時(shí)間：2022-07-04 04:39:38
導(dǎo)語(yǔ)：在遙感課程論文的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
[論文摘要]為適應(yīng)當(dāng)前高等教育中新型農(nóng)科人才培養(yǎng)的要求，針對(duì)農(nóng)科本科生的特點(diǎn)，本文明確了遙感課程教學(xué)目標(biāo)，通過(guò)分析當(dāng)前遙感教材的優(yōu)缺點(diǎn)確定了適宜教材，依據(jù)理論聯(lián)系實(shí)際以及學(xué)以致用的原則提出了以應(yīng)用為目標(biāo)的主要教學(xué)內(nèi)容。
遙感就是對(duì)地球表面的地學(xué)過(guò)程及特征進(jìn)行物理量測(cè)量，并以數(shù)字量的形式客觀地收集、記錄、傳輸、處理和重現(xiàn)這一信息的科學(xué)技術(shù)，是現(xiàn)代空間信息科學(xué)的主要組成部分[1]，涉及到空間、電子、光學(xué)、計(jì)算機(jī)和生物學(xué)、地學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，特別是在資源監(jiān)測(cè)、環(huán)境管理、全球變化、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等中應(yīng)用非常廣泛，顯示其優(yōu)越性。目前已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、地理、水文、海洋、氣象、環(huán)境等領(lǐng)域，已發(fā)揮重大作用。農(nóng)業(yè)遙感即為將現(xiàn)代遙感技術(shù)與農(nóng)業(yè)科學(xué)相結(jié)合，而應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的一門(mén)新興前沿技術(shù)，在當(dāng)今遙感領(lǐng)域中最為活躍，也是迄今遙感應(yīng)用最成功的領(lǐng)域之一，一直受相關(guān)科研機(jī)構(gòu)、高等院校以及政府的積極關(guān)注。其中與農(nóng)業(yè)學(xué)科領(lǐng)域關(guān)系密切的應(yīng)用主要有：土壤調(diào)查，水分監(jiān)測(cè)，草原調(diào)查、估產(chǎn)及監(jiān)測(cè)，農(nóng)學(xué)中的作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、營(yíng)養(yǎng)診斷與作物估產(chǎn)，植保中的病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)，農(nóng)業(yè)氣象中的農(nóng)業(yè)氣候研究與監(jiān)測(cè)，農(nóng)業(yè)生態(tài)中的環(huán)境保護(hù)和魚(yú)情水產(chǎn)研究等[2]。伴隨我國(guó)農(nóng)業(yè)信息化進(jìn)程的快速提升，遙感課程在高校農(nóng)科本科生教育中的地位日趨重要。面對(duì)當(dāng)前高等教育中新型農(nóng)科人才需求，許多本科專(zhuān)業(yè)，對(duì)遙感技術(shù)都提出了很高的要求[3]，因此，為適應(yīng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和信息化的要求，必須進(jìn)一步加強(qiáng)遙感課程教學(xué)以及提升學(xué)生遙感技術(shù)應(yīng)用水平。基于此，根據(jù)筆者近5年的遙感課程教學(xué)實(shí)踐，本文結(jié)合農(nóng)科本科生的實(shí)際特點(diǎn)制定遙感課程教學(xué)目標(biāo)、選擇適宜教材以及調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。
一、教學(xué)目標(biāo)
通過(guò)本課程的教學(xué)，使農(nóng)科本科生了解農(nóng)業(yè)遙感的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)、研究現(xiàn)狀及農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)用，了解電磁輻射與電磁波譜的相關(guān)知識(shí)，學(xué)習(xí)地物波譜的測(cè)定方法，認(rèn)識(shí)地物反射光譜的響應(yīng)規(guī)律，學(xué)習(xí)繪制地物反射光譜曲線(xiàn)的方法，掌握常規(guī)的遙感儀器和軟件的操作方法，理解遙感技術(shù)農(nóng)學(xué)機(jī)理，掌握遙感圖像處理的基本原理和方法，掌握遙感圖像的地物影像特征、遙感圖像解譯及遙感制圖的基本技能，掌握光譜數(shù)據(jù)處理方法，使農(nóng)科本科生掌握研究農(nóng)業(yè)遙感的基本方法和基本技能，注重培養(yǎng)農(nóng)科本科生的實(shí)際操作和應(yīng)用能力。
二、適宜教材
依據(jù)農(nóng)科特點(diǎn)和遙感在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀，選擇適宜教材是比較困難。如教育部面向21世紀(jì)課程教材《遙感導(dǎo)論》[2]，這部教材的特點(diǎn)是內(nèi)容豐富，涉及技術(shù)原理較多、較深，對(duì)于農(nóng)科本科生而言，技術(shù)原理顯得過(guò)深、有些內(nèi)容較為陳舊，尤其應(yīng)用案例。《植被與生態(tài)遙感》[4]教材內(nèi)容系統(tǒng)，編排合理，理論分析深入、學(xué)術(shù)價(jià)值較高，但有關(guān)遙感基礎(chǔ)概念和基本技能甚少，作為農(nóng)科本科生教材尚不合適。《遙感概論》[5]內(nèi)容編排邏輯性強(qiáng)，概念清晰易懂，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡(jiǎn)單而易開(kāi)展，但很多應(yīng)用案例比較陳舊，不能滿(mǎn)足當(dāng)今新型農(nóng)科本科生人才需求。21世紀(jì)高等院校教材《遙感技術(shù)導(dǎo)論》[6]內(nèi)容系統(tǒng)，理論構(gòu)架完整，概念清晰易懂，技術(shù)注解詳細(xì)，但對(duì)于農(nóng)業(yè)應(yīng)用涉及較少，所選應(yīng)用案例也較老化。《農(nóng)業(yè)定量遙感基礎(chǔ)與應(yīng)用》[7]是一本系統(tǒng)闡述農(nóng)業(yè)遙感新應(yīng)用的專(zhuān)著，可作為農(nóng)科本科生教學(xué)的參考書(shū)，但由于技術(shù)理論基礎(chǔ)體系不完整、內(nèi)容因偏重于農(nóng)情遙感而顯得覆蓋面不夠廣泛，不適宜作為農(nóng)科本科生教材。為此，筆者講解遙感原理時(shí)選擇《遙感技術(shù)導(dǎo)論》作為教材，講解較新遙感農(nóng)業(yè)應(yīng)用案例時(shí)選擇《農(nóng)業(yè)定量遙感基礎(chǔ)與應(yīng)用》作為教材，這樣可有效地提高學(xué)生的遙感理論和實(shí)踐應(yīng)用水平，以適應(yīng)新型農(nóng)科人才培養(yǎng)的要求。
三、教學(xué)內(nèi)容
科學(xué)地選擇教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，合理教學(xué)分配，是《遙感導(dǎo)論》教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[8]。主要內(nèi)容為遙感的基本概念、類(lèi)型、特點(diǎn)、發(fā)展概況與在不同應(yīng)用領(lǐng)域中所發(fā)揮的作用、電磁輻射與地物光譜特征、遙感成像原理與遙感圖像特征、遙感圖像處理、遙感圖像目視解譯與制圖、遙感在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用等。
電磁輻射與地物光譜特征主要講解斯忒藩-玻爾茲曼定律、維恩位移定律、基爾霍夫定律、黑體輻射規(guī)律或普朗克公式、大氣的成份和結(jié)構(gòu)、典型植被光譜反射特性以及地物反射三種形式（鏡面反射、漫反射和方向反射），重點(diǎn)解釋該內(nèi)容所涉及到的一些術(shù)語(yǔ)或概念，比如電磁波譜、光譜特征、輻照度、輻射出射度、朗伯源、絕對(duì)黑體、太陽(yáng)常數(shù)、大氣窗口、光的干涉和衍射、反射率及反射波譜等，該內(nèi)容要配套開(kāi)展光譜測(cè)定儀的使用及光譜數(shù)據(jù)處理操作方法等光譜實(shí)驗(yàn)。遙感成像原理與遙感圖像特征主要講解世界范圍內(nèi)主要的陸地衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)（EOS）衛(wèi)星和海洋遙感衛(wèi)星平臺(tái)、攝像像片的幾何特征（垂直攝像、傾斜攝像、幾何特征、中心投影、垂直投影和像片的比例尺）、微波遙感的概念和特點(diǎn)以及四種分辨率（光譜分辨率、空間分辨率、時(shí)間分辨率和輻射分辨率）間的關(guān)系。遙感圖像處理主要講解光學(xué)原理（亮度對(duì)比、顏色對(duì)比、顏色性質(zhì)、明度、色調(diào)、飽和度以及加色法和減色法等）、遙感影像的預(yù)處理（包括輻射校正、幾何校正、對(duì)比度增強(qiáng)、空間濾波、彩色變換、圖像運(yùn)算、多光譜變換等）和多源信息復(fù)合等，該內(nèi)容要配套開(kāi)展輻射校正、幾何校正、拼接、鑲嵌、掩膜、融合、link等上機(jī)操作性實(shí)驗(yàn)。遙感圖像目視解譯與制圖主要講解遙感影像的目視解譯、遙感影像的監(jiān)督分類(lèi)和非監(jiān)督分類(lèi)及其誤差和精度評(píng)價(jià)、專(zhuān)題圖制作等。遙感在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要講解植被遙感、土壤遙感、水體遙感等。
四、結(jié)語(yǔ)
遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代興起的一種從遠(yuǎn)距離不實(shí)際接觸物體而感知地表目標(biāo)物及其特征的綜合性探測(cè)技術(shù)，是現(xiàn)代空間信息科學(xué)的主要組成部分，涉及到多種學(xué)科領(lǐng)域，它的功能和價(jià)值引起了許多學(xué)科的關(guān)注。
近5年，面向農(nóng)科本科生基礎(chǔ)知識(shí)的實(shí)際情況，筆者以學(xué)生發(fā)展為本緊扣教學(xué)大綱開(kāi)展遙感課程教學(xué)，教學(xué)目標(biāo)制定明確，教材選用適宜，教學(xué)內(nèi)容豐富，覆蓋面廣，應(yīng)用實(shí)例典型且較新。結(jié)合遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，主要內(nèi)容涵蓋了農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)、數(shù)字農(nóng)作技術(shù)、精確農(nóng)業(yè)、農(nóng)情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)等主要應(yīng)用領(lǐng)域，集中體現(xiàn)遙感可視為農(nóng)業(yè)資源利用的“好管家”、農(nóng)田管理的“好幫手”、農(nóng)情監(jiān)測(cè)的“千里眼”等重要作用。
課程教學(xué)目標(biāo)定位合理，重點(diǎn)突出，符合農(nóng)科本科生實(shí)際，適應(yīng)當(dāng)前新型農(nóng)科人才發(fā)展的需求。所選用的教材互補(bǔ)性強(qiáng)，主次分明，難易程度適中，有利于農(nóng)科本科生人才培養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容本著理論聯(lián)系實(shí)際以及學(xué)以致用的總體原則進(jìn)行系統(tǒng)講授，概念講解透徹，有明顯的重點(diǎn)和難點(diǎn)，遙感圖像解譯方法適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)業(yè)應(yīng)用需求，覆蓋面較廣，且系統(tǒng)性強(qiáng)，適應(yīng)當(dāng)前高等教育中新型農(nóng)科人才培養(yǎng)的要求。
近5年教學(xué)實(shí)踐證實(shí)，針對(duì)農(nóng)科本科生的特點(diǎn)，本文該課程的教學(xué)目標(biāo)、教材和教學(xué)內(nèi)容是合理的，與當(dāng)前高等教育中新型農(nóng)科人才培養(yǎng)的要求是相適應(yīng)的。
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關(guān)鍵詞：遙感圖像處理 課程體系 模塊化 教學(xué)實(shí)踐
中圖分類(lèi)號(hào)：G421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）05（b）-0185-02
遙感作為一種高效的探測(cè)、獲取、分析和處理空間信息的先進(jìn)技術(shù)手段，已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。高等院校是我國(guó)遙感專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的主戰(zhàn)場(chǎng)，它提供了一個(gè)綜合性高、專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)的平臺(tái)[1]。在該平臺(tái)上，可以針對(duì)社會(huì)的應(yīng)用需求，塑造學(xué)生不同的個(gè)體特征，培養(yǎng)出適于不同崗位的研究型、應(yīng)用型人才。因而，構(gòu)建旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)，并突出其個(gè)體特征的課程體系具有舉足輕重的作用。特色鮮明的體系可以在提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)的同時(shí)，也能夠突出學(xué)生個(gè)體，因而可以更好地滿(mǎn)足我國(guó)遙感專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的需求。
現(xiàn)階段我國(guó)為遙感專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)設(shè)置的本科專(zhuān)業(yè)主要有攝影測(cè)量與遙感、遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)等，在這些專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)方案中，《遙感導(dǎo)論》和《遙感圖像處理》在多數(shù)高等院校中都有開(kāi)設(shè)，并為專(zhuān)業(yè)核心課程之一，有的高等院校還開(kāi)設(shè)了《數(shù)字圖像處理》。《遙感導(dǎo)論》和《數(shù)字圖像處理》兩門(mén)課程可以視為《遙感圖像處理》的前期基礎(chǔ)課，因而在課程學(xué)期安排上應(yīng)該提前。
《遙感圖像處理》以地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等為背景，在學(xué)習(xí)了遙感技術(shù)、圖像處理技術(shù)的原理和理論基礎(chǔ)上，著重介紹遙感信息處理的原理、過(guò)程與方法，并掌握遙感圖像處理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)與實(shí)際應(yīng)用。由于《遙感圖像處理》是多學(xué)科的交叉，與很多專(zhuān)業(yè)都有很密切的聯(lián)系，而且發(fā)展速度較快，在遙感圖像處理的教學(xué)中，一方面要求不同對(duì)象的學(xué)生掌握、理解或了解圖像處理技術(shù)的基本原理；另一方面，還要求不同對(duì)象的學(xué)生理解或了解遙感圖像的成像機(jī)理、處理技術(shù)和流程等。同時(shí)，圖像處理技術(shù)和遙感技術(shù)具有技術(shù)更新快的特點(diǎn)，因而還需要學(xué)生掌握現(xiàn)階段的狀態(tài)以及最新發(fā)展情況。除了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是《遙感圖像處理》課程的重要的環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的課程教學(xué)大都偏重于理論，一些已有的實(shí)驗(yàn)也主要是針對(duì)特定圖像處理的一些應(yīng)用，缺乏圖像處理技術(shù)應(yīng)用與遙感圖像特征無(wú)縫結(jié)合和系統(tǒng)組織。
總的來(lái)說(shuō)，目前的《遙感圖像處理》課程體系主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題[2]：（1）傳統(tǒng)的課程體系多注重經(jīng)典理論，輕實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐[3]。除了應(yīng)該重視理論教學(xué)外，有效地利用實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，有利于學(xué)生理解和掌握該課程內(nèi)容，取得事半功倍的教學(xué)效果；（2）傳統(tǒng)課程體系脫胎于數(shù)字圖像處理，和遙感處理關(guān)鍵技術(shù)之間存在斷裂面，遙感處理知識(shí)體系不夠完善。
本文以我國(guó)高等師范院校開(kāi)設(shè)的遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)專(zhuān)業(yè)為例，針對(duì)《遙感圖像處理》課程的教學(xué)目標(biāo)，提出了適合高等師范院校本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域?qū)W生的課程體系的構(gòu)建方案，并就其實(shí)踐教學(xué)的效果和課程體系特色進(jìn)行介紹。
1 課程體系的建立
內(nèi)容的模塊化設(shè)計(jì)是目前課程體系建設(shè)的主要方案，在很多高等院校的專(zhuān)業(yè)教學(xué)中得到了較好地應(yīng)用[4]。為適于高等師范院校開(kāi)設(shè)的遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)需求，通過(guò)近10年左右的實(shí)踐教學(xué)，我們將《遙感圖像處理》的課程體系結(jié)構(gòu)分為7個(gè)模塊，如圖1所示。
（1）圖像基礎(chǔ)模塊：這一部分主要介紹遙感數(shù)字圖像的基礎(chǔ)知識(shí)，主要包括遙感數(shù)字圖像、遙感數(shù)字圖像的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、遙感數(shù)字圖像的計(jì)算機(jī)視圖與表達(dá)等內(nèi)容，讓學(xué)生了解遙感數(shù)字圖像的基本概念和特點(diǎn)，并從計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和顯示的角度，定性了解數(shù)字遙感圖像，引導(dǎo)學(xué)生建立遙感圖像處理研究和實(shí)踐的興趣。
