《遙感原理與應用》實驗教學改革探索

閔愛蓮，項 磊

（1.南京信息工程大學 地理與遙感學院，江蘇 南京210044；2.南京信息工程大學 大氣科學與環境氣象實驗教學中心，江蘇 南京210044）

隨著科技的發展，遙感科學與技術逐漸成為一門新興的學科并展示出廣闊的應用前景[1,2]。遙感專業涉及領域廣、知識涵蓋面寬、發展速度快。遙感科學與技術的跨學科特點和遙感技術的飛速發展及應用領域的不斷拓寬，要求培養具有敏銳洞察力、發散性思維和高度創新意識的跨學科人才。同時要培養能夠將理論與實踐相結合、具有解決應用領域實際問題能力的人才，保證他們就業所需的基本技能。因此，遙感本科人才的培養，不僅要重視理論，還要注重實踐與創新，不斷地深化實驗教學改革。南京信息工程大學的大氣科學專業在國內外享有盛譽，遙感科學的發展與大氣科學的發展有著密不可分的聯系。而《遙感原理與應用》作為學生了解和掌握遙感技術的首選課程[3]，必須結合學校和專業特色[4]，進行該課程的實驗教學改革。

1 實驗教學內容改革

1.1 實驗教材的選擇

國內現有的遙感方面的實驗教程，以ENVI軟件為例，有《遙感實習教程》 、《遙感數字圖像處理實驗教程》、《ENVI遙感影像處理專題與實踐》、《遙感原理與應用實驗教程》等，存在實習內容差異和課程重點設置不一致等多方面問題，不適合直接作為該課程的實驗教程。另外，還有一些ENVI使用方面的非教材工具書，如《ENVI遙感影像處理方法》，主要是從軟件功能模塊角度出發，介紹軟件的操作，缺乏針對性，也不適合直接作為實驗教材。因此，實際開課時不指定具體實驗教材，僅指定參考教材，實際實驗教學時使用自編實習講義[5,6]，講義中實習內容主要是根據教學大綱，結合學生專業背景組織開設，特別是遙感應用部分的實驗內容更是有的放矢，注重學生實踐應用能力的培養。

1.2 實驗項目的設計

《遙感原理與應用》課程實驗項目主要包括遙感原理部分對應的遙感圖像處理技術和遙感應用。兩部分實驗項目的開設要結合各自的特點進行合理安排和設計，做到結構嚴謹，章節劃分合理，從ENVI的功能模塊、數據格式介紹到具體應用，再到后期的分析和出圖，從基礎到應用，從理論到實踐。

第一部分，遙感原理部分涉及的實驗項目，在常規遙感圖像處理技術實驗內容的基礎上，針對遙感應用的需要，對實驗項目進行適當取舍，保留常規遙感數據預處理時必須涉及的部分，舍去不常用的部分，保證實習工作量的適度。

第二部分，遙感應用部分的實驗項目，主要是在實驗教學和遙感科研活動的基礎上，進行充分調研，系統總結。結合最新的遙感研究成果和本校專業發展的特色，將遙感理論與大氣和環境監測有機地結合在一起，開設一批有特色的遙感應用實驗項目，如霧的遙感監測、大氣水汽的遙感監測、沙塵的遙感監測、氣溶膠光學厚度的遙感監測等，同時也開設一些遙感在土壤、植被、水體等方面的基本的遙感應用項目，如干旱的遙感監測、植被覆蓋動態變化監測、滸苔面積的遙感監測等。

實驗項目的設計在滿足專業基本要求的基礎上，保證學生能基本掌握遙感專業軟件的使用，同時又有接近遙感科研活動實戰的技術方法，能將所學理論知識與遙感實際應用有機結合，同時突出專業特色和學校特色，使得大氣物理、農業氣象和環境科學等不同專業背景的學生，也能綜合運用ENVI軟件和遙感專業知識去解決實際問題，而遙感科學與技術專業的學生在實習中深刻體會到學有所用，體會如何將理論知識運用到實際，能更好地激發學生的主觀能動性和積極性，培養主動學習的意識，增強學生的實踐技能，鍛煉學生應用所學理論知識解決實際問題的能力。

2 實驗教學方法改革

《遙感原理與應用》實驗課程有其特殊性，實驗內容主要分為遙感基礎和遙感應用2部分。實驗教學需要根據不同的實驗內容選擇合適的教學方法。

第一部分，遙感圖像處理技術部分——基礎性實驗，這部分實習主要以多媒體演示為主，通過教師的多媒體演示教學，讓學生通過先看再做的方法掌握遙感圖像處理的基本技能，在教學中教師發揮主導作用。

第二部分，遙感應用部分——綜合性實驗，這部分實習要求學生充分發揮其主觀能動性，利用已學的理論知識和圖像處理的技術，根據實際應用需求進行遙感圖像的處理，從而達到實驗的目的。因此，這部分實驗內容選擇討論教學法[7]更為合適，更能有效地提高實驗教學效果。如霧的遙感監測，該實驗項目主要是要求學生對霧、云和地物光譜特性的差異以及造成這些差異的原因進行討論，進而實現霧的識別。實習中學生發揮主導作用，通過討論加深對所學理論知識的掌握和理解，更好地發揮其積極性和能動性，有利于實驗教學質量的提高。

根據實驗教學內容的特性，《遙感原理與應用》實驗課程選擇演示法和討論法相結合的實驗教學方法，能夠更充分地調動教師和學生的主觀能動性，形成師生配合、積極探討的良好教學和學習氛圍，使學生達到“學中做、做中學”。這種實驗教學方法有利于學生專業知識的鞏固和理解的加深，更好地促進學生遙感專業技能的培養和遙感綜合應用能力的提高，有效提高人才培養的質量。實際教學中要根據實驗教學內容的不同，選擇合適的教學方法。

3 結 語

近年來，遙感技術的快速發展對遙感課程的教學，尤其是實驗教學提出了更高的要求。本文主要針對《遙感原理與應用》實驗課程的實驗教學內容和實驗教學方法的改革進行了探索，實驗教學內容除了常規的遙感圖像處理技術部分外，還結合學校和專業特色，開設遙感在大氣與環境監測中的應用部分實驗項目，確保基礎、突出應用、聯系實際、反映前沿；在教學方法上除了傳統的演示教學法，還融入討論教學法，有利于開放性思維的跨學科人才的培養，同時滿足大氣科學行業發展的需要，保證學生掌握就業所需的技能。

遙感相關課程的教學是一項復雜而艱巨的工作，如何與時俱進，順應遙感技術發展的需求，仍需在實際教學過程中根據學科的發展特點，結合學校和專業特色，不斷探索和研究。

[1]孫家柄.遙感原理與方法[M].武漢:武漢測繪科技大學出版社,1992

[2]王橋,楊一鵬,黃家柱.環境遙感[M].北京:科學出版社,2005

[3]張雪紅,何蓓蓓.關于《遙感原理與應用》教材的選擇[J].考試周刊,2009(47):18-19

[4]趙巧化,陳健.遙感科學與技術專業建設中的幾個關鍵問題[J].地理空間信息,2010,8(5):154-156

[5]潘竟虎,趙軍.高師遙感課程實踐教學的改革[J].理工高教研究,2008,27(1):85-87

[6]奚秀梅,賀凌云.遙感課程實驗教學改革與設計[J].理工高教研究,2008,27(1):118-120

[7]競霞,胡榮明,琚存勇.《遙感原理與應用》課程教學模式改革探討[J].信息系統工程,2013(6):157-160