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關鍵詞：遙感圖像處理 課程體系 模塊化 教學實踐

中圖分類號：G421 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0185-02

遙感作為一種高效的探測、獲取、分析和處理空間信息的先進技術手段，已廣泛應用于各個領域。高等院校是我國遙感專業人才培養的主戰場，它提供了一個綜合性高、專業性強的平臺[1]。在該平臺上，可以針對社會的應用需求，塑造學生不同的個體特征，培養出適于不同崗位的研究型、應用型人才。因而，構建旨在培養學生綜合素養，并突出其個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生的綜合素養的同時，也能夠突出學生個體，因而可以更好地滿足我國遙感專業人才培養的需求。

現階段我國為遙感專業人才培養設置的本科專業主要有攝影測量與遙感、遙感科學與技術、地理信息科學等，在這些專業的培養方案中，《遙感導論》和《遙感圖像處理》在多數高等院校中都有開設，并為專業核心課程之一，有的高等院校還開設了《數字圖像處理》?！哆b感導論》和《數字圖像處理》兩門課程可以視為《遙感圖像處理》的前期基礎課，因而在課程學期安排上應該提前。

《遙感圖像處理》以地理學、測繪學、數理統計、計算機技術等為背景，在學習了遙感技術、圖像處理技術的原理和理論基礎上，著重介紹遙感信息處理的原理、過程與方法，并掌握遙感圖像處理技術的發展動態與實際應用。由于《遙感圖像處理》是多學科的交叉，與很多專業都有很密切的聯系，而且發展速度較快，在遙感圖像處理的教學中，一方面要求不同對象的學生掌握、理解或了解圖像處理技術的基本原理；另一方面，還要求不同對象的學生理解或了解遙感圖像的成像機理、處理技術和流程等。同時，圖像處理技術和遙感技術具有技術更新快的特點，因而還需要學生掌握現階段的狀態以及最新發展情況。除了教學內容和教學方法外，實驗教學也是《遙感圖像處理》課程的重要的環節，傳統的課程教學大都偏重于理論，一些已有的實驗也主要是針對特定圖像處理的一些應用，缺乏圖像處理技術應用與遙感圖像特征無縫結合和系統組織。

總的來說，目前的《遙感圖像處理》課程體系主要存在以下幾個方面的問題[2]：（1）傳統的課程體系多注重經典理論，輕實驗和實踐[3]。除了應該重視理論教學外，有效地利用實踐教學環節，有利于學生理解和掌握該課程內容，取得事半功倍的教學效果；（2）傳統課程體系脫胎于數字圖像處理，和遙感處理關鍵技術之間存在斷裂面，遙感處理知識體系不夠完善。

本文以我國高等師范院校開設的遙感科學與技術、地理信息科學專業為例，針對《遙感圖像處理》課程的教學目標，提出了適合高等師范院校本專業領域學生的課程體系的構建方案，并就其實踐教學的效果和課程體系特色進行介紹。

1 課程體系的建立

內容的模塊化設計是目前課程體系建設的主要方案，在很多高等院校的專業教學中得到了較好地應用[4]。為適于高等師范院校開設的遙感科學與技術、地理信息科學專業教學需求，通過近10年左右的實踐教學，我們將《遙感圖像處理》的課程體系結構分為7個模塊，如圖1所示。

（1）圖像基礎模塊：這一部分主要介紹遙感數字圖像的基礎知識，主要包括遙感數字圖像、遙感數字圖像的計算機存儲、遙感數字圖像的計算機視圖與表達等內容，讓學生了解遙感數字圖像的基本概念和特點，并從計算機存儲和顯示的角度，定性了解數字遙感圖像，引導學生建立遙感圖像處理研究和實踐的興趣。

（2）定量遙感處理模塊：遙感定量化是當前技術發展的重要方向之一，其分析和處理過程涉及到物理、大氣等學科；本科生由于前期所開課程較少，感覺定量遙感處理的難度較大，因而我們主張在本科階段掌握定量遙感的基礎理論和圖像處理，深層次處理設置在后續的研究生課程開設。

該模塊的主要內容涵蓋輻射定標、大氣校正、熱紅外地面溫度反演等，以Landsat TM圖像為例，了解遙感圖像的輻射校正和定量反演的技術方法：輻射定標結合Landsat TM的0級、1級產品，介紹遙感圖像數字值（digital number，DN）轉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Landsat 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流程。

（3）幾何遙感處理模塊：該模塊針對遙感成像的純中心投影、多中心投影、側視雷達等不同構像方式，解釋它們的幾何糾正方法和技術流程；對于多項式糾正方法重點介紹，強度多項式的構建、地面控制點的選擇、最小二乘法擬合等相關內容。

（4）數字圖像增強模塊：數字圖像增強模塊按照彩色增強、輻射增強、空間域增強、頻率域增強、多光譜增強等順序進行講解。在這一部分，我們遵循系統深入的原則，基于遙感數字圖像處理的實例，幫助學生系統復結并領會各種理論方法之間的邏輯順序與本質。由于圖像處理具有理論性和可視化強的特點，在這個部分教學中，我們希望加強學生對前置基礎課程（如《遙感導論》和《數字圖像處理》）所學基本理論和方法的深入理解，使其充分認識遙感機理理論知識在遙感圖像增強應用中的指導意義，并體會理論本身的魅力。

（5）遙感圖像融合模塊：該模塊從遙感圖像融合的目的出發，介紹圖像融合的主要方法和技術流程、圖像融合結果的性能評估等；聯系數字圖像增強模塊的多光譜增強子模塊，以HIS變換、主成份分析、傅里葉變換和小波變換等為基礎，闡述遙感圖像融合的主要技術方法，并對其方法的缺點進行分析，提出改進的遙感圖像融合方案。

（6）遙感圖像分類模塊：該模塊主要包括計算機分類的基本原理、非監督分類、監督分類、計算機分類的新方法、分類結果后處理、精度評估等內容。在這一部分教學中，我們充分發揮圖像處理應用性強的特點，選擇最小距離法、ISODATA、最大似然分類法等，重點講述其基礎理論和技術方法，激發學生學習興趣。

（7）變化檢測模塊：該模塊是對前面所學模塊的綜合運用，向學生展示《遙感圖像處理》立體而豐富的專業內容。在介紹遙感圖像變化檢測意義和技術流程的基礎上，重點論述變化檢測的分類后比較法和直接比較法；將變化向量分析法（CVA）作為典型算法進行講述，通過土地覆被變化檢測的應用實例，綜合遙感圖像輻射校正、幾何糾正等知識，重點論述變化強度和變化方向的確定方法，并利用圖像處理實踐提升學生的研究性思維，初步培養學生的創新能力。

2 課程教學實踐及其特色

2.1 加強實踐教學環節，注重動手能力的培養

本課程主要教學目的是使學生了解和掌握遙感信息處理的基本知識、方法、基本技能和發展動態，初步掌握應用遙感信息處理技術分析和解決實際問題的能力。因而，實踐教學能力培養是我們課程建設的核心部分。我們在每個模塊中設置了多個實踐環節，多角度、多目標的提升學生動手操作能力。

通過理論學習、實踐處理等環節，增強學生對本課程的理解，并在此基礎上使學生進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用。近10年的教學實踐證明，該課程的實踐教學環節較好地調動了學生專業學習的積極性，取得了較好的學習效果。

2.2 內容延伸模塊化，形成分層次課程體系

我們依據課程教學內容，構建了授課內容的基本框架，按照教學內容分塊設置，根據學生學習階段、課時安排、專業特色延伸等可以靈活變化，因而給授課內容帶來了較大的機動性。

在每個教學模塊中首先確定知識體系和拓展專題內容，將這些拓展專題分為偏應用型和偏理論型。每個專題中設置基本內容和擴展內容，形成模塊化分層次的課程體系。

例如：在數字圖像增強模塊中，目前的大多數教材中存在直方圖均衡化的內容，然而隨著圖像處理技術的發展和應用的拓展，人們發現在絕大多數遙感圖像增強處理中不適合直方圖均衡化處理，因此這部分內容可以不講或讓學生自學。圖像增強部分的內容非常多，使學生清楚掌握第一節內容介紹的關鍵詞，課程的延伸內容就會更易理解。根據學科特色和學習層次，可以有意識地引入偏應用專題或偏理論專題，更好地滿足不同目標、不同層次的學生的需求。

通過遙感圖像處理課程教學內容的分塊劃分，形成了層次化、模塊化課程體系，在確保授課內容體系完整情況下，使內容選擇更具條理和可操作性，便于培養不同目標導向的學生，更適于我國高等師范院校相關專業的教學設計。

2.3 多目標人才及其創新能力培養

社會對人才可以從不同的角度加以分類，從生產或工作活動的目的來分析，現代社會的人才可分為學術型（理論型）、技術型、工程型和技能型等。多目標人才就是多功能人才，其特點是多才多藝，能夠在很多領域大顯身手。當今社會的重大特征是學科交叉，知識融合，技術集成。因而，《遙感圖像處理》多目標人才培養是培養學生在各個方面都有一定能力，同時在某一個具體的方面要能出類拔萃。

在高等師范院校地理學背景創辦遙感科學與技術、地理信息科學等本科專業的情況下，不同層次、不同培養目標導向，可以讓學生針對自己的發展方向選擇應用型還是研究型，因而該課程體系更加具有靈活度。我們課程體系中設置的定量遙感模塊，可以滿足學生在應用型《遙感圖像處理》課程中學習到研究型知識，豐富和完善學生的有關遙感處理的知識結構，提升學生的創新能力。實踐教學證明，我們的本科生經過該模塊的學習，也能夠獨立完成研究方案構思和具體研究路線設計，并在老師的指導下撰寫科學論文。

3 結語

衛星遙感、圖像處理技術的迅猛發展，其應用領域愈來愈廣泛，該領域受到很多學生的垂青，激發了他們的學習熱情。目前很多高等院校都開設了《遙感圖像處理》這門課程。如何根據各個高等院校的學科特色、學生特點構建適合自己的課程教學體系、安排好授課內容、提高教學方法和教學手段的有效性是很多高等院校主講教師最關注的，同時對于提高學生學習興趣、加強實踐應用能力以及培養信息技術時代的創新型人才具有重要意義。

筆者結合多年《遙感圖像處理》課程的教學經驗，設計了一個課程內容模塊化、專題內容可延伸、分層次的課程體系，它采用專題框架，在保證授課體系完整性的前提下，授課教師可以依據人才培養目標、專業特色、學時要求引入模塊化延伸內容，有機地將課程教學內容聯合在一起，形成多層次、多目標的授課內容。實踐證明，該課程體系設置達到了我們高等師范院校相關專業的課程教學預期效果，可以為我國其他高等師范院校的相關專業的《遙感圖像處理》課程教學提供參考。

參考文獻

[1] 鄧磊，趙文吉，胡德勇.遙感課程實踐教學模式探索與教改實踐[J].科技創新導報，2012（7）：136-137.

