遥感科学与技术培养方案范文

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关键词：遥感图像处理 课程体系 模块化 教学实践

中图分类号：G421 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0185-02

遥感作为一种高效的探测、获取、分析和处理空间信息的先进技术手段，已广泛应用于各个领域。高等院校是我国遥感专业人才培养的主战场，它提供了一个综合性高、专业性强的平台[1]。在该平台上，可以针对社会的应用需求，塑造学生不同的个体特征，培养出适于不同岗位的研究型、应用型人才。因而，构建旨在培养学生综合素养，并突出其个体特征的课程体系具有举足轻重的作用。特色鲜明的体系可以在提升学生的综合素养的同时，也能够突出学生个体，因而可以更好地满足我国遥感专业人才培养的需求。

现阶段我国为遥感专业人才培养设置的本科专业主要有摄影测量与遥感、遥感科学与技术、地理信息科学等，在这些专业的培养方案中，《遥感导论》和《遥感图像处理》在多数高等院校中都有开设，并为专业核心课程之一，有的高等院校还开设了《数字图像处理》。《遥感导论》和《数字图像处理》两门课程可以视为《遥感图像处理》的前期基础课，因而在课程学期安排上应该提前。

《遥感图像处理》以地理学、测绘学、数理统计、计算机技术等为背景，在学习了遥感技术、图像处理技术的原理和理论基础上，着重介绍遥感信息处理的原理、过程与方法，并掌握遥感图像处理技术的发展动态与实际应用。由于《遥感图像处理》是多学科的交叉，与很多专业都有很密切的联系，而且发展速度较快，在遥感图像处理的教学中，一方面要求不同对象的学生掌握、理解或了解图像处理技术的基本原理；另一方面，还要求不同对象的学生理解或了解遥感图像的成像机理、处理技术和流程等。同时，图像处理技术和遥感技术具有技术更新快的特点，因而还需要学生掌握现阶段的状态以及最新发展情况。除了教学内容和教学方法外，实验教学也是《遥感图像处理》课程的重要的环节，传统的课程教学大都偏重于理论，一些已有的实验也主要是针对特定图像处理的一些应用，缺乏图像处理技术应用与遥感图像特征无缝结合和系统组织。

总的来说，目前的《遥感图像处理》课程体系主要存在以下几个方面的问题[2]：（1）传统的课程体系多注重经典理论，轻实验和实践[3]。除了应该重视理论教学外，有效地利用实践教学环节，有利于学生理解和掌握该课程内容，取得事半功倍的教学效果；（2）传统课程体系脱胎于数字图像处理，和遥感处理关键技术之间存在断裂面，遥感处理知识体系不够完善。

本文以我国高等师范院校开设的遥感科学与技术、地理信息科学专业为例，针对《遥感图像处理》课程的教学目标，提出了适合高等师范院校本专业领域学生的课程体系的构建方案，并就其实践教学的效果和课程体系特色进行介绍。

1 课程体系的建立

内容的模块化设计是目前课程体系建设的主要方案，在很多高等院校的专业教学中得到了较好地应用[4]。为适于高等师范院校开设的遥感科学与技术、地理信息科学专业教学需求，通过近10年左右的实践教学，我们将《遥感图像处理》的课程体系结构分为7个模块，如图1所示。

（1）图像基础模块：这一部分主要介绍遥感数字图像的基础知识，主要包括遥感数字图像、遥感数字图像的计算机存储、遥感数字图像的计算机视图与表达等内容，让学生了解遥感数字图像的基本概念和特点，并从计算机存储和显示的角度，定性了解数字遥感图像，引导学生建立遥感图像处理研究和实践的兴趣。

（2）定量遥感处理模块：遥感定量化是当前技术发展的重要方向之一，其分析和处理过程涉及到物理、大气等学科；本科生由于前期所开课程较少，感觉定量遥感处理的难度较大，因而我们主张在本科阶段掌握定量遥感的基础理论和图像处理，深层次处理设置在后续的研究生课程开设。

该模块的主要内容涵盖辐射定标、大气校正、热红外地面温度反演等，以Landsat TM图像为例，了解遥感图像的辐射校正和定量反演的技术方法：辐射定标结合Landsat TM的0级、1级产品，介绍遥感图像数字值（digital number，DN）转换为光谱辐射亮度的方法；大气校正主要讲述基于辐射传输方程的校正方法，结合6S和MOTRAN辐射传输软件包，完成遥感图像的大气校正；热红外图像地表温度反演以Landsat TM6为例，介绍单波段热红外图像的地表温度反演方法和技术流程。

（3）几何遥感处理模块：该模块针对遥感成像的纯中心投影、多中心投影、侧视雷达等不同构像方式，解释它们的几何纠正方法和技术流程；对于多项式纠正方法重点介绍，强度多项式的构建、地面控制点的选择、最小二乘法拟合等相关内容。

（4）数字图像增强模块：数字图像增强模块按照彩色增强、辐射增强、空间域增强、频率域增强、多光谱增强等顺序进行讲解。在这一部分，我们遵循系统深入的原则，基于遥感数字图像处理的实例，帮助学生系统复结并领会各种理论方法之间的逻辑顺序与本质。由于图像处理具有理论性和可视化强的特点，在这个部分教学中，我们希望加强学生对前置基础课程（如《遥感导论》和《数字图像处理》）所学基本理论和方法的深入理解，使其充分认识遥感机理理论知识在遥感图像增强应用中的指导意义，并体会理论本身的魅力。

（5）遥感图像融合模块：该模块从遥感图像融合的目的出发，介绍图像融合的主要方法和技术流程、图像融合结果的性能评估等；联系数字图像增强模块的多光谱增强子模块，以HIS变换、主成份分析、傅里叶变换和小波变换等为基础，阐述遥感图像融合的主要技术方法，并对其方法的缺点进行分析，提出改进的遥感图像融合方案。

（6）遥感图像分类模块：该模块主要包括计算机分类的基本原理、非监督分类、监督分类、计算机分类的新方法、分类结果后处理、精度评估等内容。在这一部分教学中，我们充分发挥图像处理应用性强的特点，选择最小距离法、ISODATA、最大似然分类法等，重点讲述其基础理论和技术方法，激发学生学习兴趣。

（7）变化检测模块：该模块是对前面所学模块的综合运用，向学生展示《遥感图像处理》立体而丰富的专业内容。在介绍遥感图像变化检测意义和技术流程的基础上，重点论述变化检测的分类后比较法和直接比较法；将变化向量分析法（CVA）作为典型算法进行讲述，通过土地覆被变化检测的应用实例，综合遥感图像辐射校正、几何纠正等知识，重点论述变化强度和变化方向的确定方法，并利用图像处理实践提升学生的研究性思维，初步培养学生的创新能力。

2 课程教学实践及其特色

2.1 加强实践教学环节，注重动手能力的培养

本课程主要教学目的是使学生了解和掌握遥感信息处理的基本知识、方法、基本技能和发展动态，初步掌握应用遥感信息处理技术分析和解决实际问题的能力。因而，实践教学能力培养是我们课程建设的核心部分。我们在每个模块中设置了多个实践环节，多角度、多目标的提升学生动手操作能力。

通过理论学习、实践处理等环节，增强学生对本课程的理解，并在此基础上使学生进一步掌握遥感图像成像的基本原理、基本理论和这些理论在遥感图像处理中的应用。近10年的教学实践证明，该课程的实践教学环节较好地调动了学生专业学习的积极性，取得了较好的学习效果。

2.2 内容延伸模块化，形成分层次课程体系

我们依据课程教学内容，构建了授课内容的基本框架，按照教学内容分块设置，根据学生学习阶段、课时安排、专业特色延伸等可以灵活变化，因而给授课内容带来了较大的机动性。

在每个教学模块中首先确定知识体系和拓展专题内容，将这些拓展专题分为偏应用型和偏理论型。每个专题中设置基本内容和扩展内容，形成模块化分层次的课程体系。

例如：在数字图像增强模块中，目前的大多数教材中存在直方图均衡化的内容，然而随着图像处理技术的发展和应用的拓展，人们发现在绝大多数遥感图像增强处理中不适合直方图均衡化处理，因此这部分内容可以不讲或让学生自学。图像增强部分的内容非常多，使学生清楚掌握第一节内容介绍的关键词，课程的延伸内容就会更易理解。根据学科特色和学习层次，可以有意识地引入偏应用专题或偏理论专题，更好地满足不同目标、不同层次的学生的需求。

通过遥感图像处理课程教学内容的分块划分，形成了层次化、模块化课程体系，在确保授课内容体系完整情况下，使内容选择更具条理和可操作性，便于培养不同目标导向的学生，更适于我国高等师范院校相关专业的教学设计。

2.3 多目标人才及其创新能力培养

社会对人才可以从不同的角度加以分类，从生产或工作活动的目的来分析，现代社会的人才可分为学术型（理论型）、技术型、工程型和技能型等。多目标人才就是多功能人才，其特点是多才多艺，能够在很多领域大显身手。当今社会的重大特征是学科交叉，知识融合，技术集成。因而，《遥感图像处理》多目标人才培养是培养学生在各个方面都有一定能力，同时在某一个具体的方面要能出类拔萃。

在高等师范院校地理学背景创办遥感科学与技术、地理信息科学等本科专业的情况下，不同层次、不同培养目标导向，可以让学生针对自己的发展方向选择应用型还是研究型，因而该课程体系更加具有灵活度。我们课程体系中设置的定量遥感模块，可以满足学生在应用型《遥感图像处理》课程中学习到研究型知识，丰富和完善学生的有关遥感处理的知识结构，提升学生的创新能力。实践教学证明，我们的本科生经过该模块的学习，也能够独立完成研究方案构思和具体研究路线设计，并在老师的指导下撰写科学论文。

3 结语

卫星遥感、图像处理技术的迅猛发展，其应用领域愈来愈广泛，该领域受到很多学生的垂青，激发了他们的学习热情。目前很多高等院校都开设了《遥感图像处理》这门课程。如何根据各个高等院校的学科特色、学生特点构建适合自己的课程教学体系、安排好授课内容、提高教学方法和教学手段的有效性是很多高等院校主讲教师最关注的，同时对于提高学生学习兴趣、加强实践应用能力以及培养信息技术时代的创新型人才具有重要意义。

笔者结合多年《遥感图像处理》课程的教学经验，设计了一个课程内容模块化、专题内容可延伸、分层次的课程体系，它采用专题框架，在保证授课体系完整性的前提下，授课教师可以依据人才培养目标、专业特色、学时要求引入模块化延伸内容，有机地将课程教学内容联合在一起，形成多层次、多目标的授课内容。实践证明，该课程体系设置达到了我们高等师范院校相关专业的课程教学预期效果，可以为我国其他高等师范院校的相关专业的《遥感图像处理》课程教学提供参考。

参考文献

[1] 邓磊，赵文吉，胡德勇.遥感课程实践教学模式探索与教改实践[J].科技创新导报，2012（7）：136-137.

