海洋类高等教育中遥感GIS课程群建设的探索与举措

1、    海洋类高等教育中遥感gis课程群建设的探索与举措    冯永玖高峰刘瑜魏永亮【摘 要】遥感（rs）、地理信息系统（gis）和全球定位系统（gps）是海洋技术专业的特色课程，培养学生空间数据采集、处理和分析的能力，为海洋信息探测与应用打下基础。目前上海海洋大学的遥感gis课程群具有良好的基础，但仍需在体系、内容、实验等方面进行完善。本文就上海海洋大学遥感gis课程群现状和目标等进行系统的探讨，并提出改革提高的详细举措，为其他高校相关课程群提供有益的参考。【关键词】遥感；地理信息系统；课程群；教改探索；改革举措0 引言上海海洋大学海洋技术专业创建于2

2、007年，已经走过了10年的历程。截止2017年，毕业7届近420名本科生，在校生240名。自2007年以来，在上海市085工程、第四期教育高地的支持下，海洋技术共计投入1000余万元用于建设海洋信息方向的师资、课程及实验室建设，并初步建成遥感gis专业实验室，有力保障了海洋技术专业的教学工作和人才培养，进一步支持了我国海洋信息探测事业的发展和科学研究。目前，海洋技术信息工程方向在实验室建设、教学团队建设、人才培养、科学研究等方面均取得了一定的成绩。遥感（rs）、地理信息系统（gis）和全球定位系统（gps）是我校海洋技术专业的特色，集中强大的师资力量，培养的人才既能够适应海洋技术的工作，也能

3、够上岸适应陆地3s的工作。但是，我们遥感gis的教学体系、内容、实验等仍需要进一步完善。本文就上海海洋大学遥感gis课程群现状和目标等进行系统的探讨，并提出改革提高的举措。1 遥感gis课程群现状与建设目标1.1 遥感gis专业实验室功能进一步完善上海海洋大学遥感gis专业实验室投入了大量经费用于计算机、工作站、服务器、专业软件、专业实验仪器的建设，为遥感原理课程设计、地理信息系统、海洋gis、可视化程序设计、数字图像处理、webgis原理与应用、gis开发与应用等课程提供了良好的实践教学环境，保障了海洋技术专业（及其他相关专业）实践教学，包括日常教学、课后作业、编程实践、软件应用、大学生创新

4、项目、毕业论文等。1.2 师资质量不断提升，国际交流进一步增强上海海洋大学海洋技术专业师资数量稳定，包括实验人员在内100%拥有博士学位，满足了海洋技术专业的本科教学需求。作为本课程群的教师，在职称组成上以教授和副教授为主，同时也包括实验系列的教师。本专业教师人均承担2门专业课，每人重点打造1门核心课程，每一门课的负责人，均考虑了每个教师的专长，力图通过科研给本科教学补充国际前沿的内容。通过国外进修提升了教师的能力，30%的教师具有国外工作或访学经历；一些教师具有高等教育从教20年经历。同时，在上海市教学激励计划的实施下，大家也非常愿意实质性地花时间在教学辅导、教学改革上，大力促进教育教学质量

5、的提升。1.3 大学生创新项目进一步促进学生综合能力的提高大学生创新项目是课堂教学之外的有效的教学手段，尤其对于培养他们的实践动手能力非常有帮助，也能有效帮助学生获得进一步深造的机会。遥感gis专业实验室的投入使用，也为该项目增加了更多的软硬件保障。每年海洋技术专业新增上海市级大学生创新项目5-8项。在现有项目的基础上，我专业拟开展地图制图大赛和gis建模开发大赛等新的竞赛项目。海洋技术专业的教师一直积极参与大学生创新项目，带领大学生实质性地参与到前沿课题的研究中，每年都投入大量时间通过大学生创新项目对学生进行培养。2 教学团队建设任务和措施2.1 课程群内容分析与梳理本课程群包括海洋技术专业

6、的核心课程：遥感原理、地理信息系统、gis开发与应用、以及卫星海洋学。（1）遥感原理包含遥感基础、电磁辐射与地物光谱特征、遥感成像原理与遥感成像特征、遥感图像处理、遥感图像目视解译、遥感数字图像计算机解译、遥感应用、遥感图像处理软件介绍以及rs、gis、gps综合应用等知识点。（2）地理信息系统包含gis的基础知识、空间参照系统、地图投影、空间数据模型、空间数据结构、空数据组织与管理、空数据采集与处理、空间查询与空间度量、gis空间分析等知识点。（3）gis开发与应用包含gis应用的特点、gis系统分析、需求分析，arcgis开发系列软件、gis总体设计、gis数据库设计、gis实施与维护，a

