遙感課程論文范文
時間:2023-03-23 20:07:23
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篇1
1.遙感基礎應用能力培養目前,蚌埠學院本科生畢業后從事本環境工程專業或攻讀研究生的學生人數有增加的趨勢,有必要進一步加強本科生應用能力的培養。“遙感原理與應用”課程的課堂實踐教學使學生更好地理解和掌握遙感的基本概念、基本原理和基本方法,特別是熟悉遙感圖像處理軟件的基本操作,主要體現在強調學生對ENVI軟件的熟練操作。為了便于學生學習操作ENVI軟件,基礎實驗和綜合實驗都制作了電腦屏幕錄像,方便學生參考學習。學生通過對蚌埠學院周邊的野外實踐,培養學生對不同地物光譜差異的正確認識。遙感課程基礎應用的能力培養主要開展如下基礎實驗項目,
2.遙感技術對環境工程專業應用能力的培養環境工程專業的“GIS原理與應用”課程是先于“遙感原理與應用”課程開設的,在教學實踐中遙感和GIS交叉應用,使學生在這個方面知識的掌握較為牢固。專業課程“環境監測”和“環境規劃”與“遙感原理與應用”課程是同步開設的。“環境監測”和“環境規劃”課程的課程設計可以與遙感課程的實驗相結合。通過這些學科交叉的專業課程實踐,培養學生綜合應用遙感技術的能力,彌補課堂實習課時、綜合性和應用性的不足,對鞏固學生實踐能力,激發他們的學習興趣及解決具體專業問題的能力培養具有現實意義。遙感原理與應用課程對環境工程專業的應用能力培養主要通過開展如下實驗項目進行知識鞏固,
3.學生遙感技術應用能力分析環境工程專業的“遙感原理與應用”課程通過課程實踐教學探索,課程的基礎實驗、專業綜合應用性實驗,學生參與的積極性有了一定的提高,情況如表3所示。從表3可以看出,學生選擇遙感技術在專業綜合方面的應用上,主要選擇基礎性、容易實現的實驗項目,部分學生選擇了具有一定復雜度的實驗,還有部分同學以合作方式共同完成某一專業綜合實驗(評定成績時是做主要工作的學生給予優秀成績,參與了的同學給予良好成績)。另外,年間畢業論文中涉及了遙感技術方面內容有了一定的提高,這主要取決于畢業論文的選題、內容和遙感技術的相關性。因此,遙感和GIS技術課程在環境工程專業學生培養中在應用能力方面還是有了一定的提高,但是很難定量評價,本文只做了定性評估。
二、結束語
篇2
一、課程學分安排
本研究所選取的學校與地理科學專業的總學分和各模塊的學分比例不完全相同,存在一定差異。在對各種不同類別的課程所占學分進行比較時,將各個學校的課程經過重新分類組合,主要有4類,即公共課程、專業課程、教育課程和實踐課程,結果如表1。
[學分(比例)\&公共課程\&專業課程\&教育課程\&實踐課程\&總學分\&北京師范大學\&44(27%)\&81(49%)\&10(10%)\&15(14%)\&166\&華東師范大學\&44(28%)\&74(47%)\&24(15%)\&16(10%)\&158\&東北師范大學\&51(33%)\&75(48%)\&25(16%)\&14(9%)\&155\&四川師范大學\&55(32%)\&73(43%)\&30(18%)\&12(7%)\&170\&湖南師范大學\&55(33%)\&79(48%)\&20(12%)\&12(7%)\&166\&徐州師范大學\&54(32%)\&78(45%)\&18(10%)\&22(13%)\&172\&長春師范學院\&60(34%)\&61.5(35%)\&21.5(12%)\&33(19%)\&176\&寧波大學\&50.5(30%)\&66.5(41%)\&33(20%)\&14(9%)\&164\&安慶師范學院\&57.5(31%)\&69(37%)\&24(12%)\&37.5(20%)\&188\&][表1][大學本科地理科學專業課程學分安排]
從表1可以看出,各學校的總學分存在一定的差異。大學本科地理科學專業所開設的課程中,專業課程所占比例最大,其次分別為公共課程、教育課程和實踐課程。教育部重點高校――北師大、華東師大、東北師大這三所學校專業課程所占比例較大;教育課程也占有一定比例,均在10%~20%。寧波大學和東北師范大學的教育課程學分及其所占比例最大,這在一定程度上反映了這兩所學校比較注重教師教育,教師教育課程開設得較多。
二、專業特色課程
在公共課程、專業課程、教育課程以及實踐課程中,各學校的公共課程和實踐課程基本相同,而專業課程和教育課程都有特色課程。研究所選取的各學校公共課程基本相同,大致包括政治、歷史、數學、外語、體育、計算機;而實踐課程則幾乎完全一致,包括部門地理野外實習、綜合自然地理野外實習、教育見習、教育實習、畢業論文。專業課程可以概括為“大同小異”,“大同”指這些學校都開設的專業課程,大致包括引入性課程和專業基礎課程。引入性課程主要是《地理科學導論》。專業基礎課程包括相關學科基礎課程、部門地理課程、區域地理課程以及技術性課程。相關學科基礎課程主要為物理、化學方面的課程。部門地理課程分為自然地理和人文地理兩個方面,自然地理包括《地質學》、《土壤地理學》、《水文學》、《生物地理學》等,也包括環境方面的一些課程,如《環境科學導論》、《環境影響評價》等;人文地理包括《文化地理學》、《經濟地理學》、《城市地理學》、《人口地理學》等;區域地理課程主要為《中國地理》、《世界地理》;技術性課程分為地圖、地理信息系統、遙感方面的課程,如《測量與地圖學》、《GIS概論與應用》、《遙感概論》等。專業課程中的“小異”主要是各個學校的專業拓展課程存在差異,這在一定程度上反映了學校地理科學專業的特色課程。如表2所示,北京師范大學的專業特色課程最多,主要集中在遙感方向。在鄉土地理方面,北京師范大學有《鄉土地理》,但湖南師范大學和徐州師范大學則有較為具體的鄉土地理課程,分別為《湖南地理》和《江蘇地理》。華東師范大學較為明顯的專業特色課程主要是《河口與海岸》、《現代沉積學》、《環境考古》。筆者認為各所學校的專業特色課程一般與學校的優勢專業方向以及該方向的教師有關。如北京師范大學地理科學專業李小文院士的研究方向為遙感;而華東師范大學有河口海岸研究所國家重點實驗室以及研究該方向的陳吉余院士。另外,其余學校也有相應的專業特色課程,如湖南師范大學的《天體觀測》和長春師范學院的《地球與宇宙》。
[學 校\&特 色 課 程\&北京師范大學\&《政治地理學》《交通地理學》《鄉土地理》《GPS原理與應用》《地表水熱平衡》《流域管理》《數字地面模型》《微波遙感》《遙感影像地學分析》《海洋遙感》《3S綜合實習》\&華東師范大學\&《河口與海岸》《現代沉積學》《環境考古》《最新地理文獻閱讀》《軟件工程與GIS設計》\&東北師范大學\&《濕地科學》《地理科學進展》\&四川師范大學\&《災害學原理與減災》\&湖南師范大學\&《天體觀測》《城市氣候學》《礦產資源學》《湖南地理》\&徐州師范大學\&《江蘇地理》《海洋學》《工業地理學》\&長春師范學院\&《地球與宇宙》《可持續發展研究》\&寧波大學\&無\&安慶師范學院\&《地理調查研究方法》\&][地理科學專業特色課程][表2]
三、教師教育類課程
