遥感课程论文范文

时间:2023-03-23 20:07:23

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遥感课程论文

篇1

1.遥感基础应用能力培养目前,蚌埠学院本科生毕业后从事本环境工程专业或攻读研究生的学生人数有增加的趋势,有必要进一步加强本科生应用能力的培养。“遥感原理与应用”课程的课堂实践教学使学生更好地理解和掌握遥感的基本概念、基本原理和基本方法,特别是熟悉遥感图像处理软件的基本操作,主要体现在强调学生对ENVI软件的熟练操作。为了便于学生学习操作ENVI软件,基础实验和综合实验都制作了电脑屏幕录像,方便学生参考学习。学生通过对蚌埠学院周边的野外实践,培养学生对不同地物光谱差异的正确认识。遥感课程基础应用的能力培养主要开展如下基础实验项目,

2.遥感技术对环境工程专业应用能力的培养环境工程专业的“GIS原理与应用”课程是先于“遥感原理与应用”课程开设的,在教学实践中遥感和GIS交叉应用,使学生在这个方面知识的掌握较为牢固。专业课程“环境监测”和“环境规划”与“遥感原理与应用”课程是同步开设的。“环境监测”和“环境规划”课程的课程设计可以与遥感课程的实验相结合。通过这些学科交叉的专业课程实践,培养学生综合应用遥感技术的能力,弥补课堂实习课时、综合性和应用性的不足,对巩固学生实践能力,激发他们的学习兴趣及解决具体专业问题的能力培养具有现实意义。遥感原理与应用课程对环境工程专业的应用能力培养主要通过开展如下实验项目进行知识巩固,

3.学生遥感技术应用能力分析环境工程专业的“遥感原理与应用”课程通过课程实践教学探索,课程的基础实验、专业综合应用性实验,学生参与的积极性有了一定的提高,情况如表3所示。从表3可以看出,学生选择遥感技术在专业综合方面的应用上,主要选择基础性、容易实现的实验项目,部分学生选择了具有一定复杂度的实验,还有部分同学以合作方式共同完成某一专业综合实验(评定成绩时是做主要工作的学生给予优秀成绩,参与了的同学给予良好成绩)。另外,年间毕业论文中涉及了遥感技术方面内容有了一定的提高,这主要取决于毕业论文的选题、内容和遥感技术的相关性。因此,遥感和GIS技术课程在环境工程专业学生培养中在应用能力方面还是有了一定的提高,但是很难定量评价,本文只做了定性评估。

二、结束语

篇2

一、课程学分安排

本研究所选取的学校与地理科学专业的总学分和各模块的学分比例不完全相同,存在一定差异。在对各种不同类别的课程所占学分进行比较时,将各个学校的课程经过重新分类组合,主要有4类,即公共课程、专业课程、教育课程和实践课程,结果如表1。

[学分(比例)\&公共课程\&专业课程\&教育课程\&实践课程\&总学分\&北京师范大学\&44(27%)\&81(49%)\&10(10%)\&15(14%)\&166\&华东师范大学\&44(28%)\&74(47%)\&24(15%)\&16(10%)\&158\&东北师范大学\&51(33%)\&75(48%)\&25(16%)\&14(9%)\&155\&四川师范大学\&55(32%)\&73(43%)\&30(18%)\&12(7%)\&170\&湖南师范大学\&55(33%)\&79(48%)\&20(12%)\&12(7%)\&166\&徐州师范大学\&54(32%)\&78(45%)\&18(10%)\&22(13%)\&172\&长春师范学院\&60(34%)\&61.5(35%)\&21.5(12%)\&33(19%)\&176\&宁波大学\&50.5(30%)\&66.5(41%)\&33(20%)\&14(9%)\&164\&安庆师范学院\&57.5(31%)\&69(37%)\&24(12%)\&37.5(20%)\&188\&][表1][大学本科地理科学专业课程学分安排]

从表1可以看出,各学校的总学分存在一定的差异。大学本科地理科学专业所开设的课程中,专业课程所占比例最大,其次分别为公共课程、教育课程和实践课程。教育部重点高校――北师大、华东师大、东北师大这三所学校专业课程所占比例较大;教育课程也占有一定比例,均在10%~20%。宁波大学和东北师范大学的教育课程学分及其所占比例最大,这在一定程度上反映了这两所学校比较注重教师教育,教师教育课程开设得较多。

二、专业特色课程

在公共课程、专业课程、教育课程以及实践课程中,各学校的公共课程和实践课程基本相同,而专业课程和教育课程都有特色课程。研究所选取的各学校公共课程基本相同,大致包括政治、历史、数学、外语、体育、计算机;而实践课程则几乎完全一致,包括部门地理野外实习、综合自然地理野外实习、教育见习、教育实习、毕业论文。专业课程可以概括为“大同小异”,“大同”指这些学校都开设的专业课程,大致包括引入性课程和专业基础课程。引入性课程主要是《地理科学导论》。专业基础课程包括相关学科基础课程、部门地理课程、区域地理课程以及技术性课程。相关学科基础课程主要为物理、化学方面的课程。部门地理课程分为自然地理和人文地理两个方面,自然地理包括《地质学》、《土壤地理学》、《水文学》、《生物地理学》等,也包括环境方面的一些课程,如《环境科学导论》、《环境影响评价》等;人文地理包括《文化地理学》、《经济地理学》、《城市地理学》、《人口地理学》等;区域地理课程主要为《中国地理》、《世界地理》;技术性课程分为地图、地理信息系统、遥感方面的课程,如《测量与地图学》、《GIS概论与应用》、《遥感概论》等。专业课程中的“小异”主要是各个学校的专业拓展课程存在差异,这在一定程度上反映了学校地理科学专业的特色课程。如表2所示,北京师范大学的专业特色课程最多,主要集中在遥感方向。在乡土地理方面,北京师范大学有《乡土地理》,但湖南师范大学和徐州师范大学则有较为具体的乡土地理课程,分别为《湖南地理》和《江苏地理》。华东师范大学较为明显的专业特色课程主要是《河口与海岸》、《现代沉积学》、《环境考古》。笔者认为各所学校的专业特色课程一般与学校的优势专业方向以及该方向的教师有关。如北京师范大学地理科学专业李小文院士的研究方向为遥感;而华东师范大学有河口海岸研究所国家重点实验室以及研究该方向的陈吉余院士。另外,其余学校也有相应的专业特色课程,如湖南师范大学的《天体观测》和长春师范学院的《地球与宇宙》。