[2] 赵珊，刘静.数字图像处理课程实践教学的改革与设计[J].中国科技信息，2009（23）：226-227.

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关键词： 高等师范院校 遥感概论 实践教学 教学改革

1.引言

遥感是现代空间信息学的核心技术之一，其作为一种高效能的探测、获取、分析和处理空间信息的先进手段，广泛应用于土地管理、城市建设、林业、环境、农业等各个部门［1］。自20世纪80年代以来，随着遥感技术的发展，我国各高等院校都相继开设了遥感课程［2］。《遥感概论》课程主要介绍了遥感基本理论、方法和应用技术，是我国高等院校地学类本科生的一门专业基础课程。高等学校地理学类教学分委员会2004年工作会议把《遥感概论》和其他六门地理学基础课定为地理学类有关专业必修的核心课程［3］。遥感技术快速发展对遥感概论课程教学提出了更高要求，本文在分析信阳师范学院遥感概论课程教学情况的基础上，结合实际条件及教学目标，对遥感概论实践教学进行了一系列改革探索。

2.高师遥感课程教学现状分析

信阳师范学院城市与环境科学院于2001年开设遥感类课程，并将其列为地理信息系统专业、地理科学专业、资源环境与城乡规划管理专业的一门重要专业基础课程。我结合多年来遥感概论课程教学，发现课程的教学与用人单位对遥感技术工作的需求不能很好地衔接，主要存在以下问题。

2.1教材相对快速发展的遥感技术滞后。

我校各专业采用的《遥感导论》是教育部面向21世纪课程教材，2001年出版后至今未修订再版，除部分印刷错误影响学生学习外，对近年蓬勃发展并广泛应用的QuickBird卫星影像、高光谱遥感技术等遥感探测技术和方法涉及较少，不能满足教学需求。另外，实验教学中我们采用国际先进的ERDAS IMAGING软件，但与遥感图像处理配套的上机实验教材缺乏，需根据本校实际进行编写，同时目前实验教学中所用数据主要为Landsat和Spot影像，而缺乏社会应用较广的雷达影像、QuickBird等卫星影像。

2.2各专业教学内容不同往往顾此失彼。

我院三个专业文理兼收，学生基础不同，预备知识普遍欠缺，教师在54个学时内既要讲明理论、补充遥感技术前沿发展又要开展实验课程教学，实属不易。且遥感技术已列入高中开设的地理选修课，自然灾害与防治和城市规划与生活等课程也用到遥感技术，这对高师地理教育提出了更高的要求。目前，仅地理信息系统专业开设了为期一周的遥感综合实习，实践课程偏少，难以提高各专业学生的动手能力。

2.3教学手段相对单一。

在多媒体教学过程中，教师准备全部实践材料，详细讲解，全程示范，学生按照指导书和教师要求按部就班模仿操作，实验过程中师生互动少。以教师讲授为主的学习方式，抑制了学生主观能动性的发挥，导致学生对实验指导书过度依赖，提高实践能力无从谈起。另外，目前考核仍以笔试成绩主，教学制度不够灵活，特别是培养目标、课程结构和内容、教学模式、教学制度和评价相互脱节。

3.遥感概论实践教学内容设计

3.1研究教材，构建科学的遥感课程实践教学体系。

遥感技术是一门新的学科，新理论、新方法、新的研究领域不断出现，要求教材建设必须与时俱进，及时补充新知识，以适应学科及社会对遥感人才的需求。遥感实践教材的建设一方面教材必须针对各专业的培养目标和教学大纲的基本要求，具有较高的专业针对性。同时，要有别于其他理论教材，重点突出应用技术的特点。另一方面教材要围绕技术应用能力训练主线，注重学生的认识和学习规律，以培养学生实践能力。在《遥感概论》教学中，教师要综合国内外已有的遥感实践教材，分析比较各种教材的特色及其不足，根据专业培养目标、学生未来就业，以及遥感人才的基本要求，以新的理念构建一套内容体系和结构相对合理、能反映出学科水平和发展趋势的、适应高师院校自身特点、开放的、科学的遥感实践教学内容教学体系。

3.2适当增加课时，完善和更新教学内容。

遥感是一门理论与实践并重的课程。在遥感课时总量有限的条件下，如何协调好高师地理课堂培养学生创新精神和地理信息系统专业、资源环境与城乡规划管理专业培养动手能力和创造能力是高师院校面临的挑战。由于我院各专业文、理兼收，学生基础不同，理解遥感基本理论存在困难，在课堂上授课教师可结合Q ickbird卫星数据在第二次国土资源调查中的应用等科研案例进行教学，让学生在实践中理解遥感理论。另外，我们要充分利用现代网络技术建立课程网站，提供新型的学习环境和学习平台，挖掘教学科研资源，开展教学互动，扩展学生学习的空间。我在教学过程中发现，有很多学生反映要求增加遥感实践课时，这说明学生对新技术学习的积极性很高，若适当增加实践课时，有助于开展综合型和研究型实验的多层次综合性的实践教学，提高学生的创新精神和动手能力，以适应我国遥感科学技术的发展和高素质人才培养的需要。

3.3教学方法、教学形式多样化，实现实习单位专业化。

在教学过程中为克服遥感实践课程教学课时不足，增加学生对遥感学习的兴趣和主动性，可开展读书报告、学年论文、野外调查等课外研究性学习，让学生通过查阅文献进行简单的研究，与课堂教学形成互补，拓展更加广阔的空间。另外通过学校、院系和个人广泛联系遥感专业高等院校和应用型实习单位，如武汉大学、南京大学、北京超图软件股份有限公司、武汉中地数码科技有限公司，等等。建立双导师管理机制，让学生直接参与到实习单位的科研、开发和生产工作中，让学生主动学习知识，锻炼学生获取知识、发现问题、解决问题的能力，从而提高教学效率。

4.结语

遥感是一门技术性和实践性很强的课程，我结合多年来高师院校遥感概论课程教学，针对目前存在的主要问题进行探索，提出了适合本校实际的遥感课程教学方法和教学体系。遥感技术的快速发展对遥感概论课程教学提出了更高要求，在教学中需要结合实际不断探索与实践，进一步提高学生的独立思考能力、创新能力和实践动手能力以满足社会发展需求。

参考文献：

［1］白淑英，沈润平，王莉等.遥感科学与技术专业综合实习教学环节改革［J］.中国奥创新导刊，2009，（26）:174.

［2］梅安新，彭望禄，秦其明等.遥感导论［M］.北京：高等教育出版社，2001:

［3］张飞，丁建丽.《遥感概论》精品课程教学探索与实践［J］.理工高教研究，2009，28，（5）:116-118.

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工作过程导向的目的在于：克服学科体系下结构化内容的学习，而有利于工作过程相关内容的学习。进行新的课程体系开发，要对原有的学科体系进行重新思考，是对原有学科体系的解构与新的行动体系重构的过程121。课程开发思路：①根据GIS职业岗位群中归纳整合出的典型职业工作过程，分析构成职业能力的工作任务的总和，确定“行动领域”。②按照教学论要求，对职业行动领域进行归纳，构建学习领域。即：将前面整合的工作任务转换成综合化的学习性工作任务，并以此设计工作过程系统化的课程，组织建设工作过程系统化的课程资源。⑧对学习领域中的学习情境进行设计，可采取项目导向或任务驱动来组织教学，设计教学方法。

2工作过程系统化的GlS专业课程体系开发

2．1工作任务分析只有进行系统的、有效的工作分析，才能准确地确定工作知识，把握工作结构。目前云南省的大部分GIS企业均是立足于测绘行业而发展起来的，尤其是中小型GIS企业，它们对GIS高技能人才的要求是具备地理信息数据生产、地理信息技术服务、大比例尺地形测图和中小比例尺地图编制能力。其主要工作集中在大比例尺数字地形图测绘、4D产品生产、土地利用更新调查与建库、地图编制等几个方面。通过对云南省GIS行业发展及现状进行调查，以及对近几年学生的就业情况分析，确定我校GIS专业的就业岗位群是：数字测图、地理信息数据生产、地图制图、摄影测量与遥感、地籍测绘、工程测量[31。据此，我校聘请了与毕业生就业岗位相对应的不同性质、类型、规模、层次的企业专家，进行GIS工作任务分析。由于企业专家来自不同的企业，其工作性质和内容都不尽相同，可采用头脑风暴法，尽可能地把不同意见展现出来，然后整合不同专家的意见，形成工作任务分析表[41。如表1。按各岗位群的工作任务划分，以工作过程为导向，形成以下行动领域和学习领域。

2．2学习领域课程方案设计学习领域在形式上相当于学科体系的课程，又与之有所区别。学科体系中各门课程的知识相对来说是孤立的，自成体系，缺乏沟通综合。有些课程理论性强，与企业实际运用的知识、技术、工艺、方法等相距甚远，理论教学与技能训练相互脱离，学生毕业后不能适应企业的实际需要。而学习领域包括了学科体系中相关的课程知识，将相关课程知识融合在一个学习领域，可在一个学习领域的学习中按照工作过程组织教学，学生的学习贴近于实际15]。通过对数字测图、地理信息数据生产、地图制图、地籍测绘、摄影测量与遥感、工程测量岗位的工作任务和职业能力分析，按照从简单到复杂的工作任务，根据教学论，分析应构建的课程门类、课程结构，确定哪些课程应该整合、如何整合，哪些课程的边界应该重新划分，哪些工作内容在教学过程中没有涉及到，以及得出各项工作的重要程度、难易程度等旧，从而导出工作过程系统化的课程体系，即地理信息系统与地图制图技术专业“学习领域”课程方案。见表2。在本方案中，“地形测量”学习领域仅学习测绘基本知识和传统地形测图方法，重点培养学生常规测绘仪器的操作技能和测图能力。

