遥感概论论文范文
时间：2023-03-15 06:46:43
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篇1
关键词：地理信息系统；遥感数字图像处理；教学改革
作者简介：刘春国（1973-），男，河南上蔡人，河南理工大学测绘与国土信息工程学院，讲师；卢晓峰（1981-），女，河南洛阳人，河南理工大学测绘与国土信息工程学院，讲师。（河南焦作454000）
基金项目：本文系河南理工大学教育教学改革研究项目（项目编号：2008JG035）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）10-0081-02
当前，遥感已经或正在走向全面应用阶段。国际遥感应用发展的实用化、业务化、产业化、精细化特征明显，但我国遥感应用水平还不高，根本原因是基础研究薄弱，缺乏多学科人才共同努力。[1]培养一大批经过系统知识培训、熟练掌握遥感科学理论和应用技能的地理信息科学人才，满足社会对地理遥感信息高技术人才的迫切需求，是高等教育的责任所在。
1998年教育部新增地理信息系统本科专业后，我国GIS教育发展形势空前活跃。经过10余年的教学实践和探索，逐步形成了比较稳定的GIS专业课程体系与课程设置方案。[2-5]遥感系列课程（遥感物理与技术、遥感数字图像处理、遥感地学分析与应用）成为GIS专业课程体系中的重要模块，说明GIS学科建设的负责人已认识到培养掌握遥感技术的GIS人才的重要性。遥感数字图像处理是遥感过程的重要一环。充分利用各种图像处理算法从遥感数据中获取各种生物物理参数和土地覆被/利用信息，可以为自然和人文生态系统的空间分布式模型提供输入参数，在遥感技术应用中占有十分重要的地位。近几年河南理工大学（以下简称“我校”）GIS专业开设了“遥感数字图像处理”课程。围绕如何提高“遥感数字图像处理”课程教学质量，笔者从革新课程体系、协同教学、优化教学内容、丰富实践教学手段等方面进行了一系列探索。
一、革新遥感课程体系，突出“遥感数字图像处理”课程地位
随着遥感技术及其应用的迅速发展，很多专业开设了“遥感原理与应用”课程，内容分为三大模块：遥感基础、遥感图像处理及分析方法和遥感专题应用。这种课程设置模式比较适合早期GIS专业遥感课程教学或选修遥感科学技术的某些专业，对于当前GIS专业遥感教学则存在明显缺点。主要问题是对“遥感数字图像处理”教学重视程度不够，对数字图像处理在整个遥感过程中的重要性体现不足，与遥感地理信息系统融合集成的一体化趋势不相适应，与国民经济各部门遥感业务日益普及的态势不相适应，与社会信息化深入发展的状况不相适应。人才培养滞后于社会需要，不能满足对高素质地理遥感科技人才的需求。
我校GIS专业总结多年遥感课程教学实践经验，革新了遥感课程体系，设置了“遥感概论”、“遥感数字图像处理”、“遥感应用分析”、“遥感数字图像处理实验”等遥感相关课程，规划了遥感系列课程的主体教学内容。“遥感概论”要求学生掌握遥感及其应用的基本科学工程背景知识，重点内容是电磁波与地表物质相互作用的基本原理、遥感数据采集、传输和成像机理，从可见光-近红外、热红外、微波（主动方式和被动方式）波谱段介绍遥感信息的获取特点和技术发展，适当涉及大气遥感、海洋遥感等应用领域和典型案例。“遥感数字图像处理”要求学生掌握基于数字图像处理方法获取地球资源有用信息的科学与技术。由于学科交叉融合，数字图像处理方法众多，新理论、新方法不断推出，课程重点主要着眼于图像处理基本知识和遥感图像处理常用算法，对一些探索性、前沿性和跨学科的内容从原理上予以概括介绍，如图像亚像元分类、模糊分类和面向对象图像处理等等。“遥感应用分析”采用理论、方法和实例相结合，选择不同遥感应用领域的典型案例介绍，培养学生遥感专题分析技能，深化学生对于遥感科学技术应用现状和广阔前景的认识。“遥感数字图像处理实验”课程着眼于培养学生图像处理技能，巩固和深化理论课程教学内容，提高动手能力和理论联系实际解决问题的能力。
我校GIS遥感系列课程设置方案把“遥感数字图像处理”与“遥感数字图像处理实验”单独设课，提升课程地位，加大课程学时，强化实践技能训练，对提高“遥感数字图像处理”课程的教学成效很有益处。这种课程设置模式有助于培养GIS专业学生采用图像分析方法解决遥感应用问题的能力，比较契合我国GIS专业本科教育遥感课程设置的发展态势。
二、培育遥感系列课程教学群体，分工协作提高“遥感数字图像处理”课程教学质量
GIS专业遥感系列课程设置要求具备一定规模的师资力量。遥感是多学科的综合，交叉性强，研究方法不断补充和更新，课程教学内容丰富。遥感系列课程的设置决定了课程之间存在密切的内部联系。要提高“遥感数字图像处理”课程教学质量，必须打破教师个人单兵作战的惯常做法，加强与相关课程教师之间的协调和交流。培育组建了承担遥感系列课程教学任务的教学群体。遥感课程教学组围绕课程建设，整合优化课程体系，充实更新教学内容，保证了课程之间教学内容的连贯性和相关性。课程教学组成员互相学习、借鉴、交流，协同规划各课程教学环节的教学要求和学时分布，课程内容更加先进，课程结构更加协调，教学方法更加有效，教学手段更加丰富，实践教学得以充实，教学科研联系更加密切。遥感课程教学组的建立和协作对提高“遥感数字图像处理”课程教学质量起了明显的作用。
三、汇聚国内外优秀教材成果，整合优化教学内容体系
教学内容和课程体系涉及高等教育人才培养的模式，决定了高等学校人才培养的规格，在很大程度决定了人才培养的质量和水平。[6]教学中适度引进世界著名高校的名牌课程教材和教学参考用书，是高等教育国际化的重要举措。[7]遥感课程教学组重视遥感数字图像处理课程教材和教学内容建设，收集了国内近些年出版的如戴昌达、章孝灿、汤国安、韦玉春、朱述龙等编写的遥感数字图像处理教材教参，注意引用吸收国外著名高校的遥感图像处理相关教材教参，参考了John R. Jensen、John A. Richards、Robert A. Schowengerdt、Jay Gao、John R. Schott、Brandt Tso等人的遥感数字图像处理著作，认真研讨不同教材特点及其开课对象，针对遥感数字图像处理理论性强、概念抽象、方法多样、实践性强的特点，根据教学对象和课程学时，按照系统性和前瞻性结合、理论与应用结合的要求，制订了教学主体内容。课程内容分为11个部分：图像基本知识、遥感图像成像过程与数据特征、遥感图像辐射校正、遥感图像几何变换与校正、遥感图像增强、遥感图像变换、遥感图像分割、遥感图像融合、遥感图像分类、数字变化检测、遥感图像应用处理。优化后的课程教学内容注意了与“遥感概论”、“遥感应用分析”等课程内容的有机衔接。对于与“遥感概论”课程有重叠的内容只做简单回顾，如遥感成像过程、机理与数据特征，以少数典型应用案例揭示遥感数字图像处理方法在遥感应用分析中的作用和地位；避免与先开课程内容重复，为后续课程做适度铺垫。数字图像处理方法多样，课程重点介绍常用算法，使学生能掌握数字图像处理原理，夯实基础。对一些发展中的、前沿性的算法着重介绍算法的思想和原理，教导学生注重算法但不应局限于具体算法，培养学生发散思维、学习能力和创新思维。教学中适当区分遥感数字图像系统处理和应用处理的差别。
四、重视实践教学，多手段丰富实践教学内容
实践教学是创新人才培养中的重要环节，对于培养学生专业技能和理论实践结合能力、激发学生的创新思维和探索精神、提升科研能力，有着重要意义。GIS专业“遥感数字图像处理”教学高度重视实践教学环节，从课程体系设置、实验课程内容设计、实验室开放项目、毕业设计、大学生科研训练计划和教师科研课题等几个方面为学生提供多样化的实践途径，丰富了实践教学体系。
从课程设置体系上，“遥感数字图像处理”单独设课，紧密联系课程理论教学内容附设6个单元的基础验证性课堂实验（见表1），增强学生对各种遥感图像处理算法及其效果的感性认识。“遥感数字图像处理”实验课程单独设课，结合“遥感数字图像处理”课程和“遥感应用分析”课程知识，设置综合设计型实验6个模块，培养和提高学生对知识与技能的综合运用、自主学习的能力。
积极利用各种平台，提供实践课题，培养学生创新能力。我校为了培养大学生的创新能力和实践能力，促进实验室开放，设置了实验室开放基金。在实验室开放基金平台支持下，设计了一些探索研究型实验课题，鼓励学生组团选择实验课题、查阅文献、拟定实验方案、实施实验过程、撰写实验论文。大学生科研训练计划和本科毕业设计（论文）也是培养本科生创新能力的平台。在实施学校大学生科研训练计划的年度，遥感课程组每年设计几个遥感应用分析研究小课题，供学生参与大学生科研训练，并从科研课题中提炼一些问题作为大学生毕业设计选题，引导学生参与到教师科研课题中。学生通过参与实验室开放基金课题、大学生科研训练计划项目和教师科研课题，检验了专业知识，培养了探索精神、创造思维和合作能力。
五、结束语
本文总结了我校遥感课程教学组围绕GIS专业“遥感数字图像处理”课程教学实施的一系列教学改革措施。这些措施已经取得较好的成效，有不少GIS学生积极参与校实验室开放基金项目、大学生科研训练计划项目和教师科研项目，每年GIS专业有近1/3的学生选择与遥感图像处理及遥感应用分析有关的毕业设计题目。人才培养是项长期复杂的系统工程，需要从师资、设备、教学等一系列软硬件教学条件上予以保障。
参考文献：
[1]李小文.定量遥感的发展与创新[J].河南大学学报(自然科学版),2005,(4):49-56.
[2]秦其明.中国高校GIS专业核心课程设置问题的探讨[J].地理信息世界,2003,(4):1-7.
[3]钱乐祥.GIS专业课程体系改革思路与实践[J].高等理科教育,2006,(6):95-98.
[4]谈树成,刘恒,夏既胜,等.关于地理信息系统(GIS)本科专业课程设置的思考[J].高等理科教育,2008,(4):47-50.
[5]李天文,王林刚,李庚泽,等.地理信息系统专业课程体系建设研究[J].中国大学教学,2011,(1)3-5.
