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本科生《遥感》课程教学方法
农科本科生遥感课程教学目的、教材及教养内容【1】
[论文症结词]遥感 农科本科生 教学目标 教材 教学内容
[论文摘要]为适应该前高等教育中新型农科人才造就的要求，针对农科本科生的特点，本文明白了遥感课程教学目标，通过剖析当前遥感教材的优毛病断定了相宜教材，根据实践接洽实际以及学以至用的准则提出了以应用为目标的主要教学内容。
遥感就是对地球名义的地学进程及特点进行物理量丈量，并以数字量的情势客观地收集、记载、传输、处置和重现这一信息的迷信技术，是古代空间信息科学的主要组成局部[1]，波及到空间、电子、光学、盘算机跟生物学、地学等学科领域，特殊是在资源监测、环境治理、寰球变更、动态监测等中运用十分广泛，显示其优胜性。
目前已普遍利用于农业、林业、地质、地舆、水文、大陆、景象、环境等范畴，已施展重大作用。
农业遥感即为将现代遥感技巧与农业科学相结合，而应用于农业出产领域的一门新兴前沿技术，在当今遥感领域中最为活泼，也是迄今遥感应用最胜利的领域之一，始终受相干科研机构、高级院校以及政府的踊跃关注。
其中与农业学科领域关联亲密的应用重要有：泥土考察，水分监测，草原调查、估产及监测，农学中的作物长势监测、养分诊断与作物估产，植保中的病虫害监测，农业气候中的农业气象研究与监测，农业生态中的环境维护和鱼情水产研讨等[2]。
随同我国农业信息化过程的疾速提升，遥感课程在高校农科本科生教导中的位置日趋主要。
面对当前高等教育中新型农科人才需要，很多本科专业，对遥感技术都提出了很高的要求[3]，因而，为适应农业现代化和信息化的请求，必需进一步增强遥感课程教学以及晋升学生遥感技术应用程度。
基于此，依据笔者近5年的遥感课程教学实际，本文联合农科本科生的实际特色制订遥感课程教学目标、抉择合适教材以及调剂教学内容。
一、教养目的
通过本课程的教学，使农科本科生懂得农业遥感的基本理论、基础常识、研究现状及农业遥感技术发展趋势与应用，了解电磁辐射与电磁波谱的相关知识，学习地物波谱的测定办法，意识地物反射光谱的响应法则，学习绘制地物反射光谱曲线的方法，掌握惯例的遥感仪器和软件的操作方法，懂得遥感技术农学机理，掌握遥感图像处理的基本原理和方法，把握遥感图像的地物影像特征、遥感图像解译及遥感制图的基本技能，掌握光谱数据处理方法，使农科本科生控制研究农业遥感的基本方法和基本技能，重视培养农科本科生的实际操作和应用才能。
二、适宜教材
依据农科特点和遥感在农业领域中的应用现状，挑选适宜教材是比拟艰苦。
如教育部面向21世纪课程教材《遥感导论》[2]，这部教材的特点是内容丰盛，涉及技术原理较多、较深，对于农科本科生而言，技术原理显得过深、有些内容较为陈腐，尤其应用案例。
《植被与生态遥感》[4]教材内容体系，编排合理，理论分析深刻、学术价值较高，但有关遥感基础概念和根本技巧甚少，作为农科本科生教材尚分歧适。
《遥感概论》[5]内容编排逻辑性强，概念清楚易懂，试验内容简略而易发展，但良多应用案例比较陈旧，不能满意当今新型农科本科生人才需求。
21世纪高等院校教材《遥感技术导论》[6]内容系统，理论构架完全，概念清晰易懂，技术注解具体，但对农业应用涉及较少，所选应用案例也较老化。
《农业定量遥感基本与应用》[7]是一本系统论述农业遥感新应用的专著，可作为农科本科生教学的参考书，但因为技术理论基础系统不完整、内容因着重于农情遥感而显得笼罩面不够广泛，不适宜作为农科本科生教材。
为此，笔者讲授遥感原理时选择《遥感技术导论》作为教材，讲解较新遥感农业应用案例时选择《农业定量遥感基础与应用》作为教材，这样可有效地进步学生的遥感理论和实践应用水平，以适应新型农科人才培养的要求。