将“测绘工程CAD”作为数字测图的制图基础在第二学期的前段开设，后段再开设“数字测图”。基于地理信息数据生产过程，将“地理信息系统技术应用、空间数据库技术应用、地图制图”三个学习领域安排在第三学期同步开设，将学科体系下“地理信息系统技术应用”课程中原空间数据组织与管理部分的内容并入“空间数据库技术应用”课程，原地理信息与地图制图部分的内容分解到“地图制图”学习领域中，”地理信息系统技术应用”学习领域重点培养学生GIS软件操作技能、GIS数据采集与处理钱力、综合运用空间分析方法解决实际问题的能力。“空间数据库技术应用”学习领域课程主要培养学生SQLServer数据库管理软件的操作技能、运用ArcSDE组织和管理空间数据的能力。将“遥感技术应用、数字摄影测量、控制测量和GNSS定位测量”四个学习领域课程安排在第四学期同步开设，重点培养学生利用航空摄影影像和各种遥感影像资料、测绘仪器和计算机系统，测绘地形图，制作4D产品的能力。各门课程以工作过程为导向，进行了重新整合和序化，而知识的总量不变。

2．3学习情境设计学习情境是一个项目化、案例化的学习单元，它把理论知识、实践技能与实际应用环境结合在一起。学习情境在形式上相当于学科体系中课程的章节，又与之有所区别。学科体系下课程的章节是按知识的结构由简单到复杂进行排列，而学习情境在选择合适的载体基础上，由项目或任务引出，是按照任务的难易程度进行排列。可在一个学习情境的学习中按照工作步骤组织教学，学生在完成一个个项目或任务的过程中增长知识，积累经验，熟悉工作过程目。以“地理信息系统技术应用”学习领域为例，设计了5个学习情境：认识Gls、空间数据采集与质量控制、空间数据处理、空间查询与分析、地理信息系统技术综合应用。每个学习情境都是以任务驱动，围绕任务的实施和完成来组织教学内容，设计教学方法和教学手段。现以学习情境2——对空间数据的采集与质量控制的设计加以说明，如表3所示。最后，在完成了学习情境的设计之后，要进行具体学习单元的设计，即对各学习情境进行细化，如表4所示。

3课程方案特点

与学科体系下的课程方案相比，本课程方案具有如下特点：①本课程方案是在分析、整理典型职业活动的工作过程的前提下。按照由简单到复杂的工作任务进行重构，形成工作过程系统化的课程方案，适合于具有形象思维特点的高职学生的学习；②工作中的场景通过学习领域来体现，教师在学习情境中以项目导向来组织教学，采取任务驱动法、案例教学法等进行教学，学生实践以完成工作任务为目标，实现了教学做合一，理论与实践合一，突出了工学结合；③学生通过完成多个项目或任务，不仅积累了经验，而且掌握了工作的技能和完整：作过程的思维能力。本方案在昆明冶金高等专科学校2008、2009、2010级地理信息与地图制图技术专业的教学中开始实施，已取得显著成效。学生在学习过程中能整体把握今后的职业工作过程及工作任务，学习目的性强，学习效率高、效果好，学生的职业能力和素质得到较大提升。

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关键词 防震减灾 遥感地质学 教学改革

中图分类号：G424 文献标识码：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菏侵泄仅有的以防灾减灾高等教育为主的新升本科院校，学院2008年开设地质学专业，该专业于2012通过教育部本科专业合格评估。地质学专业是我院培养防御地震与地质灾害专门技术人才，以防震减灾为特色的专业。“遥感地质学”是一门将遥感技术与地球科学结合在一起的应用性很强的课程。①目前国内各地质类院校纷纷开设了此课程，教学内容由遥感原理理解、遥感图像分析和遥感应用三部分组成，学院自2010年开设“遥感地质学”课程以来，教学内容设置和其它地学院校毫无差异，没有突出防震减灾专业特色。为防震减灾类专业设置的遥感地质学课程，它的教学内容和重点都应该和其它院校的该课程有所区别，要求学生不仅要掌握遥感技术的基本知识以及遥感技术在基础地质中应用，还要求学生深入地了解遥感技术在防震减灾方面的应用，包括利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别，利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用以及高分辨率遥感数据的地震灾害应急和快速评估。遥感地质学作为防震减灾类专业的一门专业必修课，在对学生的培养中起着至关重要的作用，其教学内容和教学方法也需要在传统遥感地质学教学上有所改进，才能适应防震减灾类专业人才培养的需要。

本文将从教学内容、教学方法和手段等几个方面入手，并结合我院实际情况来阐述防震减灾类专业遥感地质学教学改革的总体思路。

1 教学内容改革

1.1 与时俱进更新教学内容

教材是知识系统性的总结，也是教师进行教学的基本材料。表1统计了我国20世纪80年代该门课的教材出版情况，从表1可看出专业教材的出版周期较长，而遥感技术发展速度非常快，在地质学中的应用也向立体化、多层次、多角度、全方位和全天候方向发展，从而使教材中的内容具有明显的滞后性，很多最前沿的新技术方法和新知识应用案例没有实时写入教材。学院2010年开设遥感地质学课程以来，根据当时教材出版情况，选用1994年朱亮璞编写的遥感地质学。随着20多年遥感的快速发展，特别是进入21世纪后，高分辨率卫星的频繁发射，出现了多种类型的高精度遥感数据以及相应配套的数据处理软件和方法，致使教材中的第三章遥感图像类型和特性和第四章遥感图像处理都明显不适用于直接教学，需要教师查阅资料补充教学。2015年底遥感地质学作为校级重点课程来建设，通过课题组老师的商议决定从2016学年开始更换为最新出版的2013年田淑芳主编的遥感地质学。即使是更换了新教材，随着航空业的发展，每年都新增不少类型的遥感数据、处理方法及新的应用，需要授课老师与时俱进地更新教学内容才能取得更好的教学效果。

1.2 科学构架以防震减灾为特色的教学内容

由于防灾科技学院地质学发展的历史较短，没有专供防震减灾专业使用的《遥感地质学》教材，前几年的课堂教学也基本按照教材的前八章来讲授，没有突出防震减灾的特色教学内容。因此今后的教学应从国内外遥感技术在防震减灾应用相关的重要的学术期刊、研究项目等参考资料中精选出遥感图像分析和遥感应用两部分教学内容，从而构建出服务于防震减灾专业的科学合理的遥感地质学课程体系和教学内容。引导学生课下时间主动查阅在防震减灾研究领域中遥感技术应用的相关资料和文献实例，开阔学生的视野，培养学生自我查阅资料的能力和学习的主动性，从而提高学生的综合素质。并以“宽口径、厚基础、重素质”为原则，选取能够激发学生独立思考能力、解决实际问题和创新能力的地震遥感发展前沿动态的教学素材，倡导学生以多种形式参与讨论与防震减灾相关遥感地质学问题。

1.3 改革实验教学体系和实验教学内容

实验教学是遥感地质课程教学的重要组成部分，也是学生实践技能培养的关键环节，②通过实验教学环节，使学生们真正掌握应用遥感技术解决地学问题的工作原理、方式和流程等。我院地质学专业从2010年开设“遥感地质学”课程，2013年建成地貌第四纪与遥感实验室，同年秋季学期开设遥感地质学实验教学内容，实验项目是参照其他院校同类课程所开设的，现阶段教学体系只包括10学时的实践课，内容包括立体镜的使用（1学时）、典型航片的地貌解译（1学时）、ENVI软件的使用（4学时）、岩性和断裂的解译（4学时）。由于没有结合本校的地质学专业服务于地震行业的特色与学生的实际和社会需求来进行，因此实验教学的效果不佳。2016学年课题组重新修订教学大纲，实验学时由现阶段的10学时增加到16学时，在原有的实验内容上了增加利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别（2学时），利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用（2学时），高分辨率遥感数据的震害调查、应急和快速评估（2学时）。

2 教学方法和手段改革

教学内容是选择教学方法和手段的依据，遥感地质学课程教学内容集传统理论文字知识和大量现代遥感图像为一体，针对理论文字进行阐述应选用传统教学方法，而针对现代遥感数据应用于防震减灾专业则需要采用现代教育技术。因此该课程教学过程中需传统教学方法和现代教育技术两者互相结合，互相补充。

2.1 创设问题情境，实施启发式教学

教师应在课堂中采用讲授法和师生专题研讨法来改变传统的填鸭式教学，为了实施启发性教学，教师在课程的不同阶段创造性地设计一些学生力所能及的问题，激发学生的学习积极性。例如在讲第二章遥感物理基础时可以提出“遥感图像上的颜色和地物是一一对应关系吗？”“为什么？”这种开放性的问题，可以激发学生的想象，让学生从遥感的基本原理去思考问题。实践证明学生都能基本抓到问题的要点，最后将不同章节的内容联系起来，回答了这个问题学生就能把第四节地物波谱特征、第三节遥感常用波段设置和第五节遥感图像色彩三节内容有机的联系在一起。理解这三者的关系也就为后面遥感目视解译打下基础，在后续的遥感解译中学生就能轻松掌握遥感影像上地物的颜色不仅和地物自身的性质有关也和所选数据的波段有关，通过这种创造性的设置问题，大大提高了教学效率。

2.2 利用计算机网络技术平台，丰富教学手段

随着现代网络科技的快速发展，应利用多媒体与现代动画技术相结合来进行遥感地质学课程教学。针对遥感地质学中的遥感理论部分的重点和难点在教学方案设计时除了利用多媒体技术图文并茂地进行讲解外还可采用现代动画技术进行展现；针对遥感在地质上应用部分，应设计与理论教学内容相匹配的计算机解译分析专题，取代当前简易的纸质卫星影像的手工解译。应利用一些免费的高分辨率卫星图片例如Google Earth来获取教学数据，同时收集与活动断层研究、地震震害评估、区域调查及地震预报中发挥重要作用相关的遥感地质学教W信息。计算机网络技术是丰富教学内容的主要手段，也是提高学生对具有防震减灾特色遥感地质学的兴趣和加深学生对地质现象理解的重要途径。

2.3 实施多元化考核方式，合理分配考核权重

以转变观念为先导，树立以就业为导向、以能力和素质考核为中心的课程考核观念，全面考核学生的能力和素质，突出能力本位，真实反映学生应用能力的培养水平。③遥感地质学是一门理论与实验相并重的课程，理论是基础，实验是重点，传统的卷面考试对理论内容部分考核效果较好，而实验部分笔试却很难考核出学生对知识的掌握能力，需要加强学生的动手能力的考核。因此，在课程考核方面，考虑从原来的单一的理论考核转变到采取“平时成绩30%+实验技能30%+期末考试40%”相结合，在考试内容上注重基础理论和能力的结合。通过实施多元化考核方式，以考核促教学，形成“教、学、考”的有机互动，从而达到更好的教学效果。

3 结束语

遥感地质学作为防震减灾专业的专业必修课程，需要全面深入地进行教学体系改革，其内容应实时更新并突出防震减灾特色，同时应加强实验教学和建立完善的实验教学体系。此外通过教学方法与手段改革，高清晰度的航片卫片资料的使用，激发学生对遥感技术理论学习的兴趣，自主地参与各个教学环节，改变考核方式使学生更加重视培养空间思考能力和实际操作能力，为今后从事地震监测预测和应急救援工作打下坚实的基础。

防灾科技学院2016年度院级教研项目：地质学专业活动构造遥感信息分析实践模块建设研究（JY2016B01）和防灾科技学院第九批重点建设课程项目共同资助

注释

① 张雷，张学娟，柳波.石油特色专业《遥感地质学》课程的教学改革思路浅析[J].赤峰学院学报：自然科学版，2012（22）：232-233.