篇2
我国未来的产业优化与升级、农业发展、高技术产业发展、国际贸易、城市化、人口健康、资源综合利用、社会可持续发展、能源结构优化、环境改善和国家安全等都需要地理科学做出积极贡献。地理科学专业旨在培养适应国家与地方经济、社会发展需要，具备地理科学的基本理论与方法，掌握遥感、地理信息系统和信息科学与技术等基本理论与技能，了解本学科前沿并受到科学研究的基本训练，能在有关部门从事教育教学、科学研究、开发和管理工作的高级专业人才，或继续攻读硕士、博士学位的人才。西华师范大学地理科学专业自1986年创建以来，长期、高度重视人才培养质量与专业内涵建设，已于2000年被评为四川省惟一的地理科学专业省级本科人才培养基地，2008年被评为省级特色专业，2010年被评为国家级特色专业。
一、专业办学条件
该专业现有专任教师28人。其中，教授8人、副教授14人、高级实验师1人、讲师5人；博士后3人，博士和在读博士共占专任教师总数的52%。专任教师主要来自北京大学、南京大学、同济大学、中山大学、四川大学和中科院的北京地理所、成都山地所、新疆地理所等，具有良好的人脉资源与学缘结构。专任教师中享受国务院特殊津贴专家1人，四川省学术和技术带头人后备人选1人。教授与副教授每年至少为本科生讲授一门专业基础课或主干课。近年来，专任教师先后主持或承担973计划、863计划、国家自然科学基金、教育部、四川省科技厅、教育厅和国土资源厅以及地方政府委托的科研项目230余项，出版学术专著8部，发表高质量学术论文358篇，科研成果获省部级奖励5项，科研考核连续5年获全校理科第一名。同时，专任教师还主持或承担四川省高等教育教学改革工程人才培养质量和教学改革项目9项，教学成果获省部级奖励8项。建设有四川省级重点课程1门（人文地理学），省级精品课程4门（环境保护、人文地理学、旅游学、水文学），校级精品课程3门（自然地理学、地球概论、区域分析与规划），精品课程数量位居全校前列。
该专业课程教学与科学研究所需的图书资料和仪器设备等较为充足。学校图书馆藏书230余万册，有地理类藏书近10万册，有中国期刊网、重庆维普、超星数字图书馆以及ebscohost、eco psp、ccc、isi proceeding等多种中外文电子期刊数据库。学院资料室的面积约200m2，有100余种国内外专业学术期刊和近万册藏书，每年新增图书、杂志1 000余册。专业实验室面积约5 400m2，有基础实验室28个、开放实验室23个，仪器设备总价值600余万元，万元以上大型仪器28台；有arcgis、erdas、mapgis、geostar和cass等国内外专业软件实验平台。其中，地理信息系统实验室为中央与地方共建基础实验室，丘陵地区国土资源统筹利用工程实验室为四川省教育厅高校重点实验室，资源与环境信息系统实验教学中心为四川省地理科学专业惟一的省级实验教学示范中心。
该专业的专业实习和教育实习基地不断完善。1996年，经四川省国土局同意、省教育厅批准，由四川省国土勘测规划研究院和川东北地区58个市、县国土资源局联合成立“四川师范学院国土管理学院董事会”。董事会不仅为专业建设提供资金与智力支持，同时为学生的实习和见习等提供条件，这也是四川省地理科学专业校地合作办学的成功案例。此外，还有南充市污水处理厂、青居曲流国家地质公园、凌云山国家森林公园和嘉陵江中游阶地等近郊实习基地；乐山—峨眉山地区的部门地理野外实习基地，成都—西安—延安地区的区域地理野外实习基地；以南充市5所中学为核心，辐射四川盆地的广安、绵阳、广元、巴中、达州、德阳、乐山、眉山、内江、南充、遂宁和雅安等12个地市的70余所中学地理教育实习基地。
二、主要优势特色
教师教育是师范院校固有的优势和特色。作为四川省属重点师范大学，西华师范大学是四川省教育师资培养的重要基地，历来把师范专业特色建设作为提升办学实力的根基。地理科学是研究人类赖以生存的地球表层自然、人文各要素相互作用及其时空变化规律的科学，是自然科学和社会科学的交叉学科，具有区域性、综合性、实践性和应用性等特征。学科特征要求地理科学专业教育必须重视“厚基础”、“强实践”。
1.负重自强、铸魂励教，矢志不渝为基础教育服务
要想成为一名优秀的地理教师，必须具备厚实的专业基础知识和扎实的教育教学功底，必须能够结合实际、灵活自如地将专业知识应用到教学一线。课程与课堂教学是专业知识传授和人才培养的重要途径。西华师范大学地理科学专业最新的人才培养方案于2008年修订、实施。为了增强学生的专业基础知识，新方案将各部门自然地理学单独设课，并开设天文学概论、旅游地理学、文化地理学、城市地理学、灾害地理学、数字地球导论、综合自然地理学、区域经济学、环境地理学、环境影响评价、水土保持学、土地资源调查、土地利用规划、资源与环境经济学、土地法学、房地产估价、可持续发展导论等与中学地理教育和资源、环境与发展问题紧密联系的选修课程。为了夯实学生的教育教学功底，新方案除开设教育学、心理学、普通话、书法和地理学科教学论外，还增设乡土地理教学与研究、地理素描与三板艺术、地理活动与地理教学、中学地理微格教学、中学地理新课程改革、地理教学技能训练等地理教师教育课程，还组织
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编写《地理科学专业学生必读》供学生查阅拓展阅读书目、地理学人风采、专业期刊网站、报考研究生及地理教师职业发展等相关信息。
为了引导学生养成良好的学习风气，除了落实新生入学教育、教学督导制、学生信息员制、期中教学检查和严格考试纪律等常规管理外，还组织大一、大二学生固定时间、固定教室上自习。大一学生参加手工绘图技能比赛，大二学生参加自然地理野外调研报告比赛，大三学生参加课堂教学技能比赛，所有学生选择性参加数字测图技能比赛、gis软件操作与二次开发技能比赛、遥感专题应用技能比赛、城市规划软件操作技能比赛、autocad软件操作技能比赛、土地资源开发利用与设计比赛等，通过各种比赛提高学生的综合素质和专业核心竞争力。为了促进学生将专业知识应用到教学一线，除了选派中青年教师到中学挂职锻炼、评聘基础教育兼职教师外，还定期邀请基础教育一线名师如四川省教科所张白峡教研员、南充高中何从春高级教师、南部中学赵海特级教师、德阳二中饶萍教师（第五届全国优秀中学地理教育工作者）等给学生讲授示范课，还定期将学生带到南充市5所中学去参加教研活动、听公开课、评阅试卷等，还选派优秀本科生去顶岗实习或参加中学地理教师置换培训项目等，通过“请进来、走出去”真刀真枪地磨炼学生的教育教学能力。
2.校地合作、科研强化，千方百计培养学生实践创新能力
要想成为一名优秀的地理学人，必须具备丰硕的实践经验、敏锐的学术思维和强烈的创新欲望。实验实践教学是培养学生理论联系实际，学会发现问题、分析问题和解决问题，拓展知识面、提升综合素质和激发创新意识的重要途径，也是地理科学专业教育必须高度重视的关键环节。西华师范大学地理科学专业已建立起由基础到综合、由验证到设计、由设计到创新，“基础验证实验—综合设计实验—创新探究实验”逐步推进，“实验—实训—实习”互为补充，“课内—课外、校内—校外、教学—科研”互相结合，理论教学和实验教学融为一体、课程教学与科学研究融为一体、专业教育与择业教育融为一体的新型实验实践教学体系（如图1所示）。必修课非独立设课实验实践均有严谨的教学大纲及配套讲义，非独立设课实验实践占总学时9.9%；一些技术性或应用性较强的课程，如计算机地图制图、测量与地图学、地理信息系统和遥感等，特别重视综合性、设计性和探究性实验，占其实验实践学时85.0%；近郊乡土地理实习、乐山—峨眉山部门地理实习、成都—西安—延安区域地理实习、地理教研论文写作等，独立设课实验实践占总学时20.3%。
作为地处非中心城市的地方性师范大学，西华师范大学建校65年来历经两次分合、七易校名，学校建设发展深受无区位优势、队伍不稳和投入有限等问题的困扰与制约，但西华师大人一直秉承团结一致、毫不气馁、孜孜以求、积极作为的优良传统。地理科学专业教师承蒙社会厚爱及董事会成员单位支持，已在嘉陵江中游、川东北地区、川中丘陵区、四川盆周山区的土地利用与保护、城市与区域经济、自然灾害与风险管理、数字地貌与环境信息等领域主持或承担200余项服务地方经济、社会发展的应用型科研项目。教师以身作则，将专业知识应用到生产实践，激发学生更加热爱所学专业。利用教师项目较多优势，鼓励学生参与地图数字化与专题制图、空间数据库建设与维护、遥感图像解译、地理信息系统开发、区域综合调查、大比例尺数字化测图等工作，通过科研工作磨炼学生的实践能力、激活学生的学术思维、点燃学生的创新热情、增强学生的社会适应能力等。学生结合科研工作申请大学生创新科研项目、发表科研论文和撰写毕业论文等成效显著，广泛涉猎土地利用评价、旅游资源开发、地质遗迹保护、生态环境评价、区位优势分析、教育教学改革等领域。
篇3
[关键词]遥感 教学改革 教学内容 教学方式 实践教学 慕课
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）10-0108-02
遥感是20世纪70年展起来的空间对地观测技术，已在土地管理、城乡规划、农业、林业、环境监测、水文气象、地质地理等方面得到了广泛应用。[1] [2]近年来遥感技术的长足发展使得社会对遥感人才的需求量和专业素质的要求日益提升。目前国内已有170余所高校设置了遥感类本科课程[3]，其中“遥感原理与应用”已成为地学及测绘专业的核心课程之一。笔者结合地理信息科学专业“遥感原理与应用”多年的教学实践对教学内容、方法及实践环节的改革进行初步探讨。
一、现阶段教学中存在的问题
纵观目前高校的遥感基础课程教学，主要存在以下几点问题：（1）教学内容陈旧，仅注重基础性和理论性，对实际应用和学术前沿关注不够；（2）教学方法有待改进，“满堂灌”的授课方式只注重“教”而轻视了“学”，学生缺乏学习兴趣，教学效果不佳；（3）实验环节薄弱，学生得不到充分训练，基本技能和综合素质有待提高。这些问题在“遥感原理与应用”课程中也同样存在。
二、改革措施
（一）在教学内容安排上兼顾基础性和前沿性
目前，有关遥感基础知识或基本技能方面的教材很多，其中以《遥感导论》（梅安新主编）、《遥感概论》（彭望f主编）、《遥感数字图像处理教程》（韦玉春主编）和《遥感应用分析原理与方法》（赵英时主编）等教材的应用较为普遍。各种教材内容和重点不一，因此根据教学目的和学生实际，选择适合的教材和教法尤为重要。笔者选择《遥感导论》作为主教材，以《遥感数字图像处理教程》为辅助教材，从中选取部分内容进行重新组合和梳理，安排了如下的教学内容：1.遥感基础知识，包括遥感基本概念、传感器、遥感类型、电磁辐射基础； 2.遥感图像处理，包括遥感大气校正、几何校正、影像裁剪、影像增强、影像分类；3.遥感信息提取，包括常用植被指数、一阶和二阶纹理参数的提取，以及基于提取的遥感指标进行植被覆盖度、植被叶面积指数的定量估算；4.综合应用训练，包括使用常用遥感影像处理软件ENVI和ERDAS进行特定研究区土地利用类型的分类、植被结构参数的提取以及水体叶绿素含量的估算等。同时，遥感学科的发展日新月异，为了让学生及时了解遥感领域的最新发展动态，笔者在教案设计上注意引用一些国外优秀教材，如John A.Richards编写的Remote Sensing Digital Image Analysis、Canada Centre for Remote Sensing编写的Fundamentals of Remote Sensing等，并精选若干国内外学术文献，如《遥感学报》、《地理学报》、《Remote Sensing of Environment》等专业顶级期刊经典文献供学生课后阅读。实践证明，这一做法不仅能有效提升教学内容的现势性，也能激发学生进一步探索遥感领域的兴趣。
