长是从1mm到100cm的范围,其中被动微波遥感主要是以目标的散发射率与温度的探测为主,主动微波遥感通过合成孔径雷达探测目标的反向散射特征。微波遥感能够全天时、全天候的对地进行观测,雷达干涉的测量多数采用两付天线同步成像,或者是一付天线需要隔一段时间之后重复成像,利用同名像点的相位差对地面目标的三维坐标进行测定,精度可以达到5In~10In,差分干涉测量定相对位移量的精度更高,在自动获取数字高程模型的精度上得到很大的提高。航空航天遥感对地定位不依赖地面的控制,也就是对影像目标的实地位置能够确定,过去的一个世纪中取得的重大成果中就包括从空中和太空观测地球获取影像,体出了多平台多传感器航空航天遥感数据获取技术趋向于三高。多平台多传感器航空航天遥感数据获取技术有着非常快速的发展,并趋向于高空间分辨率、高光谱分辨率及高时向分辨率。在二零零一年卫星遥感的空间分辨率有了快速的提高,而时间分辨率的提高则是由于小卫星技术的快速发展,传感器与小卫星星座的大角度倾斜可以以1d~3d的周期获得感兴趣地区的遥感影像。

因为具有全天候全天时的特征,以及应用INSAR和东一INSAR进行高精度三维地形及其变化测定的可能性,因此,全世界各国家都在普遍关心的就是SAR雷达卫星。在机载和星载SAR传感器以及应用研究方面我们国家还处于形成体系的阶段,如今,我们国家将把遥感数据获取的方法全面推进,从而形成自主的高分辨率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。

二、航空遥感技术的应用

从遥感科学的本质来分析,就是通过对地球表层的遥感,如岩石圈、大气圈、水圈以及生物圈都属于地球表层。根据遥感仪器所选用的波谱性质遥感技术可以分为以下几种,声纳遥感技术、电磁波遥感技术、物理场遥感技术等。电磁波遥感技术是利用各种物体或物质反射出不同的特性的电磁波而进行遥感。包括见光、微波及红外等遥感技术。按照感测目标的能源作用可以分为以下两种技术,包括:被动式遥感技术、主动式遥感技术。如果按照记录信息的表现形式来分的话,可以分为图像方式以及非图像方式,若按遥感器使用的平台来分,可以分为航空遥感技术、航天遥感技术、地面遥感技术等三种技术。从遥感的应用领域来分的话,可以分为环境遥感技术、地球资源遥感技术、海洋遥感技术以及气象遥感技术等。遥感应用具体包括:土地资源调查、陆地水资源调查、植被资源调查、城市遥感调查、地质调查、海洋资源调查、环境资源调查以及考古调查与规划管理等。

三、我国航空遥感技术的发展趋势

科学技术在不断的进步,光谱信息逐渐趋向成像化,雷达成像向多极化发展,光学探测多向化,地学分析也越来越智能化,环境研究也向动态化发展,资源研究方面也趋于定量化,这对遥感技术的实时性有很大的提高,并且对遥感技术的运行性也起到很大的提高作用,使它向多频率、多尺度、全天候的方向发展,与此同时,还要向高效快速以及高精度的目标发展下去。其一、随着高性能新型传感器研制开发水平的不断提高,以及环境资源遥感对高精度遥感数据的要求越来越高,高光谱分辨率以及高空间已经成为卫星遥感影像获取技术的未来发展方向。遥感传感器的改进与突破重点体现在像光谱仪和雷达上,高分辨率的遥感资料对地质勘测以及海洋陆地的生物资源调查都有非常显著的效果。其二、全天候全天时获取影像并穿透地物是雷达遥感具有的能力,并且在对地观测领域有很大的优势。无论是干涉雷达技术,还是被动微波合成孔径成像技术,还是三维成维技术及植物穿透性宽波段雷达技术都在发挥着越来越重要的作用,并且也是实现全天候对地观测的非常主要的技术,使环境资源的动态监测能力得到很大的提高。其三、不断开发陆地表面温度及发射率的分离技术,并使其得以完善,对陆地表面的能量交换进行定量估算并进行监测,除此之外,还要对平衡过程进行监测,这会在全球气候变化的研究中起到更大的作用。其四、由航空、航天与地面观测台站网络等组成的并且以地球作为研究对象的综合对地观测数据获取系统,不但具有提供定性、定位、定量的能力,而且还具有提供全天候、全空间及全时域的数据能力,为资源开发、地学研究、环境保护及区域经济的持续发展提供科学数据,同时提供信息服务。