篇5

关键词：遥感专业；研究型教学；课堂教学；毕业设计

作者简介：唐涛（1980-），男，陕西西安人，国防科学技术大学电子科学与工程学院，讲师；陆珉（1976-），男，江西南昌人，国防科学技术大学电子科学与工程学院，副教授。（湖南 长沙 410073）

中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0203-02

所谓研究型教学，就是将课内讲授与课外实践、教师引导与学生自学、教材与阅读有机结合并达到完整、和谐、统一的教学。[1]研究型教学既能发挥教师的主导作用，又能发挥学生的主体作用；既能培养学生的学习兴趣，激发学生思维，又能培养学生分析解决问题的能力；既能使学生掌握系统扎实的基础知识，又能培养学生的实际操作能力，克服了接受性教学的缺陷。

本科生在校学习的过程包括课堂学习、实践学习、本科毕业设计等环节。作为国防科学技术大学（以下简称“我校”）信息工程专业本科生培养方案中重要的组成部分，遥感系列课程教学和专题毕业设计在信息工程专业本科学习过程中占据了重要的角色和相当的课时。遥感系列课程包括本科生公共选修课“军事遥感技术”、专业选修课“地理信息系统与遥感技术”、专业必修课“遥感原理”等。面向我校信息专业本科生，笔者所在的遥感信息处理教学科研团队每年设计遥感信息处理专题，包含若干具有科研任务性质的子课题。指导教师既是遥感系列课程教学主体，也是本科毕业设计指导主体，有充足的时间和经验在课堂教学和毕业设计指导中开展研究型教学探索。

课堂教学和本科毕业设计作为大学生本科学习生涯中重要的两个环节，开展研究型教学不仅是有益的探索，也是不断将遥感领域最新技术成果传授给学生，扩大学生知识层面和应用能力的重要途径。课堂教学可以将遥感领域研究趋势、研究成果、理论基础和处理方法传授给学生，奠定理论知识基础和初步的研究思维培养。毕业设计中，每一个课题作为科研任务布置给学生，使学生得到实践锻炼，将学习的知识转化为解决现实问题的工具，同时能够参与科研团队科研攻关的过程，互动探讨，体会研究过程的乐趣，最终培养科研兴趣，提高科研能力，推动学生素质全面发展。

一、课堂研究型教学探索

课堂教学在本科四年教育中承担着传授知识的重要作用，作为信息工程专业课程的重要组成部分，遥感系列课程需要在有限的课时内给学生传授足够的遥感学科的基础理论知识和初步应用技能。为了改变以往讲述式、填鸭式的课堂灌输教学，笔者所在教学科研团队一直在不懈努力地探索改革教育教学方法。研究型教学作为近年来比较成功的新型教学模式，成为教学研究的热点之一。[2-4]我们在如下方面开展了研究型教学的有益实践：首先，将最新的科研成果带入课堂教学，[5]拓展学生的视野和知识面，启发学生独立思考和实践；其次，在课堂教学中专门设计课时，由教师提出适合学生知识层次的研究型讨论课题，再将学生按照兴趣自愿组合成若干小组，在小组内开展资料查阅，课题探讨和交流；最后，经过一段时间的学习探讨，教师组织各小组分别就研究型课题的研究心得进行课堂交流或者书面交流，由教师对各小组的研究心得进行讲评和给分。

在上述实践中，有若干原则需要教师把握好：

1.题目难易适度

考虑到本科生学习专业知识的时间不多，专门知识和理论基础有待加强，过于“精”和“深”的题目会使学生觉得难度大和无从着手，从而产生畏难情绪，不利于研究型教学的开展。选择研究型教学内容时，我们考虑密切结合教材知识点，特别是需要学生掌握的重点内容，结合遥感领域最新成果，选择适当难度的题目引导学生开展。另一方面，学生尚不具备从事科研工作的经验，解决研究型题目的手段主要依托大学公共资源和互联网资源，查阅资料，分析现状，提出想法，有条件的可以进行简单的计算机仿真。例如介绍雷达图像军事目标判读解译时，我们引入美国的长曲棍球卫星及其拍摄的坦克目标的雷达影像，结合教材介绍的三种强散射结构，引导学生思考从雷达目标散射特性出发，探讨分析如何提高判读效率和准确性。

2.兴趣吸引

在授课过程中将科研成果引入课堂，将教员从事科研活动中获得的新方法、新技术、新成果、新灵感及时引入到教学中。例如，将SAR图像车辆目标自动识别、小型化复眼成像装备等科研成果结合教材内容，进行实例讲解，拉近学生与最新成果的距离，开拓学生思维，吸引学生注意力，提高从事科研工作的兴趣。

3.激励措施得当

研究型教学的开展，不仅要求教师开动思维，灵活牵引，也需要学生热情参与，适当发挥分数（学分）的指挥棒效应是有益的尝试。在学生本门课程最终成绩中，目前是研究型学习成绩占30%，考试成绩占70%，以后根据研究型教学探索的阶段性成果，考虑适当提高前者的比重。

二、本科毕业设计环节的研究型教学探索

随着高等教育改革的深入，毕业设计过程中的研究型教学探索也有不少创新，[6-8]主要是转换本科生的主体角色，由学生转化为科研人员，毕业设计课题转换为科研小任务，使本科毕业生能够主动参与团队科研活动，互动探讨，提高科研能力。“导师+研究生+本科生”的研究型本科毕业设计模式，已经成为共识。

1.课题设计与知识储备

信息工程专业本科生经过三年多的本科教育，基础知识和专业知识具有了一定的的基础。因而相对于课堂教学的研究型题目，毕业设计题目应当让学生在基础理论、基本技能、创新精神、科研方法、实践能力和团队协作等方面得到比较全面的综合训练，能够具备初步从事科研工作的能力。笔者所在的教学科研团队根据长期的科研工作经验和目前所从事的科研任务，每年设计一个遥感信息处理专题，每个教师设计2-4个子课题，这些题目处理该专题下的具体小的技术问题，涵盖遥感图像校正、去噪、配准、目标检测、目标识别等具体技术问题。题目及其主要工作内容下发给学生，学生可根据兴趣和自由选择题目和导师。导师提前与学生见面，了解学生的基本情况和学习特点，提供课题需要的部分资料，做好启动毕业设计工作的知识储备。

2.科研交流

在本科生进入课题后，导师应将其纳入所在科研团队，参与学术讨论、程序设计、文档撰写、阶段汇报等工作，使之成为科研攻关的一员。研究过程中，本科生可就毕业设计过程中的理论和技术问题，及时和导师、其他研究人员交流解决。

3.研究生的辅助作用

高校科研的主体是教师和研究生，因而研究生在本科毕业设计中的辅助指导作用不可或缺。高年级硕士研究生或者博士研究生已经受过较长时间的科研训练，比较熟悉课题，研究思路较为清晰，研究工作有进展，具备辅助指导的条件。毕业设计题目若与研究生本身研究课题和团队攻关课题相关，则更为有利。研究生也是从本科生成长起来，对于整个毕业设计和课题研究的过程更为熟悉，可以向本科生在更多细节问题上答疑解惑。

4.过程控制

良好的本科毕业设计离不开学校和导师对过程质量的监控。笔者所在院校从命题设计、学生选题、下达任务书、撰写开题报告、中期检查、论文撰写、毕业答辩等各流程环节进行了时间和质量上的规范。这就要求导师在毕业设计全过程密切跟踪学生的研究进度，及时交流，适时提供帮助克服困难。

三、结束语

研究型教学是系统性的工作，我们在遥感专业课程和本科毕业设计两个环节开展了研究型教学的探索。其中课堂研究型教学是引导学生接触科研活动，启发创新思维的起始，毕业设计则是研究型教学活动的重要实践环节。经过最近几年的探索，目前取得了一定的成效，未来将总结经验，开拓创新，更好地为遥感学科系列课程的建设和信息工程专业技术人才培养服务。

参考文献：

[1]朱桂琴.研究型教学及其基本范式[J].教育探索，2003，（7）.

[2]闫晓强，研究型课堂教学模式的探索与实践[J].教育教学论坛，2013，（16）.

[3]张安定，衣华鹏，崔青春.《遥感原理》研究型教学的探索与实践[J].测绘通报，2005，（12）：59-61.

[4]阿拉腾图雅，乌敦.《遥感导论》课程研究型教学的设计与实现[J].教育教学论坛，2012，（36）.

[5]唐涛，李禹，赵凌君.“遥感技术”课堂教学方法改革初探[J].中国电力教育，2012，（Z2）.

[6]薛光辉，吴淼，余镇危.研究型大学本科毕业设计教学模式的探索与实践[J].河北工程大学学报（社会科学版），2009，26（3）.