（二）教学方法上结合案例教学法，使学生变被动学习为主动学习
传统的教学方式以教授为主，往往只注重“教”而轻视了“学”。针对“遥感原理与应用”课程理论性强、内容抽象的特点，笔者尝试采用“互动式教学法”和“案例教学法”。在处理教学难点时，通过设计疑问，让学生分组讨论，笔者及时点评，改变了传统的教师“一言堂”的做法，强化师生互动。笔者根据学生的问题反馈进一步深入引导，有效化解了教学难度，并调动了学生的学习主动性。如辐射传输过程比较抽象，笔者在讲解时并非围绕教材上的公式推导，而是以日常生活中的拍相片为例，引导学生理解一张相片的质量受到哪些因素的影响。通过合理设问，或者让学生提问，可轻松解决教学难点，学生也反映很容易理解。在进行遥感软件应用教学时主要采用“案例教学法”。可选取一些具有代表性、典型性、实时性的案例进行讲解和分析，或者引导学生运用所学理论对案例进行分析和讨论，以加深和巩固理论知识并学会灵活运用，培养学生分析问题和解决问题能力。[4]例如，基于遥感影像的南方丘陵植被叶面积指数反演、林地水土保持植被三维绿量估算、南京市土地利用时空演变分析、南京市林地植被覆盖度信息提取及太湖叶绿素浓度适时监测等案例，都涉及多个理论知识点，学生从中加深对理论的认识，并自觉地在脑海中实现对知识的构建和对技术应用的了解。笔者发现，案例教学法从实际问题出发，通过一系列问题导向的推理或操作，巩固了诸多知识点，并让学生练习了相关的遥感技能。这一方法打破了教材中的知识体系分割，让学生在最终完成任务后体验到一种学习成就感，教学效果很好。
（三）优化实践教学体系以锤炼学生专业硬功夫
本科阶段“遥感原理与应用”课程中实践教学体系主要包括验证性实验、综合性实验和设计性实验三类。其中验证性实验主要是对基本原理和基本方法的验证，以帮助学生理解课程的基本知识和培养学生的基本技能。如典型地物光谱的测试、遥感影像投影转换、大气校正、几何校正、图像融合、图像的增强处理、遥感影像分类等，使学生初步掌握和熟悉常用遥感图像处理软件的运行环境、操作方法及其功能，提高学生动手能力。综合性实验则是将相关的实验内容有机结合，例如遥感反演林地叶面积指数的实验，基于区域SPOT影像，首先进行大气校正、几何校正等预处理，然后与野外实测的林地叶面积指数样方中心点的矢量图层叠加，建立基于点的感兴趣区，进而提取以实测点为中心，一定范围（如10m）缓冲区内的各波段反射率均值，计算几种植被指数，并用植被指数与实测叶面积指数建立关系模型，用该模型反演研究区林地叶面积指数。综合性实验通常可结合学生的毕业论文进行。设计性实验带有一定的研究性和探索性，一般由教师给定题目和要求，学生3-5人组成一个兴趣小组来共同完成。教师在实验方案的选取、专业文献的阅读等环节给予指导性意见，细节问题由学生把握。如要求学生利用ERDAS软件完成一幅1 / 5万的某市土地利用现状专题地图，教师布置这一任务，明确完成时间和要求，可放手让学生去做，学生有问题则及时解答。设计性实验给学生留有较大的自主空间，可培养学生的科研能力及团队合作精神，对于创新型和应用型人才培养十分必要。这三类实验由浅入深，有步骤地提升学生的遥感应用能力。笔者在实践教学初始阶段就给学生布置设计性、综合性实验任务，较之传统的“填鸭式”讲解，这样带着目标的研讨式学习更能有效激发学生的学习兴趣和潜力，能达到事半功倍的效果。
（四）迎接“慕课”时代，实现网络资源共享
“慕课（MOOCs）”发端于美国，是“大规模公开在线课程”的简称，具有规模大、无时空限制、开放性、可重复性、互动性、娱乐性等特点。[5]“慕课”是新近涌现出来的一种在线学习模式，是一种将分散的授课者和学习者通过某一个共同的话题联系起来的方法，上课的时间、地点不受限制，无论你身在何处，只需要一台电脑和网络联接即可享受到世界一流大学的一流课程。慕课尊崇创用共享协议，24小时全天开放，凡是想学习的，都可以随时随地进来，因此受众非常广泛。[6]“慕课”不同于以往的网络公开课，其视频课程被切割成数分钟甚至更小的“微课程”，不在“大而全”，而在“小而精”，为新媒体迅速而广泛的传播提供了便利。“慕课”启发了网络时代全新的教学模式――线上（课外）学习与线下（课堂内）探究相结合的“混合教学”模式。“慕课”平台有望整合全球的教学资源并共享之，教师甚至可以自行开发类似于“慕课”的小视频，主要侧重理论知识的传授。“慕课”视频可代替课堂讲授，其明显的优势就是“可重复性”，所有的课程都可以重复学习，学生可根据自己的学习进度选择回放或快进。“慕课”的核心在于“学”，强调以“学”为本的教学价值取向。[7]“慕课”正在全球引发一场“学习的革命”，也激起了专业教学领域广泛的讨论。处于教学一线的教师们应把握时机，顺应时代潮流，充分利用“慕课”平台，开发建设高质量在线课程，最大限度地分享全球优质教学资源，为“遥感原理与应用”课程教学模式的创新注入新的活力。
三、结语
遥感是一门技术更新很快的应用型学科，对人才数量和质量的需求都不断上升。高校遥感教学也应适应本专业的快速发展及社会需求，培养出创新能力强、综合素质高的应用型人才。本文结合笔者的专业教学实际从教学内容、教学方法及实践应用等环节对“遥感原理与应用”课程的改革进行了探索，提出兼顾教学内容的基础性和前沿性、采用案例教学法和互动式教学、优化实践教学体系、迎接“慕课”时代等教学改革措施，对于优化遥感课程教学模式、激发学生专业学习兴趣并全方位锻炼学生综合素养具有积极意义。
[ 注 释 ]
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论文摘要：从信息化测绘对人才培养的要求，指出测量学教学中存在的不足：课程内容体系不完全合理，反映测绘新技术的内容相对较少；与课程配套的仪器设备滞后于测绘科技发展；体现测绘新技术在林业中应用的内容相对较少；林业类专业的学生对测量学课程重视不够等。基于信息化测绘体系，结合林业类学科的特点和要求，从教材建设、教学内容、实验实习环节的建设、考核制度、教学方法和手段以及教师队伍建设等方面进行测量学教学改革。
信息化测绘体系涵盖了地理信息获取、处理、管理、表达、更新、应用和服务的全过程，其主要特征为：测绘生产自动化、测绘成果多样化、测绘服务网络化及测绘产品社会化。信息化测绘技术是信息化测绘体系的基础，信息化测绘技术体系是在对地观测技术、计算机技术及通讯技术等支撑下的有关地理空间数据获取、处理、管理和分发服务的所有技术的集合。
南京林业大学是一所以工、农科为主，理、文、经、管、法协调发展的多学科性大学，测量学是开设面广、实践性强的一门专业基础课程。林业类专业如林学、生态学和森林工程等专业都开设测量学课程，测量学课程的授课计划学时依不同专业分别为48学时或64学时，包括课堂授课、课堂实验，外加开课学期末1周或2周的集中实习。
1测量学课程教学中存在的问题
1．1课程内容体系不完全合理
测量学课程教学内容以传统仪器获取地理信息的内容多，获得的成果也以纸质图为主，不利于扩大学生的知识面，也不便于激发学生的创造性，更没能充分体现信息化测绘体系下的测绘成果如何方便快捷地为林业服务，测绘新技术在林业中的应用等交叉融合教学内容比较薄弱。
1．2与课程配套的仪器设备滞后于测绘科技发展
仪器设备的投入严重不足，导致实践教学的内容滞后于生产实践。测绘生产单位早已使用先进的仪器设备进行测绘生产，可是学校由于经费有限，有的购不齐这些仪器，有的虽然仪器种类齐全，但数量太少，学生仅能进行参观性实习，根本不能用于生产性实习。
1．3体现测绘新技术在林业中应用的内容相对较少
开设测量学课程的专业众多，但不同的专业有各自的特点，所以不同专业在掌握测绘基本知识和基本技能的，测量学在不同的专业中的应用应该各有特色。只有不断地完善课程内容设置，强化专业领域特色，才能满足社会对人才的需要，才能充分发挥测量学知识在林业中的应用。对于林业类专业的学生，应突出测量学中的中小比例尺的地形图或遥感影像图在林业资源调查和生态规划等中的应用，发挥大比例尺地形图在精细林业中的作用等。
1．4林业类专业的学生对该课程重视不够
由于测量学不是林业类专业的主干课程，他们认为不过是专业基础课，不太重要，学生普遍对这门课不够重视，加之实验实习使用的仪器设备相对落后，致使很多学生在以后的工作中遇到有关测量的问题不能轻松解决。
实验实习教学环节正是对理论知识进行验证、巩固和提高的过程，同时也是增强学生的动手能力和创新能力的机会。虽然测量学实践教学占有本课程总学时一半的比重，但学生对实践教学重要性认识不足，加之实验实习班级逐渐增多，而实验实习场地并没有相应扩大，实验实习考核较为弹性，学生只是被动地做验证性实验，没能结合林业类专业做些设计性和创造性实验。由于上述原因，导致学生对实验实习环节不是很感兴趣，不能充分达到实验实习教学的目的。
2基于信息化测绘体系的测量学教学改革
基于信息化测绘体系，结合林业科学的特点和要求，从教材建设、教学内容、实验实习环节的建设、考核制度、教学方法和手段以及教师队伍建设等多方面进行测量学教学改革。
2．1教材建设
教材建设是课程建设的—个重要环节。以现代教育理论为指导，前瞻测绘科技发展，面向社会，拓宽测绘领域，组织教师，协同相关高校的教师编写了《测量学》作为林业类专业的测量学教材。正确处理了传统测绘知识与现代测绘理论之间的关系，教材中既有先进的测绘仪器和技术，同时也保留了一部分传统的技术方法。通过学习让学生充分认识到测量学在林业科学和经济建设中的地位和作用。
2．2教学内容
顾及测绘科学技术的发展现状和林业类专业测量学教学的目标定位，将测量学教学内容划分为三部分：基础测绘、专业测绘和现代测绘，基础测绘部分包括：概论、高程测量、距离测量、角度测量、测量误差理论及地形图测绘等；专业测绘部分包括：生物多样性测量、林业资源调查及地形图在林业中的应用等；现代测绘部分包括：数字化测图、GNSS、数字摄影测量、遥感技术及GIS等技术及其在林业中的应用。其中，基础测绘部分是学习专业测绘的基础；专业测绘部分突出体现测量学与林业科学的结合；现代测绘部分主要介绍测绘新技术、新理论在林业中的应用，注重培养学生的创新能力，以适应现代社会和未来发展的要求。授课内容体系按照“基础一应用一提高”的基本思路，循序渐进，既符合高等教育教学规律，又较好的处理了传统测量技术与现代测绘技术内容之间的关系。
2．3加强实验实习环节的建设
(1)加大投入，更新实验设备。
测量学课程的建设和发展，应有基本的设备保障。测绘新科技的发展及新仪器的实用化，对教学硬件提出了更高的要求，学校应加大对测量学教学硬件的投入，建设现代化的测量实验室。教学仪器设备必须进行更新换代，除有传统的必要的仪器设备以外，还要有一定数量的新仪器和新设备，如全站仪、GPS接收机、数字成图软件、GIS软件以及遥感软件等。只有不断引进测绘新仪器和设备，并使之充分发挥效率，学生才能接触前沿知识，与时代同步发展。
(2)加强实验实习基地建设。