[2] 趙珊，劉靜.數字圖像處理課程實踐教學的改革與設計[J].中國科技信息，2009（23）：226-227.

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關鍵詞： 高等師范院校 遙感概論 實踐教學 教學改革

1.引言

遙感是現代空間信息學的核心技術之一，其作為一種高效能的探測、獲取、分析和處理空間信息的先進手段，廣泛應用于土地管理、城市建設、林業、環境、農業等各個部門［1］。自20世紀80年代以來，隨著遙感技術的發展，我國各高等院校都相繼開設了遙感課程［2］?！哆b感概論》課程主要介紹了遙感基本理論、方法和應用技術，是我國高等院校地學類本科生的一門專業基礎課程。高等學校地理學類教學分委員會2004年工作會議把《遙感概論》和其他六門地理學基礎課定為地理學類有關專業必修的核心課程［3］。遙感技術快速發展對遙感概論課程教學提出了更高要求，本文在分析信陽師范學院遙感概論課程教學情況的基礎上，結合實際條件及教學目標，對遙感概論實踐教學進行了一系列改革探索。

2.高師遙感課程教學現狀分析

信陽師范學院城市與環境科學院于2001年開設遙感類課程，并將其列為地理信息系統專業、地理科學專業、資源環境與城鄉規劃管理專業的一門重要專業基礎課程。我結合多年來遙感概論課程教學，發現課程的教學與用人單位對遙感技術工作的需求不能很好地銜接，主要存在以下問題。

2.1教材相對快速發展的遙感技術滯后。

我校各專業采用的《遙感導論》是教育部面向21世紀課程教材，2001年出版后至今未修訂再版，除部分印刷錯誤影響學生學習外，對近年蓬勃發展并廣泛應用的QuickBird衛星影像、高光譜遙感技術等遙感探測技術和方法涉及較少，不能滿足教學需求。另外，實驗教學中我們采用國際先進的ERDAS IMAGING軟件，但與遙感圖像處理配套的上機實驗教材缺乏，需根據本校實際進行編寫，同時目前實驗教學中所用數據主要為Landsat和Spot影像，而缺乏社會應用較廣的雷達影像、QuickBird等衛星影像。

2.2各專業教學內容不同往往顧此失彼。

我院三個專業文理兼收，學生基礎不同，預備知識普遍欠缺，教師在54個學時內既要講明理論、補充遙感技術前沿發展又要開展實驗課程教學，實屬不易。且遙感技術已列入高中開設的地理選修課，自然災害與防治和城市規劃與生活等課程也用到遙感技術，這對高師地理教育提出了更高的要求。目前，僅地理信息系統專業開設了為期一周的遙感綜合實習，實踐課程偏少，難以提高各專業學生的動手能力。

2.3教學手段相對單一。

在多媒體教學過程中，教師準備全部實踐材料，詳細講解，全程示范，學生按照指導書和教師要求按部就班模仿操作，實驗過程中師生互動少。以教師講授為主的學習方式，抑制了學生主觀能動性的發揮，導致學生對實驗指導書過度依賴，提高實踐能力無從談起。另外，目前考核仍以筆試成績主，教學制度不夠靈活，特別是培養目標、課程結構和內容、教學模式、教學制度和評價相互脫節。

3.遙感概論實踐教學內容設計

3.1研究教材，構建科學的遙感課程實踐教學體系。

遙感技術是一門新的學科，新理論、新方法、新的研究領域不斷出現，要求教材建設必須與時俱進，及時補充新知識，以適應學科及社會對遙感人才的需求。遙感實踐教材的建設一方面教材必須針對各專業的培養目標和教學大綱的基本要求，具有較高的專業針對性。同時，要有別于其他理論教材，重點突出應用技術的特點。另一方面教材要圍繞技術應用能力訓練主線，注重學生的認識和學習規律，以培養學生實踐能力。在《遙感概論》教學中，教師要綜合國內外已有的遙感實踐教材，分析比較各種教材的特色及其不足，根據專業培養目標、學生未來就業，以及遙感人才的基本要求，以新的理念構建一套內容體系和結構相對合理、能反映出學科水平和發展趨勢的、適應高師院校自身特點、開放的、科學的遙感實踐教學內容教學體系。

3.2適當增加課時，完善和更新教學內容。

遙感是一門理論與實踐并重的課程。在遙感課時總量有限的條件下，如何協調好高師地理課堂培養學生創新精神和地理信息系統專業、資源環境與城鄉規劃管理專業培養動手能力和創造能力是高師院校面臨的挑戰。由于我院各專業文、理兼收，學生基礎不同，理解遙感基本理論存在困難，在課堂上授課教師可結合Q ickbird衛星數據在第二次國土資源調查中的應用等科研案例進行教學，讓學生在實踐中理解遙感理論。另外，我們要充分利用現代網絡技術建立課程網站，提供新型的學習環境和學習平臺，挖掘教學科研資源，開展教學互動，擴展學生學習的空間。我在教學過程中發現，有很多學生反映要求增加遙感實踐課時，這說明學生對新技術學習的積極性很高，若適當增加實踐課時，有助于開展綜合型和研究型實驗的多層次綜合性的實踐教學，提高學生的創新精神和動手能力，以適應我國遙感科學技術的發展和高素質人才培養的需要。

3.3教學方法、教學形式多樣化，實現實習單位專業化。

在教學過程中為克服遙感實踐課程教學課時不足，增加學生對遙感學習的興趣和主動性，可開展讀書報告、學年論文、野外調查等課外研究性學習，讓學生通過查閱文獻進行簡單的研究，與課堂教學形成互補，拓展更加廣闊的空間。另外通過學校、院系和個人廣泛聯系遙感專業高等院校和應用型實習單位，如武漢大學、南京大學、北京超圖軟件股份有限公司、武漢中地數碼科技有限公司，等等。建立雙導師管理機制，讓學生直接參與到實習單位的科研、開發和生產工作中，讓學生主動學習知識，鍛煉學生獲取知識、發現問題、解決問題的能力，從而提高教學效率。

4.結語

遙感是一門技術性和實踐性很強的課程，我結合多年來高師院校遙感概論課程教學，針對目前存在的主要問題進行探索，提出了適合本校實際的遙感課程教學方法和教學體系。遙感技術的快速發展對遙感概論課程教學提出了更高要求，在教學中需要結合實際不斷探索與實踐，進一步提高學生的獨立思考能力、創新能力和實踐動手能力以滿足社會發展需求。

參考文獻：

［1］白淑英，沈潤平，王莉等.遙感科學與技術專業綜合實習教學環節改革［J］.中國奧創新導刊，2009，（26）:174.

［2］梅安新，彭望祿，秦其明等.遙感導論［M］.北京：高等教育出版社，2001:

［3］張飛，丁建麗.《遙感概論》精品課程教學探索與實踐［J］.理工高教研究，2009，28，（5）:116-118.

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工作過程導向的目的在于：克服學科體系下結構化內容的學習，而有利于工作過程相關內容的學習。進行新的課程體系開發，要對原有的學科體系進行重新思考，是對原有學科體系的解構與新的行動體系重構的過程121。課程開發思路：①根據GIS職業崗位群中歸納整合出的典型職業工作過程，分析構成職業能力的工作任務的總和，確定“行動領域”。②按照教學論要求，對職業行動領域進行歸納，構建學習領域。即：將前面整合的工作任務轉換成綜合化的學習性工作任務，并以此設計工作過程系統化的課程，組織建設工作過程系統化的課程資源。⑧對學習領域中的學習情境進行設計，可采取項目導向或任務驅動來組織教學，設計教學方法。

2工作過程系統化的GlS專業課程體系開發

2．1工作任務分析只有進行系統的、有效的工作分析，才能準確地確定工作知識，把握工作結構。目前云南省的大部分GIS企業均是立足于測繪行業而發展起來的，尤其是中小型GIS企業，它們對GIS高技能人才的要求是具備地理信息數據生產、地理信息技術服務、大比例尺地形測圖和中小比例尺地圖編制能力。其主要工作集中在大比例尺數字地形圖測繪、4D產品生產、土地利用更新調查與建庫、地圖編制等幾個方面。通過對云南省GIS行業發展及現狀進行調查，以及對近幾年學生的就業情況分析，確定我校GIS專業的就業崗位群是：數字測圖、地理信息數據生產、地圖制圖、攝影測量與遙感、地籍測繪、工程測量[31。據此，我校聘請了與畢業生就業崗位相對應的不同性質、類型、規模、層次的企業專家，進行GIS工作任務分析。由于企業專家來自不同的企業，其工作性質和內容都不盡相同，可采用頭腦風暴法，盡可能地把不同意見展現出來，然后整合不同專家的意見，形成工作任務分析表[41。如表1。按各崗位群的工作任務劃分，以工作過程為導向，形成以下行動領域和學習領域。

2．2學習領域課程方案設計學習領域在形式上相當于學科體系的課程，又與之有所區別。學科體系中各門課程的知識相對來說是孤立的，自成體系，缺乏溝通綜合。有些課程理論性強，與企業實際運用的知識、技術、工藝、方法等相距甚遠，理論教學與技能訓練相互脫離，學生畢業后不能適應企業的實際需要。而學習領域包括了學科體系中相關的課程知識，將相關課程知識融合在一個學習領域，可在一個學習領域的學習中按照工作過程組織教學，學生的學習貼近于實際15]。通過對數字測圖、地理信息數據生產、地圖制圖、地籍測繪、攝影測量與遙感、工程測量崗位的工作任務和職業能力分析，按照從簡單到復雜的工作任務，根據教學論，分析應構建的課程門類、課程結構，確定哪些課程應該整合、如何整合，哪些課程的邊界應該重新劃分，哪些工作內容在教學過程中沒有涉及到，以及得出各項工作的重要程度、難易程度等舊，從而導出工作過程系統化的課程體系，即地理信息系統與地圖制圖技術專業“學習領域”課程方案。見表2。在本方案中，“地形測量”學習領域僅學習測繪基本知識和傳統地形測圖方法，重點培養學生常規測繪儀器的操作技能和測圖能力。