（2）定量遙感處理模塊：遙感定量化是當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的重要方向之一，其分析和處理過(guò)程涉及到物理、大氣等學(xué)科；本科生由于前期所開(kāi)課程較少，感覺(jué)定量遙感處理的難度較大，因而我們主張?jiān)诒究齐A段掌握定量遙感的基礎(chǔ)理論和圖像處理，深層次處理設(shè)置在后續(xù)的研究生課程開(kāi)設(shè)。
該模塊的主要內(nèi)容涵蓋輻射定標(biāo)、大氣校正、熱紅外地面溫度反演等，以L(fǎng)andsat TM圖像為例，了解遙感圖像的輻射校正和定量反演的技術(shù)方法：輻射定標(biāo)結(jié)合Landsat TM的0級(jí)、1級(jí)產(chǎn)品，介紹遙感圖像數(shù)字值（digital number，DN）轉(zhuǎn)換為光譜輻射亮度的方法；大氣校正主要講述基于輻射傳輸方程的校正方法，結(jié)合6S和MOTRAN輻射傳輸軟件包，完成遙感圖像的大氣校正；熱紅外圖像地表溫度反演以L(fǎng)andsat TM6為例，介紹單波段熱紅外圖像的地表溫度反演方法和技術(shù)流程。
（3）幾何遙感處理模塊：該模塊針對(duì)遙感成像的純中心投影、多中心投影、側(cè)視雷達(dá)等不同構(gòu)像方式，解釋它們的幾何糾正方法和技術(shù)流程；對(duì)于多項(xiàng)式糾正方法重點(diǎn)介紹，強(qiáng)度多項(xiàng)式的構(gòu)建、地面控制點(diǎn)的選擇、最小二乘法擬合等相關(guān)內(nèi)容。
（4）數(shù)字圖像增強(qiáng)模塊：數(shù)字圖像增強(qiáng)模塊按照彩色增強(qiáng)、輻射增強(qiáng)、空間域增強(qiáng)、頻率域增強(qiáng)、多光譜增強(qiáng)等順序進(jìn)行講解。在這一部分，我們遵循系統(tǒng)深入的原則，基于遙感數(shù)字圖像處理的實(shí)例，幫助學(xué)生系統(tǒng)復(fù)結(jié)并領(lǐng)會(huì)各種理論方法之間的邏輯順序與本質(zhì)。由于圖像處理具有理論性和可視化強(qiáng)的特點(diǎn)，在這個(gè)部分教學(xué)中，我們希望加強(qiáng)學(xué)生對(duì)前置基礎(chǔ)課程（如《遙感導(dǎo)論》和《數(shù)字圖像處理》）所學(xué)基本理論和方法的深入理解，使其充分認(rèn)識(shí)遙感機(jī)理理論知識(shí)在遙感圖像增強(qiáng)應(yīng)用中的指導(dǎo)意義，并體會(huì)理論本身的魅力。
（5）遙感圖像融合模塊：該模塊從遙感圖像融合的目的出發(fā)，介紹圖像融合的主要方法和技術(shù)流程、圖像融合結(jié)果的性能評(píng)估等；聯(lián)系數(shù)字圖像增強(qiáng)模塊的多光譜增強(qiáng)子模塊，以HIS變換、主成份分析、傅里葉變換和小波變換等為基礎(chǔ)，闡述遙感圖像融合的主要技術(shù)方法，并對(duì)其方法的缺點(diǎn)進(jìn)行分析，提出改進(jìn)的遙感圖像融合方案。
（6）遙感圖像分類(lèi)模塊：該模塊主要包括計(jì)算機(jī)分類(lèi)的基本原理、非監(jiān)督分類(lèi)、監(jiān)督分類(lèi)、計(jì)算機(jī)分類(lèi)的新方法、分類(lèi)結(jié)果后處理、精度評(píng)估等內(nèi)容。在這一部分教學(xué)中，我們充分發(fā)揮圖像處理應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，選擇最小距離法、ISODATA、最大似然分類(lèi)法等，重點(diǎn)講述其基礎(chǔ)理論和技術(shù)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
（7）變化檢測(cè)模塊：該模塊是對(duì)前面所學(xué)模塊的綜合運(yùn)用，向?qū)W生展示《遙感圖像處理》立體而豐富的專(zhuān)業(yè)內(nèi)容。在介紹遙感圖像變化檢測(cè)意義和技術(shù)流程的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)論述變化檢測(cè)的分類(lèi)后比較法和直接比較法；將變化向量分析法（CVA）作為典型算法進(jìn)行講述，通過(guò)土地覆被變化檢測(cè)的應(yīng)用實(shí)例，綜合遙感圖像輻射校正、幾何糾正等知識(shí)，重點(diǎn)論述變化強(qiáng)度和變化方向的確定方法，并利用圖像處理實(shí)踐提升學(xué)生的研究性思維，初步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2 課程教學(xué)實(shí)踐及其特色
2.1 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，注重動(dòng)手能力的培養(yǎng)
本課程主要教學(xué)目的是使學(xué)生了解和掌握遙感信息處理的基本知識(shí)、方法、基本技能和發(fā)展動(dòng)態(tài)，初步掌握應(yīng)用遙感信息處理技術(shù)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因而，實(shí)踐教學(xué)能力培養(yǎng)是我們課程建設(shè)的核心部分。我們?cè)诿總€(gè)模塊中設(shè)置了多個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，多角度、多目標(biāo)的提升學(xué)生動(dòng)手操作能力。
通過(guò)理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐處理等環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)本課程的理解，并在此基礎(chǔ)上使學(xué)生進(jìn)一步掌握遙感圖像成像的基本原理、基本理論和這些理論在遙感圖像處理中的應(yīng)用。近10年的教學(xué)實(shí)踐證明，該課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)較好地調(diào)動(dòng)了學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的積極性，取得了較好的學(xué)習(xí)效果。
2.2 內(nèi)容延伸模塊化，形成分層次課程體系
我們依據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建了授課內(nèi)容的基本框架，按照教學(xué)內(nèi)容分塊設(shè)置，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)階段、課時(shí)安排、專(zhuān)業(yè)特色延伸等可以靈活變化，因而給授課內(nèi)容帶來(lái)了較大的機(jī)動(dòng)性。
在每個(gè)教學(xué)模塊中首先確定知識(shí)體系和拓展專(zhuān)題內(nèi)容，將這些拓展專(zhuān)題分為偏應(yīng)用型和偏理論型。每個(gè)專(zhuān)題中設(shè)置基本內(nèi)容和擴(kuò)展內(nèi)容，形成模塊化分層次的課程體系。
例如：在數(shù)字圖像增強(qiáng)模塊中，目前的大多數(shù)教材中存在直方圖均衡化的內(nèi)容，然而隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的拓展，人們發(fā)現(xiàn)在絕大多數(shù)遙感圖像增強(qiáng)處理中不適合直方圖均衡化處理，因此這部分內(nèi)容可以不講或讓學(xué)生自學(xué)。圖像增強(qiáng)部分的內(nèi)容非常多，使學(xué)生清楚掌握第一節(jié)內(nèi)容介紹的關(guān)鍵詞，課程的延伸內(nèi)容就會(huì)更易理解。根據(jù)學(xué)科特色和學(xué)習(xí)層次，可以有意識(shí)地引入偏應(yīng)用專(zhuān)題或偏理論專(zhuān)題，更好地滿(mǎn)足不同目標(biāo)、不同層次的學(xué)生的需求。
通過(guò)遙感圖像處理課程教學(xué)內(nèi)容的分塊劃分，形成了層次化、模塊化課程體系，在確保授課內(nèi)容體系完整情況下，使內(nèi)容選擇更具條理和可操作性，便于培養(yǎng)不同目標(biāo)導(dǎo)向的學(xué)生，更適于我國(guó)高等師范院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)設(shè)計(jì)。
2.3 多目標(biāo)人才及其創(chuàng)新能力培養(yǎng)
社會(huì)對(duì)人才可以從不同的角度加以分類(lèi)，從生產(chǎn)或工作活動(dòng)的目的來(lái)分析，現(xiàn)代社會(huì)的人才可分為學(xué)術(shù)型（理論型）、技術(shù)型、工程型和技能型等。多目標(biāo)人才就是多功能人才，其特點(diǎn)是多才多藝，能夠在很多領(lǐng)域大顯身手。當(dāng)今社會(huì)的重大特征是學(xué)科交叉，知識(shí)融合，技術(shù)集成。因而，《遙感圖像處理》多目標(biāo)人才培養(yǎng)是培養(yǎng)學(xué)生在各個(gè)方面都有一定能力，同時(shí)在某一個(gè)具體的方面要能出類(lèi)拔萃。
在高等師范院校地理學(xué)背景創(chuàng)辦遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)等本科專(zhuān)業(yè)的情況下，不同層次、不同培養(yǎng)目標(biāo)導(dǎo)向，可以讓學(xué)生針對(duì)自己的發(fā)展方向選擇應(yīng)用型還是研究型，因而該課程體系更加具有靈活度。我們課程體系中設(shè)置的定量遙感模塊，可以滿(mǎn)足學(xué)生在應(yīng)用型《遙感圖像處理》課程中學(xué)習(xí)到研究型知識(shí)，豐富和完善學(xué)生的有關(guān)遙感處理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。實(shí)踐教學(xué)證明，我們的本科生經(jīng)過(guò)該模塊的學(xué)習(xí)，也能夠獨(dú)立完成研究方案構(gòu)思和具體研究路線(xiàn)設(shè)計(jì)，并在老師的指導(dǎo)下撰寫(xiě)科學(xué)論文。
3 結(jié)語(yǔ)
衛(wèi)星遙感、圖像處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域愈來(lái)愈廣泛，該領(lǐng)域受到很多學(xué)生的垂青，激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)熱情。目前很多高等院校都開(kāi)設(shè)了《遙感圖像處理》這門(mén)課程。如何根據(jù)各個(gè)高等院校的學(xué)科特色、學(xué)生特點(diǎn)構(gòu)建適合自己的課程教學(xué)體系、安排好授課內(nèi)容、提高教學(xué)方法和教學(xué)手段的有效性是很多高等院校主講教師最關(guān)注的，同時(shí)對(duì)于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、加強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用能力以及培養(yǎng)信息技術(shù)時(shí)代的創(chuàng)新型人才具有重要意義。
筆者結(jié)合多年《遙感圖像處理》課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)課程內(nèi)容模塊化、專(zhuān)題內(nèi)容可延伸、分層次的課程體系，它采用專(zhuān)題框架，在保證授課體系完整性的前提下，授課教師可以依據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)、專(zhuān)業(yè)特色、學(xué)時(shí)要求引入模塊化延伸內(nèi)容，有機(jī)地將課程教學(xué)內(nèi)容聯(lián)合在一起，形成多層次、多目標(biāo)的授課內(nèi)容。實(shí)踐證明，該課程體系設(shè)置達(dá)到了我們高等師范院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的課程教學(xué)預(yù)期效果，可以為我國(guó)其他高等師范院校的相關(guān)專(zhuān)業(yè)的《遙感圖像處理》課程教學(xué)提供參考。
參考文獻(xiàn)
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學(xué)術(shù)研究
(1)建立新國(guó)家地理格網(wǎng)服務(wù)地理國(guó)情監(jiān)測(cè)初探 狄琳
(3)遠(yuǎn)離大陸海島的高程傳遞 柯寶貴 章傳銀 張利明
(5)玉樹(shù)地震對(duì)周?chē)l(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行站的影響分析 李凱鋒 歐陽(yáng)永忠 陸秀平 任來(lái)平
(9)基于eros-b影像更新礦區(qū)大比例尺地形圖的方法與精度評(píng)價(jià) 陳國(guó)良 汪云甲 田豐
(12)基于lidar和航空影像的三維建模方法探討 馮梅
(15)基于無(wú)人機(jī)低空遙感系統(tǒng)的快速處理技術(shù)研究 尹杰 楊魁
(18)等效法收斂計(jì)變形監(jiān)測(cè) 楊浩
(22)基于橢球面大尺度表達(dá)地表對(duì)象方法研究 楊永崇 競(jìng)霞
(26)gis軟件自動(dòng)化測(cè)試方法的研究與實(shí)踐 曾波
無(wú)
(28)拓普康全站儀車(chē)模亮相首屆全國(guó)測(cè)繪地理信息技術(shù)裝備展覽會(huì) 無(wú)
技術(shù)交流
(29)基于jscors層析連云港沿海水汽的三維特征分析 董春來(lái) 王香蘭 蔣廷臣 周立
(33)基于橢球膨脹法實(shí)現(xiàn)獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)的建立 于亞杰 趙英志 張?jiān)氯A
(37)困難復(fù)雜地區(qū)輸電防雷線(xiàn)塔數(shù)據(jù)機(jī)載lidar三維掃描獲取 阮羚 周平 姚堯
(40)基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的文物精細(xì)建模 孟志義 錢(qián)林
(44)利用改進(jìn)的fcm方法分割高分辨率遙感影像 田慧 周紹光
(47)無(wú)砟軌道cp ⅲ平面控制網(wǎng)測(cè)量精度影響因素分析 譙生有 聞道榮
(50)gis與模型技術(shù)在城市排水管線(xiàn)承載力評(píng)價(jià)中的應(yīng)用 解智強(qiáng) 杜清運(yùn) 高忠 王貴武 黃俊
(54)基于arcgis engine的矢柵基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)空間轉(zhuǎn)換方法研究 劉佰瓊 周衛(wèi) 戴相喜
(58)mapinfo二次開(kāi)發(fā)在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用 李東 毛之琳
(61)國(guó)家基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品——數(shù)字線(xiàn)劃地圖概述 武文忠 郭新成
無(wú)
(63)“則泰杯”全國(guó)第四屆大學(xué)生測(cè)繪科技論文競(jìng)賽評(píng)選揭曉 無(wú)
技術(shù)交流
(64)基于webgis的復(fù)雜城市交通網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù) 薛明 劉春 肖學(xué)年
(69)武漢市1∶2000房產(chǎn)管理圖數(shù)字化測(cè)繪與建庫(kù)工程及成果應(yīng)用 鄭舉漢 張鵬 徐磊 陳鎮(zhèn)
(72)一種改進(jìn)的折線(xiàn)轉(zhuǎn)分段bezier曲線(xiàn)的擬合方法 張超 王文靜
(75)測(cè)繪資料信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 趙力彬 張新利 呂志勇 施建輝 李發(fā)紅
無(wú)
(78)愛(ài)普生大幅面專(zhuān)業(yè)繪圖儀助力遙感產(chǎn)業(yè)化發(fā)展 無(wú)
徠卡測(cè)量新技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)欄
(79)徠卡hds 8800三維激光掃描儀在露天礦中的應(yīng)用 段奇三
則泰三維技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)欄
&nb
sp; (81)三維激光掃描系統(tǒng)在舟曲重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害治理工程中的應(yīng)用 周學(xué)林 魏文濤 劉麗惠 王占超
測(cè)繪教學(xué)
(83)空間大地測(cè)量學(xué)課程建設(shè)及教學(xué)方法研究 魏二虎 張奇 李征航 王甫紅
(86)gis應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革探微 舒娛琴
無(wú)
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新能力 培養(yǎng) 地方院校 地理科學(xué)專(zhuān)業(yè) 實(shí)踐教學(xué)
【中圖分類(lèi)號(hào)】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A
【文章編號(hào)】0450-9889（2013）12C-0031-03
在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天，加強(qiáng)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，對(duì)國(guó)家、地方、高校以及大學(xué)生個(gè)人都極其重要。國(guó)外許多高校通過(guò)組織學(xué)生全面參與科研等方式進(jìn)行研究型創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。我國(guó)許多高校也正在大力推動(dòng)本科生加強(qiáng)科研活動(dòng)，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)調(diào)查等，以促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)。然而，目前我國(guó)地方高校數(shù)量占全國(guó)高校總體的大部分，它們與重點(diǎn)研究型高校相比，在為學(xué)生提供的科研項(xiàng)目、資金及科研平臺(tái)及實(shí)驗(yàn)設(shè)施等方面還存在明顯差距。這必然要求地方高校在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力方面，必須努力尋找與本地區(qū)、本校情況相適應(yīng)的因地制宜的創(chuàng)新途徑。而探索有效的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)途徑則是地方高校彌補(bǔ)不足的最重要方式。創(chuàng)新能力就是推陳出新的能力，具體是指人們運(yùn)用知識(shí)和理論，在科學(xué)、藝術(shù)、技術(shù)和各種實(shí)踐活動(dòng)領(lǐng)域中不斷提供具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值的新思想、新理論和新方法的能力。本文以貴州省凱里學(xué)院為例，探索如何構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。