集中实习中，实习场地的选择至关重要。在校园内，科学地建设能够基本满足实验实习要求的场地，学生可在基地上进行测绘基本技能的实训。同时，在下属林场建立地形图识读实习基地，此基地地形起伏大、典型地貌明显、生物多样性丰富，可直接将大中小比例尺地形图应用在林业中。若条件允许，也可考虑将测量学集中实习与林业类专业的生产实践相结合。
(3)规范实验室管理。
对实验室实行规范化管理，全天开放实验室，让学生有机会到实验室做实验；建立实验设备共享体系，使学生根据需要选择仪器，以提高学生的动手能力和创新能力；建立仪器借还制度和设备损坏赔偿制度等。对仪器设备进行定期检验和维修，以提高仪器设备的使用效率；正确处理工程生产用仪器与学生实验实习用仪器的关系；加强与兄弟院校或生产单位的交流，到有先进仪器设备的单位参观学习，取人之长补已之短。
2．4考核制度改革
(1)试卷库建设。
为深化考试方法和考试内容的改革，推进考教评分离，使考试管理工作更加规范化、标准化及科学化，促进人才培养质量和办学水平的不断提高，建设了测量学课程试卷库。每份试卷包括选择题、填空题、名词解释、简答题、计算题、综合题和实践操作题等不同类型试题，保证了试卷库从不同角度、不同侧面较为全面考核学生掌握知识的情况，对学生的基本素质与智能进行多角度和多层次的测量，理解记忆、实践操作、综合分析、灵活运用及求异创新等能力应成为测试的重点。
(2)改革课堂教学考核办法。
考试试卷从试卷库中随机抽取，统一进行，阅卷采用流水作业，同一老师评阅同一道试题，评分标准统一了，考试成绩更具可靠性。同时，总评成绩由卷面成绩、到课情况、课堂互动、实验完成情况、作业完成情况及随机回答提问等方面组成。成绩评定方式有效保证了教学质量，端正了学生们的学习态度，认真地对待平时的作业，以更好地掌握测量学课程要求掌握的内容。
(3)改革实践教学考核办法。
由于实践教学自身特点，仅凭上交成果或主观印象来确定学生成绩并不科学，为此必须要量化考核标准，科学合理地安排考核内容和形式。实习成绩以学生在实习过程中的表现、仪器操作技能、成果质量、实习小结和实习日记来综合评定，更为客观公正地评定学生实践成绩。
2．5改革教学方法和手段
学生创新能力来源于学生扎实的学科基础知识、宽广的知识面和较强的动手能力。实现人才培养目标，提高学生的创新能力就必须更新教学观念，加强学生的能力培养。在教学观念上，传统教学只注重知识灌输，不注重技能的训练；只注重动脑能力的培养，忽视动手能力的锻炼；以考试为手段、以高分为目标，使学生偏重死记硬背，以致学生的质疑能力差、辨识能力差、创新意识弱以及创造能力得不到充分发挥。现代教学方法应提倡将学生从被动地学转变为主动地吸取，改变传统的以教师讲为主的教学形式，将“讲课、自学、讨论、实验、答疑”有机结合起来，多运用启发式教学，给学生留有思维的空间，激励学生自己提出问题、思考问题。逐步形成学生参与和师生双向交流的机制，让学生在不同的学习形式中找到学习的兴趣，从而调动学生学习的积极性和主动性。
制作和开发面向教学、面向学生并简单实用的多媒体课件，将复杂、抽象、隐含的原理及过程转化为形象、生动的直观表达，让学生身临其境，充满好奇和主动参与教学。进而达到增强教学效果和提高教学质量的目的。
2．6加强师资队伍建设
从事测量学教学的教师绝大部分都系统地掌握了测绘科学技术的基本知识和基本理论，多数教师也从事过实际测量工作，具有较强的实际动手能力和实践操作经验。但还要注重相关专业知识的学习，例如，教林业类专业的教师就应懂林学概论、树木学等相关知识，能自觉地、有意识地把测量学与这些学科有机地结合起来。只有教师综合水平提高了，才能保证教学质量的提高。
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（1）煤地质行业政策法规及技术标准
行业政策法规和技术标准是各种网站的另一类主要信息资源。这部分的资源需要突出专业性和最新性，也就是说，各网站要根据自己的特色领域及时更新该部分的信息。同时，各网站也提供了相关信息的查询服务。这些政策法规和技术标准是以文字和表格的形式表现，通常在后台是用数据库技术进行支撑，有利于网站及信息的维护。
（2）煤地质行业科研数据
煤地质行业科研数据在煤地质网络信息资源占有着很大的比重，其中科研数据主要是以数据库的形式提供，包括科学实验数据、地质勘探数据、实际生产数据。通常每个网站都是以自己现有的资源为基础，建立专题数据库。这些数据库可以提供模糊、精确的信息查询。这些数据一般情况下也是以文字和表格的形式表现，当涉及地形图、地质图时，会采用GIS的相关软件来进行显示，可以做到空间数据和属性数据的充分结合。
（3）煤地质行业学术资源
煤地质行业学术资源具有其他网络信息无法比拟的优势。目前的煤地质行业学术资源按照资源类型来分划分，主要包括：书目信息、电子出版物、会议及学位论文、教育教学信息、导航指南等。这些网络煤地质行业学术资源的信息内容庞杂、数量大，传播范围广、速度快。与传统出版的学术资源相比，具有明显的速度和成本优势，但是用户要求信息的质量高，尤其是查全率和查准率。这些资源的种类很多，因此，这些信息的表现形式也是多种多样的，用户在使用时需要下载相对应的专业软件。
（4）煤地质学网络交流信息
在各类煤地质学相关网站上都建有各种煤地质学领域的论坛，也称BBS。他开辟了一个公共空间供用户浏览、查看其中的信息，这些信息的类型非常多，可以是电子书籍、期刊、演讲稿、课件等等。这些煤地质学网络交流信息尚未被纳入面向社会公众的正式出版渠道，通常被称作“灰色文献”，与传统的交流信息方式相比具有及时性、时代性和世界性。这些信息还具有自由性和动态性，容易导致信息在一定范围内的无序状态。但总的来说网络交流已经成为研究人员获取非正式出版的学术信息的重要来源。
（5）煤地质学其他网络信息
煤地质学网络信息本来就是一个非常广泛的概念，不同的用户所关注的信息的角度是不同的。各类煤地质学网站除了提供上述的信息类型外，还提供了大量的与煤地质学相关的政治、经济、人文以及历史等方面的信息。这些信息具有影响煤地质学科发展的重要因素，因此，也受到广大煤地质学工作者的密切关注。但是这类信息所占的比重不大，并且具有很强的随机性，所以这类信息不是网络资源的重点，也不是研究的重点。
2煤地质学网络信息的数据类型
煤地质学信息的数据类型大体上可分为空间数据类型和非空间数据类型。
2.1空间数据类型包括矢量数据、栅格数据、遥感数据、照片等图像数据
①矢量数据：通过对各种地质专题图的数字化，或是野外地球物理勘探、地球化学勘探得出的数据，例如，储量预算图、综合柱状图、剖面图等。②栅格数据：各种地质专题图用扫描等数字化的方法形成的栅格文件，例如，数字化后的地形地质、水文地质图等。③遥感数据：通常为TM、SPOT等类型的卫星影像和红外、高光谱等航空照片，通过专业软件解释为可以为煤地质学服务的数据，如勘探区的遥感监测图。④照片：包括对对物体宏观和微观的照片，例如，野外采集标本的手标本照片或光学显微镜下的照片。
2.2非空间数据类型主要为文本型数据和数字型数据
①文本数据：包括空间数据的属性信息及各种报告、文档等，例如某地区的地质勘探报告、煤炭资源预测与评价报告等。②数字型数据：主要是指表格数据，涉及工程地质、环境地质、水文地质以及煤质类数据等。
3煤地质学网络信息特点
网络信息是以网络为纽带联结起来的信息资源和以网络为主要存贮、传播、交流方式的信息资源，是通过计算机网络可以利用的各种信息的总和。它具有信息内容的多变性、载体的多元化、数据的半结构化、信息组织的非线性化等特点。煤地质学网络信息除了一般网络信息的基本特点之外，还具有它本身的特点。
（1）煤地质学信息的准确性任何信息都需要具有准确性，对于煤地质学信息来说，更需要强调信息的精确性和准确性。例如勘探区地质剖面图、钻孔数据以及综合柱状图等通常是精确到米；对于地球化学数据，通常需要根据国家标准来确定数据的准确度，其精确度通常比钻孔数据的高；对于煤炭储量数据需要精确计算统计，煤炭类型和各煤矿储量数据要求正确可靠，煤炭的生产计划及国家大的政策法规制定都将以这些信息为依据。
（2）煤地质学信息的空间性煤地质学信息具有很强的空间性，无论勘探数据还是分析数据，都密切与空间位置相关。钻孔资料是在特定的地点得到的数据，煤盆地的基础地质信息也和所处的地球板块相关。所有这些煤地质学的研究都是在一定区域范围内进行的，因此，相应信息的获取、管理、开发等都应该按区域为单位进行，脱离了空间构架，煤地质学信息也就失去了存在的意义。
（3）煤地质学信息的多时态性煤地质学信息的多时态性可以表现在地质体和地质现象产生的时间性、煤田勘探工作的阶段性。地质现象是地质历史进程某一阶段的产物，它的产生需要几十年或几百年为一个周期；煤田勘探工作可以分为普查、详查、精查等几个阶段，通常以年为变化周期。利用地学过程的连续性，结合地质学信息的空间性，可以充分的表达出煤地质学地质过程的内在规律。
（4）煤地质学信息的关联性和复杂性煤地质学信息之间存在很强的关联性和逻辑性。重、磁、电测量资料、地震资料、地球化学勘探资料以及各种钻井资料可以得出各种地层信息、古生物信息、构造信息、岩性信息等，根据这些信息以及遥感信息可以建立起地质体模型，从而解释出煤盆地的形成过程。利用地球化学信息可以进一步得出煤盆地中煤质数据，为煤炭的工业应用提供基础性信息。由于信息应用目的的不同，对信息的需求也不同，不同的应用强调不同的空间对象实体，使得数据呈现很强的复杂性，这就说明，不可能通过同一表达方式满足所有的需求。必须根据数据的特点和用户的需求，按照不同的主题信息进行多重表达。
4煤地质学网络信息资源整合方式
随着信息化进程的加快、网络信息资源数量的急剧增加，需要对网络信息资源进行整合的要求越发强烈。国内外专家学者从不同的角度出发，对“网络信息资源组织”的理解和概念做出了不同的解释，但其本质都是对信息组织是对信息资源对象进行收集、加工、整合、存储，使之有序化、系统化的过程。其目的是为了检索信息、利用信息。对煤地质学网络信息资源的整合就是要根据信息的特点来确定信息的整合方式，以此满足不同用户的需求。从整合方式上来看，可以选用文件方式、数据库方式、学科门户网站方式以及搜索引擎方式。但是，在整合的过程中要充分考虑煤地质学网络信息资源的特点，针对不同类型的煤地质学网络信息，采用能够体现数据特色的资源整合方式，达到既能实现信息的整合又能保持信息的原始性和自身性的目的。目前常用的方式和方法主要包括以下三种。
（1）当信息资源为科学数据时，为了保持数据的可读性、可检索性及可用性，可选择数据库作为该信息资源的整合方式，例如，中国煤炭特性数据库的建立、“地球科学概论”辅助教学图片库系统的开发等。
（2）对于地质信息有的地质现象类信息，可选用学科门户网站的整合方式，并以虚拟现实技术作为整合的技术手段，将无序的地质信息及地质现象组织起来并建立彼此之间的联系。当然在对这些信息进行组织时，要从考虑信息的重要性、传递性以及容量大小的角度来考虑，充分体现出该学科门户网站的内容特性。例如，体验式地质教学虚拟平台建设。
（3）对于一般的网络信息，通常选用学科门户网站的整合方式，并以超文本技术作为整合的技术手段，将各种信息素材通过超级链接组织成一个新的信息整体，同时要建立一个良好的导航链接，能够使用户快速在新环境中定位。