將“測繪工程CAD”作為數字測圖的制圖基礎在第二學期的前段開設，后段再開設“數字測圖”。基于地理信息數據生產過程，將“地理信息系統技術應用、空間數據庫技術應用、地圖制圖”三個學習領域安排在第三學期同步開設，將學科體系下“地理信息系統技術應用”課程中原空間數據組織與管理部分的內容并入“空間數據庫技術應用”課程，原地理信息與地圖制圖部分的內容分解到“地圖制圖”學習領域中，”地理信息系統技術應用”學習領域重點培養學生GIS軟件操作技能、GIS數據采集與處理錢力、綜合運用空間分析方法解決實際問題的能力?！翱臻g數據庫技術應用”學習領域課程主要培養學生SQLServer數據庫管理軟件的操作技能、運用ArcSDE組織和管理空間數據的能力。將“遙感技術應用、數字攝影測量、控制測量和GNSS定位測量”四個學習領域課程安排在第四學期同步開設，重點培養學生利用航空攝影影像和各種遙感影像資料、測繪儀器和計算機系統，測繪地形圖，制作4D產品的能力。各門課程以工作過程為導向，進行了重新整合和序化，而知識的總量不變。

2．3學習情境設計學習情境是一個項目化、案例化的學習單元，它把理論知識、實踐技能與實際應用環境結合在一起。學習情境在形式上相當于學科體系中課程的章節，又與之有所區別。學科體系下課程的章節是按知識的結構由簡單到復雜進行排列，而學習情境在選擇合適的載體基礎上，由項目或任務引出，是按照任務的難易程度進行排列。可在一個學習情境的學習中按照工作步驟組織教學，學生在完成一個個項目或任務的過程中增長知識，積累經驗，熟悉工作過程目。以“地理信息系統技術應用”學習領域為例，設計了5個學習情境：認識Gls、空間數據采集與質量控制、空間數據處理、空間查詢與分析、地理信息系統技術綜合應用。每個學習情境都是以任務驅動，圍繞任務的實施和完成來組織教學內容，設計教學方法和教學手段?，F以學習情境2——對空間數據的采集與質量控制的設計加以說明，如表3所示。最后，在完成了學習情境的設計之后，要進行具體學習單元的設計，即對各學習情境進行細化，如表4所示。

3課程方案特點

與學科體系下的課程方案相比，本課程方案具有如下特點：①本課程方案是在分析、整理典型職業活動的工作過程的前提下。按照由簡單到復雜的工作任務進行重構，形成工作過程系統化的課程方案，適合于具有形象思維特點的高職學生的學習；②工作中的場景通過學習領域來體現，教師在學習情境中以項目導向來組織教學，采取任務驅動法、案例教學法等進行教學，學生實踐以完成工作任務為目標，實現了教學做合一，理論與實踐合一，突出了工學結合；③學生通過完成多個項目或任務，不僅積累了經驗，而且掌握了工作的技能和完整：作過程的思維能力。本方案在昆明冶金高等?？茖W校2008、2009、2010級地理信息與地圖制圖技術專業的教學中開始實施，已取得顯著成效。學生在學習過程中能整體把握今后的職業工作過程及工作任務，學習目的性強，學習效率高、效果好，學生的職業能力和素質得到較大提升。

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關鍵詞 防震減災 遙感地質學 教學改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2016.12.045

Abstract The article elaborate the of teaching content reform through updating instruction content， establishing scientific content system of earthquake prevention and disaster reduction， reforming the experimental teaching system and experimental teaching content. This paper also propose to improve teaching methods by the implementation of heuristic teaching， using computer network technology platform， diversified evaluation methods.

Keywords earthquake prevention and disaster reduction； remote sensing geology； teaching reform

0 引言

防目萍佳г菏侵泄僅有的以防災減災高等教育為主的新升本科院校，學院2008年開設地質學專業，該專業于2012通過教育部本科專業合格評估。地質學專業是我院培養防御地震與地質災害專門技術人才，以防震減災為特色的專業?！斑b感地質學”是一門將遙感技術與地球科學結合在一起的應用性很強的課程。①目前國內各地質類院校紛紛開設了此課程，教學內容由遙感原理理解、遙感圖像分析和遙感應用三部分組成，學院自2010年開設“遙感地質學”課程以來，教學內容設置和其它地學院校毫無差異，沒有突出防震減災專業特色。為防震減災類專業設置的遙感地質學課程，它的教學內容和重點都應該和其它院校的該課程有所區別，要求學生不僅要掌握遙感技術的基本知識以及遙感技術在基礎地質中應用，還要求學生深入地了解遙感技術在防震減災方面的應用，包括利用衛星遙感影像對活動構造與地震構造的解譯識別，利用紅外遙感、InSAR在地震監測的應用以及高分辨率遙感數據的地震災害應急和快速評估。遙感地質學作為防震減災類專業的一門專業必修課，在對學生的培養中起著至關重要的作用，其教學內容和教學方法也需要在傳統遙感地質學教學上有所改進，才能適應防震減災類專業人才培養的需要。

本文將從教學內容、教學方法和手段等幾個方面入手，并結合我院實際情況來闡述防震減災類專業遙感地質學教學改革的總體思路。

1 教學內容改革

1.1 與時俱進更新教學內容

教材是知識系統性的總結，也是教師進行教學的基本材料。表1統計了我國20世紀80年代該門課的教材出版情況，從表1可看出專業教材的出版周期較長，而遙感技術發展速度非常快，在地質學中的應用也向立體化、多層次、多角度、全方位和全天候方向發展，從而使教材中的內容具有明顯的滯后性，很多最前沿的新技術方法和新知識應用案例沒有實時寫入教材。學院2010年開設遙感地質學課程以來，根據當時教材出版情況，選用1994年朱亮璞編寫的遙感地質學。隨著20多年遙感的快速發展，特別是進入21世紀后，高分辨率衛星的頻繁發射，出現了多種類型的高精度遙感數據以及相應配套的數據處理軟件和方法，致使教材中的第三章遙感圖像類型和特性和第四章遙感圖像處理都明顯不適用于直接教學，需要教師查閱資料補充教學。2015年底遙感地質學作為校級重點課程來建設，通過課題組老師的商議決定從2016學年開始更換為最新出版的2013年田淑芳主編的遙感地質學。即使是更換了新教材，隨著航空業的發展，每年都新增不少類型的遙感數據、處理方法及新的應用，需要授課老師與時俱進地更新教學內容才能取得更好的教學效果。

1.2 科學構架以防震減災為特色的教學內容

由于防災科技學院地質學發展的歷史較短，沒有專供防震減災專業使用的《遙感地質學》教材，前幾年的課堂教學也基本按照教材的前八章來講授，沒有突出防震減災的特色教學內容。因此今后的教學應從國內外遙感技術在防震減災應用相關的重要的學術期刊、研究項目等參考資料中精選出遙感圖像分析和遙感應用兩部分教學內容，從而構建出服務于防震減災專業的科學合理的遙感地質學課程體系和教學內容。引導學生課下時間主動查閱在防震減災研究領域中遙感技術應用的相關資料和文獻實例，開闊學生的視野，培養學生自我查閱資料的能力和學習的主動性，從而提高學生的綜合素質。并以“寬口徑、厚基礎、重素質”為原則，選取能夠激發學生獨立思考能力、解決實際問題和創新能力的地震遙感發展前沿動態的教學素材，倡導學生以多種形式參與討論與防震減災相關遙感地質學問題。

1.3 改革實驗教學體系和實驗教學內容

實驗教學是遙感地質課程教學的重要組成部分，也是學生實踐技能培養的關鍵環節，②通過實驗教學環節，使學生們真正掌握應用遙感技術解決地學問題的工作原理、方式和流程等。我院地質學專業從2010年開設“遙感地質學”課程，2013年建成地貌第四紀與遙感實驗室，同年秋季學期開設遙感地質學實驗教學內容，實驗項目是參照其他院校同類課程所開設的，現階段教學體系只包括10學時的實踐課，內容包括立體鏡的使用（1學時）、典型航片的地貌解譯（1學時）、ENVI軟件的使用（4學時）、巖性和斷裂的解譯（4學時）。由于沒有結合本校的地質學專業服務于地震行業的特色與學生的實際和社會需求來進行，因此實驗教學的效果不佳。2016學年課題組重新修訂教學大綱，實驗學時由現階段的10學時增加到16學時，在原有的實驗內容上了增加利用衛星遙感影像對活動構造與地震構造的解譯識別（2學時），利用紅外遙感、InSAR在地震監測的應用（2學時），高分辨率遙感數據的震害調查、應急和快速評估（2學時）。

2 教學方法和手段改革

教學內容是選擇教學方法和手段的依據，遙感地質學課程教學內容集傳統理論文字知識和大量現代遙感圖像為一體，針對理論文字進行闡述應選用傳統教學方法，而針對現代遙感數據應用于防震減災專業則需要采用現代教育技術。因此該課程教學過程中需傳統教學方法和現代教育技術兩者互相結合，互相補充。

2.1 創設問題情境，實施啟發式教學

教師應在課堂中采用講授法和師生專題研討法來改變傳統的填鴨式教學，為了實施啟發性教學，教師在課程的不同階段創造性地設計一些學生力所能及的問題，激發學生的學習積極性。例如在講第二章遙感物理基礎時可以提出“遙感圖像上的顏色和地物是一一對應關系嗎？”“為什么？”這種開放性的問題，可以激發學生的想象，讓學生從遙感的基本原理去思考問題。實踐證明學生都能基本抓到問題的要點，最后將不同章節的內容聯系起來，回答了這個問題學生就能把第四節地物波譜特征、第三節遙感常用波段設置和第五節遙感圖像色彩三節內容有機的聯系在一起。理解這三者的關系也就為后面遙感目視解譯打下基礎，在后續的遙感解譯中學生就能輕松掌握遙感影像上地物的顏色不僅和地物自身的性質有關也和所選數據的波段有關，通過這種創造性的設置問題，大大提高了教學效率。

2.2 利用計算機網絡技術平臺，豐富教學手段

隨著現代網絡科技的快速發展，應利用多媒體與現代動畫技術相結合來進行遙感地質學課程教學。針對遙感地質學中的遙感理論部分的重點和難點在教學方案設計時除了利用多媒體技術圖文并茂地進行講解外還可采用現代動畫技術進行展現；針對遙感在地質上應用部分，應設計與理論教學內容相匹配的計算機解譯分析專題，取代當前簡易的紙質衛星影像的手工解譯。應利用一些免費的高分辨率衛星圖片例如Google Earth來獲取教學數據，同時收集與活動斷層研究、地震震害評估、區域調查及地震預報中發揮重要作用相關的遙感地質學教W信息。計算機網絡技術是豐富教學內容的主要手段，也是提高學生對具有防震減災特色遙感地質學的興趣和加深學生對地質現象理解的重要途徑。