[学 校\&特 色 课 程\&北京师范大学\&《政治地理学》《交通地理学》《乡土地理》《GPS原理与应用》《地表水热平衡》《流域管理》《数字地面模型》《微波遥感》《遥感影像地学分析》《海洋遥感》《3S综合实习》\&华东师范大学\&《河口与海岸》《现代沉积学》《环境考古》《最新地理文献阅读》《软件工程与GIS设计》\&东北师范大学\&《湿地科学》《地理科学进展》\&四川师范大学\&《灾害学原理与减灾》\&湖南师范大学\&《天体观测》《城市气候学》《矿产资源学》《湖南地理》\&徐州师范大学\&《江苏地理》《海洋学》《工业地理学》\&长春师范学院\&《地球与宇宙》《可持续发展研究》\&宁波大学\&无\&安庆师范学院\&《地理调查研究方法》\&][地理科学专业特色课程][表2]

三、教师教育类课程

教师教育类课程是师范院校的特色课程,也是培养师范生职业能力以及职业意识的主要途径。从表3可以看出,所有学校均开设教育、心理和教育技术方面的教育基础课程。与地理专业相关的课程主要包括地理教学、地理教材、地理课程方面的课程,如《地理教学论》、《中学地理教学分析》、《地理新课程研究》等。各学校都有教师教育类的特色课程。如北京师范大学的《高中必修课程模块研究》、《高中选修课程模块研究》;华东师范大学的《管理学》、《国外地理教育》;东北师范大学开设的教师教育类课程较多,而且比较有特色,如《地理教育研究方法》、《地理直观教学》;长春师范学院的教育课程开设较为全面且独具特色,如《地理三板教学》、《中学地理活动设计》、《中学地理习题解答》、《中学地理教研论文写作》,笔者认为这对培养大学毕业后的地理教师有很大帮助;而安庆师范学院的《中学地理科技活动》是其它学校都没有开设的,值得借鉴。

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 ]

[1] 梅安新,彭望录,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2] 赵英时.遥感应用分析原理与方法[M].北京:科学出版社,2003.

[3] 杨卫军,洪港.高校遥感学科建设的现状及其对策[J].湖州师范学院学报,2010(4):113-115.

[4] 岳林琳,胡友利.试论案例教学法在课堂教学中的应用[J].中国科教创新导刊,2008(20):148.

[5] 郭芸,白琳.网络环境下高校思政课教育教学方法创新研究――慕课对教学模式改革的启示[J].现代教育科学,2014(6):61-65.

篇4

关键词:Google Earth “3S”技术 课程实习

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)07(a)-0153-02

“3S”技术是全球定位系统(GPS)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS)三项技术的总称,作为实时、客观获取空间信息的新兴技术手段,遥感和全球定位系统成为地理信息系统的重要数据源,Google Earth(以下简称GE)软件的出现,解决了目前高精度图像难获取、费用高的问题。Google Earth是美国Google公司于2005年6月推出的全球地理信息系统搜索软件。它是一个免费的卫星影像浏览软件,以各种分辨率的卫星影像为最基础数据集成,采用了成熟的宽带流技术,能实时地为用户提供数据,GE上的全球地貌影像的有效分辨率至少为100 m,通常为30 m,针对大城市、著名风景区、建筑物区域提供分辨率为l m和0.6 m左右的高精度影像,并提供任意地点海拔数据,可生成三维视图并能任意旋转[1~2]。GE的出现吸引了大量的普通大众,GIS的应用从专业化、学术化开始大规模走向普通大众。在短短的5年时间里,基于GE的地理信息开发与应用研究在各行业展开,朱超平[3]探讨了基于GE绘制校园平面图的方法,刘家兴[4]基于GE建立了野外实习基地数字化教学模型,李娟[5]探讨了基于GE的旅游规划技术,郭仲朴[6]概述了GE和GPS集合应用于林业调查,于冰[7]探讨了以GE为平台,构建三维GIS的方法等。

在高校,“3S”技术是一门代表科技前沿的实践性极强的新兴课程,为适应新世纪高科技的迅猛发展和满足社会各行业、各部门对“3S”技术专门人才的需求,必须培养在校大学生具有在高科技领域工作的综合能力。由于“3S”技术的教学内容广泛,涉及面广,国内外均没有相应的专业教材作为参考,大多数教学单位使用的“3S”技术相关的教材,主要编写于20世纪90年代初甚至更早,使其与相关领域日新月异的发展脱节[8],在这样的背景下,一种新的能够在有限空间和有限时间里,培养学生趣味性、互动性、实践性,利用现代化技术手段获取知识和信息的教学模式亟需出现。本研究利用Google Earth获取高精度地面遥感数据,通过遥感软件对其进行校正,GIS对信息进行提取、加工,利用GPS进行野外调绘,使学生能够理解所学的理论知识,而且能够熟练运用到实践中,通过实习学生可以掌握利用“3S”技术解决问题的方法。

1 遥感数据的获取与处理

1.1 卫片的下载

实习区域为新疆农业大学校园,首先需要获取该区域的遥感影像。Google Earth以高分辨率卫星影像和航片为基础数据,能够快速的确定主要位置,清晰的看到所指定的社区环境。在GE主界面左侧的管理面板中点击“Search/Fly To”标签,直接输入乌鲁木齐市的英文名称Urumqi,然后点击“搜索”按钮即可,然后根据方位与图像特征找到研究区域(新疆农业大学)。

为了获得高精度的卫片,将卫片尽量放大至地理要素的细节清晰可辨(空间分辨率1 m左右),当图像下载进度达到100%时,点击File菜单下的Save―Save Image即可保存显示的图片,共下载了108张卫片。下载图像时应注意该遥感图像只有中间区域分辨率高,所以为了保证遥感图像的高精度,保存图像时应保留一定的重叠区域,而且移动视窗时要保持比例尺一致。

1.2 卫片的拼接

由于GE中影像数据只经过坐标系统的纠正,统一到虚拟地球中,影像的色彩和拼接没有进行特别处理,没有追求专业地理信息公司所要求的数据无缝集成[9],因此,需要对下载的图像进行旋转、裁切、拼接等操作,这些工作可以利用Photoshop软件来完成。

