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1.1教材
选择合适的教材和处理好教学内容是至关重要的,教材选择始终以专业和行业需求为依据,注重理论与应用相结合,基础性与前瞻性兼顾的原则。现有测绘工程CAD教材往往偏重于基本图形的绘制,实例不典型,往往与专业脱节,不便于学生对本专业的理解。因此在授课中将多种教材内容相结合,制定适应应用型本科测绘CAD的教学大纲,并根据实际情况编制实习指导书与习题集,明确培养目标,注重理论基础与专业实践相结合。
1.2教学内容改革
虽然多个专业都开设CAD课程,但各专业有其自身特点和应用范畴,行业中对CAD操作能力的要求也不同。以测绘工程专业为例,多涉及地形图绘制,以此为中心,教学中应强调地形图中点线面等符号的绘制、图框的制作及与南方CASS专业软件的联系,同时结合专业课的内容,讲授绘图时的注意事项,巩固相关专业知识。而对于房产专业就没有必要学习地形图知识,反而应重视自身行业的需求及建筑行业相关标准规范。因此不同专业应对教学内容进行合理更新。测绘CAD在目前以“二维图形绘制与编辑”为主的前提下,引入二次开发理论方法及专业图绘制内容,并简要介绍二次开发的测绘工程应用软件情况,弥补目前国内测绘CAD教材稀缺等问题。
2教学方法和教学手段改革
采用合适的教学方法和教学手段是圆满完成教学任务、提高教学质量的关键环节。测绘工程专业CAD课时为48学时,学时较少,所以需充分利用现有教学资源完成教学任务。目前普遍采用的是多媒体演示教学与上机相结合,在一定程度上是不错的教学方式。但缺点是在课程中过于独立,有些学生在课堂上能够理解的东西等到下次上机时却无从下手,学生得不到立即训练的机会,不利于对知识的掌握。较为理想的方式是,在机房采用教学管理系统,教师机控制学生机,教师演示的过程既能让学生见到又能进行师生之间互动,同时配以板书进行讲解补充,之后学生亲手操作。这样能够及时看到自己欠缺之处,并通过亲自操作加深记忆,充分实现教与学并举的目的。如叶爱银所说,课程结束后再安排2周的实习专周作为强化效果更好。另外在实际教学中,引入多种教学方法和手段,如录像教学:将命令操作步骤或图形绘制方法进行录像,便于学生及时查看与回顾;生产项目案例教学:引入专业工程图件,通过具体例子或实际上产项目,使学生体会并掌握CAD在专业中的应用;网络教学:让学生上网查询CAD软件更新、应用实例、专业应用等最新进展;引导教学:在教师的带领下,学生通过思考与讨论,汇总相同图形的不同绘制思路,培养学生举一反三的能力。
3考核内容调整
关于CAD课程的考核方式,以往多采用笔试加上机,且强调的是要求学生会用基本命令画简单图形,在这一点上忽略了测绘工程专业要求。所以考核时应注意添加专业应用,要求学生在规定时间内完成专业工程图的绘制,综合平时成绩、绘图速度与准确度考核学生对知识的掌握程度。
4师资队伍建设
CAD课程的实践性很强,在教师的安排上,最好是本专业教师讲授本专业CAD课程。因为教师参与过实际生产项目,熟悉内外业实践经验与技巧,具有较好的操作和绘图经验,这样在讲解一些命令时可以穿插专业实际工程图纸练习,做到将“CAD”与“测绘工程”有机结合。否则一个专业教师教授多个专业的CAD课程,往往不能较好的了解各行业要求,也可能不知不觉地将自己专业的技术要求带到教学中去,对其他专业学生可能是一种误导。因此,教学改革必须重视专师专教的作用。除此之外,授课教师还应该与专业课教师沟通和交流,了解后续课程需要用到哪些知识,做好将专业知识与CAD课程的进一步结合。
5其他
教师在教学过程中应注重培养学生自主学习意识,增强创新能力。随着网络和计算机技术不断更新,CAD软件也在不断升级,但在测绘工程专业中对CAD软件更新要求不高,因为专业制图软件南方CASS是建立在CAD平台基础之上的。CASS软件更新较慢,所以CAD使用较早版本即可满足要求,但为了保证学生对新知识、新版本的了解与掌握,在授课过程中教师应注重培养学生掌握软件的方法和要领,提高学生自学能力。
6结语
【关键词】英语教学;方法策略;质量提高
【中图分类号】G661 【文章标识码】A 【文章编号】1326-3587(2012)03-0087-02
