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遥感就是对地球表面的地学过程及特征进行物理量测量,并以数字量的形式客观地收集、记录、传输、处理和重现这一信息的科学技术,是现代空间信息科学的主要组成部分[1],涉及到空间、电子、光学、计算机和生物学、地学等学科领域,特别是在资源监测、环境管理、全球变化、动态监测等中应用非常广泛,显示其优越性。目前已广泛应用于农业、林业、地质、地理、水文、海洋、气象、环境等领域,已发挥重大作用。农业遥感即为将现代遥感技术与农业科学相结合,而应用于农业生产领域的一门新兴前沿技术,在当今遥感领域中最为活跃,也是迄今遥感应用最成功的领域之一,一直受相关科研机构、高等院校以及政府的积极关注。其中与农业学科领域关系密切的应用主要有:土壤调查,水分监测,草原调查、估产及监测,农学中的作物长势监测、营养诊断与作物估产,植保中的病虫害监测,农业气象中的农业气候研究与监测,农业生态中的环境保护和鱼情水产研究等[2]。伴随我国农业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,许多本科专业,对遥感技术都提出了很高的要求[3],因此,为适应农业现代化和信息化的要求,必须进一步加强遥感课程教学以及提升学生遥感技术应用水平。基于此,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实际特点制定遥感课程教学目标、选择适宜教材以及调整教学内容。
一、教学目标
通过本课程的教学,使农科本科生了解农业遥感的基本理论、基础知识、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方法,认识地物反射光谱的响应规律,学习绘制地物反射光谱曲线的方法,掌握常规的遥感仪器和软件的操作方法,理解遥感技术农学机理,掌握遥感图像处理的基本原理和方法,掌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,使农科本科生掌握研究农业遥感的基本方法和基本技能,注重培养农科本科生的实际操作和应用能力。
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,选择适宜教材是比较困难。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富,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、有些内容较为陈旧,尤其应用案例。《植被与生态遥感》[4]教材内容系统,编排合理,理论分析深入、学术价值较高,但有关遥感基础概念和基本技能甚少,作为农科本科生教材尚不合适。《遥感概论》[5]内容编排逻辑性强,概念清晰易懂,实验内容简单而易开展,但很多应用案例比较陈旧,不能满足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,理论构架完整,概念清晰易懂,技术注解详细,但对于农业应用涉及较少,所选应用案例也较老化。《农业定量遥感基础与应用》[7]是一本系统阐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,但由于技术理论基础体系不完整、内容因偏重于农情遥感而显得覆盖面不够广泛,不适宜作为农科本科生教材。为此,笔者讲解遥感原理时选择《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,这样可有效地提高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
科学地选择教学内容,优化教学内容,合理教学分配,是《遥感导论》教学的关键环节[8]。主要内容为遥感的基本概念、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、大气的成份和结构、典型植被光谱反射特性以及地物反射三种形式(镜面反射、漫反射和方向反射),重点解释该内容所涉及到的一些术语或概念,比如电磁波谱、光谱特征、辐照度、辐射出射度、朗伯源、绝对黑体、太阳常数、大气窗口、光的干涉和衍射、反射率及反射波谱等,该内容要配套开展光谱测定仪的使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围内主要的陆地卫星、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、中心投影、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、空间分辨率、时间分辨率和辐射分辨率)间的关系。遥感图像处理主要讲解光学原理(亮度对比、颜色对比、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(包括辐射校正、几何校正、对比度增强、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、几何校正、拼接、镶嵌、掩膜、融合、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督分类及其误差和精度评价、专题图制作等。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,涉及到多种学科领域,它的功能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况,笔者以学生发展为本紧扣教学大纲开展遥感课程教学,教学目标制定明确,教材选用适宜,教学内容丰富,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、精确农业、农情监测预报等主要应用领域,集中体现遥感可视为农业资源利用的“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,重点突出,符合农科本科生实际,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,主次分明,难易程度适中,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以致用的总体原则进行系统讲授,概念讲解透彻,有明显的重点和难点,遥感图像解译方法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年教学实践证实,针对农科本科生的特点,本文该课程的教学目标、教材和教学内容是合理的,与当前高等教育中新型农科人才培养的要求是相适应的。
[参考文献]
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[2]梅安新,彭望琭,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.
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[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]彭望琭.遥感概论[M].北京:高等教育出版社,2002.
近年来为了适应我国经济社会的发展形式,国家对土地制度进行了针对性的改革和完善,国土资源部陆续制定和执行了数十部技术规程、条例、法规与政策,以持续地增强自身的土地管理能力。为了有效地满足土地资源管理的发展形势,应该持续地调整和优化土地资源管理的相关教学内容,更新教学方法,稳步增加教学效果。
1整合教学内容,完善课程体系
要按照“促进全面发展、拓宽知识领域,适应发展形势”的专业课程改革思路。在保持专业优势的前提下,强化工程管理、经济学、资源科学、管理学等多个基础学科的内容整合。而且要结合经济社会对人才需求的重大变化,持续地开设新的专业课程,添加房地产策划与土地整理工程等新的专题内容。要持续拓展同学们的知识视野,增加就业率,不断丰富选修课程,提供更合理的授课内容,设计选修教学模块。比如土地信息技术模块涵盖了全球定位系统,地理信息系统,遥感与摄影测量等多门选修课;房地产模块重点涵盖了工程概预算、建筑学概论、房地产管理与经营等选修课。如此以来可以兼顾同学们的学习兴趣,确保专业知识和高素质人才的实际需要,扩大同学们的知识面,适应经济社会的发展需要。
2改革教学方法和策略
应该将传统教学与多媒体教学的优点密切结合起来,多媒体能够提供丰富多彩的授课容量,可以直观地创新相关讲授内容,尽可能以通俗易懂的线路图、图片和用于展现相关内容。其次,要尽可能地实施与探索案例教学、启发式教学、讨论式教学等多种策略,将学生的主动学习、被动听课与教师的主导作用结合在一起,强化同学们的学习自觉性积极性。再次,要打造产学教研相融合的新型培养机制。在教学过程中,强化同学们掌握基础理论知识的力度。在实践过程中,为他们分配明确清晰的实习任务,增强他们的操作能力与动手实践意识,以更好地巩固和运用所学到的各种理论知识。在开展研究活动的过程中,应该让同学们尽可能地参与到这些项目中来,让他们综合性地认识、理解和运用理论知识,更好地投入到实践中,强化他们对所学知识的掌握与理解,持续增强他们的创新意识。
3强化师资队伍建设
为了更好地推动土地管理专业的课程建设和教学水平,要打造团结协作、爱岗敬业、水平高超、结构合理的学科教学队伍。培养高水平的学科带头人,要拥有稳定的研究方向,深厚的学术造诣,可以带动与团结学术梯队进行科研与教学。详细来讲,首先是用好选好自己的专业课程带头人;其次是为他们教师提供诸多形式的继续教育契机,以便他们持续地更新知识,吸收与了解最先进的科研成果;再次要为他们创造良好的条件,到相关企业、公司、部门定期挂职锻炼;第四,要聘请理论水平高超、实践能力较强的知名高校学者或者教授,担任本校的兼职教授,为教师定期开设学术讲座,增强他们的理论水平和实践教学能力。而且要强化专业选修课的教学研究,比如土地生态、不动产估价与地理信息系统等。
4强化学生实践技能的训练和培养
