王俊淑
南京师范大学 地理科学学院 中国 南京 210023
摘要 《遥感数字图像处理》在测绘工程和GIS专业的课程体系中属于专业必修课,是非常重要的一门主干课程,上机时长需要得到充分的保证。本文探讨了线上和线下相结合的授课模式,探讨其在实验课程教学中的优势,期望能够推广该模式以提高课程教学质量。
关键字 遥感数字图像处理 实践教学 线上线下相结合
1引言
《遥感数字图像处理》实践课程是测绘和GIS专业的必修课程,专业性较强,是地理学、数学、物理和计算机科学的交叉学科。是测绘和GIS专业课程体系中非常重要的一门主干课程[1]。《遥感数字图像处理》的理论课主要以图像的获取和存储、图像统计和描述、图像显示、图像校正、图像变换、滤波、图像分割、分类和遥感信息提取为授课内容,是测绘和GIS专业学生必须掌握的基本知识和技能[1]。通过遥感图像处理系统的上机操作,加强理论与实践的联系,从而加深学生对遥感原理尤其是遥感图像处理原理方法的认识和理解,使学生掌握遥感图像计算机处理与分析的方法和步骤,并能独立正确完成整个操作流程,培养学生创新思维和灵活运用能力。
地信、测绘、遥感专业都在本科阶段开设《遥感数字图像处理》这门课程,不同专业在课程大纲和教学内容设计上略有不同。需要结合专业的应用背景和特点,灵活组织课程内容,并合理安排时间。以我校测绘专业为例,《遥感数字图像处理》的实验教学与摄影测量上机课安排在同一周集中进行,各自时间占比50%,学生需要在集中的时间段内把所有教学内容全部学会并完成作业,这对教学内容的设计有很大挑战。
2 《遥感数字图像处理》实践教学内容
由于测绘专业学生在二年级时已经有《遥感原理与应用》的先行课程,学生对遥感图像的原理已经有较好的基础。因此,在安排《遥感数字图像处理》的实践教学内容时,主要以图像处理的核心技术进行重点讲授,课程的安排如表1。
表1 《遥感数字图像处理》实践教学内容安排
2.1 几何校正
几何校正部分主要介绍基于遥感影像自带地理定位文件的几何校正和用现有数字线画图(DRG)对遥感影像进行几何校正。
2.2图像裁切
图像裁切部分主要介绍用DRG的外边框对遥感影像进行规则裁切。
2.3图像镶嵌
图像镶嵌部分在图像裁切的基础上,介绍如何将两幅裁切好的遥感影像进行镶嵌构成一幅完整的影像。
2.4正射纠正
正射纠正部分主要介绍基于自定义RPC的正射纠正和基于SPOT的正射纠正。
2.5图像配准
图像配准部分给出一幅LandSAT影像,介绍如何对影像进行配准。
2.6图像裁剪
图像裁剪部分根据给定的ROI区域对图像进行裁剪。
2.7大气校正
大气校正部分详细介绍Flaash大气校正的使用方法和参数设置。
2.8图像融合
图像融合部分主要介绍如何对结合的两幅遥感影像进行融合,对比融合前后图像的变化。
2.9图像分类
图像分类部分主要对经典的监督影像分类进行详细介绍。
3线上线下相结合的教学模式
3.1 在线教学
腾讯课堂[2-4]是腾讯公司开发的在线教育平台,使用简单, 支持电脑、手机、平板多端访问。教师建立课堂后,学生可以通过电脑、手机参与课堂。与传统线下授课模式相比,腾讯课堂可以使学生多端进入课堂,多设备同时访问课堂,学生可以用平板或笔记本电脑近距离地观看教师授课内容,同时在机房的电脑上随时随地进行上机操作。腾讯课堂具有录像功能,课堂授课内容可以1个月内无限次回放。同时,线下面对面的授课可以提高学生的上课体验,有问题可以面对面的交流、提问。因此,线上线下[5]相结合的授课模式极大地提升了学生的学习效率和课堂体验。
3.2任务驱动
在学生掌握了《遥感数字图像处理》的框架结构和基本分析技术基础上,在教师的课堂设计中,抛出一个与生产实践紧密结合的应用案例,由教师适当在关键步骤上加以指点,由学生自主完成任务的设计和实现。
3.3小组模式
在基础任务完成的基础上,利用现有数据,由教师提供部分案例数据,将学生分组,由学生自主创建团队,团队内容分工协作完成教师分配的若干小课题,以文本加实验的方式提交实验结果。小组模式可以激发学生的学习积极性,锻炼学生的思考和团队合作能力,提高分析问题和解决问题的能力。
4 结论
本文对《遥感数字图像处理》实践课程线上线下相结合的教学模式和教学内容进行了初步思考。期望能够提升课程质量,促进学生学习的主观能动性,激发学生学习的兴趣,提高学生团队协作和创新能力,提高《遥感数字图像处理》实践课程的教学质量。通过对比可以发现,与传统授课模式相比,线上线下相结合的实践教学无论是从授课效果还是学生提交作业的质量来看,都有很大提高。
参考文献
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[4]石旭柳,闫建昆,马晶军,伍明江,张斌,杨柳,刘艳琴.腾讯课堂线上教学实践——以河北农业大学理工系制药工程专业为例[J].西部素质教育,2020,6(09):120-121.
[5]康正阳,苏小平,陈国荣,周剑锋.工科专业课程线上线下融合式教学方法设计与实践[J].教育教学论坛,2020(50):312-314.