導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇地理信息工程知識點，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

論文摘要:工程(地質)勘察信息化是一項復雜的系統工程，其中既涉及各種信息處理技術及其集成化應用，也涉及方法論和其它問題。因此，提出工程地質勘察信息化的要求，不但是地質信息科學發展的必然趨勢，也是促進地質信息科學的理論框架、方法論體系和技術體系形成主要動力。

0引言

當前，伴隨著一般信息科學、地球信息科學、地球空間信息科學和地理信息科學的興起，地質信息科學已經逐漸形成雛形。這是一門嶄新的邊緣學科，是關于地質信息本質特征及其運動規律和應用方法的一個綜合性學科領域。它的形成與地質學和地質工程各個分支學科的發展和促進密不可分。歷史分析的結果表明，計算機技術的引進、改造、融合、集成和應用過程，實際上就是工程(地質)勘察信息化的過程。

1水利水電工程地質信息處理

1.1 信息處理技術地質測繪、鉆探、山地工程等所獲取的數據是水利水電工程地質信息處理的數據源，是水利水電工程地質信息處理流程的起點，這些數據包括搜集到的早期勘察數據和現階段地質勘察獲取的狀態數據，不但具有多來源、大數量、多種類、多層次、多維和多應用主題等特點，同時又具有可采集性、可存儲性、可管理性、可復制性、可共享性等可信息化的特征。這個過程可以劃分為勘察數據獲取、勘察數據整理與管理、勘察圖件制作、地質體空間分析、勘察成果編制、管理與查詢等環節。每個環節都可以對應一種或數種信息技術，如數據的采集與管理可以用數據庫技術來實現，勘察圖件的制作可以用計算機輔助設計技術或GIS技術來實現，地質體空間分析可以用三維建模與空間分析技術來實現，勘察成果的編制可以通過數據庫中資料的組合來生成，成果的查詢檢索可以通過數據庫和網絡技術來實現。[1]

1.2 信息處理方法數據采集是整個處理過程的起點，也是水利水電工程勘察的主要工作之一。所采集的數據包括可以搜集到的前期資料和工程勘察獲取的數據，這些數據都可以通過直接錄入、導入與二維平面圖或三維模型綁定輸入等四種方式來進行處理。[2]報告、匯報、歸檔部分是指利用數據庫、二維輔助制圖和三維模型與空間分析成果來編制工程勘察報告等勘察成果，并對所取得的成果數據進行審查匯報，最后把成果進行數據庫管理和歸檔。以上這些工作全部處在標準化體系的制約之下，這些標準包括工程勘察規范、數據編碼標準、圖層設置標準等等，同時這一過程被網絡技術進行全面的改造，從而組成水利水電工程地質信息處理的完整流程。

1.3 信息處理流程①數據采集階段。在確定了工作目標后，首先搜集工作區域的各種已有資料，在對搜集到的資料進行分析后，在可能的工作區域內進行野外考察，進一步確定工作區域。在基本確定的工作區域內進行野外測量和工程地質測繪工作。在測繪的基礎上進行鉆探、物探、地質試驗和可能的山地工程等工作。這個階段主要是獲取工作區域內地表、地下的各種地質資料。②室內整理階段。室內整理階段是對獲取到的地質資料進行校對、分析和分類的工作，使獲取到的數據條理分明，便于后期工作的使用。 這一階段可以滯后于數據采集階段，也可以與數據采集階段同時進行。③分析處理階段。分析處理階段主要是利用整理后的數據進行各種地質圖件的編制，對野外勘探的數據進行統計、分析、計算等，為下一步勘察報告的編制提供各種資料。④編制報告階段。工程勘察的最終成果是勘察報告，這一過程主要依賴地質技術人員對地下地質空間的感悟與工作經驗，充分利用獲取的數據和前期對數據的整理與分析處理成果來編制工程勘察報告。⑤成果審查與匯報階段。這一過程是對整個勘察工作的檢查和驗收，如果分析不夠充分，要返回到分析處理階段進行更充分的分析處理，如果分析結果缺乏足夠的數據，要返回到數據采階段，進行補充勘探工作，直到審查通過。⑥資料歸檔階段。這一階段主要是把原始勘探資料和勘探成果資料進行分類歸檔工作。這部分資料同時也是其它工作的資料依據。從信息處理角度也可以把這個過程劃分為數據采集、數據管理和數據應用三部分，其中數據管理包括對所采集數據進行管理和對數據應用的結果進行管理，數據應用包括數據統計分析、空間模擬與分析、地質圖編制和報告編制等。

2實現地質信息技術的集成化

為了最大限度地發揮各種信息技術的作用，需要實現信息集成化。其原則和出發點是:使各部分信息有機地組成一個整體，每個元素都要服從整體，追求整體最優，而不是每個元素最優;各個信息處理環節相互銜接，數據在其間流轉順暢，能夠充分共享。系統有了這樣的的整體性，即使在系統中每個元素并不十分完善，通過綜合與協調，仍然能使整體系統達到較完美的程度。從工程勘察信息系統實現的邏輯結構看，系統集成的內容包括:技術集成、網絡集成、數據集成和應用集成。分布式的工程勘察點源信息系統的建立，就是上述四方面集成的結果。

3結語

工程(地質)勘察信息化是一項復雜的系統工程，其中既涉及各種信息技術及其集成化應用，也涉及方法論和其它問題，要求深化對地質信息機理基礎理論的研究。因此，工程地質勘察的信息化需求，也是地質信息科學發展的動力，促進地質信息科學的理論框架、方法論體系和技術體系形成。工程(地質)勘察的計算機應用的理論、方法和技術作為地質信息科學的重要組成部分，在自身發展的過程中也不斷地借鑒和引進其它地質與礦產勘查領域的成果，并且逐漸融入地質信息科學的總體發展軌道，伴隨著地質信息科學的發展而發展。

篇2

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-2117（2014）18-00-02

1 前言

《激光遙感》是武漢大學遙感信息工程學院為適應遙感技術發展的最新需求，對原有《激光成像》課程進行改造而設置的一門專業必修課程。隨著相關技術的發展，激光遙感成為了遙感技術的重要方向。近些年越來越多的資源投入到激光雷達術的研究和實踐中，使之得到飛速發展。目前激光遙感技術已經運用到了近景、地面、車載、機載到星載的多種平臺上，提供了不同精度的多種產品，應用在諸多行業中。相應地，激光遙感數據處理也從科學研究少量試驗發展到了大規模生產實踐階段。面對這種變化趨勢，武漢大學遙感信息工程學院在2010年修訂的本科生培養方案中，設置了《激光遙感》課程，作為攝影測量方向本科生的專業必修課和遙感信息工程方向本科生的專業選修課[1]。這準確地反映了目前激光遙感技術的發展狀況和其在遙感技術中的地位。

2 加強激光遙感實踐課程的必要性

在激光遙感課程改造過程中，有必要提出并堅持面向應用的方針，這一方面是生產的需要，我國已經正在大力引進和推廣激光遙感技術，僅機載LiDAR設備就已經超過30臺，價值數億元，其他的地面及近景設備更是多達百余套。這些設備采集了大量的數據，處理這些數據需要專門的人才，對本科教育提出了要求[2]；另一方面是就業的需要，雖然隨著空間技術的應用，攝影測量與遙感專業的學生就業形勢較好，但是要看到，隨著開設相關專業課程學校的增加以及學生規模的擴大，就業壓力已經越來越大，有必要根據生產部門的需求，有針對性地培養學生專長，擴大就業機會；第三方面是科學研究的需要，目前激光遙感數據僅僅得到了初步的應用，如何提高數據處理效率，豐富數據產品類型以及拓展數據范圍等，是目前生產部門亟待解決的問題[3]。通過在本科階段設置相關課程，加大培養力度，有利于激發學生科研興趣，為將來投身相關科學研究打下了堅實基礎。在過去激光遙感屬于前沿技術，缺少必要的案例和數據，主要采取課堂講授的方式，通過教師的PPT和板書進行教學，學生的課堂實驗及課后實踐很少，缺少實踐環節，造成學生動手能力較差，同時對理論的理解也不夠深入，影響了用人單位的使用[4]。因此，隨著激光遙感技術從探索走向應用，對應的《激光遙感》課程也由選修設置為必修，其授課方式也應該從純理論講授發展為理論結合實踐的講授方式。