教師教育類課程是師范院校的特色課程,也是培養師范生職業能力以及職業意識的主要途徑。從表3可以看出,所有學校均開設教育、心理和教育技術方面的教育基礎課程。與地理專業相關的課程主要包括地理教學、地理教材、地理課程方面的課程,如《地理教學論》、《中學地理教學分析》、《地理新課程研究》等。各學校都有教師教育類的特色課程。如北京師范大學的《高中必修課程模塊研究》、《高中選修課程模塊研究》;華東師范大學的《管理學》、《國外地理教育》;東北師范大學開設的教師教育類課程較多,而且比較有特色,如《地理教育研究方法》、《地理直觀教學》;長春師范學院的教育課程開設較為全面且獨具特色,如《地理三板教學》、《中學地理活動設計》、《中學地理習題解答》、《中學地理教研論文寫作》,筆者認為這對培養大學畢業后的地理教師有很大幫助;而安慶師范學院的《中學地理科技活動》是其它學校都沒有開設的,值得借鑒。
篇3
[關鍵詞]遙感 教學改革 教學內容 教學方式 實踐教學 慕課
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)10-0108-02
遙感是20世紀70年展起來的空間對地觀測技術,已在土地管理、城鄉規劃、農業、林業、環境監測、水文氣象、地質地理等方面得到了廣泛應用。[1] [2]近年來遙感技術的長足發展使得社會對遙感人才的需求量和專業素質的要求日益提升。目前國內已有170余所高校設置了遙感類本科課程[3],其中“遙感原理與應用”已成為地學及測繪專業的核心課程之一。筆者結合地理信息科學專業“遙感原理與應用”多年的教學實踐對教學內容、方法及實踐環節的改革進行初步探討。
一、現階段教學中存在的問題
縱觀目前高校的遙感基礎課程教學,主要存在以下幾點問題:(1)教學內容陳舊,僅注重基礎性和理論性,對實際應用和學術前沿關注不夠;(2)教學方法有待改進,“滿堂灌”的授課方式只注重“教”而輕視了“學”,學生缺乏學習興趣,教學效果不佳;(3)實驗環節薄弱,學生得不到充分訓練,基本技能和綜合素質有待提高。這些問題在“遙感原理與應用”課程中也同樣存在。
二、改革措施
(一)在教學內容安排上兼顧基礎性和前沿性
目前,有關遙感基礎知識或基本技能方面的教材很多,其中以《遙感導論》(梅安新主編)、《遙感概論》(彭望f主編)、《遙感數字圖像處理教程》(韋玉春主編)和《遙感應用分析原理與方法》(趙英時主編)等教材的應用較為普遍。各種教材內容和重點不一,因此根據教學目的和學生實際,選擇適合的教材和教法尤為重要。筆者選擇《遙感導論》作為主教材,以《遙感數字圖像處理教程》為輔助教材,從中選取部分內容進行重新組合和梳理,安排了如下的教學內容:1.遙感基礎知識,包括遙感基本概念、傳感器、遙感類型、電磁輻射基礎; 2.遙感圖像處理,包括遙感大氣校正、幾何校正、影像裁剪、影像增強、影像分類;3.遙感信息提取,包括常用植被指數、一階和二階紋理參數的提取,以及基于提取的遙感指標進行植被覆蓋度、植被葉面積指數的定量估算;4.綜合應用訓練,包括使用常用遙感影像處理軟件ENVI和ERDAS進行特定研究區土地利用類型的分類、植被結構參數的提取以及水體葉綠素含量的估算等。同時,遙感學科的發展日新月異,為了讓學生及時了解遙感領域的最新發展動態,筆者在教案設計上注意引用一些國外優秀教材,如John A.Richards編寫的Remote Sensing Digital Image Analysis、Canada Centre for Remote Sensing編寫的Fundamentals of Remote Sensing等,并精選若干國內外學術文獻,如《遙感學報》、《地理學報》、《Remote Sensing of Environment》等專業頂級期刊經典文獻供學生課后閱讀。實踐證明,這一做法不僅能有效提升教學內容的現勢性,也能激發學生進一步探索遙感領域的興趣。
(二)教學方法上結合案例教學法,使學生變被動學習為主動學習
傳統的教學方式以教授為主,往往只注重“教”而輕視了“學”。針對“遙感原理與應用”課程理論性強、內容抽象的特點,筆者嘗試采用“互動式教學法”和“案例教學法”。在處理教學難點時,通過設計疑問,讓學生分組討論,筆者及時點評,改變了傳統的教師“一言堂”的做法,強化師生互動。筆者根據學生的問題反饋進一步深入引導,有效化解了教學難度,并調動了學生的學習主動性。如輻射傳輸過程比較抽象,筆者在講解時并非圍繞教材上的公式推導,而是以日常生活中的拍相片為例,引導學生理解一張相片的質量受到哪些因素的影響。通過合理設問,或者讓學生提問,可輕松解決教學難點,學生也反映很容易理解。在進行遙感軟件應用教學時主要采用“案例教學法”。可選取一些具有代表性、典型性、實時性的案例進行講解和分析,或者引導學生運用所學理論對案例進行分析和討論,以加深和鞏固理論知識并學會靈活運用,培養學生分析問題和解決問題能力。[4]例如,基于遙感影像的南方丘陵植被葉面積指數反演、林地水土保持植被三維綠量估算、南京市土地利用時空演變分析、南京市林地植被覆蓋度信息提取及太湖葉綠素濃度適時監測等案例,都涉及多個理論知識點,學生從中加深對理論的認識,并自覺地在腦海中實現對知識的構建和對技術應用的了解。筆者發現,案例教學法從實際問題出發,通過一系列問題導向的推理或操作,鞏固了諸多知識點,并讓學生練習了相關的遙感技能。這一方法打破了教材中的知識體系分割,讓學生在最終完成任務后體驗到一種學習成就感,教學效果很好。
(三)優化實踐教學體系以錘煉學生專業硬功夫
本科階段“遙感原理與應用”課程中實踐教學體系主要包括驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗三類。其中驗證性實驗主要是對基本原理和基本方法的驗證,以幫助學生理解課程的基本知識和培養學生的基本技能。如典型地物光譜的測試、遙感影像投影轉換、大氣校正、幾何校正、圖像融合、圖像的增強處理、遙感影像分類等,使學生初步掌握和熟悉常用遙感圖像處理軟件的運行環境、操作方法及其功能,提高學生動手能力。綜合性實驗則是將相關的實驗內容有機結合,例如遙感反演林地葉面積指數的實驗,基于區域SPOT影像,首先進行大氣校正、幾何校正等預處理,然后與野外實測的林地葉面積指數樣方中心點的矢量圖層疊加,建立基于點的感興趣區,進而提取以實測點為中心,一定范圍(如10m)緩沖區內的各波段反射率均值,計算幾種植被指數,并用植被指數與實測葉面積指數建立關系模型,用該模型反演研究區林地葉面積指數。綜合性實驗通常可結合學生的畢業論文進行。設計性實驗帶有一定的研究性和探索性,一般由教師給定題目和要求,學生3-5人組成一個興趣小組來共同完成。教師在實驗方案的選取、專業文獻的閱讀等環節給予指導性意見,細節問題由學生把握。如要求學生利用ERDAS軟件完成一幅1 / 5萬的某市土地利用現狀專題地圖,教師布置這一任務,明確完成時間和要求,可放手讓學生去做,學生有問題則及時解答。設計性實驗給學生留有較大的自主空間,可培養學生的科研能力及團隊合作精神,對于創新型和應用型人才培養十分必要。這三類實驗由淺入深,有步驟地提升學生的遙感應用能力。筆者在實踐教學初始階段就給學生布置設計性、綜合性實驗任務,較之傳統的“填鴨式”講解,這樣帶著目標的研討式學習更能有效激發學生的學習興趣和潛力,能達到事半功倍的效果。
