遙感數字圖像處理實習課程教學改革探究〔〕:

摘要：遙感數字圖像處理是地理信息科學專業的核心課程，作為該課程的后續理論課程，遙感數字圖像處理實習課程更側重于激發學生的興趣，進步學生的動手才能和創造性。本文針對該課程現存問題，結合多年教學經歷，針對如何提升遙感數字圖像處理理論課程的本科教學效果提出一些淺見，以望能為該課程的改革提供一些參考。

關鍵詞：地理信息科學；遙感數字圖像處理；教學改革

本文引用格式：于文憑,馬明國,周廷剛.遙感數字圖像處理實習課程教學改革探究[J].教育現代化,2022,6(73):153-154.

隨著衛星對地面觀測的日益頻繁，多源、多尺度衛星遙感數據成為了構成地球大數據的重要局部【1】，促進人類對于世界的宏觀認知及模擬構建，且其已經被廣泛用于全球氣候變換、自然災害監測、環境保護、農業管理、海洋調查、氣象預報等領域。因此迫切需要培養可以系統掌握遙感理論知識，能純熟處理遙感圖像和應用技能的人才。這也是1998年教育部新增的地理信息系統專業的培養重要目的，目前國內已經有140多所高校開設該專業【2】。經過20余年的教學理論探究，遙感數字圖像處理已經作為該專業的核心課程，在本科學生教學的知識構建中發揮著重要作用。

隨著遙感數字圖像處理課程的內容的不斷更新和對培養學生理論才能的迫切需要，近幾年西南大學〔后文簡稱"我校";〕的地理信息科學專業已經將遙感數字圖像處理理論課程單獨開設成一門課程"遙感數字圖像處理實習";，其作為遙感數字圖像處理理論課程的后續根底課程，以遙感圖像處理軟件ENVI軟件為處理平臺，培養學生結合遙感理論知識掌握遙感圖像處理的根本操作；引導學生理解遙感數字圖像處理在植被、生態、土壤、土地利用、資源環境監測方面的根本處理過程。筆者從目前教學過程存在的問題入手，圍繞著如何進步這門理論性課程的教學質量，優化教學內容和教學方法等方面，提出一系列改革的措施，為推進這門課程的教學提供參考。

一課程現狀及存在問題

遙感數字圖像處理實習課程需要培養學生具有系統的遙感圖像處理知識，純熟掌握遙感處理技術，并加深對遙感數字圖像處理技術的理解，進步應用遙感技術解決問題的才能。但現實的教學并沒完全到達效果，培養出的學生無法靈敏應用圖像處理技術，大大局限了學生探究創新的才能【3】。究其原因，重要有以下幾點：

〔一〕缺乏適宜的教材

目前國內有很多適宜"遙感數字圖像處理";理論課程的教材，但對于與之匹配的理論課程并沒有給予足夠的重視,缺乏針對性的教材。因此，本門理論課程的參考教材多是基于某一種圖像處理軟件操作類書籍，側重于軟件操作和功能的介紹，內容繁多，缺乏針對性和學科系統性，不利于教師講授，也嚴重影響學生對理論課程內容的理解和掌握。

〔二〕講授方法比擬單一

基于傳統遙感數字圖像處理方法實習課程教學的方式方法，教師講授重點多側重于根本操作步驟，講授方法比擬單一，經常忽略將詳細操作步驟和詳細參數設置，與理論課程的知識和原理結合，最終導致學生只盲目重復教師的操作步驟，缺乏對遙感數字圖像處理的感性認知，無法靈敏應用圖像處理軟件遙感對不同的數字圖像進展針對性的處理和應用。

〔三〕課程內容以根本驗證性實驗性為主

目前我校本專業的遙感數字圖像處理實習課程的內容設置見表1，從表可知課程內容主要包括軟件介紹和根本操作、遙感圖像校正、圖像增強、和遙感圖像分類及制圖，而只有第四章的實驗內容是綜合性的實驗，其他的實驗均是驗證性實驗。因此在本門課程的實驗體系中，驗證實驗的比例遠遠高于綜合性實行，因此，從實驗內容的設計上，目前的課程內容不利于學生的創新素質和理論才能的培養。