3 遙感實踐課程的原則及內容

3.1 遙感實踐課程的原則

激光遙感數據處理環節多，涉及的專業知識多，同時，由于仍處于不斷發展中，很多新處理方法和產品不斷涌現，成熟和固定的生產與數據處理方法和流程較少。在確定激光遙感課程實踐內容時需要把握如下原則：

（1）有利于全面掌握課程的知識點，實踐的內容應該貫穿整個課程的環節，加深和鞏固學生對理論的了解；

（2）有利于相關專業知識的融會貫通[5]。激光遙感是多種新技術的集成技術，應該通過實踐環節，使學生了解相關專業技術以及集成技術的重要性及作用；

（3）有利于激發學生的科學研究興趣[6]。應該通過實踐，激發學生探索未知的興趣，投身于對激光遙感技術科學研究中；

（4）有助于提高學生動手能力。激光遙感技術是一門工科技術，其落腳點應聚焦在提高學生的動手能力，為將來勝任行業部門打下基礎；

（5）有助于課程安排。課堂時間有限，過于復雜的實驗占用太多時間，不利于課堂組織，簡單的實驗不利于學生掌握相關知識。必須對各實驗部分精心設計，使之既相對獨立又有機聯系。

3.2遙感實踐課程的主要內容

激光遙感實踐環節的內容

激光遙感技術工程實踐環節較多，內容龐雜，主要有：

航線設計，需要全面掌握點云數據的參數，影像數據參數等；

數據預處理，包括誤差剔除，坐標轉換等；

輸入輸出，包括格式轉換，內插方法等；

基礎測繪產品生產，包括DEM、DLG的生產；

高級地理信息應用，包括數據分類、建筑物提取，三維建模以及空間信息系統研發等。

4 遙感實踐課程設計

4.1 框架

本文設計了激光遙感課程的實踐教學方案，框架圖如下。

激光遙感實踐框架

4.2 實踐教學方案

本文設計了激光遙感課程的實踐教學案例，下面針對框架進行詳細說明。

（1）為了使學生對LiDAR技術有感性的認識，設計了參觀的環節，以激發學生的興趣。選擇學院的硬件設備或者生產部門的生產現場，使學生通過參觀對LiDAR設備的組成、相關技術和行業應用有初步了解，在生產一線了解該技術目前的應用關鍵和難點。一方面激發學生投身生產的熱情，另一方面使學生了解科研與生產的方向。

（2）針對LAS格式的數據，要求學生編寫程序，能夠讀取數據到相應的數組中。主要使學生了解LiDAR數據種類，通過深入研究LAS數據格式，了解空間信息數據的特點和存儲難點；通過全面講解LAS格式版本的發展過程，了解LiDAR技術進步過程和數據不斷豐富的過程；通過程序編寫，熟練掌握空間數據讀取技術和節省數據存儲空間的技巧。

（3）對LiDAR數據進行三維顯示和基本空間分析操作。主要使用任課教師承擔科研項目時編寫的數據處理平臺，在使用前任課教師先講解科研項目的目的、意義、進展及展望，再對該平臺的基本功能，尤其是數據讀取部分進行詳細講解。一方面可以使學生看到上次課程自己編寫的數據讀取程序的規范性、速度和效率上存在的問題，另一方面可以使學生知道，科研項目并不神秘，而是從基礎的功能起步的；通過對點云的簡單空間操作和分析，使學生了解點云數據的粗差、斷面、建筑物和樹木腳點的空間分布特征、區別以及容易混淆的地方；通過對波形數據的讀取、顯示和分解，使學生了解LiDAR數據的新發展及其優點。

（4）要求學生編程實現LiDAR數據粗差的剔除。本次實踐具有一定的靈活性，學生可以自行編寫包含讀取、顯示、剔除粗差以及存儲的完整程序，也可以在教師提供的平臺上，以組件的形式完成剔除粗差的功能。關鍵是使學生理解基于高差的分類方法，基于統計原理的區分粗差的方法，熟悉一些基本的測量平差方法，不僅能夠復習和掌握前期學過的測繪的基本專業知識，還能初步掌握LiDAR數據處理的基本原理和DEM的基本生產方法。

（5）要求學生編程實現去除粗差后的LiDAR數據的規則化。主要使學生復習和掌握空間數據內插的主要方法，了解LiDAR數據采集的隨機性，知道其特點和不足，提高編程水平，同時對于DEM的生產方法也有更深入的掌握。

（6）實現LiDAR點云數據分類和輸出。這部分比較復雜，主要基于現有軟件，使學生掌握LiDAR數據分類的原理和生產部門處理的流程和工具，在不斷調試參數并觀察處理結果的過程中，琢磨和理解現有數據分類算法的原理和不足，明了目前LiDAR數據產品生產的關鍵和難點，為將來從事生產或科研打下基礎。

（7）撰寫實踐報告，要求學生將實踐過程和實踐結果進行展示和總結，提出自己的想法，可以提出新的原理或算法，也可以針對某一環節提出改進措施，自由發揮。教師根據學生的報告綜合、總結，在課堂上進行展示和點評，并給出成績。

5 結語

實踐教學不僅是理論課程的補充，而且具有驗證、綜合、創新等功能。加強實踐性教學，有助于學生全面理解理論知識，掌握分析問題、解決問題的方法，激發學生自主學習熱情，提高學生編程能力。本文針對《激光遙感》課程的特點和本科學生的知識積累，設計了課程實踐環節，豐富了教學內容，加深了學生對理論知識的理解，推動了《激光遙感》教學改革，使該工科課程更貼近科研和生產，為學生將來進行科研或生產打下了堅實基礎。

（武漢大學遙感信息工程學院，湖北 武漢 430079）

參考文獻：

[1]遙感信息工程學院.本科人才培養方案（2010年版）[EB/OL].2012（2）.

[2]賴旭東.《激光遙感》課程設計與思考[J].地理空間信息，2012，10（4）：168-169.

[3]張喜旺，劉劍鋒.高校GIS專業遙感類課程教學改革探索[J].測繪與空間地理信息，2012，35（10）：10-12.