Photoshop是Adobe公司旗下最为出名的图像处理软件之一,集图像扫描、编辑修改、图像制作、图像输入与输出于一体的图形图像处理软件。专业遥感图像处理软件可进行影像的辐射增强、色彩处理和拼接等,但是处理过程复杂,成本太大。而Photoshop作为一种国际上通用的图像处理工具,操作简便,图像处理工具比较齐全,工作效率和处理效果都不错,因此,慢慢被遥感技术人员所推崇,在图像数据输入输出、色彩调整、遥感影像纠正融合、镶嵌和裁切、滤波和数字分析等方面使用广泛[10]。

1.3 卫片的注册

地理信息系统软件支持的是具有真实空间参考信息的地理要素和地理现象,而通过Photoshop软件处理、拼接的遥感影像图没有这一信息,需要经过专业遥感图像处理软件对其进行注册,注册方法有两种。

方法一:利用Google Earth中的自带工具,给研究区卫片添加经纬网格,设置与下载图像的相同比例尺,在研究区搜索特征地物点,如道路的交叉点,喷泉的中心、国旗杆等、读出鼠标所指处的经纬度值,在ENVI软件中,利用RegistrationImage to Map功能进行影像的注册。

方法二:在校园中找寻特征地物点,用GPS定位,记录每个特征点的经纬度,然后在ENVI软件中进行影像的注册。GPS定位时注意避开高大的建筑物,在开阔地上进行。

对遥感图像进行注册时,控制点的数量尽可能多,并且尽可能的分布均匀,以保证精度,最后把注册好的影像存为JPEG或Geo TIFF栅格数据格式。

2 基于GIS的专题图的制作

地理信息系统软件普遍支持多种格式的栅格数据,在GIS软件中打开已注册的遥感影像。

2.1 遥感图像的解译和空间信息的提取

由于此遥感图的分辨率较高,且接近于真彩色,学生对学校较熟悉,所以对图像以目视解译为主。首先对地物进行分类,可分为学生公寓,教学楼,家属区,主要道路,学校餐厅等,然后沿地物的边界进行数字化。

2.2 信息收集

指导学生有目的地收集各地理要素的相关信息,如:家属楼的单元号、楼层数、建筑结构等信息;学生公寓的楼层数、入住人数;道路的名称等。同时指导学生用数码相机拍摄可以反映地物特征的照片,利用图像编辑软件将照片格式另存为GIF格式。

在GIS中,矢量图形与属性数据库是一一对应的,在属性数据库中添加字段,将收集到的信息添加到属性数据库中。

部分GIS软件支持多媒体信息的展示,如ArcGIS提供热链接(hot link)功能。Hotlink先在属性表中设置一个字段存放图片等多媒体信息数据的地址,然后在themeproperties下设置hotlink的field等属性,可以实现专题与照片对象的热链接。一旦定义好热链接之后,在地图上点取一个要素符号,就立即会弹出进一步说明该要素的资料来。

2.4 专题地图的制作

2.4.1 校园平面图的制作

将图层按照符号、线划在上,面积色在下,最下层为底色的原则排列,根据图层所反映的地物特点,定义每一个图层的显示样式(边框样式、填充样式、颜色样式),利用label功能定义标注地物所用的字段,实现地物的自动标注,制成校园平面电子图。

2.4.2 遥感专题图的制作

将数字化的矢量图形不显示,仅对遥感图上的要素进行文字标注,即形成校园遥感专题图。

将电子图进行必要的图面设计与修饰,在GIS软件的Layout中设定出图比例尺即可打印输出成纸质地图。

3 GPS定位技术的应用

实习中,GPS技术的应用体现在两点:第一,在注册遥感图像时使用GPS获取地面控制点的坐标;第二,Google Earth所的影像一般不是最近期的,现势性有些滞后,因此,需实地使用GPS测出地物的特征点,在GIS中进行增补。

4 结论

通过实习使学生能够学会利用互联网搜集遥感影像,并将其下载保存。掌握GPS的使用原理,使用方法。巩固了遥感的基本原理,增强了目视解译能力,锻炼了遥感图像处理软件常用功能的操作和应用能力,掌握了地理信息系统软件的使用和专题图的制作方法。

该实验作为一门综合性设计性实验,一方面充分调动了学生的学习兴趣;另一方面也提高了学生的动手解决问题的能力,真正做到理论联系实际,教学结合生产。这门实验课在提高“3S”技术课程的教学质量的同时也深受学生的喜爱。

参考文献

[1] 王东,赵忠贤.Google Earth使用详解[J].工程地质计算机应用,2006,41(1):23-31.

[2] 唐东跃,熊助国,王金丽.Google Earth及其应用展望[J].地理空间信息,2008,6(4):110-113.

[3] 朱超平,王海滨,周亮,等.如何利用Google Earth绘制校园平面图――以湖北大学为例[J].湖北大学学报:自然科学版,2008,30(1):93-96.

[4] 刘家兴,蔡砥,郑芷青.基于Google Earth的“地理野外实习基地”数字化教学模型研究[J].广州大学学报:自然科学版,2009,8(5):41-45.

[5] 李娟,郝志刚.基于Google Earth虚拟地球平台的旅游规划研究[J].国土资源遥感,2010,1:130-133.

[6] 郭仲朴,王金枝,韩丽丽.Google Earth和GPS在林业调查中的应用[J].天津农林科技,2010,2:34-35.

[7] 于冰,徐柱,刘国祥.Google Earth支持下校园真实感三维建模方法及应用[J].测绘工程,2010,19(1):61-64.

[8] 王功文,陈建平.“3S”技术课程在地球科学领域中的教学实践探讨[J].中国地质教育,2007(1):54-56.