一、地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的意義
《中華人民共和國(guó)高等教育法》明確規(guī)定，高等教育的基本任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)人的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價(jià)值取向的教育，其核心是研究和解決人的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)問(wèn)題。吳傳鈞院士認(rèn)為，地理科學(xué)是一門(mén)研究地球表層自然要素與人文要素的交互關(guān)系與作用的科學(xué)。地理科學(xué)作為一門(mén)綜合性專(zhuān)業(yè)，已經(jīng)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，其人才培養(yǎng)目標(biāo)已經(jīng)不僅是為中學(xué)基礎(chǔ)教育培養(yǎng)合格的地理學(xué)科教師。地理科學(xué)研究對(duì)象的綜合性還決定了實(shí)踐教學(xué)是地理創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要途徑。因此，加強(qiáng)地理專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，不僅可促使學(xué)生深刻理解地理環(huán)境事物發(fā)展與演變規(guī)律、人地關(guān)系地域系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等知識(shí)，還對(duì)培養(yǎng)地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生成為創(chuàng)新型人才，為國(guó)家構(gòu)建戰(zhàn)略創(chuàng)新體系提供支持具有重要基礎(chǔ)意義。
二、地方院校創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)面臨的困境
凱里學(xué)院作為地方新建本科院校，因其建設(shè)時(shí)間較短，在學(xué)科建設(shè)方面與國(guó)內(nèi)許多高校相比，還存在多方面的不足，在建立培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的機(jī)制方面還面臨許多困難。
從凱里學(xué)院內(nèi)部因素來(lái)看，存在以下幾方面不足：師資隊(duì)伍不完備，整體教學(xué)與科研隊(duì)伍水平不高；實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施不完備，考核評(píng)價(jià)體系不完善，激勵(lì)等管理體制不健全；實(shí)驗(yàn)實(shí)踐基地?cái)?shù)量少，資源整合利用度低，沒(méi)有充分發(fā)揮實(shí)踐實(shí)驗(yàn)設(shè)施、基地的效能；實(shí)踐教學(xué)方法還存在不足，對(duì)促進(jìn)創(chuàng)造性和創(chuàng)新思維發(fā)展的方法還較少。
從凱里學(xué)院所處區(qū)域環(huán)境看，存在以下幾個(gè)方面的劣勢(shì)：區(qū)域經(jīng)濟(jì)落后，地方財(cái)政資金支持力度小；生源質(zhì)量不突出，教育資源整體匱乏；地處西部山區(qū)，地理區(qū)位條件差，對(duì)高級(jí)人才吸引力弱；當(dāng)?shù)厣鐣?huì)企業(yè)數(shù)量少、層次低，對(duì)高校實(shí)踐支持力度弱，能提供校外實(shí)習(xí)基地?cái)?shù)量少，產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐平臺(tái)層次與水平低。
目前，凱里學(xué)院在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力過(guò)程中，在人才創(chuàng)新培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)，因地制宜地構(gòu)建合理的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系與方案、高效的管理制度、評(píng)價(jià)考核體系等方面都亟待提高，并且還面臨著資金不足等問(wèn)題。因此，努力探索、研究適宜本地院校的創(chuàng)新能力培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系，是培養(yǎng)出優(yōu)秀的具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的重要途徑，對(duì)于促進(jìn)地方、國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展等也具有重要意義。
三、構(gòu)建培養(yǎng)創(chuàng)新能力的地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程體系
目前，不少學(xué)者進(jìn)行了地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程體系的構(gòu)建。例如，朱愛(ài)琴對(duì)地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)提出了地理過(guò)程實(shí)驗(yàn)?zāi)K、地理教育實(shí)踐模塊、地理應(yīng)用實(shí)踐模塊、地理技術(shù)實(shí)踐模塊。
1986年錢(qián)學(xué)森提出，地理學(xué)應(yīng)當(dāng)是與自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、數(shù)學(xué)科學(xué)等并列的大科學(xué)體系，故稱(chēng)“地理科學(xué)”。它可分為三個(gè)層次，即基礎(chǔ)理論層次（基礎(chǔ)科學(xué)）、技術(shù)理論層次（技術(shù)科學(xué)）、技術(shù)層次（工程科學(xué)）。楊開(kāi)忠認(rèn)為科學(xué)體系應(yīng)是客觀存在的科學(xué)研究分工和協(xié)作發(fā)展的系統(tǒng)反映，并總結(jié)和概括出地理科學(xué)體系包括地理科學(xué)哲學(xué)、基礎(chǔ)地理科學(xué)、應(yīng)用地理科學(xué)和技術(shù)地理科學(xué)四個(gè)層次。構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程體系也應(yīng)該是以科學(xué)的地理科學(xué)體系為基礎(chǔ)。本文以錢(qián)學(xué)森、楊開(kāi)忠等人構(gòu)建的地理學(xué)學(xué)科體系為基礎(chǔ)，根據(jù)凱里學(xué)院地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程體系的實(shí)際情況，進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建，將其分為地理科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)踐課體系、地理科學(xué)應(yīng)用實(shí)踐課體系、地理技術(shù)實(shí)踐課程體系、地理科學(xué)綜合創(chuàng)新實(shí)踐課程體系。
（一）地理科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)踐課程體系。主要是通過(guò)地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐去深刻認(rèn)識(shí)地球表層，理解人地相互作用關(guān)系及過(guò)程。包括核心基礎(chǔ)實(shí)踐課程與基礎(chǔ)實(shí)踐課程。
核心基礎(chǔ)課程有地球概論、地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、氣象學(xué)與氣候?qū)W、綜合自然地理學(xué)、植物與土壤地理學(xué)、水文學(xué)與地貌學(xué)等。基礎(chǔ)地理科學(xué)是核心基礎(chǔ)地理科學(xué)與自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)的合作領(lǐng)域。主要有人文地理學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)、文化地理學(xué)、人口地理學(xué)等專(zhuān)業(yè)課程。
在基礎(chǔ)實(shí)踐課程體系中，通過(guò)設(shè)置驗(yàn)證性和探究性等形式，在室內(nèi)、室外分別進(jìn)行觀察、測(cè)試、分析、考察及綜合自然地理實(shí)習(xí)等實(shí)踐訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)采集、分析處理等能力，并通學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，去分析、研究、探索出結(jié)論，促進(jìn)學(xué)生在實(shí)踐訓(xùn)練中對(duì)地理現(xiàn)象、地理環(huán)境客觀規(guī)律、人地關(guān)系的深刻認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)并激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究能力。
（二）地理科學(xué)應(yīng)用實(shí)踐課程。主要是把基礎(chǔ)地理科學(xué)的理論和方法系統(tǒng)地應(yīng)用于解決人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問(wèn)題。主要包括地質(zhì)、環(huán)境、資源、生態(tài)、城市、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等領(lǐng)域。主要的應(yīng)用實(shí)踐課程有經(jīng)濟(jì)地理學(xué)、巖溶學(xué)及應(yīng)用、區(qū)域分析與規(guī)劃、旅游地理學(xué)、鄉(xiāng)村旅游學(xué)、環(huán)境學(xué)概論、可持續(xù)發(fā)展理論、區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)、城市地理學(xué)、災(zāi)害地理學(xué)、生態(tài)旅游學(xué)等。
在應(yīng)用實(shí)踐課程體系中，主要讓學(xué)生通過(guò)室內(nèi)資料準(zhǔn)備與分析，室外實(shí)地綜合考察、觀測(cè)、調(diào)查研究，去獲得地理環(huán)境中自然要素、人文、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等各方面的數(shù)據(jù)資料，運(yùn)用地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)去分析與研究地理環(huán)境中的人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的各方面及綜合問(wèn)題，并提出解決措施與辦法的實(shí)踐訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)思維分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。
（三）地理科學(xué)技術(shù)實(shí)踐課程。技術(shù)實(shí)踐課程是專(zhuān)門(mén)研究和開(kāi)發(fā)地理科學(xué)技術(shù)手段的科學(xué)，是地理科學(xué)的技術(shù)支持系統(tǒng)，它包括傳統(tǒng)地圖測(cè)量技術(shù)、數(shù)學(xué)分析方法、新興信息計(jì)算機(jī)技術(shù)與“3S”技術(shù)，是地理學(xué)與計(jì)算機(jī)、信息學(xué)、圖像學(xué)、遙感、衛(wèi)星等新興技術(shù)的結(jié)合。主要技術(shù)實(shí)踐課程有地圖學(xué)與測(cè)量學(xué)、遙感概論、地理信息系統(tǒng)原理、地理學(xué)的數(shù)學(xué)方法應(yīng)用、計(jì)量地理學(xué)等。
在技術(shù)實(shí)踐課程體系中，主要讓學(xué)生在運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)踐中，通過(guò)對(duì)地理信息系統(tǒng)技術(shù)、遙感技術(shù)掌握及相關(guān)軟件技術(shù)運(yùn)用，對(duì)數(shù)字化地圖、遙感影像等資料中提供大量的地理信息數(shù)據(jù)資料，進(jìn)行提取、分析運(yùn)用的實(shí)踐訓(xùn)練，以及運(yùn)用數(shù)學(xué)方法對(duì)地理事物的空間規(guī)律的分析、建模的實(shí)踐訓(xùn)練，建立認(rèn)識(shí)、分析地理空間事物信息系統(tǒng)的新思維、新思路、新技能。
（四）地理科學(xué)綜合創(chuàng)新實(shí)踐課程。主要是地理教學(xué)技能與理念的培訓(xùn)實(shí)踐，以及科技競(jìng)賽、科研課題、學(xué)術(shù)（畢業(yè)）論文寫(xiě)作等綜合性創(chuàng)新能力訓(xùn)練的實(shí)踐，它還是運(yùn)用地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平及創(chuàng)新實(shí)踐能力的綜合體現(xiàn)。包括教育教學(xué)實(shí)踐訓(xùn)練、科研課題研究實(shí)踐訓(xùn)練、學(xué)術(shù)（畢業(yè)）論文寫(xiě)作實(shí)踐、科技競(jìng)賽實(shí)踐訓(xùn)練等。綜合實(shí)踐課程有地理教學(xué)論、中學(xué)地理教學(xué)技能與教材精讀、教師教學(xué)技能訓(xùn)練、教學(xué)見(jiàn)習(xí)、社會(huì)綜合實(shí)踐調(diào)查、學(xué)術(shù)規(guī)范與論文寫(xiě)作、畢業(yè)論文寫(xiě)作講座等課程。
在綜合創(chuàng)新實(shí)踐課程中，主要讓學(xué)生參與課程教學(xué)技能的訓(xùn)練與實(shí)踐，通過(guò)主持或參與課題研究過(guò)程的實(shí)踐及撰寫(xiě)學(xué)術(shù)（包括畢業(yè)論文）論文等實(shí)踐訓(xùn)練形式，逐步培養(yǎng)具備良好的中學(xué)地理教學(xué)技能的能力，培養(yǎng)具有較強(qiáng)的信息處理、數(shù)據(jù)分析、研究寫(xiě)作等科學(xué)研究能力。
從地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)課程體系結(jié)構(gòu)可知（參見(jiàn)圖1）：基礎(chǔ)實(shí)踐課程是地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的基礎(chǔ)，側(cè)重于對(duì)自然環(huán)境特征及其演化規(guī)律認(rèn)識(shí)的實(shí)踐訓(xùn)練；應(yīng)用實(shí)踐課程側(cè)重于對(duì)自然環(huán)境整體系統(tǒng)中的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等問(wèn)題認(rèn)識(shí)與研究的實(shí)踐訓(xùn)練；技術(shù)實(shí)踐課程側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用新技術(shù)與方法進(jìn)行地理科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行研究的實(shí)踐訓(xùn)練，它也是當(dāng)代研究地理科學(xué)領(lǐng)域的重要技術(shù)手段和工具；綜合創(chuàng)新實(shí)踐課程則是綜合運(yùn)用地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行教學(xué)技能、科學(xué)研究能力的實(shí)踐訓(xùn)練。其中基礎(chǔ)實(shí)踐課程與應(yīng)用實(shí)踐課程體系在地理科學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系中，起著培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的基礎(chǔ)知識(shí)鋪墊作用，技術(shù)實(shí)踐課程體系起著訓(xùn)練學(xué)生具備運(yùn)用地理科學(xué)系統(tǒng)理論與方法、先進(jìn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)方法進(jìn)行綜合實(shí)踐創(chuàng)新的技能，綜合創(chuàng)新實(shí)踐課程體系則是訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用地理科學(xué)知識(shí)、理論與技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新的能力。
圖1 地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程體系結(jié)構(gòu)
四、地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)踐教學(xué)措施
凱里學(xué)院盡管在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力過(guò)程中面臨許多困難，但也在不斷向國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀高校學(xué)習(xí)，努力尋求適宜的學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的途徑，不斷彌補(bǔ)不足，并根據(jù)本學(xué)院及地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)際情況總結(jié)出以下幾方面的實(shí)踐教學(xué)措施。