用户在使用上述三类整合后数据时，可以使用谷歌、百度等方便、快捷的搜索软件，但是对于专业性搜索来说，还存在很大的弊端，例如对一些常用煤地质学专业词汇进行搜索时，得出的搜索结果量如表1所示。在这些大量的搜索结果中，用户往往很难找到自己想用的信息，究其原因，是因为这些搜索引擎通常不会去考虑这些专业词汇的学名、俗称、同义词、近义词等等，这样就缩小了专业检索的范围；在信息准确性和真实性方面，他们也很难进行保证，这样又盲目扩大了专业检索的范围，增加了用户的工作量。为了避免上述两种情况的出现，在对煤地质学网络信息进行二次整合时，可以在煤地质学领域应用垂直搜索理念和技术，面向该领域的网站，对他们这些网络资源进行抓取、分析、整合，最后针对用户的需求，提供准确而专业的信息搜索服务。
5结语
篇6
关键词：专业规范；高师；课程体系；实践教学
高等师范院校的地理科学专业是一个传统专业，改革开放30多年来人才培养模式几无变化。但目前面临新形势，其一，教育部颁布了中学教师标准，赋予教师及教育新的内涵；其二，地理科学专业规范几经讨论已形成共识并试行，对地理科学专业的课程体系、实践体系设置、专业素质、特色办学进行了规范；其三，中学全面实施素质教育对专业教师也提出了新要求[1，2]。高师地理科学专业人才培养必须进行改革，才能有效提升人才培养质量，适应国家经济社会发展对地理科学专业人才和基础教育人才的需求。本文以地方高师中具有代表性的重庆师范大学为例，剖析地理科学类专业人才培养存在的问题，探讨新形势下地理科学专业人才职业关键能力、课程体系优化设置、实践创新能力培养、特色办学等问题。
一、地理科学类专业人才培养存在的问题
1.通识教育与专业素能培养协调问题
通识教育是建立在各个知识大类基础上，以培养学生能力和提升学生综合素质为主导的教育体系，在传统的以专业技能为导向的教育思维中，忽视通识教育倾向明显。实际上，在信息爆炸和科技快速发展的今天，教授学生掌握专业基本原理、概念和应用知识点固然重要，但在有限的教学时间、教学条件和学校教学环境下，不可能完备地将所有地理教学与科研及管理可能用到的专业知识教授给学生，专业培养更应该突出对学生发现、分析和解决问题的素能培养，这正是通识教育致力达到的目标。因此，从培养方案制定出发，对地理科学类专业的通识教育和专业通识教育进行改革研究是人才培养体系改革的重要一环。
2.地理科学类专业平台课程优化问题
依据1998年教育部颁布的地理学类专业标准，许多学校设置了学科类平台课程，我校现有地理科学与地理信息科学两个专业，也初步建立起共同的平台基础课程，并作了教学内容规范。但按照新的专业规范，地理科学类四个专业的共同基础课程有变化，而且该规范明确提出各类学校可以适当考虑特色而设置特色课程，同时我校原有平台课程设置本身也存在不足，平台课程比较少，而且课程名称、内容要求等差异大，因此，新的培养方案在平台课程、学分、学时及课程体系上必须做出相应的调整和规范。
3.课程体系及内容与专业规范要求的知识体系的契合问题
在已调研的国内高师地理科学类专业培养方案中，课程体系和课程内容组织仍然存在随意和混乱现象[3-5]，而且存在课程及课程内容相近、重叠明显，课程标准不明确、差异大或甚至没有，导致不同的教师对同课程的要求大相径庭。为了契合新颁布专业规范以知识领域和知识点为单元构建知识体系的要求，课程体系在设置时就不能仅停留于按课程名称或传统教学内容的组织方式，而应兼顾知识领域的配置与知识点的布局，从总体上协调优化课程体系与专业规范的知识体系，同时需要确立各课程的课程标准。
4.实践教学如何适应专业规范与职业素质及创新能力培养的要求
实践教学是实现地理科学类专业培养目标的重要保证[6]。新的专业规范确定综合实践类课程为必修环节，包括课堂实验、课程实习、野外综合实习、科研和论文训练等，合计不少于20学分，其中毕业论文不少于12周，着重培养学生掌握野外调查和室内实验技术与技能、科学研究能力、文献查阅与论文写作能力，地理科学师范专业还包括教育见习、教育实习等环节。这与目前人才培养方案有较大距离，特别是实践技能训练明显不足，培养的人才的社会适应性也不强，因此，改革优化实践教学是当务之急。
二、地理科学专业人才培养目标与职业关键能力
1.地理科学专业人才培养目标与要求
面对专业规范、中学教师规范的新要求和国家对创新型人才的需求以及激烈的市场竞争，作为西南地区的地方高师地理科学专业，人才培养不能单一化，应坚持“厚基础、宽口径、广适应”的人才培养策略。因此，本专业人才培养目标定位为：培养具有现代公民素养和健全身心素质，具备坚实的地理科学基本知识、基本理论以及自主获取知识的能力，既掌握地理科学基本思维方法和基本实践技能，又懂得现代教育基本理论与技巧，并具有一定科研创新能力的高素质人才，毕业生可以在中学、中等专业学校从事地理与资源环境等相关学科的教育教学工作，也可在企事业单位从事资源环境和国土规划管理等方面的工作，优秀毕业生可以报考高等院校及科研机构的硕士研究生。因此，基本要求是：学生通过四年学习，掌握自然科学与人文科学的基本知识和方法、掌握地理学基本理论与方法、掌握教育教学基本理论与方法、掌握英语及计算机基本知识和信息技术；具备自主获取知识、运用知识进行创新的能力；具有良好的思想道德修养、人文与科学素养、专业素质和身心素质。
2.地理科学专业职业关键能力
地理科学专业毕业生主要从事基础教育工作，部分毕业生在企事业单位从事地理学科应用工作或继续攻读硕士学位。其应具备的职业关键能力有四方面：其一，地理学科知识应用能力，包括理论联系实际、野外工作和综合分析能力。地理学的实践应用性在经济社会发展中已越来越显现，地理学的独特的野外调研和综合分析方法是其他学科远不能及的，在解决当今人类社会发展面临的综合性难题时地理学独领；其二，自主学习和终生学习能力，包括良好的自学习惯及能力、交流表达与信息技术应用能力，学习方法掌握和习惯养成至关重要；第三，教师职业胜任能力，学生有较强的中学地理教育教学及教研的能力，这是中学实施素质教育和中学教师规范的要求，未来教师应该是教育家；第四，具有较强的创新能力，包括具有一定创造性思维、开展科学实验与研究的能力，创新思维意识和动手能力培养是着力点。
三、地理科学专业课程体系优化设置
以地理科学专业规范、中学教师专业标准、中学地理课程标准、人才培养目标定位、目前人才培养存在问题等为依据，以学生为中心，以专业素质、实践创新能力、职业胜任力等“三素能”提升为重点，构建“通识教育课程+学科平台基础课程+专业主干课程+专业方向课程+独立实践环节+教师教育课程”课程体系，课程体系设置着力于增强人才社会适应性、培养要求多元化、分流培养突出特色、强化实践能力培养、发挥专业导师和学生主体作用等方面的改革，共设置165学分，必选修比例为74%、26%，理论与实践比例为72%、实践28%。
通识教育内容涵盖人文社会科学、自然科学、外语、计算机信息技术、体育等知识体系，包括必修38.5学分、选修7学分。学科平台基础课程设置考虑地理科学专业类（包括地理科学、地理信息科学等专业），构建学科基础平台课程，包括高等数学、人文地理学、地图学、地质学基础、经济地理学、遥感概论、地理信息系统等，必修16.5学分、选修6学分；专业主干课程包括气象学与气候学、地貌学、水文学、土壤与植物地理学、中国地理、世界地理等，必修学分28.5，学科平台基础课程和专业主干课程为本专业核心课程，涉及的专业知识体系、知识领域符合教育部新专业目录和专业规范规定的核心课程要求，课程名称进一步规范。
专业方向实行分流培养，分别设置系列课程。分两个方向：一是学科应用方向，强调专业拓展、实践应用能力培养；二是学科教学方向，强调与基础教育结合、重教学教研能力培养。专业方向及课程设置充分发挥学校和学院优势，突出特色，并采取请进来走出去方式与中学及企事业单位合作开放办学，着力提升实践创新和职业能力，两方向各设置30学分，学生选修22学分，为学生个性化与未来发展提供充分的空间，如跟踪学科与专业发展前沿，增设自然地理进展、人文地理进展、地理信息科学进展、文献检索与科研论文写作、基础地理教育改革、基础教育名师讲座、地理研究性学习专题等学科发展前沿讲座或基础教育发展与改革前沿讲座，实践环节包括基础实践、专业实践、综合实践，强化实践创新能力培养是新方案重要的改革创新，详见下文，设置必修23.5学分、选修创新学分至少2学分，以前创新学分为任意选修，本方案要求选修2-5学分，创新学分获得严格按照相关要求评定。教师教育课程包括发展与教育心理学、普通教育学、教育科研方法、学科教学论、中学地理教学设计、现代教育技术应用、教师礼仪与沟通、书写技术、微格教学等，必修15.5学分、选修4.5学分，同时增加实践课时，进一步突出实践技能训练。
四、地理科学专业实践教学体系与实施
1.实践教学体系设置
地理科学专业实践教学体系包括三大类即课程实践（少于一周的课程实习、实验）、独立实践环节（教育实习、专业实习等）、第二课堂（系列课外活动）与第三课堂（顶岗实习和创业实践等）实践，三层次即基础实践、专业实践、综合创新实践。
2.实践教学内容安排
相关实践教学内容采取集中与分散有机结合、全程式推进实践教学。第一学年以专业体验、认同与兴趣培养为主，包括第一学期专业基础实验实习，专业认同体验，第二学期专业实验、专业实习、教育教学见习及训练并行；第二学年以专业学习深化及实践技能培养为主，第三、四学期加强专业实习、学科教学技能训练、科研实践训练；第三学年以实践技能与创新能力提升为主，第五、六学期强化专业实习、教育教学技能训练与检测、教育实习、科研创新实践；第四学年以创新创业实践与就业考研引导为主，第七、八学期专业深化实践、教育教学技能拓展训练、科研创新实践，见表1。
3.实践教学实施保障
为保障实践教学的顺利开展，采取了系列改革举措。第一，实行“5+1”和“16+2”排课制保障实践教学时间。“5+1”中的“1”即周六安排通识课程及相关实践教学，“16+2”即每个学期只安排16周课堂教学，余下2周用于安排部分专业实践环节；第二，充分发挥学生和专业导师“双主体”作用，特别是强化专业导师制，保障实践教学实施主体责任制，有效推进实践教学；第三，加大开放办学力度，特别是教育见习、研习、实习、课程实习、综合实习、创新实践等环节与基础教育单位、科研单位、机关企事业深化合作，形成实践创新型人才培养的合力机制；第四，依托学校学院省级教学科研平台、科普基地、学生社团协会、国际地理节日（世界气象日、水日、地球日、人口日、减灾日、粮食日、环境日等）、实践实习基地等，深化第二、三课堂，提升学生实践创新和职业胜任力；第五，推行课程组和课程负责人制度，专业核心课程和实践环节均由3位以上教师组成课程组，设课程组长，全面负责课程建设，包括编制课程标准、课程资源建设、网络平台、实践基地建设等，保障实践教学质量，不断提高实践教学效果。
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论文关键词：适宜性评价，土地适宜性，GIS
0引言
土地适宜性评价作为土地评价的重要组成部分，是根据土地的自然和社会经济属性，研究土地对某一现状用途或预定用途的适宜程度。1976年联合国粮农组织（FAO）正式公布的《土地评价纲要》是最为典型的土地适宜性评价指南。由于土地适宜性评价针对性强，实用性大，应用很广，适宜性评价方法也不断有新的进展。
1评价方法
1.1经验法