教师必须持续地丰富自身的理论知识,优化教学丰富,提升讲授技能,为同学们安排适当数量的实践课时,增加实践教学的力度。如一些高职院校业的实验课程或者专业实习较为丰富,涵盖了制图学基础、地籍测量、计算机技术、遥感技术、土地评价、土地利用规划、土地信息系统、土地资源、地质学以及地籍管理等。为有效地培养学生的实践技能,应该提高理论课和实验课的比例,如地质地貌、地籍测量分别达到了2.8∶1和5∶2;地图学基础与遥感概论都达到了3∶2;不动产估价为4∶1;土地利用规划为4∶1;土地信息系统为4∶2。加大建设实验基地与实验室的力度,之前的大部分实验工具都是模型、挂图、标本与手工实验。如今不少高职院校采购了相当多的电脑、多媒体、扫描仪与大型绘图机等多种实验器材,扩增了实验室面积。比如,本校与XX市城市规划局与国土资源局等,共同建设了针对性的实习实践基地;丰富了实践办学的指导策略,强化了横向联合的办学力度,增强了学生实践与理论相结合的能力。他们实验或者实习中增强了自己的实践能力、提问能力、思考能力以及再学习意识,可以更有效地把握和内化所学到的各种知识和理论,,逐步运用到未来的工作中,为实践辅以必要的理论指导和经验基础;教师在为学生提供实习实践指导的过程中,要注意破解学生存在的诸多问题,及时完善和补充相关知识,强化学生的技能训练。
5培养学生理论结合实践的能力
就理论+实验+实习课程的情况而言,要重视相应的实习、实验教学环节。比如“地质学”、“土地资源学”、“土地利用规划”等,都重视培养同学们的创新、自学、综合判断与独立思考能力。在讲授相关理论知识的同时,要组织同学们充分利用课外时间,开展针对性的课程调研活动,撰写学术论文或者实践性较强的课程应用型论文。通过撰写这些论文,稳步提升他们的写作能力,培养其调查能力,丰富他们的课程实践经历。综上所述,为了更好地适应土地资源管理领域的新发展态势,切实增强学生的创新实践能力,培养他们理论结合实际的意识,应该持续地更新教学内容,改善教学方法,形成更科学的课程知识结构,采取现代化的教学设备,更好地增强同学们的实践能力和创新意识。
1.油气遥感探测机理
遥感影像全面、客观、真实地记录了地表综合景观的几何特征和物理特征,因此,从遥感图像上不仅可以获得地表景观的形态及其分布组合特征,而且还可以获得物体的成分、结构和理化特征,从而实现识别的目的。
1.1油气遥感的间接探测
间接探测主要是分析遥感图像的几何特征,在油气遥感勘探中已广泛应用。主要是判别地质构造和隐伏的油气储构造。
(1)根据影像的形态、色调和影纹(形态的组合)进行判断,最主要的是线性构造的识别及环影影像的识别。
出露地表的线性构造往往具有明显的地貌特征,如断层、河流直线段等。对于隐伏的线性构造,在遥感图像上也可以清晰地显现,这是由于处于覆盖层下的原始构造对地下水的活动产生很大影响,使之在线性构造发育带多为地下水充水带,直接构成地表土壤湿度及植物群落特征的差异,在遥感图像上表明为一条明显的线性影迹。
(2)根据水系发育的特征,来推断区域岩性分布及区域构造。
一般水系密度主要反映地表岩性特征,水系形态反映地下构造环境,在油气遥感勘探中,水系形态分析对推断隐伏油气储集结构有着重要意义。
1.2油气遥感的直接探测
直接勘探主要是利用遥感技术探测烃类微渗漏的地表标志,实现推断地下油气藏的存在。这些烃类异常的地表标志的探测机理就是捕获地物目标的分子或分子群的电磁波谱特征。
2.利用遥感资料进行地质地貌判读
2.1地貌判读
地貌判读对于地质找矿、石油天然气勘探、构造分析等工作都有重要意义。地貌判读主要从地貌学原理出发,分析图形、色调和阴影等直接判读标志,再根据地质、水文、土壤、植被等地理要素的相关信息,综合分析判读[3]。
利用遥感技术可进行流水地貌判读、黄土地貌判读、卡斯特地貌判读、风成地貌判读、冰川地貌判读、火山地貌判读等。流水地貌判读主要有以下内容:河谷形态、阶地、河漫滩、洪积扇、冲积扇、三角洲、牛轭湖、古河道等。流水地貌判读对分析新构造运动和环境演变很有帮助。
沉积地貌的发育范围多在几十公里甚至更大,单靠地面调查研究其演变过程比较困难,利用遥感影像从宏观角度观察和分析其空间演变具有很好的效果。不同的沉积相因组成物质不同河后期地表地貌的不同,遥感影像上表现出不同的光谱特征[8]。因此利用遥感影像分析可以识别不同的沉积地貌。例如中科院崔卫国等对玛纳斯河山麓冲积扇演变的遥感研究,分析了该冲积扇的演变过程并对其形成和演变原因进行探讨。
2.2岩性判读
组成岩石的矿物在热红外谱域具有选择性发射的特性,同一矿物在不同谱域具有不同的发射率,不同矿物在同一谱域也有不同的发射率,因此,根据低发射率带的波长位置,可以提取和识别岩石的矿物组成信息,从而判定岩石类型。
岩石色调是岩石物理化学性质不同引起的辐射差异的反应,岩石色调的深浅主要由组成岩石的矿物颜色深浅和它们的含量所决定的[3]。影响色调的因素还包括岩石表面的湿度、粗糙度、粘度大小。此外。环境因素如植被覆盖度、风化壳、土壤厚度都直接影响岩石色调。岩石色调实际上是许多因素的综合反映,必须结合实际作具体分析。在大比例尺、高分辨率影像判读中,形状是另一重要标志。
另外,很多时候水系形态、地貌特征、土壤植被等都可作为岩性判读的标志。根据不同岩性的热红外特征,利用遥感航片、卫片还可以判读三大岩性。
2.3构造判读
2.3.1岩层产状判读
利用遥感图像可以判别水平岩层和倾斜岩层。水平产状的岩层层面界线与该处地形等高线平行或重合。水平产状的岩层在地貌上常常构成方山、桌状山。如果被开垦利用,常呈套环状梯田。倾斜岩层的解释标志是:地质界线与地形等高线相交,并受地形因素的影响而发生弯曲折转,或通过山脊沟谷等不同地形。
2.3.2褶皱构造解释
褶皱构造分背斜和向斜,在影像上表现为色调不同的条带且对称平行排列,其整体图像常呈闭合的图形,有圆形、椭圆形及不规则环带状等多种形态。
在遥感图像上可以利用岩层产状来确定背、向斜构造。还可以根据褶皱转折端的单层影像的出露宽度特点和组成折转端的岩层形态来分析分析背、向斜。
2.3.3断裂构造判读
断裂构造包括出露断层和隐伏断裂,前者许多断裂要素可以直接观察到,运用直接标志即可;后者则更多的运用间接标志,并结合其他方法才能确定。
许多断层要素都可以在航片和卫片上直观地看到,如地层、岩脉、矿体、褶皱等各种地质体被切断、错开的现象。
对已知油气田构造的研究表明,它们在地形地貌上均有特征显示,一个真实的隐伏构造应该在地表造成多种异常标志,如水系异常、色调异常,甚至会出现微地貌异常[9]。
3.油气遥感技术存在问题及展望
从油气构造的遥感解译分析,到综合遥感资料与物化探资料进行油气综合评价,再进一步发展到将遥感技术与油气化探、地面波谱测试、地磁、地温、能谱测量以及地电化学勘探手段相结合而进行的遥感方法直接找油,标志着遥感技术应用在油气勘探领域的一次次重大飞跃[5]。但是利用遥感探测也存在一定的问题:
(1)遥感影像在识别岩性方面,由于火成岩的热红外光谱特性比其它岩类要清楚得多,所以对于火成岩的研究相对的较成熟一些。但是对于沉积岩和变质岩的研究则相对的较少,主要是由于岩石中的不同矿物对热红外光谱影响较大。因此对于岩石和矿物发射光谱特性的关系及其影响因素需要进一步的研究。
(2)将热红外谱域的研究延伸到3~5μm和17~25μm,目前对这两个热红外谱域的岩石、矿物光谱特性还知之甚少。
油气遥感技术不断发展,不仅可以在前期油气勘探中发挥作用,并将会涉及到油气勘探的各个阶段。在隐蔽油气勘探、岩性油气勘探、水动油气勘探及老油气田的扩大、挖潜勘探中同样可以取得成效。
先进的遥感探测器是油气遥感勘探的前提,尤其遥感应用研究是基础。随着应用基础研究的不断深化,定会促使油气遥感勘探技术不断完善。油气遥感勘探是一种有希望、有前景的勘探技术[2]。
【参考文献】
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中图分类号:G424 文献标识码: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菏侵泄仅有的以防灾减灾高等教育为主的新升本科院校,学院2008年开设地质学专业,该专业于2012通过教育部本科专业合格评估。地质学专业是我院培养防御地震与地质灾害专门技术人才,以防震减灾为特色的专业。“遥感地质学”是一门将遥感技术与地球科学结合在一起的应用性很强的课程。①目前国内各地质类院校纷纷开设了此课程,教学内容由遥感原理理解、遥感图像分析和遥感应用三部分组成,学院自2010年开设“遥感地质学”课程以来,教学内容设置和其它地学院校毫无差异,没有突出防震减灾专业特色。为防震减灾类专业设置的遥感地质学课程,它的教学内容和重点都应该和其它院校的该课程有所区别,要求学生不仅要掌握遥感技术的基本知识以及遥感技术在基础地质中应用,还要求学生深入地了解遥感技术在防震减灾方面的应用,包括利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别,利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用以及高分辨率遥感数据的地震灾害应急和快速评估。遥感地质学作为防震减灾类专业的一门专业必修课,在对学生的培养中起着至关重要的作用,其教学内容和教学方法也需要在传统遥感地质学教学上有所改进,才能适应防震减灾类专业人才培养的需要。
本文将从教学内容、教学方法和手段等几个方面入手,并结合我院实际情况来阐述防震减灾类专业遥感地质学教学改革的总体思路。
1 教学内容改革
1.1 与时俱进更新教学内容
教材是知识系统性的总结,也是教师进行教学的基本材料。表1统计了我国20世纪80年代该门课的教材出版情况,从表1可看出专业教材的出版周期较长,而遥感技术发展速度非常快,在地质学中的应用也向立体化、多层次、多角度、全方位和全天候方向发展,从而使教材中的内容具有明显的滞后性,很多最前沿的新技术方法和新知识应用案例没有实时写入教材。学院2010年开设遥感地质学课程以来,根据当时教材出版情况,选用1994年朱亮璞编写的遥感地质学。随着20多年遥感的快速发展,特别是进入21世纪后,高分辨率卫星的频繁发射,出现了多种类型的高精度遥感数据以及相应配套的数据处理软件和方法,致使教材中的第三章遥感图像类型和特性和第四章遥感图像处理都明显不适用于直接教学,需要教师查阅资料补充教学。2015年底遥感地质学作为校级重点课程来建设,通过课题组老师的商议决定从2016学年开始更换为最新出版的2013年田淑芳主编的遥感地质学。即使是更换了新教材,随着航空业的发展,每年都新增不少类型的遥感数据、处理方法及新的应用,需要授课老师与时俱进地更新教学内容才能取得更好的教学效果。