(四)迎接“慕課”時代,實現網絡資源共享
“慕課(MOOCs)”發端于美國,是“大規模公開在線課程”的簡稱,具有規模大、無時空限制、開放性、可重復性、互動性、娛樂性等特點。[5]“慕課”是新近涌現出來的一種在線學習模式,是一種將分散的授課者和學習者通過某一個共同的話題聯系起來的方法,上課的時間、地點不受限制,無論你身在何處,只需要一臺電腦和網絡聯接即可享受到世界一流大學的一流課程。慕課尊崇創用共享協議,24小時全天開放,凡是想學習的,都可以隨時隨地進來,因此受眾非常廣泛。[6]“慕課”不同于以往的網絡公開課,其視頻課程被切割成數分鐘甚至更小的“微課程”,不在“大而全”,而在“小而精”,為新媒體迅速而廣泛的傳播提供了便利。“慕課”啟發了網絡時代全新的教學模式――線上(課外)學習與線下(課堂內)探究相結合的“混合教學”模式。“慕課”平臺有望整合全球的教學資源并共享之,教師甚至可以自行開發類似于“慕課”的小視頻,主要側重理論知識的傳授。“慕課”視頻可代替課堂講授,其明顯的優勢就是“可重復性”,所有的課程都可以重復學習,學生可根據自己的學習進度選擇回放或快進。“慕課”的核心在于“學”,強調以“學”為本的教學價值取向。[7]“慕課”正在全球引發一場“學習的革命”,也激起了專業教學領域廣泛的討論。處于教學一線的教師們應把握時機,順應時代潮流,充分利用“慕課”平臺,開發建設高質量在線課程,最大限度地分享全球優質教學資源,為“遙感原理與應用”課程教學模式的創新注入新的活力。
三、結語
遙感是一門技術更新很快的應用型學科,對人才數量和質量的需求都不斷上升。高校遙感教學也應適應本專業的快速發展及社會需求,培養出創新能力強、綜合素質高的應用型人才。本文結合筆者的專業教學實際從教學內容、教學方法及實踐應用等環節對“遙感原理與應用”課程的改革進行了探索,提出兼顧教學內容的基礎性和前沿性、采用案例教學法和互動式教學、優化實踐教學體系、迎接“慕課”時代等教學改革措施,對于優化遙感課程教學模式、激發學生專業學習興趣并全方位鍛煉學生綜合素養具有積極意義。
[ 注 釋 ]
[1] 梅安新,彭望錄,秦其明,等.遙感導論[M].北京:高等教育出版社,2001.
[2] 趙英時.遙感應用分析原理與方法[M].北京:科學出版社,2003.
[3] 楊衛軍,洪港.高校遙感學科建設的現狀及其對策[J].湖州師范學院學報,2010(4):113-115.
[4] 岳林琳,胡友利.試論案例教學法在課堂教學中的應用[J].中國科教創新導刊,2008(20):148.
[5] 郭蕓,白琳.網絡環境下高校思政課教育教學方法創新研究――慕課對教學模式改革的啟示[J].現代教育科學,2014(6):61-65.
篇4
關鍵詞:Google Earth “3S”技術 課程實習
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)07(a)-0153-02
“3S”技術是全球定位系統(GPS)、遙感(RS)和地理信息系統(GIS)三項技術的總稱,作為實時、客觀獲取空間信息的新興技術手段,遙感和全球定位系統成為地理信息系統的重要數據源,Google Earth(以下簡稱GE)軟件的出現,解決了目前高精度圖像難獲取、費用高的問題。Google Earth是美國Google公司于2005年6月推出的全球地理信息系統搜索軟件。它是一個免費的衛星影像瀏覽軟件,以各種分辨率的衛星影像為最基礎數據集成,采用了成熟的寬帶流技術,能實時地為用戶提供數據,GE上的全球地貌影像的有效分辨率至少為100 m,通常為30 m,針對大城市、著名風景區、建筑物區域提供分辨率為l m和0.6 m左右的高精度影像,并提供任意地點海拔數據,可生成三維視圖并能任意旋轉[1~2]。GE的出現吸引了大量的普通大眾,GIS的應用從專業化、學術化開始大規模走向普通大眾。在短短的5年時間里,基于GE的地理信息開發與應用研究在各行業展開,朱超平[3]探討了基于GE繪制校園平面圖的方法,劉家興[4]基于GE建立了野外實習基地數字化教學模型,李娟[5]探討了基于GE的旅游規劃技術,郭仲樸[6]概述了GE和GPS集合應用于林業調查,于冰[7]探討了以GE為平臺,構建三維GIS的方法等。
在高校,“3S”技術是一門代表科技前沿的實踐性極強的新興課程,為適應新世紀高科技的迅猛發展和滿足社會各行業、各部門對“3S”技術專門人才的需求,必須培養在校大學生具有在高科技領域工作的綜合能力。由于“3S”技術的教學內容廣泛,涉及面廣,國內外均沒有相應的專業教材作為參考,大多數教學單位使用的“3S”技術相關的教材,主要編寫于20世紀90年代初甚至更早,使其與相關領域日新月異的發展脫節[8],在這樣的背景下,一種新的能夠在有限空間和有限時間里,培養學生趣味性、互動性、實踐性,利用現代化技術手段獲取知識和信息的教學模式亟需出現。本研究利用Google Earth獲取高精度地面遙感數據,通過遙感軟件對其進行校正,GIS對信息進行提取、加工,利用GPS進行野外調繪,使學生能夠理解所學的理論知識,而且能夠熟練運用到實踐中,通過實習學生可以掌握利用“3S”技術解決問題的方法。
1 遙感數據的獲取與處理
1.1 衛片的下載
實習區域為新疆農業大學校園,首先需要獲取該區域的遙感影像。Google Earth以高分辨率衛星影像和航片為基礎數據,能夠快速的確定主要位置,清晰的看到所指定的社區環境。在GE主界面左側的管理面板中點擊“Search/Fly To”標簽,直接輸入烏魯木齊市的英文名稱Urumqi,然后點擊“搜索”按鈕即可,然后根據方位與圖像特征找到研究區域(新疆農業大學)。
為了獲得高精度的衛片,將衛片盡量放大至地理要素的細節清晰可辨(空間分辨率1 m左右),當圖像下載進度達到100%時,點擊File菜單下的Save―Save Image即可保存顯示的圖片,共下載了108張衛片。下載圖像時應注意該遙感圖像只有中間區域分辨率高,所以為了保證遙感圖像的高精度,保存圖像時應保留一定的重疊區域,而且移動視窗時要保持比例尺一致。
1.2 衛片的拼接
由于GE中影像數據只經過坐標系統的糾正,統一到虛擬地球中,影像的色彩和拼接沒有進行特別處理,沒有追求專業地理信息公司所要求的數據無縫集成[9],因此,需要對下載的圖像進行旋轉、裁切、拼接等操作,這些工作可以利用Photoshop軟件來完成。
Photoshop是Adobe公司旗下最為出名的圖像處理軟件之一,集圖像掃描、編輯修改、圖像制作、圖像輸入與輸出于一體的圖形圖像處理軟件。專業遙感圖像處理軟件可進行影像的輻射增強、色彩處理和拼接等,但是處理過程復雜,成本太大。而Photoshop作為一種國際上通用的圖像處理工具,操作簡便,圖像處理工具比較齊全,工作效率和處理效果都不錯,因此,慢慢被遙感技術人員所推崇,在圖像數據輸入輸出、色彩調整、遙感影像糾正融合、鑲嵌和裁切、濾波和數字分析等方面使用廣泛[10]。