评价人员与当地科技人员和有实际经验的人讨论，并依据研究区的具体情况和自己多年土地利用的经验，决定如何将各单项土地质量的适宜等级综合为总的土地适宜等级。该方法的优点是能考虑数学方法所不能包括的各种非数量因子及具体变化情况，缺点是要求评价者对当地条件、土地质量状况和作物生物学特性具有丰富的知识，才能做出正确的判断（夏敏，2000），而且不可避免的是易造成评价结果的主观性。由于这些局限加上新方法、新技术的发展，经验法的受用面越来越小。
徐樵利（1994）在湖北省宜昌县完成的适种柑橘的土地评价系统就采用经验法，参照《土地评价纲要》建立起来的。首先确定影响柑橘生长的限制因素，然后逐项对它们进行分级，最后再综合成总的土地适宜等级。同时，在评价过程中适当考虑管理、投资和柑橘产量等社会经济因素。李秀斌(1989)对黄淮海平原土地做的农业适宜性评价也采用了此法。
1.2极限条件法
该方法主要强调主导因子的作用，运用“木桶原理”，将单项因子评价中的最低等级直接作为综合评价的等级（黑龙江省农、林、牧土地适宜性评价，赵松乔等；江苏省宜兴市南部丘陵山区的土地适宜性评价，倪绍祥）。极限条件法简单易操作，能很好体现个别极端决定土地利用适宜性的因素，但该方法未考虑到在一些情况下，土地某种性质的不足可为其他部分所弥补（陈建飞等GIS，1999），因此得出的结论偏于草率和绝对，而且在多数情况下，综合评定出的土地等级偏低。
1.3数学方法
数学方法以权重法为中心，即确定各个参评因子及其权重，然后对两者的乘积加总，以和作为分等级的根据。主要分为多因素综合评定法和模糊综合评判法。
1.3.1多因素综合评定法（指数和法）
该方法将各参评因子按其对土地适宜性贡献或限制的大小进行经验分级或统计分级并赋值，然后用各参评因子指数之和来表示土地适宜性的高低。最后按照指数和大小排序，以经验确定指数和的分等界线。其中各参评因子及其权重系数的确定可依据回归分析法、层次分析法、专家征询法（Delphi）等。采用这些数学方法的目的都是为了获得尽量准确的权重和指数和，以期尽量准确地评价适宜性等级（夏敏，2000），而且非数量化质量性状数量化和不同计量单元无量纲化使得各参评因子间具有了明显的可比性（何敦煌，1994），缺点在于较极限条件法需增加大量计算过程，在地类复杂、评价单元数量较多的区域工作量明显增加（何敦煌，1994），同时不能考虑到非数量因子的具体变化情况（夏敏，2000），而以和值计算土地质量综合指数往往会掩盖某些特别限制因子对评价目标所造成的质的影响（徐丽莎，2008），层次分析法、Delphi法在确定权重系数时主观性过大。
刘胤汉等（1995）在陕西采用专家征询法对农业土地资源作了综合性适宜性评价，经过两轮征询后确定了坡度、高程等6个指标极其权重系数，最后将农业土地分为最佳适宜、中等适宜和临界适宜三等，并按此法对水稻作了单向性土地适宜性评价。吴燕辉等（2008）以湖北省潜江市为研究范围，在GIS技术的支持下，阐述了如何用层次分析法进行土地适宜性评价，得到了潜江市的适宜性等级图，并单独对农用地、林地、建设用地的适宜性评价结果作了分析。
1.3.2模糊综合评判法
这种方法用于评价的原理，是对参评因子和适宜性等级建立隶属函数，对参评因子的评价由参评因子对每一个适宜性等级的隶属度构成，评定结果是参评因子对适宜性等级的隶属值矩阵；参评因子对适宜性的影响大小用权重系数表示，构成权重矩阵，将权重矩阵与隶属值矩阵进行复合运算，得到一个综合评价矩阵，表示该土地单元对每一个适宜性等级的隶属度。模糊综合评判方法较好地体现了主导因素和综合分析的相结合，比较符合客观实际，通过对参评因素隶属度的计算和模糊矩阵的复合运算得出评价单元对应于各等级的隶属度，其计算过程无需再掺入人为因素，减少了主观性的干扰（陈建飞等，1999）。但是根据实地采集的调查数据对模糊综合评判模型进行验证，会发现模型存在一定的误差，有一部分正确的样本数据却得不到正确的结果（焦利民等，2004）。
E. Van Ranst等（1994）采用该法对泰国半岛的橡胶生产区做了土地适宜性评价。他们创新地根据每个因素对产量的影响赋予一定的权重系数，并将单项因子的适宜性评价与综合的土地适宜等级结合起来。最后将评价结果与常规的极 限条件法、参数法和多元线性回归的评价结果相比较，得出模糊综合评价法的准确性较好，从而证明了该法的潜力。P.A.BURROUGH等（1992）采用加拿大阿尔伯塔农业实验农场的数据，分别用布尔数学法和模糊分类法对每个细胞的土地属性进行分类，得出布尔方法比模糊分类拒绝更多的细胞GIS，选取的细胞也不够毗连。而模糊分类法在所有的阶段都获得更多的有效信息，分类的连续变化性也更好。
姚建民（1994）在典型的黄土残塬沟壑区――隰县针对如何利用农作物、果树、林木和牧草开发土地资源问题，重点筛选出原土地利用类型、坡度、坡向和海拔高程4个指标，运用模糊综合评判法进行适宜性评价，划分出土地适宜性开发类型区。刘耀林等（1995）在十堰市土地利用现状调查的基础上，针对现有坡荒地，通过对制约土地的自然因素和社会经济条件的综合分析，依照土地质量满足对预定用途要求的程度，采用模糊数学的方法完成了坡荒地的宜农、宜林、宜牧、宜园4个适宜类的评价。陈建飞等（1999）应用模糊综合评判(Fuzzy Set)法、经验指数和法、极限条件法进行长乐市土地适宜性评价，对不同方法及结果进行对比分析，得出模糊综合评判的结果与经验指数和的结果有较大的相似性、极限条件法的结论往往过于简单，着重探讨了模糊综合评判方法的优点――合理、客观。
1.4人工智能方法
人工智能方法基于自学习、自适应系统的样本学习机制，如人工神经网络方法、遗传算法、元胞自动机等。刘耀林、焦利民（2004）基于神经网络来构造模糊系统，建立了土地适宜性评价的模糊神经网络模型；根据神经网络误差反向修正的原理，设计和推导了该模型的学习算法，并通过实验证明该模型应用于土地适宜性评价具有高效、客观、准确等优点。次年（2005），两人将计算智能理论引入土地评价领域，构建了一个全新的土地适宜性评价模型：首先基于模糊逻辑和人工神经网络构造了一个模糊神经网络模型，然后采用改进的遗传算法进行训练，能够快速收敛到最优解，对初始的规则库进行修正，形成了一个自学习、自适应的评价系统。
1.5改进后的方法
以上介绍了在土地适宜性评价中常用的基本方法。近年来，鉴于各种方法本身的局限性，很多学者提出了各种方法相互结合或对原方法加以改进的评价方案，并应用于某地的土地适宜性评价，取得了较好的结果。
厦门大学何敦煌（1994）在福建龙海适宜性评价中尝试采用了极限条件法和指数和法相结合的两次评价，即用极限条件法评价土地适宜类，用极限条件法和指数和法评价土地适宜等并确定土地限制性（适宜级）是同时进行的。这一方法不仅克服了极限条件法和指数和法的缺点，还相互间起了交叉检验的作用。
南京大学彭补拙等在做中亚热带北缘青梅土地适宜性评价时对盛花期温度和土壤PH值这两项对青梅生产发育有重要限制作用的因素采用极限条件法，对其余的评价因子采用逐步回归分析法进行分析，作必要的因子剔除，得到它们的总适宜等级，最后再对这三项评价的结果按极限条件法进行归总，得到该土地利用方式的适宜性等级最后评价结果，该结合体现各土地构成要素的不同贡献，提高评价结果的科学性和合理性。
北大的杜红悦等以攀枝花为例，用模糊数学方法对FAO的农业生态地带法(AEZ)进行改进，并将GIS技术应用于AEZ法中；欧阳进良等针对不同作物进行土地适宜性评价，并据评价结果、各类土地的特点及区位和经济因素进行作物种植分区。
2新技术的应用
随着数学方法的改进和新技术如3S（遥感技术RS、全球定位系统GPS和地理信息系统GIS）、ES（专家系统）的应用，给土地评价，尤其是土地适宜性评价带来了飞跃，它们在数据的获得、处理、分析上的强大功能不仅使工作效率大大提高，还使基于大范围的调查评价成为可能。
Jacek Malczewski (2004)对基于GIS的土地适宜型分析做了系统全面的梳理，他先从历史的角度介绍了GIS的知识及其发展过程，然后回顾了基于GIS的土地适宜型评价的相关方法和技术，最后分析了其存在的挑战、未来趋势和前景。胡小华等（1995）通过专家系统的引入、层次分析法的应用以及如何借助地理信息系统强大的空间分析功能及图形和属性的结合，实现了多目标土地适宜性的评价。张红旗（1998）在评价柑桔土地适宜性时，结合GIS技术GIS，改变以往仅考虑自然条件的做法，分别建立柑桔土地的自然、经济、社会属性适宜性评价模型及综合评价模型，提高评价结果的科学性和合理性，也为其他类型的单作物(广义)土地适宜性评价提供了一个可行的模式。
S.Kalogirou (2002)运用专家系统和地理信息系统技术，建立了支持实证研究的土地适宜性评价模型――LEIGIS软件。该模型基于联合国粮农组织的作物土地分类，分为物理评价和经济评价。物理评估选用了17种指标因子，采用布尔分类法，包括了一般种植作物和5种特定作物（小麦，大麦，玉米，棉花种子，甜菜）的评价模型。经济评价考虑了市场限制下的收入最大化问题。专家系统使得评价不同作物时规则可以适当改变，地理信息系统使得空间数据的管理和结果可视化成为可能。该软件支持任何空间数据集的评价和介绍，而且不需要评价者掌握特殊的电脑技能。夏敏（2000）在其硕士论文里探讨了以地理信息系统和专家系统为技术支持，开发农地适宜性评价专家系统的可行性，在Mapinfo地理信息系统的支持下，建立了一个具有一定通用性的农地适宜性评价专家系统，并通过了在邳州市的实证研究。
3结论
我国的土地适宜性评价始于50年代，综合的土地适宜性评价从70年代末全面展开,近l0年来，土地适宜性评价得到了更快的发展，更重视定性与定量相结合、针对特定目标或对象。经验法、极限条件法、多因素综合评定法法、层次分析法等继续得到使用，但通常做适当的改进或与其他方法相结合，弥补各自的缺陷。模糊综合评价法、灰色关联度分析法仍然得到了很广的应用，神经网络模型、遗传算法等新方法开始尝试性应用。科技的发展使得3S技术和专家系统等新技术广泛用于土地评价，尤其给土地适宜性评价中带来了质的飞跃，接下来的土地适宜性评价仍基于上述技术的支持是必然的趋势。
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篇8
以我国工程教育认证的通用标准和补充标准为切入点，分析了目前我国测绘工程专业课程设置体系普遍存在的问题，提出以学生能力产出为核心目标并将课程体系模块化为若干能力目标服务的测绘工程专业课程体系调整策略，为提高我国高校工程教育专业认证水平做出积极探索。
关键词:
高等工程教育;专业认证;认证标准;课程体系;测绘工程
一、相关背景