1.2 科学构架以防震减灾为特色的教学内容
由于防灾科技学院地质学发展的历史较短,没有专供防震减灾专业使用的《遥感地质学》教材,前几年的课堂教学也基本按照教材的前八章来讲授,没有突出防震减灾的特色教学内容。因此今后的教学应从国内外遥感技术在防震减灾应用相关的重要的学术期刊、研究项目等参考资料中精选出遥感图像分析和遥感应用两部分教学内容,从而构建出服务于防震减灾专业的科学合理的遥感地质学课程体系和教学内容。引导学生课下时间主动查阅在防震减灾研究领域中遥感技术应用的相关资料和文献实例,开阔学生的视野,培养学生自我查阅资料的能力和学习的主动性,从而提高学生的综合素质。并以“宽口径、厚基础、重素质”为原则,选取能够激发学生独立思考能力、解决实际问题和创新能力的地震遥感发展前沿动态的教学素材,倡导学生以多种形式参与讨论与防震减灾相关遥感地质学问题。
1.3 改革实验教学体系和实验教学内容
实验教学是遥感地质课程教学的重要组成部分,也是学生实践技能培养的关键环节,②通过实验教学环节,使学生们真正掌握应用遥感技术解决地学问题的工作原理、方式和流程等。我院地质学专业从2010年开设“遥感地质学”课程,2013年建成地貌第四纪与遥感实验室,同年秋季学期开设遥感地质学实验教学内容,实验项目是参照其他院校同类课程所开设的,现阶段教学体系只包括10学时的实践课,内容包括立体镜的使用(1学时)、典型航片的地貌解译(1学时)、ENVI软件的使用(4学时)、岩性和断裂的解译(4学时)。由于没有结合本校的地质学专业服务于地震行业的特色与学生的实际和社会需求来进行,因此实验教学的效果不佳。2016学年课题组重新修订教学大纲,实验学时由现阶段的10学时增加到16学时,在原有的实验内容上了增加利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别(2学时),利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用(2学时),高分辨率遥感数据的震害调查、应急和快速评估(2学时)。
2 教学方法和手段改革
教学内容是选择教学方法和手段的依据,遥感地质学课程教学内容集传统理论文字知识和大量现代遥感图像为一体,针对理论文字进行阐述应选用传统教学方法,而针对现代遥感数据应用于防震减灾专业则需要采用现代教育技术。因此该课程教学过程中需传统教学方法和现代教育技术两者互相结合,互相补充。
2.1 创设问题情境,实施启发式教学
教师应在课堂中采用讲授法和师生专题研讨法来改变传统的填鸭式教学,为了实施启发性教学,教师在课程的不同阶段创造性地设计一些学生力所能及的问题,激发学生的学习积极性。例如在讲第二章遥感物理基础时可以提出“遥感图像上的颜色和地物是一一对应关系吗?”“为什么?”这种开放性的问题,可以激发学生的想象,让学生从遥感的基本原理去思考问题。实践证明学生都能基本抓到问题的要点,最后将不同章节的内容联系起来,回答了这个问题学生就能把第四节地物波谱特征、第三节遥感常用波段设置和第五节遥感图像色彩三节内容有机的联系在一起。理解这三者的关系也就为后面遥感目视解译打下基础,在后续的遥感解译中学生就能轻松掌握遥感影像上地物的颜色不仅和地物自身的性质有关也和所选数据的波段有关,通过这种创造性的设置问题,大大提高了教学效率。
2.2 利用计算机网络技术平台,丰富教学手段
随着现代网络科技的快速发展,应利用多媒体与现代动画技术相结合来进行遥感地质学课程教学。针对遥感地质学中的遥感理论部分的重点和难点在教学方案设计时除了利用多媒体技术图文并茂地进行讲解外还可采用现代动画技术进行展现;针对遥感在地质上应用部分,应设计与理论教学内容相匹配的计算机解译分析专题,取代当前简易的纸质卫星影像的手工解译。应利用一些免费的高分辨率卫星图片例如Google Earth来获取教学数据,同时收集与活动断层研究、地震震害评估、区域调查及地震预报中发挥重要作用相关的遥感地质学教W信息。计算机网络技术是丰富教学内容的主要手段,也是提高学生对具有防震减灾特色遥感地质学的兴趣和加深学生对地质现象理解的重要途径。
2.3 实施多元化考核方式,合理分配考核权重
以转变观念为先导,树立以就业为导向、以能力和素质考核为中心的课程考核观念,全面考核学生的能力和素质,突出能力本位,真实反映学生应用能力的培养水平。③遥感地质学是一门理论与实验相并重的课程,理论是基础,实验是重点,传统的卷面考试对理论内容部分考核效果较好,而实验部分笔试却很难考核出学生对知识的掌握能力,需要加强学生的动手能力的考核。因此,在课程考核方面,考虑从原来的单一的理论考核转变到采取“平时成绩30%+实验技能30%+期末考试40%”相结合,在考试内容上注重基础理论和能力的结合。通过实施多元化考核方式,以考核促教学,形成“教、学、考”的有机互动,从而达到更好的教学效果。
3 结束语
遥感地质学作为防震减灾专业的专业必修课程,需要全面深入地进行教学体系改革,其内容应实时更新并突出防震减灾特色,同时应加强实验教学和建立完善的实验教学体系。此外通过教学方法与手段改革,高清晰度的航片卫片资料的使用,激发学生对遥感技术理论学习的兴趣,自主地参与各个教学环节,改变考核方式使学生更加重视培养空间思考能力和实际操作能力,为今后从事地震监测预测和应急救援工作打下坚实的基础。
防灾科技学院2016年度院级教研项目:地质学专业活动构造遥感信息分析实践模块建设研究(JY2016B01)和防灾科技学院第九批重点建设课程项目共同资助
注释
中图分类号:TP1 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2011)004-103-02
1 引言
信息时代,信息是至关重要的资源,而信息的获取又是其中非常重要的一步,无人飞机摄影测量与遥感作为对地观测获取对地物信息的重要手段。无人机航空遥感是以无人机为搭载平台的航空遥感技术。它涉及到无人机技术和航空遥感技术两方面,是两种技术的有机结合。随着无人机和航空遥感技术的成熟,无人机已经逐渐应用在民用遥感领域。无人机航空遥感也正成为航空遥感的一个热点研究领域。
2 无人机相机控制系统设计方案
2.1系统设计概述
作为新一代数字航空遥感测绘摄像产品,要求具有较高的分辨率,镜头畸变小,较大的存储容量,较小的尺寸和较轻的重量。相机拍摄能实现依据GPS导航数据、时间信息实现手动或者自动拍摄,适合在无人机和有人机上安装操作。为遥感测绘行业提供平台支撑。
2.2系统构成
首先四个相机根据航拍要求选择合适的性能指标,初步定为1000万像素,远心镜头。按照一定的夹角安装在飞机稳定平台上面,工控机获取飞机的飞控信息(包括姿态和位置时间信息)或者通过自身的GPS获取位置和时间信息,根据航拍要求确定拍摄的位置或者时间点,实现手动或者自动拍摄。拍摄时候要求工控机发送同一时序的快门控制信号给4个相机,时序脉宽可以控制。相机拍摄后图片数据可以以raw或者压缩后的格式发送给工控机存储,存储照片文件要求记录拍摄时的GPS位置和时间信息。
3 硬件设计
3.1相机NiKon-D200
图像输出采用USB2.0最大速度,电源直流7.4V电池组,EH-6H电源适配器。相机通过USB口发送图像数据给工控机,工控机通过快门线控制相机同步动作。
3.2镜头
为相机配置的镜头是Nikon Nikkor 85mm f/1.8D AF
3.3控制和存储计算机
采用研华机箱ARK-5280规格为:
3.4 PCI快门控制卡
选择研华IO卡PCI-1761作为快门输出。当继电器开的时候,不进行拍照,继电器闭合拍照,闭合的时间长度改变快门脉宽。
快门线采用国产深圳市永诺摄影器材有限公司生产的JIANISI RS-N1型号兼容D200的快门线进行改造。
3.5 GPS模块
GPS模块型号为:ublox芯片,北京星网宇达科技发展中心设计的电路模块。该模块提供10m的定位精度,刷新频率4/s。
GPS信号和计算机连接关系,首先通过GPS模块上的座连接到航空连接器上,航空连接器固定在机箱上,然后再通过航空连接器连接到DB9的RS232座上。
3.6相机电源供应卡
电源供应关系,主要考虑GPS模块的+5V供电,另外考虑给外部相机供应+12V,取电方式都是从机箱主板上获取。如上图3。连接关系为上表。主板+5V接于GPS模块,+12V接于航空连接器供机箱外部照相机供电。航空连接器安装在机箱上面。
在实际的工控机改造中,要把相机电源,扩展的2个USB口,GPS模块合成在一个卡上,统一插在一个PCI槽上。固定输入输出。
3.7与无人机连接接口
与无人机接口包括2个RS422,一个异步RS422,一个同步RS422。异步RS422主要实现无人机测控数据的下传,同步RS422主要实现无人机拍摄快试图的上传。
3.8相机稳定平台
相机稳定平台主要用于四个相机与无人机或者有人机之间的安装对接,要求根据相机的几何结构和四个相机之间的拍摄角度进行设计,角度信息与航迹规划模块有关。
3.9操控平台
操控平台对于无人机系统主要考虑工控机的固定安装,有人机还要考虑人的操作控制平台。
4 软件设计
该航摄仪要求支持有人机和无人机拍摄,除了要实现基本的航拍功能,还需要有良好的人机交互功能。
遥感控制系统的功能模块分析,根据任务需求,遥感空中控制系统划分为五大模块:拍摄控制模块、航迹姿态信息处理模块、遥感数据处理模块、人机界面交互模块、航迹规划模块。各模块划分、相互之间以及与其它系统间的关系见图。
5 地面调试与结果
针对不同的测试目的,在对地观测数字航空遥感地面仿真实验平台系统上进行了多次地面联合调试。按照系统构成所示的连线方式,搭建整个系统,然后给系统外接27V直流电源,系统按照预设的方式启动。启动后,控制工控机通过快门卡控制相机拍摄。在程序设置时将四台偏振相机分别设置编号为1、2、3和4,其中3号相机负责传输快试图,其调试结果如图所示,四台不同角度的相机同时得到控制拍摄,并且3号相机已传送了一幅84.5K的快试图数据。
本文设计的偏振遥感载荷系统在国内首次实现了与无人机的结合,成功实现了对机载偏振遥感成像设备拍摄的自动控制与数据的自动传输和存储功能,不仅为偏振遥感数据的获取增添了新的手段,更使得在恶劣环境下大范围、长时间的偏振遥感数据获取成为可能。系统的研制成功进一步丰富了航空遥感器的种类,提高了人们获取航空遥感数据的能力。
参考文献:
[1]彭望等编.遥感概论[M].北京:高等教育出版社,2002.