篇3

2地理信息科學專業實習報告的撰寫

武漢大學、中國礦業大學、同濟大學、中南大學、中國地質大學（武漢）等GIS領域國內知名高校的本科生人才培養方案中均有針對性地開設了相關實踐課程，盡管這些課程的名稱可能有所不同，但均涵蓋了GIS軟件操作、GIS軟件研發、地圖設計與編繪等3方面的核心實踐課程。本文以這3種核心實踐課程為例來探討實習報告的撰寫規范。首先，實習報告的封面應指明如下信息：實踐課程名稱、學校、學院、專業、班級、學號、姓名、指導教師和提交日期等。其次，實習報告的提綱應涵蓋以下內容：實習名稱、實習目的、實習時間、實習內容和實結等。1）實習名稱，用于概要描述實習內容，字數不宜過多，以20字以內為宜，可作為標題放在實習報告的最上方，也可以作為實習報告的正文放在最前面。2）實習目的，一般言簡意賅，直入主題。例如，GIS軟件操作的實習目的在于熟悉某GIS軟件的某些功能操作，實現指定應用目標，掌握課堂教學的相關知識點；GIS軟件研發的實習目的在于熟悉某編程語言、某GIS軟件基礎開發平臺，掌握GIS軟件工程設計與實現思路；地圖設計與編繪的實習目的在于精通制圖軟件的相關操作，掌握不同類型的普通地圖和專題地圖的設計與編繪技巧。3）實習時間，包括完成實習內容的起始時間。另外，還可以在這一部分增加時間進度安排，用于進一步規劃實踐過程每一個關鍵步驟的完成時間節點。4）實習內容，是整個實習報告中最重要的部分，是對實踐過程的完整反映，需詳細闡述實驗環境、實驗任務、實驗步驟、實驗結果等方面的內容。實驗環境是指實踐過程中涉及的各種軟、硬件環境。除了實踐課程所用的計算機硬件設施、操作系統，GIS軟件操作的實驗環境還包括各種GIS軟件、數據庫軟件等。GIS軟件研發的實驗環境還包括編程語言、編譯環境、二次開發平臺、數據庫軟件等，地圖設計與編繪的實驗環境還包括各種圖形圖像處理軟件、GIS制圖軟件等。實驗任務是實習目的的具體化，通常通過完成某一個或多個實驗任務來達到實習目的。例如，某地區地塊拓撲關系的建立可以作為GIS軟件操作的一個實驗任務；某校園地理信息系統的實現可以作為GIS軟件研發的一個實驗任務；某地區人口結構分布圖的制作可作為地圖設計與編繪的一個實驗任務。實驗任務篇幅不宜過長，可略多于實習目的，通常用一小段文字進行描述。實驗步驟是指完成實驗任務的每一步操作、流程、思路等，應結合技術路線進行說明。從以往學生提交的實習報告中可以看出，在實驗步驟的闡述中，一部分學生容易產生誤區，如在GIS軟件操作的實驗步驟中大量插圖，缺乏文字描述；在GIS軟件研發的實驗步驟中大量粘貼代碼；在地圖設計與編繪的實驗步驟中僅指出圖例設計與圖面配置的結果。實驗步驟的撰寫應把握好度，既不能顧此失彼，也不能面面俱到。GIS軟件操作的實驗步驟應圖文并茂，不必每一個參數的設置都配圖，但需用文字進行說明，插圖以關鍵步驟的實現效果圖為宜，并輔以相應的文字表述。GIS軟件研發的實驗步驟應結合流程圖展開，并輔以關鍵算法的代碼。地圖設計與編繪的實驗步驟中，對于普通地圖而言，應先指明地圖符號設計和地圖注記配置遵循的國家標準、地圖綜合選取和概況的方法與依據，再插入各種地圖符號的設計效果圖、地圖注記的配置效果圖、地圖綜合前后的對比圖等；對專題地圖而言，應先分析和比較現有專題資料，再統計分析各種專題數據，接著選擇各種專題內容的表示方法，最后以各專題內容的表達效果作為插圖。實驗結果是指通過以上實驗步驟，完成實驗任務之后所得結論或取得的總體實驗效果，一般以插圖或插圖加簡要文字說明為主。GIS軟件操作的實驗結果可以是數據編輯處理之后的效果圖、執行空間查詢分析之后的效果圖、二三維數據可視化表達效果圖等；GIS軟件研發的實驗結果可以是系統運行界面、系統各功能操作效果圖、算法執行后的效果圖等；地圖設計與編繪的實驗結果可以是一幅完成數字化或地圖綜合后的普通地圖，也可以是一幅完整的專題地圖。5）實結，是對實踐課程的整體回顧，是實習內容的進一步凝練與升華，能夠體現學生在實踐過程中是否進行了獨立的思考。實結的內容包括實踐過程的總述、遇到的問題及其解決方法、實踐課程的收獲與心得、實踐過程中存在的不足、將來有待進一步學習和改進的地方以及對未來從事相關實踐活動的展望等。由于實習內容難免和現實生活之間存在一定差距，照本宣科的機械式實踐課程學習固然有助于鞏固課堂教學所學知識點，但不利于培養學生的創新性思維能力，也不利于提高學生利用所學GIS知識解決復雜實際問題的能力。因此，應鼓勵學生在完成實習任務的同時，充分進行外延拓展性思考，并將思考的內容記錄在實結中，與指導教師進行交流，在課外進行實驗驗證，如GIS軟件操作中的緩沖分析拓展綜合應用；GIS軟件研發中最短路徑算法的改進與優化；地圖設計與編繪中的自動綜合、注記自動配置等。這既符合國家對高校提出的培養創新性人才的要求，又能真正讓學生發揮專業特長，將所學的GIS知識靈活應用到日常生活中，還能為今后的各種創新性活動提供思路。最后，實習報告的圖文格式方面應嚴格遵循科研要求，以養成良好的科技行文習慣。

篇4

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“我校”）信息工程專業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。“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

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：

[1]朱桂琴.研究型教學及其基本范式[J].教育探索，2003，（7）.

[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）.

篇5

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專科院校，教師們常常是心有余而力不足。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。《資源信息學》《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、本專科，4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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篇6

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）12-0021-03

一、引言

2012年教育部將資源環境與城鄉規劃管理專業拆分為人文地理與城鄉規劃和自然地理與資源環境兩個專業。其中自然地理與資源環境專業主要圍繞自然地理科學進行課程設置，其辦學主旨和培養目標更加明確，專業內涵及定位均有不同程度的變化。[1]而原來資源環境與城鄉規劃專業的教師在短時間內對新設專業的發展形式及方向并不十分明確。近年來，該專業的辦學方向逐漸模糊，專業定位不明朗，這導致在專業發展上出現了生源質量下降、課堂教學毫無新意、科學研究停滯等現象。南京信息工程大學地理與遙感學院的教師在專業發展模式上開展了積極地探索，嘗試提出了“教學-實踐-研究”三位一體發展模式，以期對國內高校自然地理與資源環境專業的發展有所裨益。

二、構建思路

傳統的自然地理相關專業發展模式倡導理論知識和專業實踐能力的培養，這既包括理論知識的傳授，也包括實踐技能的培養。[2]其中理論知識主要來源于課堂教學的過程，要求教師精心授課且學生積極參與。而實踐能力的培養是自然地理與資源環境專業教學的特色，主要包括野外自然地理實習以及3S技術的應用，這在整個教學過程中所占的比重較大。近年來隨著高等院校科學研究的氛圍日益變濃，特別是在重點大學中科研成為學科及專業發展的重要增長極，因此，科學研究也成為本專業發展的必要條件之一。這三方面共同構成了自然地理與資源環境專業發展的主體內容，厘清三者之間的關系是構建全新專業發展模式的前提。