（一）重視通識(shí)教育課程體系的建設(shè)。地理學(xué)是對(duì)自然要素與人文要素相互作用與關(guān)系及其時(shí)空規(guī)律的科學(xué)，因此地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)對(duì)學(xué)生具備良好的科學(xué)與人文素質(zhì)提出很高的要求。通過(guò)通識(shí)教育課程體系建設(shè)，可以使科學(xué)與人文教育的緊密結(jié)合。學(xué)生不僅可掌握所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)外，還可學(xué)習(xí)其他學(xué)科的知識(shí)，為綜合創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。哈佛大學(xué)等世界名校對(duì)通識(shí)教育課程建設(shè)非常有特色，要求學(xué)生所學(xué)知識(shí)必須包含文、理兩大領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)多學(xué)科知識(shí)的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和綜合創(chuàng)新能力。因此，加強(qiáng)通識(shí)課程體系的建設(shè)，對(duì)促進(jìn)地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的提升具有重要基礎(chǔ)作用。
（二）打造學(xué)生參與科研實(shí)踐的教學(xué)平臺(tái)。地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)是一門(mén)實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科。要求學(xué)生具備很強(qiáng)的區(qū)域野外實(shí)地觀察力、運(yùn)用“3S”技術(shù)處理區(qū)域地理空間信息的能力、區(qū)域經(jīng)濟(jì)綜合分析的能力等。通過(guò)打造建設(shè)學(xué)生參與科研實(shí)踐的教學(xué)平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)生在參與科研過(guò)程中去創(chuàng)新、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，主動(dòng)觀察、分析地理科學(xué)現(xiàn)象，促進(jìn)其創(chuàng)新思想與創(chuàng)造力的形成。
（三）重視實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐基地的建設(shè)與管理。雖然凱里學(xué)院資金困難是其實(shí)驗(yàn)室建設(shè)面臨的主要問(wèn)題，但只有加強(qiáng)建設(shè)才能為學(xué)生提供最好的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。在建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)該注意厲行節(jié)約、務(wù)實(shí)，集中資金優(yōu)先購(gòu)買(mǎi)急需的設(shè)備。加強(qiáng)對(duì)高水平實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的培育與引進(jìn)，注重引進(jìn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)兼具的“雙師型”人才。對(duì)實(shí)驗(yàn)室的管理，從實(shí)驗(yàn)室管理制度與學(xué)校實(shí)驗(yàn)室資源整合等方面加強(qiáng)管理，充分發(fā)揮全校所有實(shí)驗(yàn)設(shè)備、設(shè)施的功效。
實(shí)踐基地建設(shè)是地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的非常重要的組成部分。選擇典型的、具有區(qū)域綜合性強(qiáng)及區(qū)域特性突出的實(shí)踐教學(xué)區(qū)，作為穩(wěn)定野外實(shí)踐教學(xué)基地，是地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)必須達(dá)到的要求。凱里學(xué)院充分利用黔東南州及周邊區(qū)域特色，有效地建立自然、人文景觀為實(shí)習(xí)實(shí)踐基地。如劍河縣八郎國(guó)家地質(zhì)公園、雷公山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，雷山縣西江千戶(hù)苗寨風(fēng)景區(qū)等極具區(qū)域特色的自然、人文景觀作為實(shí)習(xí)基地。此外，還應(yīng)積極加強(qiáng)校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè)與管理，改變以前將其作為實(shí)踐場(chǎng)所的觀念，尋求與實(shí)踐教學(xué)基地所在單位深入合作途徑，建立校企互利機(jī)制，促進(jìn)實(shí)踐基地建設(shè)的穩(wěn)定和持續(xù)發(fā)展。
（四）加強(qiáng)教師創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)素質(zhì)的建設(shè)。高素質(zhì)創(chuàng)新實(shí)踐人才的培養(yǎng)，離不開(kāi)具有創(chuàng)造能力的教師隊(duì)伍。只有教師具備地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)的前沿理論以及對(duì)相關(guān)交叉學(xué)科的最新理論有深入理解，才能在教學(xué)中講出新思路、新方法，并引領(lǐng)學(xué)生在科研實(shí)踐中去創(chuàng)新、探索。當(dāng)教師具有較強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)踐能力時(shí)，才能改善自己的教學(xué)方式，開(kāi)展有利于創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)的教學(xué)組織形式，從而培養(yǎng)出具有創(chuàng)新實(shí)踐能力的學(xué)生。
（五）建立地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程的質(zhì)量考核與評(píng)價(jià)體系。合理、有效的實(shí)踐課程質(zhì)量考核與評(píng)價(jià)體系是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的制度保障。地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系需要從實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、野外實(shí)踐基地的調(diào)查研究、教學(xué)技能訓(xùn)練與見(jiàn)習(xí)等幾方面分別進(jìn)行建立，從實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的準(zhǔn)備、流程設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐參與過(guò)程，實(shí)踐作業(yè)及教育實(shí)習(xí)效果等幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行考核，其中實(shí)踐作業(yè)按實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)踐調(diào)查報(bào)告、學(xué)術(shù)論文等形式進(jìn)行評(píng)價(jià)。從學(xué)生與教師的角度分別建立考核體系，并對(duì)考核體系建立量化考核指標(biāo)。
總之，高校肩負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生具備創(chuàng)新實(shí)踐能力的歷史重任。雖然地方高校在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力方面還存在許多限制性因素，但只要能因地制宜制訂創(chuàng)新實(shí)踐人才培養(yǎng)方案，從教師隊(duì)伍、實(shí)踐課程體系、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理、實(shí)踐基地建設(shè)及考核評(píng)價(jià)指標(biāo)體系等方面做好創(chuàng)新實(shí)踐基礎(chǔ)工作，提高大學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，一定能建設(shè)優(yōu)良的創(chuàng)新實(shí)踐人才培養(yǎng)基地，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展發(fā)揮重要作用。
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【基金項(xiàng)目】凱里學(xué)院校級(jí)教學(xué)改革與研究一般項(xiàng)目（JG201338）
【論文摘要】目前國(guó)內(nèi)外的地理學(xué)科發(fā)展都出現(xiàn)了綜合化、應(yīng)用化的趨勢(shì)。現(xiàn)代高等教育以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)新和實(shí)踐能力及創(chuàng)業(yè)精神，適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高素質(zhì)人才為目標(biāo)。全面素質(zhì)教育需要通過(guò)更新教育觀念、優(yōu)化教育結(jié)構(gòu)、創(chuàng)新教育模式、深化教學(xué)改革、促進(jìn)教育資源共享等全面提升高等教育教學(xué)質(zhì)量的措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。開(kāi)放式教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)對(duì)地理學(xué)科的教育、教學(xué)內(nèi)容與方法進(jìn)行全面改革和整合，構(gòu)建符合時(shí)代要求的學(xué)生思想品德、綜合知識(shí)和能力體系。
跨學(xué)科的交叉研究是當(dāng)代科學(xué)研究的重要特征，學(xué)科交叉孕育出新的學(xué)科生長(zhǎng)點(diǎn)并大大促進(jìn)了科學(xué)研究重大發(fā)現(xiàn)和重大突破。自然科學(xué)領(lǐng)域各個(gè)學(xué)科的交叉研究已相當(dāng)普遍，更進(jìn)一步的社會(huì)科學(xué)與自然科學(xué)的交叉研究是跨學(xué)科交叉研究中邁出的一大步，正在興起[1]。
地理學(xué)是古老的學(xué)科，但已不再是夕陽(yáng)學(xué)科。由于衛(wèi)星遙感技術(shù)、地球定位技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用及地理信息系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等信息研究平臺(tái)的建立，使之具有強(qiáng)大的工具性和實(shí)用性特征，在高等教育、科學(xué)研究、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)應(yīng)用等各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用。現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)成為地理學(xué)科開(kāi)放式教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的重要基礎(chǔ)。
1 綜合知識(shí)體系對(duì)地理教育的要求
現(xiàn)代科學(xué)研究的巨大挑戰(zhàn)是科學(xué)研究問(wèn)題的空前復(fù)雜化，其對(duì)象已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的孤立系統(tǒng)，而是涵蓋更大的范圍，因而跨學(xué)科研究成為必然趨勢(shì)。由于空間技術(shù)的發(fā)展，使人類(lèi)有能力對(duì)地球環(huán)境進(jìn)行整體觀測(cè)，特別是衛(wèi)星遙感技術(shù)，提供了對(duì)地球整體環(huán)境進(jìn)行長(zhǎng)期、立體監(jiān)測(cè)的手段;計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為收集、處理、分析有關(guān)地球環(huán)境的海量信息，開(kāi)展復(fù)雜的數(shù)學(xué)分析與數(shù)值模擬提供了必要的工具。
改革開(kāi)放以來(lái)，素質(zhì)教育已經(jīng)成為人才培養(yǎng)方向和目標(biāo)。在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，更加關(guān)注中小學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。如浙江省、武漢市等一些地區(qū)已經(jīng)將物理、化學(xué)、生物和自然地理等理科課程綜合設(shè)置為《科學(xué)》課程，將政治、歷史、人文地理等文科課程綜合設(shè)置為《歷史與社會(huì)》課程。但是，高等教育師范專(zhuān)業(yè)的各個(gè)學(xué)科還是獨(dú)立發(fā)展，仍然缺乏教學(xué)內(nèi)容的整合以及學(xué)科和專(zhuān)業(yè)之間知識(shí)的滲透、融合與開(kāi)放。
地理學(xué)的研究對(duì)象是地理環(huán)境，是一個(gè)包括自然、經(jīng)濟(jì)、人文三大環(huán)境的復(fù)合系統(tǒng)。要了解各個(gè)地理圈層間信息傳遞的產(chǎn)生機(jī)理、表達(dá)方式，圈層間信息流的形成、傳遞、整合、集成和存儲(chǔ)并且利用信息流調(diào)控物質(zhì)流和能量流。必須應(yīng)用系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，把一個(gè)地區(qū)的人類(lèi)活動(dòng)與所處的地理環(huán)境看作是一個(gè)內(nèi)在聯(lián)系的系統(tǒng)，研究人與自然之間相互作用的規(guī)律，協(xié)調(diào)人地關(guān)系，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。人地關(guān)系的研究為各種地理事件的發(fā)生、發(fā)展的原因與機(jī)制探討、影響評(píng)價(jià)和對(duì)策提出，提供一個(gè)基本思路。通過(guò)研究、評(píng)價(jià)人地關(guān)系及其緊張程度，進(jìn)而提出對(duì)策協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系[2]。地理學(xué)科研究?jī)?nèi)容不僅構(gòu)成公民生活必要的知識(shí)和能力基礎(chǔ)，全面素質(zhì)教育還可以利用地理學(xué)科所提供的素材、工具和研究方法。
2 綜合性是地理學(xué)科開(kāi)放的研究?jī)?yōu)勢(shì)
地理學(xué)科因其涉及自然科學(xué)和人文社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域，研究對(duì)象要素眾多、研究領(lǐng)域廣泛和極強(qiáng)的綜合性特點(diǎn)，使其具有獨(dú)特的學(xué)科研究?jī)?yōu)勢(shì)。新地理學(xué)不僅繼承了因果原則、綜合原則、比較原則和范圍原則等傳統(tǒng)地理學(xué)的研究原則，而且廣泛使用了現(xiàn)代遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)和虛擬數(shù)字地球系統(tǒng)等新興應(yīng)用技術(shù)，從而改變了地理學(xué)研究方式、方法，提高了工作效率。遙感方法視野廣闊、信息更新速度快、精確度高，提供了廣闊空間的同質(zhì)資料，使定量研究有了很好的信息平臺(tái)并且使地理學(xué)的預(yù)測(cè)方法成為可能。為地理學(xué)科開(kāi)放式教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)創(chuàng)造了條件。
目前，人類(lèi)活動(dòng)正以多種方式強(qiáng)烈地影響地表自然環(huán)境的發(fā)展和演化，人類(lèi)活動(dòng)誘發(fā)的變化大大超過(guò)了自然變率，其范圍和影響可與許多大的自然因素和自然過(guò)程相提并論。人類(lèi)活動(dòng)驅(qū)動(dòng)著多重相互作用，并以復(fù)雜的方式通過(guò)地球系統(tǒng)產(chǎn)生級(jí)聯(lián)效應(yīng)。全球變化不能理解為簡(jiǎn)單的因果關(guān)系，人類(lèi)活動(dòng)的級(jí)聯(lián)效應(yīng)之間相互影響，而且局地和區(qū)域尺度的變化以多維方式相互作用[2]。危險(xiǎn)而復(fù)雜的人地關(guān)系現(xiàn)狀、演化趨勢(shì)及其綜合性的研究特點(diǎn)也要求地理學(xué)科必須構(gòu)建開(kāi)放式的教學(xué)體系。
3 地理學(xué)科開(kāi)放式教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的實(shí)施
3.1 整合課程資源，發(fā)揮地理學(xué)在整個(gè)科學(xué)體系中的作用
環(huán)境教育課程能夠在開(kāi)放式教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中發(fā)揮重要作用。與人類(lèi)活動(dòng)直接或間接相聯(lián)系的全球持續(xù)變暖、干旱化和土地沙漠化等一系列人類(lèi)面臨的嚴(yán)重環(huán)境問(wèn)題使人類(lèi)不得不思考生存環(huán)境的未來(lái)變化，不得不警覺(jué)未來(lái)可能發(fā)生的環(huán)境災(zāi)難，而有序人類(lèi)活動(dòng)可以避免環(huán)境的持續(xù)惡化，實(shí)現(xiàn)人地協(xié)調(diào)發(fā)展[1]。否則，可持續(xù)發(fā)展將僅停留在一個(gè)空洞的概念上，難以落實(shí)、無(wú)法操作，所以有序人類(lèi)活動(dòng)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的有效手段或措施，并成為環(huán)境教育的重要命題。通過(guò)地理學(xué)科課程的開(kāi)放和多學(xué)科課程資源的交流與共享，實(shí)現(xiàn)師范院校各專(zhuān)業(yè)課程資源的整合，使學(xué)科綜合研究的特長(zhǎng)和優(yōu)勢(shì)得到彰顯，也使地理學(xué)科在整個(gè)科學(xué)體系中的作用得到充分發(fā)揮。
3.2 加強(qiáng)計(jì)算機(jī)課程的學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用
掌握計(jì)算機(jī)的基本知識(shí)和常用操作方法是對(duì)學(xué)生工具使用能力的要求，也是現(xiàn)代文明人類(lèi)應(yīng)該具備的一種基本素養(yǎng)。計(jì)算機(jī)課程既要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際的操作技能，更要培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的能力和現(xiàn)代科學(xué)意識(shí)。