中图分类号:G642.3文献标志码:A文章编号:1674-9324(2014)46-0235-03
人文地理学是地理学的重要分支学科,不同于自然地理学,人文地理学侧重于研究人类活动的空间差异和空间组织以及人类与地理环境之间的相互关系。人文地理学在高校地理科学及相关专业的课程体系中占有重要地位。加强对学生的人文地理学的教育,有助于丰富其科学认知,培养人地协调的思想,更好发挥人文地理学在私人决策和公共决策中的作用。
新时期以来,我国人文地理学概论教材的编写取得了很大成就,出版了一系列人文地理学概论教材,对我国人文地理学的教学起到了巨大的促进作用,但与国外同类教材相比,教材在内容、体系等方面仍存在诸多不足。伴随新时期大学课程改革,探讨我国人文地理学教材编写问题,对人文地理学概论课程建设具有重要意义。李同升和赵荣曾对国内外人文地理学概论教材的特点作了深刻的分析,并提出我国人文地理学概论教材的改革思路;王富喜等对新世纪人文地理学概论教材的内容体系提出了有见地的设想;汤茂林对英美国家的人文地理学概论教材作了诸多评析,对国内人文地理学概论教材的编写提出了自己的建议。本文试通过对90年代以来,我国流行的不同版本的人文地理学概论教材进行分析,从教材的组织结构、表现形式、学术规范等方面指出其优缺点所在,提出人文地理学概论教材的编写设想。
一、我国人文地理学概论教材类型
笔者所收集的人文地理学概论教材共7种,分别出版于1991~2013年。这些教材在不同时期被我国各个大学地理科学及相关专业广泛采用,分析教材的结构和体系,可归纳为以下3种类型:
(一)理论分析型
这类教材以王恩涌编写的《文化地理学导论》为代表,教材体系以文化和文化景观分析为主线,与西方的人文地理学概论教材结构比较相似。教材结构借鉴TerryG·J的《TheHumanMosaic:AThematicIntroductiontoCulturalGeography》。对地理文化现象都是从文化区、文化的起源与扩散、文化生态、文化整合、文化景观的意义等方面进行分析,层次分明。2012年出版的由顾朝林编写的《人文地理学导论》与其相似,侧重理论分析、方法介绍。
(二)总论分论型
这种教材早期以张文奎主编的《人文地理学概论》和金其铭主编的《人文地理学概论》为代表,后期以赵荣的《人文地理学》和陆林的《人文地理学》为代表。教材采用先总论后分论的形式。在教材前面的总论部分介绍人文地理学的发展历史、研究对象、基本理论、研究方法等,在后面分论部分介绍人口、城市、政治、文化、旅游、农业、工业等属于人文地理学分支学科的基础内容。
(三)概括论述型
这类教材以陈慧琳的《人文地理学》为代表,已出版第三版。教材内容比较简明,在逻辑结构安排上,把人文地理学的基础理论贯穿于人地关系的经济、人口、聚落、文化、旅游、政治等各个研究对象设置章节,最后探讨人地关系的时间、空间演变,研究各要素与环境的相互作用,把人文地理学各分支学科的庞大知识内容上升地理学的学科高度,形成完整的理论体系,让读者不再感觉人文地理学概论教材是各分支学科的简单堆砌组合,这是与总论分论型概论教材最大的不同。
二、我国人文地理学概论教材特点及不足
(一)我国人文地理学概论教材的特点
通过对以上不同类型的教材的分析,可以发现我国人文地理学概论教材的编写特色,但从总体上看具有以下共同特点:教材体系内容上,过去的人文地理学教材重点在于介绍人文地理学的一般研究对象和各分支学科的研究对象,新近出版的教材则摆脱了这一传统,把人文地理学的研究对象、研究方法以及基础理论设定人文地理学的基本体系,各分支学科主要作为实例来验证人文地理学的基本方法、研究主题等。在教材风格上,过去追求教材内容的广而全,新近出版的人文地理学教材越来越重视从基本概念、理论方面塑造人文地理学的学科形象,着重介绍人文地理的新视角、新进展以及应用价值。
(二)我国人文地理学概论教材存在的不足
由于受我国人文地理发展水平和教材编写水平的限制,目前,我国人文地理学教材存在着以下主要问题:
在教材体系上,大多数教材没有建立起起既符台教材特点,又全面准确地反映人文地理研究内容及其相应的研究方法、基础理论,以及被学术界公认的逻辑结构,使人文地理学缺乏统一、完整的学科形象。
在基本理论、研究主题方面,不同的教材编写者存在分歧。有些教材也多以文化为主线,这一点受到了不少教师的批评。有的人文地理学者认为,人文地理学毕竟不等同于文化地理学,人文地理学概论类教材不应该以文化为中心。有些教材以人地关系为主线贯穿始终,但此类教材内容较浅,难度过小。
在时代性上,现有教材在编写内容方面落后于时展,教材版本更新非常缓慢;教材引用著作较多,论文较少,时代感不强。
在学术规范上,教材普遍大段引用别人的著作却未在文献中注出,只是在章末列出主要参考文献。
三、新世纪人文地理学概论教材编写思路
(一)理想的概论教材框架结构
对于人文地理学概论教材框架的探讨,王富喜等提出了很有意义的建议,认为新世纪人文地理学概论教材在内容体系上可由六大部分组成:第一部分为人文地理学发展历史;第二部分为人文地理学的研究对象;第三部分为人文地理学的研究方法,包括高层次的哲学方法论以及相应的传统野外调查方法以及随着时展出现GIS、遥感等新技术方法的运用;第四部分为人文地理学的基础理论,包括传统的人地关系理论、农业区位论、工业区位论、中心地理论等以及新近发展的文化转向和计量转向,女性主义视角等理论;第五部分为人类活动的空间分布、历史演变及其与地理环境的关系;第六部分为人地关系存在矛盾及其解决手段。
(二)以理论和研究方法为重点、反映最新研究成果
与自然地理学、地理信息系统等其他相邻学科相比,人文地理学发展到目前为止缺乏统一的、普遍化的方法论体系,基础理论存在不同的意见,一些理论多从其他学科借用而来,或者学习外国的一些先进理论,这不仅是教材编写的问题,更是学科发展的问题。在教材编写中要注重介绍不同的理论流派,反映最新的理论导向,这也有助于未来青年学生、青年地理学者的成长发展。
(三)案例分析与方法介绍并重
以理论分析为重点,并不意味着忽视区域人文地理和部门人文地理实际,教材可以采用区域地理的内容和案例来验证基础理论、研究方法,从而加深学生对前者的理解。教材编写中,将案例分析与理论方法介绍有机结合起来来解决这一问题。对每一种社会文化景观现象,应从典型案例分析着手,结合案例分析和研究问题的方法,在此基础上再进行理论总结。
(四)遵守学术规范
规范严格的教材每一章后面都应附有相应的参考文献,论文和著作皆有,新老并重,并在文中进行准确标注。国内李小建主编的《经济地理学》可堪称是地理学教材中遵守学术规范的典范,不仅在章末的参考文献进行准确标注,在章节内文里面也严格注明。树立严格学风是学术的根本,教材对于参考文献的标注理应规范,这有助于培养青年学生遵守学术规范的良好习惯。
(五)编写配套教材、翻译外国同类教材
与经济学等其他学科相比,人文地理学配套教材及翻译的外国同类教材较少,甚至没有。迄今为止,我国所翻译的人文地理学导论教材还是2O世纪8O年代北京师范大学出版社出版的H·J·德伯里的《人文地理:文化、社会与空间》,翻译外国优秀教材是当务之急;另外教材编者应结合主教材内容,编写配套相关教学资料等。
中图分类号: G642 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2014)17-0172-03
人文地理与城乡规划专业的前身是资源环境与城乡规划管理。原资源环境与城乡规划管理专业是一门主要学习资源环境以及城镇规划、土地管理、环境检测以及地理地质等相关知识的综合性边缘学科,国内有116所高等院校开设有此专业。根据教育部于2012年9月印发的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》,资源环境与城乡规划管理专业被拆分为两个专业,分别是自然地理与资源环境(专业代码:070502)和人文地理与城乡规划(专业代码:070503),两专业皆可授理学或管理学学士学位。
在这样的专业调整背景下,新疆农业大学立足于社会需求,结合自身学科背景和学科优势,优选和确定了人文地理与城乡规划作为今后的学科专业发展方向,如何重新构建学科专业体系,加强专业内涵建设,成为学校今后一段时间内本科专业建设工作的重中之重。
一、原专业及课程体系设置存在的问题
原资源环境与城乡规划管理专业最初设立的目的与初衷是为了将资源环境可持续发展理念贯穿于城乡规划与管理过程中,但从新疆农业大学开设多年的实际效果来看,该专业在专业定位、课程设置和学生就业诸多方面都存在着许多现实问题。
(一)专业缺乏准确定位
乍一听“资源环境与城乡规划管理”这个专业,会感觉该专业定位宽泛、培养目标囊括多个专业领域、学生就业去向定位多方向,优势体现非常明显。但正是这些“优势”导致该专业发展至今弊端和问题越来越突出,究其原因所在,就是资源环境与城乡规划管理专业培养目标难以明确、专业缺乏准确定位。
新疆农业大学“资源环境与城乡规划管理”专业业务培养目标为:培养具有地理科学、资源环境科学、管理学、经济学基本理论,具备资源环境与城乡规划管理的基本知识,设计、规划、评价、决策、策划、管理等方面的基本能力,能够在规划、环保、国土、测绘、城建等行政管理部门、科研机构与高等院校、企事业单位等相关领域从事管理、科研、教学、技术等工作,适应社会主义现代化建设需要的,德、智、体、美全面发展的高级专门人才。可见,资源环境与城乡规划管理专业定位过于宽泛,要求学生兼具地理科学、环境科学和管理科学的基本理论与实践技能,致使学生业务培养目标过于多元化,也使学校面临着专业难以准确定位、难以突出品牌特色,而学生面临着什么都需要学、却什么都学不精的尴尬困境。
(二)课程设置过于宽泛,课程体系结构不合理
如上所述,正因为“资源环境与城乡规划管理”专业口径太宽、学生业务培养目标过于多元化,导致该专业课程设置过于宽泛、课程体系结构不尽合理。该专业学生要求毕业后能够胜任规划、环保、国土、测绘、城建等行政管理部门、科研机构与高等院校、企事业单位的管理、科研、教学、技术等工作,这就要求专业课程设置需要面面俱到,包括国土资源、生态环境、城乡规划、城市管理等诸多方面,而目前惯行的本科专业(学分制)四年制难以保证如此庞大的课程体系设置,其结果只能是学生学而不精,形成专业不“专”的窘境。