篇6

[关键词]高校 GIS教育 专业 人才培养

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）20-0015-03

一、引言

自1991年联合国亚太环境规划署视察并援助安徽GIS技术项目以来，安徽GIS产业走过了20年的发展历程，全省各行业GIS技术应用蓬勃发展。近年来，随着GIS产业的发展纳入《中国国民经济与社会发展第十一个五年规划纲要》，安徽省GIS产业已初具规模，市场需求旺盛并快速发展，使得我省乃至全国对GIS相关专业的人才需求日益增加。

为全面掌握安徽省GIS教育现状，安徽省地理信息中心组织调查了有关高等院校、科研院所及企事业单位，并结合相关统计资料、教育科研网、中国教育在线及各高校招生就业等网站进行综合调研，在此基础上总结了安徽省高校GIS教育和人才培养的现状，结合社会需求分析了存在的问题，并提出建议，为安徽GIS教育水平的提升提供参考。

二、安徽省高校GIS教育现状

（一）GIS专业设置现状

截至2012年底，宿州学院地球科学与工程系已系统开展了GIS相关专科教育；已设置并招收GIS专业本科生的有滁州学院、合肥工业大学、安徽师范大学、安徽理工大学、安徽建筑大学、安徽科技学院、安徽大学、池州学院和铜陵学院等9所高校。

其中，滁州学院GIS本科专业2009年被教育部遴选为国家级特色专业建设点，安徽师范大学GIS本科专业设立“安徽自然灾害过程与防控研究”省级实验室、“资源环境与地理信息工程”省级高校工程技术研究中心。合肥工业大学、安徽师范大学、安徽理工大学拥有培养GIS专业人才的硕士点，全省没有GIS专业的博士点，但部分院校已陆续开展GIS相关专业的博士培养工作。

（二）GIS本科专业发展

因为针对研究生的教学方式、培养方案与本科生差别较大，与生源专业、导师研究方向等多种因素密切相关，具有差异化和个性化等特点，且安徽省GIS专业硕士点较少，招生时间不长，招生人数不多，因此安徽省高校GIS教育主要集中在本科生的培养上。

自2001年合肥工业大学开设GIS本科专业以来，安徽师范大学、安徽理工大学等高校也陆续开设GIS本科专业，随着各学校师资力量的壮大和软硬件的加强，招生人数也逐年上升，全省高校面向全国每年新招GIS本科专业学生由2001年的30余人增加到2012年的600余人，为我省乃至全国培养了一批GIS专业人才。以下将分析安徽省已完成四年度GIS本科教育的6所高校GIS教学情况。

（三） GIS本科专业课程体系建设

1.课程构成

合理的课程设置，尤其是专业核心课程的设置，是GIS人才培养体系建设中的重要问题。据调研，GIS本科专业课程体系主要由以下几部分构成。

（1）公共基础课：是教育部或所在高校指定的必修课程，包括数学与自然科学类、计算机基础类、语言类、人文社会科学类、经济管理类、体育艺术类等。

（2）公共选修课：由各高校统一安排，学生根据个人兴趣爱好在通识教育课程中选取学习的课程，它有利于扩展学生的基础理论知识，构建更科学、合理的知识结构。

（3）专业基础课：指与专业知识、技能直接联系的基础课程，是必须学习掌握的课程，主要包括测绘类、计算机类、地理类、其他类等。

（4）专业选修课：指学生根据专业的培养要求与自己的学习方向有选择地学习的课程，有利于拓宽专业知识面与应用技能，并为发展特定方向的研究能力奠定基础。

（5）实践及其他：主要包括课程设计、社会调查、实习、毕业论文、军训、公益劳动等。

2.课程设置及学时划分

GIS是多学科相互融合交叉的，因此地理类、计算机类、测绘类和GIS类的课程组成了GIS专业课程的基础。各校总学分设置相差不大，但在课程构成上各有侧重。在偏工科为主的合肥工业大学、安徽理工大学、安徽建筑大学等院校中，应用性较强，高等数学等公共基础课程在总学分的比重较大，均在30%以上，其中安徽理工大学公共基础课比重最大为39.5%。而偏理学的安徽师范大学、滁州学院、安徽科技学院更侧重地理类、计算机科学类及GIS类课程的教学，专业基础课在总学分中的比重较大，均在35%以上，其中安徽师范大学比重最大为51.2%。公共选修课各校学分设置基本类似，比重差别不大。安徽理工大学、安徽建筑大学、滁州学院和合肥工业大学专业选修课比重较大，均在13%以上，体现了对学生个人兴趣和研究方向的重视与培养。

3.实验与实践环节设置

GIS是综合性的交叉学科，也是实践性极强的学科，仅靠课程是远远达不到培养目标要求的，还要从提高学生的实践能力和创新能力上下功夫，设置丰富的实践类课程。通过几所高校调研，我省GIS本科生实践课内容一般有如下几个方面：入学教育、军事训练、社会实践和公益劳动等；专业实验课教学；创新实验和素质拓展；生产单位实践及毕业实习、论文设计。

目前6所高校已建立GIS专业实验室，基本满足学生上机实践的需要，其中安徽师范大学实验室数量最多，面积较大，安徽理工大学GPS等相关测绘硬件设备最多。地理信息系统、测量学、地图制图、图形图像处理等课程实习都涉及专业软件，专业软件平台主要有ArcGIS、SuperMapGIS、MapGIS、Mapinfo等GIS软件，ERDAS、ENVI等遥感软件，南方CASS等数字测图软件。

（四）师资力量

师资力量是科学规范的教学过程的首要保证，高素质的教师队伍不仅要求教师要有较高的专业知识、良好的个人品质，而且整个队伍的专业结构、年龄结构、学术结构、职称结构、学缘结构等方面必须保持合理。根据2010年底各高校反馈数据，6所高校GIS本科专业师资力量，博士学历42人，硕士学历55人，本科学历3人；助教9人，讲师56人，副教授24人，教授11人，学术带头人6人，集中于硕士学历，讲师职称。教师人数滁州学院最多，安徽理工大学次之，安徽建筑大学和安徽科技学院最少。专业结构对比分析，合肥工业大学偏GIS，安徽师范大学和滁州学院偏地理，安徽理工大学和安徽科技学院偏测绘。从教师年龄结构来看，各高校35岁及以下青年教师比例较大。

三、安徽省GIS产业人才需求

安徽省GIS产业应用范围从最初的土地规划、资源管理、水利防汛扩展到了几乎所有与空间信息相关的各行业，根据ESRI中国（北京）有限公司2009年不完全统计数据显示，其公司ARCGIS产品2005年-2009年在安徽的销售量分别是2004年的3.9倍、5.7倍、14.7倍、19.3倍和22.4倍。ARCGIS作为全球使用量最大的GIS平台产品，其在安徽省的销售增长比例，客观地反映出安徽省地理信息系统应用快速增长的态势。GIS多元化应用、快速发展的局面使得我省对GIS专业人才的需求也呈现出多层次的趋势，因此，有必要对我省GIS人才需求进行探讨，以利于各高校完善学科建设，优化人才培养模式，培养出适应社会多层次需求的GIS相关专业人才。

（一）事业单位公开招考及高校人才引进

省直事业单位对GIS专业人才的需求主要集中于遥感与地理信息系统、与GIS相关的测绘工程及计算机等专业，学历层次以本科及以上学历为主，近两年人才需求量加大。与省直单位相比，各地市对测绘工程、摄影测量与遥感等GIS相关专业人才的需求集中于传统的国土、城建、测绘管理、规划、水利等行业，学历层次均要求在本科或硕士，除个别岗位注明适合男性外，其他岗位无性别要求。

目前我省很多高等院校现有GIS专业教师中部分是从其他学科通过短期培训或自学方式转入本专业的，可能存在研究、开发和应用的实践经验较少的情况，需要加大专业培训力度和人才引进来提高学校的整体GIS教学水平和大型科研项目实施能力，这对提高学生毕业设计质量和实现人才培养目标至关重要。根据各高校反馈信息，目前我省各高校均有GIS专业人才引进计划，主要集中于遥感、GIS软件设计、GIS系统开发等研究方向。

（二）企业人才需求

近年来，安徽省一批软件企业纷纷涉足GIS领域，对GIS人才的需求也大量增加。各企业通过专业人才网站、行业或单位网站、论坛、人才交流会等方式招聘，类型包括程序员、资深开发、测试、技术支持、数据处理、市场、营销、项目经理、高层管理及其他。

本文调查了相关企业122个招聘岗位，按照类型进行分类，并统计性别倾向、学历倾向和注重角度等特点。目前所紧缺的GIS人才工作性质为技术类岗位，程序员（35%）和数据处理人员（24%）是目前最紧缺的，资深开发人员次之，因此技术研发类岗位将是未来一段时间内毕业生需求最多的方向。从性别倾向来看，目前正在招聘的岗位中56%基本不考虑性别差异，但是仍有39%的岗位倾向选择男性，与倾向女性的5%有较大差距。从学历来看，本科生（38%）需求最大，硕士和专科生次之，但是也有相当的岗位不限学历，因为从企业注重的角度中可以看出，未来发展潜力和动手操作能力，短期内尽快上岗是最重要的，而学生的在校成绩、是否学生干部等不是企业最关注的角度。

四、面向需求的GIS人才培养存在的问题

教师队伍和课程设置有进一步改进的空间。由于近几年来我省GIS产业发展较快，GIS专业毕业生就业率较好，很多高校纷纷申请开设GIS专业，但是各校的师资力量和教学设备实际并不能完全满足教学要求，部分院校师资力量不足，GIS专业技术力量有待提高。

学生的实践和创新能力有待进一步提高。GIS实践性极强，需要通过实践课程来提高学生的实践和创新能力。各高校虽设置了较丰富的实践课体系，但仍然存在着部分毕业生编程基础较差，不能满足社会需求的情况。

五、对策与建议

根据社会需求确定各高校专业培养目标，调整和优化人才培养方案。各高校教学思路、教学目标与课程设置应顺应社会需求做出新的调整，按照社会各行业的需求来制定GIS专业人才培养的目标。在保持原有专业特色的情况下，进一步加强复合型人才的培养。目前，部分高校对GIS专业人才培养方案进行了大幅度的修改，并积极采用工程教育（CDIO）理念和教学大纲，将会对GIS专业人才培养起到积极的作用和深远的影响。

加强专业核心课程师资队伍建设。各高校应针对现状有选择地引进计算机、地理、GIS、遥感及测绘等专业教师，充实GIS专业教师队伍，提高综合实力，鼓励优秀青年教师进行在职教育，提高GIS专业师资队伍的素质。注意开展教师梯队人才建设，培养学术带头人，定期开展核心课程教学观摩或教学经验交流活动，逐步提高核心课程授课教师水平。

加强专业实践环节的重视程度。加强实验室和实习基地的建设，培养学生动手解决问题和学术创新能力；加强毕业论文的实践性，与学校的科研项目挂钩，让学生参与解决实际问题，使能力较强的学生参与基础软件或应用系统的研发；充分利用社会资源为学生创造实践机会，安排到相关3S企业、生产单位及各级地理信息中心进行挂职锻炼，提高综合能力。

[参考文献]

[1] 许捍卫，张友静，张行南等.21世纪高校GIS本科人才培养方案的研究[J].地理信息世界，2003，1（4）.