一、中学英语词汇教学的内容
词有音、形、义三个结构要素。英语词汇教学,就是教会学生掌握词汇的音、形、义三个结构要素及其联系。首先,形成音和义的联系。其次,形成音、义和形联系。最后,形成音、形和义的直接联系。具体来说,英语词汇教学就是使学生:
1、正确地发音;
2、正确地拼写;
3、知道它的词性;
4、能认出它的书写和口语形式;
5、能随意回忆起它;
6、能把它用一个恰当的东西或概念联系起来;
7、能把它用在一个恰当的语法形式里;
8、在口语、书面语中能熟练地识别和运用它;
9、知道它的搭配关系。
当然除此之外,还应使学生逐步具有掌握英语词汇的能力、自学能力及形成良好的学习习惯等。
二、教给学生记忆词汇的方法
记忆是智慧之母,培根也说过:“一切知识不过是记忆。”学英语若记不了大量的单词,学好是不可能的。因此,记忆在英语学习中占有重要地位,记忆方法直接关系到英语学习的成败。教师在传授知识的同时,应注意运用活泼的语言、生动的例子、简洁的图表、丰富的联想等科学、形象的记忆方法、记忆手段,使陌生、繁杂、枯燥的英语知识变得简明而生动、具体而形象,从而加深记忆的印迹,形成记忆的积累,使英语教学中的记忆能力得到训练、强化。
1、按读音规律记。由于英语单词有拼写规律,能记住单词的发音,拼写也就不难了。其中音和意的连接比形和意的连接要重要得多。而尤以单词的音和意的连接优先,要做到听单词句子能条件反射。单词的语音和语意的条件反射能力是核心,而我们大多数学生词形到词意的条件反射能力比语音到词意的条件反射能力要强得多。所以我让学生背单词,是要听音背单词,而不是死记硬背英语单词的字母顺序。大多数的单词有一定的规律,按读音规律记,听其音,知其形;观其形,知其音,提高单词的识别能力。如―igh[ai] light, might, fight, right, bright, night ; ―ear[:] learn, research , heard, search, ect.
2、分解式记忆法。着重掌握构词法(word formation)中的:①派生法(Derivation);②合成法(Compound);③转化法(conversion)。如happy(词根hap运气+ ―y形容词后缀,多…的;多好运的)―happiness―happily―unhappy―unhappily; sleep―sleeping―sleeper―sleepy―sleepless―sleeplessness―asleep(― ness 构成抽象名词表示性质、状态);act(来源于拉丁词actus做,―acting―action―active―actively―activity―activate―actual―actually―actor―actress―inactive―reaction―reactionary―reactivity ,etc )。利用构词法,记住的不是一个单词而是一串单词。并能提高猜词能力。
3、按联想法记。可分成:①同音联想。如:whole―hole/week―weak/sun―son/see―sea;②词形联想。如:end―lend―mend―send/all―ball―call―fall―wall―tall―mall/yellow―fellow/weave―leave/accent―ascent/fever―never/bowl―fowl/power―tower―shower―flower;③同义词联想;如:big―great―large―huge―vast―enormous―tremendous;④反义词联想:如:old―young―new/borrow―lend/positive―negative, etc .展开联想的翅膀,可提高记忆的兴趣,丰富记忆内容。记忆的效率恐怕就在这种联想的兴趣里。再如:tree―leaf―grass; toot―bottom―top; wood―table(desk ,chair);paper―pencil―ruler ;door―window―floor―furniture; stone―rock―wood―brick ,etc .