針對(duì)地理教育專(zhuān)業(yè)使用“地理信息系統(tǒng)”的特殊需要和學(xué)生的個(gè)體差異，要求學(xué)生加強(qiáng)高等數(shù)學(xué)中的線(xiàn)性代數(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，掌握具有地理專(zhuān)業(yè)特色的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。開(kāi)放式的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)要求該課程建立能夠激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和推動(dòng)自主學(xué)習(xí)能力發(fā)展的評(píng)價(jià)體系。
3.3 互聯(lián)網(wǎng)成為地理學(xué)科開(kāi)放式實(shí)踐活動(dòng)的重要工具
國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)被定義為商務(wù)、政府和個(gè)人計(jì)算機(jī)在世界范圍的電子通訊網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)人類(lèi)社會(huì)全方位的滲透以及國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的廣泛使用，使知識(shí)獲取、轉(zhuǎn)化、技術(shù)推廣、成果交流、教學(xué)手段乃至整個(gè)教育領(lǐng)域的面貌煥然一新。
3.3.1 互聯(lián)網(wǎng)信息資源改變了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的模式
互聯(lián)網(wǎng)是開(kāi)放性的，具有微觀有序、宏觀無(wú)序的特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)形成了龐大的多學(xué)科、多文種而又分散、無(wú)序的數(shù)字化信息。學(xué)生先要學(xué)會(huì)使用互聯(lián)網(wǎng)信息搜索引擎工具，然后才能快速查閱和檢索學(xué)習(xí)過(guò)程中所需要的信息和資料。 轉(zhuǎn)貼于
學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上不僅可以了解到世界文化的發(fā)展，而且能夠?qū)Σ煌奈幕M(jìn)行比較。他們利用互聯(lián)網(wǎng)賦予的“力量”，對(duì)于他們應(yīng)該學(xué)習(xí)什么以及怎樣學(xué)習(xí)、怎樣尊重權(quán)威的傳統(tǒng)智慧有了個(gè)人的認(rèn)識(shí)和見(jiàn)解。不盲從、不迷信。他們?cè)谔骄孔约焊信d趣問(wèn)題時(shí)，遇到困惑會(huì)到互聯(lián)網(wǎng)上去尋求答案。他們也向老師請(qǐng)教，但如果老師給出的答案無(wú)法令人信服，就會(huì)引經(jīng)據(jù)典地指出在互聯(lián)網(wǎng)上找到的結(jié)論或解釋?zhuān)€可能提出自己的看法，并且喚醒內(nèi)心潛藏的創(chuàng)造激情，引燃創(chuàng)新的思維火花。探究性、互動(dòng)式的教學(xué)過(guò)程和不迷信權(quán)威、不盲從的開(kāi)放性學(xué)習(xí)方法大大提高了學(xué)生的質(zhì)疑和創(chuàng)新能力。
3.3.2 互聯(lián)網(wǎng)能夠增進(jìn)師生互動(dòng)和提高
網(wǎng)絡(luò)信息資源還具有交互性。網(wǎng)絡(luò)在使用過(guò)程中可以在讀者之間、讀者和信息資源之間實(shí)現(xiàn)互動(dòng)，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工具成為實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式的地理教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的有效手段。除了在課堂使用網(wǎng)絡(luò)資源開(kāi)展教學(xué)之外，課后教師使用電子郵件布置和批改作業(yè);使用電子郵件公告閱讀參考書(shū)目、課程復(fù)習(xí)思考題、學(xué)習(xí)內(nèi)容要點(diǎn)和問(wèn)題討論提綱;使用電子郵件傳送、修改畢業(yè)論文。師生之間通過(guò)在線(xiàn)提問(wèn)、觀點(diǎn)質(zhì)疑、公布討論結(jié)果。利用網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生能夠多角度觀察不同地理空間的地帶性和非地帶性差異或者同一個(gè)地理空間的要素特征、分布和演化過(guò)程。在信息化時(shí)代，地理教學(xué)和學(xué)習(xí)模式改革的大潮已經(jīng)勢(shì)不可擋。教師不得不面對(duì)這樣一個(gè)現(xiàn)實(shí):學(xué)生有條件通過(guò)各種媒體獲得有關(guān)信息來(lái)檢驗(yàn)課堂上教師的教學(xué)內(nèi)容和“灌輸”的結(jié)論。網(wǎng)絡(luò)討論突破了時(shí)空障礙，加強(qiáng)了師生的溝通和交流，增進(jìn)了教學(xué)過(guò)程的互動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)了師生在思想上互相啟迪、借鑒，教學(xué)相長(zhǎng)、互相促進(jìn)，也大大提高了教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效率。
3.3.3 引導(dǎo)學(xué)生正確利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源
但是，在網(wǎng)絡(luò)資源利用上也是有利有弊的。例如在互聯(lián)網(wǎng)信息材料的搜集、處理和利用上，無(wú)節(jié)制、不加甄別地使用互聯(lián)網(wǎng)信息的傾向會(huì)使人們漸漸地放縱、懶惰和“白癡化”。因?yàn)橥ㄟ^(guò)Google，困難問(wèn)題能夠找到容易的答案，但是學(xué)生卻無(wú)法分辨這些答案究竟是來(lái)自嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)，還是僅僅來(lái)自淺薄的觀察和粗淺的概念[3]。因此，必須教會(huì)學(xué)生對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上“魚(yú)龍混雜”的信息資源進(jìn)行必要的分類(lèi)和甄別，對(duì)各種各樣的研究結(jié)論進(jìn)行審慎的分析和縝密的思考，引導(dǎo)學(xué)生正確利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源。利用搜索引擎獲取信息只是讓我們做事情更有效率，但是決不能取代我們的思考。
3.3.4 推廣網(wǎng)絡(luò)球面坐標(biāo)工具的應(yīng)用
Google Earth是一種個(gè)人電腦桌面應(yīng)用程序，能夠以Web方式瀏覽虛擬數(shù)字地球系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)全球地理數(shù)據(jù)共享與三維仿真。它能夠?qū)崿F(xiàn)城市和旅游區(qū)地形和重要建筑物的三維仿真、顯示三維影象地圖，廣泛應(yīng)用于區(qū)域規(guī)劃、農(nóng)業(yè)區(qū)劃和旅游區(qū)規(guī)劃等實(shí)際工作中。2007年8月，Google Earth還增加了Switch to sky功能，提供在線(xiàn)瀏覽宇宙深空天體和天體系統(tǒng)的光影圖像、太陽(yáng)系天體的周年運(yùn)動(dòng)及它們的天文數(shù)據(jù)檢索功能。對(duì)中學(xué)地理教師來(lái)說(shuō)，Google Earth是一個(gè)功能強(qiáng)大的球面坐標(biāo)搜索工具和天文觀測(cè)、天體坐標(biāo)定位以及天體、天體系統(tǒng)信息檢索的工具。可是關(guān)于它的應(yīng)用有很多中學(xué)地理老師還不知道。開(kāi)放式的地理教學(xué)可以讓學(xué)生從了解它到對(duì)它產(chǎn)生興趣，到熟練掌握和運(yùn)用它的天球坐標(biāo)功能及地圖搜索功能。使用Google Earth使整個(gè)地理學(xué)習(xí)過(guò)程變得生動(dòng)、有趣。
3.4 加強(qiáng)實(shí)踐課程的教學(xué)
開(kāi)放式的教育需要開(kāi)放的課堂，需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)教學(xué)工作。使學(xué)生通過(guò)不同層次的觀測(cè)、觀察、操作和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，掌握基本的方法和操作技能，加深對(duì)地理科學(xué)基本概念的理解，達(dá)到具有初步進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)的能力水平。把遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)中去，通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段的改進(jìn)和教學(xué)內(nèi)容的深化，形成多學(xué)科融合，互相借鑒、綜合發(fā)展、不斷創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。同時(shí)，全面激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自覺(jué)性，使學(xué)生能真正學(xué)有所獲、學(xué)以致用。
4 結(jié)語(yǔ)
地理學(xué)科開(kāi)放式教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)可以借助于地理學(xué)科文理兼容的綜合研究?jī)?yōu)勢(shì)，以環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展教育內(nèi)容作為開(kāi)放性課堂教學(xué)和研究的主題，以信息化的科研環(huán)境作為重要的研究條件，通過(guò)對(duì)多個(gè)學(xué)科和專(zhuān)業(yè)一些相關(guān)課程資源的利用和整合，發(fā)揮地理學(xué)科資源在整個(gè)高等教育教學(xué)體系中的作用。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：數(shù)字礦山;測(cè)繪;課程體系
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-4107（2016）01-0034-02
數(shù)字化時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，并還將進(jìn)一步發(fā)展。中國(guó)礦業(yè)面向未來(lái)尋求可持續(xù)發(fā)展，必須走“數(shù)字礦山”之路才能使傳統(tǒng)的礦山企業(yè)在采礦工藝、生產(chǎn)管理、組織結(jié)構(gòu)、工程決策等方面有大的調(diào)整，進(jìn)而提高企業(yè)生產(chǎn)效率和生存空間[1]。目前，礦業(yè)類(lèi)院校測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)礦山測(cè)量方向在“數(shù)字礦山”技術(shù)方面的培養(yǎng)還非常滯后，人才培養(yǎng)主要是以“傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)”和“3S技術(shù)”（GPS，GIS，RS，全球定位系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)，遙感）兩大能力模塊進(jìn)行培養(yǎng)，但尚沒(méi)有建立起“數(shù)字礦山”相關(guān)概念，也就更無(wú)從談起在未來(lái)的工作中能夠承擔(dān)起構(gòu)建和維護(hù)“數(shù)字礦山”這個(gè)重要使命了[2-3]。這已經(jīng)凸顯出目前的人才培養(yǎng)與市場(chǎng)需求脫節(jié)，在此背景下，研究高校測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)如何制定培養(yǎng)方案、構(gòu)建專(zhuān)業(yè)課程體系、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)今對(duì)測(cè)繪人才需要顯得尤為重要。
一、測(cè)繪專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)與建設(shè)思路
第一，以對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能培養(yǎng)為根本;使學(xué)生系統(tǒng)地掌握數(shù)字測(cè)圖、測(cè)量平差、大地測(cè)量、空間定位技術(shù)、攝影測(cè)量、遙感、地圖學(xué)、地理信息系統(tǒng)等方面的基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識(shí)。
第二，以社會(huì)需求為導(dǎo)向、以服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展為宗旨，使學(xué)生掌握基礎(chǔ)測(cè)繪、工程測(cè)量、礦山測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)、地籍測(cè)量的理論和方法;掌握攝影測(cè)量、遙感圖像處理的理論和方法;掌握地圖編制和地理信息管理、應(yīng)用的理論和方法;熟悉測(cè)繪行業(yè)方針、政策和法規(guī);具有較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。
第三，提升學(xué)生的工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力。使學(xué)生具有基于常規(guī)測(cè)繪和“3S”技術(shù)進(jìn)行控制網(wǎng)的建立、數(shù)字化成圖、各種工程施工測(cè)量及變形監(jiān)測(cè)，具有專(zhuān)題地理信息系統(tǒng)應(yīng)用及設(shè)計(jì)的基本能力。
以“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、創(chuàng)新型”為指導(dǎo)思想，以培養(yǎng)復(fù)合型、創(chuàng)新型、應(yīng)用型測(cè)繪人才為根本任務(wù)，以培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力為主線(xiàn)，以就業(yè)為導(dǎo)向。為了實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，需要將創(chuàng)新教育融于人才培養(yǎng)的全過(guò)程，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)[4-6]，突出黑龍江科技大學(xué)“大德育、大工程、大實(shí)踐”的三大教育理念，堅(jiān)持立德樹(shù)人，用科學(xué)理論武裝學(xué)生頭腦，促進(jìn)學(xué)生身心健康，貫穿大工程，重點(diǎn)落實(shí)大實(shí)踐教育理念，掌握扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，具有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐技能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力，提高學(xué)生人文素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生成長(zhǎng)為中國(guó)特色社會(huì)主義事業(yè)的建設(shè)者和接班人。
二、測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)路徑
（一）課程體系的構(gòu)建
根據(jù)黑龍江科技大學(xué)學(xué)分制課程體系的統(tǒng)一要求，構(gòu)建了自主立交式學(xué)分制課程體系。課程體系中，按照性質(zhì)分為公共必修課程、專(zhuān)業(yè)必修課程、專(zhuān)業(yè)選修課程、公共選修課程，按照課程類(lèi)別分思想政治與健康教育平臺(tái)、公共基礎(chǔ)教育平臺(tái)、專(zhuān)業(yè)教育平臺(tái)、素質(zhì)拓展與創(chuàng)新教育平臺(tái)，學(xué)生在規(guī)定的修業(yè)年限內(nèi)達(dá)到學(xué)校對(duì)本科畢業(yè)生提出的德、智、體等方面的要求，完成人才培養(yǎng)方案規(guī)定的全部教學(xué)環(huán)節(jié)，修滿(mǎn)各模塊標(biāo)準(zhǔn)學(xué)分，共修滿(mǎn)185學(xué)分后，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），答辯合格，方準(zhǔn)予畢業(yè)。在課程當(dāng)中核心課程有：“測(cè)繪學(xué)基礎(chǔ)”、“數(shù)字測(cè)圖原理與方法”、“誤差理論與測(cè)量平差基礎(chǔ)”、“大地測(cè)量基礎(chǔ)”、“攝影測(cè)量原理”、“GNSS原理及應(yīng)用”、“遙感原理與應(yīng)用”、“地圖學(xué)”、“地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用”、“工程測(cè)量學(xué)”等。
實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有：“綜合實(shí)驗(yàn)”、“數(shù)字測(cè)圖實(shí)習(xí)”、“大地測(cè)量實(shí)習(xí)”、“GNSS實(shí)習(xí)”、“地籍測(cè)量實(shí)習(xí)”、“3S技術(shù)綜合實(shí)習(xí)”、“工程測(cè)量綜合實(shí)習(xí)”、“工程訓(xùn)練”、“畢業(yè)實(shí)習(xí)”、“畢業(yè)設(shè)計(jì)”等。
（二）課程體系的特點(diǎn)
1.注重專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐能力的培養(yǎng)。重視學(xué)生道德素質(zhì)教育，重視人文科學(xué)、自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)協(xié)調(diào)發(fā)展;注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，重視學(xué)生個(gè)性發(fā)展。