[2] 刘明皓，袁正午.GIS学科与人才培养体系建设对策.计算机教育[J].2006，（10）.

[3] 周卫.GIS专业的测绘科学技术需求与教学[J].现代测绘，2005，（28）.

篇7

关键词：资源环境科学 资源环境信息学 课程建设

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）03（b）-0099-03

当代社会信息技术迅猛发展，利用信息技术为资源环境科学服务是大势所趋[1～2]。资源环境信息学（informatics of resources and environment）就是面向资源环境领域的数据、信息和知识，将计算智能应用于资源环境分析和评价，为资源开发和环境保护及管理提供方法和理论支持，使之走上可视化、数字化、智能化、精确化、高效化的道路[3～5]。近十年来，国内各高校资源环境和环境工程专业相继开设了“资源环境信息学”方向的课程，不断充实资源环境科学的教学体系，为培养符合社会需要的人才作出了积极努力和探索[6～8]。

资源环境信息方向人才是国家紧缺人才，探索资源环境信息学的课程创新，对资源创建环境科学专业高效的教学体系，培养学生的创新能力，向“知识―素质―能力”型教育模式转变，具有积极意义。学校要为学生掌握扎实专业知识、提高实践动手能力和创新能力搭建坚实的平台，使培养的人才能适应21世纪社会经济发展的需要。

1 国内“资源环境信息学”课程设置与教学体系存在的主要问题

1.1 “资源环境”与“信息”融合度不够

资源环境信息学的着眼点应该是“资源与环境”问题，信息技术是方法和工具。但在现阶段，不少高校院系在师资和教材都不到位的情况下仓促上马，开设资源信息学课程，造成信息技术和理论知识与资源环境问题脱节，与资源环境问题实例结合少，难以突出课程特色。如大部分高校的环境科学专业都开设了《环境信息系统》课程，但实际教学大多采用的仍然是地信专业的《地理信息系统》作为教材，教学内容上沿用地信专业的教学思路，缺乏与环境问题的结合，达不到应有的教学效果。且各校开设的资源信息学课程，多偏重传统资源学的教学思路，与信息学结合不够。

1.2 缺乏实践教学

资源环境信息学本身是一门实践性强，面向应用的学科。但在教学中，相关课程的教师，特别在国内非重点大学的资源环境专业，教师没有科研支撑，缺乏实践经验，加上教学素材不足，教学成了无源之水，只能照本宣科，极易脱离实际。如《环境遥感》课程，多由原非环境专业方向的教师承担，缺乏环境专业的知识背景和科研经验。这种情况下导致教学内容只能“遥感概论”为主，而没有结合环境学的案例进行讲解，不符合应用型课程的教学特点。如果由环境专业出身的老师授课，则会出现缺乏信息学知识，教学能力跟不上教学要求的情况。资源信息学的教学同样面临问题，基于测绘学、勘探学的传统专业如矿产资源信息学、海洋资源信息学等可由传统信息技术升级实现，过渡的难度较小，而如水资源信息学、生物资源信息学转型的难度很大，极易脱离实践而依赖理论。

1.3 综合运用能力培养不足

环境信息技术综合性强，涉及领域多。比如，要完整开发一个资源环境信息系统，制作出某地区的大气污染情况分布专题图，就必须使用到环境化学、环境监测、遥感及图像处理、地理信息系统等知识。一味孤立地学习以上各类知识，不通过课程将上述内容整合，使学生对所学知识融会贯通，且无法通过实践锻炼，走向社会以后，面对一些实际工作会感到无从下手。而在现阶段的教学体系中，资源环境科学专业的资源环境信息教学尚难以将上述知识进行整合，对学生进行综合能力培养。再如在资源调查与评价中，政府各部门已普遍使用了GIS系统进行信息处理、统计分析。广大的资源科学专业毕业生，必须了解到一个GIS前期计划设计、数据采集，中期数据处理分析、调查，后期制图、结论评价等各阶段的基本过程，形成完整的思路，在未来的工作中，才能胸怀全局，心中有数。

1.4 “资源信息”与“环境信息”未能有机融合

资源与环境二者相互依存相互转化，是人类社会发展的物质基础。当人类以己为中心，只顾利用资源而忽视环境保护，将出现严重的生态失衡和环境危机等问题，从而制约人类社会可持续发展。资源与环境是一对矛盾统一体，相辅相成，相生相克，开发利用自然资源会影响自然环境生态，而强调生态环境保护也可能限制经济的发展。如果孤立地研究“资源”或“环境”，尤如盲人摸象，视野狭窄。资源与环境专业通常同属一院，公共基础课内容相通，也是为了培养学生的宏观视角。资源信息学和环境信息学的基本研究方法是一致的，研究工具大体相同，只是研究角度不同，出发点不同，但在现阶段，“资源信息学”与“环境信息学”各自的教学体系尚不成熟和完备，如何实现资源观点与环境观点的融合，引导资源学专业和环境学专业的学生辩证思维，进行宏观思考，尚有待在教学实践中进行探索。

2 “资源环境信息学”课程建设不力的主要原因

2.1 对资源环境信息学的重要性认识不足

国内高校的资源环境科学或资源环境工程专业的教学体系，一般依托学校专业背景和院系师资，会设置“资源（环境）生态、资源（环境）经济、资源（环境）评价”、等几个主要方向，而对于“资源（环境）信息”这个近十年才逐渐形成并发展的学科方向，从上至下，尚未形成统一的认识，各界投入明显不足。

在欧美和日本等发达国家高校，“资源（环境）信息学”在不少高校已成为资源（环境）科学专业的专业必修课程，甚至是学位课程，资源（环境）信息方向已与其他传统领域一起构成资源环境科学的课程体系。另外，已有大学开设了独立的资源（环境）信息学本科专业，制定了较完善的培养方案，培养资源环境信息学专业人才。同时有些高校成立了资源（环境）信息学院，并开设了硕士点。可以看出，资源环境信息学的学科建设是与社会经济发展程度直接关联的。

在国内，由于信息技术起步较晚，在资源环境科学中的应用尚不成熟，同时受师资力量和软硬件条件的限制，相关课程的设置随意性强，课程建设投入少，这与信息技术在资源环境科学中的日益重要地位明显不相符，也不符合社会发展对资源环境应用型人才的要求。从目前的社会需求来看，重视资源环境信息学的教学，培养具备资源环境信息学素养的人才，在缓解资源环境科学毕业生就业压力上有较大的潜力。

2.2 教学目标不清晰，课程体系不完善

现阶段国内高校资源环境科学专业对资源环境信息方向的认识尚不成熟，仍处于探索实践阶段，对于此类课程的意义和培养目标缺乏清晰的认识，造成教学计划定位模糊，课程设置无特色，教学内容前后重复矛盾，缺乏连续性和逻辑性，综合应用更是纸上谈兵。资源环境信息学的教学研究几近空白，各级精品课程无人申报，长此以往，前景堪忧。资源环境信息学亟待教育主管部门的重视和扶持，亟待高校院系加大投入，组织攻关。

2.3 师资力量不足和教材建设不力

资源环境信息学教学效果差的重要原因是师资力量和教学资源缺乏，特别是对于大量省属普通本专科院校，教师们常常是心有余而力不足。国内大学尚没有资源（环境）信息学本科专业，自然没有专业完全对口的教师。此方向课程的老师主要由具有“资源环境”或“信息”某一方向的老师通过自学或进修来担任，不但要花费大量精力，教学质量也难以保证，甚至有些学校还存在相关课程无人愿意接手的尴尬状况。

另外，资源环境信息学课程教材建设不力，缺乏精品教材。《资源信息学》《资源信息系统》《环境信息系统》《环境遥感》等近年也有多种教材和专著出版，但有的内容庞杂，理论性过强，有的与资源环境专业结合不紧密，缺乏案例，又无配套素材和数据，师生使用不便，导致这些教材的实际采用率有限，师生反响平平。

3 资源环境信息学教学创新思路探讨

3.1 制定符合社会需要的培养目标和教学计划

社会需求是大学培养学生的基本出发点。资源环境科学专业方向培养的人才要具有鲜明的专业特色，突出专业优势，才是资源环境科学专业立足和发展的根本。进行21世纪，计算机和网络全面普及，各行各业都会直接或间接地使用到信息技术，利用信息技术来辅助处理复杂的资源环境问题具有传统方法不可替代的优势。

对于普通的资源环境科学和资源环境工程专业，需要让同学们了解地理信息系统、遥感技术的基本知识、基本技能，具有运用地理信息系统分析和解决资源环境问题的基本技能及初步的研究和管理能力， 为资源环境信息管理培养专业的信息服务人员。

根据国内实际情况，参考国外比较成熟的经验，国内普通高校的资源环境信息学相关专业可以先确定培养目标，从以下三个方面设立教学目标并制定教学计划：（1）资源环境专业专题电子地图制作。学生根据所学相关技术，可以使用各类素材和GIS软件，完成多种资源和环境相关的专题图，如区域污染企业分布图、土地资源适宜性评价图等；（2）面向实际应用，进行资源环境空间数据和属性数据的处理分析，完成资源环境的评价管理等工作；（3）掌握GIS平台二次开发技术，在基础软件上完成资源环境科学各个应用领域的数据平台建设，包括软件分析与工具开发。

3.2 教学内容的组织与创新

学习和借鉴国际国内一流大学课程的建设经验并结合各校资源环境专业实际情况以及课程建设现状，对资源环境信息学方向系列课程进行全面建设与改革。包括课程体系的逻辑完整性构建，分析各相关课程知识结构，明确先导和后续课程，建立完整的课程体系。