1.3 衛片的注冊
地理信息系統軟件支持的是具有真實空間參考信息的地理要素和地理現象,而通過Photoshop軟件處理、拼接的遙感影像圖沒有這一信息,需要經過專業遙感圖像處理軟件對其進行注冊,注冊方法有兩種。
方法一:利用Google Earth中的自帶工具,給研究區衛片添加經緯網格,設置與下載圖像的相同比例尺,在研究區搜索特征地物點,如道路的交叉點,噴泉的中心、國旗桿等、讀出鼠標所指處的經緯度值,在ENVI軟件中,利用RegistrationImage to Map功能進行影像的注冊。
方法二:在校園中找尋特征地物點,用GPS定位,記錄每個特征點的經緯度,然后在ENVI軟件中進行影像的注冊。GPS定位時注意避開高大的建筑物,在開闊地上進行。
對遙感圖像進行注冊時,控制點的數量盡可能多,并且盡可能的分布均勻,以保證精度,最后把注冊好的影像存為JPEG或Geo TIFF柵格數據格式。
2 基于GIS的專題圖的制作
地理信息系統軟件普遍支持多種格式的柵格數據,在GIS軟件中打開已注冊的遙感影像。
2.1 遙感圖像的解譯和空間信息的提取
由于此遙感圖的分辨率較高,且接近于真彩色,學生對學校較熟悉,所以對圖像以目視解譯為主。首先對地物進行分類,可分為學生公寓,教學樓,家屬區,主要道路,學校餐廳等,然后沿地物的邊界進行數字化。
2.2 信息收集
指導學生有目的地收集各地理要素的相關信息,如:家屬樓的單元號、樓層數、建筑結構等信息;學生公寓的樓層數、入住人數;道路的名稱等。同時指導學生用數碼相機拍攝可以反映地物特征的照片,利用圖像編輯軟件將照片格式另存為GIF格式。
在GIS中,矢量圖形與屬性數據庫是一一對應的,在屬性數據庫中添加字段,將收集到的信息添加到屬性數據庫中。
部分GIS軟件支持多媒體信息的展示,如ArcGIS提供熱鏈接(hot link)功能。Hotlink先在屬性表中設置一個字段存放圖片等多媒體信息數據的地址,然后在themeproperties下設置hotlink的field等屬性,可以實現專題與照片對象的熱鏈接。一旦定義好熱鏈接之后,在地圖上點取一個要素符號,就立即會彈出進一步說明該要素的資料來。
2.4 專題地圖的制作
2.4.1 校園平面圖的制作
將圖層按照符號、線劃在上,面積色在下,最下層為底色的原則排列,根據圖層所反映的地物特點,定義每一個圖層的顯示樣式(邊框樣式、填充樣式、顏色樣式),利用label功能定義標注地物所用的字段,實現地物的自動標注,制成校園平面電子圖。
2.4.2 遙感專題圖的制作
將數字化的矢量圖形不顯示,僅對遙感圖上的要素進行文字標注,即形成校園遙感專題圖。
將電子圖進行必要的圖面設計與修飾,在GIS軟件的Layout中設定出圖比例尺即可打印輸出成紙質地圖。
3 GPS定位技術的應用
實習中,GPS技術的應用體現在兩點:第一,在注冊遙感圖像時使用GPS獲取地面控制點的坐標;第二,Google Earth所的影像一般不是最近期的,現勢性有些滯后,因此,需實地使用GPS測出地物的特征點,在GIS中進行增補。
4 結論
通過實習使學生能夠學會利用互聯網搜集遙感影像,并將其下載保存。掌握GPS的使用原理,使用方法。鞏固了遙感的基本原理,增強了目視解譯能力,鍛煉了遙感圖像處理軟件常用功能的操作和應用能力,掌握了地理信息系統軟件的使用和專題圖的制作方法。
該實驗作為一門綜合性設計性實驗,一方面充分調動了學生的學習興趣;另一方面也提高了學生的動手解決問題的能力,真正做到理論聯系實際,教學結合生產。這門實驗課在提高“3S”技術課程的教學質量的同時也深受學生的喜愛。
參考文獻
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[2] 唐東躍,熊助國,王金麗.Google Earth及其應用展望[J].地理空間信息,2008,6(4):110-113.
[3] 朱超平,王海濱,周亮,等.如何利用Google Earth繪制校園平面圖――以湖北大學為例[J].湖北大學學報:自然科學版,2008,30(1):93-96.
[4] 劉家興,蔡砥,鄭芷青.基于Google Earth的“地理野外實習基地”數字化教學模型研究[J].廣州大學學報:自然科學版,2009,8(5):41-45.
[5] 李娟,郝志剛.基于Google Earth虛擬地球平臺的旅游規劃研究[J].國土資源遙感,2010,1:130-133.
[6] 郭仲樸,王金枝,韓麗麗.Google Earth和GPS在林業調查中的應用[J].天津農林科技,2010,2:34-35.
[7] 于冰,徐柱,劉國祥.Google Earth支持下校園真實感三維建模方法及應用[J].測繪工程,2010,19(1):61-64.
[8] 王功文,陳建平.“3S”技術課程在地球科學領域中的教學實踐探討[J].中國地質教育,2007(1):54-56.
篇5
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。“導師+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
高校科研的主體是教師和研究生,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
篇6
測繪工程專業的培養要求是立足于對地觀測與衛星導航等國家重大需求以及現代測繪發展趨勢,按照全面具備測繪科學與技術一級學科的3個二級學科(大地測量學與測量工程、攝影測量與遙感、地圖制圖學與地理信息工程)的專業素質規劃課程體系,一、二年級實行測繪通識教育,三、四年級按照大地測量學與衛星導航、工程與工業測量、航空航天測繪、地理信息工程等4個專業方向進行培養(各方向學生在對應的專業方向課程里選課),要求畢業生掌握大地測量、工程測量、衛星導航定位、攝影測量與遙感、地圖制圖與地理信息工程、數字化信息工程建設的基本理論和關鍵技術,成為“高品質、國際化、創新型”高級測繪工程專業人才。
二、培養方案的基本框架與課程體系