2.必修課程與選修課程比例適宜。必修課與選修課的比例約為3：1，這有利于促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，拓寬知識(shí)面和培養(yǎng)能力，更好地為社會(huì)培養(yǎng)復(fù)合型、創(chuàng)新型、應(yīng)用型測(cè)繪人才。
3.注重夯實(shí)理論知識(shí)，突出實(shí)踐能力。注重培養(yǎng)學(xué)生掌握扎實(shí)的理論知識(shí)，開(kāi)設(shè)了大量以培養(yǎng)學(xué)生基本知識(shí)，基本理論為目標(biāo)的理論課程。重視加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的提高，開(kāi)設(shè)了大量以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力為目標(biāo)的實(shí)踐課程。加大實(shí)踐課程在課程體系中的比重，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和就業(yè)能力具有重要意義。
4.課程國(guó)際化增強(qiáng)。在課程設(shè)置上，開(kāi)設(shè)了“英語(yǔ)”、“專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)”及5門(mén)雙語(yǔ)課程，一是培養(yǎng)了學(xué)生的外語(yǔ)能力，二是培養(yǎng)了學(xué)生國(guó)際化的理念、教學(xué)思想。
5.強(qiáng)化綜合素質(zhì)培養(yǎng)。注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，學(xué)生在大一進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究探索;大二進(jìn)行中期研究性學(xué)習(xí);大三進(jìn)行各級(jí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力;大四進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。
6.強(qiáng)化“數(shù)字礦山”人才培養(yǎng)。為了適應(yīng)“數(shù)字礦山”人才培養(yǎng)需求，深入“數(shù)字礦山”高新企業(yè)龍軟公司、數(shù)字礦山實(shí)驗(yàn)室和構(gòu)建“數(shù)字礦山”的現(xiàn)場(chǎng)企業(yè)進(jìn)行兩方面內(nèi)容的調(diào)研：一是“數(shù)字礦山”方向人才實(shí)際需求和技術(shù)要求;二是深入了解“數(shù)字礦山”建設(shè)技術(shù)流程和關(guān)鍵技術(shù)。有針對(duì)性地開(kāi)設(shè)“數(shù)字測(cè)圖原理與方法”、“GNSS原理及應(yīng)用”、“地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用”、“攝影測(cè)量原理”、“遙感原理與應(yīng)用”、“測(cè)量程序設(shè)計(jì)”、“CAD及測(cè)繪制圖”、“數(shù)據(jù)庫(kù)在測(cè)繪中的應(yīng)用”、“數(shù)字礦山關(guān)鍵技術(shù)變形觀測(cè)與數(shù)據(jù)處理”、“開(kāi)采沉陷與綜合治理、“數(shù)字礦山實(shí)用技術(shù)”、“數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量”、“數(shù)字地面模型原理”、“GIS工程設(shè)計(jì)”、“網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)與應(yīng)用”、“三維GIS建模”、“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)應(yīng)用”、“數(shù)字圖像處理”、“遙感編程基礎(chǔ)”、“數(shù)字三維激光掃描技術(shù)及應(yīng)用”、“GNSS數(shù)據(jù)處理”、“雷達(dá)干涉測(cè)量及應(yīng)用”等課程。學(xué)生通過(guò)這些課程的學(xué)習(xí)，掌握“數(shù)字礦山”的關(guān)鍵技術(shù)，畢業(yè)后具有從事“數(shù)字礦山”事業(yè)的技術(shù)與能力，從而為加速推進(jìn)“數(shù)字礦山”的建設(shè)和推廣做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
三、測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)課程體系分析
本文通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查對(duì)測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)課程體系進(jìn)行研究和分析，為進(jìn)一步完善課程體系提供一些結(jié)論性和經(jīng)驗(yàn)性的幫助。問(wèn)卷一共設(shè)計(jì)了30個(gè)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)黑龍江科技大學(xué)測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)在校學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，發(fā)放216份問(wèn)卷，調(diào)查學(xué)生對(duì)測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)課程體系的一些客觀評(píng)價(jià)。問(wèn)卷共收回212份，有效問(wèn)卷210份，有效回收率99.06%。
通過(guò)調(diào)查，可以看出課程體系的優(yōu)點(diǎn)，但也存在不足。在問(wèn)卷調(diào)查中，71.4%的學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是滿(mǎn)意和認(rèn)可的。課程體系具有科學(xué)性、合理性和實(shí)用性，這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1.課程有助于提高專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。78.6%的學(xué)生認(rèn)為自己所學(xué)課程設(shè)置有助于專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的提高。
2.有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新型自主學(xué)習(xí)能力。58.1%的學(xué)生認(rèn)為自己所學(xué)課程設(shè)置有助于培養(yǎng)創(chuàng)新型自主學(xué)習(xí)能力。
3.有助于拓寬知識(shí)面，培養(yǎng)各方面的能力，拓寬就業(yè)面。問(wèn)卷調(diào)查中，86.3%的學(xué)生認(rèn)為自己所學(xué)課程設(shè)置有助于拓寬知識(shí)面;69.2%的學(xué)生認(rèn)為該課程體系有利于學(xué)生各方面能力的提高;68.3%的學(xué)生認(rèn)課程體系有助于拓寬就業(yè)面。
4.有助于學(xué)生的個(gè)人發(fā)展。通過(guò)優(yōu)化課程體系，培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力，提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和就業(yè)能力。問(wèn)卷調(diào)查中，23.6%的學(xué)生認(rèn)為課程體系對(duì)自己將來(lái)的發(fā)展作用非常大，48.4%的學(xué)生認(rèn)為課程體系對(duì)自己將來(lái)的發(fā)展作用比較大。在以下兩方面需繼續(xù)加強(qiáng)：一是在學(xué)生對(duì)測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)模式的了解程度上還需加強(qiáng);二是在提升學(xué)生對(duì)測(cè)量科學(xué)的興趣方面有待提高。
通過(guò)進(jìn)行理論研究、比較分析、問(wèn)卷調(diào)查與分析，筆者認(rèn)為黑龍江科技大學(xué)測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)課程體系能夠滿(mǎn)足“數(shù)字礦山”對(duì)測(cè)繪人才的需求，該課程體系注重知識(shí)、能力和素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。其人才培養(yǎng)的價(jià)值取向是通過(guò)提高多方面能力，拓寬就業(yè)面，最終目標(biāo)是為國(guó)家“數(shù)字礦山”事業(yè)培養(yǎng)緊缺的測(cè)繪人才。在今后的研究中，可以對(duì)測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)課程體系的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，從而可以更有效地發(fā)現(xiàn)課程體系中存在的問(wèn)題，更好地完善課程體系。
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關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；RS；GPS；GIS；實(shí)踐教學(xué)
中國(guó)分類(lèi)號(hào)：p228.4
資助項(xiàng)目：新疆維吾爾自治區(qū)高校科研計(jì)劃科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目（20110418172236109）、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目（2012SGGX08）
1.應(yīng)用背景
土地資源學(xué)是一，也一門(mén)具有自然- 社會(huì)- 技術(shù)三結(jié)合特點(diǎn)的邊緣科學(xué)[1]。土地調(diào)查是土地資源學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，也具有很明顯的實(shí)踐性和應(yīng)用性[1、2]。當(dāng)前3S技術(shù)的應(yīng)用為土地資源研究領(lǐng)域提供了先進(jìn)的技術(shù)平臺(tái)，空前地提高了工作效率[3]。所謂“3S”技術(shù)是指全球定位系統(tǒng)GPS （Global Positioning System）、遙感RS （Remote Sensing）和地理信息系統(tǒng)GIS （Geographic Information System）及其集成技術(shù)[3、4]。其中GPS提供準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的定位信息， RS技術(shù)能如實(shí)提供大量的攝影數(shù)據(jù)，而GIS具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析能力，能高效便捷地處理和管理有關(guān)信息[4、5]；這“一個(gè)大腦、兩只眼睛”的集成系統(tǒng)常被為3S技術(shù)[6]。當(dāng)前3S技術(shù)在土地資源研究領(lǐng)域中被廣泛利用，帶來(lái)顯著的研究效果[7]，使3S技術(shù)在土地資源學(xué)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用變得完全有可能， [8]。本研究在土地資源學(xué)本科教學(xué)中試圖應(yīng)用3S技術(shù)，目的在于將3S技術(shù)應(yīng)用在土地資源學(xué)實(shí)習(xí)中，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力，提高教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生參與相關(guān)研究工作。
2.應(yīng)用過(guò)程
第一步，講授理論基礎(chǔ)概念；第二步，寫(xiě)實(shí)習(xí)計(jì)劃；第三步，分別進(jìn)行RS、GPS及GIS講座及技能培訓(xùn)；第四步，進(jìn)行一次土地調(diào)查，進(jìn)行實(shí)地踏勘和觀測(cè)，查清土土地利用類(lèi)別；第五步，資料整理，繪出土地利用現(xiàn)狀圖，糾正比例尺、圖例等，最后撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告；第七步，進(jìn)行教學(xué)效果評(píng)價(jià)。
3.應(yīng)用效果
學(xué)生在實(shí)習(xí)中參與到：下載新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)遙感影像圖并對(duì)其進(jìn)行幾何校正，增強(qiáng)處理，目視解譯和土地利用類(lèi)型的分類(lèi)；用GPS確定測(cè)定校內(nèi)控制點(diǎn)的緯度、經(jīng)度；進(jìn)行實(shí)地踏勘和觀測(cè)，查清校園本部范圍的土地利用類(lèi)型、位置、面積等，先畫(huà)出草圖，以校正好的校園影像圖為底圖，以解譯好的土地利用類(lèi)型為專(zhuān)題，制出新農(nóng)大土地利用現(xiàn)狀圖，并且用ArcGIS或MapInfo添加相應(yīng)的地圖要素，進(jìn)行地圖整飾并出圖。
往年的土地資源學(xué)總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（20%）+考勤（10%）+期末考試成績(jī)（70%）而獲得。經(jīng)常有無(wú)故曠到的學(xué)生，期末考試通過(guò)率70-80%。對(duì)課程內(nèi)容，理解性學(xué)習(xí)效率不高，在試卷答案中基礎(chǔ)概念類(lèi)型題得分率較高（43分/60分），而綜合應(yīng)用題得分率低（21分/40分）。在實(shí)習(xí)中綜合應(yīng)用了3S技術(shù)的幾個(gè)班級(jí)，總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（5%）+考勤（5%）+實(shí)習(xí)成績(jī)（20%）+期末考試成績(jī)（70%）組成。實(shí)習(xí)成績(jī)（20%）又由技能訓(xùn)練效果（5%）+實(shí)習(xí)動(dòng)手能力（10%）+實(shí)習(xí)報(bào)告（5%）組成。總評(píng)成績(jī)體現(xiàn)出：學(xué)生出勤率高，考試通過(guò)率100%。對(duì)課程內(nèi)容，理解性學(xué)習(xí)的效率明顯增高；在試卷答案中，基礎(chǔ)概念類(lèi)型題得分率（49分/60分）和綜合應(yīng)用題得分率（31分/40分）都比較高；以上分析表明，3S技術(shù)綜合應(yīng)用在本科土地調(diào)查綜合實(shí)踐中，明顯提高教學(xué)效果。
4. 結(jié)論
教學(xué)效果表明，通過(guò)RS技術(shù)的應(yīng)用學(xué)生得到了RS圖片下載并編譯鍛煉機(jī)會(huì)；通過(guò)GPS應(yīng)用學(xué)生得到了確定調(diào)查區(qū)地理位置及在電子地圖上標(biāo)示訓(xùn)練；應(yīng)用Arcgis或Mapinfo軟件制圖并裝飾等基礎(chǔ)訓(xùn)練，鞏固并聯(lián)合應(yīng)用RS、GPS和GIS的課堂理論知識(shí)，得到了將理論聯(lián)系于實(shí)際并綜合應(yīng)用的機(jī)會(huì)，也鍛煉實(shí)際操作能力，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，從而明顯提高了土地資源學(xué)教學(xué)效果。
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論文關(guān)鍵詞：信息化測(cè)繪林業(yè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)測(cè)量學(xué)教學(xué)改革
信息化測(cè)繪體系涵蓋了地理信息獲取、處理、管理、表達(dá)、更新、應(yīng)用和服務(wù)的全過(guò)程，其主要特征為：測(cè)繪生產(chǎn)自動(dòng)化、測(cè)繪成果多樣化、測(cè)繪服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化及測(cè)繪產(chǎn)品社會(huì)化。信息化測(cè)繪技術(shù)是信息化測(cè)繪體系的基礎(chǔ)，信息化測(cè)繪技術(shù)體系是在對(duì)地觀測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通訊技術(shù)等支撐下的有關(guān)地理空間數(shù)據(jù)獲取、處理、管理和分發(fā)服務(wù)的所有技術(shù)的集合。
南京林業(yè)大學(xué)是一所以工、農(nóng)科為主，理、文、經(jīng)、管、法協(xié)調(diào)發(fā)展的多學(xué)科性大學(xué)，測(cè)量學(xué)是開(kāi)設(shè)面廣、實(shí)踐性強(qiáng)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。林業(yè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)如林學(xué)、生態(tài)學(xué)和森林工程等專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè)測(cè)量學(xué)課程，測(cè)量學(xué)課程的授課計(jì)劃學(xué)時(shí)依不同專(zhuān)業(yè)分別為48學(xué)時(shí)或64學(xué)時(shí)，包括課堂授課、課堂實(shí)驗(yàn)，外加開(kāi)課學(xué)期末1周或2周的集中實(shí)習(xí)。
1測(cè)量學(xué)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題
1．1課程內(nèi)容體系不完全合理
測(cè)量學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容以傳統(tǒng)儀器獲取地理信息的內(nèi)容多，獲得的成果也以紙質(zhì)圖為主，不利于擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，也不便于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，更沒(méi)能充分體現(xiàn)信息化測(cè)繪體系下的測(cè)繪成果如何方便快捷地為林業(yè)服務(wù)，測(cè)繪新技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用等交叉融合教學(xué)內(nèi)容比較薄弱。
1．2與課程配套的儀器設(shè)備滯后于測(cè)繪科技發(fā)展