三、教学内容
科学地取舍教学内容，优化教学内容，合理教学调配，是《遥感导论》教学的要害环节[8]。
主要内容为遥感的基础概念、类型、特点、发展概况与在不同应用领域中所发挥的作用、电磁辐射与地物光谱特征、遥感成像原理与遥感图像特征、遥感图像处理、遥感图像目视解译与制图、遥感在农业领域的应用等。
电磁辐射与地物光谱特征主要讲解斯忒藩-玻尔兹曼定律、维恩位移定律、基尔霍夫定律、黑体辐射规律或普朗克公式、大气的成份和构造、典范植被光谱反射特征以及地物反射三种形式(镜面反射、漫反射和方向反射)，重点说明该内容所涉及到的一些术语或概念，比方电磁波谱、光谱特征、辐照度、辐射出射度、朗伯源、相对黑体、太阳常数、大气窗口、光的干预和衍射、反射率及反射波谱等，该内容要配套开展光谱测定仪的应用及光谱数据处理操作方法等光谱实验。
遥感成像原理与遥感图像特征主要讲解世界范畴内主要的海洋卫星、气象卫星、对地观测系统(EOS)卫星和海洋遥感卫星平台、摄像像片的几何特征(垂直摄像、倾斜摄像、几何特征、核心投影、垂直投影和像片的比例尺)、微波遥感的概念和特点以及四种分辨率(光谱分辨率、空间分辩率、时光辨别率和辐射分辨率)间的关系。
遥感图像处理主要讲解光学原理(亮度对照、色彩对比、颜色性质、明度、色调、饱和度以及加色法和减色法等)、遥感影像的预处理(包含辐射校正、几何校订、比较度加强、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换等)和多源信息复合等，该内容要配套开展辐射校正、多少何校正、拼接、镶嵌、掩膜、融会、link等上机操作性实验。
遥感图像目视解译与制图主要讲解遥感影像的目视解译、遥感影像的监督分类和非监视分类及其误差和精度评估、专题图制造等。
遥感在农业领域的应用主要讲解植被遥感、土壤遥感、水体遥感等。
四、结语
遥感技术是20世纪60年代崛起的一种从远间隔不实际接触物体而感知地表目标物及其特征的综合性探测技术，是现代空间信息科学的主要组成部门，涉及到多种学科领域，它的功效和价值引起了许多学科的关注。
近5年，面向农科本科生基础知识的实际情形，笔者以学生发展为本紧扣教学纲要开展遥感课程教学，教学目标制定明确，教材选用适宜，教学内容丰硕，覆盖面广，应用实例典型且较新。
结合遥感技术在农业领域中的应用，主要内容涵盖了农业资源与农田环境监测、数字农作技术、准确农业、农情监测预告等主要应用领域，集中体现遥感可视为农业资源应用的“好管家”、农田管理的“好帮手”、农情监测的“千里眼”等重要作用。
课程教学目标定位合理，重点凸起，合乎农科本科生实际，适应当前新型农科人才发展的需求。
所选用的教材互补性强，主次明显，难易水平适中，有利于农科本科生人才培养。
教学内容本着理论联系实际以及学致使用的总体原则进行系统讲解，概念讲解透辟，有显明的重点和难点，遥感图像解译方式适应当前农业应用需求，覆盖面较广，且系统性强，适应当前高等教育中新型农科人才培养的要求。
近5年教学实践证明，针对农科本科生的特点，本文该课程的教学目标、教材和教学内容是公道的，与当前高等教育中新型农科人才培育的要求是相适应的。
[参考文献]
[1]杨邦杰.农情遥感监测[M].北京：中国农业出版社,2005.
[2]梅安新,彭望�,秦其明,等.遥感导论[M].北京：高等教育出版社,2001.
[3]王鹏新,严泰来,张超,等.农业院校研究生遥感科学与技术系列课程建设初探[J].高等农业教育,2008,06：80-83.
[4]张佳华,张国平,王培娟.植被与生态遥感[M].北京：科学出版社,2010.
[5]彭望�.遥感概论[M].北京：高等教育出版社,2002.
[6]常庆瑞,蒋安全,周勇等.遥感技术导论[M].北京：科学出版社,2004.