篇5

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

篇6

测绘工程专业的培养要求是立足于对地观测与卫星导航等国家重大需求以及现代测绘发展趋势,按照全面具备测绘科学与技术一级学科的3个二级学科(大地测量学与测量工程、摄影测量与遥感、地图制图学与地理信息工程)的专业素质规划课程体系,一、二年级实行测绘通识教育,三、四年级按照大地测量学与卫星导航、工程与工业测量、航空航天测绘、地理信息工程等4个专业方向进行培养(各方向学生在对应的专业方向课程里选课),要求毕业生掌握大地测量、工程测量、卫星导航定位、摄影测量与遥感、地图制图与地理信息工程、数字化信息工程建设的基本理论和关键技术,成为“高品质、国际化、创新型”高级测绘工程专业人才。

二、培养方案的基本框架与课程体系

1.培养方案的基本框架传统的教学计划是以知识的传授为主体,以课程设置为主线。在构建2013本科人才培养方案时,基于信息化测绘的特色,跳出了传统教学计划的框框,以素质教育为主体,以能力培养为主线,以学生个性发展为目标重塑了测绘工程专业本科培养方案的基本框架。测绘工程专业2013本科培养方案的制订遵循了以下5个原则:1)强化通识课程体系,促进通识教育与专业教育的有机结合,实施研究型测绘工程专业教育。2)打破学科壁垒,构建测绘工程专业和相关学科专业的共同学科基础课程平台,优化课程体系和结构,培养复合型宽口径高素质人才。3)深化实践教学改革,完善实践教学体系,改进实践教学方法,丰富实践教学内容,培养学生创新精神和实践能力。4)注重因材施教,为学生自主学习和研究创造条件,提供多样选择和路径,大胆探索拔尖创新人才培养模式。5)加强专业和课程创新探索与国际化建设,加大国外优质教学资源的引进力度,培养学生领导能力与国际视野。2.构建创新型、复合型课程体系2013测绘工程本科人才培养方案的课程结构总体分为通识课程、专业课程和任意选修课程三大部分。通识课程除“思想政治理论课程”“形势与政策、国情教育与社会实践”以及“英语、体育”课外,还包括交流与写作类、数学与推理类、人文与社会类、自然与工程类、艺术与欣赏类、中国与全球类、研究与领导类等七大领域,要求学生在每个领域选修一定的学分。交流与写作类课程有“表达与沟通”“科技写作”“PracticalEnglishWriting”等,主要是培养大学生交流沟通能力、表达能力、写作能力等;数学与推理类课程有“高等数学”“线性代数““概率论与数理统计”“C语言程序设计”等,主要是培养大学生数学素养、统计归纳能力、逻辑推理能力、形象思维能力、使用计算机解决实际问题能力等;人文与社会类课程有“道德、法律和公民意识“知识经济与知识产权”“《四书》导读”等,主要是培养大学生文学鉴赏能力、人文价值判断能力,提高对自身和社会深入思考能力等;自然与工程类课程有“地球科学概论”“大学物理”等,主要是培养大学生用自然科学和工程的方法分析和探索世界的能力等;艺术与欣赏类课程有“音乐欣赏”,主要是培养大学生艺术素养与欣赏能力等;中国与全球类课程有“中国文化概论”“西方哲学史”“世界文化与自然遗产”,主要是培养大学生了解中华文明,开阔世界眼界、国际化思维、战略思维等;研究与领导类课程有“组织行为学”“管理科学理论与方法”“网络信息检索”等,主要是培养大学生的领导能力、管理能力、研究能力等。专业课程有分学科基础(平台)课程、专业主干课程、实验和实践性课程3大系列。学科基础(平台)课程有:测绘学概论、GNSS原理及其应用、地理信息系统原理、遥感原理与应用、数字地形测量学、误差理论与测量平差基础、地图学基础、大地测量学基础,FORTRAN语言程序设计,UNIX/LINUX操作系统。专业主干课程:摄影测量学、物理大地测量学、大地形变测量学、空间大地测量学、工程测量学、变形监测数据处理、工业测量、航空与航天成像技术、数字摄影测量学、数字图像处理、GIS工程设计与实践、空间数据库原理。实验和实践课程:数字测图实习、误差理论与测量平差基础课程设计、大地测量课程设计与实习、工程测量学课程设计与实习、GNSS测量与数据处理实习、遥感实习、数字摄影测量实习、物理大地测量学课程设计与实习、大地形变测量学课程设计与实习、GIS课程设计与实习、空间数据库实习、毕业设计。10门学科基础(平台)课程是测绘工程专业所有专业方向的必修课,其中“测绘学概论”等8门课是测绘学科教学指导委员会规定的测绘工程专业的必修课,而“FORTRAN语言程序设计”“UNIX/LINUX操作系统”这两门课主要是针对信息化测绘要求加强计算机编程能力而增设的。专业主干课程、实验和实践课程则分两部分:一部分是所有专业方向必修的课程,另一部分则按专业方向分模块设计,具体情况见表1。在专业主干课程、实验和实践性课程中我们加大研究型课程的力度,每个模块的专业主干课程都配有课程设计或实习或者两者兼之,老师在主讲此类课程时把最新的研究成果加入,同时采用启发式教学,留问题让学生思考,一些问题的答案往往可以通过课程设计或者实习得到解决,这种主干课程配课程设计或者实习的模式实际上就是通过理论联系实际更有利于学生进行研究性学习。为加强专业的国际化建设,我们加大了国外优质教学资源的引进力度,在专业课程系列中,开设部分全英文或者双语课程,这些课程的教材大部分应用国外先进的原版教材,主讲这些课程的主要由学院聘请的外籍教授或有留学背景的教授、副教授。目前开设的课程有“误差理论与测量平差基础(er-rortheoryandleastsquareadjustment)”“GNSS原理及其应用(GNSS:principlesandapplications)”“大地测量学基础(fundamentalofgeodesy)”“工程测量学(engineeringgeodesy)”“物理大地测量学(physi-calgeodesy)”等。测绘工程专业学生毕业需要的学分是150学分,其中通识课程学分是66.5,占总学分(150学分)的44.3%,专业课程学分80.5,占总学分的53.7%。在专业教育中,其中必修课程学分39.5,占专业教育学分的49.1%;选修课程27学分,占专业教育学分的33.5%;集中实践教学8学分,占专业教育学分9.9%;毕业论文或设计6学分,占专业教育学分的7.5%;各专业方向的实践教学总学分(含毕业设计、课间实践教学和集中实践教学环节)情况是:大地测量学与卫星导航方向27.1学分,占总学分的18%;工程与工业测量方向29.8学分,占总学分的19.9%;航空航天测绘方向29.5学分,占总学分的19.7%;地理信息工程方向28.5学分,占总学分的19%,具体见表1。任意选修课程是作为专业补充或个人兴趣爱好而由学生自主选择的课程。学院鼓励学生跨院(系)、跨专业选修课程,学院对学生的选课给予必要的指导,培养方案中有3学分的任意选修课程,占总学分的2%。此外,我们注重因材施教,为学生自主学习和研究创造条件,提供多样选择和路径,将创新教育纳入课程体系,规定本科生在学习期间获得的创新学分可以作为任意选修学分。