儀器設(shè)備的投入嚴(yán)重不足，導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容滯后于生產(chǎn)實(shí)踐。測(cè)繪生產(chǎn)單位早已使用先進(jìn)的儀器設(shè)備進(jìn)行測(cè)繪生產(chǎn)，可是學(xué)校由于經(jīng)費(fèi)有限，有的購(gòu)不齊這些儀器，有的雖然儀器種類(lèi)齊全，但數(shù)量太少，學(xué)生僅能進(jìn)行參觀性實(shí)習(xí)，根本不能用于生產(chǎn)性實(shí)習(xí)。
1．3體現(xiàn)測(cè)繪新技術(shù)在林業(yè)中應(yīng)用的內(nèi)容相對(duì)較少
開(kāi)設(shè)測(cè)量學(xué)課程的專(zhuān)業(yè)眾多，但不同的專(zhuān)業(yè)有各自的特點(diǎn)，所以不同專(zhuān)業(yè)在掌握測(cè)繪基本知識(shí)和基本技能的，測(cè)量學(xué)在不同的專(zhuān)業(yè)中的應(yīng)用應(yīng)該各有特色。只有不斷地完善課程內(nèi)容設(shè)置，強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域特色，才能滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)人才的需要，才能充分發(fā)揮測(cè)量學(xué)知識(shí)在林業(yè)中的應(yīng)用。對(duì)于林業(yè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，應(yīng)突出測(cè)量學(xué)中的中小比例尺的地形圖或遙感影像圖在林業(yè)資源調(diào)查和生態(tài)規(guī)劃等中的應(yīng)用，發(fā)揮大比例尺地形圖在精細(xì)林業(yè)中的作用等。
1．4林業(yè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生對(duì)該課程重視不夠
由于測(cè)量學(xué)不是林業(yè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的主干課程，他們認(rèn)為不過(guò)是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，不太重要，學(xué)生普遍對(duì)這門(mén)課不夠重視，加之實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)使用的儀器設(shè)備相對(duì)落后，致使很多學(xué)生在以后的工作中遇到有關(guān)測(cè)量的問(wèn)題不能輕松解決。
實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)正是對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證、鞏固和提高的過(guò)程，同時(shí)也是增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的機(jī)會(huì)。雖然測(cè)量學(xué)實(shí)踐教學(xué)占有本課程總學(xué)時(shí)一半的比重，但學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)重要性認(rèn)識(shí)不足，加之實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)班級(jí)逐漸增多，而實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)場(chǎng)地并沒(méi)有相應(yīng)擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)考核較為彈性，學(xué)生只是被動(dòng)地做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，沒(méi)能結(jié)合林業(yè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)做些設(shè)計(jì)性和創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)。由于上述原因，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)不是很感興趣，不能充分達(dá)到實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教學(xué)的目的。
2基于信息化測(cè)繪體系的測(cè)量學(xué)教學(xué)改革
基于信息化測(cè)繪體系，結(jié)合林業(yè)科學(xué)的特點(diǎn)和要求，從教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的建設(shè)、考核制度、教學(xué)方法和手段以及教師隊(duì)伍建設(shè)等多方面進(jìn)行測(cè)量學(xué)教學(xué)改革。
2．1教材建設(shè)
教材建設(shè)是課程建設(shè)的—個(gè)重要環(huán)節(jié)。以現(xiàn)代教育理論為指導(dǎo)，前瞻測(cè)繪科技發(fā)展，面向社會(huì)，拓寬測(cè)繪領(lǐng)域，組織教師，協(xié)同相關(guān)高校的教師編寫(xiě)了《測(cè)量學(xué)》作為林業(yè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的測(cè)量學(xué)教材。正確處理了傳統(tǒng)測(cè)繪知識(shí)與現(xiàn)代測(cè)繪理論之間的關(guān)系，教材中既有先進(jìn)的測(cè)繪儀器和技術(shù)，同時(shí)也保留了一部分傳統(tǒng)的技術(shù)方法。通過(guò)學(xué)習(xí)讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到測(cè)量學(xué)在林業(yè)科學(xué)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位和作用。
2．2教學(xué)內(nèi)容
顧及測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和林業(yè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)測(cè)量學(xué)教學(xué)的目標(biāo)定位，將測(cè)量學(xué)教學(xué)內(nèi)容劃分為三部分：基礎(chǔ)測(cè)繪、專(zhuān)業(yè)測(cè)繪和現(xiàn)代測(cè)繪，基礎(chǔ)測(cè)繪部分包括：概論、高程測(cè)量、距離測(cè)量、角度測(cè)量、測(cè)量誤差理論及地形圖測(cè)繪等；專(zhuān)業(yè)測(cè)繪部分包括：生物多樣性測(cè)量、林業(yè)資源調(diào)查及地形圖在林業(yè)中的應(yīng)用等；現(xiàn)代測(cè)繪部分包括：數(shù)字化測(cè)圖、GNSS、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、遙感技術(shù)及GIS等技術(shù)及其在林業(yè)中的應(yīng)用。其中，基礎(chǔ)測(cè)繪部分是學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)測(cè)繪的基礎(chǔ)；專(zhuān)業(yè)測(cè)繪部分突出體現(xiàn)測(cè)量學(xué)與林業(yè)科學(xué)的結(jié)合；現(xiàn)代測(cè)繪部分主要介紹測(cè)繪新技術(shù)、新理論在林業(yè)中的應(yīng)用，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)和未來(lái)發(fā)展的要求。授課內(nèi)容體系按照“基礎(chǔ)一應(yīng)用一提高”的基本思路，循序漸進(jìn)，既符合高等教育教學(xué)規(guī)律，又較好的處理了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)與現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)內(nèi)容之間的關(guān)系。
2．3加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的建設(shè)
(1)加大投入，更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
測(cè)量學(xué)課程的建設(shè)和發(fā)展，應(yīng)有基本的設(shè)備保障。測(cè)繪新科技的發(fā)展及新儀器的實(shí)用化，對(duì)教學(xué)硬件提出了更高的要求，學(xué)校應(yīng)加大對(duì)測(cè)量學(xué)教學(xué)硬件的投入，建設(shè)現(xiàn)代化的測(cè)量實(shí)驗(yàn)室。教學(xué)儀器設(shè)備必須進(jìn)行更新?lián)Q代，除有傳統(tǒng)的必要的儀器設(shè)備以外，還要有一定數(shù)量的新儀器和新設(shè)備，如全站儀、GPS接收機(jī)、數(shù)字成圖軟件、GIS軟件以及遙感軟件等。只有不斷引進(jìn)測(cè)繪新儀器和設(shè)備，并使之充分發(fā)揮效率，學(xué)生才能接觸前沿知識(shí)，與時(shí)代同步發(fā)展。
(2)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地建設(shè)。
集中實(shí)習(xí)中，實(shí)習(xí)場(chǎng)地的選擇至關(guān)重要。在校園內(nèi)，科學(xué)地建設(shè)能夠基本滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)要求的場(chǎng)地，學(xué)生可在基地上進(jìn)行測(cè)繪基本技能的實(shí)訓(xùn)。同時(shí)，在下屬林場(chǎng)建立地形圖識(shí)讀實(shí)習(xí)基地，此基地地形起伏大、典型地貌明顯、生物多樣性豐富，可直接將大中小比例尺地形圖應(yīng)用在林業(yè)中。若條件允許，也可考慮將測(cè)量學(xué)集中實(shí)習(xí)與林業(yè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。
(3)規(guī)范實(shí)驗(yàn)室管理。
對(duì)實(shí)驗(yàn)室實(shí)行規(guī)范化管理，全天開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)；建立實(shí)驗(yàn)設(shè)備共享體系，使學(xué)生根據(jù)需要選擇儀器，以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力；建立儀器借還制度和設(shè)備損壞賠償制度等。對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行定期檢驗(yàn)和維修，以提高儀器設(shè)備的使用效率；正確處理工程生產(chǎn)用儀器與學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)用儀器的關(guān)系；加強(qiáng)與兄弟院校或生產(chǎn)單位的交流，到有先進(jìn)儀器設(shè)備的單位參觀學(xué)習(xí)，取人之長(zhǎng)補(bǔ)已之短。
2．4考核制度改革
(1)試卷庫(kù)建設(shè)。
為深化考試方法和考試內(nèi)容的改革，推進(jìn)考教評(píng)分離，使考試管理工作更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化及科學(xué)化，促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量和辦學(xué)水平的不斷提高，建設(shè)了測(cè)量學(xué)課程試卷庫(kù)。每份試卷包括選擇題、填空題、名詞解釋、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題、綜合題和實(shí)踐操作題等不同類(lèi)型試題，保證了試卷庫(kù)從不同角度、不同側(cè)面較為全面考核學(xué)生掌握知識(shí)的情況，對(duì)學(xué)生的基本素質(zhì)與智能進(jìn)行多角度和多層次的測(cè)量，理解記憶、實(shí)踐操作、綜合分析、靈活運(yùn)用及求異創(chuàng)新等能力應(yīng)成為測(cè)試的重點(diǎn)。
(2)改革課堂教學(xué)考核辦法。
考試試卷從試卷庫(kù)中隨機(jī)抽取，統(tǒng)一進(jìn)行，閱卷采用流水作業(yè)，同一老師評(píng)閱同一道試題，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了，考試成績(jī)更具可靠性。同時(shí)，總評(píng)成績(jī)由卷面成績(jī)、到課情況、課堂互動(dòng)、實(shí)驗(yàn)完成情況、作業(yè)完成情況及隨機(jī)回答提問(wèn)等方面組成。成績(jī)?cè)u(píng)定方式有效保證了教學(xué)質(zhì)量，端正了學(xué)生們的學(xué)習(xí)態(tài)度，認(rèn)真地對(duì)待平時(shí)的作業(yè)，以更好地掌握測(cè)量學(xué)課程要求掌握的內(nèi)容。
(3)改革實(shí)踐教學(xué)考核辦法。
由于實(shí)踐教學(xué)自身特點(diǎn)，僅憑上交成果或主觀印象來(lái)確定學(xué)生成績(jī)并不科學(xué)，為此必須要量化考核標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)合理地安排考核內(nèi)容和形式。實(shí)習(xí)成績(jī)以學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)、儀器操作技能、成果質(zhì)量、實(shí)習(xí)小結(jié)和實(shí)習(xí)日記來(lái)綜合評(píng)定，更為客觀公正地評(píng)定學(xué)生實(shí)踐成績(jī)。
2．5改革教學(xué)方法和手段
學(xué)生創(chuàng)新能力來(lái)源于學(xué)生扎實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)、寬廣的知識(shí)面和較強(qiáng)的動(dòng)手能力。實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力就必須更新教學(xué)觀念，加強(qiáng)學(xué)生的能力培養(yǎng)。在教學(xué)觀念上，傳統(tǒng)教學(xué)只注重知識(shí)灌輸，不注重技能的訓(xùn)練；只注重動(dòng)腦能力的培養(yǎng)，忽視動(dòng)手能力的鍛煉；以考試為手段、以高分為目標(biāo)，使學(xué)生偏重死記硬背，以致學(xué)生的質(zhì)疑能力差、辨識(shí)能力差、創(chuàng)新意識(shí)弱以及創(chuàng)造能力得不到充分發(fā)揮。現(xiàn)代教學(xué)方法應(yīng)提倡將學(xué)生從被動(dòng)地學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)地吸取，改變傳統(tǒng)的以教師講為主的教學(xué)形式，將“講課、自學(xué)、討論、實(shí)驗(yàn)、答疑”有機(jī)結(jié)合起來(lái)，多運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)，給學(xué)生留有思維的空間，激勵(lì)學(xué)生自己提出問(wèn)題、思考問(wèn)題。逐步形成學(xué)生參與和師生雙向交流的機(jī)制，讓學(xué)生在不同的學(xué)習(xí)形式中找到學(xué)習(xí)的興趣，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
制作和開(kāi)發(fā)面向教學(xué)、面向?qū)W生并簡(jiǎn)單實(shí)用的多媒體課件，將復(fù)雜、抽象、隱含的原理及過(guò)程轉(zhuǎn)化為形象、生動(dòng)的直觀表達(dá)，讓學(xué)生身臨其境，充滿(mǎn)好奇和主動(dòng)參與教學(xué)。進(jìn)而達(dá)到增強(qiáng)教學(xué)效果和提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
2．6加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
從事測(cè)量學(xué)教學(xué)的教師絕大部分都系統(tǒng)地掌握了測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的基本知識(shí)和基本理論，多數(shù)教師也從事過(guò)實(shí)際測(cè)量工作，具有較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力和實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)。但還要注重相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，例如，教林業(yè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教師就應(yīng)懂林學(xué)概論、樹(shù)木學(xué)等相關(guān)知識(shí)，能自覺(jué)地、有意識(shí)地把測(cè)量學(xué)與這些學(xué)科有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。只有教師綜合水平提高了，才能保證教學(xué)質(zhì)量的提高。
Abstract： Environment events are more and more concerned by the people， "environment information system" has become the basic course in environment science related major， the course focuses on the environment， temporal and spatial analysis etc. As an interdisciplinary course， how to lead the students to master the advanced knowledge and skills in the teaching process has become a key point in teaching reform. This paper， in order to provide a useful reference for the teaching， with the idea of CDIO engineering education as carrier， combining MOOC network teaching type， according to the characteristics and teaching situation of the course， discusses and tries to structure a new teaching mode for environment information system.