2.3 實施多元化考核方式，合理分配考核權重

以轉變觀念為先導，樹立以就業為導向、以能力和素質考核為中心的課程考核觀念，全面考核學生的能力和素質，突出能力本位，真實反映學生應用能力的培養水平。③遙感地質學是一門理論與實驗相并重的課程，理論是基礎，實驗是重點，傳統的卷面考試對理論內容部分考核效果較好，而實驗部分筆試卻很難考核出學生對知識的掌握能力，需要加強學生的動手能力的考核。因此，在課程考核方面，考慮從原來的單一的理論考核轉變到采取“平時成績30%+實驗技能30%+期末考試40%”相結合，在考試內容上注重基礎理論和能力的結合。通過實施多元化考核方式，以考核促教學，形成“教、學、考”的有機互動，從而達到更好的教學效果。

3 結束語

遙感地質學作為防震減災專業的專業必修課程，需要全面深入地進行教學體系改革，其內容應實時更新并突出防震減災特色，同時應加強實驗教學和建立完善的實驗教學體系。此外通過教學方法與手段改革，高清晰度的航片衛片資料的使用，激發學生對遙感技術理論學習的興趣，自主地參與各個教學環節，改變考核方式使學生更加重視培養空間思考能力和實際操作能力，為今后從事地震監測預測和應急救援工作打下堅實的基礎。

防災科技學院2016年度院級教研項目：地質學專業活動構造遙感信息分析實踐模塊建設研究（JY2016B01）和防災科技學院第九批重點建設課程項目共同資助

注釋

① 張雷，張學娟，柳波.石油特色專業《遙感地質學》課程的教學改革思路淺析[J].赤峰學院學報：自然科學版，2012（22）：232-233.

篇5

關鍵詞：遙感專業；研究型教學；課堂教學；畢業設計

作者簡介：唐濤（1980-），男，陜西西安人，國防科學技術大學電子科學與工程學院，講師；陸珉（1976-），男，江西南昌人，國防科學技術大學電子科學與工程學院，副教授。（湖南 長沙 410073）

中圖分類號：G642.477 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）02-0203-02

所謂研究型教學，就是將課內講授與課外實踐、教師引導與學生自學、教材與閱讀有機結合并達到完整、和諧、統一的教學。[1]研究型教學既能發揮教師的主導作用，又能發揮學生的主體作用；既能培養學生的學習興趣，激發學生思維，又能培養學生分析解決問題的能力；既能使學生掌握系統扎實的基礎知識，又能培養學生的實際操作能力，克服了接受性教學的缺陷。

本科生在校學習的過程包括課堂學習、實踐學習、本科畢業設計等環節。作為國防科學技術大學（以下簡稱“我?！保┬畔⒐こ虒I本科生培養方案中重要的組成部分，遙感系列課程教學和專題畢業設計在信息工程專業本科學習過程中占據了重要的角色和相當的課時。遙感系列課程包括本科生公共選修課“軍事遙感技術”、專業選修課“地理信息系統與遙感技術”、專業必修課“遙感原理”等。面向我校信息專業本科生，筆者所在的遙感信息處理教學科研團隊每年設計遙感信息處理專題，包含若干具有科研任務性質的子課題。指導教師既是遙感系列課程教學主體，也是本科畢業設計指導主體，有充足的時間和經驗在課堂教學和畢業設計指導中開展研究型教學探索。

課堂教學和本科畢業設計作為大學生本科學習生涯中重要的兩個環節，開展研究型教學不僅是有益的探索，也是不斷將遙感領域最新技術成果傳授給學生，擴大學生知識層面和應用能力的重要途徑。課堂教學可以將遙感領域研究趨勢、研究成果、理論基礎和處理方法傳授給學生，奠定理論知識基礎和初步的研究思維培養。畢業設計中，每一個課題作為科研任務布置給學生，使學生得到實踐鍛煉，將學習的知識轉化為解決現實問題的工具，同時能夠參與科研團隊科研攻關的過程，互動探討，體會研究過程的樂趣，最終培養科研興趣，提高科研能力，推動學生素質全面發展。

一、課堂研究型教學探索

課堂教學在本科四年教育中承擔著傳授知識的重要作用，作為信息工程專業課程的重要組成部分，遙感系列課程需要在有限的課時內給學生傳授足夠的遙感學科的基礎理論知識和初步應用技能。為了改變以往講述式、填鴨式的課堂灌輸教學，筆者所在教學科研團隊一直在不懈努力地探索改革教育教學方法。研究型教學作為近年來比較成功的新型教學模式，成為教學研究的熱點之一。[2-4]我們在如下方面開展了研究型教學的有益實踐：首先，將最新的科研成果帶入課堂教學，[5]拓展學生的視野和知識面，啟發學生獨立思考和實踐；其次，在課堂教學中專門設計課時，由教師提出適合學生知識層次的研究型討論課題，再將學生按照興趣自愿組合成若干小組，在小組內開展資料查閱，課題探討和交流；最后，經過一段時間的學習探討，教師組織各小組分別就研究型課題的研究心得進行課堂交流或者書面交流，由教師對各小組的研究心得進行講評和給分。

在上述實踐中，有若干原則需要教師把握好：

1.題目難易適度

考慮到本科生學習專業知識的時間不多，專門知識和理論基礎有待加強，過于“精”和“深”的題目會使學生覺得難度大和無從著手，從而產生畏難情緒，不利于研究型教學的開展。選擇研究型教學內容時，我們考慮密切結合教材知識點，特別是需要學生掌握的重點內容，結合遙感領域最新成果，選擇適當難度的題目引導學生開展。另一方面，學生尚不具備從事科研工作的經驗，解決研究型題目的手段主要依托大學公共資源和互聯網資源，查閱資料，分析現狀，提出想法，有條件的可以進行簡單的計算機仿真。例如介紹雷達圖像軍事目標判讀解譯時，我們引入美國的長曲棍球衛星及其拍攝的坦克目標的雷達影像，結合教材介紹的三種強散射結構，引導學生思考從雷達目標散射特性出發，探討分析如何提高判讀效率和準確性。

2.興趣吸引

在授課過程中將科研成果引入課堂，將教員從事科研活動中獲得的新方法、新技術、新成果、新靈感及時引入到教學中。例如，將SAR圖像車輛目標自動識別、小型化復眼成像裝備等科研成果結合教材內容，進行實例講解，拉近學生與最新成果的距離，開拓學生思維，吸引學生注意力，提高從事科研工作的興趣。

3.激勵措施得當

研究型教學的開展，不僅要求教師開動思維，靈活牽引，也需要學生熱情參與，適當發揮分數（學分）的指揮棒效應是有益的嘗試。在學生本門課程最終成績中，目前是研究型學習成績占30%，考試成績占70%，以后根據研究型教學探索的階段性成果，考慮適當提高前者的比重。

二、本科畢業設計環節的研究型教學探索

隨著高等教育改革的深入，畢業設計過程中的研究型教學探索也有不少創新，[6-8]主要是轉換本科生的主體角色，由學生轉化為科研人員，畢業設計課題轉換為科研小任務，使本科畢業生能夠主動參與團隊科研活動，互動探討，提高科研能力?！皩?研究生+本科生”的研究型本科畢業設計模式，已經成為共識。

1.課題設計與知識儲備

信息工程專業本科生經過三年多的本科教育，基礎知識和專業知識具有了一定的的基礎。因而相對于課堂教學的研究型題目，畢業設計題目應當讓學生在基礎理論、基本技能、創新精神、科研方法、實踐能力和團隊協作等方面得到比較全面的綜合訓練，能夠具備初步從事科研工作的能力。筆者所在的教學科研團隊根據長期的科研工作經驗和目前所從事的科研任務，每年設計一個遙感信息處理專題，每個教師設計2-4個子課題，這些題目處理該專題下的具體小的技術問題，涵蓋遙感圖像校正、去噪、配準、目標檢測、目標識別等具體技術問題。題目及其主要工作內容下發給學生，學生可根據興趣和自由選擇題目和導師。導師提前與學生見面，了解學生的基本情況和學習特點，提供課題需要的部分資料，做好啟動畢業設計工作的知識儲備。

2.科研交流

在本科生進入課題后，導師應將其納入所在科研團隊，參與學術討論、程序設計、文檔撰寫、階段匯報等工作，使之成為科研攻關的一員。研究過程中，本科生可就畢業設計過程中的理論和技術問題，及時和導師、其他研究人員交流解決。

3.研究生的輔助作用

高?？蒲械闹黧w是教師和研究生，因而研究生在本科畢業設計中的輔助指導作用不可或缺。高年級碩士研究生或者博士研究生已經受過較長時間的科研訓練，比較熟悉課題，研究思路較為清晰，研究工作有進展，具備輔助指導的條件。畢業設計題目若與研究生本身研究課題和團隊攻關課題相關，則更為有利。研究生也是從本科生成長起來，對于整個畢業設計和課題研究的過程更為熟悉，可以向本科生在更多細節問題上答疑解惑。

4.過程控制

良好的本科畢業設計離不開學校和導師對過程質量的監控。筆者所在院校從命題設計、學生選題、下達任務書、撰寫開題報告、中期檢查、論文撰寫、畢業答辯等各流程環節進行了時間和質量上的規范。這就要求導師在畢業設計全過程密切跟蹤學生的研究進度，及時交流，適時提供幫助克服困難。

三、結束語

研究型教學是系統性的工作，我們在遙感專業課程和本科畢業設計兩個環節開展了研究型教學的探索。其中課堂研究型教學是引導學生接觸科研活動，啟發創新思維的起始，畢業設計則是研究型教學活動的重要實踐環節。經過最近幾年的探索，目前取得了一定的成效，未來將總結經驗，開拓創新，更好地為遙感學科系列課程的建設和信息工程專業技術人才培養服務。

參考文獻：

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[2]閆曉強，研究型課堂教學模式的探索與實踐[J].教育教學論壇，2013，（16）.

[3]張安定，衣華鵬，崔青春.《遙感原理》研究型教學的探索與實踐[J].測繪通報，2005，（12）：59-61.

[4]阿拉騰圖雅，烏敦.《遙感導論》課程研究型教學的設計與實現[J].教育教學論壇，2012，（36）.

[5]唐濤，李禹，趙凌君.“遙感技術”課堂教學方法改革初探[J].中國電力教育，2012，（Z2）.