四、我国在航天遥感技术方面已取得的巨大成就

在对地观测系统中一项重要的组成部分就是航空遥感,无论是在灾害应急响应监测方面,还是在高精度地表测量中以及矿产资源探测等领域都发挥着非常重要的作用。有了863计划等国家科技计划的支持,我们国家一直坚持自主创造并不断创新,在无人机遥感、高精度轻小型航空遥感、高效能航空SAR遥感等领域都自主研发了红外、可见光、激光、合成孔径雷达等航空遥感传感器,技术非常先进并且实用性很强,把国外的技术垄断与技术壁垒彻底打破了,研发出一系列的软件及硬件产品,并且是适合我们国家国情的产品,形成独具特色的全国航空遥感网,应用领域包括地矿、测绘、环保、农业、水利、减灾、交通、军事以及一些重大的工程建设,并且发挥出了非常重要的作用。如今,我们国家的遥感技术在国际中处于领导者的地位。

由高精度小型化POS、高精度轻型组合宽角数字相机、稳定平台、轻小型机载LIDAR、超轻型飞机(或无人机)和相应软件组成了高精度轻小型航空遥感系统。此系统与国外一些同类的产品相比,具有以下优点:重量轻、体积水、成本低、功能全并且操作起来非常方便,更重要的是拥有自主知识产权,主要应用于大比例尺测绘、高分辨率对地观测、数字城市建设以及重大自然灾害应急响应等方面,不但可以节省大量的人力、物力以及财力,而且对于遥感工作效率及效益有很大的提高。

高效能航空SAR遥感应用系统不但突破了系统总体与系统集成、X波段干涉SAR、P波段极化SAR技术,而且还突破了地形测图处理技术,技术指标要满足测图精度的要求,这样才能有利于技术流程及标准的形成,把国外技术的封锁彻底打破了,使国内的空白得到了填补,使我国成为世界上第三个拥有先进航空SAR遥感系统的国家。

参考文献:

[1]马蔼乃.遥感概论.北京:科学出版社,1984

[2]浦瑞良,宫鹏.高光谱遥感及其应用.北京:高等教育出版社,2OO0

篇3

关键词:信息技术;林业;发展;影响

中图分类号:G641文献标识码:A文章编号:1003-2851(2009)10-0186-01

进入21世纪之后, 林业经营模式发生了根本性的变化,从过去单一、粗放的经营管理向精准、系统的模式转变,因此提出了“精准林业”的概念,即指尽可能的应用现代高新技术对有关林业生产、经营管理、战略决策过程中的自然、经济和社会信息进行收集、存贮、传递、处理、分析和利用,建立包括林业数据库、森林资源管理信息系统、森林资源核算信息系统、地理信息系统、决策支持系统、专家系统、模拟模型系统、计算机网络、遥感系统、全球定位系统和远程通讯等一体化、智能化、数字化的现代林业技术体系,而这一切都必须依赖于信息技术[1]。

一、信息技术的发展

信息技术是一门多学科交叉综合的技术,计算机技术、通信技术和多媒体技术、网络技术互相渗透、互相作用、互相融合,将形成以智能多媒体信息服务为特征的时空大规模信息网,是以电子计算机和现代通信为主要手段实现信息的获取、加工、传递和利用等功能的技术总和。信息技术的发展经历了五个阶段:

第一阶段是后巴别塔时代。语言成为人类进行思想交流和信息传播不可缺少的工具。

第二阶段是铁器时代,约公元前14世纪。文字的出现和使用,使人类对信息的保存和传播取得重大突破,较大地超越了时间和地域的局限。

第三阶段是第六世纪中国隋代开始有刻板印刷,至15世纪才进入臻于完善的近代印刷术。印刷术的发明和使用,使书籍、报刊成为重要的信息储存和传播的媒体。

第四阶段是19世纪。电话、广播、电视的使用,使人类进入利用电磁波传播信息的时代。

第五阶段是以1946年电子计算机的问世为标志。计算机与互连网的使用,即网际网络的出现。

二、林业信息技术的发展

林业信息化并不是一个新概念, 欧洲、北美、东南亚等林业大国很早就开始了林业的信息化管理, 20 世纪50 年代是航空遥感技术应用; 60 年代是中型计算机的应用试验, 发达国家60 年代初提出了信息化的概念, 信息化开始进入各个领域, 并逐步实现了系统化、深入化、集成化、网络化、智能化和虚拟化。随着DBMS 的发展和完善, 以属性数据管理为主的森林资源管理系统盛行一时, 这类系统采用数据库技术进行组织、存储、处理和分析, 提高了数据处理的质量和速度, 推动了森林经营管理水平的提高。同时也不难发现, 这种单纯分析属性数据的方法, 缺乏对资源空间分布特征的综合分析, 因此利用它形成的决策信息, 有明显的局限性。到90年代, 林业信息化有了全面的扩展,形成了以3S技术为支撑,采用RS监测与地面调查技术相结合的双重分层抽样遥感监测体系。进入21 世纪, “数字林业”建设进展顺利, 林业信息系统已覆盖全国。