Kew words： engineering education； MOOC； teaching reform； environmental information
0 引言
隨著計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)以及云技術(shù)的發(fā)展與普及，電腦和移動(dòng)終端日益成為大學(xué)生常用的信息獲取方式，高校的傳統(tǒng)教學(xué)模式日益顯露出弊端。在新的信息化背景下如何對(duì)現(xiàn)有教育模式進(jìn)行改革一直是眾多學(xué)科關(guān)注的重點(diǎn)。
環(huán)境信息系統(tǒng)作為一門(mén)新學(xué)科，涵蓋了計(jì)算機(jī)、環(huán)境科學(xué)、地理信息系統(tǒng)以及遙感技術(shù)等內(nèi)容，其教學(xué)僅照搬傳統(tǒng)模式將無(wú)法真正體現(xiàn)其先進(jìn)的應(yīng)用和實(shí)踐性特點(diǎn)，這也是該學(xué)科教學(xué)中亟待解決的重要問(wèn)題。當(dāng)今世界迅速掀起的CDIO工程教育模式（Conceive構(gòu)思，Design 設(shè)計(jì)，Implement 實(shí)現(xiàn)，Operate操作）和大型開(kāi)放在線(xiàn)課程（Massive Open Online Courses，MOOC）教學(xué)浪潮，以其先進(jìn)的創(chuàng)辦理念和獨(dú)特有效的教學(xué)方式給這一問(wèn)題帶來(lái)了新的解決思路[1]。
CDIO工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果。2000年，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國(guó)研究，經(jīng)四年探索，創(chuàng)立CDIO工程教育理念，并成立了國(guó)際合作組織（http：//chinacdio.cn/）。CDIO的系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念非常契合環(huán)境信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，而對(duì)工程式學(xué)生的要求也完全滿(mǎn)足這門(mén)課程的開(kāi)設(shè)預(yù)期目標(biāo)，即側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手和實(shí)踐應(yīng)用能力。MOOC是指世界名校和名師開(kāi)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)課程（http：//mooc.guokr.com/course/）。MOOC以其大量?jī)?yōu)質(zhì)的教學(xué)資源和便利新穎的學(xué)習(xí)方式，在短時(shí)間內(nèi)贏得了來(lái)自世界各地師生群體的認(rèn)可，被人們稱(chēng)作“慕課”[2]。這種在線(xiàn)課程教學(xué)模式也對(duì)當(dāng)前的環(huán)境信息系統(tǒng)教學(xué)給予了很多啟示。現(xiàn)在雖然還沒(méi)有名校名師開(kāi)講環(huán)境信息系統(tǒng)的慕課，但相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)在網(wǎng)絡(luò)上已有很多開(kāi)放的資源。
基于以上分析，在環(huán)境信息系統(tǒng)教學(xué)中合理利用和實(shí)踐CDIO工程教育理念和MOOC式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)思想，不僅可以有效提升學(xué)生的知識(shí)獲取和實(shí)踐動(dòng)手能力，同時(shí)還能對(duì)其通過(guò)網(wǎng)絡(luò)終端來(lái)及時(shí)掌握國(guó)際前沿知識(shí)動(dòng)態(tài)提供條件。本文基于CDIO和MOOC，從兩者與環(huán)境信息系統(tǒng)的契合關(guān)系出發(fā)，嘗試構(gòu)建環(huán)境信息系統(tǒng)教學(xué)改革的新模式，以期能為該學(xué)科高效的教學(xué)工作提供理論和邏輯支持。
1 CDIO及MOOC的發(fā)展
CDIO和MOOC作為兩個(gè)當(dāng)前教育非常著名的教學(xué)理念，已經(jīng)成為高等教育史上的一種現(xiàn)象，也很可能成為一種未來(lái)的教學(xué)趨勢(shì)所在。CDIO和MOOC各自從提出到推廣實(shí)施，所用時(shí)間非常短，但發(fā)展和影響力迅速擴(kuò)大。基于現(xiàn)有熱度和教育實(shí)踐的成效來(lái)看，CDIO和MOOC已經(jīng)無(wú)可爭(zhēng)議地成為了高等教學(xué)中的發(fā)展趨勢(shì)之一。未來(lái)一段時(shí)間，工程式的系統(tǒng)培養(yǎng)方式和開(kāi)放式的知識(shí)學(xué)習(xí)方式將對(duì)教學(xué)和培養(yǎng)模式產(chǎn)生很大的沖擊力。
CDIO教學(xué)不僅繼承和發(fā)展了歐美20多年來(lái)工程教育改革的理念，更重要的是其系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實(shí)施以及檢驗(yàn)測(cè)評(píng)的標(biāo)準(zhǔn)。瑞典國(guó)家高教署2005年采用該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本國(guó)100個(gè)學(xué)位計(jì)劃進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明，新標(biāo)準(zhǔn)比原標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)面更寬，更利于提高質(zhì)量。迄今為止，已有幾十所世界著名大學(xué)加入了CDIO組織，且取得了良好效果。在中國(guó)，2008年，教育部確定了第一批18所CDIO試點(diǎn)高校名單，同年出現(xiàn)探討CDIO的碩博論文，截止2014年已有3700多篇文獻(xiàn)探討CDIO在中國(guó)相應(yīng)學(xué)科教學(xué)培養(yǎng)的實(shí)踐應(yīng)用（見(jiàn)圖1）。
幾乎與此同時(shí)，2008年，由加拿大的戴夫?科米爾和布賴(lài)恩?亞歷山大根據(jù)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)實(shí)踐提出MOOC這一術(shù)語(yǔ)。2011年，斯坦福大學(xué)將三門(mén)課程的教學(xué)視頻免費(fèi)到網(wǎng)絡(luò)上。同年底，斯坦福大學(xué)創(chuàng)辦的MOOC平臺(tái)――Udacity，至今已超過(guò)80萬(wàn)人注冊(cè)，覆蓋190多個(gè)國(guó)家[3]。自此，在世界范圍內(nèi)掀起了一場(chǎng)MOOC學(xué)習(xí)熱潮，2012年也被稱(chēng)為“慕課之年（Year of MOOC）”。國(guó)內(nèi)的嘗試也于2012年逐步興盛，根據(jù)在中國(guó)知網(wǎng)以“MOOC”為關(guān)鍵詞的查詢(xún)結(jié)果，2012年之前沒(méi)有相關(guān)報(bào)道，2012年當(dāng)年有9篇；2013年，期刊論文、學(xué)位論文、報(bào)刊等涉及MOOC的超過(guò)200篇；2014年，已有超過(guò)1200篇的文章被檢索出來(lái)（圖1）。
這些研究從MOOC教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)、其發(fā)展特征、教學(xué)體系構(gòu)建，到云共享平臺(tái)、開(kāi)放學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂等，涉及到MOOC的方方面面。同時(shí)，北京大學(xué)、清華大學(xué)為代表的國(guó)內(nèi)一流大學(xué)，也開(kāi)始了MOOC教學(xué)模式的探討和構(gòu)建。由此可見(jiàn)，MOOC帶著強(qiáng)大的顛覆力和沖擊性走進(jìn)了教學(xué)。
2 環(huán)境信息系統(tǒng)新教學(xué)模式的構(gòu)建
2.1 環(huán)境信息系統(tǒng)與CDIO和MOOC的關(guān)聯(lián)
環(huán)境信息系統(tǒng)重點(diǎn)介紹環(huán)境信息系統(tǒng)相關(guān)的基本概念、基本原理、技術(shù)手段，以及方法、途徑和應(yīng)用。具體內(nèi)容包括：基本概念、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)、環(huán)境信息的獲取與組織管理、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、環(huán)境信息的標(biāo)準(zhǔn)化等。環(huán)境信息系統(tǒng)的教學(xué)安排如表1所示。
環(huán)境信息系統(tǒng)教學(xué)安排比較系統(tǒng)，而對(duì)應(yīng)CDIO教學(xué)理念可以得到充分的運(yùn)用，CDIO所提倡的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、操作等工程式的教學(xué)管理模式不僅可以充分保證學(xué)生的理論和實(shí)踐知識(shí)得到掌握，還可以幫助其提升整體素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)應(yīng)用水平。同時(shí)，MOOC提供了創(chuàng)新的教學(xué)方式和相關(guān)學(xué)科的龐大教學(xué)資源，現(xiàn)有的開(kāi)放資源包括：數(shù)據(jù)、課件、微課、文庫(kù)、課件庫(kù)、公開(kāi)課等，全球和中國(guó)當(dāng)前巨大的資源量和知識(shí)庫(kù)為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了有效保障。因此，我們?cè)趯?duì)CDIO這個(gè)理念和MOOC教學(xué)精髓進(jìn)行全面理解和應(yīng)用的基礎(chǔ)上，完全可以嵌入CDIO和MOOC來(lái)開(kāi)展環(huán)境信息系統(tǒng)的教學(xué)工作，走出一條屬于適合該學(xué)科的人才培養(yǎng)模式，具體對(duì)應(yīng)的教學(xué)方式參見(jiàn)表2。
正如表2所展示出的CDIO和MOOC與環(huán)境信息系統(tǒng)課程的關(guān)聯(lián)那樣，CDIO框架下，在MOOC式自助學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)資源的整合學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，該培育模式不僅包括了基礎(chǔ)知識(shí)的培養(yǎng)，還直接對(duì)接了社會(huì)和企業(yè)對(duì)大學(xué)生的畢業(yè)素養(yǎng)需求的培育，使之通過(guò)課題和項(xiàng)目的完整參與和最終完成，能初步實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)需求的環(huán)境事件做出系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)分析和有效的知識(shí)應(yīng)用。
2.2 環(huán)境信息系統(tǒng)的教學(xué)新模式
環(huán)境信息系統(tǒng)是一門(mén)理論與實(shí)踐相結(jié)合的跨學(xué)科高校課程[4]。該課程的總體教育目標(biāo)是使學(xué)生能夠：掌握深度的基礎(chǔ)知識(shí)和技能；系統(tǒng)考慮、進(jìn)行研究、解決問(wèn)題的專(zhuān)業(yè)能力；在團(tuán)隊(duì)里的有效交流；實(shí)時(shí)環(huán)境事件下的系統(tǒng)構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和管理。
這里我們借鑒麻省理工學(xué)院的學(xué)科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)模式[5]，提出如下新模式，以供在日后教學(xué)和培養(yǎng)環(huán)境信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)人才中提供理論基礎(chǔ)。根據(jù)對(duì)CDIO和MOOC與環(huán)境信息系統(tǒng)課程的關(guān)聯(lián)分析（表2），依照培養(yǎng)目標(biāo)把本課程的教學(xué)進(jìn)一步分解為4大類(lèi)16亞類(lèi)的具體目標(biāo)，以衡量學(xué)生在專(zhuān)業(yè)方面的所知和所能。如圖2所示，第1和2項(xiàng)為基礎(chǔ)支撐，第3項(xiàng)為綜合素養(yǎng)，第4項(xiàng)為最終的實(shí)踐應(yīng)用，綜合考核中合并了理論和實(shí)踐目標(biāo)。
這16項(xiàng)具體目標(biāo)分列如下。
⑴ 具備深厚的技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)。具體包括三個(gè)層次，依次為：展示運(yùn)用基本學(xué)科知識(shí)的能力，包括地理信息系統(tǒng)、遙感、環(huán)境科學(xué)等；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)、圖像處理、計(jì)算機(jī)等方面的核心基礎(chǔ)知識(shí)和原理；展示在數(shù)據(jù)融合、建模、空間分析、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等方面專(zhuān)業(yè)工程知識(shí)。
⑵ 研究問(wèn)題、解決問(wèn)題、系統(tǒng)思維及掌握的其他個(gè)人、專(zhuān)業(yè)能力。包括了5個(gè)亞類(lèi)：分析和解決課題或教學(xué)案例問(wèn)題；對(duì)問(wèn)題進(jìn)行探尋和實(shí)驗(yàn)；整體和系統(tǒng)地思考；掌握成功進(jìn)行實(shí)踐所需的個(gè)人能力；掌握成功進(jìn)行實(shí)踐所需的職業(yè)素養(yǎng)。
⑶ 在團(tuán)隊(duì)分組里的有效交流和工作。包括了：在團(tuán)隊(duì)中領(lǐng)導(dǎo)和工作，以及以書(shū)面形式、電子形式、圖表和口頭等方式進(jìn)行有效的交流。
⑷ 構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行。包括了6個(gè)亞類(lèi)：認(rèn)識(shí)到社會(huì)環(huán)境在實(shí)踐中的重要性；欣賞不同的文化背景且在不同的分組中順利工作；構(gòu)思系統(tǒng)包括制定要求、界定功能、建模和管理；設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)軟硬件過(guò)程和管理執(zhí)行程序；運(yùn)行復(fù)雜系統(tǒng)、過(guò)程和管理運(yùn)行。
3 結(jié)束語(yǔ)