（一）明確課堂教學與科學研究的關系

課堂教學與科學研究是高等學府的兩大職能，這一點已得到我國教育界的普遍認可。[3]但是對于兩者之間的關系尚存在一定的爭議，其中具有代表性的觀點主要分為三種。1.教學與科研沒有任何聯系。這種觀點認為高校課堂教學與科學研究應該分離，因為教學的目標是傳播已有的知識，而科研是以探索未知領域為主，兩者不應有任何交集。2.兩者可能會互相影響、相互拖累，即高校在科研方面的投入加大，勢必會影響到高校的教學職能，特別是在一些重點大學，教師們往往為科研項目、學術論文疲于奔命，對于難以量化考核的課堂教學卻無暇顧及；而以教學為主的高校不應投入任何力量開展科研，只需搞好教學工作即可。事實上，我國高校的科研投入主要集中在一些重點院校，而一些普通院校或民辦高校，基本上是以教學工作為重心，不同類型的高校其發展的側重點已然不同。3.教學與科研呈正相關關系，彼此共生。這種觀點認為從事科學研究不但不會干擾各項教學工作的開展，反而可以提升課堂教學的效果。不同的大學對專業發展的側重點不同，教學質量也參差不齊。重點大學科研平臺相對完善、科研實力較強，多數教師以科學研究為重，課堂教學次之。因此，在這些高校中的教師們應樹立科研為教學服務的思想，緊緊圍繞所授學科的教學實際需求開展科研活動，重視教改課題的研究；而非重點院校對科研重視不夠，建議以教學為重心的教師努力提高自身的科研水平，這有利于對教學內容的理解，在課堂教學時能夠高屋建瓴、深入淺出，對研究領域內的前沿、動態有深刻的把握。現階段，自然地理與資源環境專業的教師應明確教學與科研呈正比的關系，即教學與科研均不可偏廢，課堂教學能夠促進科學研究，而科學研究可以反哺教學。[4]需要強調的是自然地理與資源環境專業所涵蓋的學科范圍廣、研究方向多，開設的專業課程涉及自然地理、人文地理、環境科學、生態學、地質學、管理科學，等等。教師們往往對自己的研究方向十分熟悉，而對所安排講授的專業課程并不一定具備深厚的學科素養。這將制約課堂教學的深入，導致理論課的講授只能淺嘗輒止。因此，我們建議在課程安排上應盡量安排教師講授其熟悉領域的課程，并且不要頻繁更換教師所授專業課，否則會導致教師耗費大量時間備課，卻難以達到預期的效果。

（二）建立實踐活動與科學研究的關聯

實踐活動是自然地理與資源環境專業教學的重要環節，是理論聯系實踐的重要步驟，同時也是對學生進行科研素質教育的重要途徑。自然地理與資源環境專業的實踐活動主要分為兩個方面。1.野外地理實習。根據不同高校專業目標及特色的不同，有可能包括地質地貌認識實習、區域資源調查實習、三位一體自然地理野外實習、植物地理學野外、測量野外教學實習。2.課程實習。這其中包括地圖學教學實習、地理信息系統應用實習、遙感技術實習。而科學研究具有創造性和探索性的特點，其本質還是屬于一種認識和實踐活動。

新的自然地理與資源環境專業應強調實踐活動與科學研究的結合。這包含了兩方面的內容。其一是教師在實踐課程中可結合最新的專業理論知識甚至研究成果給學生進行講解。例如在野外實習中講解土壤成土因素和成土過程時，可以詳述人類活動對土壤的形成、組成及演化過程的影響；在講解冰川地貌時，可與最新的全球氣候變化研究成果相結合，啟發學生去思考氣候變化對自然地理環境的影響，使學生做到理論聯系實際，全面掌握自然地理學的基本知識、基本理論和基本技能。同時，這還可以培養學生觀察問題、分析問題和解決問題的能力，啟發學生在實踐活動中驗證課本知識，使之科研素養得到提高。其二是教師在實踐活動中可深度挖掘知識點，開拓創新，不斷提升自身的科研實力。例如在地貌野外實習中深入探討地貌的成因，結合已有的知識經驗將傳統的理論體系進一步升華；在野外實習時有可能會發現新的地質現象及研究載體，這能為自身的科研提供新的方向。此外，也可通過實習的過程培養優秀的學生來參與自己的科研項目，讓學生承擔一些基礎性的工作，同時可吸引他們來報考自己的研究生，讓他們參與到自己的項目研究中來，提高科研團隊的實力。

在具體的實踐教學過程中，本專業的教師可嘗試將分課程、分階段的自然地理實踐教學整合為自然地理綜合實踐教學，并把實習與探索結合起來進行。對于一些驗證性的實踐活動必須縮減，增加綜合性、設計性和創新性的實踐。傳統的由教師單純授課的教學模式應逐步轉變為教師主要確定實習主題，由學生設計方案、野外調查取樣、室內實驗分析及進行實踐報告撰寫的教學模式。

（三）重建實踐活動與課堂教學的聯系

受課程內容的制約，同時也囿于傳統教學觀念的影響，自然地理相關專業的教學過程中往往重視理論知識的傳授，而對實踐教學環節在精力、時間等方面均投入不足。如重視自然地理要素基本特征、類型分布、形成機理的講授，而忽視野外實地地理要素的判讀，缺乏地形圖和遙感圖的讀圖訓練。可見，我們必須摒棄過時的教育理念，重建實踐活動與課堂教學的關系。

實踐活動的開展要求教師具備豐富的野外經驗和操作技能，讓學生掌握更多的實踐經驗以及實驗技能，而并非只是專業理論的傳授。豐富的實踐活動能夠強化學生課堂上所學到的理論知識，增強學生解決實際問題的能力，而實踐活動的順利開展依賴于扎實的課堂教學。我們建議本專業可以定期組織一些專業領域內的創新實踐活動，如野外地貌識別或地質填圖競賽、地理信息系統應用開發競賽等，鼓勵學生積極參加實踐活動。學校可以充分利用這些平臺，鼓勵從事科研工作的教師從科研實踐中提取較為獨立的實踐內容，這些內容既可作為創新實踐活動的課題，也可用于學生畢業設計選題。

三、 “教學-實踐-研究”三位一體發展模式的構建

在厘清教學、實踐和科研三者重要性及相互關系的基礎上，我們嘗試提出了適合自然地理與資源環境專業的“教學-實踐-研究”三位一體發展模式。具體表現為課堂教學促進了教師的科學研究，而對科技發展的前沿問題開展探索也可以反哺課堂教學；豐富的實踐活動能促進專業科學研究的發展，特別能激發學生對學術研究的興趣，而科學研究有效地提升了各種實踐活動的層次和效果；課堂教學為各種實踐活動指明了方向，理論指導實踐，反之，實踐活動強化了課堂教學過程中學生對理論知識的掌握，增強了學生的學習興趣（見圖1）。

可見三者并不是各自獨立存在的，而是一個統一的整體，它們共同構成了自然地理與資源環境專業發展的全部內容。三者同等重要，專業教師應努力做到三者的平衡發展，而不可偏廢其中任何一個方面。例如教學水平突出的教師應投入更多的時間和精力開展科學研究及實踐活動，通過自己的教學過程促進科學研究及強化實踐活動；科研實力較強的教師應精心準備每一次課堂教學的內容，加大實踐活動的力度，通過科學研究反哺教學，提升實踐活動的綜合水平；從事實踐課教學的教師也應注重自身科研實力的提升及課堂教學效果的強化，從而更好地為專業發展服務。綜上所述，自然地理與資源環境專業的教師若能把三者之間的關系處理好，就能夠從容地應對專業內涵變化及專業結構的調整。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 侯光輝，張前進，陳衛.以“小區域”導向改造人文地理與城鄉規劃專業――以天津城建大學的探索為例[J].中國地質教育，2015（1）：40-44.

篇7

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2016.01.047

Study on the Practice Guidebook Construction of the Comprehensive

Practice of Using Remote Sensing Software Course

XU Yongming

（School of Geography and Remote Sensing， Nanjing University of

Information Science & Technology， Nanjing， Jiangsu 210044）

Abstract Based on the teaching objective， content and characteristic of the Comprehensive Practice of Using Remote Sensing Software Course of the remote sensing science and technology specialty， the importance of the practice guidebook was analyzed and illustrated. The guiding ideology of building the practice guidebook for the Comprehensive Practice of Using Remote Sensing Software Course was presented and the content of the guidebook construction was introduced in detail.

