【基于林业遥感与3S技术课程开展就业导向教学模式的探索】问题导向教学模式

基于林业遥感与3S技术课程开展就业导向教学模式的探索

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：
1674-9324（2016）35-0119-02 林学专业是我国最传统的专业之一，承担着培养森林培 育、森林保护、森林资源利用及森林生态建设的科技和管理 人才的重任。新中国成立以来，我国高等林业教育为林业行 业培养了一大批专业人才，为我国的林业发展及生态保护做 出了重要贡献[1]。目前，尽管林学专业本科毕业生的整体 就业率能达到90%以上，但是直接就业的学生主要进入的是 中小企业，且多数与林学专业并不对口甚至完全不相关，这 是对林学专业人才的极大浪费。造成林学专业学生就业现状 的原因是多方面的，例如，社会上很多人认为林学专业是冷 门专业，“种树的专业”，将来就业也是“苦差事”，需要 常年在条件艰苦的林区工作，工作条件和待遇较差，未来职业发展前景不好等。尽管林学专业学生认为植树造林、美化 环境、发展生态是光荣的事业，但大部分人仍然认为林学是 艰苦专业，对自己的专业认同感不够，甚至根本不愿从事本 专业相关工作。

其实，就具体工作领域而言，专业之间的界限已经逐渐 变得模糊，学科交叉在当前已经非常普遍。多数交叉学科往 往是科研的前沿领域，而且是产业发展趋势和新的经济增长 点。林业遥感与3S技术就属于交叉学科，它是一门技术性很 强的课程，以物理学及计算机科学作为支撑，以遥感图像处 理为基本手段，以林业、地学等方面的应用为最终目的[2]。

过去，林业遥感与3S技术往往被认为是较为高深的科学。但 随着遥感技术在农业、林业等各个领域的广泛应用，遥感科 学在日常生活中的应用随处可见其。尤其是近几年，小型无 人机的商业化应用，进一步促进了遥感技术的迅猛发展[3]。

然而，作为一门应用前景如此广阔的专业基础课，林业遥感 与3S技术并没有引起足够的重视。与其他传统的专业课相比， 多数学生只是觉得林业遥感与3S技术比较新颖，但同时又认 为这门课程难度较大，甚至直接因此而放弃学习。针对上述 问题，我们试图通过教学改革与积极引导，使学生牢固掌握 相关知识，拓宽林学专业学生的就业和考研方向，提高林学 专业的就业率和待遇，加强学生对林学专业的认同感，为培 养创新型林业人才提供思路。一、理论课教学改革 根据近几年对于林业遥感与3S技术课程的讲授过程，笔 者发现，目前大学生学习的动力主要有两点：有趣，有用。

一门课程让学生觉得今后在工作或深造过程中能用得上，是 学习积极性的根本来源。然而，对于难度较大的课程，有用 还远远不够。授课过程还必须尽量有趣。就河南科技大学而 言，林业遥感与3S技术课程安排在第六学期，学生在该阶段 的课程负担很重。如果课程内容难度较大且比较枯燥，很难 保证学习效果。对于这门课而言，要想让学生认识到课程的 有用、有趣之处，就必须充分重视对“遥感的应用”部分的 讲解[4]。过去，遥感的应用往往作为绪论的一部分内容， 一带而过。笔者认为，如果要学生能持续较高的学习热情， 就必须把遥感的应用贯穿理论授课过程的始终。例如，在讲 “地物的反射光谱”一节时，笔者经常结合一些例子：某开 发商为了节约成本，偷工减料，以质量较差的某国产材料替 代合同当中的进口材料建造房顶。在可见光波段，这两种材 料的反射率没有明显差异，因此，我们不能用肉眼鉴别材料 的真伪。但如果加上近红外波段的信息，就能明确区分出哪 些部分的屋顶是以次充好。在讲解“航空像片的立体观察” 一节时，笔者查阅了大量的资料，对目前常用的3D技术进行 了总结，分析了不同的3D技术的原理与差异。另外，由于遥感课程内容本身涉及到大量物理及数学知识，对于不少基础 较差的学生来说，往往会觉得课程难度较大。因此，笔者因 材施教，课堂内容尽量做到通俗易懂、深入浅出，而对于希 望深入学习的学生，通过采取课下兴趣小组的方式进行深入 讨论学习。通过两年的实践，笔者发现这样的安排既不会让 一些基础差的学生因为内容太难有挫败感而彻底失去学习 积极性，又不至于使有较高要求的学生感觉内容过于简单。