1.培養方案的基本框架傳統的教學計劃是以知識的傳授為主體,以課程設置為主線。在構建2013本科人才培養方案時,基于信息化測繪的特色,跳出了傳統教學計劃的框框,以素質教育為主體,以能力培養為主線,以學生個性發展為目標重塑了測繪工程專業本科培養方案的基本框架。測繪工程專業2013本科培養方案的制訂遵循了以下5個原則:1)強化通識課程體系,促進通識教育與專業教育的有機結合,實施研究型測繪工程專業教育。2)打破學科壁壘,構建測繪工程專業和相關學科專業的共同學科基礎課程平臺,優化課程體系和結構,培養復合型寬口徑高素質人才。3)深化實踐教學改革,完善實踐教學體系,改進實踐教學方法,豐富實踐教學內容,培養學生創新精神和實踐能力。4)注重因材施教,為學生自主學習和研究創造條件,提供多樣選擇和路徑,大膽探索拔尖創新人才培養模式。5)加強專業和課程創新探索與國際化建設,加大國外優質教學資源的引進力度,培養學生領導能力與國際視野。2.構建創新型、復合型課程體系2013測繪工程本科人才培養方案的課程結構總體分為通識課程、專業課程和任意選修課程三大部分。通識課程除“思想政治理論課程”“形勢與政策、國情教育與社會實踐”以及“英語、體育”課外,還包括交流與寫作類、數學與推理類、人文與社會類、自然與工程類、藝術與欣賞類、中國與全球類、研究與領導類等七大領域,要求學生在每個領域選修一定的學分。交流與寫作類課程有“表達與溝通”“科技寫作”“PracticalEnglishWriting”等,主要是培養大學生交流溝通能力、表達能力、寫作能力等;數學與推理類課程有“高等數學”“線性代數““概率論與數理統計”“C語言程序設計”等,主要是培養大學生數學素養、統計歸納能力、邏輯推理能力、形象思維能力、使用計算機解決實際問題能力等;人文與社會類課程有“道德、法律和公民意識“知識經濟與知識產權”“《四書》導讀”等,主要是培養大學生文學鑒賞能力、人文價值判斷能力,提高對自身和社會深入思考能力等;自然與工程類課程有“地球科學概論”“大學物理”等,主要是培養大學生用自然科學和工程的方法分析和探索世界的能力等;藝術與欣賞類課程有“音樂欣賞”,主要是培養大學生藝術素養與欣賞能力等;中國與全球類課程有“中國文化概論”“西方哲學史”“世界文化與自然遺產”,主要是培養大學生了解中華文明,開闊世界眼界、國際化思維、戰略思維等;研究與領導類課程有“組織行為學”“管理科學理論與方法”“網絡信息檢索”等,主要是培養大學生的領導能力、管理能力、研究能力等。專業課程有分學科基礎(平臺)課程、專業主干課程、實驗和實踐性課程3大系列。學科基礎(平臺)課程有:測繪學概論、GNSS原理及其應用、地理信息系統原理、遙感原理與應用、數字地形測量學、誤差理論與測量平差基礎、地圖學基礎、大地測量學基礎,FORTRAN語言程序設計,UNIX/LINUX操作系統。專業主干課程:攝影測量學、物理大地測量學、大地形變測量學、空間大地測量學、工程測量學、變形監測數據處理、工業測量、航空與航天成像技術、數字攝影測量學、數字圖像處理、GIS工程設計與實踐、空間數據庫原理。實驗和實踐課程:數字測圖實習、誤差理論與測量平差基礎課程設計、大地測量課程設計與實習、工程測量學課程設計與實習、GNSS測量與數據處理實習、遙感實習、數字攝影測量實習、物理大地測量學課程設計與實習、大地形變測量學課程設計與實習、GIS課程設計與實習、空間數據庫實習、畢業設計。10門學科基礎(平臺)課程是測繪工程專業所有專業方向的必修課,其中“測繪學概論”等8門課是測繪學科教學指導委員會規定的測繪工程專業的必修課,而“FORTRAN語言程序設計”“UNIX/LINUX操作系統”這兩門課主要是針對信息化測繪要求加強計算機編程能力而增設的。專業主干課程、實驗和實踐課程則分兩部分:一部分是所有專業方向必修的課程,另一部分則按專業方向分模塊設計,具體情況見表1。在專業主干課程、實驗和實踐性課程中我們加大研究型課程的力度,每個模塊的專業主干課程都配有課程設計或實習或者兩者兼之,老師在主講此類課程時把最新的研究成果加入,同時采用啟發式教學,留問題讓學生思考,一些問題的答案往往可以通過課程設計或者實習得到解決,這種主干課程配課程設計或者實習的模式實際上就是通過理論聯系實際更有利于學生進行研究性學習。為加強專業的國際化建設,我們加大了國外優質教學資源的引進力度,在專業課程系列中,開設部分全英文或者雙語課程,這些課程的教材大部分應用國外先進的原版教材,主講這些課程的主要由學院聘請的外籍教授或有留學背景的教授、副教授。目前開設的課程有“誤差理論與測量平差基礎(er-rortheoryandleastsquareadjustment)”“GNSS原理及其應用(GNSS:principlesandapplications)”“大地測量學基礎(fundamentalofgeodesy)”“工程測量學(engineeringgeodesy)”“物理大地測量學(physi-calgeodesy)”等。測繪工程專業學生畢業需要的學分是150學分,其中通識課程學分是66.5,占總學分(150學分)的44.3%,專業課程學分80.5,占總學分的53.7%。在專業教育中,其中必修課程學分39.5,占專業教育學分的49.1%;選修課程27學分,占專業教育學分的33.5%;集中實踐教學8學分,占專業教育學分9.9%;畢業論文或設計6學分,占專業教育學分的7.5%;各專業方向的實踐教學總學分(含畢業設計、課間實踐教學和集中實踐教學環節)情況是:大地測量學與衛星導航方向27.1學分,占總學分的18%;工程與工業測量方向29.8學分,占總學分的19.9%;航空航天測繪方向29.5學分,占總學分的19.7%;地理信息工程方向28.5學分,占總學分的19%,具體見表1。任意選修課程是作為專業補充或個人興趣愛好而由學生自主選擇的課程。學院鼓勵學生跨院(系)、跨專業選修課程,學院對學生的選課給予必要的指導,培養方案中有3學分的任意選修課程,占總學分的2%。此外,我們注重因材施教,為學生自主學習和研究創造條件,提供多樣選擇和路徑,將創新教育納入課程體系,規定本科生在學習期間獲得的創新學分可以作為任意選修學分。
三、測繪工程專業(卓越工程師教育培養計劃)培養特色
武漢大學測繪工程專業2012年入選“卓越工程師教育培養計劃”,測繪工程專業(卓越工程師)培養以“面向工程、面向未來、面向世界”的工程教育理念為指導思想,以測繪工程專業認證標準為培養依據,以測繪行業發展對工程技術人才需求為導向,與測繪企業密切結合,整合已有的專業課程,強調寬口徑、厚基礎,不細分專業方向;以卓越測繪工程師和注冊測繪師后備人才為培養目標,強化培養學生的工程能力和創新能力,培養具有扎實的測繪工程理論基礎,具備較強的數學、物理、計算機等相關學科基礎知識,掌握全面的測繪技術,熟悉測繪管理與法律法規,具備卓越的解決測繪工程實際問題的綜合能力,擁有測繪產品社會化服務的專業技能;加強工程實踐環節,采用“3+1”校企聯合培養模式,有一年時間在企業學習、實踐,實行校企“雙導師”制,著力提高學生的工程創新意識、測繪專業素質和工程實踐能力。成為適應經濟和社會發展需要的“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”復合型、創新型人才。2013版培養方案,對測繪工程專業(卓越工程師教育培養計劃)培養方案也進行了修訂,其中學科基礎(平臺)課程與測繪工程專業相同,而專業主干課程(包括物理大地測量學、工程測量學、攝影測量學、數字圖像處理、GIS工程設計與實踐和空間數據庫原理)則涵蓋測繪工程專業的4個專業方向。實驗和實踐課程進一步得到了加強,共分3個模塊。一是工程基礎實習模塊,有“數字測圖實習”“大地測量實習”“誤差理論與測量平差基礎課程設計”和“地圖編制實習”;二是工程專業實習模塊,有“GNSS測量與數據處理實習”“物理大地測量學實習”“工程測量學課程設計與實習”“攝影測量與遙感實習”和“地理信息系統實習”;三是工程綜合實習模塊,有“管理與市場開發實習”“測繪專題”“專業實習”。第三模塊的工程綜合實習以及本科畢業設計都將在企業完成。實踐教學總學分(含課間、集中實踐及畢業設計環節)是37.3學分,占總學分的24.9%,明顯高于其他4個專業方向的實踐教學所占的比例。測繪工程專業(卓越工程師)培養方案代表了工科教育的發展方向,它也與世界先進的工科教育理念相接軌,其最大的特色是行業企業深度參與培養過程,強化培養學生的工程能力,全面提升學生的創新意識、創新精神和創新能力。