Key words remote sensing specialty; comprehensive practice of using remote sensing software course; practice guidebook

0 引言

作為一個新興的專業，遙感科學與技術專業近些年來發展迅速，但是在課程與教材建設過程中也遇到了很多的問題和挑戰。①②③遙感科學與技術專業是一個理論和實踐能力并重的專業，既要求學生掌握遙感及相關學科的基本理論知識，也要求學生能夠靈活運用專業軟件和編程語言完成基本的遙感圖像處理和信息提取任務。因此南京信息工程大學（以下簡稱“我校”）遙感科學與技術專業除了“遙感原理”、“遙感數字圖像處理”、“定量遙感”等基礎理論課程之外，還開設了“遙感軟件操作綜合實習”等強調實踐動手能力的課程，培養學生應用專業軟件解決遙感實際問題的能力。“遙感軟件操作綜合實習”是遙感科學與技術專業的核心實踐類課程之一，其實習學時達到了32學時，對遙感專業學生實踐能力的培養具有重要意義。然而，由于遙感科學與技術專業起步相對較晚，在課程建設和教材建設方面還存在很多不足，有許多的專業性課程尤其是實踐性課程缺乏專門的配套教材。就“遙感軟件操作綜合實習”課程而言，目前國內還沒有與這門課程相配套的實習教材。市面上現有的相關書籍都是針對ENVI、ERDAS等遙感專業軟件各項功能的具體說明，而缺乏對遙感具體應用方面的案例，針對性不強。缺乏合適的實習教材是制約“遙感軟件操作綜合實習”課程教學的重要障礙，在一定程度上影響了遙感專業學生動手實踐能力的培養。教材是體現教學內容和教學方法的知識載體，是高校培養高質量優秀人才的基本保證。④⑤⑥因此開展這方面的實習教材建設工作成為當前一項非常緊迫的任務，對于提升課堂教學效果，促進學生對遙感專業軟件的理解和掌握具有重要意義。本文基于我校遙感科學與技術專業“遙感軟件操作綜合實習”課程的多年教學經驗，對該課程的實習教材建設進行了探討。

1 遙感軟件操作綜合實習課程概況

“遙感軟件操作綜合實習”是一門32個學時的獨立實踐性課程，安排在遙感科學與技術專業的三年級上學期。該課程沒有理論學時，所有學時均為上機實習學時。課程的教學目標是使遙感專業學生通過上機實習和操作，理解遙感數字圖像處理的基本概念，掌握一個主流遙感圖像處理軟件系統（如ENVI）的主要功能和操作技能，并能夠結合具體實例掌握遙感軟件綜合應用的思路、方法和步驟，培養學生利用遙感專業軟件解決遙感具體問題的綜合能力。

2 遙感軟件操作綜合實習教材建設思想

根據遙感軟件操作綜合實習課程的教學目標和課程特點，其實習教材建設重要圍繞以下幾個原則：

（1）系統性。實習教材結構嚴謹，層次分明，遵循由淺入深的原則，各部分有機聯系，以“基礎綜合”為主線幫助學生對ENVI遙感軟件基礎操作及其遙感應用的掌握。

（2）簡明性。在基礎操作部分側重介紹ENVI軟件最常用的功能，精心挑選最基本、最重要的操作進行講解，做到知識容量適度，內容緊湊，易于ENVI初學者快速入門。

（3）綜合性。除了ENVI基礎操作之外，還包含若干遙感應用實例，這些應用實例將多個遙感軟件基礎操作有機組合在一起，通過這些綜合性的具體應用將ENVI遙感軟件的基礎操作串聯起來，提高學生的實踐水平和綜合解決問題能力。

（4）多樣性。實習教材的建設尤其要注重多樣性，除了紙質的實習指導書之外，還包括電子教案、遙感數據集、代碼庫以及示例成果圖件等教學資源，形成一個立體化的實習教材體系。

3 遙感軟件操作綜合實習教材建設內容

遙感軟件操作綜合實習的教材內容主要可以分為兩個部分：專題操作實習和綜合操作實習。

第一部分專題操作實習主要是遙感軟件ENVI的專題操作實習，使學生通過這部分內容的學習能夠掌握ENVI軟件的主要功能。這一部分包含8次專題實習：專題1“ENVI入門” 介紹ENVI的工作界面及基本操作;專題2“遙感數據格式”介紹如何用遙感軟件讀取常見的遙感圖像數據格式，如FAST-B格式、GeoTif格式等;專題3“遙感圖像預處理”介紹遙感圖像幾何配準方法、空間裁切操作、矢量數據的疊加及掩膜運算等預處理內容;專題4“遙感圖像增強與多光譜變換”介紹遙感圖像增強處理、NDVI計算及多光譜變換等;專題5“遙感圖像融合”介紹IHS融合、Brovery融合和Gram-schmit融合操作;專題6“波段運算”介紹ENVI的波段運算功能;專題7“遙感圖像分類”介紹常用的遙感圖像分類方法如最大似然法、ISODATA方法及決策樹分類等;專題8“遙感制圖”介紹遙感影像地圖及專題圖的制作及輸出。這8次專題實習涵蓋了遙感軟件預處理、圖像增強、信息提取和成果輸出等主要操作內容，為后面的綜合實習奠定了基礎。

第二部分綜合操作實習主要介紹了ENVI在遙感中的應用實例，通過這部分的學習讓學生具備運用ENVI專業軟件解決具體遙感問題的能力。這一部分包括3個具體的專題實例：專題1“植被覆蓋度動態變化遙感監測”，主要內容是利用多時相遙感數據估算各個不同時相的植被覆蓋度，并通過變化檢測分析植被覆蓋度的時空變化特征;專題2“城市土地覆蓋遙感監測”，主要內容是利用資源遙感衛星數據進行城市及周邊地區的土地覆蓋分類制圖;專題3“城市熱島效應遙感監測”，主要內容是利用熱紅外遙感數據反演城市地表溫度，并在此基礎上分析城市熱島效應及其與地表特征參數之間的關系。每個綜合實習的專題實例都包含了遙感數據格式及讀寫、遙感數據預處理、遙感數據增強、信息提取和統計制圖等方面的內容，能夠促進學生對于ENVI遙感軟件操作的綜合理解和綜合解決具體問題的能力。

本門課程的教材除了包含主教材即實習指導書之外，包括電子教案、構建了遙感數據集數據庫、代碼庫和遙感示例成果圖件等教學資源，構成了一個多樣化的實習教材體系。電子教案依據實習教材的內容編寫，根據具體的課時情況對實習教材內容進行取舍，體現遙感軟件操作綜合實習課程的教學思路與知識點。遙感實例數據集與主教材各個專題實習相對應，包括各個專題實習中用到的所有遙感數據供學生上機實習使用。代碼庫包含綜合操作實習中所需要的IDL代碼文件，便于學生使用。遙感示例成果圖件主要是各個綜合操作實習的成果圖件，作為學生完成綜合實習內容時的參考。

4 結語

通過幾年的教學實踐和探索，在“遙感軟件操作綜合實習”課程的實習教材建設方面取得了一定的成績，教材的體系結構、內容和配套資源逐步完善。在該課程的實習教學過程中發揮了重要作用，顯著提高了教學效率，有助于學生快速、系統的理解和掌握ENVI遙感軟件及其在遙感中的具體應用，取得了很好的教學效果。

基金項目：南京信息工程大學教學改革研究課題“遙感軟件操作綜合實習指導書建設”、 江蘇省地理科學重點專業類資助

注釋

① 趙巧華，陳健.遙感科學與技術專業建設中的幾個關鍵問題[J].地理空間信息，2010.8（5）：154-156.

② 韓瑞梅，馬超，成曉倩等.遙感科學與技術專業創新型人才培養模式[J].地理空間信息，2013.11（3）：171-172.

③ 徐永明.遙感實習課程獨立設課的教學實踐與思考[J].地理空間信息，2011.9（6）：146-147.