三、信息技术对林业的影响

根据林业政务信息化“十一五”工作的核心内容,林业政务信息化建设围绕国家“三网一库”建设的要求, 利用网络技术搭建了技术先进、运行稳定、功能相对齐全的网络平台, 建设了国家林业局门户网站、办公业务网、办公业务资源网和各类管理信息系统及专业数据库。提出了林业信息库建设方案,实现人员、树种和野生动植物数据收集、存贮、传递、处理、分析、利用、,基本完成了无纸化办公。林业经营由粗放转入精准。各级林业部门在二类调查中利用遥感、航片、卫片、无人机、地面近景摄影、三维激光扫描、电子角规、GPS定位等技术进行数据的精确获取,通过GIS进行属性数据和空间数据的管理,完成森林资源档案管理和林业专题图的制作;在森林火灾的预测预防上通过GIS的空间分析功能,实现火点位置查询和林火蔓延模拟,并计算最佳扑火路线和扑火时间,科学合理的制定扑救方案;在造林地块和造林方式上利用GIS将坡度图、坡向图、土壤图、高程分带图和森林区划图进行叠加作为立地分析的复合因子图,进行适地适树的分析,使林业由粗放经营转入精准经营。

四、存在的问题和解决对策

林业信息基础设施和信息系统投资巨大,但目前林业信息化开发、应用不够,造成资源的极大浪费。如遥感、地理信息系统、全球定位系统、专家系统、决策支持系统、森林资源核算系统在森林资源管理中的应用才起步,目前只限于利用计算机进行林业数据采集、处理、属性数据管理及各类专题图制作等研究,对于进行空间数据分析和从这些数据中进行挖掘,宏观快速提供森林资源信息,优化森林资源管理上没有形成规模。因此应该对这些信息资源进行整合,合理建设适合我国林业持续、快速、健康发展的网络体系,实现资源充分共享。另外林业信息化对人才的要求很高,不但要有专门的计算机技术、网络技术、RS技术、GIS技术,还要对林业知识有所掌握。因此应该加大林业高等教育和高职教育,培养更多的林业高新技术人才。

参考文献

[1] 冯仲科,赵春江,聂玉藻等.精准林业[J].北京:中国林业出版社,2002,(6).

[2] 闫利颖.现代信息技术的发展和趋势.维普资讯 省略

篇4

关键词:普通植物病理学;教学改革;教学内容

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)12-0090-03

《普通植物病理学》是中国农业大学农学与生物技术学院本科生的专业基础课,要求学生掌握植物病理学的基础理论和基本知识。根据本科生所选专业不同,教学内容有所侧重。笔者长期从事农学专业本科生《普通植物病理学》的教学工作,课程教学以普通植物病理学基础知识为核心,并适当结合农学专业学生的实际情况,对主要作物的重要病害进行讲授,内容分为总论和各论两部分。总论部分主要讲授植物病害基本概念、基本理论,包括植物病理学的发展历史、植物病害的概念、植物病害症状学、病原学、诊断学、流行学和防治学等。各论部分主要按照作物种类对主要植物病害进行讲解,包括水稻病害、小麦病害、棉花病害、杂粮作物病害、果树病害、蔬菜病害等。

《普通植物病理学》是一门综合性较大、基础性较强、知识面广泛、实践性较强的课程。随着社会经济的迅速发展、科技水平的迅猛提高、各种先进技术和方法的广泛应用,新知识、新概念、新观点、新技术和新方法等不断涌现,植物病理学新的研究成果不断出现,学科得到迅速发展,《普通植物病理学》的理论不断得到丰富,内容日益更新。经济社会的发展和科技的进步对人才的需求亦提出了新要求。为适应形势需要,我校将本科人才培养定位为“宽口径、厚基础、重创新、强实践、国际化”。因此,在教学过程中,笔者必须与时俱进,根据学科发展和现代社会对大学生素质的需求,在制定的教学大纲的基础上,及时更新教学内容,将新知识、新概念、新观点、新技术和新方法充实到教学内容中,为学生提供符合时代需要的课程体系和教学内容。

笔者通过参考最新教材,收集相关文献资料,了解学科进展,不断跟踪最新相关研究成果,将植物病理学新知识、新概念、新观点、新技术和新方法等融入到《普通植物病理学》教学体系,实现教学内容的更新,并提供相关内容的参考文献,供学生深入学习和阅读。