〔四〕傳統的考核體系

我校本門課程的考核方式是以期末上機考試和平時考核按照70%和30%的比例分配，這種考核方式中明顯上機考試的占的比例比擬多。而期末考試往往是在有限的時間內完成，因此，上機考試一般多側重于考核學生根本操作的才能，無法考核學生獨立解決綜合性問題的才能和創造性素質【4】。

二改革詳細措施

針對目前遙感數字圖像實習課程的如今，筆者嘗試提出以下改善本課程教學效果的措施以供讀者參考：

〔一〕建立新的課程體系，并編寫針對性的課程教材

根據認知規律和遙感數字圖像處理實習課程的特點，突出理論課程的培養學生理論才能與創造力，需要更新本門課程目前的實驗課程體系，重組實驗課程，努力減少驗證性實驗的比例，設計由根底性實驗、綜合性實驗、研究創造性實驗組成的梯度實驗。新課程體系的順利施行需要編撰配套內容的教材作為支撐，以保證新的課程體系下的教學質量。新教材的內容除了包括課程體系中安排的實驗內容，還需要涵蓋由于課時安排無法安排到課程體系內的驗證性實驗和創造性開放實驗，留給學生課后通過自學來進步自身的根本技能，同時為學有余力的同學預留足夠的才能擴展材料。

〔二〕豐富講授方法

在實驗課程的教學過程中，改變原有的由教師以講授式授課，學生盲目模擬的形式，采用多樣化的教學方法和手段，充分調動學生的積極性和學習能動性，變成一種師生互動，學生充分參與的新模型。尤其在綜合性和創造性實驗課程過程中，在實驗教室的教師教學管理系統的輔助下，教師可以綜合利用啟發式、問題式教學方法，由學生來設計詳細理論操作，并進展操作演示和講解，最后教師進展綜合。這種形式一方面讓教師快速理解學生根本知識和根本技能的掌握程度，另一方面可以激發學生的學習興趣，培養學生自主思維和創造性。

〔三〕確立新考核方式

根據培養目的，調整目前以考試為主的考核方式，確立新的遙感數字圖像處理實習課程的考核方式，最好以綜合性遙感應用大作業和實驗辯論的形式來開展，以便能充分考察學生根本技能，又可以培養學生獨立探究素養和團隊協作精神。同時，開放性的、綜合性的題目有利于學生發揮主觀能動性和創造性。

〔四〕開展編程才能拓展教學探究

地理信息科學專業的學生需要具有一定的編程才能，因此可以根據本專業的編程語言課程內容安排，基于學生已經學習的語言，比方python、IDL、MATLAB等，編寫一些圖像處理小程序來穩固所學圖像處理的理論，加強學生對解決圖像處理實際問題的認識。同時作為課程拓展可以嘗試性為學生講授編寫代碼完成批量處理和可視化大量遙感數據的內容，大大進步學生的處理遙感數據的技能和效率，為后續學生獨立解決基于遙感的現實問題、開展科學研究奠定技能根底【5】。

三結語

從地理信息系統專業的設立到今天的地理信息科學專業，經過不斷探究，遙感數字圖像處理理論內容在很多高校已經單獨成為一門根底課程。開展至今，本門課程的教學質量穩步進步，學生普遍掌握圖像處理的根本技能。但培養的學生仍存在著欠缺獨立思維和創造性的問題，導致學生缺乏基于遙感數據獨立解決現實問題的才能，更無法參與或獨立開展科學研究。因此，本門實驗課程仍需從實驗課程體系、教材、教學方法、考核方式、編程才能拓展等多方面加強課程建立，進步遙感數字圖像處理實習課程的教學質量。雖然本文提出了一些課程改革措施，并在實際的教學中獲得良好的效果。但遙感技術具有快速開展的特點，因此，如何不斷適應遙感技術的開展需要，培養高程度的遙感專業人才，仍需要本門課程的教師和從事遙感數字圖像處理研究的研究者在教學和科研過程中不斷推進。

參考文獻

【1】胡云鋒,商令杰,張千力，等.基于GEE平臺的1990年以來北京市土地變化格局及驅動機制分析.遙感技術與應用.2022,33(04):573-83.

【2】陳鋒銳,喬家君,閆衛陽，等."遙感數字圖像處理";教學改革初探.計算機時代.2022(06):67-8+71.

【3】阿里木江-卡斯木."遙感數字圖像處理";課程教學改革探析.吉林省教育學院學報(上旬)./