篇8

關鍵詞：經濟發展；實際工程；應用；線性代數

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）26-0163-02

一、當前線性代數教學的現狀

當前，我國大力發展現代數學教學，提高我國整體教學質量和教學能力。“線性代數”作為重要的數學學科[1]，主要研究數學各個變量之間的關系。線性代數所具備的抽象性、客觀性、邏輯性、實踐應用性等特點，被充分應用到各個科研工作當中，促進我國科研水平提升到一個新的高度。線性代數教學目標可分為兩個角度：首先，讓學生掌握到最為基本的知識，為以后深層次的科研發展打下堅實的基礎。其次，增加學生的空間思考能力、推理能力、構建數學模型和解決實際問題能力。這些內容要求對學生來講有一定的難度，需要學生扎實學習線性代數知識，靈活運用各種公式和定理，這樣才能提高學習線性代數的效率，提高學生學習線性代數的積極性。在當下，線性代數教學取得了一定的成果，培養出一批優秀的數學人才，為我國科研事業發展做出卓越貢獻。同時，線性代數的教學仍存在一些問題需要我們教育工作者來解決。首先，線性代數教學有些脫離實踐，只是單純的進行講解，沒有跟實際工程應用做好緊密結合；其次，線性代數有些知識沒有做到充分與實際工程應用相聯系；最后，線性代數教學仍舊停留在課堂上，只是采用通用教學方式來傳授線性代數知識，但是這種教學方式已經不能滿足教學需求，需要老師根據當下的實際情況和學生的學習需求，大力發展面向實踐應用的教學模式和教學方法，促進當前我國現行代數教學模式的轉變。

二、面向實際工程應用的線性代數教學的現實意義

面向實際工程應用的線性代數教學是一種新型的教學模式，它改變以往學生單純在課堂上來學習線性代數知識，不能夠深層次地挖掘和發現線性代數在實踐中的應用，不能夠讓學生深刻理解和運用學到的線性代數知識解決實際問題。面向實際工程應用的線性代數教學現實意義可以分為以下幾個方面：

（一）增加學生學習線性代數的積極性，提高學生學習知識的動力

很多學生在提到數學時都感到頭疼，這主要是由于學生對于數學知識有陌生感，不能夠充分認識到數學公式和定理的現實意義[2]。同時，學生在學習數學知識后，不容易在頭腦中形成深度記憶，一旦該門課程結課之后就會拋掉學到的知識，造成教學質量下降和浪費教學資源，不利于培養出具有創新型的優秀人才。而提出面向實際工程應用的線性代數教學，這種教學方式可以激發學生學習線性代數的積極性。因為學生在實際工程應用當中就會發現在哪些方面運用線性代數知識，讓學生對該類知識有一個新的認識，不再認為它們是與實踐相脫離的數學知識，而是滲透到我們實際應用當中，是我們現實應用當中不可缺少的知識。同時，面向實際工程應用的線性代數教學可以讓學生提高學習動力，讓學習更有方向感和成就感，促進教育教學水平的提高。

（二）可以培養出實踐工程需求的專業拔尖人才，滿足工程應用需求的目標

在實際工程應用當中，需要專業拔尖的數學人才，這樣可以保證工程能夠做到精致、安全，既能達到工程安全性質量要求，又能兼顧工程實際美感，從而促進工程又好又快的發展。但是，我們培養的專業人才很多都缺乏實踐操作經驗，只是在課堂上、在課本上學習專業的知識，在實踐當中并沒有得到很好的運用。因為在實踐中面臨的情況比較復雜，所以需要有豐富實踐經驗的專業拔尖人才，能夠根據實際工程應用的需求，充分考慮實際情況來解決實際問題。這就需要我們培養面向實際工程應用的專業拔尖人才，既可以滿足當下實際工程應用需求，又具備扎實的理論基礎；既可以在實踐中充分應用線性代數知識解決問題，又讓學生增長了實踐經驗，從而實現素質教育的目標。

（三）面向實際工程應用教學可以提高教學質量，實現素質教育的目標

當前，我們仍舊采用傳統的教學模式，學生只能在課堂上獲取知識，但是怎樣去運用這些知識就會存在比較多的問題。學生不知道該怎樣把線性代數應用到實際工程當中。同時，教師進行線性代數教學方式比較單一，就是通過PPT、視頻等課堂傳授方式教學，但是怎樣去應用這些知識就缺少指導。面向實際工程應用教學可以改變教師教育教學模式，增加線性代數知識運用于實際工程的教學環節，不但可以促進教學方式的變革，還可以滿足當前素質教育的要求，培養出一批既具備扎實的專業知識又具備豐富的應用經驗的拔尖人才。

三、面向實際工程應用的線性代數教學的新思路

面向實際工程應用的線性代數教學，就需要把線性代數的知識運用到實際工程當中，從而更好地保證實際工程的準確性和科學性。同時，還可以提高學生學習線性代數的積極性，對它的適用范圍和發揮的重要作用有更為全面的認識，讓線性代數理論知識與工程實踐緊密聯系。

1.在教學當中充分講解矩陣知識如何解決實際工程圖像處理問題，提高學生將矩陣知識運用于實際工程的能力。比如可以把工程定義為一個二維函數w（x，y），x，y分別代表圖片像素的橫縱坐標，通過x，y來定位此位置上圖像的光強和灰度。通過二維函數w（x，y）來轉化成數字信息圖像，這樣可以進行深度的圖像處理。在轉化過程中，空間x，y，w都是有限的、離散的。通過離散化處理和量化處理來得到圖片相關的數學矩陣。對圖像進行處理就是要把圖片里面冗余的數據剔除出去，保留對于圖像有用的數據，更好地進行數據高效儲存和傳輸。學生需要掌握矩陣的數據篩選，把D像矩陣數據轉化成更為精簡的數據類型，從而減少不必要的數據冗余。這樣，對大量地理信息和遙感等工程類圖像進行處理，從而得出更為符合需求的圖像。通過這樣的實踐教學，學生可以學習到如何應用矩陣知識進行圖像處理，了解到矩陣特征值、向量在圖像處理中的重要作用。

2.利用解方程組來處理實際工程應用中的海量數據，提出更優的數據決策。在線性代數教學中，矩陣和方程組是教學的核心，需要讓學生真正掌握解決多個方程組的重要步驟。在實際建筑工程當中，大量的數據所滿足的相關方程組需要線性代數知識來解決，通過對方程組的分析處理，更好地進行建筑預測和決策制定。這就需要對產生的海量數據進行矩陣處理，然后進行矩陣分割、LU分解，把大型矩陣數據轉化成小塊矩陣。同時，把得到的目標矩陣轉化成矩陣L和矩陣U的乘積，L、U分別為上三角和下三角矩陣。這樣，在處理過程中就把目標矩陣Q=LU進行深入的數據處理和挖掘。在處理實際工程當中，要充分融入特征值、特征向量的求解原理，運用特征值特征向量可以建立連續或者離散的微分方程，更好地預測工程在建設過程中需要在哪些方面加強處理，對結構力學和工程布局要按照得出的線性方程來設計，這樣可以保障工程質量與安全。在解決這些實際工程問題過程中，需要學生掌握矩陣變換的重要知識點，充分掌握矩陣相乘和順序主子式的基本知識，提高學生解復雜方程組的能力，幫助學生對利用矩陣知識進行數據處理有更為深刻的印象。

篇9

中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)33-9441-03

The Reflection of Yangtze University's Constructing the Excellent Courses of Computer Basic

FENG Cui-li, LIU Bo-tao

(Computer Science Department in Yangtze University, Jingzhou 434023, China)

Abstract: For the construction of the Excellent Courses of Computer Basic in Yangtze University, propose some thinking, point out the problem and give the corresponding solve direction.