4、按单词分类记忆。①人体各部分名称(按从大到小,从头到脚排列);②动物(按英文字顺排列,想动物译外文词);③植物;④亲属与尊称(按辈分排列,最后是尊称);⑤季节;⑥月份;⑦星期;⑧数词;(注意用构词法记);⑨介词;⑩连接词; ⑾代词; ⑿不规则动词表(有相同特点的排在一起),等等。
5、利用串联法。把课文的单词串成一个句子,通过这个句子,不但记住了单词,还记住了用法,并掌握了句型结构。如SEFC Book IA Unit 3 Lesson 10中的pronounce ,difficulty , however ,可写出句子I have some difficulty in pronouncing the words . how difficult they are ! I’ll try my best to overcome it .通过这个句子,不但记住了have some difficulty in doing something .这一新的知识点,还复习了try one’s best to do sth.这个结构。
6、重复记忆法。重复是记忆之母,复习要在遗忘尚未大规模开始前进行,及时复习可以阻止通常在学习之后发生的急速遗忘,所以复习时应特别注意:①要注重尝试回忆与反复阅读相结合。复习时,不能单纯地一遍一遍地阅读,而是要在材料还没有完全记住前就积极地尝试回忆,回忆不起来再阅读、再记忆 ,这样知识往往容易记住,保持时间也长,达到记忆所需要的复习时间或次数就可以减少。②要注意分配复习。正确地分配英语复习的时间和努力,对于复习的效果有很大影响。复习可以在一段时间内连续地进行,这叫集中复习;复习也可以分次进行,在多次复习之间间隔一定时间,这叫分配复习。③要注意循环巩固。词汇复习要及时,并周期性地循环巩固。一堂课学习的新单词应达到当堂巩固,即能在听说读写言语交际活动中运用;第二堂课还应及时复习巩固,然后在3天、1周、2周、1个月……后进行周期性的有计划的复习巩固、意义识记。④要注意方法的多样性。复习词汇可通过直接和间接来进行。直接词汇复习是指集中注意于单词上,记忆词的音、形结构和词义用法。如,按照词的音、形、义和用法归类集中记忆,或按教材后面的单词表,或自备单词本看中文读英文,看英文说中文,按字母、字母组合读音规则记忆单词,还可采用周期循环记忆法以及动用听觉、视觉、动觉综合作用记忆单词。间接词汇复习是指通过大量听广播、阅读报章书刊,寻找与老外或同学听说交际的机会和写信、写日记等听说读写交际活动,间接地记忆、巩固和扩大词汇量。在运用中记忆、巩固单词是记忆单词的最佳途径。
三、类比构词
英语中的构词也是可以促进学生记忆的一种方式,其中的类比构词(Word-Formation by Analogy)是英语中一种有趣而又实用的构词方式,在教学中可经常使用。其构词特点是,以某个同类词模式,在语义上进行联想类比,替换其中某个词素,构造出与之对应或类似的新词来。例如,work aholic(工作迷)系仿a lcoholic(嗜酒者)而造,而sea jack(海上劫持)和skyjack(空中劫持)则是类比hi jack(拦路抢劫)而成,从原形词与类比词的联系来看,英语类比构词大致分以下三大类:
1、数字、彩色类比。先看数字类比,例如,美国总统夫人在英语中称First Lady (第一夫人),通过该词美国人又联想类比出First Family(第一家庭)。First Mother(第一母亲)等词。再看色彩类比,例如,Black Power(黑人权力)最初是美国黑人在争取自身权力斗争中提出的政治口号,印第安人随后提出了Red Power ,美籍墨西哥人也提出了BrownPower.另外,老年人为维护自身权益则提出Gray Power .美国英语中还因美元为绿色钞票而类比出green power一词,借指“金钱的力量”。Green power 虽与上述种种Power风马牛不相及,但同属色彩类比。甚是有趣,亦含幽默。