一、植物病原分类系统的更新

植物病原种类多,分类系统复杂。随着人们认识水平的提高,植物病原分类系统不断变化。例如,之前我国在《普通植物病理学》的教学中大多采用Ainsworth的真菌分类系统,将真菌归属于真菌界,下分黏菌门和真菌门两个门,真菌门再分成鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门共5个亚门,但是《Dictionary of the Fungi》第9版将分子生物学研究的最新成果应用到真菌分类上,将原来的真菌划归三个不同的生物界,即原生动物界、藻物界(假菌界或管毛生物界)和菌物界,并且这一分类系统逐渐被认同,在最新出版的《普通植物病理学》教材中均采用了这一分类系统。同样地,随着学科发展和技术进步,植物病原细菌和植物病原病毒的分类系统也都有了较大的变化,并且不断有新的属、种报道。所以,应该对教学内容中的植物病原分类系统进行及时更新。韦继光等[1]认为普通植物病理学教学内容应该紧跟学科发展步伐,从病原学方面,介绍了植物病原菌物、植物病原细菌和植物病原病毒的分类变化等。笔者在教学过程中,亦将植物病原菌物、植物病原细菌和植物病原病毒分类变化和最新进展补充到教学内容中,使得学生能够及时了解植物病原生物分类系统的变化,紧跟学科发展步伐。

二、吸纳最新的学科研究成果,丰富植物病理学基础知识和理论

技术的进步和学科的发展,使得植物病理学新的研究成果不断出现,这其中有对某些知识的重新认识,有对某些知识的扩展,有对技术手段和方法的更新等。例如,近几年小麦条锈病菌转主寄生现象的研究新成果彻底改变了人们的认识,认识到小麦条锈病的转主寄主有小檗[2,3]和十大功劳[4],小麦条锈病菌整个生活史中转主寄生现象不容忽视,其生活史过程中产生性孢子、锈孢子、夏孢子、冬孢子和担孢子5种孢子类型,并且转主寄主小檗在我国分布广,种类多,这方面的最新研究使得人们对于小麦条锈病菌的变异和小麦条锈病的病害循环等有了重新认识。2004年,Sesma和Osbourn[5]在Nature杂志上发表文章介绍了他们的研究结果。该研究发现,稻瘟病菌可用侵染叶表不同的方式侵染水稻根部,形成根部病原菌所特有的侵染钉,并且侵染维管束组织,导致系统侵染,这一发现使人们认识到真菌可以改变侵染策略,改变其生态位,促进了植物病害流行学的发展。近年来,寄主植物与病原生物互作研究得到了长足发展,在讲授这部分内容时,补充了寄主植物与病原生物的识别机制,包括病原生物关联分子模式(pathogen-associated molecular pattern,PAMP)、病原生物效应分子识别等。在讲授植物抗病性时,重点补充了植物抗病性的分子机制,包括植物抗病防卫基本信号通路、基因沉默、活性氧迸发等。我国对植物检疫对象名单进行了重新制定,植物检疫对象发生了很大变化。2007年5月29日我国农业部《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》,1992年7月25日由农业部的《中华人民共和国进境植物检疫危险性病、虫、杂草名录》同时废止。2009年我国农业部新的《全国农业植物检疫性有害生物名单》和《应施检疫的植物及植物产品名单》,该次的全国农业检疫性有害生物名单与2006年的相比,总数量由43种下降到29种,减少了14种,其中撤消了15种,新增1种,更改2种。在讲授植物检疫部分时,及时补充了有害生物风险分析的理论知识,更新了植物检疫对象名单。由于分子生物学技术和信息技术的发展,植物病原鉴定技术、病害诊断技术有了很大的进步,在教学过程中补充了基于分子生物学技术的病原鉴定方法和基于信息技术的植物病害诊断方法。同时,将基于分子生物学技术和遥感技术的病害监测方法以及基于新媒体技术的病害测报新技术和新方法纳入到《普通植物病理学》的教学内容中。在讲授植物病害发生原因分析和病害流行时,补充了气候变化对植物病害发生流行的影响。在讲授植物病害防治技术和方法时,补充介绍了利用生物多样性控制植物病害、无人机喷药防治病害等内容。对讲授的植物病害种类进行适当调整,增加新的重要性植物病害种类,按照植物病害的发生与危害性、病害症状、病原特征、发生流行规律、预测预报、防治等系统地进行知识组织。