Key words: computer basic; excellent courses; teaching reform

在當前瞬息萬變的信息時代,計算機作為一種越來越重要的獲取、交流信息的工具[1],其應用能力逐漸成為一種衡量人最基本的生存技能,也正在逐步被社會作為衡量一個人文化素質高低的重要標志之一[2]。因此,絕大部分高等學校已形成共識:計算機基礎教育既是學習后續計算機課程的必備基礎課程,又是強有力的技術基礎教育[3]。我校開設“大學計算機基礎”課程已有十余年的歷史,從2006開始又成立了一年級教學工作部,將計算機基礎教育與英語、數學一起作為大學公共課程的教學重點。經過長期建設和發展,我校已形成一批穩定的具有較高素質的教師隊伍、一套科學而系統的培養目標、教學大綱及其配套教材、較為先進的基礎硬件設施,可以說將計算機基礎作為精品課程進行建設已水到渠成;另一方面,在建設計算機精品課程的道路上也存在著一些實際問題有待解決。

1 計算機基礎教育的特點及存在的問題

當前,在高等學校里,普遍存在一種認識誤區:計算機基礎教育比較簡單,誰到能教,誰都能教好。然而,只要認真帶過兩輪計算機基礎的教師都有這樣的一個體會:帶好計算機基礎不是那么簡單,其原因由計算機基礎教育的固有特點決定了。

1.1 計算機基礎教育的特點

第一、新生入學水平參差不齊[2]。在近幾年的教學中,我們可以明顯地發現新生在入學時,計算機水平相差很大:部分學生已經能夠熟練收發郵件,有的還會簡單地編程,當然也有部分學生連郵箱及QQ號都沒有,有的甚至連計算機都沒有見過。

第二、計算機基礎是一門實踐性很強的課程[2]。有的同學反應,我上課時很認真,基本上也聽懂了,上機時也能完成實驗任務,但是遇到一個很小的實際問題就是解決不了。而有的同學卻僅僅因為愛打游戲,卻很快地掌握了相關的操作。因此,過多的注重課堂教學,會導致教學效果不好。

第三、計算機基礎也是一門應用性很強的課程[2]。例如,學好Office三套件對學習其他很多專業工具,不管是界面、菜單還是操作都大有裨益,甚至于很多專業課都以計算機基礎為先修課程,否則無法開課。可以說計算機基礎課程教學效果直接影響其他專業課程的教學效果。也因此,很多教師都贊同將計算機基礎教育以應用為主要目的。

第四、計算機基礎課程的內容日新月異。在Vista系統還沒有普及教育時,微軟即將又要推出Windows 7系統,各種新技術、新應用層出不窮,不光對學生有沖擊,對教師一樣具有沖擊力,大部分IT業人士都有這樣的感嘆:三個月不學習就落后于時代了!

1.2 當前存在的一些問題

由于以上計算機基礎教育的固有特點,雖然我校高度重視計算機基礎的教學,加上一些歷史地原因,但也無可避免存在這樣那樣的問題:

第一、部分學生學習熱情不大、動機不強:有些學生壓根對計算機不敢興趣,認為計算機就那回事情,沒有必要學;有些剛開始有點學習熱情,一旦某些環節沒有弄懂或碰到一些困難后,就放棄以后的學習。這些學生上課不聽講,上機試驗時看電影玩游戲,因此,一旦出現這樣的學生,對整個班的學風將造成非常嚴重的消極作用。

第二、教學內容相對滯后、計算機基礎教育涉及知識面太窄:由于計算機技術日新月異的發展速度,實際教育一般落后于實際應用,很多實用的技術無法從計算機基礎教育中獲取,例如,計算機基礎筆試得滿分的同學碰到機器中毒后可能會一籌莫展,沒有能力對計算機進行基礎的維護。

第三、學習環境不夠完善:主要是機房問題,由于歷史原因,我校一部分一年級學生的上機環境比較差――主要存在于西校區,總是存在這樣那樣的問題:經常死機、機器中毒運行很慢、系統無法登陸或登陸很慢,鼠標壞死等等,這些問題都無可避免地打擊了學生試驗的積極性,學生意見很大,教師也無可奈何。

第四、實踐教學不夠重視:因為考試只考理論知識,考試成績占平時成績的80%,而上機和考勤等是作為平時成績來進行考核的,只占到總成績的20%,因此考核方式這個指揮幫使很多學生重理論,輕實踐。這樣一來,就偏離了計算機基礎的應用性和實用性的特點,造成了高分低能現象,偏離了素質教育的初衷。

2 關于這些問題的一點思考

針對上述存在的問題,筆者提出一些解決思路如下。

2.1 備課先備興趣

心理學認為學習興趣是對學習活動產生的心理上的愛好和追求的傾向,這種傾向是和一定的情感聯系的,它具有相對的穩定性和較強的延續性,對某個事情的“好奇”心理或偶爾有興,不能稱為興趣。學生有興趣表現為他們有主動了解、積極探索的愿望,可以不惜時間,不怕困難,集中較長注意力[1]。因此,在教學的過程中,應提倡發揚教師這樣的教學方法――注意培養學生興趣,把握學生的興奮點,有效調動學生的求知欲望。如在第一節講解任何內容之前,可以告訴學生計算機的巨大用處:它是一個無所不知的、耐心的老師,通過它可以獲取海量信息;未來就業對人才的要求是三個基本“會”――“會走路”即會開車、“會說話”即會英語、“會寫字”即會計算機;它是人作為立足社會的一個飯碗――“一體兩翼”,一體即專業知識,兩翼即計算機和英語,計算機是人事業騰飛的翅膀,等等通過這些講解,讓學生充分理解計算機基礎的重要性,首先從思想上要高度重視,愿意學習它。又如,在講解計算機的基礎知識時,可以以講故事的形式將計算機的產生、來源、歷史發展等知識點溶合進去,這樣學生既掌握了知識點也不覺得老師講解的內容枯燥,增加了趣味性,從而激發他們學習的興趣。

2.2 改革教學方式

2.2.1 引入分層次教學

可以嘗試著引入分層次教學的理念,針對新生入學時計算機基礎水平因材施教[4-5]。分層次教學在我校教學中也不是什么新鮮事,一年級教學工作部就專門針對學生入學時的英語水平作了不同層次的培養,教學效果良好并得到大家的肯定。我們也可以通過這種教育理念,對新生的計算機水平摸底,為學生量身制定學習計劃,不同基礎的學生采用不同的培養方案,來解決 “吃不飽”和“吃不好”的矛盾,使各種基礎層次的學生在都能在達到培養目標要求的基礎上有最大收獲。

2.2.2 引入分類教學

可以嘗試著引入面向專業應用的分類教學的理念[4-5]:針對計算機應用要求的不同,精心組織教學, 注重學科交叉, 根據不同專業的情況和要求,通過與專業課教師合作,確定各專業計算機應用的具體要求和授課的側重點來講授不同的教學內容,學習不同的計算機技術,采用不同培養方案。如大體上可以把學生分成以下四類[6]:工程類(測繪工程、地質學、勘查技術工程、土木程等專業)、信息類(地理信息系統、電子信息工程、通信工程等專業)、經濟及管理類(國際經濟與貿易、會計學、市場營銷專業、工商管理及各種管理類專業等)、文科綜合類(外語、新聞專業等)。又如,針對工程等相關專業的學生,可以擴展常用專業相關的軟件(如計算機輔助設計等)應用及操作知識。

2.2.3 引入實例化教學

可以嘗試著引入實例化教學[7]的理念。這點需要教師積極配合。

1) 教師備課時需要將教學目標、要求實例化,不再是了解、理解等等抽象的語句,而是說出,能做到等等看的見摸得到的具體內容。讓學生知道學完本節課后,能達到的具體目標及何種具體程度。