四、結束語
篇7
關鍵詞:數字地球;測繪工程;教育改革
當今社會正步入信息時代,信息產業逐步成為經濟增長的新的驅動力,信息資源的開發利用水平已成為一個國家綜合國力的重要標志。幾年前,美國為了自身經濟發展和全球戰略的需要,在大力發展信息高速公路的同時,又著重推進國家空間數據基礎設施(National Spatial Data Infrastructure,NSDI)的建設,在此基礎上,更進一步提出和實施“數字地球”戰略。數字地球的概念一經提出,便立即引起全球各界人士的廣泛關注,成為社會的熱門話題。不論從科學技術角度,還是從國家利益角度考慮,中國必須迎接這一挑戰,這已經成為共識。如今,“中國數字地球”或“數字中國”,以及各種規模的“數字城市”的建設正在逐步實施。在構建“數字地球”過程中,測繪學科和測繪行業,將發揮非常重要的作用。同時“數字地球”的構建也將為測繪學科和事業的發展提供新的機遇和發展前景。一方面,數字地球的構建依賴于基礎測繪數據。在數字地球的概念中最基本的要素之一是地球的地理坐標框架,因此NSDI是數字地球的基礎設施,它應能提供(地球)空間數據框架,包括大地測量控制框架(國家定位網和重力控制網)、數字正射影像、數字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地籍等基礎地理數據集。在此框架基礎上再加載各類地球自然信息和人類社會經濟活動等人文信為數字地球提供上述地球空間數據框架是測繪業本身的基本工作。另一方面,數字地球的構建又促進了測繪學科的發展,并對測繪技術提出了更高的要求。“數字地球”是從更高的層次,從系統論和一體化的角度,應用已有的理論、技術、數據和能力,在衛星遙感測地定位技術、計算機數字化技術、以及數字通訊和Internet網信息技術支持下,向社會提供全新的測繪信息產品,包括更多、更新和更精細的地球靜態和動態信息。“數字地球”、“數字中國”為我國測繪事業發展提供了新的機遇和更高層次的發展前景,同時這一機遇也對承擔測繪人才教育的高等院校提出了新的挑戰和要求,如何培養適應現代技術要求的高級人才,是測繪教育工作者必須考慮的問題,所以,必須對傳統的測繪工程專業進行深化改革,才能適應這一新任務。由于現代高等教育為了適應社會對不同層次人才的需求,對本科專業的基本要求是“寬口徑為主,專業覆蓋面廣”。而作為培養測繪人才的測繪工程專業在專業知識面上應是覆蓋整個測繪一級學科。這就要求在專業課程教學內容上不宜過深、過專,在有效時間內,只能講授測繪領域最基本最重要的理論、業務知識,而具體的專門知識和技能,只能在未來的工作中根據需要繼續學習、培訓,進行補充和加深。在教學方法上,應改變傳統的“填鴨式”、“滿堂灌”的教學方法,教師在進行課堂教學時,關鍵是教會學生學習的思路、方法,而不是只注重具體的知識,把以教師為中心的教學模式轉移到以學生為中心的教學模式上來。在教學過程中,培養學生學會學習,由被動繼承性學習轉變為主動創造性學習,多采用“啟發式”、學生“參與式”和課堂“討論式”的教學方法,著重培養學生的創新意識和能力。
在教學質量評價及課程考核中,除注重基本知識和綜合能力的考察外,在專業課程考核時,可以更多地采用“開卷式”、“答辯式”、“撰寫論文式”、“設計報告式”等多種方式,使對學生的評價更科學、更全面,把課程考核轉變成為促進專業知識、綜合能力、創新意識培養的驅動力。教學方式改革的另一措施是將現代化教育手段引入到教學過程中。現代化教學采用計算機輔助教學系統,利用多媒體技術、可視化技術和虛擬現實技術制作CAI軟件和軟件,以加速教學內容和教學方法的改革,增加信息量,增進教學效果。由于測繪工程專業本身與信息科學的密切關系,許多專業課程都可通過CAI軟件來達到直觀、形象、逼真的教學效果。因此,測繪工程專業應加大與課程配套的CAI軟件的開發投入。
篇8
一、人文地理與城鄉規劃專業課程體系建設的時代意義
1.應對當前復雜人地關系矛盾的客觀需要
當前,我國正面臨經濟高速增長下日趨明顯的資源稀缺、環境污染問題。各種資源、環境問題層出不窮,人地關系矛盾加劇,經濟增長所形成的巨大利潤正逐步被高額的稀缺資源購買成本和環境治理成本所消耗。21世紀的中國,必須實現人地關系協調發展戰略,走社會、經濟和生態的可持續發展道路。而要實現我國社會、經濟和生態環境的協調發展,就必須培養和造就一大批適應人地關系協調發展要求、實施可持續理念與行動計劃的人才隊伍。“人地關系”理論是人文地理學的核心基礎理論。讓受教育者樹立起正確的資源觀、環境觀、人地觀,是人文地理教育的重大使命。因此,人文地理與城鄉規劃專業發展及其課程體系的構建,對于培養和提高受教育者人地關系協調發展的意識和能力,具有至關重要的作用。
2.快速城市化及城鎮化發展的現實需要
當前,我國城市化進程已進入快速發展階段。在快速城鎮化的過程中,涌現了諸如城鎮化人口質量不高、城鎮空間布局與資源環境承載能力不適應、城鎮體系發展不協調、土地利用粗放等一系列共性問題。對于快速發展階段的中小城市(鎮),如何著手城市交通、住房、工程管線布局等城市實體空間規劃問題的解決,成為當務之急;而對于那些已經走向城市化成熟階段的大城市、特大城市,在解決城市實體空間規劃的同時,頻頻關注起“人地和諧”關系建設、區域協調建設、城鄉一體化建設和人文關懷等問題。人文地理與城鄉規劃專業人才具備了從城市實體空間規劃到“人地關系”人文哲學的多層次素質,擁有從宏觀、中觀城鄉規劃,高起點做好城市(鎮)規劃設計、構建和諧宜居的城市環境,到微觀項目規劃(策劃)的綜合能力,能較好地滿足我國現階段快速城市化、城鎮化發展對專業人才的迫切需要。
3.現代地理科學發展的必然需要
地理學是一門古老而又年輕的學科,經過長期建設和發展,形成了一套成熟而完整的課程體系,與此同時,地理學科又與經濟建設和社會發展息息相關,具有社會實踐性和區域性的時代特性。人文地理與城鄉規劃專業應用性強的學科特性,要求它在服務于我國經濟建設和社會進步的同時,更應在豐富和發展地理科學理論、方法和技術手段上,發揮其應有的作用。此外,人文地理與城鄉規劃專業能夠與碩士、博士“人文地理學”專業進行較好對接,避免了原有資源環境與城鄉規劃管理專業對口不清晰,專業學科、知識體系不連貫等問題,對現代地理科學向更高層次、更深領域的發展有著積極推動意義。
二、人文地理與城鄉規劃專業學生能力要求
1.通用技能要求
通用技能是指人文地理與城鄉規劃專業學生必須掌握的所有專業大學生教育階段均應具備的共性技能,包括資料收集與信息捕獲能力、邏輯思維能力、計算機軟件和外語應用能力、人際溝通能力、環境適應能力和團隊合作能力等。
2.專業基本技能要求