7、rcgis engine 开发、gis算法、编写gis应用程序等技术性内容。（4）卫星海洋学包含海洋遥感的物理基础、水的光学性质、散射与吸收、界面对电磁辐射影响、大气对电磁波传播的影响及校正、海洋水色遥感（叶绿素等）、温度遥感、锋面与涡的提取、初级生产力遥感估算、赤潮遥感等知识点。在综合应用方面，gis开发课程将遥感原理与gis基础的内容编写成为计算机程序，在卫星海洋学中进行应用，不仅解决了水体、叶绿素、温度、盐度等海洋参数的解算问题，还解决了海洋初级生产力、赤潮遥感等海洋资源环境问题。2.2 构建互补体系，开展课程群建设整合海洋遥感gis课程群的建设，其体制与机制必须是动态、开放的，而且必须

8、满足国家对海洋人才的需求和要求。海洋遥感gis课程群的课程体系不仅形成互补关系，还体现对海洋人才培养的针对性、先进性和实用性。因此，需要根据专业特征和学生的兴趣，既提供丰富的专业课程群，提高学生专业能力，同时又要考虑专业特色，我校海洋技术专业海洋信息方向的特色便是遥感与gis，并将这些理论与方法用于海洋空间信息的探测。鉴于课程群的相关性和整合性，海洋遥感gis课程群的建设必须立足于整个课程群体，应对课程群的所有内容进行整合。在课程组织上对整个课程群进行整体規划，突出每门课程的重点和难点，强调课程的关联性，避免课程之间内容的重复。 因此，有必要建设海洋遥感gis的跨课程群组织，以加强课程群之间的

9、横向联系。例如，以人才培养为目标导向，建立跨系科海洋遥感gis课程群；以重大海洋项目和海洋规划为结合点，建立海洋遥感gis课程群的教学团队；举办跨课程的海洋技术教学实践，优化海洋遥感gis课程之间的相互关系，从而形成纵横交织、优势互补和灵活开放的海洋遥感gis本科课程群。2.3 加大实践教学力度，建立实践教学新方式和新基地实践教学是培养技术应用型人才的重要环节，海洋技术专业一直非常重视实践教学，重点打造遥感gis专业机房及其配套的卫星接收中心、遥感图像智能处理室、海洋gis数据智能处理室等本科教学实验室。但在本科教学基地方面，我们需要更进一步加强。1）目前海洋信息方向在校企合作方面有所欠缺，而

10、海洋遥感gis课程群中，遥感、gis技术均有面向企业输出人才，因此我们在课程群的改革中力图突破校企合作的瓶颈，与相关遥感gis企业建立一定的合作关系，通过校企平台为学生建立相关实践机会。相关遥感、gis和信息技术企业可以提出具体任务或科研问题，要求学生完成或解决，学生通过解决这些任务或问题，提高掌握海洋技术能力和解决问题的能力。2）学生参与科技产品竞赛、科研项目实践，培养创新型人才。鼓励学生积极参与上海市级和校级大学生创新项目、高校arcgis地理信息系统应用开发竞赛、挑战杯等科技作品竞赛，加深学生对专业知识的理解，培养学生学习的兴趣和热情，提高利用遥感gis技术解决问题的能力。2.4 借鉴发

11、达国家先进的教学理念，提升本专业国际化程度通过派出教师到发达国家（美国、欧洲或澳大利亚）考察交流，学习他们先进的教学理念、方法与课程体系，从而改善教学体系的设置、并提高教师的教学能力；考察国外类似专业的学生是如何进行学习的，从而更好的引导我们的本科生进行学习。教师在考察的时候，最好从头到尾完整地听完某一门课程，更好地吸收发达国家的教育教学模式和经验。从教师、课程、方法和学生等角度多管齐下，将能取得良好的效果。3 结论本文系统地梳理了遥感与gis类课程，确定遥感gis课程群的教学内容与体系，力图为完善多媒体教案提供有益的参考；提出了完成本课程群的途径和方法，为教学改革提供有效的举措。通过内部潜力挖掘和国外进修吸收新的知识，统一遥感gis类课程的教学程序语言，便于学生接受和提高。在课程目标达成度的向导下，團队教师逐渐完善教学方法和手段，提高教学效果、创建一个厚度深度和精度均在