[7]王纪华,赵春江,黄文江.农业定量遥感基础与应用[M].北京：科学出版社,2008.沙
[8]徐丽华,岳文泽,施君源,等.提高城乡计划专业学生学习遥感积极性的教学方法初探[J].高等理科教
本科生《遥感》课程教学方法【2】
摘要：针对农科本科生的特点，依据理论联系实际以及学以致用的原则，本文对问题启发式教学法、多媒体教学法、典型案例教学法和理论联系实际教学法进行了初探。
教学实践证明，该课程教学方法不仅能明显促使农科本科生较好地理解和掌握遥感原理、相关概念与专业基础技能，而且能进一步增强学生发现问题和解决问题的能力，适应当前高等教育中新型农科人才培养的要求。
关键词：遥感;农科本科生;课程;教学方法
遥感技术是20世纪60年代兴起的一种从远距离不实际接触物体而感知地表目标物及其特征的综合性探测技术，是现代空间信息科学的主要组成部分[1]，它的功能和价值引起了许多学科的关注。
伴随我国农业现代化和信息化进程的快速提升，《遥感》课程在高校农科本科生教育中的地位日趋重要。
面对当前高等教育中新型农科人才需求，如数字农作、作物栽培、农业气象与资源以及与精准农业有关的本科专业，对遥感技术都提出了很高的要求[2]，因此，为适应农业现代化和信息化的要求，进一步加强《遥感》课程教学，提升农科本科生遥感应用技能，是当前的首要任务。
教学内容确定后，如何使其在授课过程中能被不同特点、不同专业背景的学生接受，关键在于教学方法。
因此依据学生的特点和专业背景选择合适的教学方法是完成教学任务，提高教学质量的关键环节。
根据笔者近5年的《遥感》课程教学实践，本文结合农科本科生的特点更新了《遥感》课程教学方法。
一、教学方法
1.问题启发式教学法。
相对传统“填鸭式”教学，问题启发式教学法更能培养学生的创新思维和发散思维，是一种提高教学效果和教学质量的有效方法[3]。
教学中，结合农科本科生的特点，设置问题情境，提出“问题――讨论”的教学模式，依据教学内容首先提出所要解决的问题，然后让学生独立思考，培养学生的悟性，启发学生找到解决问题的答案，比如笔者讲授作物叶片氮含量的遥感定量表达时，首先提出“遥感光谱变量能否反演作物农学参数”，然后讲解遥感变量与农学参数耦合过程，最后让学生自主理解波段光谱值，建立叶片氮含量与遥感光谱变量间的定量关系，从而实现遥感的定量分析。
通过设置问题，由教师启发构思解决方法，最后要求学生自主实践，不仅使学生理解遥感的特点、功能，而且对于遥感与农学耦合方法也有了较好掌握。
这种层次渐进的问题启发式教学方法，一是增强了学生对该课程的了解，二是促进了学生学习本专业的积极性。
2.多媒体教学法。
对于农科本科生而言，学习遥感的目的就是能利用遥感技术，掌握遥感影像的解译方法，获取有关农田的空间信息，进而实现农情遥感监测。
遥感图像教学中，借助多媒体平台展示遥感图像，主要目的是增强学生对遥感图像的直观认识，利于图像信息解译，否则学生会感到空洞、虚幻，不利于激发学生对该课程学习的积极性。
使用多媒体教学法需要注意课件制作要美观精良，注意理论的精讲，以避免单一的让学生自己观看，注意演示内容要紧密配合教材顺序，避免随意性，注意让学生多交流，掌握学生的学习兴趣和学习难点，切忌教师做报告式的演讲。
笔者教学实践证明：采用多媒体教学法有利于提高学生对教学内容的兴趣和注意力，激发学生的学习积极性与创造性。
处理好这些教学细节问题，可以收到事半功倍的教学效果。
3.典型案例教学法。
《遥感》是一门交叉性极强的学科，与其他学科关系比较密切，因而遥感应用时会存在不同类型的错误。
笔者进行教学讲授时常以学生作业或论文中出现的错误为典型案例，可更有效地提高或巩固学生对某一知识点的掌握。