專業基本技能是指人文地理與城鄉規劃專業學生必須掌握與本專業相關的基礎性技能,是對本專業學生進行專業知識學習和技能提升的基本要求。包括地理野外考察與綜合分析能力、熟練掌握城鄉規劃基本規范的能力、計算機專題地圖編制的能力、遙感技術運用及分析處理能力和GIS軟件應用能力等。
3.專業創新技能要求
專業創新技能是指人文地理與城鄉規劃專業學生利用專業知識、通用技能和專業基本技能綜合解決實際問題以及創新實踐的能力。包括城鄉規劃實務與圖件綜合設計與實踐能力、科學研究、創新意識與協同攻關能力、撰寫畢業設計(論文)的能力等。
三、人文地理與城鄉規劃專業課程體系設置
1.課程體系設置基本原則
厚實理論基礎的原則。人文地理與城鄉規劃專業課程體系的建設,既應充分體現地理學的理論與前沿發展,又同時體現相近專業如城市規劃、環境科學和管理科學的一些基本原理和方法,并在人文地理、城鄉規劃等方面的研究和應用技術,如遙感、遙測、GIS技術,以及高等數學、計算機等基本知識與應用技能等方面有所體現。在專業理論基礎的構建上應以人文地理學“人地關系”理論為基礎平臺,充分融合規劃學、環境科學和管理科學等相關學科的有關理論,并及時將各相關專業領域的最新知識增添到理論課程體系當中。
拓寬實踐口徑的原則。人文地理與城鄉規劃專業更注重于實踐應用,因此,在其課程體系構建中,應根據本專業目錄對學生通用技能、專業基本技能和創新技能的要求,相應開設課堂實驗、校內實訓和校外實習實踐教學環節,注重實踐環節設計的社會關聯性,實現理論教學與實踐實訓相結合、校內與校外相結合、學校與企事業單位相結合,共同建立起課內實踐環節、校內實訓平臺和校外實習實踐基地的實踐課程體系,達到培養和增強學生的專業基本技能、專業實踐能力和專業創新能力之目的,為社會輸送具有一定操作能力和能夠解決實際問題的實用型人才。
凸顯地方特色的原則。與原有的資源環境與城鄉規劃管理專業相比,人文地理與城鄉規劃專業口徑由寬變窄,實現了與碩士、博士階段人文地理學專業的有機銜接。作為地理學科一個嶄新的專業,人文地理與城鄉規劃專業必須在培養目標和特色方向定位上發揮其多學科綜合的專業優勢,解決原有資源環境與城鄉規劃管理專業面太寬,專業特色不鮮明的問題。應盡量規避其發散缺陷,注重向更深入、更收斂的方向發展,突出其綜合性專業特點。在課程開設中,應避免地理科學、環境科學、規劃科學、管理科學等相關專業主干課程的簡單疊加,過于追求全面,導致課程門類多、銜接不當等問題。應順應地方經濟發展和社會需求、充分利用相關學科的優勢資源和各院校教學科研條件,遴選出凸顯地方特色的培養方向。
2.課程體系設置案例分析
廣東韶關學院人文地理與城鄉規劃專業是在教育部2012年新專業目錄出臺后,將原資源環境與城鄉規劃管理專業與新專業目錄歸口對接的結果,其課程體系的設置既充分考慮了國家教育部2012年新專業目錄的基本要求,又汲取了同類院校已有資源環境與城鄉規劃管理專業的成功經驗和相應教訓,也結合了本校、本學院的實際情況。
篇9
為了搜捕奧薩馬?本?拉登,這個超級大國付出了10年時間、1.3萬億美元的巨額開銷、6000名美國軍人的犧牲,以及一千多名特工夜以繼日的追蹤。
一切本來可以不那么復雜,如果他們早點聽取美國加利福尼亞大學洛杉磯分校地理學泉托馬斯?吉萊斯皮的建議。
2009年,這位教授在自己開設的一門遙感課程上邀請學生們參與一項研究:根據來自衛星和其他遙感系統的信息、拉登最后已知位置和行蹤報告,創建一個關于拉登可能藏身地的概率模型。
這聽起來很符合校園里那些行色匆匆、衣冠不整的理工男的行事風格――足不出戶,YY天下。
研究小組能夠利用的數據少得可憐。他們掌握的“最新情況”還是2001年冬天的一則新聞,說拉登最后現身的地方是阿富汗的托拉博拉。吉萊斯皮決定用預測動物遷徙的模式來預測這個恐怖大亨的藏身之地。他的兩個主要理論依據,是“距離衰減理論”和“島嶼生物地理理論”。
他一本正經地解釋:“距離衰減理論表明,當你遠離某個位置時,發現相同物種構成的概率也會降低。島嶼生物地理學則說明,規模較大、距離較近的島嶼相比規模較小、距離較遠的島嶼,會有較高的遷入率,能在較低的滅絕水平上維持較豐富的物種。”
太學術腔了?換句話說,拉登選擇藏身地和一只珍稀金絲雀尋找安樂窩的考慮相差不遠,既不會離群索居,也不會遠離他慣常的出現地點。這個恐怖大亨,可能就在他最后的現身地托拉博拉附近。
當軍方堅信拉登躲在沙漠或森林里一處隱秘的洞穴里時,研究者們卻認為,拉登可能正在一座大城鎮里享受著“大隱隱于市”的生活。研究人員以托拉博拉為中心,繪制了一系列同心圓,標示出拉登出現在特定區域的概率。他們推測,拉登最有可能藏身在巴基斯坦的古勒姆地區,幾率高達98%。
他們給出這樣的判斷,是因為該地區從1970年代開始就不受政府管轄。研究人員同時指出,男主角有著1.9米高的大個子,希望享有隱私,應該會有一小隊保鏢。據此,拉登的住所很可能是“頗高的樓層,與電力網絡連接或是擁有功率強大的發電機,圍墻起碼有三公尺高,屋舍之間有距離,房間超過三間,戶外種植大樹用來遮蔽視線”。他們甚至通過谷歌地圖圈定了三棟“可疑建筑物”。
最終,這份研究報告發表在當年的《麻省理工大學國際評論》上。論文作者表示,這是第一次采用科學方法確定拉登的位置。
至于這篇文章是否引起情報機構的關注,吉萊斯皮表示并不清楚。他說:“我并沒有接到他們的電話,也沒有這樣期盼過。”他倒是飽受了一頓奚落。后,曾經就抓捕策略與美軍合作過的金?羅斯莫教授告訴《今日美國》:“在一個作者可能從未去過的國家,要從一個50萬人口的城鎮中找出三棟(拉登藏身的)建筑,這種想法有些過于自信。”
巴基斯坦時間2011年5月2日深夜1時左右,拉登被美國海豹突擊隊擊斃。消息傳來,吉萊斯皮發現自己還沒那么料事如神。這個世界頭號麻煩人物藏身于巴基斯坦的阿伯塔巴德鎮。
不過,在吉萊斯皮繪制的藏身地圖上,拉登藏身在阿伯塔巴德鎮的可能性也高達88.9%,此地距離古勒姆地區僅有268公里。不僅如此,拉登確實住在一個大型城鎮的一棟大房子里,而并不是情報人員所猜測的深洞里。
或許,特工們多讀讀科學文章,就不會像土撥鼠一樣,跟著疑似拉登的足跡在深山里挖洞了。
篇10
關鍵詞:氣象學;實踐教學;改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)02-0131-02
隨著氣象科學技術的迅猛發展和在環境保護領域應用范圍的不斷拓寬,氣象、天氣的發展和研究越來越成為學術界的焦點[1]。《氣象學》,是學生專業基礎知識的重要組成部分,是后續課程學習的重要基礎[1];實踐教學是本部分內容的重要組成,理論教學和實踐教學應放在同等的地位,實踐過程中應加強對學生的能力培養,不斷通過實踐提高學生的自我學習能力、實踐創新能力,做好實踐教學與理論教學的有機結合,理論和實踐教學應著眼于國家發展的需要和人的全面發展的要求,構建經濟社會發展需要的、科學的人才培養體系,確保人才培養質量[1-3]。