三、测绘工程专业(卓越工程师教育培养计划)培养特色

武汉大学测绘工程专业2012年入选“卓越工程师教育培养计划”,测绘工程专业(卓越工程师)培养以“面向工程、面向未来、面向世界”的工程教育理念为指导思想,以测绘工程专业认证标准为培养依据,以测绘行业发展对工程技术人才需求为导向,与测绘企业密切结合,整合已有的专业课程,强调宽口径、厚基础,不细分专业方向;以卓越测绘工程师和注册测绘师后备人才为培养目标,强化培养学生的工程能力和创新能力,培养具有扎实的测绘工程理论基础,具备较强的数学、物理、计算机等相关学科基础知识,掌握全面的测绘技术,熟悉测绘管理与法律法规,具备卓越的解决测绘工程实际问题的综合能力,拥有测绘产品社会化服务的专业技能;加强工程实践环节,采用“3+1”校企联合培养模式,有一年时间在企业学习、实践,实行校企“双导师”制,着力提高学生的工程创新意识、测绘专业素质和工程实践能力。成为适应经济和社会发展需要的“厚基础、宽口径、高素质、强能力”复合型、创新型人才。2013版培养方案,对测绘工程专业(卓越工程师教育培养计划)培养方案也进行了修订,其中学科基础(平台)课程与测绘工程专业相同,而专业主干课程(包括物理大地测量学、工程测量学、摄影测量学、数字图像处理、GIS工程设计与实践和空间数据库原理)则涵盖测绘工程专业的4个专业方向。实验和实践课程进一步得到了加强,共分3个模块。一是工程基础实习模块,有“数字测图实习”“大地测量实习”“误差理论与测量平差基础课程设计”和“地图编制实习”;二是工程专业实习模块,有“GNSS测量与数据处理实习”“物理大地测量学实习”“工程测量学课程设计与实习”“摄影测量与遥感实习”和“地理信息系统实习”;三是工程综合实习模块,有“管理与市场开发实习”“测绘专题”“专业实习”。第三模块的工程综合实习以及本科毕业设计都将在企业完成。实践教学总学分(含课间、集中实践及毕业设计环节)是37.3学分,占总学分的24.9%,明显高于其他4个专业方向的实践教学所占的比例。测绘工程专业(卓越工程师)培养方案代表了工科教育的发展方向,它也与世界先进的工科教育理念相接轨,其最大的特色是行业企业深度参与培养过程,强化培养学生的工程能力,全面提升学生的创新意识、创新精神和创新能力。

四、结束语

篇7

关键词:数字地球;测绘工程;教育改革

当今社会正步入信息时代,信息产业逐步成为经济增长的新的驱动力,信息资源的开发利用水平已成为一个国家综合国力的重要标志。几年前,美国为了自身经济发展和全球战略的需要,在大力发展信息高速公路的同时,又着重推进国家空间数据基础设施(National Spatial Data Infrastructure,NSDI)的建设,在此基础上,更进一步提出和实施“数字地球”战略。数字地球的概念一经提出,便立即引起全球各界人士的广泛关注,成为社会的热门话题。不论从科学技术角度,还是从国家利益角度考虑,中国必须迎接这一挑战,这已经成为共识。如今,“中国数字地球”或“数字中国”,以及各种规模的“数字城市”的建设正在逐步实施。在构建“数字地球”过程中,测绘学科和测绘行业,将发挥非常重要的作用。同时“数字地球”的构建也将为测绘学科和事业的发展提供新的机遇和发展前景。一方面,数字地球的构建依赖于基础测绘数据。在数字地球的概念中最基本的要素之一是地球的地理坐标框架,因此NSDI是数字地球的基础设施,它应能提供(地球)空间数据框架,包括大地测量控制框架(国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地籍等基础地理数据集。在此框架基础上再加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等人文信为数字地球提供上述地球空间数据框架是测绘业本身的基本工作。另一方面,数字地球的构建又促进了测绘学科的发展,并对测绘技术提出了更高的要求。“数字地球”是从更高的层次,从系统论和一体化的角度,应用已有的理论、技术、数据和能力,在卫星遥感测地定位技术、计算机数字化技术、以及数字通讯和Internet网信息技术支持下,向社会提供全新的测绘信息产品,包括更多、更新和更精细的地球静态和动态信息。“数字地球”、“数字中国”为我国测绘事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景,同时这一机遇也对承担测绘人才教育的高等院校提出了新的挑战和要求,如何培养适应现代技术要求的高级人才,是测绘教育工作者必须考虑的问题,所以,必须对传统的测绘工程专业进行深化改革,才能适应这一新任务。由于现代高等教育为了适应社会对不同层次人才的需求,对本科专业的基本要求是“宽口径为主,专业覆盖面广”。而作为培养测绘人才的测绘工程专业在专业知识面上应是覆盖整个测绘一级学科。这就要求在专业课程教学内容上不宜过深、过专,在有效时间内,只能讲授测绘领域最基本最重要的理论、业务知识,而具体的专门知识和技能,只能在未来的工作中根据需要继续学习、培训,进行补充和加深。在教学方法上,应改变传统的“填鸭式”、“满堂灌”的教学方法,教师在进行课堂教学时,关键是教会学生学习的思路、方法,而不是只注重具体的知识,把以教师为中心的教学模式转移到以学生为中心的教学模式上来。在教学过程中,培养学生学会学习,由被动继承性学习转变为主动创造性学习,多采用“启发式”、学生“参与式”和课堂“讨论式”的教学方法,着重培养学生的创新意识和能力。