新疆农业大学依托自己的学科背景,在2012级的资源环境与城乡规划管理专业人才培养计划中设定的专业主干学科为地理学、环境科学、管理科学,主要课程有自然地理学、经济地理学、自然资源概论、环境科学概论、生态学原理、资源环境经济学、城市地理学、城市规划原理、地理信息系统、环境规划与管理、环境影响评价、土地利用与规划、村镇规划、区域分析与规划、管理学原理、经济学、城市经济学、公共管理学、测量学、地理数学方法、新疆地理与旅游资源概论等。从设置的这些课程可以看出,教学内容囊括资源、环境、生态、城市、规划、管理等多方面,专业课程设置过于宽泛,杂乱无特色,重点不突出,在社会上找不到完全与之匹配的部门、行业。可见,按照“资源环境与城乡规划管理”专业业务培养目标来全方位设置课程并不符合科学发展原理与规律,也违背市场规律,课程设置应当针对市场需求与相应的行业部门,有的放矢。
(三)专业学生就业形势不乐观,人才培养与社会需求偏差较大
由于资源环境与城乡规划管理专业知识繁多而驳杂,就业前景并不理想,毕业生多从事与其专业不符的职业,据麦克斯-中国2010届大学毕业生社会需求与培养质量调查显示,资源环境与城乡规划管理专业为主要本科专业中专业对口率最低的十大专业之一,排名第八,对口率为44%。
究其原因,主要在于该专业人才培养与社会需求偏差较大。专业口径太宽,学生学的杂而不精,似乎什么都会又都不会,社会上也没有完全匹配的部门、行业,导致就业市场和各用人单位难以认可并接受资源环境与城乡规划管理专业毕业的学生。而用人单位更愿意吸纳与其完全对口的专业的学生,例如,规划部门愿意吸收城市规划、建筑学等专业的学生,环保部门愿意吸收环境工程、环境科学等环保类专业的学生,国土部门愿意吸收土地资源管理、地理信息系统、测绘等专业的学生等。泛而不精使得资源环境与城乡规划管理专业的学生与前述诸多专业的学生相比几乎毫无专业竞争优势,导致该专业学生就业形势不容乐观、专业对口率很低。新疆农业大学资源环境与城乡规划管理专业在2012年以前就多年未招生。
二、学科调整为人文地理与城乡规划新专业带来的机遇
如前所述,原资源环境与城乡规划管理专业在我国开办多年以来,各地各高校都面临着许多教学管理、学科建设、学生就业方面的困境。鉴于此,教育部于2012年颁布了《普通高等学校本科专业目录(2012)》、《普通高等学校本科专业设置管理规定》,将原资源环境与城乡规划管理专业拆分为自然地理与资源环境(专业代码:070502)和人文地理与城乡规划(专业代码:070503)两个专业。此次学科与专业调整为人文地理与城乡规划新专业的发展带来了机遇。
首先,人文地理与城乡规划专业的调整和设置,帮助该新专业明晰了专业内涵、理顺了学科关系、明确了发展方向。具体来说,就是明晰了未来城乡规划教育和实践的发展方向,使地理学科参与城乡规划实践,用地理学理论统筹指导城乡规划、建设和发展,成为了新专业的具体内涵。这正好适应了城乡规划学科的综合性和人文地理学的专业性发展趋势,也使人文地理与城乡规划专业在定位上更加细化、明确,承担起了培养城乡规划专业人才的使命。
其次,人文地理与城乡规划专业的调整和设置,明确了该新专业的培养方向和教育目标,使得其人才培养的专业性和针对性都较强。各高校可以根据自身的学科背景与优势,优选特色方向,显得更具灵活性和自主性,新疆农业大学就优选和确定了人文地理与城乡规划作为今后的专业发展方向,以期培养出符合社会需求的,掌握基础人文地理知识和理论的,精通基础城乡规划知识和技能的,面向城市规划管理部门、规划设计部门以及相应企事业单位的应用型专门人才。在新专业方向确立的基础上,接下来的工作重中之重就是修订人才培养方案与课程设置体系,优化专业课程设置与课时结构,加强学生实践教学环节。
再次,人文地理与城乡规划专业的调整和设置,对学生来说,改善了原专业学生学而不精以及专业竞争优势不明显的境况,使得学生学习内容和学习目的更加明确,也有了更加对口和明确的用人单位,更好地适应了社会的需求。
三、人文地理与城乡规划专业本科人才培养方案的制订
面临机遇的同时,人文地理与城乡规划专业的发展存在着诸多挑战,如人才培养方案的制定、课程体系与结构的优化、在学时有限前提下学生实践教学环节的加强等。各高校应充分发挥人文地理学的基础理论优势,并以此组织教育实践,实现规划人才理论素养和实践能力的双重提高。基于以上问题兼顾学校应用型人才的培养目标,新疆农业大学对人文地理与城乡规划专业的课程设置进行了改革,以满足市场需求为导向,构建了完整的课程体系。
(一)人才培养目标
新疆农业大学本科人文地理与城乡规划专业的培养目标为:培养具备人文地理与城乡规划管理的基本理论、知识、技能,具备创新精神和实践能力,接受严格科学思维的训练和良好的专业技能训练,立足于宏观、中观区域、微观居住区的管理规划,从事城乡建设和区域经济发展规划的研究、教学、开发或应用的高素质复合型专业人才。
(二)业务能力要求
在上述培养目标指导下,毕业生应获得以下几方面的知识和能力:掌握人文地理与城乡规划的基本理论、基本知识和基本技能,了解人文地理学的理论和前沿发展、应用前景,了解相近专业如城市规划、环境科学和管理科学的一般原理和方法,了解城市规划、可持续发展战略等国家有关政策和法规,了解城乡规划管理的理论前沿、应用前景和最新发展;掌握人文地理、城乡规划等方面的研究和应用技术、具有较熟练的遥感、GIS、计算机和绘图等技术的操作能力,掌握资料调查与收集、文献检索及运用现代信息技术获得相关信息的基本方法,具有分析、归纳、整理相关数据和撰写论文的能力;具有适应办公自动化、应用管理信息系统所必需的定量分析和应用计算机的技能;接受良好的科学思维和科学方法的基本训练,具备较强的调查研究与决策能力,具有一定的科学研究和实际工作能力;具有较好的口头与文字表达能力,较强的创新意识、沟通能力、组织管理能力、环境适应能力和团队合作、协同攻关能力;外语要达到能较顺利地查阅外文期刊以及运用外语交流的水平。
(三)课程体系构建
新疆农业大学本科人文地理与城乡规划专业的课程体系主要包括课堂教学课程体系、实践教学课程体系以及综合教育课程体系。
课堂教学课程体系是主要的理论教学环节,构成人才培养知识结构的基础。除了提升基础素质能力的课程如思政、大学英语、高数、体育、计算机基础等公共课和普通基础课以及公共选修课之外,人文地理与城乡规划专业的课堂教学课程体系主要还包括专业基础课、专业课、专业限定选修课以及任意选修课,具体课程主要是结合学校的学科背景与社会需求设定。其中,专业基础课主要有管理学原理、经济学、自然资源学概论、生态学原理、自然地理学、人文地理、经济地理学、地统计学、遥感概论、地图学、城市地理学、地理数学方法与地理信息系统;专业课及专业限定选修课主要有城市规划、土地利用与规划、区域分析与规划、环境规划与管理、村镇规划、旅游规划与设计、城乡规划管理与法规、资源调查与评价、居住区规划与设计和资源环境经济学;任意选修课主要包括维吾尔口语、专业英语、建筑美学、新疆地理与旅游资源概论、矿产资源管理概论、社会调查研究与方法、城市规划制图技术、公文写作、专业文献检索以及文献综述与科技论文撰写方法。
实践教学课程体系为课堂理论教学课程体系与用人单位及社会搭建起一个桥梁与平台,目的是让学生更好地学以致用,理论结合实践。新疆农业大学本科人文地理与城乡规划专业的实践教学课程体系主要包括课堂实验、课程实习、专业实习及毕业实习和设计4个环节。其中,课堂实验根据各门课程教学计划进行;课程实习主要有自然地理学实习、遥感实习、地图学实习、土地利用与规划实习、村镇规划与设计实习,前三者各一周、后两者各两周;专业实习为校外城乡规划综合实习,为期12周,集中安排在大三暑期及大四学年初始;此外,还有8周的毕业实习和累计10周的专业文献综述及毕业论文(毕业实习与毕业论文同时进行),安排在大四第二学期,毕业实习的具体内容以有利于学生就业为宗旨。
综合教育课程体系则旨在提升学生的思想政治素养以及培养学生的综合素质与能力,包括军事技能训练、劳动技能训练(包括公益劳动与支农劳动)、社会实践(含社会志愿者工作),以及形势与政策教育、职业生涯规划和创业就业指导等环节。另外,学校还出台了《新疆农业大学综合素质学分管理办法》,规定学生参加校级以上(含校级)各类科技活动、学科竞赛、文体竞赛,参加学校和有关部门组织的社会实践、公益活动、支农劳动获奖,参加自治区和国家组织的各类公共考试,职业资格与技能认证考核,阅读学校推荐的课外书目、学术论文,以及听取学术报告与专题讲座等,取得成绩者,由学校认可并以学分形式记载在学生学习档案中,要求至少应取得8个学分(其中非专业职业资格认证至少2学分),促使学生通过各种途径提高个人综合素质。
综上,新疆农业大学本科人才培养模式构建在重视专业理论教学的同时又加强了实践教学环节,除了专业课程的学习外,十分重视学生综合素质与能力的提升。人文地理与城乡规划新专业的课程体系建设重在明确专业内涵与方向,优化课程体系与结构,突出实践教学的重要性。当然,新专业的建设是一个积累经验逐步完善的过程,目前新疆农业大学人文地理与城乡规划专业本科人才培养方案也一定存在着很多不足,在今后还将历经一个不断反馈与修正完善的过程。
结语
国家《普通高等学校本科专业目录(2012年)》并进行的学科和专业调整,顺应了社会发展需要,给人文地理与城乡规划专业的发展带来了前所未有的机遇。但机遇与挑战并存,人文地理与城乡规划专业的承办高校及教学工作者应该在明确专业发展方向的前提下,汲取以往教训,结合社会需求,重构专业体系,优化课程体系与结构,加强实践教学,以提高专业竞争力,促进新专业更快更好的发展,为社会培养更多适应城乡规划的合格人材。
参考文献:
[1] 教育部颁布新版本科专业目录和专业设置管理新规.中国教育,2012-12-04.
