海洋类高等教育中遥感GIS课程群建设的探索与举措
发布时间:2019-08-10 来源: 散文精选 点击:
【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2007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,ArcGIS 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。
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