2、反义、对义类比。这方面英语类比词数目不少,俯拾可得。例如,nightmare(梦魇― daymare(昼魇)),brain―drain人材流失)―brain―gain(人材流入)flashback(倒叙)―flash―forward(超前叙述),high―tech(高技术的)―low―tech (低技术的),等等。
关键词:遥感图像处理 课程体系 模块化 教学实践
中图分类号:G421 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(b)-0185-02
遥感作为一种高效的探测、获取、分析和处理空间信息的先进技术手段,已广泛应用于各个领域。高等院校是我国遥感专业人才培养的主战场,它提供了一个综合性高、专业性强的平台[1]。在该平台上,可以针对社会的应用需求,塑造学生不同的个体特征,培养出适于不同岗位的研究型、应用型人才。因而,构建旨在培养学生综合素养,并突出其个体特征的课程体系具有举足轻重的作用。特色鲜明的体系可以在提升学生的综合素养的同时,也能够突出学生个体,因而可以更好地满足我国遥感专业人才培养的需求。
现阶段我国为遥感专业人才培养设置的本科专业主要有摄影测量与遥感、遥感科学与技术、地理信息科学等,在这些专业的培养方案中,《遥感导论》和《遥感图像处理》在多数高等院校中都有开设,并为专业核心课程之一,有的高等院校还开设了《数字图像处理》。《遥感导论》和《数字图像处理》两门课程可以视为《遥感图像处理》的前期基础课,因而在课程学期安排上应该提前。
《遥感图像处理》以地理学、测绘学、数理统计、计算机技术等为背景,在学习了遥感技术、图像处理技术的原理和理论基础上,着重介绍遥感信息处理的原理、过程与方法,并掌握遥感图像处理技术的发展动态与实际应用。由于《遥感图像处理》是多学科的交叉,与很多专业都有很密切的联系,而且发展速度较快,在遥感图像处理的教学中,一方面要求不同对象的学生掌握、理解或了解图像处理技术的基本原理;另一方面,还要求不同对象的学生理解或了解遥感图像的成像机理、处理技术和流程等。同时,图像处理技术和遥感技术具有技术更新快的特点,因而还需要学生掌握现阶段的状态以及最新发展情况。除了教学内容和教学方法外,实验教学也是《遥感图像处理》课程的重要的环节,传统的课程教学大都偏重于理论,一些已有的实验也主要是针对特定图像处理的一些应用,缺乏图像处理技术应用与遥感图像特征无缝结合和系统组织。
总的来说,目前的《遥感图像处理》课程体系主要存在以下几个方面的问题[2]:(1)传统的课程体系多注重经典理论,轻实验和实践[3]。除了应该重视理论教学外,有效地利用实践教学环节,有利于学生理解和掌握该课程内容,取得事半功倍的教学效果;(2)传统课程体系脱胎于数字图像处理,和遥感处理关键技术之间存在断裂面,遥感处理知识体系不够完善。
本文以我国高等师范院校开设的遥感科学与技术、地理信息科学专业为例,针对《遥感图像处理》课程的教学目标,提出了适合高等师范院校本专业领域学生的课程体系的构建方案,并就其实践教学的效果和课程体系特色进行介绍。
1 课程体系的建立
内容的模块化设计是目前课程体系建设的主要方案,在很多高等院校的专业教学中得到了较好地应用[4]。为适于高等师范院校开设的遥感科学与技术、地理信息科学专业教学需求,通过近10年左右的实践教学,我们将《遥感图像处理》的课程体系结构分为7个模块,如图1所示。