建议整合《资源环境遥感》《地理信息系统》《资源（环境）调查与评价》《数据库系统》《资源（环境）监测》《资源环境信息管理》等课程，建立完整而科学的课程体系与模式。完善“资源环境综合信息”课程，面向应用和综合集成，将前期课程知识点串成知识链，并通过全程项目跟踪实习，引导学生动手动脑，全面提升综合能力。例如，在前期《环境监测》《环境化学》等课程的实验实习中，可以依据空间数据的样点分布要求进行采样点的设置，在采样的同时，利用手持GPS等工具记录坐标信息，可以为后期的环境信息系统实验创造条件。前期课程得到的资源环境属性数据，可作为《资源环境信息系统》课程上机实验时的基础数据使用。通过以上连贯的实践学习，同学们可以较深刻地理解资源环境信息系统属性数据的获取和导入方式、空间数据的获取及与属性数据的联接方式，最终得到该区域直观的资源环境指标专题图。这样的教学效果比完全使用二手数据资料更加符合实践教学规律，也没有重复增加教学成本，但要求教学计划和课程设置更加科学和细致。

3.3 加强教学资源建设

高校资源与环境科学院系可以适当政策倾斜，激励优秀教师进行教材的创编工作，并不拘一格，吸引跨专业老师合作，协调组织各级环保机构、资源环境信息研究院所、遥感研究所等力量，针对当前资源环境学科发展现状，结合教学实践，提供素材，引入最新科研成果，编写符合不同层次、不同程度需求的资源环境信息学系列教材。

资源环境信息学相关各门课程，均需要大量数据进行实验实习工作。对于大部分资源环境遥感图像、空间数据和属性数据，各普通高校难以直接采集或保证足够经费采购，只能依靠教材提供和网络搜索，远远满足不了教学需要。鉴于资源环境信息学的学科特点，教委或高校组织协调，建立适应教学要求、统一管理的网络共享资源环境资源数据库，有利于解决资源环境信息教学资源缺乏和无序使用引发的知识产权纠纷问题。

4 资源环境信息学的教学实践与展望

湖北工程学院农学院自2002年开设《环境信息系统》至今，一贯重视资源环境信息学方向的教学研究和课程建设工作，从十年前的一个专业一个班一门课，发展到2013年本院及二级学院、本专科，4个专业10多个班5～6门课的教学规模，逐渐形成了以社会需求为导向，以提高学生应用能力为目标的教学思路和课程体系。

学院将“资源环境信息学”方向确定为“环境科学”专业和“农业资源利用”专业的各自主要培养方向之一，不断完善培养方案，改进课程体系。目前，经过多年教学实践，该教学方向已经形成了由三名青年骨干教师为核心的教学团队，1人为资源环境信息工程博士，1人为在读博士，均具有交叉学科知识背景和出国进修访学经历，有多年的教学和工作经验。团队教师多次参加省级、校级讲课竞赛并获奖。

该教学团队朝气蓬勃，具有创新精神，勇于实践，构建了较完备的资源环境信息学课程群，按照高中低三层次开展教学，教学目标明确，思路清晰。第一层次，在大一下或大二上学期开设《资源环境信息学概论》课程，使学生全面了解本领域基本知识、应用范围和研究方法。开设上机实验，使学生初步使用地信软件的基本操作，如地图数字化、空间数据和属性数据输入和关联，简单的空间分析及遥感图像识别入门；第二层次，中高年级开设专业选修课，如《地理信息系统》《遥感导论》《资源环境调查与评价》，拓展专业理论知识，强调动手能力，进行较多的户外作业和机房实验。以上课程均打通资源和环境专业，整体教学方案一致，由任课老师根据专业特点，灵活调整教学案例，既能保持资源环境专业内在统一，又能兼顾专业差别；第三层次，开设《资源环境综合信息》课程，面向实践应用，进行科研式教学，要求同学们组成小组，撰写项目计划，展开调查研究，将信息学方法全面运用到具体资源环境调查评价工作去，并输出结果得到结论。该课程实现了与其他若干课程如《环境化学》《土壤学》《水（大气）污染控制工程》的教学对接。感兴趣和有能力的同学，还可根据老师指导，将教学内容不断深入并作为毕业论文选题，对就业和考研大有裨益。

院系重视和支持资源环境信息学的课程建设，提供专项经费进行机房改造，仪器及软件资料采购。团队积极申报省市各级科研题目，就近开展科研工作，带领学生在实践中学习。团队注重搜集教学资源，关注最新教材和素材，使用最新的教学辅助软件，取得了较好的教学效果。经过统计，以资源环境信息为就业和考研方向的学生比率逐年上升。

近年来，各高校和研究机构在资源环境信息方向的科研投入不断加大，此方向的研究生陆续毕业，他们具有良好的科研实践和综合能力，随着他们充实到高校教师队伍，会给学科发展带来强大动力。可以预见，随着社会经济的需求日益加大，资源环境信息方向的课程将更加受到重视，教学体系将不断完善，课程设置将更为合理，实践性综合课程将更加突出，人才培养质量也将迈上新的台阶。

参考文献

[1] 孙九林.广泛开展资源信息科学研究和应用[J].自然资源学报，2000，15（1）：11-16.

[2] 张荣群，严泰来.资源环境信息技术的内容、特点及其发展研究[J].国土资源遥感，2000，43（1）：11-14.

[3] 申广荣.资源环境信息学[M].上海：上海交通大学出版社，2008.

[4] 孙九林.资源信息学的发展与展望[J].资源科学，2005，27（3）：2-8.

[5] 孙鸿烈，封志明.资源科学研究的现在与未来[J].资源科学，1998，20（1）：1-12.

[6] 汪云甲.资源信息学的内涵、发展、研究内容及其教学[J].测绘通报，2004（8）：56-59.

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关键词：地理教学;应用分析;地理;信息技术

最新出台的高中课程标准明确提出将地理信息技术应用到高中地理教学中的规定。对高中地理教学予以改革，将地理信息技术应用其中，弥补传统教学方式方法的不足，从而真正提高地理教学的有效性。基于此，学校领导应当有所作为，组织地理教师积极学习课程标准及教育大纲，并且对地理教师展开信息技术培训，促使教师能够正确认识和掌握地理信息技术，将其科学合理地应用于地理教学之中，真正提高地理教学的趣味性、教育性及有效性。

一、地理信息技术

地理信息技术，简称“3S”技术，它包括全球定位系统GPS、遥感技术RS、地理信息系统GIS，三者既是相互独立的，又是相互关联的。具体应用3S技术的过程中，一般GIS负责定位，RS负责对数据或信息的采集，GIS负责对所采集的数据的分析与处理，这使其能够在诸多领域之中发挥作用，如农业、环保、交通。当然，3S技术之所以能够有效应用，与GPS、RS、GIS三者所具有的特点息息相关。其中，GPS具有的特点是实时性、全球性及精确性等，这使其在具体应用的过程中不会受到气候条件的干扰，连续作业，精准定位与测量；RS具有的特点是感应距离远、感测范围广等，这使其在具体应用的过程中能够获取远距离的电磁波信息，并对其予以处理，从而满足人们所需的图像或信息；GIS具有的特点是信息处理精准、信息分析到位等，这使其在具体应用的过程中能够灵活地运用计算机技术来分析和处理信息，为人们提供使用价值较高的信息。

二、地理信息技术在高中地理教学中应用的意义

1.利于提高教学质量。在高中地理教学之中有效运用地理信息技术，则可以改变传统“死记硬背”的教学状态，将所学地理知识立体化的呈现在学生的面前，加之教师细致的讲解，则可以让学生更准确地理解地理知识，进而有效学习地理知识，从而提高自身地理知识水平。从这一方面来说，地理信息技术应用于高中地理教学之中，利于提高教学质量。2.利于丰富教学内容。将地理信息技术有效应用于高中地理教学之中，教师还能够根据教学要求及教材合理规划教学方案，注意了解学生的实际情况，利用地理信息技术来定位地理位置，获取相关信息，进而对地理知识加以丰富和更新，如此学生在教学之中不仅能够获得地理知识，还能开拓视野，对地理环境、地理构造、地理现象等予以了解，从而使地理教学效果更佳。3.利于培养学生思维能力。地理信息技术是一门深奥的、有趣的技术，将其科学、合理地应用于高中地理教学之中，能够通过呈现与教学相关的视频或图像来激发学生的兴趣，提高学生的主观能动性，在此基础上，将地理现象或地理构造呈现在学生面前，引导学生对其予以思考、探索，最终解读地理现象或地理构造，获得地理知识、思维能力等，促进学生良好的成长与发展。

三、地理信息技术在高中地理新课程教学中的应用

如何将地理信息技术有效地应用于高中地理教学中，使地理教学满足新课程要求呢？笔者参考相关资料及自身工作经验总结，提出的建议是：1.基于GPS的地理教学。在地理教学之中有效利用全球定位系统是非常适合的，因为可以利用全球定位系统的相关原理来模拟教学，将枯燥的地理知识予以立体化的呈现，激发学生的学习兴趣，让学生参与其中，如此也能够使学生有效学习，提高自身地理知识水平。2.基于RS的地理教学。将遥感技术有效地应用到地理教学之中，应当侧重于将遥感技术的应用优势呈现在教学之中，以便学生能够感受到遥感技术的“神奇之处”，并且利用遥感技术来获取与地理知识相关的信息，丰富教学内容，让学生系统地学习地理知识，提高自身知识水平。3.基于GIS的地理教学。在地理教学中，教师可以有意地将地理信息系统引导到课堂教学中来，简化地理知识，让学生更容易理解地理知识，从而有效学习地理知识。例如，某教师在组织学生进行气象方面知识学习的过程中，学生对教材上出现的景象图、气象变化图等都表示看不懂。此时教师可以利用地理信息系统将景象图或气象变化图等予以简化，从而简化图形，方便学生更加有效地学习知识。在科学技术蓬勃发展的背景下，教育领域也注重对先进技术引用，意在摒弃传统教学方式方法，优化调整教育教学活动，提高其科学性、教育性及有效性。本文所展开的地理信息技术在高中地理教学中的应用研究就充分证明了这一点。在高中地理教学之中，科学合理地应用全球定位系统、遥感技术及地理信息系统，丰富教学内容、营造良好的教学氛围，引导学生参与知识思考与研究，不仅能够提高学生地理知识水平，还能培养学生地理学科兴趣、培养学生思维能力等，促进学生个性化、全面化发展。