1989年，由来自美国、英国、加拿大、爱尔兰、澳大利亚、新西兰6个国家的民间工程专业团体发起并签署了《华盛顿协议》，其宗旨是通过双边或多边认可工程教育资格及工程师执业资格，促进工程师跨国执业和国际交流。至今，该协议已成为世界上最具影响力的国际本科工程学位互认协议。我国也于2013年6月19日以全票通过，成为华盛顿协议预备成员国。这标志着我国工程教育及其质量保障迈出了重大步伐，为我国工程类专业学生走向世界提供具有国际互认质量标准的通行证，推动教育界与企业界的紧密联系，提升我国工程教育水平和工程师职业能力水平，实现国家新型工业化战略目标，提升工程行业国际竞争力都具有重大意义［1］。我国工程教育专业认证工作最早开始于1992年，经过多年准备，自2006年开始，在土建专业以外的工程领域开始试点工作，通过探索专业评估制度改革，逐步建立起了适应我国职业制度需要的专业认证体系，成立了中国工程教育专业认证协会、全国工程教育专业认证监督与仲裁委员会。认证委员会按认证领域共分为14个分委员会，分委员会对各专业领域组织开展认证工作。目前，由教育部牵头，我国已对373个专业点开展了认证工作。2012年3月14日，经教育部批准，测绘地理信息类专业被纳入工程教育专业认证。同年6月，作为试点单位，武汉大学测绘工程专业第一个通过了测绘地理信息类专业认证。截至2014年8月，同济大学、中国矿业大学、中国地质大学(武汉)、中南大学和西安科技大学等5所高校测绘工程专业也相继通过测绘与地理信息类国际工程专业教育认证，标志着我国测绘与地理信息类专业工程认证工作已拉开了序幕。
二、国际工程教育专业认证标准
某个工程专业通过国际高等工程教育专业认证，不仅意味着该专业学生从此具有了在各《华盛顿协议》成员国的宽泛的就业渠道，更意味着通过认证的办学单位工程教育质量得到了国际认可，其国际声誉也会得到相应提高。然而，工程教育专业认证是一套严格认证标准体系，其基础是系列能力标准体系。一个专业，只有其办学水平能达到所有能力考量标准才能通过最终认证。就《华盛顿协议》规定来看，各国认证标准虽略有不同［2－4］，但基本上都是采用合格评估的方式，标准一般只是最低标准，且为保证工程教育质量，各国制定的标准都应当具有“实质等效性”。所谓“实质等效”是指包括认证组织、认证程序、认证标准等所涉及的核心要求应具有等效性和可考性。美国做为世界上最早倡导和实施工程教育专业认证的国家之一，1936年就开始对包括哥伦比亚大学、康奈尔等大学进行了首次工程专业认证，至今已有近80年历史，其认证程序和标准体系已经相当成熟。以美国目前的认证标准EC2000为例，就包括三个层次［5］:第一层次适用于基本水平专业的一般标准，该层次是适合于全美高校各本科层次工程专业应该达到的基本要求;第二层次适应于较高水平专业的一般标准，是在满足基本水平专业一般标准之上的更高层次要求，是适用于全美高校硕士层次各工程专业应该达到的基本要求。第三层次是专业标准，适用于基本水平专业一般标准基础之上，依据各工程专业的特殊性而提出的具体要求。并且这些标准并非一成不变，而是由EAC执行委员会在每年1月的年度会议上就其中的某些条款向工程与技术认证委员会(简称ABET)董事会提出修改建议，A-BET最高董事会在每年3月的董事会成员会议上表决通过修订草案，并在下一个认证年度开始执行修订过的认证标准。
三、我国对测绘工程专业的课程体系认证标准
我国工程专业认证工作开展较晚，直到2007年才初步建立工程教育认证的组织体系，正式出台了《全国工程教育专业认证标准(试行)》等系列文件，并且完成了在26所高校近80个专业领域的认证试点工作［6］。我国工程专业认证标准分为两部分，第一部是通用标准，通用标准规定了所有工程专业的一般标准，不分专业和领域。第二部分是专业补充标准，补充标准是在通用标准的基础上，针对各工程专业领域规定的特殊标准，不管是通用标准还是补充标准，都是工程专业认证的最低标准，申请认证的专业只有同时满足通用标准和相应补充标准才能通过认证。我国《工程教育专业认证标准》(试行)通用标准对课程设置的总体要求是:“课程设置要服务于专业培养目标、满足预期的毕业生能力要求。课程体系设计有企业或行业专家参与”。对各类课程所占比例的具体要求是:数学与自然科学类课程至少占本专业课程设置总学分的15%，工程基础类课程、专业基础类课程和专业课程至少占30%，工程基础类课程和专业基础类课程应能体现数学和自然科学在本专业的应用能力培养，专业类课程应能体现系统设计和实现能力培养;工程实践和毕业设计(论文)至少占20%，此类课程应能培养学生的动手能力和创新能力，毕业设计指导和考核应有企业或行业专家参与;人文社会科学类通识教育课程至少占15%，以使学生在从事工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约要素。测绘工程专业补充标准是在课程体系通用标准基础上，针对测绘工程专业给出了课程设置的具体要求，这些要求对应于通用标准，依次是:数学与自然科学类课程至少须包括高等数学、线性代数、概率论和数理统计、大学物理、地球科学概论;工程基础类课程须包括:程序设计、数据结构、计算机图形学、工程力学或土木工程概论、工程制图等;专业基础类课程须包括测绘学、地形测量、误差理论与数据处理、大地测量学、地图制图学、摄影测量;专业类课程须按大地测量学与导航定位、工程与工业测量、摄影测量与遥感、地图制图学与地信信息工程、海洋测绘、矿山测量六个方向自主选择一个或多个办出特色，不规定具体课程;人文社会科学类课程应包括我国注册测绘师职业资格相关的职业道德、岗位职责、测绘法律法规与相关标准及规范等方面内容。
四、工程教育专业认证背景下测绘工程专业课程体系调整策略
工程教育专业认证条件下对现有测绘工程专业课程体系进行合理、科学的调整，必须做好两方面工作:一是正确把握和分析我国工程教育认证标准对测绘专业课程设置的核心要求，二是分析我国测绘工程专业目前课程设置体系与这些核心要求之间的差距和存在的主要问题。
(一)我国工程教育专业认证标准核心要求及分析
如果将专业认证制度看成是一种对学生工程从业能力培养系统的话，那么专业认证的核心即是响应这种能力系统的高校课程设置和组织保障。笔者认为，学生的每一种能力培养目标必定对应着一门或几门课程的集合。基于工程专业教育的最终“产出”是学生将来以工程师身份服务于社会来考虑，课程体系要求有企业界或行业人员参与是十分合理的。然而，虽然我国工程教育专业认证通用标准对毕业生提出了10种能力要求，并且在专业补充标准中也相应给出了具体标准，但是在能力描述上过多的参考了国际惯例，并未按照我国教育实情和学生薄弱环节提出明确要求，这导致了某些认证标准难以掌控。就课程设置而言，举例来说，在通用标准中，关于人文社会科学类通识教育课程规定的标准是:“应使学生在从事工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约要素。”在测绘工程专业补充标准中对课程设置要求相应描述为:“应包括我国注册测绘师职业资格相关的职业道德、岗位职责、测绘法律法规与相关标准、规范等方面内容。”然而，我国目前还尚未建立起完备的工程职业资格认证体系，且高等工程教育和行业职业资格教育也远未融合为一体，导致我国工程教育认证标准制定在某些方面比较笼统，针对性不强。因此，笔者以为，从长远来看，我国目前工程教育专业认证标准体系必定会经历一个自我完善过程，各申请认证的专业还应参考国际上其它国家的工程教育认证标准，认真研究提炼出共同的核心要求，按“实质等效性”对本专业进行建设和准备相关认证工作，以提高我国的工程认证水平和增强我国学生的国际竞争力。那么工程教育认证的核心要求到底是怎样的呢?认真研究我国及国外有关工程教育专业认证标准，发现它们在提法上虽略有差异，但不难发现，其核心要求却是一致的。具体地说，就是强调以学生为本，以学生学到什么为评估重点，兼顾教学条件和师资。这就是说，无论是国外还是国内在专业认证过程中都是以工程教育的“产出质量”为导向的，而教学过程被淡化，学生能力评估是重点。
(二)目前测绘工程专业课程体系普遍存在的问题
高等工程教育认证对师生的双向要求强调了工程教育认证对工科专业的评估认证不同于以前的高校办学评估。而缺乏工程教育实践正是我国高校难以通过工程教育认证的主要问题之一，这个问题也表现在课程体系的设置上，总结起来，由此导致的课程体系设置问题如下。
1．课程设置科目缺乏系统的服务目标
鉴于国际形式和科技发展对人才要求的提高，目前，我国高等教育提倡“宽口径，厚基础”，各高校培养目标一般也相应为培养具有一专多能的复合型高级专门人才。“一专多能”一般是通过设置大量课程来体现的，为保证总学时不超限，几乎所有传统课程学时都被一定程度压缩。结果由于执行上的缺陷，“宽口径”人才成了“四不像”人才现象屡见不鲜，着实可悲。笔者以为“宽口径”本身没错，根本原因是高校在课程设置时，仅仅开出了足量课程，但对所开设的课程服务目标不明确所导致课程简单“堆砌”成为了这一结果。
2．实践课程设置不当
当前，建设“高水平研究型大学”是我国高校的共同追求，正是在这种背景下，工程教育与企业脱节，缺乏行业引导和支持，培养模式单一，导致工程实践环节不足成为了高校普遍问题。有些高校教师，尤其是青年教师，在职称和学位压力下，更多潜心于科学研究，长期忽略工程实践，结果是很多教师由于缺乏工程经历无法在教学中深刻地向学生教授工程设计技能和其他的复杂因素。此种情况下，为避免开设教师驾驭能力之外的实践课程，学校只好勉强设置了一些与既定的培养目标联系不甚紧密甚至无关的实践课程来保证培养方案的完整性。
3．工程实践创新能力培养的课程严重不足
高等工程教育的任务之一就是要培养学生创新能力。目前，各高校都提倡“产、学、研”相结合的办学模式，这确实是培养师生创新能力的有效手段，具体落实形式，可以通过建立校外实习基地、设立各类各级大学生创新训练计划项目和SRT项目等形式来实现。然而，这些形式的实践环节难以覆盖全部学生，受益面过窄，有时难以持续进行。在笔者看来，要培养学生创新能力，首先要培养他们的创新意识和创新思维，其次要培养创新欲望。在所设置的课程里，通过案例分析，使学生了解行业现状、规范和生产作业过程、劳动安全等知识，教师可提出一些生产中的难点问题供学生思考解决，激发学生解决问题的欲望，培养他们的创新意识和思维，使他们一旦走向就业岗位，通过一段时间的磨合，很快就能发现和解决生产中的实际问题，真正为他们在工作中具有创新能力做最好的准备。
(三)专业认证背景下测绘工程专业课程体系调整策略
鉴于以上分析，要建立旨在通过测绘工程教育专业认证的课程体系，就必须在我国工程教育专业认证标准体系对测绘工程专业课程设置的核心要求基础上，对目前我国高校测绘工程专业课程体系进行调整，课程设置需要优先考虑的是培养学生能力，应尽可能提供数量充足的选修课程，从而保证学生对自己能力达成有宽泛选择余地，充分贯彻以人为本思想，给学生以最大的能力达成选择自由。具体做法是将目前测绘工程专业课程体系中的所有课程，工程教育认证标准中四类课程按性质进行分类并选择培养特色方向，根据培养特色方向对课程进行模块化，使得每一模块皆服务于学生受教育的某项具体“能力产出”，最后各项“能力产出”具体要求，对现有课程体系进行课程的增减，从而使目前大量课程的“堆砌”成为某一系统目标服务的有机组成部分。在以上调整工作中，重点是研究如何结合当地实际，制定合理的人才培养目标，确定办学特色方向并设置相应课程模块，最终建立满足工程教育认证标准的测绘工程专业课程体系。
作者：张俊 董敏 张鹏飞 张显云 单位：贵州大学矿业学院
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篇9
关键词：学科；电子信息工程；创新人才；培养体系
作者简介：林乐平（1980-），女，广西桂平人，桂林电子科技大学信息与通信学院，讲师；欧阳宁（1972-），男，湖南宁远人，桂林电子科技大学信息与通信学院副院长，教授。（广西 桂林 541004）