[6]薛光輝，吳淼，余鎮危.研究型大學本科畢業設計教學模式的探索與實踐[J].河北工程大學學報（社會科學版），2009，26（3）.

篇6

[關鍵詞]高校 GIS教育 專業 人才培養

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）20-0015-03

一、引言

自1991年聯合國亞太環境規劃署視察并援助安徽GIS技術項目以來，安徽GIS產業走過了20年的發展歷程，全省各行業GIS技術應用蓬勃發展。近年來，隨著GIS產業的發展納入《中國國民經濟與社會發展第十一個五年規劃綱要》，安徽省GIS產業已初具規模，市場需求旺盛并快速發展，使得我省乃至全國對GIS相關專業的人才需求日益增加。

為全面掌握安徽省GIS教育現狀，安徽省地理信息中心組織調查了有關高等院校、科研院所及企事業單位，并結合相關統計資料、教育科研網、中國教育在線及各高校招生就業等網站進行綜合調研，在此基礎上總結了安徽省高校GIS教育和人才培養的現狀，結合社會需求分析了存在的問題，并提出建議，為安徽GIS教育水平的提升提供參考。

二、安徽省高校GIS教育現狀

（一）GIS專業設置現狀

截至2012年底，宿州學院地球科學與工程系已系統開展了GIS相關專科教育；已設置并招收GIS專業本科生的有滁州學院、合肥工業大學、安徽師范大學、安徽理工大學、安徽建筑大學、安徽科技學院、安徽大學、池州學院和銅陵學院等9所高校。

其中，滁州學院GIS本科專業2009年被教育部遴選為國家級特色專業建設點，安徽師范大學GIS本科專業設立“安徽自然災害過程與防控研究”省級實驗室、“資源環境與地理信息工程”省級高校工程技術研究中心。合肥工業大學、安徽師范大學、安徽理工大學擁有培養GIS專業人才的碩士點，全省沒有GIS專業的博士點，但部分院校已陸續開展GIS相關專業的博士培養工作。

（二）GIS本科專業發展

因為針對研究生的教學方式、培養方案與本科生差別較大，與生源專業、導師研究方向等多種因素密切相關，具有差異化和個性化等特點，且安徽省GIS專業碩士點較少，招生時間不長，招生人數不多，因此安徽省高校GIS教育主要集中在本科生的培養上。

自2001年合肥工業大學開設GIS本科專業以來，安徽師范大學、安徽理工大學等高校也陸續開設GIS本科專業，隨著各學校師資力量的壯大和軟硬件的加強，招生人數也逐年上升，全省高校面向全國每年新招GIS本科專業學生由2001年的30余人增加到2012年的600余人，為我省乃至全國培養了一批GIS專業人才。以下將分析安徽省已完成四年度GIS本科教育的6所高校GIS教學情況。

（三） GIS本科專業課程體系建設

1.課程構成

合理的課程設置，尤其是專業核心課程的設置，是GIS人才培養體系建設中的重要問題。據調研，GIS本科專業課程體系主要由以下幾部分構成。

（1）公共基礎課：是教育部或所在高校指定的必修課程，包括數學與自然科學類、計算機基礎類、語言類、人文社會科學類、經濟管理類、體育藝術類等。

（2）公共選修課：由各高校統一安排，學生根據個人興趣愛好在通識教育課程中選取學習的課程，它有利于擴展學生的基礎理論知識，構建更科學、合理的知識結構。

（3）專業基礎課：指與專業知識、技能直接聯系的基礎課程，是必須學習掌握的課程，主要包括測繪類、計算機類、地理類、其他類等。

（4）專業選修課：指學生根據專業的培養要求與自己的學習方向有選擇地學習的課程，有利于拓寬專業知識面與應用技能，并為發展特定方向的研究能力奠定基礎。

（5）實踐及其他：主要包括課程設計、社會調查、實習、畢業論文、軍訓、公益勞動等。

2.課程設置及學時劃分

GIS是多學科相互融合交叉的，因此地理類、計算機類、測繪類和GIS類的課程組成了GIS專業課程的基礎。各?？倢W分設置相差不大，但在課程構成上各有側重。在偏工科為主的合肥工業大學、安徽理工大學、安徽建筑大學等院校中，應用性較強，高等數學等公共基礎課程在總學分的比重較大，均在30%以上，其中安徽理工大學公共基礎課比重最大為39.5%。而偏理學的安徽師范大學、滁州學院、安徽科技學院更側重地理類、計算機科學類及GIS類課程的教學，專業基礎課在總學分中的比重較大，均在35%以上，其中安徽師范大學比重最大為51.2%。公共選修課各校學分設置基本類似，比重差別不大。安徽理工大學、安徽建筑大學、滁州學院和合肥工業大學專業選修課比重較大，均在13%以上，體現了對學生個人興趣和研究方向的重視與培養。

3.實驗與實踐環節設置

GIS是綜合性的交叉學科，也是實踐性極強的學科，僅靠課程是遠遠達不到培養目標要求的，還要從提高學生的實踐能力和創新能力上下功夫，設置豐富的實踐類課程。通過幾所高校調研，我省GIS本科生實踐課內容一般有如下幾個方面：入學教育、軍事訓練、社會實踐和公益勞動等；專業實驗課教學；創新實驗和素質拓展；生產單位實踐及畢業實習、論文設計。

目前6所高校已建立GIS專業實驗室，基本滿足學生上機實踐的需要，其中安徽師范大學實驗室數量最多，面積較大，安徽理工大學GPS等相關測繪硬件設備最多。地理信息系統、測量學、地圖制圖、圖形圖像處理等課程實習都涉及專業軟件，專業軟件平臺主要有ArcGIS、SuperMapGIS、MapGIS、Mapinfo等GIS軟件，ERDAS、ENVI等遙感軟件，南方CASS等數字測圖軟件。

（四）師資力量

師資力量是科學規范的教學過程的首要保證，高素質的教師隊伍不僅要求教師要有較高的專業知識、良好的個人品質，而且整個隊伍的專業結構、年齡結構、學術結構、職稱結構、學緣結構等方面必須保持合理。根據2010年底各高校反饋數據，6所高校GIS本科專業師資力量，博士學歷42人，碩士學歷55人，本科學歷3人；助教9人，講師56人，副教授24人，教授11人，學術帶頭人6人，集中于碩士學歷，講師職稱。教師人數滁州學院最多，安徽理工大學次之，安徽建筑大學和安徽科技學院最少。專業結構對比分析，合肥工業大學偏GIS，安徽師范大學和滁州學院偏地理，安徽理工大學和安徽科技學院偏測繪。從教師年齡結構來看，各高校35歲及以下青年教師比例較大。

三、安徽省GIS產業人才需求

安徽省GIS產業應用范圍從最初的土地規劃、資源管理、水利防汛擴展到了幾乎所有與空間信息相關的各行業，根據ESRI中國（北京）有限公司2009年不完全統計數據顯示，其公司ARCGIS產品2005年-2009年在安徽的銷售量分別是2004年的3.9倍、5.7倍、14.7倍、19.3倍和22.4倍。ARCGIS作為全球使用量最大的GIS平臺產品，其在安徽省的銷售增長比例，客觀地反映出安徽省地理信息系統應用快速增長的態勢。GIS多元化應用、快速發展的局面使得我省對GIS專業人才的需求也呈現出多層次的趨勢，因此，有必要對我省GIS人才需求進行探討，以利于各高校完善學科建設，優化人才培養模式，培養出適應社會多層次需求的GIS相關專業人才。

（一）事業單位公開招考及高校人才引進

省直事業單位對GIS專業人才的需求主要集中于遙感與地理信息系統、與GIS相關的測繪工程及計算機等專業，學歷層次以本科及以上學歷為主，近兩年人才需求量加大。與省直單位相比，各地市對測繪工程、攝影測量與遙感等GIS相關專業人才的需求集中于傳統的國土、城建、測繪管理、規劃、水利等行業，學歷層次均要求在本科或碩士，除個別崗位注明適合男性外，其他崗位無性別要求。

目前我省很多高等院?，F有GIS專業教師中部分是從其他學科通過短期培訓或自學方式轉入本專業的，可能存在研究、開發和應用的實踐經驗較少的情況，需要加大專業培訓力度和人才引進來提高學校的整體GIS教學水平和大型科研項目實施能力，這對提高學生畢業設計質量和實現人才培養目標至關重要。根據各高校反饋信息，目前我省各高校均有GIS專業人才引進計劃，主要集中于遙感、GIS軟件設計、GIS系統開發等研究方向。

（二）企業人才需求

近年來，安徽省一批軟件企業紛紛涉足GIS領域，對GIS人才的需求也大量增加。各企業通過專業人才網站、行業或單位網站、論壇、人才交流會等方式招聘，類型包括程序員、資深開發、測試、技術支持、數據處理、市場、營銷、項目經理、高層管理及其他。

本文調查了相關企業122個招聘崗位，按照類型進行分類，并統計性別傾向、學歷傾向和注重角度等特點。目前所緊缺的GIS人才工作性質為技術類崗位，程序員（35%）和數據處理人員（24%）是目前最緊缺的，資深開發人員次之，因此技術研發類崗位將是未來一段時間內畢業生需求最多的方向。從性別傾向來看，目前正在招聘的崗位中56%基本不考慮性別差異，但是仍有39%的崗位傾向選擇男性，與傾向女性的5%有較大差距。從學歷來看，本科生（38%）需求最大，碩士和?？粕沃?，但是也有相當的崗位不限學歷，因為從企業注重的角度中可以看出，未來發展潛力和動手操作能力，短期內盡快上崗是最重要的，而學生的在校成績、是否學生干部等不是企業最關注的角度。

四、面向需求的GIS人才培養存在的問題

教師隊伍和課程設置有進一步改進的空間。由于近幾年來我省GIS產業發展較快，GIS專業畢業生就業率較好，很多高校紛紛申請開設GIS專業，但是各校的師資力量和教學設備實際并不能完全滿足教學要求，部分院校師資力量不足，GIS專業技術力量有待提高。

學生的實踐和創新能力有待進一步提高。GIS實踐性極強，需要通過實踐課程來提高學生的實踐和創新能力。各高校雖設置了較豐富的實踐課體系，但仍然存在著部分畢業生編程基礎較差，不能滿足社會需求的情況。

五、對策與建議

根據社會需求確定各高校專業培養目標，調整和優化人才培養方案。各高校教學思路、教學目標與課程設置應順應社會需求做出新的調整，按照社會各行業的需求來制定GIS專業人才培養的目標。在保持原有專業特色的情況下，進一步加強復合型人才的培養。目前，部分高校對GIS專業人才培養方案進行了大幅度的修改，并積極采用工程教育（CDIO）理念和教學大綱，將會對GIS專業人才培養起到積極的作用和深遠的影響。