[2] 2011年工作与专业对口率最低的本科专业排行榜[N].网易教育,2011-06-08.
[3] 彭位华,张勇,刘雪艳.专业调整背景下资源环境与城乡规划管理专业发展现状与展望[J].皖西学院学报,2013,(1):134-137,156.
[4] 赵映慧,袁兆华,王杜春,等.东北农业大学人文地理与城乡规划专业课程体系建设[J].高等理科教育,2013,(4):94-98.
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00051管理系统中计算机应用 00061国家税收
04184线性代数(经管类)
00150金融理论与实务
03709基本原理概论 00184市场营销策划
04183概率论与数理统计(经管类) 00183消费经济学
00015英语(二)
国际贸易
020110 03708中国近现代史纲要00097外贸英语写作
00051管理系统中计算机应用 05844国际商务英语
03709基本原理概论04184线性代数(经管类) 00096外刊经贸知识选读
04183概率论与数理统计(经管类) 00099涉外经济法
物流管理
020229 03708中国近现代史纲要 04184线性代数(经管类)
03709基本原理概论 04183概率论与数理统计(经管类) 00015英语(二)
法律
030106 00264中国法律思想史
00249 国际私法
03708中国近现代史纲要 03709基本原理概论
00246国际经济法概论
00265西方法律思想史 00258保险法
00167 劳动法 00226知识产权法
00233税法
00015英语(二)
民商法
030116 08957法律逻辑 03709基本原理概论
05561世界贸易组织法 00865证劵法 05557物权法
05560破产法
公安管理
030401 00369警察伦理学
03708中国近现代史纲要 00370刑事证据学
03709基本原理概论
00861刑事侦查情报学
00371公安决策学
00859警察组织行为学
00015英语(二)
04729大学语文
监所管理
030109 00929劳动教养学 00931矫正教育学 00934中国监狱史
00930监所法律文书 00927中国司法制度
00923行政法与行政诉讼法(一)
行政管理
030302 03708中国近现代史纲要
00318公共政策
00024普通逻辑学 00315当代中国政治制度
03709基本原理概论 01848公务员制度 00034社会学概论
00923行政法与行政诉讼法(一)
00015英语(二)
教育管理
040107 00452教育统计与测量
03708中国近现代史纲要 00455教育管理心理学
03709基本原理概论 00445中外教育管理史
00459高等教育管理 00453教育法学
00450教育评估与督导
00015英语(二)
教育学
040108 00452教育统计与测量
03708中国近现代史纲要
0471认知心理 00465心理卫生与心理辅导
03709基本原理概论 00468德育原理
00472比较教育 00453教育法学
00467课程与教学论
00015英语(二)
小学教育
040112 06230小学艺术教育 00542文学概论(二)
03709基本原理概论 00472比较教育 03329小学语文教学研究
学前教育
040102 00398学前教育原理
03708中国近现代史纲要
00024普通逻辑 03709基本原理概论
00881学前教育科学研究与论文写作 00885学前教育诊断与咨询
00402学前教育史 00467课程与教学论
00015英语(二)
人力资源管理
020218 03708中国近现代史纲要
06092工作分析 00054管理学原理
03709基本原理概论 00041基础会计学
06088管理思想史 00034社会学概论
06090人员素质测评理论与方法00015英语(二)
机电一体化
080307 03708中国近现代史纲要
02199复变函数与积分变换
02245机电一体化系统设计 02243计算机软件基础(一)
03709基本原理概论
02200现代设计方法
02197概率论与数理统计(二) 02238模拟、数字及电力电子技术00015英语(二)
护理学
100702 03202内科护理学(二)
03708中国近现代史纲要
03200预防医学(二)
00018计算机应用基础
03709基本原理概论
03201护理学导论
04435老年护理学 03007急救护理学
03004社区护理学(一)
00015英语(二)
旅游管理
020210 06011旅游学概论 01868民族文化概论 00198旅游企业投资与管理
基础教育
040120 00266社会心理学(一)
03709基本原理概论
04578中国小说史
04577中国通史
应用化学
081209 02521食品分析与检验 03709基本原理概论
.08306环境分析与监测 08291环境影响评价
软件工程
080720 07028软件测试技术 03709基本原理概论
07172信息安全 07169软件开发工具与环境 07171项目管理软件
道路与桥梁工程
080807 06076结构设计原理
06078交通工程
03709基本原理概论
06082筑路机械及施工 06081隧道工程
06080高速公路
汉语言文学教育050113 06414汉语言文学教育学 00539中国古代文学史(二) 03708中国近现代史纲要 00541语言学概论 00538中国古代文学史(一)
英语教育
050206 00830现代语言学 06425中学英语教学研究 03709基本原理概论 00456教育科学研究方法(二)
00832英语词汇学 00600高级英语
地理教育
070702 02099经济地理学导论 02102遥感概论 02105地理教育学 00413现代教育技术
03709基本原理概论 00456教育科学研究方法(二)
02099经济地理学导论 02101区域科学原理
00015英语(二)
思想政治教
040202育 00481现代科学技术与当代社会
00033当代世界政治经济与国际关系
00312政治学概论 00321中国文化概论 00413现代教育技术
03709基本原理概论 00479当代资本主义
00456教育科学研究方法(二) 00034社会学概论
00480中国传统道德
历史教育
060102 00771中国现(当)代史专题 00773世界现(当)代史专题 00321中国文化概论
00768中国古代经济史 00413现代教育技术
06427西方文化史 00456教育科学研究方法(二) 00770中国近代史专题
00775历史教育学
生物教育
070402 02084 组织胚胎学 02088 生物教育学 03708中国近现代史纲要 03709基本原理概论
02081进化生物学 02077 中学生物教学法 00015英语(二)
02076 遗传学(一)
法律教育
030113 04336教育法规概论 00227公司法 00249国际私法
00264中国法制思想史 00246国际经济法概论 00167劳动法 00226知识产权法
信息技术教育080713 04345信息技术教育与研究方 01141信息技术与当代社会 04342多媒体教学软件设计与 05181计算机网络与远程教育
计算机科学教育080745 02339计算机网络与通信 02328面向对象程序设计 02326操作系统 02336数据库原理 00015英语(二)
数学教育
070102 02013初等数论 02011复变函数 02014微分几何 00015英语(二)
物理教育
070202 02033数学物理方法 03218中学物理实验研究 03709基本原理概论 00456教育科学研究方法(二)
化学教育学
070302 02056仪器分析 00413现代教育技 02059化学教育学
音乐教育
050408 00733音乐分析与创作 00735音乐教育学 00732简明配器法 07976音乐欣赏(二)
美术教育
050410 00745中国画论 00742美术技法理论 02200现代设计方法
体育教育
040302 00503体育教育学
应用电子技术
080735 03708中国近现代史纲要
05694制冷技术与控制 03709基本原理概论
02358单片机原理及应用 02141计算机网络技术
00015英语(二)
06541现代通信技术
英语翻译
050134 05350中级英语笔译 05384科技英语翻译
03709基本原理概论 05355商务英语翻译 05351高级英语笔译
汽车服务工程
082232 06904汽车保险与理赔 04444汽车鉴定与评估
03709基本原理概论 04447汽车维修工程 04946汽车发电机原理与汽车理论
制药科学与工程
081204 03031药物分析 03709基本原理概论
0029药剂学 03026药理学(二) 07781药事管理(一)
药学
100805 03708中国近现代史纲要
03709基本原理概论
义务教育
我国积极开展工程教育专业认证,于2013年加入《华盛顿协议》。实施工程教育专业认证,是我国高等学校推进工程教育改革的重要举措,也是工程教育国际化的重要标志。目前,许多地方本科高校毕业生就业率、专业对口率以及就业质量不高,推动地方本科高校的转型发展已经成为社会普遍关注的热点问题。地方本科高校转型发展基本思路就是“参考国外的应用技术大学的办学经验,立足地方、明确定位,校企合作、开放办学,成就学生、服务社会”。工程教育专业认证是实现工程教育与工业界对接,提升工程人才培养质量的有效途径。