基金项目：本文系广西区“电子信息类人才培养模式创新实验区”、“电子信息工程特色专业与课程一体化”建设项目的研究成果。
中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）34-0022-02
信息技术是当今世界经济社会发展的重要驱动力。信息化也是当今世界发展的大趋势，是推动经济社会变革的重要力量。随着电子信息技术的高速发展，促进了现代科学技术与产业结构的调整。我国对电子信息行业高水平人才的需求极为旺盛，从而构筑了社会对电子信息工程创新人才培养的巨大需求。目前我国工程教育规模位居世界第一，高级工程技术人才总量达到1400多万人。在规模迅猛发展的同时，如何探索一条适应可持续发展的高素质工程创新人才培养之路，为国家培养一批工程领域的领军人物、一大批适应社会经济发展需要的卓越工程师，真正夯实我国的核心竞争力、提升我国工程人才的国际竞争力，已成为国家中长期发展的大事要事。
学科建设与专业建设均是高校的基本建设内容。虽然，二者存在着建设目标与侧重点不同、内涵要素不同、建设成果的标准不同等诸多差异，但是二者之间也存在着密切的联系。学科是专业发展的基础，专业是学科承担人才培养的基地。
桂林电子科技大学电子信息工程专业围绕国家和广西战略性新兴产业的发展，发挥学科优势，拓展人才培养新领域，建设成为学科建设、科学研究与人才培养基地，为电子信息战略性新兴产业、国民经济建设提供更多的科技人才和有力的技术支撑。
一、“三过程一环境”的创新人才培养体系
工程创新人才要求综合素质高、能力强、知识结构合理、全面发展。“三过程一环境”的工程创新人才培养体系如图1所示。
其中，“三过程”是指理论知识传授学习过程、实践能力训练培养过程和工程素质拓展提升过程。按照“理论知识传授学习实践能力训练培养工程素质拓展提升”的三个过程，按阶段、按层次逐步培养和提升学生的工程应用能力、工程素质和创新精神，使之成为基础知识厚、工程能力强的人才。在理论传授学习过程中，主要依靠理论课程课堂讲授为主的上课形式，着重传授给学生最基本的知识，打牢基础；在实践能力训练培养过程中，主要依靠与理论课程配套的实验课、课程设计等完成，训练和培养学生具备一定的实践能力；在工程素质拓展提升阶段主要通过校内工程实训、课外制作、导师科研项目训练及校外企业实习实践来实施，逐步拓展和提升学生的工程素质和工程实践能力。
“一环境”是指学科促进教学的支撑环境，它主要围绕“三个过程”服务，以专业建设、课程体系、教学团队为基础，以课内课外、校内校外教学培养为方法，以课程实验实训、课外制作训练、科研项目训练和企业实习实践为手段，共同为工程创新人才培养提供强有力的保障。
在此“三过程一环境”的工程创新人才培养体系中，环境的建设是人才培养成败的关键。本文就桂林电子科技大学信息通信学院电子信息工程专业创新人才培养体系中“学科促进教学支撑环境”的建设作一些探讨。
二、学科促进教学支撑环境建设工作
桂林电子科技大学信息与通信学院针对电子信息工程创新人才培养目标，在专业建设、课程体系建设、教学团队建设、科研项目和平台提升学生创新能力、校内校外创新人才培养实践基地建设等几个方面开展的探索与实践取得了较好成果。
1.立足学科优势，促进专业建设
学科建设与专业建设均是高校的基本建设内容。虽然二者存在着建设目标与侧重点不同、内涵要素不同、建设成果的标准不同等诸多差异。但是二者之间也存在着密切的联系。要坚持将专业建设融入学科发展，将学科优势转化为专业优势，为创新人才培养构建优秀的平台与基地。
电子信息工程依托于信号与信息处理学科。该学科在隐藏目标的自适应探测技术研究、子空间自适应估计理论与跟踪技术、多维数据自适应处理技术、北斗卫星导航、蓝绿激光对潜通信和智能视频监控等方面特色鲜明，承担大量国家、国防和省部级重大项目，具有很好的学科优势。同时，瞄准《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》“高端设备制造”中卫星产业发展和海洋工程装备等新产业，适时推出了“导航及应用技术”和“海洋电子信息工程”两个专业新方向。并且，梳理细化原电子信息工程专业培养方案，分解出“信息处理技术”、“应用电子技术”和“嵌入式应用技术”三个专业方向，形成了五个目标明确的专业方向，使得电子信息工程既做到宽口径又有很鲜明的特色。
2.围绕学科特色，改革课程体系
课程是教学内容的载体，直接关系到人才培养的质量。利用学科建设成果，提炼出新课程或课程新内容，落实对学生创新能力的培养，以满足行业对工程人才质量的要求。
在导航及应用技术专业方向上新增了“多系统融合技术”、“惯性导航原理及应用”、“航天器轨道动力学”和“天线与电波传播”专业课程。在海洋电子信息工程方向上新增了“水声技术”、“海洋探测与数据处理”、“海洋通信”、“水下激光成像”、“海洋遥感技术”、“海洋技术概论”、“声学测量”和“蓝绿激光和紫外光在海洋通信中的应用”等专业课程。在其他三个方向上整合了原来的课程，结合电子技术发展前沿，增加了“传感器技术及应用”、信号与系统及处理”、“电子测量与智能仪器”等专业课程。
课程体系改革以课程群建设为抓手，形成了专业特色鲜明的三个核心课程群：
（1）以数字信号处理为核心，构建了信号处理课程群。该课程群中的基础课程侧重于研究信号与信息的获取、基本分析方法等，为应用课程打下基础。应用课程侧重于信号与信息的处理技术手段和应用，包括图像、声音、视频。该课程群分层次教育，通过开设“信号与系统及处理”、“多系统融合技术”，让学生掌握现代信号处理的新应用。
（2）以“通信原理”为核心，构建了导航及应用课程群。“通信原理”课程是电子信息工程专业的主要专业基础必修课。在此基础上形成的导航及应用课程群能让学生掌握导航的原理和基础、测量捕获和定位的方法、技术及其在军事、交通运输等行业中的应用。
（3）以“微机原理及接口技术”为核心，构建嵌入式应用课程群。“微机原理与接口技术”课程是电子信息工程专业的主要专业基础必修课，是大学计算机基础教学中的核心课程。由“微机原理与接口技术”、“单片机原理及应用”、“ARM原理及应用”、“DSP原理及应用”和“FPGA技术及应用”等构成的嵌入式课程群为信号与信息处理、导航及应用技术、海洋信息工程提供了坚实的硬件平台，是电子信息工程专业的重要课程群之一。
同时，将学科科研成果引入教材。教材是联系学生（学）和教师（教）的桥梁。将学科最新动态和成果引入教材，使科研成果发挥了广泛的影响作用。与上海丰宝电子科技有限公司合作过程中，开发研制LPC系列嵌入式系统平台，利用这些项目成果编写了《ARM嵌入式系统——基于LPC2400和IAR开发环境》和《基于LPC3250的嵌入式Linux系统开发》两部教材，并应用于课程教学。
3.依托科研团队，提高教师教学水平
科学研究团队是青年教师成长的沃土。良好的科学研究氛围激励和影响着每一位老师不断在专业理论水平和实践能力的提升上孜孜以求。通过参与科研项目，教师从选题、申报书和开题报告的撰写、项目的开展和实施、难点的突破、中期报告的撰写、科学总结的汇报、论文的发表、项目的验收和结题等各个环节得到了全面的锻炼，逐渐成为能独立承担科学研究项目的负责人和教学骨干。如青年老师王国富承担了国家自然科学基金项目“基于UWB信号的隐藏活动目标自适应检测技术研究”，肖海林老师承担了广西重点自然科学基金项目“认知无线电MIMO广播信道功率控制与分配算法研究与实现”等。另一方面，将科研积累用于课程教学有利于开拓学生的视野，激发学生的学习热情。多名老师深受学生的欢迎。
科研团队与教学团队初步融合，由学科带头人任教学团队负责人，负责指导和培养本团队的青年教师。
在宽带与智能信息处理科研团队中，团队带头人欧阳缮教授是全国模范教师，在科学研究和教学活动中充分发挥传帮带作用，负责指导了9名青年教师。广西区教学名师黄冰教授指导了5名青年教师。
4.依托科研项目，提升学生的创新实践能力
学生参与教师的科研工作可以使其掌握科研设计工作的思路及方法步骤，同时通过科研工作了解所学知识的应用领域。教师通过学生参与科研工作的体会，了解学生掌握实践知识的难点及共性，以便在教学工作中强化这些知识点的教学。[4]丰富的科研训练可以培养学生的创新实践能力，成效明显。
教师结合自身实际，坚持实践教学与科学研究、课外科技文化活动“两结合”的原则，充分发挥重点实验室、项目课题组在科学研究、技术装备以及师资队伍等方面的优势，通过鼓励和吸引大学生直接参与科研项目或科研训练项目、科研课题相结合的设计竞赛或毕业设计等多种形式，提升学生创新实践能力。省部级和区高校重点实验室、校内研究机构面向优秀本科生开放，成为高年级本科生进行专业实验、科技创新和毕业设计的重要基地。
广西区重点自然科学基金“光纤声传感器阵列的语音技术研究”项目中吸引了3位2008级本科生负责小信号放大电路、数据采集两个模块的制作，帮助该项目顺利结题。在“基于智能视频监控系统”项目中，将项目分解成多个科研实训模块，选拔学生进行项目培训。学生参与研制的“高动态北斗/GPS卫星信号模拟器”获得了2011年第五届“挑战杯”广西大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。
5.发挥科研优势，构建校内校外创新人才培养实践基地
科研成果促进实验平台建设，实现实验设备升级换代。实验教学是整个实践教学的重要组成部分。实验室的建设直接关系到实验教学的质量水平。利用上海丰宝电子科技有限公司横向项目开发研制LPC2410嵌入式实验平台和Cortex M3实验平台，已在相关实验课程中使用。
学科优势吸引企业参与教学，在校内设立校企共建实验室，在校外成立联合培养基地。学校加入德州仪器公司（TI）的大学计划，共建数字信号处理方案实验室，参与TI公司举办DSP大赛（2010年蔡晓东博士指导的作品获得了三等奖），并与北京锦鸿希电信息技术股份有限公司、天津通信广播集团有限公司等企业合作建立了培养基地。
三、结束语
“三过程一环境”的工程创新人才培养体系研究成果已在两个年级电子信息工程专业实施，涉及学生达到600余人。以科研资源和平台为载体，开展分层次的本科生创新实践能力训练，探索一条适合本专业的高素质人才培养之路。学生在许多国家级、广西区的各类重大比赛，例如全国电子设计大赛、“挑战杯”大赛、大学生英语竞赛等竞赛中获得一、二、三等奖14次。先进技术的引入使得学生的应用开发能力得到了全面的训练。在当前本科毕业生就业压力较大的情况下，学生就业前景依然看好，毕业生一次就业率一直保持在90%以上。学生就业主要分布在广东、广西、沿海及全国各地电信部门、高校、科研机构以及电子信息相关企业，受到了用人单位的普遍好评。
该培养体系的研究成果也在区内、区外部分院校进行推广，近两年内共有7所区内外院校到我院调研电子信息工程专业建设方案和实施情况。
参考文献：
[1]朱江，等.加强通信工程特色专业建设 进一步提高人才培养质量[J].高等教育研究学报，2009，（2）：66-68.
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[3]韩宝志.构建工程创新人才培养体系加快工程教育改革步伐——访天津大学校长龚克[J].中国高等教育，2010，（8）：12-14.
[4]覃庆国，等.依托学科优势构建电子信息类创新人才培养体系[J].电子科技大学学报（社科版），2010，12（5）：103-106.