在教学质量评价及课程考核中,除注重基本知识和综合能力的考察外,在专业课程考核时,可以更多地采用“开卷式”、“答辩式”、“撰写论文式”、“设计报告式”等多种方式,使对学生的评价更科学、更全面,把课程考核转变成为促进专业知识、综合能力、创新意识培养的驱动力。教学方式改革的另一措施是将现代化教育手段引入到教学过程中。现代化教学采用计算机辅助教学系统,利用多媒体技术、可视化技术和虚拟现实技术制作CAI软件和软件,以加速教学内容和教学方法的改革,增加信息量,增进教学效果。由于测绘工程专业本身与信息科学的密切关系,许多专业课程都可通过CAI软件来达到直观、形象、逼真的教学效果。因此,测绘工程专业应加大与课程配套的CAI软件的开发投入。

篇8

一、人文地理与城乡规划专业课程体系建设的时代意义

1.应对当前复杂人地关系矛盾的客观需要

当前,我国正面临经济高速增长下日趋明显的资源稀缺、环境污染问题。各种资源、环境问题层出不穷,人地关系矛盾加剧,经济增长所形成的巨大利润正逐步被高额的稀缺资源购买成本和环境治理成本所消耗。21世纪的中国,必须实现人地关系协调发展战略,走社会、经济和生态的可持续发展道路。而要实现我国社会、经济和生态环境的协调发展,就必须培养和造就一大批适应人地关系协调发展要求、实施可持续理念与行动计划的人才队伍。“人地关系”理论是人文地理学的核心基础理论。让受教育者树立起正确的资源观、环境观、人地观,是人文地理教育的重大使命。因此,人文地理与城乡规划专业发展及其课程体系的构建,对于培养和提高受教育者人地关系协调发展的意识和能力,具有至关重要的作用。

2.快速城市化及城镇化发展的现实需要

当前,我国城市化进程已进入快速发展阶段。在快速城镇化的过程中,涌现了诸如城镇化人口质量不高、城镇空间布局与资源环境承载能力不适应、城镇体系发展不协调、土地利用粗放等一系列共性问题。对于快速发展阶段的中小城市(镇),如何着手城市交通、住房、工程管线布局等城市实体空间规划问题的解决,成为当务之急;而对于那些已经走向城市化成熟阶段的大城市、特大城市,在解决城市实体空间规划的同时,频频关注起“人地和谐”关系建设、区域协调建设、城乡一体化建设和人文关怀等问题。人文地理与城乡规划专业人才具备了从城市实体空间规划到“人地关系”人文哲学的多层次素质,拥有从宏观、中观城乡规划,高起点做好城市(镇)规划设计、构建和谐宜居的城市环境,到微观项目规划(策划)的综合能力,能较好地满足我国现阶段快速城市化、城镇化发展对专业人才的迫切需要。

3.现代地理科学发展的必然需要

地理学是一门古老而又年轻的学科,经过长期建设和发展,形成了一套成熟而完整的课程体系,与此同时,地理学科又与经济建设和社会发展息息相关,具有社会实践性和区域性的时代特性。人文地理与城乡规划专业应用性强的学科特性,要求它在服务于我国经济建设和社会进步的同时,更应在丰富和发展地理科学理论、方法和技术手段上,发挥其应有的作用。此外,人文地理与城乡规划专业能够与硕士、博士“人文地理学”专业进行较好对接,避免了原有资源环境与城乡规划管理专业对口不清晰,专业学科、知识体系不连贯等问题,对现代地理科学向更高层次、更深领域的发展有着积极推动意义。

二、人文地理与城乡规划专业学生能力要求

1.通用技能要求

通用技能是指人文地理与城乡规划专业学生必须掌握的所有专业大学生教育阶段均应具备的共性技能,包括资料收集与信息捕获能力、逻辑思维能力、计算机软件和外语应用能力、人际沟通能力、环境适应能力和团队合作能力等。

2.专业基本技能要求

专业基本技能是指人文地理与城乡规划专业学生必须掌握与本专业相关的基础性技能,是对本专业学生进行专业知识学习和技能提升的基本要求。包括地理野外考察与综合分析能力、熟练掌握城乡规划基本规范的能力、计算机专题地图编制的能力、遥感技术运用及分析处理能力和GIS软件应用能力等。

3.专业创新技能要求

专业创新技能是指人文地理与城乡规划专业学生利用专业知识、通用技能和专业基本技能综合解决实际问题以及创新实践的能力。包括城乡规划实务与图件综合设计与实践能力、科学研究、创新意识与协同攻关能力、撰写毕业设计(论文)的能力等。

三、人文地理与城乡规划专业课程体系设置

1.课程体系设置基本原则

厚实理论基础的原则。人文地理与城乡规划专业课程体系的建设,既应充分体现地理学的理论与前沿发展,又同时体现相近专业如城市规划、环境科学和管理科学的一些基本原理和方法,并在人文地理、城乡规划等方面的研究和应用技术,如遥感、遥测、GIS技术,以及高等数学、计算机等基本知识与应用技能等方面有所体现。在专业理论基础的构建上应以人文地理学“人地关系”理论为基础平台,充分融合规划学、环境科学和管理科学等相关学科的有关理论,并及时将各相关专业领域的最新知识增添到理论课程体系当中。

拓宽实践口径的原则。人文地理与城乡规划专业更注重于实践应用,因此,在其课程体系构建中,应根据本专业目录对学生通用技能、专业基本技能和创新技能的要求,相应开设课堂实验、校内实训和校外实习实践教学环节,注重实践环节设计的社会关联性,实现理论教学与实践实训相结合、校内与校外相结合、学校与企事业单位相结合,共同建立起课内实践环节、校内实训平台和校外实习实践基地的实践课程体系,达到培养和增强学生的专业基本技能、专业实践能力和专业创新能力之目的,为社会输送具有一定操作能力和能够解决实际问题的实用型人才。

凸显地方特色的原则。与原有的资源环境与城乡规划管理专业相比,人文地理与城乡规划专业口径由宽变窄,实现了与硕士、博士阶段人文地理学专业的有机衔接。作为地理学科一个崭新的专业,人文地理与城乡规划专业必须在培养目标和特色方向定位上发挥其多学科综合的专业优势,解决原有资源环境与城乡规划管理专业面太宽,专业特色不鲜明的问题。应尽量规避其发散缺陷,注重向更深入、更收敛的方向发展,突出其综合性专业特点。在课程开设中,应避免地理科学、环境科学、规划科学、管理科学等相关专业主干课程的简单叠加,过于追求全面,导致课程门类多、衔接不当等问题。应顺应地方经济发展和社会需求、充分利用相关学科的优势资源和各院校教学科研条件,遴选出凸显地方特色的培养方向。