辽宁科技学院于2004年升格为本科院校。2015年12月,学校结合教育部、辽宁省高校转型指导意见,制定了《辽宁科技学院转型发展实施方案》,明确将测绘工程专业列为进行工程认证的转型试点专业,学校将支持该专业进行工程教育专业认证的探索与实践。认证标准体系强调以学生为中心,以培养目标和毕业要求为导向,以课程体系、师资队伍、支持条件为实现途径,实现培养适应社会需求的人才为目的的认证理念,与学校向应用技术型教育转型的思路一脉相承。探索工程教育专业认证视阈下的工程教育改革,对于推进地方新建本科高校的应用型转型发展具有重要的现实意义。
工程教育专业认证通过规范学生的知识、技能与道德标准,为其进入工程专业领域提供了前瞻性的引导。为确保毕业生质量,工程教育专业认证提出了工程知识、问题分析、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队沟通、项目管理、终身学习等12条通用毕业要求,认证专业必须通过评价证明所培养的学生达到这些毕业要求。毕业要求的达成主要是通过课程设置、工程实践活动、社会实践活动等保障体系。课程体系是高等教育育人活动的指导思想,是培养目标和培养要求的具体化,它规定了培养目标实施的规划方案,按照工程教育专业认证的标准设置课程体系,同时结合专业发展现状、学校定位、专业定位优化课程体系,能够充分保证学生能力达成。
一、作测绘专业理论课程体系分析
作为新建地方院校,相对老本科,资源配置不高。測绘工程专业是重点专业,多年来形成了“产学研结合、注重能力培养”的专业特色,形成了专业教学理念和有效理论教学相结合的方法,强化实践教学的有效环节。学生通过在学校接近实际工程环境的实习训练,以及在生产单位的工程测量实践,培养的学生理论扎实,动手能力和数据处理能力强,毕业生深受用人单位的好评。但是在理论课程体系的设置上存在一些问题,主要体现在以下几方面。
(1)虽然在培养方案中体现了工程测量、矿山测量人才培养的一些特色,但是,特色不明显,应考虑充分根据学校应用型人才培养的定位,立足行业、地方,兼顾原有冶金矿山的特色,错位生存,在人才培养目标、服务面向、教学体系等方面发展自己的特色,提高专业的知名度。
(2)虽然在2013级、2014级、2015级人才培养方案中按照知识、能力、素质三方面提出了人才培养的要求,但是,课程体系还是过于强调理论知识。无法满足工程教育以学生能力培养为本位的要求;课程体系设置上以教师教为主,无法培养学生自学能力,从而无法培养学生的终身学习能力。
(3)随着测绘学科的发展,各测绘企业越来越需要掌握一定新测绘技术的本科毕业生,但当前的课程体系难以满足。
(4)课程体系的课程设置紧密度不够。课程设置过于松散,相关度不强,无法培养学生解决实际问题的综合能力。
因此,在工程教育专业认证背景下,开展测绘工程专业的理论课程体系优化研究具有重要意义,要基于能力达成构建测绘工程专业课程体系。
二、基于能力达成的课程体系
经过测绘行业发展分析、毕业生调研分析,虽然测绘工程专业学生就业面广,毕业生主要就业的岗位群为:各测绘公司、各行各业的工程局、各矿山公司、铁道部工程局、建筑公司和路桥公司等。结合学校定位、专业定位和毕业生就业岗位群,基于测绘工程专业认证标准,结合信息化测绘的特点和要求,对接注册测绘师制度对人才培养的要求,从公共课、基础课、专业课和实践课四方面构建了基于能力达成的测绘工程专业课程体系,课程体系学时分配表如表1所示。
(一)公共课
公共必修课(为人文社会类通识教育模块)主要包括:政治类课程(其中课程实践在课余时间进行)、英语(实习分级教学)、体育(实习体育俱乐部形式,不占用理论教学时间)、思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要和中国传统文化等。
公共选修课主要包括:自然科学类、人文社科类、艺术类和生态环境类等课程。
(二)基础课
基础课包括:数学与自然科学类模块、工程基础类模块和专业基础类模块三个模块。
数学与自然科学类模块包括:高等数学A(1)、高等数学A(2)、线性代数A、概率论与数理统计、大学物理B(1)、大学物理B(2)、计算机应用I(A)、VB程序设计、数据结构和地球科学概论等。
工程基础类模块包括:工程制图与AutoCAD(3)、土木工程概论、采矿工程概论和计算机图形学等。
专业基础类模块包括:测绘学概论、测绘学基础、数字测图原理与方法、地图制图学、控制测量学、误差理论与测量平差基础、测绘数据处理及程序设计、GNSS原理与应用、测绘管理与法律法规、遥感原理与应用和摄影测量学等。
(三)专业课
专业必修课主要包括:工程测量1(工程测量学基础)、工程测量2(线路工程测量)、工程测量3(工程变形监测与预报)、矿山与地下工程测量学、测绘专业外语、地籍与房产测量、地理信息系统原理与应用等。
专业选修课主要包括:高等测量平差、测绘技术规范、道路勘测设计、数字地球概论、测量仪器学、测绘案例分析、三维激光扫描仪、土木工程计量与计价、不动产管理概论、精密工程测量、资源环境与可持续发展、海洋与水体测量、城市规划原理、市政工程规划概论、工业测量原理与应用、低空飞行器摄影测量等。
(四)实践课
实践课包括:工程(专业)实践类模块和素质教育模块两个模块。
工程(专业)实践类模块包括:专项实习1-地形测量实习、专项实习2-数字测图实习、专项实习3-地形图编制实习、专项实习5-测绘数据处理应用实习、专项实习6-控制测量实习、专项实习7-GNSS测量实习、综合应用实习1-工程测量模拟实习、综合应用实习2-矿山与地下工程测量仿真实习、综合应用实习3-不动产数据采集与数据库仿真实习、生产实习1-测绘地理信息类企业文化实习、生产实习2-测绘地理信息工程项目综合实习、毕业实习和毕业设计。
素质教育模块包括:入学教育、大学生国防教育、军事技能训练、公益劳动、思政实践模块A、心理健康教育、大学生健康教育、毕业教育、文献检索与利用、职业发展与就业指导等课程和创新创业教育模块。创新创业教育模块,鼓励学生参加科研活动,参加各类科技竞赛,如数学模型竞赛、测绘技能大赛、测绘程序设计比赛和测绘科技论文创新大赛等比赛项目。鼓励学生参加测绘各个工种的职业技能鉴定。使学生受到科学研究和科技开发方法的基本训练,培养学生的创新能力、组织实施能力和较强的实践能力。鼓励学生参加学术讲座、获得各类等级证书,申报大学生科技创新项目、大学生实践创新项目等。组织学生利用假期,参加各种社会实践活动,进一步加强培养学生的项目申报能力、协调能力和沟通能力等。
注:各比例計算的分母皆为总学分。数学与自然科学类至少占15%;工程基础、专业基础、专业课至少占30%;工程实践与毕业设计(论文)至少占20%;人文社会科学类通识教育课程(至少占总学分的15%)。
基于能力达成,按照模块化构建课程体系。具体构建课程体系时,根据每个大模块内不同阶段不同方面的任务目标的分析将其分解成由浅入深、环环相扣小模块;每个小模块对应不同的能力要素;能力要素封装后为成为一个个的教学模块。并按照一定的教学规律分布在整个人才培养方案中。在模块化课程体系基础上,结合就业岗位群,打破学科领域的界限,以跨学科的方式选择课程内容,组织和整合课程体系,达到“厚基础、宽口径、重实践”的目的,具体实施方案如下。
首先,根据测绘工程专业人才培养的实际情况,紧密结合历年毕业生就业单位的大数据分析,以培养测绘工程生产一线的应用型人才为目标,按照工程认证毕业生能力要求体系设置课程体系。
其次,基于能力达成为目标对已开设课程进行归类。由能力达成与所需支持公共课、基础课、专业课和实践课构建关联矩阵,确定课程所培养的能力。将培养相近能力的课程归类,明确教学内容与能力达成之间的关系。构建专业特色明显的课程体系。对具有相近教学内容的课程进行整合,做到课程内容规划不重复、不遗漏,课程设置优化,课程内容体系特点明显。
再次,课程内容的教学安排调整。根据测绘工程实际生产过程,按照基于工作过程理念安排教学,遵守认知过程的自然规律,对教学安排进行合理调整,解决现在专业课内容与专业基础课联系不紧密的问题。在课程安排上要遵循“先基础知识,后工程应用”的原则。
最后,新课程开发与创新。结合测绘学科的发展和企业的需求,定义新能力指标,由企业界人士与教育界人士共同参与课程的开发、审查和评估及其实施过程。在此过程中,根据现代课程理论实现课程与课程体系在保持相对稳定的基础上努力求新、求变,实现可持续发展。
2015-10-17[下午(14:30-17:00)]
2015-10-18[上午(09:00-11:30)]
2015-10-18[下午(14:30-17:00)]
020201 工商企业管理(专科) 00058市场营销学
00147人力资源管理(一) 00148国际企业管理 00145生产与作业管理 020203 会计(专科) 00157管理会计(一) 00070政府与事业单位会计
00155中级财务会计
00156成本会计 020205 人力资源管理(专科) 00147人力资源管理(一)
00163管理心理学
00165劳动就业概论 00164劳动经济学
03954现代公文写作 00166企业劳动工资管理 020228 物流管理(专科) 00018计算机应用基础
03706思想道德修养与法律基础 00020高等数学(一) 00041基础会计学 00012英语(一)