加強專業核心課程師資隊伍建設。各高校應針對現狀有選擇地引進計算機、地理、GIS、遙感及測繪等專業教師，充實GIS專業教師隊伍，提高綜合實力，鼓勵優秀青年教師進行在職教育，提高GIS專業師資隊伍的素質。注意開展教師梯隊人才建設，培養學術帶頭人，定期開展核心課程教學觀摩或教學經驗交流活動，逐步提高核心課程授課教師水平。

加強專業實踐環節的重視程度。加強實驗室和實習基地的建設，培養學生動手解決問題和學術創新能力；加強畢業論文的實踐性，與學校的科研項目掛鉤，讓學生參與解決實際問題，使能力較強的學生參與基礎軟件或應用系統的研發；充分利用社會資源為學生創造實踐機會，安排到相關3S企業、生產單位及各級地理信息中心進行掛職鍛煉，提高綜合能力。

[參考文獻]

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篇7

關鍵詞：資源環境科學 資源環境信息學 課程建設

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）03（b）-0099-03

當代社會信息技術迅猛發展，利用信息技術為資源環境科學服務是大勢所趨[1～2]。資源環境信息學（informatics of resources and environment）就是面向資源環境領域的數據、信息和知識，將計算智能應用于資源環境分析和評價，為資源開發和環境保護及管理提供方法和理論支持，使之走上可視化、數字化、智能化、精確化、高效化的道路[3～5]。近十年來，國內各高校資源環境和環境工程專業相繼開設了“資源環境信息學”方向的課程，不斷充實資源環境科學的教學體系，為培養符合社會需要的人才作出了積極努力和探索[6～8]。

資源環境信息方向人才是國家緊缺人才，探索資源環境信息學的課程創新，對資源創建環境科學專業高效的教學體系，培養學生的創新能力，向“知識―素質―能力”型教育模式轉變，具有積極意義。學校要為學生掌握扎實專業知識、提高實踐動手能力和創新能力搭建堅實的平臺，使培養的人才能適應21世紀社會經濟發展的需要。

1 國內“資源環境信息學”課程設置與教學體系存在的主要問題

1.1 “資源環境”與“信息”融合度不夠

資源環境信息學的著眼點應該是“資源與環境”問題，信息技術是方法和工具。但在現階段，不少高校院系在師資和教材都不到位的情況下倉促上馬，開設資源信息學課程，造成信息技術和理論知識與資源環境問題脫節，與資源環境問題實例結合少，難以突出課程特色。如大部分高校的環境科學專業都開設了《環境信息系統》課程，但實際教學大多采用的仍然是地信專業的《地理信息系統》作為教材，教學內容上沿用地信專業的教學思路，缺乏與環境問題的結合，達不到應有的教學效果。且各校開設的資源信息學課程，多偏重傳統資源學的教學思路，與信息學結合不夠。

1.2 缺乏實踐教學

資源環境信息學本身是一門實踐性強，面向應用的學科。但在教學中，相關課程的教師，特別在國內非重點大學的資源環境專業，教師沒有科研支撐，缺乏實踐經驗，加上教學素材不足，教學成了無源之水，只能照本宣科，極易脫離實際。如《環境遙感》課程，多由原非環境專業方向的教師承擔，缺乏環境專業的知識背景和科研經驗。這種情況下導致教學內容只能“遙感概論”為主，而沒有結合環境學的案例進行講解，不符合應用型課程的教學特點。如果由環境專業出身的老師授課，則會出現缺乏信息學知識，教學能力跟不上教學要求的情況。資源信息學的教學同樣面臨問題，基于測繪學、勘探學的傳統專業如礦產資源信息學、海洋資源信息學等可由傳統信息技術升級實現，過渡的難度較小，而如水資源信息學、生物資源信息學轉型的難度很大，極易脫離實踐而依賴理論。

1.3 綜合運用能力培養不足

環境信息技術綜合性強，涉及領域多。比如，要完整開發一個資源環境信息系統，制作出某地區的大氣污染情況分布專題圖，就必須使用到環境化學、環境監測、遙感及圖像處理、地理信息系統等知識。一味孤立地學習以上各類知識，不通過課程將上述內容整合，使學生對所學知識融會貫通，且無法通過實踐鍛煉，走向社會以后，面對一些實際工作會感到無從下手。而在現階段的教學體系中，資源環境科學專業的資源環境信息教學尚難以將上述知識進行整合，對學生進行綜合能力培養。再如在資源調查與評價中，政府各部門已普遍使用了GIS系統進行信息處理、統計分析。廣大的資源科學專業畢業生，必須了解到一個GIS前期計劃設計、數據采集，中期數據處理分析、調查，后期制圖、結論評價等各階段的基本過程，形成完整的思路，在未來的工作中，才能胸懷全局，心中有數。

1.4 “資源信息”與“環境信息”未能有機融合

資源與環境二者相互依存相互轉化，是人類社會發展的物質基礎。當人類以己為中心，只顧利用資源而忽視環境保護，將出現嚴重的生態失衡和環境危機等問題，從而制約人類社會可持續發展。資源與環境是一對矛盾統一體，相輔相成，相生相克，開發利用自然資源會影響自然環境生態，而強調生態環境保護也可能限制經濟的發展。如果孤立地研究“資源”或“環境”，尤如盲人摸象，視野狹窄。資源與環境專業通常同屬一院，公共基礎課內容相通，也是為了培養學生的宏觀視角。資源信息學和環境信息學的基本研究方法是一致的，研究工具大體相同，只是研究角度不同，出發點不同，但在現階段，“資源信息學”與“環境信息學”各自的教學體系尚不成熟和完備，如何實現資源觀點與環境觀點的融合，引導資源學專業和環境學專業的學生辯證思維，進行宏觀思考，尚有待在教學實踐中進行探索。

2 “資源環境信息學”課程建設不力的主要原因

2.1 對資源環境信息學的重要性認識不足

國內高校的資源環境科學或資源環境工程專業的教學體系，一般依托學校專業背景和院系師資，會設置“資源（環境）生態、資源（環境）經濟、資源（環境）評價”、等幾個主要方向，而對于“資源（環境）信息”這個近十年才逐漸形成并發展的學科方向，從上至下，尚未形成統一的認識，各界投入明顯不足。

在歐美和日本等發達國家高校，“資源（環境）信息學”在不少高校已成為資源（環境）科學專業的專業必修課程，甚至是學位課程，資源（環境）信息方向已與其他傳統領域一起構成資源環境科學的課程體系。另外，已有大學開設了獨立的資源（環境）信息學本科專業，制定了較完善的培養方案，培養資源環境信息學專業人才。同時有些高校成立了資源（環境）信息學院，并開設了碩士點。可以看出，資源環境信息學的學科建設是與社會經濟發展程度直接關聯的。

在國內，由于信息技術起步較晚，在資源環境科學中的應用尚不成熟，同時受師資力量和軟硬件條件的限制，相關課程的設置隨意性強，課程建設投入少，這與信息技術在資源環境科學中的日益重要地位明顯不相符，也不符合社會發展對資源環境應用型人才的要求。從目前的社會需求來看，重視資源環境信息學的教學，培養具備資源環境信息學素養的人才，在緩解資源環境科學畢業生就業壓力上有較大的潛力。

2.2 教學目標不清晰，課程體系不完善

現階段國內高校資源環境科學專業對資源環境信息方向的認識尚不成熟，仍處于探索實踐階段，對于此類課程的意義和培養目標缺乏清晰的認識，造成教學計劃定位模糊，課程設置無特色，教學內容前后重復矛盾，缺乏連續性和邏輯性，綜合應用更是紙上談兵。資源環境信息學的教學研究幾近空白，各級精品課程無人申報，長此以往，前景堪憂。資源環境信息學亟待教育主管部門的重視和扶持，亟待高校院系加大投入，組織攻關。

2.3 師資力量不足和教材建設不力

資源環境信息學教學效果差的重要原因是師資力量和教學資源缺乏，特別是對于大量省屬普通本?？圃盒＃處焸兂３Ｊ切挠杏喽Σ蛔?。國內大學尚沒有資源（環境）信息學本科專業，自然沒有專業完全對口的教師。此方向課程的老師主要由具有“資源環境”或“信息”某一方向的老師通過自學或進修來擔任，不但要花費大量精力，教學質量也難以保證，甚至有些學校還存在相關課程無人愿意接手的尷尬狀況。

另外，資源環境信息學課程教材建設不力，缺乏精品教材?！顿Y源信息學》《資源信息系統》《環境信息系統》《環境遙感》等近年也有多種教材和專著出版，但有的內容龐雜，理論性過強，有的與資源環境專業結合不緊密，缺乏案例，又無配套素材和數據，師生使用不便，導致這些教材的實際采用率有限，師生反響平平。

3 資源環境信息學教學創新思路探討

3.1 制定符合社會需要的培養目標和教學計劃

社會需求是大學培養學生的基本出發點。資源環境科學專業方向培養的人才要具有鮮明的專業特色，突出專業優勢，才是資源環境科學專業立足和發展的根本。進行21世紀，計算機和網絡全面普及，各行各業都會直接或間接地使用到信息技術，利用信息技術來輔助處理復雜的資源環境問題具有傳統方法不可替代的優勢。

對于普通的資源環境科學和資源環境工程專業，需要讓同學們了解地理信息系統、遙感技術的基本知識、基本技能，具有運用地理信息系統分析和解決資源環境問題的基本技能及初步的研究和管理能力， 為資源環境信息管理培養專業的信息服務人員。

根據國內實際情況，參考國外比較成熟的經驗，國內普通高校的資源環境信息學相關專業可以先確定培養目標，從以下三個方面設立教學目標并制定教學計劃：（1）資源環境專業專題電子地圖制作。學生根據所學相關技術，可以使用各類素材和GIS軟件，完成多種資源和環境相關的專題圖，如區域污染企業分布圖、土地資源適宜性評價圖等；（2）面向實際應用，進行資源環境空間數據和屬性數據的處理分析，完成資源環境的評價管理等工作；（3）掌握GIS平臺二次開發技術，在基礎軟件上完成資源環境科學各個應用領域的數據平臺建設，包括軟件分析與工具開發。

3.2 教學內容的組織與創新

學習和借鑒國際國內一流大學課程的建設經驗并結合各校資源環境專業實際情況以及課程建設現狀，對資源環境信息學方向系列課程進行全面建設與改革。包括課程體系的邏輯完整性構建，分析各相關課程知識結構，明確先導和后續課程，建立完整的課程體系。