2.课程体系设置案例分析

广东韶关学院人文地理与城乡规划专业是在教育部2012年新专业目录出台后,将原资源环境与城乡规划管理专业与新专业目录归口对接的结果,其课程体系的设置既充分考虑了国家教育部2012年新专业目录的基本要求,又汲取了同类院校已有资源环境与城乡规划管理专业的成功经验和相应教训,也结合了本校、本学院的实际情况。

篇9

为了搜捕奥萨马・本・拉登,这个超级大国付出了10年时间、1.3万亿美元的巨额开销、6000名美国军人的牺牲,以及一千多名特工夜以继日的追踪。

一切本来可以不那么复杂,如果他们早点听取美国加利福尼亚大学洛杉矶分校地理学泉托马斯・吉莱斯皮的建议。

2009年,这位教授在自己开设的一门遥感课程上邀请学生们参与一项研究:根据来自卫星和其他遥感系统的信息、拉登最后已知位置和行踪报告,创建一个关于拉登可能藏身地的概率模型。

这听起来很符合校园里那些行色匆匆、衣冠不整的理工男的行事风格――足不出户,YY天下。

研究小组能够利用的数据少得可怜。他们掌握的“最新情况”还是2001年冬天的一则新闻,说拉登最后现身的地方是阿富汗的托拉博拉。吉莱斯皮决定用预测动物迁徙的模式来预测这个恐怖大亨的藏身之地。他的两个主要理论依据,是“距离衰减理论”和“岛屿生物地理理论”。

他一本正经地解释:“距离衰减理论表明,当你远离某个位置时,发现相同物种构成的概率也会降低。岛屿生物地理学则说明,规模较大、距离较近的岛屿相比规模较小、距离较远的岛屿,会有较高的迁入率,能在较低的灭绝水平上维持较丰富的物种。”

太学术腔了?换句话说,拉登选择藏身地和一只珍稀金丝雀寻找安乐窝的考虑相差不远,既不会离群索居,也不会远离他惯常的出现地点。这个恐怖大亨,可能就在他最后的现身地托拉博拉附近。

当军方坚信拉登躲在沙漠或森林里一处隐秘的洞穴里时,研究者们却认为,拉登可能正在一座大城镇里享受着“大隐隐于市”的生活。研究人员以托拉博拉为中心,绘制了一系列同心圆,标示出拉登出现在特定区域的概率。他们推测,拉登最有可能藏身在巴基斯坦的古勒姆地区,几率高达98%。

他们给出这样的判断,是因为该地区从1970年代开始就不受政府管辖。研究人员同时指出,男主角有着1.9米高的大个子,希望享有隐私,应该会有一小队保镖。据此,拉登的住所很可能是“颇高的楼层,与电力网络连接或是拥有功率强大的发电机,围墙起码有三公尺高,屋舍之间有距离,房间超过三间,户外种植大树用来遮蔽视线”。他们甚至通过谷歌地图圈定了三栋“可疑建筑物”。

最终,这份研究报告发表在当年的《麻省理工大学国际评论》上。论文作者表示,这是第一次采用科学方法确定拉登的位置。

至于这篇文章是否引起情报机构的关注,吉莱斯皮表示并不清楚。他说:“我并没有接到他们的电话,也没有这样期盼过。”他倒是饱受了一顿奚落。后,曾经就抓捕策略与美军合作过的金・罗斯莫教授告诉《今日美国》:“在一个作者可能从未去过的国家,要从一个50万人口的城镇中找出三栋(拉登藏身的)建筑,这种想法有些过于自信。”

巴基斯坦时间2011年5月2日深夜1时左右,拉登被美国海豹突击队击毙。消息传来,吉莱斯皮发现自己还没那么料事如神。这个世界头号麻烦人物藏身于巴基斯坦的阿伯塔巴德镇。

不过,在吉莱斯皮绘制的藏身地图上,拉登藏身在阿伯塔巴德镇的可能性也高达88.9%,此地距离古勒姆地区仅有268公里。不仅如此,拉登确实住在一个大型城镇的一栋大房子里,而并不是情报人员所猜测的深洞里。

或许,特工们多读读科学文章,就不会像土拨鼠一样,跟着疑似拉登的足迹在深山里挖洞了。

篇10

关键词:气象学;实践教学;改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)02-0131-02

随着气象科学技术的迅猛发展和在环境保护领域应用范围的不断拓宽,气象、天气的发展和研究越来越成为学术界的焦点[1]。《气象学》,是学生专业基础知识的重要组成部分,是后续课程学习的重要基础[1];实践教学是本部分内容的重要组成,理论教学和实践教学应放在同等的地位,实践过程中应加强对学生的能力培养,不断通过实践提高学生的自我学习能力、实践创新能力,做好实践教学与理论教学的有机结合,理论和实践教学应着眼于国家发展的需要和人的全面发展的要求,构建经济社会发展需要的、科学的人才培养体系,确保人才培养质量[1-3]。

全国各高校都对本校的《气象学》课程理论教学内容和实践教学内容进行了合理调整。自然地理与资源环境专业、地理科学专业、水文与水工程专业都有气象学相关内容的教学,实践教学是气象学教学的重要部分,是巩固专业能力、加深专业知识理解的有效途径,是培养具有独立思考能力与实践能力的高素质高级技能型专门人才的重要环节,是培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台;如何在现有实践教学条件下,合理协调整合相关教学资源,达到气象学相关实践内容的效益最大化,如何在做好气象学相关内容教学的同时,为后续课程的学习打下良好基础,做到相关知识的自然衔接,是近期我们重点考虑解决的问题。

一、教学内容的剖析

从专业课程《气象学》相关课程的设置内容来看,无论使用的是哪种教材,都涵盖气象学、天气学和气候学三部分内容,只是不同专业在课时安排上有所区别;三部分内容既自成体系又紧密相关,特别是前两部分,理论性强,有很多难点内容;因此在教学过程中紧密结合实践教学,能使学生加深对理论知识的理解。