三、植物病害防治理念的更新

随着社会发展和科技进步以及人们对农业安全生产的关注,并且随着气候变化、农业产业结构调整、种植制度和栽培方式的改变等,一些新的病害成为农业生产中的重要病害,植物病害防治理念不断地发生着变化。人们从过去的吃饱需求,过渡到现在的吃好需求,从追求农产品的产量,过渡到不但追求产量,更关注质量,这就要求农业生产过程中植物病害防治必须适应这些需求的变化。我国的植保方针是“预防为主,综合防治”,一般在《普通植物病理学》的教学中主要介绍有害生物综合治理(integrated pest management,IPM)和有害生物可持续治理,近年来,国际上提出了有害生物生态治理(ecologically based pest management,EBPM)的理念,我国提出了“公共植保、绿色植保”的理念,以构建我国新型植物保护体系。这些新的理念的提出受到广泛重视,特别是我国在有害生物治理方面,主推“公共植保、绿色植保”的理念,所以,根据形势发展,需要在《普通植物病理学》教学中更新植物病害防治理念。2012年10月25日,我国农业部余欣荣副部长在中国植物保护成立50周年庆祝大会暨全国农作物重大病虫科学防控高层论坛上发表讲话,要求全面树立“科学植保、公共植保、绿色植保”现代植保理念,进一步推进了有害生物治理的理念的发展。在教学中,结合社会关注的生物安全问题,补充了植物病害管理对生物安全产生的积极或消极作用[6],启发学生对相关问题进行思考。

四、教学幻灯片的更新和补充

根据更新的教学内容,笔者对教学幻灯片进行了更新和补充。通过网络收集和自己拍摄植物病害症状和病原数码图片,更新和补充了大量病原和病害图片,使其能更加清晰地反映病害的各种症状和病原的形态特征,更好地反映教学内容。对一些研究热点和研究前沿问题,提供了参考文献,供学生进行阅读和更好地了解教学内容。并且,加强了多媒体教学手段利用,制作或收集了一些动画和视频,用于反映病原释放过程、病原侵入过程、病原传播过程和病害发生过程等。教学过程中,通过播放动画、视频等,增强了教学直观性,更加形象地表达了相关教学内容,并收到较好的教学效果。笔者经过近两年的努力,制作成了一套形式更加新颖、内容更加丰富、图像更加清晰的幻灯片。

任课教师应根据学科发展动向和前沿,了解学科最新研究问题和热点,特别是对于一些理论性或改变过去认识的研究进行了解,及时更新教学内容。然而,每年都有大量的植物病理学方面的文献发表,同时也有大量与植物病理学有关的文件、规范、法规等,信息量非常多,从中选择具有重要意义的文献资料困难很大,要较好地完成《普通植物病理学》教学内容的更新,做好关于植物病理学学科新进展的文献资料的甄别和筛选尤为重要。由于任课教师有自己的研究方向和重点,很难全面了解整个学科的发展动态。因此,加强多个高校有关任课教师的教学工作交流,对于促进教学将具有重要意义。

与更新教学内容相配合,笔者也进行了教学方法的改革。笔者在教学过程中,综合利用启发式、讨论式、参与式等多种形式的教学方法,注重传统知识和科学前沿知识相结合,注重基础知识和实际应用相结合,充分调动学生的积极性,提高学生的学习兴趣,克服由于课堂学生多、学生缺乏兴趣造成的教学效果较低的现象[7]。詹刚明等[8]在教学中注意了语言技巧的应用,笔者也注意了同样的问题,并在教学中加以实施,活跃了课堂气氛,加深了学生对知识点的印象和认识。同时,笔者对课程考核方式进行了改革,将考核方式改为平时作业、课程论文、期末考试(各占总成绩的20%、20%、60%)相结合的考核方式,可在整个教学过程中进行考核和考察学生对知识的掌握情况,避免了学生期末考试临时突击、片面追成期末考试成绩的弊端。另外,笔者根据更新后的教学内容,设计构建了《普通植物病理学》考试系统,实现了试卷自动生成和计算机辅助阅卷。为加深学生对课堂讲授的《普通植物病理学》理论知识的学习,同步开设了《普通植物病理学实验》课程,使学生通过实验操作和实际观察,达到了理论联系实际、学以致用的目的,取得了良好的教学效果。

参考文献:

[1]韦继光,袁高庆,赖传雅,等.普通植物病理学的教学内容需紧跟学科发展步伐[J].广西农业生物科学,2007,26(增刊):188-190.

[2]Yue J.,Szabo L. J.,Carson M.Century-old mystery of Puccinia striiformis life history solved with the identification of Berberis as an alternate host[J]. Phytopathology,2010,100(5):432-435.

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