建議整合《資源環境遙感》《地理信息系統》《資源（環境）調查與評價》《數據庫系統》《資源（環境）監測》《資源環境信息管理》等課程，建立完整而科學的課程體系與模式。完善“資源環境綜合信息”課程，面向應用和綜合集成，將前期課程知識點串成知識鏈，并通過全程項目跟蹤實習，引導學生動手動腦，全面提升綜合能力。例如，在前期《環境監測》《環境化學》等課程的實驗實習中，可以依據空間數據的樣點分布要求進行采樣點的設置，在采樣的同時，利用手持GPS等工具記錄坐標信息，可以為后期的環境信息系統實驗創造條件。前期課程得到的資源環境屬性數據，可作為《資源環境信息系統》課程上機實驗時的基礎數據使用。通過以上連貫的實踐學習，同學們可以較深刻地理解資源環境信息系統屬性數據的獲取和導入方式、空間數據的獲取及與屬性數據的聯接方式，最終得到該區域直觀的資源環境指標專題圖。這樣的教學效果比完全使用二手數據資料更加符合實踐教學規律，也沒有重復增加教學成本，但要求教學計劃和課程設置更加科學和細致。

3.3 加強教學資源建設

高校資源與環境科學院系可以適當政策傾斜，激勵優秀教師進行教材的創編工作，并不拘一格，吸引跨專業老師合作，協調組織各級環保機構、資源環境信息研究院所、遙感研究所等力量，針對當前資源環境學科發展現狀，結合教學實踐，提供素材，引入最新科研成果，編寫符合不同層次、不同程度需求的資源環境信息學系列教材。

資源環境信息學相關各門課程，均需要大量數據進行實驗實習工作。對于大部分資源環境遙感圖像、空間數據和屬性數據，各普通高校難以直接采集或保證足夠經費采購，只能依靠教材提供和網絡搜索，遠遠滿足不了教學需要。鑒于資源環境信息學的學科特點，教委或高校組織協調，建立適應教學要求、統一管理的網絡共享資源環境資源數據庫，有利于解決資源環境信息教學資源缺乏和無序使用引發的知識產權糾紛問題。

4 資源環境信息學的教學實踐與展望

湖北工程學院農學院自2002年開設《環境信息系統》至今，一貫重視資源環境信息學方向的教學研究和課程建設工作，從十年前的一個專業一個班一門課，發展到2013年本院及二級學院、本?？疲?個專業10多個班5～6門課的教學規模，逐漸形成了以社會需求為導向，以提高學生應用能力為目標的教學思路和課程體系。

學院將“資源環境信息學”方向確定為“環境科學”專業和“農業資源利用”專業的各自主要培養方向之一，不斷完善培養方案，改進課程體系。目前，經過多年教學實踐，該教學方向已經形成了由三名青年骨干教師為核心的教學團隊，1人為資源環境信息工程博士，1人為在讀博士，均具有交叉學科知識背景和出國進修訪學經歷，有多年的教學和工作經驗。團隊教師多次參加省級、校級講課競賽并獲獎。

該教學團隊朝氣蓬勃，具有創新精神，勇于實踐，構建了較完備的資源環境信息學課程群，按照高中低三層次開展教學，教學目標明確，思路清晰。第一層次，在大一下或大二上學期開設《資源環境信息學概論》課程，使學生全面了解本領域基本知識、應用范圍和研究方法。開設上機實驗，使學生初步使用地信軟件的基本操作，如地圖數字化、空間數據和屬性數據輸入和關聯，簡單的空間分析及遙感圖像識別入門；第二層次，中高年級開設專業選修課，如《地理信息系統》《遙感導論》《資源環境調查與評價》，拓展專業理論知識，強調動手能力，進行較多的戶外作業和機房實驗。以上課程均打通資源和環境專業，整體教學方案一致，由任課老師根據專業特點，靈活調整教學案例，既能保持資源環境專業內在統一，又能兼顧專業差別；第三層次，開設《資源環境綜合信息》課程，面向實踐應用，進行科研式教學，要求同學們組成小組，撰寫項目計劃，展開調查研究，將信息學方法全面運用到具體資源環境調查評價工作去，并輸出結果得到結論。該課程實現了與其他若干課程如《環境化學》《土壤學》《水（大氣）污染控制工程》的教學對接。感興趣和有能力的同學，還可根據老師指導，將教學內容不斷深入并作為畢業論文選題，對就業和考研大有裨益。

院系重視和支持資源環境信息學的課程建設，提供專項經費進行機房改造，儀器及軟件資料采購。團隊積極申報省市各級科研題目，就近開展科研工作，帶領學生在實踐中學習。團隊注重搜集教學資源，關注最新教材和素材，使用最新的教學輔助軟件，取得了較好的教學效果。經過統計，以資源環境信息為就業和考研方向的學生比率逐年上升。

近年來，各高校和研究機構在資源環境信息方向的科研投入不斷加大，此方向的研究生陸續畢業，他們具有良好的科研實踐和綜合能力，隨著他們充實到高校教師隊伍，會給學科發展帶來強大動力。可以預見，隨著社會經濟的需求日益加大，資源環境信息方向的課程將更加受到重視，教學體系將不斷完善，課程設置將更為合理，實踐性綜合課程將更加突出，人才培養質量也將邁上新的臺階。

參考文獻

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[6] 汪云甲.資源信息學的內涵、發展、研究內容及其教學[J].測繪通報，2004（8）：56-59.

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關鍵詞：地理教學;應用分析;地理;信息技術

最新出臺的高中課程標準明確提出將地理信息技術應用到高中地理教學中的規定。對高中地理教學予以改革，將地理信息技術應用其中，彌補傳統教學方式方法的不足，從而真正提高地理教學的有效性?；诖耍瑢W校領導應當有所作為，組織地理教師積極學習課程標準及教育大綱，并且對地理教師展開信息技術培訓，促使教師能夠正確認識和掌握地理信息技術，將其科學合理地應用于地理教學之中，真正提高地理教學的趣味性、教育性及有效性。

一、地理信息技術

地理信息技術，簡稱“3S”技術，它包括全球定位系統GPS、遙感技術RS、地理信息系統GIS，三者既是相互獨立的，又是相互關聯的。具體應用3S技術的過程中，一般GIS負責定位，RS負責對數據或信息的采集，GIS負責對所采集的數據的分析與處理，這使其能夠在諸多領域之中發揮作用，如農業、環保、交通。當然，3S技術之所以能夠有效應用，與GPS、RS、GIS三者所具有的特點息息相關。其中，GPS具有的特點是實時性、全球性及精確性等，這使其在具體應用的過程中不會受到氣候條件的干擾，連續作業，精準定位與測量；RS具有的特點是感應距離遠、感測范圍廣等，這使其在具體應用的過程中能夠獲取遠距離的電磁波信息，并對其予以處理，從而滿足人們所需的圖像或信息；GIS具有的特點是信息處理精準、信息分析到位等，這使其在具體應用的過程中能夠靈活地運用計算機技術來分析和處理信息，為人們提供使用價值較高的信息。

二、地理信息技術在高中地理教學中應用的意義

1.利于提高教學質量。在高中地理教學之中有效運用地理信息技術，則可以改變傳統“死記硬背”的教學狀態，將所學地理知識立體化的呈現在學生的面前，加之教師細致的講解，則可以讓學生更準確地理解地理知識，進而有效學習地理知識，從而提高自身地理知識水平。從這一方面來說，地理信息技術應用于高中地理教學之中，利于提高教學質量。2.利于豐富教學內容。將地理信息技術有效應用于高中地理教學之中，教師還能夠根據教學要求及教材合理規劃教學方案，注意了解學生的實際情況，利用地理信息技術來定位地理位置，獲取相關信息，進而對地理知識加以豐富和更新，如此學生在教學之中不僅能夠獲得地理知識，還能開拓視野，對地理環境、地理構造、地理現象等予以了解，從而使地理教學效果更佳。3.利于培養學生思維能力。地理信息技術是一門深奧的、有趣的技術，將其科學、合理地應用于高中地理教學之中，能夠通過呈現與教學相關的視頻或圖像來激發學生的興趣，提高學生的主觀能動性，在此基礎上，將地理現象或地理構造呈現在學生面前，引導學生對其予以思考、探索，最終解讀地理現象或地理構造，獲得地理知識、思維能力等，促進學生良好的成長與發展。

三、地理信息技術在高中地理新課程教學中的應用

如何將地理信息技術有效地應用于高中地理教學中，使地理教學滿足新課程要求呢？筆者參考相關資料及自身工作經驗總結，提出的建議是：1.基于GPS的地理教學。在地理教學之中有效利用全球定位系統是非常適合的，因為可以利用全球定位系統的相關原理來模擬教學，將枯燥的地理知識予以立體化的呈現，激發學生的學習興趣，讓學生參與其中，如此也能夠使學生有效學習，提高自身地理知識水平。2.基于RS的地理教學。將遙感技術有效地應用到地理教學之中，應當側重于將遙感技術的應用優勢呈現在教學之中，以便學生能夠感受到遙感技術的“神奇之處”，并且利用遙感技術來獲取與地理知識相關的信息，豐富教學內容，讓學生系統地學習地理知識，提高自身知識水平。3.基于GIS的地理教學。在地理教學中，教師可以有意地將地理信息系統引導到課堂教學中來，簡化地理知識，讓學生更容易理解地理知識，從而有效學習地理知識。例如，某教師在組織學生進行氣象方面知識學習的過程中，學生對教材上出現的景象圖、氣象變化圖等都表示看不懂。此時教師可以利用地理信息系統將景象圖或氣象變化圖等予以簡化，從而簡化圖形，方便學生更加有效地學習知識。在科學技術蓬勃發展的背景下，教育領域也注重對先進技術引用，意在摒棄傳統教學方式方法，優化調整教育教學活動，提高其科學性、教育性及有效性。本文所展開的地理信息技術在高中地理教學中的應用研究就充分證明了這一點。在高中地理教學之中，科學合理地應用全球定位系統、遙感技術及地理信息系統，豐富教學內容、營造良好的教學氛圍，引導學生參與知識思考與研究，不僅能夠提高學生地理知識水平，還能培養學生地理學科興趣、培養學生思維能力等，促進學生個性化、全面化發展。