05372国际物流导论 020245 酒店管理(专科) 03961宾馆前厅与客房操作 03963酒店管理实务 020313 销售管理(专科) 10492销售管理学
10496零售管理 10498网络销售
10510连锁与特许经营管理 10494促销管理 030112 法律(基础科段)(专科) 00242民法学
00247国际法
03706思想道德修养与法律基础
05679宪法学 00223中国法制史
00245刑法学
00261行政法学 00243民事诉讼法学
00260刑事诉讼法学
04729大学语文 00244经济法概论
05677法理学 030116 民商法(本科段) 05559海商法 05558侵权行为法 030301 行政管理(专科) 00147人力资源管理(一)
00292市政学 00107现代管理学
00341公文写作与处理 03350社会研究方法 040101 学前教育(专科) 00384学前心理学
00389学前教育科学研究 00387幼儿园组织与管理 00383学前教育学 050114 汉语言文学(基础科段)(专科) 00018计算机应用基础
00024普通逻辑
00031心理学
00529文学概论(一)
00535现代汉语
03706思想道德修养与法律基础 00429教育学(一)
00530中国现代文学作品选
00536古代汉语 00506写作(一)
00531中国当代文学作品选
00534外国文学作品选 00532中国古代文学作品选(一)
00533中国古代文学作品选(二) 中学教育类(专科) 90024普通逻辑
90037美学
90087英语翻译
90441多媒体教学系统
90483科学思维方法论
90495体育保健学
90540外国文学史
90600高级英语
90735音乐教育学
90742美术技法理论
90768中国古代经济史
90774史学理论与方法
92010概率论与数理统计(一)
92054中级无机化学
92085细胞生物学
92102遥感概论
93709基本原理概论 90033世界政治经济与国际关系
90503体育教育学
90732简明配器法
90770中国近代史专题
90830现代语言学
90831英语语法
92053结构化学
92079生态学概论
92084组织胚胎学
92103计量地理与地理信息系统
92200现代设计方法
93204高级语言程序设计(二)
96414汉语言文学教育学
96421中学英语教学研究
96518微机故障诊断与维修技术 90321中国文化概论
90466发展与教育心理学
90502体育管理学
90538中国古代文学史(一)
90539中国古代文学史(二)
90745中国画论
90832英语词汇学
92009抽象代数
92055中级有机化学
92101区域科学原理
92339计算机网络与通信
93708中国近现代史纲要
95543中学化学专题选讲
96425中学英语课程教材教法
97976音乐欣赏(二) 90015英语(二)
90023高等数学(工本)
90456教育科学研究方法(二)
90501体育史
90537中国现代文学史
90541语言学概论
90603英语写作
90604英美文学选读
90733音乐分析与创作
90771中国现(当)代史专题
92018数学教育学
92051物理化学(二)
92105地理教育学
95630中学政治课专题选讲
96417中学语文课堂教学技能训练 050207 英语(基础科段)(专科) 00595英语阅读(一)
00596英语阅读(二)
03706思想道德修养与法律基础 00795综合英语(二) 00522英语国家概况
00597英语写作基础
04729大学语文 00794综合英语(一) 050405 室内设计(专科) 03706思想道德修养与法律基础 00688设计概论 03954现代公文写作 050454 动漫设计与制作(专科) 03706思想道德修养与法律基础 080306 机电一体化工程(专科) 02185机械设计基础
02236可编程控制器原理与应用 02232电工技术基础
02237自动控制系统及应用 080701 计算机及应用(专科) 02142数据结构导论
02316计算机应用技术
02318计算机组成原理
03706思想道德修养与法律基础 00022高等数学(工专)
00342高级语言程序设计(一)
04730电子技术基础(三) 02141计算机网络技术
02198线性代数
03954现代公文写作
04732微型计算机及接口技术 00012英语(一)
02120数据库及其应用
02323操作系统概论 080759 计算机网络及应用(专科) 03950网络管理与维护 03952互联网软件应用与开发 03944网络技术基础
03948网络设计与组网 03946网络设计与制作 080763 计算机应用技术(专科) 00018计算机应用基础
03706思想道德修养与法律基础
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由于国内海洋科学相关研究起步较晚,近二十多年来才得以突飞猛进地发展,使得海洋科学科技人才、教授及科研活动相对集中于历史悠久的名校及科研院所,然而高校新增专业从事教学工作活动的大多是青年教师,教学经验不足,教学方法有待于系统总结与完善。本文立足于海洋科学的物理海洋学专业本科生的教学,结合部分课程教学内容,探讨海洋科学专业课程教学方法。
一、多媒体现代教学法
通常多媒体现代教学法是指利用多媒体计算机,综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像、影像等多种媒体信息,把多媒体的各个要素按教学要求,进行有机组合并通过屏幕或投影机投影显示出来而完成教学活动。多媒体现代教学手段应用改变了传统教学模式,推动了教学方法的改进,使教学内容拥有丰富的表现手段,把海洋科学比较抽象的知识形象化表现出来。《卫星海洋学》、《物理海洋学》等都是实践性很强的课程,也是物理现象、规律、概念等高度抽象化的课程,因此在教学过程中,可以采用多媒体辅助教学,使学生获得感性的海洋现象的认知,同时培养学生海洋科学专业实践技能。通过多媒体教学,不仅可以增大信息量,更重要的是可以产生图文并茂的效果,使学生掌握关于海洋现象有关的感性认识,引发学生的好奇心,循序渐进,浅入深出学习有关的理论知识。如在用多媒体讲授《卫星海洋学》中相关的海洋表面现象时,可以采用多媒体教学法,播放海洋上相关视频以及一些影视作品当中一些片段,了解海洋上的一些物理现象。多媒体现代教学法虽有很多优点,但也不可能抛弃或完全取代传统的教学手段,特别是海洋科学专业当中一些理论公式的推导过程,有必要有一定的板书,加强与学生的交流,才能达到理想教学效果。
二、实验教学法
实验教学法是科学实验法在教学条件下的运用,是教师指导学生在特设的条件下,根据教学要求,利用一定的仪器设备,使科学现象再现其产生和变化过程,以获得知识和操作技能的一种教学方法。实验教学法对培养学生科学精神、探索能力和实验技能都有积极意义。
海洋科学课程是理论性和实践性都很强的学科,在实验方面共有3种方式,首先是海上现场观测,这是海洋学的地学属性决定的;其次是实验室的可控实验,体现了物理实验方法在海洋学中的应用;第三就是计算机的使用即计算机实验。因此,在设计实验教学培养方案时,这几点是始终围绕的核心,培养海洋科学专业学生应具备基本三个层次的实验技能,基本层次为大学物理的实验技能,计算机编辑、上网、资料查询等基本使用技能和Fortran等高级语言编程技能;专业基础层次为流体力学实验的基本知识和技能、海洋调查基本手段和方法、数据处理基本手段和绘图表达;工作层面为海上调查实践能力、物理海洋实验室实验技能和毕业论文的全过程中的知识和技能的综合运用。这三个层次由浅到深,每个层次的课程又都围绕着海洋科学人才培养要求设置的。因此在课程教学的过程中,理论和实验相结合,如《卫星海洋学》的教学过程中,串行一些卫星遥感资料的处理,增强学生对海洋科学的兴趣,引到学生学习的积极性,没有条件的情况下,教师可以利用多媒体进行卫星遥感图像演示,也有助于增强学生学习动力。
三、双语教学法
严格意义上的双语教学是指高校教师在课堂上使用原版外文教材,以汉语和某一种外国语(特别是英语)为媒介进行语言课以外的某些公共课和专业课讲授的一种教学模式。 双语教学可分为不同层次:①双语授课(外文板书,以中文授课为主);②全外语授课(用中作业、考试和答疑);③全外语教学(全外语授课,用外语做作业、考试和答疑)。对于海洋科学专业的学生,应用较多外语是英语。由于涉及较多专业词汇,因此在双语教学过程中,不必拘泥于双语教学形式,采用中、英文混合式教学,如在《卫星海洋学》教学过程中,讲授海表面盐度、海表面温度、悬浮物浓度、叶绿素a等词汇时,采用中英文标注,引导学生阅读英文教材、网站等,激发学生学习的兴趣。
四、网络辅助教学法
计算机和因特网的迅速普及,使网络辅助教学获得了飞速发展。网络教学是利用计算机访问本地及全球各地的教育资源,并使教师与学生或学生与学生之间通过网络进行广泛的交流与协作。方便、快捷的网络信息技术无疑给现代高等教育带来了深刻的变化,它使学习的资源更为丰富,学习的方式也更为灵活。这种形势下,海洋科学专业课程除了上述方法以外,可筹建专门的课程网站,也可建立局域网,如QQ群、BBS论坛等,将教学大纲、电子课件、实习指导等相关资料都放在网络上进行共享,学生在课后通过远程方式,可以共享和继续学习,并根据自身情况进行自主地学习,有利于对课堂内容的巩固和拓展以及自学能力和创新精神的加强。