二、加强实验和实践环节 林业遥感与3S技术的最终目的是使学生能利用遥感图 像处理软件分析、解决实际问题。因此，动手操作能力非常 关键[5]。以河南科技大学林学专业为例，过去林业遥感与 3S技术仅有8个学时的实验，没有课程实践，这样的时间安 排仅能让学生对软件有基本的了解，很难熟练掌握。新的教 学大纲大幅增加了实验课与课程实践的比重，实验共安排了 16个学时，另有一周的课程实践，已经比较充足。我们在实 验学时中安排了遥感图像处理的几个基本步骤，包括软件的 基本操作、遥感图像几何校正、相邻图像的镶嵌、不同波段 遥感图像的融合，以及非监督分类和监督分类等。实验过程 中笔者保证每个学生能跟上进度，不落下每一个操作步骤， 最终都完成了实验任务。但实验仅仅是一个一个单独的环节， 学生不知道在今后的工作过程中，这些步骤之间到底是什么联系起来的。因此，在实践环节，我们组织学生完成一个完 整的任务：对整个洛阳地区的TM影像进行分类解译，利用前 后两个时间的图像进行变化检测，及植被指数提取等。通过 理论课上教师操作、实验课逐步指导，及实践环节的综合演 练，大部分学生能掌握软件的基本操作，通过查阅资料及网 络搜索解决遇到的简单问题，并能从应该选用哪些数据源、 下载数据开始，直到完成解译图像、生成专题图的任务。

三、课外竞赛及毕业论文 要熟练掌握软件并利用遥感技术解决实际问题，仅靠课 堂学习还远远不够。必须在实际问题的解决中积累大量的经 验。为此，笔者积极鼓励学生参加本科生科研训练计划 （SRTP）及其他一些课外竞赛项目，并鼓励学生以遥感相关 课题作为毕业论文选题。课外竞赛是非常好的锻炼学生分析 解决问题能力的机会，6～10个人一组，对于相互之间的合 作也有较高的要求[6]。通过课外竞赛的锻炼，学生普遍反 映可以在今后的工作中“独当一面”，对课程学到的内容有 明显的巩固作用。

毕业论文一般在最后一个学期完成，这个时期往往要面 临考研或找工作的压力，以往给学生安排一些生理或生态实 验时，学生由于经常要外出找工作或实习，不能按时完成任 务，导致论文的质量较低。而遥感相关工作都可以在电脑上完成，与其他工作并不冲突。近两年的实践表明，参与遥感 相关方向毕业论文的学生，在利用遥感图像处理软件解决实 际问题时表现出非常强的能力与主动性。另外，还能在与遥 感相关的领域受益匪浅，如对于地理信息系统相关软件也有 相当程度的把握。

四、引导学生以遥感相关领域为就业及考研方向 作为林学专业的老师，经常会遇到企业、公司需要林学 专业的人才，但又经常看到自己的学生就业非常困难。这种 矛盾是学生对于社会需求及自身认知都存在严重偏差导致 的。与地理信息系统等专业的学生相比，林学专业的学生从 事林业遥感相关工作有独特的优势。长期的林业基础知识学 习，使他们对植物的生长及生理特性、植被的结构和功能等 有较为深刻的理解，在利用遥感与3S技术处理类似问题时， 缺少的是软件的操作问题等实际技术，而这些往往可以在短 期内解决。然而，对于地理信息系统等专业的学生，要想在 短时间内补充林业的相关知识，往往比较困难。也正因为缺 乏对林业相关知识的深刻理解，其他专业的学生在分析、解 译结果时可能会犯一些常识性的错误。

就考研而言，林学专业的学生目前选择较多的森林培育、 遗传育种，森林生态、森林经理等学科，培养的往往是研究型人才，更可能从事科学研究。而林业遥感与3S技术在农林 业相关领域的应用方兴未艾，林学专业的学生在这方面可以 有较大发展前景，甚至可以直接创业。例如：
1.笔者在工作过程中，遇到很多部门需要干旱监测的实 时监测。这种气象服务需求的解决就必须依赖于实时遥感资 料和GIS软件的融合。利用遥感数据建立敏感的干旱指数， 根据干旱指数划分对应的干旱等级，而后用实测的土壤含水 量对结果进行验证。林学专业学生基于林业遥感与3S技术及 相关生理、土壤课程的学习，可以完成此任务。

2.无人机的应用。目前，无人机的应用成为最热门的行 业趋势之一。例如，利用无人机携带多光谱相机，监测植被 长势等，以服务于精准灌溉及施肥。无人机用于监测病虫害， 喷洒农药等。

因此，如果林学专业的学生能熟练掌握林业遥感与3S技 术，结合自己的兴趣，充分挖掘自己的潜能，必定可以在激 烈的就业竞争中找到自己的一席之地。

参考文献：
[1]梅莉，周志翔，王鹏程，等.林学专业大学生专业认同感的调查分析[J].中国林业教育，2012，30（6）：9-13. [2]梅安新.遥感导论[M].高等教育出版社，2001：1-3. [3]张园，陶萍，梁世祥，等.无人机遥感在森林资源调 查中的应用[J].西南林业大学学报，2011，31（3）：49-53. [4]曹林.林业院校GIS专业“遥感”课程教学改革探索 [J].中国林业教育，2015，33（6）：45-48. [5]张晓丽，陈江凌.“林业遥感与地理信息系统”课程 教学改革初探[J].中国林业教育，2014，32（5）：51-54. [6]闫海冰.“林业遥感技术”课程教学及改革初探[J]. 中国林业教育，2009，27（4）：58-60.