(1)图像基础模块:这一部分主要介绍遥感数字图像的基础知识,主要包括遥感数字图像、遥感数字图像的计算机存储、遥感数字图像的计算机视图与表达等内容,让学生了解遥感数字图像的基本概念和特点,并从计算机存储和显示的角度,定性了解数字遥感图像,引导学生建立遥感图像处理研究和实践的兴趣。
(2)定量遥感处理模块:遥感定量化是当前技术发展的重要方向之一,其分析和处理过程涉及到物理、大气等学科;本科生由于前期所开课程较少,感觉定量遥感处理的难度较大,因而我们主张在本科阶段掌握定量遥感的基础理论和图像处理,深层次处理设置在后续的研究生课程开设。
该模块的主要内容涵盖辐射定标、大气校正、热红外地面温度反演等,以Landsat TM图像为例,了解遥感图像的辐射校正和定量反演的技术方法:辐射定标结合Landsat TM的0级、1级产品,介绍遥感图像数字值(digital number,DN)转换为光谱辐射亮度的方法;大气校正主要讲述基于辐射传输方程的校正方法,结合6S和MOTRAN辐射传输软件包,完成遥感图像的大气校正;热红外图像地表温度反演以Landsat TM6为例,介绍单波段热红外图像的地表温度反演方法和技术流程。
(3)几何遥感处理模块:该模块针对遥感成像的纯中心投影、多中心投影、侧视雷达等不同构像方式,解释它们的几何纠正方法和技术流程;对于多项式纠正方法重点介绍,强度多项式的构建、地面控制点的选择、最小二乘法拟合等相关内容。
(4)数字图像增强模块:数字图像增强模块按照彩色增强、辐射增强、空间域增强、频率域增强、多光谱增强等顺序进行讲解。在这一部分,我们遵循系统深入的原则,基于遥感数字图像处理的实例,帮助学生系统复结并领会各种理论方法之间的逻辑顺序与本质。由于图像处理具有理论性和可视化强的特点,在这个部分教学中,我们希望加强学生对前置基础课程(如《遥感导论》和《数字图像处理》)所学基本理论和方法的深入理解,使其充分认识遥感机理理论知识在遥感图像增强应用中的指导意义,并体会理论本身的魅力。
(5)遥感图像融合模块:该模块从遥感图像融合的目的出发,介绍图像融合的主要方法和技术流程、图像融合结果的性能评估等;联系数字图像增强模块的多光谱增强子模块,以HIS变换、主成份分析、傅里叶变换和小波变换等为基础,阐述遥感图像融合的主要技术方法,并对其方法的缺点进行分析,提出改进的遥感图像融合方案。
(6)遥感图像分类模块:该模块主要包括计算机分类的基本原理、非监督分类、监督分类、计算机分类的新方法、分类结果后处理、精度评估等内容。在这一部分教学中,我们充分发挥图像处理应用性强的特点,选择最小距离法、ISODATA、最大似然分类法等,重点讲述其基础理论和技术方法,激发学生学习兴趣。
(7)变化检测模块:该模块是对前面所学模块的综合运用,向学生展示《遥感图像处理》立体而丰富的专业内容。在介绍遥感图像变化检测意义和技术流程的基础上,重点论述变化检测的分类后比较法和直接比较法;将变化向量分析法(CVA)作为典型算法进行讲述,通过土地覆被变化检测的应用实例,综合遥感图像辐射校正、几何纠正等知识,重点论述变化强度和变化方向的确定方法,并利用图像处理实践提升学生的研究性思维,初步培养学生的创新能力。
2 课程教学实践及其特色
2.1 加强实践教学环节,注重动手能力的培养
本课程主要教学目的是使学生了解和掌握遥感信息处理的基本知识、方法、基本技能和发展动态,初步掌握应用遥感信息处理技术分析和解决实际问题的能力。因而,实践教学能力培养是我们课程建设的核心部分。我们在每个模块中设置了多个实践环节,多角度、多目标的提升学生动手操作能力。