全國各高校都對本校的《氣象學》課程理論教學內容和實踐教學內容進行了合理調整。自然地理與資源環境專業、地理科學專業、水文與水工程專業都有氣象學相關內容的教學,實踐教學是氣象學教學的重要部分,是鞏固專業能力、加深專業知識理解的有效途徑,是培養具有獨立思考能力與實踐能力的高素質高級技能型專門人才的重要環節,是培養學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺;如何在現有實踐教學條件下,合理協調整合相關教學資源,達到氣象學相關實踐內容的效益最大化,如何在做好氣象學相關內容教學的同時,為后續課程的學習打下良好基礎,做到相關知識的自然銜接,是近期我們重點考慮解決的問題。
一、教學內容的剖析
從專業課程《氣象學》相關課程的設置內容來看,無論使用的是哪種教材,都涵蓋氣象學、天氣學和氣候學三部分內容,只是不同專業在課時安排上有所區別;三部分內容既自成體系又緊密相關,特別是前兩部分,理論性強,有很多難點內容;因此在教學過程中緊密結合實踐教學,能使學生加深對理論知識的理解。
氣象學作為各專業的基礎課程,與后續課程的內容緊密相關,比如,自然地理與資源環境專業中的水文學、植物學地理學、土壤地理學、遙感原理與應用、綜合自然地理學、環境生態學、生態工程學等都有相關的知識內容,教學過程中應考慮到這些課程教學的需要。
二、氣象學教學的目標
從實踐教學的角度,《氣象學》實踐教學的目的如下:
1.基本技能。培養的學生應該具備良好的基本氣象要素觀測的基本技能,例如:大氣溫度、風速等氣象要素觀測的基本原理與方法。這些基本技能的掌握可以使學生加深對理論知識的理解。
2.自我學習和靈活運用知識的能力。訓練和培養學生的自學能力,培養綜合分析與歸納的能力。同時培養學生綜合應用知識、分析和解決問題的能力、撰寫科研論文等多方面的綜合能力。
3.創新能力。在教學計劃和教學實施過程中強化教學實踐和科研訓練環節,培養學生的創新實驗能力、科學研究能力等。
三、實踐教學體系構建
1.實踐性教學體系構建要適應社會的發展和需求。我們要培養和造就基礎扎實、實踐能力強、具有創新精神的高素質應用型專門人才以適應社會發展。
2.以任務驅動教學實踐性教學。在實踐教學過程中,學生主動探索、自主學習能力應放在首位,教學過程中應精心設計實踐環節,為學生提供各種條件,充分調動學生學習的主觀能動性,培養他們的學習興趣和創造性思維能力。
3.實踐教學與傳統教學有機結合。使抽象的理論具體化,用學生親身經歷過的事例,便于學生理解掌握。氣象與人類的生活密切相關,課程的學習不僅局限在課堂上,而且貫穿在學生的生活中,隨時發生的相關事件就是活生生的案例,通過這種學習提高了學生的學習興趣,加深了學生對知識的理解。
4.實踐教學指導教師隊伍的建設。優秀的實踐課程教師隊伍配備應以實驗室(或實習基地)為平臺,通過培養和引進專職或兼職實驗教師,負責本實驗室(實習基地)課程的授課工作。
5.實踐教學條件的改善。實踐教學條件是實踐教學體系的基礎,在整個體系中起支撐作用[3]。根據實驗課程體系,主要是實驗室、實習基地。(1)實驗室建設。現有氣象觀測與模擬實驗室主要是一些傳統儀器設備,應增加較為先進的儀器設備,讓學生能掌握最先進的儀器設備的使用方法。(2)實習基地建設。實習基地是教學科研工作的重要組成部分[2],包括校內實習基地和校外實習基地,校內基地建設即建設地面氣象觀測場。
四、實踐教學實施
根據課程實踐教學的實際,實踐教學的實施可以從以下幾個方面進行:
1.實驗教學。實驗教學緊密結合教學過程中知識點,通過實驗讓學生掌握相關知識內容。因此,實驗教學可以設置多個實驗鞏固相關理論知識,培養學生的基本專業技能。
2.實習。實習環節,主要使學生利用掌握的相關知識,對天氣、氣候相關知識進行綜合分析,培養學生的綜合分析能力,每年的認識實習和綜合實習均可安排氣象學相關內容。
3.畢業論文、SRT等。充分利用畢業論文、SRT等實踐環節,利用學生感興趣的內容,對本課程感興趣的同學進行指導,讓學生利用所學課程知識,對各種天氣、氣候現象、過程進行綜合分析,培養創新能力、科學研究能力等。
五、實踐教學中存在問題
1.實踐場地、教學設備不充足。由于各方面的因素,《氣象學》實踐教學設備和場地大多不足,只依靠簡單的常規儀器設備,短時間的實踐教學,不能滿足課程的實踐教學特點,校內實習基地(氣象園)建設是滿足氣象學實踐的基本條件,有了氣象園,有了基本的實踐教學設備,學生的實踐教學才能夠真正走上正軌。
2.實踐教學的考核體系不健全。氣象學實踐教學處于初級探索階段,缺少完善的實踐教學條件,缺少較強的實踐教學隊伍,這都會影響本課程實踐教學的效果。
3.學生忽略實踐教學的重要性。由于專業實踐的要求不同于氣象相關專業,學生對本課程的實踐不是很重視,這也與課程的實踐體系的不完善有一定關系。
4.實踐過程與相關課程教學的銜接不完善。作為其他專業課程的基礎課,實踐過程中應充分考慮到其他課程的教學需求,這需要《氣象學》課程的教師能全面了解整個專業課程的配置及相關課程內容的設置,了解專業課程的對相關知識的需求,教學過程中有針對性地進行教學及實踐,做好與專業課程的對接。
六、結語
資源與環境學院三個專業中有“氣象學”相關理論教學內容和教學實踐環節。根據各專業的培養目標定位和學生的專業知識結構,結合社會需要和學生要求,不斷完善《氣象學》相關課程實踐教學體系,改革實踐教學模式;通過構建應用型人才培養實踐教學體系,優化實踐教學內容,培養教師重視實踐教學的理念,改革傳統的實驗教學方法,加強理論學習與社會實踐的結合,做好《氣象學》相關課程實踐與其他專業課程的銜接工作,提高實踐性教學質量和學生的綜合素質;通過強化實踐教學環節,改革實踐教學的模式,完善實踐教學的體系,促進學生的理論學習與社會實踐活動的融合,強化學生的應用能力培養[3];通過有層次遞進的實踐教學體系的構建,為課程的應用型人才培養構建一套具有示范性且行之有效的實踐教學模式,切實保障人才培養質量;通過改革《氣象學》課程組實驗教學內容和方法,構建基礎實驗、綜合實驗和畢業論文等相融合的實踐教學方式,充分利用現有實驗室條件,并在此基礎上創造更好的條件,為學生提供開放實驗條件,并為學生的開放實驗、大學生科技訓練計劃(SRT)和其他科創項目等提供形式多樣的有效指導,使學生的創新創業意識和實踐能力得到鍛煉。
參考文獻:
[1]王志,廉麗姝.高師氣象學與氣候學實踐教學內容優化探究[J].高教論壇,2014,(11):59-61.
[2]高西寧,劉江,殷紅,等.應用氣象學專業實踐教學體系創新[J].實驗室研究與探索,2011,(10):125-128.
[3]韋雪艷,吳鐘元,等.多方法―多水平人文本科創新人才的“實踐培養模式”[J].現代教育管理,2012,(4):100-102.
The Research on Practical Education Innovation and Experience of Meteorology
GAO Wei-dong,JIANG Wei,ZHOU Bao-hua,SHAO Feng-luan,YANG Li-yuan,XU Li-rong
(The School of Resources and Environment,University of Ji'nan,Ji'nan,Shandong 250022,China)