气象学作为各专业的基础课程,与后续课程的内容紧密相关,比如,自然地理与资源环境专业中的水文学、植物学地理学、土壤地理学、遥感原理与应用、综合自然地理学、环境生态学、生态工程学等都有相关的知识内容,教学过程中应考虑到这些课程教学的需要。

二、气象学教学的目标

从实践教学的角度,《气象学》实践教学的目的如下:

1.基本技能。培养的学生应该具备良好的基本气象要素观测的基本技能,例如:大气温度、风速等气象要素观测的基本原理与方法。这些基本技能的掌握可以使学生加深对理论知识的理解。

2.自我学习和灵活运用知识的能力。训练和培养学生的自学能力,培养综合分析与归纳的能力。同时培养学生综合应用知识、分析和解决问题的能力、撰写科研论文等多方面的综合能力。

3.创新能力。在教学计划和教学实施过程中强化教学实践和科研训练环节,培养学生的创新实验能力、科学研究能力等。

三、实践教学体系构建

1.实践性教学体系构建要适应社会的发展和需求。我们要培养和造就基础扎实、实践能力强、具有创新精神的高素质应用型专门人才以适应社会发展。

2.以任务驱动教学实践性教学。在实践教学过程中,学生主动探索、自主学习能力应放在首位,教学过程中应精心设计实践环节,为学生提供各种条件,充分调动学生学习的主观能动性,培养他们的学习兴趣和创造性思维能力。

3.实践教学与传统教学有机结合。使抽象的理论具体化,用学生亲身经历过的事例,便于学生理解掌握。气象与人类的生活密切相关,课程的学习不仅局限在课堂上,而且贯穿在学生的生活中,随时发生的相关事件就是活生生的案例,通过这种学习提高了学生的学习兴趣,加深了学生对知识的理解。

4.实践教学指导教师队伍的建设。优秀的实践课程教师队伍配备应以实验室(或实习基地)为平台,通过培养和引进专职或兼职实验教师,负责本实验室(实习基地)课程的授课工作。

5.实践教学条件的改善。实践教学条件是实践教学体系的基础,在整个体系中起支撑作用[3]。根据实验课程体系,主要是实验室、实习基地。(1)实验室建设。现有气象观测与模拟实验室主要是一些传统仪器设备,应增加较为先进的仪器设备,让学生能掌握最先进的仪器设备的使用方法。(2)实习基地建设。实习基地是教学科研工作的重要组成部分[2],包括校内实习基地和校外实习基地,校内基地建设即建设地面气象观测场。

四、实践教学实施

根据课程实践教学的实际,实践教学的实施可以从以下几个方面进行:

1.实验教学。实验教学紧密结合教学过程中知识点,通过实验让学生掌握相关知识内容。因此,实验教学可以设置多个实验巩固相关理论知识,培养学生的基本专业技能。

2.实习。实习环节,主要使学生利用掌握的相关知识,对天气、气候相关知识进行综合分析,培养学生的综合分析能力,每年的认识实习和综合实习均可安排气象学相关内容。

3.毕业论文、SRT等。充分利用毕业论文、SRT等实践环节,利用学生感兴趣的内容,对本课程感兴趣的同学进行指导,让学生利用所学课程知识,对各种天气、气候现象、过程进行综合分析,培养创新能力、科学研究能力等。

五、实践教学中存在问题

1.实践场地、教学设备不充足。由于各方面的因素,《气象学》实践教学设备和场地大多不足,只依靠简单的常规仪器设备,短时间的实践教学,不能满足课程的实践教学特点,校内实习基地(气象园)建设是满足气象学实践的基本条件,有了气象园,有了基本的实践教学设备,学生的实践教学才能够真正走上正轨。

2.实践教学的考核体系不健全。气象学实践教学处于初级探索阶段,缺少完善的实践教学条件,缺少较强的实践教学队伍,这都会影响本课程实践教学的效果。

3.学生忽略实践教学的重要性。由于专业实践的要求不同于气象相关专业,学生对本课程的实践不是很重视,这也与课程的实践体系的不完善有一定关系。

4.实践过程与相关课程教学的衔接不完善。作为其他专业课程的基础课,实践过程中应充分考虑到其他课程的教学需求,这需要《气象学》课程的教师能全面了解整个专业课程的配置及相关课程内容的设置,了解专业课程的对相关知识的需求,教学过程中有针对性地进行教学及实践,做好与专业课程的对接。

六、结语

资源与环境学院三个专业中有“气象学”相关理论教学内容和教学实践环节。根据各专业的培养目标定位和学生的专业知识结构,结合社会需要和学生要求,不断完善《气象学》相关课程实践教学体系,改革实践教学模式;通过构建应用型人才培养实践教学体系,优化实践教学内容,培养教师重视实践教学的理念,改革传统的实验教学方法,加强理论学习与社会实践的结合,做好《气象学》相关课程实践与其他专业课程的衔接工作,提高实践性教学质量和学生的综合素质;通过强化实践教学环节,改革实践教学的模式,完善实践教学的体系,促进学生的理论学习与社会实践活动的融合,强化学生的应用能力培养[3];通过有层次递进的实践教学体系的构建,为课程的应用型人才培养构建一套具有示范性且行之有效的实践教学模式,切实保障人才培养质量;通过改革《气象学》课程组实验教学内容和方法,构建基础实验、综合实验和毕业论文等相融合的实践教学方式,充分利用现有实验室条件,并在此基础上创造更好的条件,为学生提供开放实验条件,并为学生的开放实验、大学生科技训练计划(SRT)和其他科创项目等提供形式多样的有效指导,使学生的创新创业意识和实践能力得到锻炼。

参考文献:

[1]王志,廉丽姝.高师气象学与气候学实践教学内容优化探究[J].高教论坛,2014,(11):59-61.

[2]高西宁,刘江,殷红,等.应用气象学专业实践教学体系创新[J].实验室研究与探索,2011,(10):125-128.

[3]韦雪艳,吴钟元,等.多方法―多水平人文本科创新人才的“实践培养模式”[J].现代教育管理,2012,(4):100-102.

The Research on Practical Education Innovation and Experience of Meteorology

GAO Wei-dong,JIANG Wei,ZHOU Bao-hua,SHAO Feng-luan,YANG Li-yuan,XU Li-rong

(The School of Resources and Environment,University of Ji'nan,Ji'nan,Shandong 250022,China)