作者:鄧瓊冰 單位:江西宜黃縣第一中學

參考文獻：

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【關鍵詞】課題 校本課程 測量設計

【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）09-0176-01

一、背景說明：

在必修5第一章解三角形的教學中，常用碰到測量問題，如測河寬，塔高，兩小島之間的距離等，都涉及到如河設計的問題。

生活中，有很多高度或者寬度都不容易直接測量的物體，比如樓房、樹、水塔等的高度；河面、樓房等的寬度，直接測量相對比較麻煩，如果我們運用數學和物理知識，設計優秀的測量方法，所花的人力、物力等都相對小的多。

又如09年海南高考就涉及到設計一個方案，測量兩山頂M，N間的距離。測量學和測量設計又是大學土木工程中的重要課程。

二、課題的意義

通過本次活動讓學生知道生活中測量的意義和重要性，了解測繪工作的基本知識和從事測繪工作具備的初步素質；鞏固和加深課堂所學理論知識，培養學生理論聯系實際的能力、動手能力、實事求是的科學態度、刻苦耐勞的工作作風和互相協作的團隊精神；培養一絲不茍的測繪技術工作態度、培養吃苦耐勞、團結友愛、集體協作的精神。通過與自然的密切接觸，培養熱愛自然的情懷，增強環保意識。

三、課題介紹

本選題主要是讓學生體會數學中方程思想在生活中的應用，讓學生體會抽象的數學可以運用的具體的生活中；激發學生學習數學的熱情，培養數學思維能力。培養學生跨學科綜合運用知識的能力。

四、研究的目標與內容

第一階段：在課堂上介紹測量學發展歷史，提高學生的學習興趣。

1.我國古代測量學的成就“（禹）陸行乘車，水行乘舟，泥行乘橇。山行乘攆，左準繩，右規矩，載四行，以開九州，通九道”。 “準、繩、規、矩”是古代使用的測量工具。

2.外國古代測量學的發展。

3.我國測量工作成就。

4.目前測量學發展狀況及展望。

（1）全站儀的測量室內外一體化。

（2）全球定位系統 GPS（Global positioning system）的發展。

（3）遙感RS（Remote sense）的發展。

（4）地理信息系統GIS（Geographic information system）的發展。

（5）3S 技術的結合，和數字地球（digital earth）的概念。

第二階段：在課堂上討論、設計方案，動員和培訓。

目的：通過以下內容的研究來達成這一目標：

1.復習正弦定理、余弦定理。

2.了解解三角形方法。

3.了解生活中物體高度和寬度測量的一般方法。

4.嘗試利用正弦定理、余弦定理提出多種方法去測量生活中物體的高度和寬度。

5.了解測量設計的意義。

問題：樓高（只有樓頂能看到）測量你會設計嗎？

方案一： 方案二：

分析：（1）兩種方案的不同之處和優缺點。（2）還有其他方法嗎？

進一步思考：如何測量兩個只有頂部可以看到的建筑物尖頂間的距離？

如：為了測量兩山頂M，N間的距離，飛機沿水平方向在A，B兩點進行測量，A，B，M，N在同一個鉛垂平面內（如示意圖），飛機能夠測量的數據有俯角和A，B間的距離。

設計一個方案，包括①指出需要測量的數據（用字母表示，并在圖中標出）；②用文字和公式寫出計算M，N間的距離的步驟。

第三階段：提出課題，課外分組分工完成設計和測量，并上交實習報告。

課題：設A、B是兩個底部不可以致到達的建筑物的尖頂，設計測量兩者距離的方案。

五、總結與反思

1.分析活動結果，深入思考活動結果。

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關鍵詞：地理科技館；籌建；思考

本校位于淮河下游、洪澤湖南岸，蘇皖邊界，地處暖溫帶與北亞熱帶過渡區，生物多樣性豐富，為高中地理教學提供了得天獨厚的條件。學校近期正思考如何凸顯地理學科優勢，彰顯地理教學特色，打造省高中地理課程示范區。在此背景下，籌建校地理科技館迫在眉睫。地理科技館可分室內展示區和室外觀賞區兩部分。地理室內展示區共包括六部分：巖土與礦物標本室、地理教具與地理模型室、地圖室、天文觀測與航天模型室、地理信息技術室與鄉土地理室。地理室外觀賞區以校園的植物為主體，以校園周圍的中央公園、迎賓公園、山水廣場等綠地為拓展。校地理展示區不僅能滿足地理教學的需要，還是周日下午社團活動的重要載體。本文就校地理科技館的六個室內展示區的構思與設計方案思考如下。

一、巖土與礦物標本室

本縣地形地貌復雜多樣，土壤種類較多，巖石與土壤一部分可在境內收集，在丘陵山區很容易收集到石灰巖、玄武巖、白云巖、頁巖等。由于本縣跨暖溫帶和北亞熱帶，既可以找到溫帶棕壤，也可以尋覓到亞熱帶紅壤。對于本地沒有的常見巖石和礦物可到外地購買。巖土與礦物標本室的建成將在學生學習高中地理巖石圈內容時發揮重要作用。學生可以親眼鑒賞和觸摸方解石、黑云母、石英巖、大理巖、金剛石、蒙脫石、水晶、瑪瑙、翡翠、磁鐵礦、赤鐵礦、生石膏、黃銅礦、煤炭、珍珠、凹凸棒黏土等。通過對巖石與礦物的近距離觀察，可大大開拓學生視野，感受地殼物質的神秘。

二、地理教具和地理模型室

地理教具和地理模型室應盡量展示教學與考試經常涉及到的內容，如普通地球儀、立體地形地球儀、經緯儀、晨昏儀、三球儀、時間演示儀、洋流演示儀、流水作用演示裝置、日月食模型、等高線模型、雅丹地貌、丹霞地貌、喀斯特地貌、海底地貌模型、世界與中國地形模型、中國政區拼接模型、褶皺構造模型、六大板塊模型、地球內部構造模型、大氣環流演示模型等。地理教具和地理模型在地理教學中起著舉足輕重的作用，能把抽象難懂的地理原理、現象表現得直觀、形象，易于接受。

三、地圖室

地圖室分大比例尺傳統地圖和電子地圖（百度地圖、google地圖、高德地圖、搜狗地圖、騰訊地圖、北斗衛星地圖高清版、衛星遙感圖像等）兩類。通過大比例尺傳統地圖，學生能夠詳實地找到自己感興趣的內容，且視覺效果較好。電子地圖即數字地圖，輸入地名或旅游景點、山脈、河流、湖泊、島嶼名稱等能迅速將相關地圖呈現給學生。學生使用電子地圖查詢相關內容，不僅檢索速度快，而且可切換至衛星地圖和全景模式。地圖是地理學習的重要工具之一，用好地圖能將地理事物落實到地表相應的空間里，有利于培養學生空間思維能力和提高學生空間定位的準確性。

四、天文觀測與航天模型室

天文觀測與航天模型室不僅可為中學地理中“地球的宇宙環境”相關內容提供豐富的學習資源，而且為關心中國航天事業發展的莘莘學子提供了眾多的航天器模型，如中國載人航天工程 “神州”系列載人宇宙飛船模型、中國探月工程“嫦娥”系列衛星模型和玉兔號月球車模型及楊利偉、費俊龍、聶海勝、翟志剛、劉伯明、景海鵬、劉旺、劉洋、張曉光、王亞平等航天員的資料介紹。通過參觀學習，不僅使學生了解中國空間探測的歷程、目標和意義，還能普及天文學知識，提高學生的科學素養。觀測天體的重要工具是天文望遠鏡，學生可以通過它看到月球表面的環形山和隕石坑、土星的光環、北半球中緯度秋季星空等。

五、地理信息技術室

地理信息技術是地理科學與當代高新技術的結晶。地理信息技術由四部分構成，即遙感技術（RS）、地理信息系統（GIS）、全球定位系統（GPS）和數字地球技術。為了增強學生對遙感技術的感性認識，該室將購買大量遙感影像膠片，供學生分析和解譯。地理信息系統現已廣泛應用于測繪、資源管理、環境保護、城市管理和商場選址等各領域。學生可上網查詢本省或本地的公眾地理信息管理系統，了解其主要功能和作用，并學會基本的操作方法。GPS是由美國國防部研制建立的一種具有全方位、全天候、全時段、高精度的衛星導航系統，能為全球用戶提供低成本、高精度的三維位置、速度和精確定時等信息，是衛星通信技術在導航領域的應用典范，它極大地提高了地球社會的信息化水平，有力地推動數字經濟的發展。中國北斗衛星導航系統是繼美國GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略之后的全球第四大衛星導航系統。北斗導航系統是覆蓋中國本土的區域導航系統，覆蓋范圍為北緯5°～55°，東經70°～140°。數字地球是用數字化的方法將地球上的有關信息裝入電腦中，實現在網絡上的流通，并使之最大限度地為人類的生存、可持續發展和日常的工作、學習、生活、娛樂等提供服務。

六、鄉土地理室

鄉土地理是地理知識、原理與學生現實生活的契合點，它不僅能讓學生了解家鄉所在區域的自然與人文環境，而且還能激發學生地理學習的興趣。鄉土地理普及室里主要介紹本區的位置、氣候、地貌、植被、土壤、水文、人口、行政區劃、工農業、交通運輸和旅游業等內容，讓學生通過鄉土地理室的介紹，了解本鄉本土的地理環境與人文風貌：本區地處北緯32°43'～33°13'、東經118°11'～118°54'，位于暖溫帶與北亞熱帶過渡區域，屬季風性濕潤氣候。春季氣溫回升快，秋季降溫早，春、秋兩季光照充足，晝夜溫差大，夏季較炎熱（最高氣溫37℃～39℃，持續不超過5天），冬季較寒冷（最低氣溫-12℃，持續不超過7天）。光熱資源年內分布呈“雙峰”型，境內氣候資源分布略有差異。境內地勢西南高，東北低，呈階梯狀傾斜，高差懸殊220多米。境內有低山丘陵、崗地、河漫灘、沖積平原、河湖圩區等多種地貌。由于本區縱跨暖溫帶與北亞熱帶，因而植被種類豐富，類型較為特殊，為溫帶落葉闊葉與亞熱帶常綠闊葉混交林。該溫帶與亞熱帶混交林以天泉湖鎮鐵山寺國家森林公園最為典型，中國種子植物全部15個分布區類型中，鐵山寺就占了14個類型。

校地理科技館的建設不是一蹴而就的，這是一個系統工程，它的建成不僅能進一步提升學校硬件水平，還能豐富地理教學資源，優化地理課程結構，最終造福莘莘學子。

參考文獻：

[1] 中國科學院地理科學與資源研究所.國家地理科學館建設項目建議書，2003，11.