作者:邓琼冰 单位:江西宜黄县第一中学

参考文献：

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【关键词】课题 校本课程 测量设计

【中图分类号】G63 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）09-0176-01

一、背景说明：

在必修5第一章解三角形的教学中，常用碰到测量问题，如测河宽，塔高，两小岛之间的距离等，都涉及到如河设计的问题。

生活中，有很多高度或者宽度都不容易直接测量的物体，比如楼房、树、水塔等的高度；河面、楼房等的宽度，直接测量相对比较麻烦，如果我们运用数学和物理知识，设计优秀的测量方法，所花的人力、物力等都相对小的多。

又如09年海南高考就涉及到设计一个方案，测量两山顶M，N间的距离。测量学和测量设计又是大学土木工程中的重要课程。

二、课题的意义

通过本次活动让学生知道生活中测量的意义和重要性，了解测绘工作的基本知识和从事测绘工作具备的初步素质；巩固和加深课堂所学理论知识，培养学生理论联系实际的能力、动手能力、实事求是的科学态度、刻苦耐劳的工作作风和互相协作的团队精神；培养一丝不苟的测绘技术工作态度、培养吃苦耐劳、团结友爱、集体协作的精神。通过与自然的密切接触，培养热爱自然的情怀，增强环保意识。

三、课题介绍

本选题主要是让学生体会数学中方程思想在生活中的应用，让学生体会抽象的数学可以运用的具体的生活中；激发学生学习数学的热情，培养数学思维能力。培养学生跨学科综合运用知识的能力。

四、研究的目标与内容

第一阶段：在课堂上介绍测量学发展历史，提高学生的学习兴趣。

1.我国古代测量学的成就“（禹）陆行乘车，水行乘舟，泥行乘橇。山行乘撵，左准绳，右规矩，载四行，以开九州，通九道”。 “准、绳、规、矩”是古代使用的测量工具。

2.外国古代测量学的发展。

3.我国测量工作成就。

4.目前测量学发展状况及展望。

（1）全站仪的测量室内外一体化。

（2）全球定位系统 GPS（Global positioning system）的发展。

（3）遥感RS（Remote sense）的发展。

（4）地理信息系统GIS（Geographic information system）的发展。

（5）3S 技术的结合，和数字地球（digital earth）的概念。

第二阶段：在课堂上讨论、设计方案，动员和培训。

目的：通过以下内容的研究来达成这一目标：

1.复习正弦定理、余弦定理。

2.了解解三角形方法。

3.了解生活中物体高度和宽度测量的一般方法。

4.尝试利用正弦定理、余弦定理提出多种方法去测量生活中物体的高度和宽度。

5.了解测量设计的意义。

问题：楼高（只有楼顶能看到）测量你会设计吗？

方案一： 方案二：

分析：（1）两种方案的不同之处和优缺点。（2）还有其他方法吗？

进一步思考：如何测量两个只有顶部可以看到的建筑物尖顶间的距离？

如：为了测量两山顶M，N间的距离，飞机沿水平方向在A，B两点进行测量，A，B，M，N在同一个铅垂平面内（如示意图），飞机能够测量的数据有俯角和A，B间的距离。

设计一个方案，包括①指出需要测量的数据（用字母表示，并在图中标出）；②用文字和公式写出计算M，N间的距离的步骤。

第三阶段：提出课题，课外分组分工完成设计和测量，并上交实习报告。

课题：设A、B是两个底部不可以致到达的建筑物的尖顶，设计测量两者距离的方案。

五、总结与反思

1.分析活动结果，深入思考活动结果。

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关键词：地理科技馆；筹建；思考

本校位于淮河下游、洪泽湖南岸，苏皖边界，地处暖温带与北亚热带过渡区，生物多样性丰富，为高中地理教学提供了得天独厚的条件。学校近期正思考如何凸显地理学科优势，彰显地理教学特色，打造省高中地理课程示范区。在此背景下，筹建校地理科技馆迫在眉睫。地理科技馆可分室内展示区和室外观赏区两部分。地理室内展示区共包括六部分：岩土与矿物标本室、地理教具与地理模型室、地图室、天文观测与航天模型室、地理信息技术室与乡土地理室。地理室外观赏区以校园的植物为主体，以校园周围的中央公园、迎宾公园、山水广场等绿地为拓展。校地理展示区不仅能满足地理教学的需要，还是周日下午社团活动的重要载体。本文就校地理科技馆的六个室内展示区的构思与设计方案思考如下。

一、岩土与矿物标本室

本县地形地貌复杂多样，土壤种类较多，岩石与土壤一部分可在境内收集，在丘陵山区很容易收集到石灰岩、玄武岩、白云岩、页岩等。由于本县跨暖温带和北亚热带，既可以找到温带棕壤，也可以寻觅到亚热带红壤。对于本地没有的常见岩石和矿物可到外地购买。岩土与矿物标本室的建成将在学生学习高中地理岩石圈内容时发挥重要作用。学生可以亲眼鉴赏和触摸方解石、黑云母、石英岩、大理岩、金刚石、蒙脱石、水晶、玛瑙、翡翠、磁铁矿、赤铁矿、生石膏、黄铜矿、煤炭、珍珠、凹凸棒黏土等。通过对岩石与矿物的近距离观察，可大大开拓学生视野，感受地壳物质的神秘。

二、地理教具和地理模型室

地理教具和地理模型室应尽量展示教学与考试经常涉及到的内容，如普通地球仪、立体地形地球仪、经纬仪、晨昏仪、三球仪、时间演示仪、洋流演示仪、流水作用演示装置、日月食模型、等高线模型、雅丹地貌、丹霞地貌、喀斯特地貌、海底地貌模型、世界与中国地形模型、中国政区拼接模型、褶皱构造模型、六大板块模型、地球内部构造模型、大气环流演示模型等。地理教具和地理模型在地理教学中起着举足轻重的作用，能把抽象难懂的地理原理、现象表现得直观、形象，易于接受。

三、地图室

地图室分大比例尺传统地图和电子地图（百度地图、google地图、高德地图、搜狗地图、腾讯地图、北斗卫星地图高清版、卫星遥感图像等）两类。通过大比例尺传统地图，学生能够详实地找到自己感兴趣的内容，且视觉效果较好。电子地图即数字地图，输入地名或旅游景点、山脉、河流、湖泊、岛屿名称等能迅速将相关地图呈现给学生。学生使用电子地图查询相关内容，不仅检索速度快，而且可切换至卫星地图和全景模式。地图是地理学习的重要工具之一，用好地图能将地理事物落实到地表相应的空间里，有利于培养学生空间思维能力和提高学生空间定位的准确性。

四、天文观测与航天模型室

天文观测与航天模型室不仅可为中学地理中“地球的宇宙环境”相关内容提供丰富的学习资源，而且为关心中国航天事业发展的莘莘学子提供了众多的航天器模型，如中国载人航天工程 “神州”系列载人宇宙飞船模型、中国探月工程“嫦娥”系列卫星模型和玉兔号月球车模型及杨利伟、费俊龙、聂海胜、翟志刚、刘伯明、景海鹏、刘旺、刘洋、张晓光、王亚平等航天员的资料介绍。通过参观学习，不仅使学生了解中国空间探测的历程、目标和意义，还能普及天文学知识，提高学生的科学素养。观测天体的重要工具是天文望远镜，学生可以通过它看到月球表面的环形山和陨石坑、土星的光环、北半球中纬度秋季星空等。

五、地理信息技术室

地理信息技术是地理科学与当代高新技术的结晶。地理信息技术由四部分构成，即遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）和数字地球技术。为了增强学生对遥感技术的感性认识，该室将购买大量遥感影像胶片，供学生分析和解译。地理信息系统现已广泛应用于测绘、资源管理、环境保护、城市管理和商场选址等各领域。学生可上网查询本省或本地的公众地理信息管理系统，了解其主要功能和作用，并学会基本的操作方法。GPS是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等信息，是卫星通信技术在导航领域的应用典范，它极大地提高了地球社会的信息化水平，有力地推动数字经济的发展。中国北斗卫星导航系统是继美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略之后的全球第四大卫星导航系统。北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统，覆盖范围为北纬5°～55°，东经70°～140°。数字地球是用数字化的方法将地球上的有关信息装入电脑中，实现在网络上的流通，并使之最大限度地为人类的生存、可持续发展和日常的工作、学习、生活、娱乐等提供服务。

六、乡土地理室

乡土地理是地理知识、原理与学生现实生活的契合点，它不仅能让学生了解家乡所在区域的自然与人文环境，而且还能激发学生地理学习的兴趣。乡土地理普及室里主要介绍本区的位置、气候、地貌、植被、土壤、水文、人口、行政区划、工农业、交通运输和旅游业等内容，让学生通过乡土地理室的介绍，了解本乡本土的地理环境与人文风貌：本区地处北纬32°43'～33°13'、东经118°11'～118°54'，位于暖温带与北亚热带过渡区域，属季风性湿润气候。春季气温回升快，秋季降温早，春、秋两季光照充足，昼夜温差大，夏季较炎热（最高气温37℃～39℃，持续不超过5天），冬季较寒冷（最低气温-12℃，持续不超过7天）。光热资源年内分布呈“双峰”型，境内气候资源分布略有差异。境内地势西南高，东北低，呈阶梯状倾斜，高差悬殊220多米。境内有低山丘陵、岗地、河漫滩、冲积平原、河湖圩区等多种地貌。由于本区纵跨暖温带与北亚热带，因而植被种类丰富，类型较为特殊，为温带落叶阔叶与亚热带常绿阔叶混交林。该温带与亚热带混交林以天泉湖镇铁山寺国家森林公园最为典型，中国种子植物全部15个分布区类型中，铁山寺就占了14个类型。

校地理科技馆的建设不是一蹴而就的，这是一个系统工程，它的建成不仅能进一步提升学校硬件水平，还能丰富地理教学资源，优化地理课程结构，最终造福莘莘学子。

参考文献：

[1] 中国科学院地理科学与资源研究所.国家地理科学馆建设项目建议书，2003，11.