比如基于TM影像利用归一化植被指数NDVI监测作物叶面积指数LAI时，有三个学生通过TM3与TM2两波段组合计算NDVI，还有一个学生直接将TM4与TM3两波段之差作为NDVI值，这些问题在于波段的选择和组合是错误的，应该利用TM4与TM3这两个波段进行归一化求算NDVI，说明这些学生对NDVI基本知识的掌握不够。
又如江苏苏中地区中弱筋小麦长势和籽粒蛋白质含量遥感监测时，部分小麦样本拔节期LAI值在5以上以及籽粒蛋白质含量在18%以上，这些数据与小麦的物候期和籽粒品质标准不符，说明学生对小麦的生育期及其栽培技术掌握较少。
再如有一个学生对一个3×3的图像窗口(124、126、127、120、150、125、115、119、113)经过中位数滤波后得到该窗口中心像元值为120，这个问题在于中位数滤波使用错误，应该采用中位数滤波将该窗口各像元值安排大小顺序排列，从而确定该窗口经过滤波后的中心像元为124，说明学生对遥感图像基本概念不理解。
在教学内容中应用部分典型案例，可提升学生对遥感概念与其他学科知识的理解和掌握能力，以及加强学生发现问题和解决问题的能力。
4.理论联系实际教学法。
《遥感》课程教学仅要求学生了解和掌握该课程的理论知识、国内外发展简史以及应用领域，这是远远不够的，为切实帮助学生理解和掌握遥感技术，有必要让学生参与科研项目，提高理论联系实际的效果，增强学生解决问题的能力，激励学生对该课程学习的积极性。
比如笔者正在主持国家自然科学基金项目“不同株型作物氮素组分时空分布遥感监测机理研究”，从中分出一个子课题“玉米冠层氮素密度与遥感变量间的定量关系”，要求一部分学生参加并完成这个子课题，让另一部分学生参与笔者正在执行的农业部公益性行业科研专项子项目“中弱筋小麦调优栽培信息化技术”具体研究工作。
通过实际参与项目研究，学生不仅能系统理解和掌握多源、多时相遥感数据的特点及其作用，而且直观感受了遥感影像预处理方法和地物信息提取方法及其精度评价机制。
上机实验课程的教学中，选用扬州及其学生熟悉的周边地区影像数据提供给学生进行上机操作。
例如利用覆盖扬州、泰州和高邮地区的国产环境减灾卫星HJ-CCD数据，当学生看到自己熟悉的区域时，能亲身感受到遥感技术的实用性，从而激发学生学习遥感的积极性，笔者要求学生利用遥感图像处理系统ENVI提取他们熟悉的一些地区，并选择适宜方法对地物进行分类。
笔者教学实践证明：这种教学方法，能培养学生对《遥感》课程学习的兴趣和注意力，增强学生学习的积极性，加深学生对遥感概念的理解，开拓学生解决实际问题的创新性思维。
二、总结
面向农科本科生基础知识的实际情况，笔者以学生发展为本紧扣教学大纲开展《遥感》课程教学，应用实例典型且较新。
结合遥感技术在农业领域中的应用，主要内容涵盖了农业资源与农田环境监测、数字农作技术、精确农业、农情监测预报等主要应用领域。
针对农科本科生的特点，实际教学中依据理论联系实际以及学以致用的总体原则，分别采用了四种教学方法，包括问题启发式教学法、多媒体教学法、典型案例教学法、理论联系实际教学法，对每种教学方法都深入浅出地进行分析，注重遥感基础知识的应用，提高了教学效果，优化了教学质量。
近5年的教学实践证明，采用该四种教学方法对农科本科生认真开展《遥感》课程教学，能明显促使农科本科生较好地理解和掌握遥感原理、相关概念与专业基础技能，同时能进一步增强农科本科生发现问题和解决问题的能力，适应当前高等教育中新型农科人才培养的要求。
参考文献：
[1]杨邦杰.农情遥感监测[M].北京：中国农业出版社，2005.
[2]王鹏新，严泰来，张超，等.农业院校研究生遥感科学与技术系列课程建设初探[J].高等农业教育，2008，(6)：80-83.
[4]于冬梅.研究性学习在遥感教学中的应用[J].青岛大学师范学院学报，2003，20(3)：68-711.
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