2) 將教學內容進行實例化講解:盡量用生活中貼切的實例或案例來講解內容,如,在講解PPT的課程中,可以將上屆新生參加大學生講壇的PPT放映給同學們看,以激發他們的學習動力---師兄師姐能做好,我也能做好。

3) 必要時可改變教學組織的模式,如構建任務驅動式教學,改變傳統的重灌輸輕探索的教育模式。在講解Word之前不妨先布置任務,將知識點溶合于任務之中,為防止抄襲,還可以以自我介紹為題目,上機時輔導,上課時點評。這樣一來,則學生會為了完成任務而刻苦鉆研,自己摸索的東西比老師講解記憶更深刻,自己摸索不出來的東西經過老師點評后會恍然大悟,這樣一來教學效果則可以達到事半功倍的效果。

4) 實例化考核方式:期末完了之后,可以組織一場上機測試,作為上機成績,并計入總成績。精心選擇上機測試的內容,并以題庫的形式事先通知學生,讓學生充分練習,并隨即抽取題庫內容進行測試。為防止拷貝、抄襲,還可以考慮用類似于計算機等級考試那樣的考試系統來真正測試學生的動手能力。

2.2.4 建立更加合理的評價機制

為了保證計算機教學質量,同時應改革計算機教學的考核手段,畢竟大部分學生習慣了傳統考試指揮棒的作用,他們更看重的是看的見摸得到的分數,而不是計算機素質這個抽象的東西。因此,可以改變目前學生成績評定的方式,將學生的最終成績轉換為筆試成績,上機成績和平時成績的有機結合,筆試成績側重于理論知識的掌握,上機成績是操作技能的表現,平時成績是對學生學習過程的嚴格要求。這樣一來,可以避免學生盲目追求高分采取死記硬背的方法學習計算機,激勵學生重視操作技能,從而提高了學生的綜合能力。同時,可以考慮課程結束后精心設計一個綜合設計的課程設計,這樣學生自主創新能力可以得到增強,同時讓學生會有很強的成就感。

同時應增加一些激勵機制,畢竟激勵機制是學習一個非常重要的動力。如結合我校萬人創百星活動,舉行Office技能大賽、打字競賽、系統優化等競賽活動,強化實踐技能,用大量的操作技巧來提高操作速度,同時也深化了學習內容。還可利用微軟等相關認證,增加學生就業砝碼,激勵學生主動、努力學習。

2.2.5 加強師生交流

由于很多固有的原因[8],如大學規模的擴大,一個班100多人,造成了師生交往的困難,從而淡化了學生在學習上對教師的信賴關系,師生之間僅保持著一種平淡的人際關系,從而使大學師生關系出現某種程度的疏離。而這種疏離是不利于教育的有效展開。為此,應該加強師生的交流,以提高教學效果。

首先應提倡在培養學生“個性化”的同時,也彰顯教師的個性和風格。不隱藏自己的愛與恨,上課時感情豐富的老師一般比較受學生歡迎,相反從頭到尾沒有添加老師個人情感的教學是枯燥的、不受學生歡迎的教學,其教學效果可想而知。

其次應提倡口語化教學,書面語言正規但是沒有口語化語言生動,曾經有個同學告訴筆者,他不喜歡某某老師的課,原因在于該教師從頭到尾都是書面語言,太呆板,讓學生想睡覺。

再者應提倡互動式教學,教師在教學過程中跟學生進行情感交流,特別是眼神的運用。一個鼓勵的眼神看著學生講,學生會得到很大的激勵;教師上課時不光站在講壇上講,也應該走到學生中間去講解,空間距離拉近了和他們心理的距離,且有利于端正學生聽課的態度;互動式教學還體現在操作、語言的幽默化,操作幽默化可以體現在講解Word中圖片的放縮時,故意將一個人的相片拉寬,從而制造出一個哈哈鏡的效果,一般情況,學生會笑起來。語言的幽默性可以體現在:舉出一個學生在二級考試時鍵盤操作的實例:“一個學生問我怎么保存,我告訴他,按‘F2’,結果他先按‘F’再按‘2’,我恨不得當場暈倒“。一般情況下,學生會大笑。適時制造出這樣的笑料,盡量營造一個輕松和諧的課堂氛圍。

加強交流還體現在:如果有條件,可以建立一個教師個人博客,在第一節課時告訴學生,畢竟網上交流比現實交流要容易得多。鑒于條件限制,筆者采用另外一種方法,就是為學生新建一個公共郵箱,作為一個交流資料的媒介。郵箱里除了包含課件、課外閱讀資料外,還包括一些有用的小軟件。另外,為了方便情感交流,筆者又同時公布了一個私人郵箱,并在第一節上機課時布置一份作業---給筆者寫一封自我介紹的信件。在閱讀每個學生的信件后,回復學生的信件。通過這些措施,拉近了與學生的關系。

總之,在談到師生關系時,我們常聽到的一種比喻是“一日為師,終身為父”。以往教師絕對權威的那種舊的僵化的師生關系正在改變,一種新型的平等的、互惠式的師生關系正在逐步形成---教師在教學活動中處于平等中的首席[9],從注重外部的職業權威轉向注重內部的學術及修養權威。

2.3 加強建設配套的軟硬件環境

盡管,我校從多方面加強計算機基礎的教育,但客觀上還是很難滿足學生的多元化教育需求。例如,很多同學在學完計算機基礎后還不知道怎么架構宿舍局域網,機器中毒后不知如何是好等等實際問題。計算機基礎教育鑒于學時有限,不可能面面俱到,因此,應提倡加大開設計算機公共選修課程,來滿足學生的這種教育需求。

另外一方面,建議加大計算機機房的建設的投入,特別是應加強西校區的機房的硬軟件建設和管理規范化建設。

當然,計算機基礎精品課程的建設更離不開建設一個高質量的計算機基礎精品課程網站。精品課程網站的建立既能滿足網上評審的需要[10],又能推動課程建設網絡化的學習平臺的建立,更為重要的是網站還能夠推進課程多媒體網絡資源的充分利用,引導學生基于網絡的探究性學習,同時還可以實現優質教學資源的網絡共享。

最后一點建議:加強立體化教材的建設。盡管我校組織一批長期奮斗在一線的、高素質的教師精心編制了一套立體化的教材,但IT業固有的特性就決定了我們不能有絲毫懈怠,例如,可以補充相應的視頻教程,方便學生網上自主學習,把學習的主動權交給學生。

3 總結

該文在筆者總結自己近幾年的教學心得、充分觀摩其他老師教學過程的基礎上,針對長江大學建設計算機精品課程存在的相關問題,進行了一些探索性、有益地思考,吸取了一些較為成功的經驗,并提出了自己的一些看法、觀點。

參考文獻:

[1] 高璐.芻議計算機基礎教學改革[J].石家莊聯合技術職業學院學術研究,2007,2(1):10-11.

[2] 趙鑫.計算機基礎教育之我見[J].遼寧行政學院學報(教育研究),2008,10(3):61-61.

[3] 魏丹.大學計算機基礎精品課程的建設[J].電腦知識與技術,2008,1(3):583-585.

[4] 高敬陽,山嵐,朱群雄.北京市精品課程“大學計算機基礎”的建設與實踐[J].計算機教育,2006(10):81-85.

[5] 何成林.大學計算機基礎教學改革探討[J].科技信息(科教前沿),2008(31):21-21.

[6] 陳宇,李慶.獨立學院非計算機專業計算機基礎教育課程設置探索[J].各界(科技與教育),2008,12(43):73-74.

[7] 高鷺,丁雨,余金玲.“實例教學法”在計算機基礎教學中的應用[J].科技資訊,2008(2):149-149.