通过理论学习、实践处理等环节,增强学生对本课程的理解,并在此基础上使学生进一步掌握遥感图像成像的基本原理、基本理论和这些理论在遥感图像处理中的应用。近10年的教学实践证明,该课程的实践教学环节较好地调动了学生专业学习的积极性,取得了较好的学习效果。
2.2 内容延伸模块化,形成分层次课程体系
我们依据课程教学内容,构建了授课内容的基本框架,按照教学内容分块设置,根据学生学习阶段、课时安排、专业特色延伸等可以灵活变化,因而给授课内容带来了较大的机动性。
在每个教学模块中首先确定知识体系和拓展专题内容,将这些拓展专题分为偏应用型和偏理论型。每个专题中设置基本内容和扩展内容,形成模块化分层次的课程体系。
例如:在数字图像增强模块中,目前的大多数教材中存在直方图均衡化的内容,然而随着图像处理技术的发展和应用的拓展,人们发现在绝大多数遥感图像增强处理中不适合直方图均衡化处理,因此这部分内容可以不讲或让学生自学。图像增强部分的内容非常多,使学生清楚掌握第一节内容介绍的关键词,课程的延伸内容就会更易理解。根据学科特色和学习层次,可以有意识地引入偏应用专题或偏理论专题,更好地满足不同目标、不同层次的学生的需求。
通过遥感图像处理课程教学内容的分块划分,形成了层次化、模块化课程体系,在确保授课内容体系完整情况下,使内容选择更具条理和可操作性,便于培养不同目标导向的学生,更适于我国高等师范院校相关专业的教学设计。
2.3 多目标人才及其创新能力培养
社会对人才可以从不同的角度加以分类,从生产或工作活动的目的来分析,现代社会的人才可分为学术型(理论型)、技术型、工程型和技能型等。多目标人才就是多功能人才,其特点是多才多艺,能够在很多领域大显身手。当今社会的重大特征是学科交叉,知识融合,技术集成。因而,《遥感图像处理》多目标人才培养是培养学生在各个方面都有一定能力,同时在某一个具体的方面要能出类拔萃。
在高等师范院校地理学背景创办遥感科学与技术、地理信息科学等本科专业的情况下,不同层次、不同培养目标导向,可以让学生针对自己的发展方向选择应用型还是研究型,因而该课程体系更加具有灵活度。我们课程体系中设置的定量遥感模块,可以满足学生在应用型《遥感图像处理》课程中学习到研究型知识,丰富和完善学生的有关遥感处理的知识结构,提升学生的创新能力。实践教学证明,我们的本科生经过该模块的学习,也能够独立完成研究方案构思和具体研究路线设计,并在老师的指导下撰写科学论文。
3 结语
卫星遥感、图像处理技术的迅猛发展,其应用领域愈来愈广泛,该领域受到很多学生的垂青,激发了他们的学习热情。目前很多高等院校都开设了《遥感图像处理》这门课程。如何根据各个高等院校的学科特色、学生特点构建适合自己的课程教学体系、安排好授课内容、提高教学方法和教学手段的有效性是很多高等院校主讲教师最关注的,同时对于提高学生学习兴趣、加强实践应用能力以及培养信息技术时代的创新型人才具有重要意义。
笔者结合多年《遥感图像处理》课程的教学经验,设计了一个课程内容模块化、专题内容可延伸、分层次的课程体系,它采用专题框架,在保证授课体系完整性的前提下,授课教师可以依据人才培养目标、专业特色、学时要求引入模块化延伸内容,有机地将课程教学内容联合在一起,形成多层次、多目标的授课内容。实践证明,该课程体系设置达到了我们高等师范院校相关专业的课程教学预期效果,可以为我国其他高等师范院校的相关专业的《遥感图像处理》课程教学提供参考。
参考文献
[1] 邓磊,赵文吉,胡德勇.遥感课程实践教学模式探索与教改实践[J].科技创新导报,2012(7):136-137.
[2] 赵珊,刘静.数字图像处理课程实践教学的改革与设计[J].中国科技信息,2009(23):226-227.