《林业遥感技术》课程整体教学设计方案.docx
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《林业遥感技术》课程整体教学设计方案
《林业遥感技术》课程整体教学设计方案
一、课程信息
课程名称：
林业遥感技术学时：
64+28
课程类型：
专业核心能力课学分：
4.0
预修课程：
《森林植物》、《森林环境》、《林业应用统计》、《PhotoShop图像处理技术》、《数据库应用技术》、《计算机辅助设计》
后续课程：
《GIS数据处理与应用》、《森林资源管理》、《森林资源管理系统》、《森林资源资产评估》、《林业生态工程技术》
适用专业：
林业调查与信息处理所属院、系部：
生态与环境工程学院
二、课程设计
1.设计理念与思路
①行业情况分析
成立由行业技术专家、技术能手、专业负责人、课程负责人、骨干教师等人员组成的课程体系开发团队，在专业指导委员会指导下，面向相关企事业单位，开展岗位典型工作任务和岗位工作流程调研，确定林业信息技术专业高素质技能型人才培养规格。
依森林资源管理与监测工程技术人员、制图员、地籍测绘员等主要岗位，进行职业能力分析和岗位典型工作任务需求分析。
②工作分析
林业信息技术专业职业岗位分析与职业对应的岗位分析表
序号
主要岗位名称
职业代码
职业范围
职业来源
1
森林资源管理与监测工程技术人员（中、高级）
2-02-23-10
从事森林资源区划、调查、规划设计和森林资源动态监测与分析评价的工程技术人员
中华人民共和国职业分类大典
2
制图员（中、高级）
46-001
主要从事森林资源调查、区划成果图的制作
省劳动技能厅
3
地籍测绘员（中、高级）
28-024
主要从事国土、水利、交通、测绘等部门基础地理信息采集
省劳动技能厅
、、、
、、、
、、、
、、、
、、、
③典型工作任务与职业能力分析
林业信息技术专业典型工作任务与职业能力分析表
典型工作任务
职业能力
学习领域
关键能力
专业能力
※ENVI软件操作界面
※RS图像显示
※数据录入
※数据预处理
※图像增强处理
※图像分类
※RS应用领域
※具有强烈的事业心和责任感；
※具有科学的学习和工作能力；
※具有良好的行业法律法规知识；
※具有系统思维能力、自我批评能力；
※具有质量、安全意识和环境适应能力；
※具有积极探索、开拓进取、勇于创新、※自主创业的能力；
※具有组织管理、协调各方面公共关系和人际沟通能力；
※爱岗敬业、诚实守信、吃苦耐劳的良好职业道德；
※团队协作能力。
遥感图像处理
林业遥感技术
、、、
、、、
、、、
、、、
④学习领域描述
学习领域
林业遥感技术
64+28=92学时，4学分
主要岗位：
森林资源管理与监测工程技术人员（中华人民共和国执业分类大典）
制图员、地籍测绘员（省劳动技能厅）
典型工作任务：
ENVI软件操作界面、RS图像显示、数据录入、数据预处理、图像增强处理、图像分类、RS应用领域
工具及软件
※计算机
※ENVI软件
※遥感图像
工作方法
※查阅资料（网络）方法；
※确定工作任务；
※确定操作步骤
※完成操作；
※结果展示。
组织方式
※理论讲授；
※操作步骤演示；
※下达任务；
※完成任务；
※结果展示
工作要求
※能进行熟练的沟通；
※能根据任务确定操作方法；
※能准确完成工作任务；
※遵守纪律；
※对完成的工作进行成果展示，评价和反馈
⑤学习情境设计
学习情境是典型工作任务所包含的职业信息在教学过程中的体现。
在典型工作任务的基础上明确学习任务，培养学生综合职业能力和可持续发展能力，设计集知识、能力、素质为一体的学习情境。
⑥实施与评价
围绕课程学习目标，完成学习内容（工具及软件、工作方法与组织方式、工作要求），制定课程质量标准，注重过程和形成性考核，建立校外专家、行业企业专家、用人单位、家长、校内督导及学生共同参与的多元评价体系。
2.学习领域（或典型工作任务）描述
主要岗位：
森林资源管理与监测工程技术人员（中华人民共和国执业分类大典）制图员、地籍测绘员（省劳动技能厅）
典型工作任务：
ENVI软件操作界面、RS图像显示、数据录入、数据预处理、图像增强处理、图像分类、RS应用领域
3.学习目标确定
本课程是本专业的学生应重点学习的课程之一。
通过本课程的学习，使学生了解遥感技术在本专业及林业生产工作中的重要性、发展现状及发展趋势，认识国内外遥感卫星的发展现状。
掌握遥感软件ENVI的基本操作及主要功能，包括：
遥感数据的显示、预处理、图像增强处理，能利用不同分类方法提取林业相关信息、实现森林资源快速监测，从而让学生具备从事林业相关工作的知识水平和技术能力。
同时具备爱岗敬业、团结协作、不断探索进取的职业素养。
具体目标如下：
（1）知识目标
①了解遥感的概念和基本特征；
②了解遥感的在林业生产工作中的应用领域；
③熟悉遥感软件ENVI操作界面；
④掌握遥感图像显示的基本操作方法和主要功能。
⑤掌握遥感数据输入，包括不同类型遥感影像数据的输入和不同波段组合的显示原理。
⑥掌握遥感图像预处理的主要方法。
⑦掌握监督分类及非监督分类的方法与过程。
（2）能力目标
①能利用遥感软件进行森林资源小班区划；
②能利用遥感软件进行遥感图像预处理；
③能利用遥感软件进行遥感图像增强处理；
④能利用遥感软件进行遥感图像分类。
（3）素质目标
①具有肯干、愿干、能干、会干、爱岗、敬业的职业素养；
②具有从事有害生物防治工作所具有的基本业务素质；
③具有良好的沟通能力和团结协作的精神；
④具有健康的身体素质、心理素质和乐观的人生态度。
4.学习内容选取
（1）遥感相关术语的基础知识及其应用
（2）遥感过程及遥感基本特征，电磁波普与地物波普的特征。
（3）解ENVI软件安装与启动、ENVI功能体系等知识。
（4）ENVI软件的操作。
（5）不同遥感影像数据多光谱波段组合显示的方法及意义。
（6）遥感影像几何校正、图像裁剪、图像拼接、辐射定标及大气校正等软件操作。
（7）监督分类和非监督分类的遥感影像分类方法
（8）了解地质遥感的基本概念
（9）了解水体遥感的基本概念
（10）了解植被遥感的基本概念
（11）了解土壤遥感的基本概念
（12）了解高光谱遥感的应用的基本概念
5.学习情境设计
学习情境1
遥感基础
学时
12
学习目标：
1、了解广义遥感、狭义遥感的基本概念；
2、了解遥感的研究的基本内容、基本特征；
3、熟悉电磁波普及地物波普特征；
4、掌握ENVI软件界面、图像显示方法及遥感影像目视判读方法。
教学方法建议
考核与评价
讲授法、讨论法、演示法等
评价内容：
基本知识技能水平评价、团队合作能力评价。
评价方式：
学生自评、小组互评、教师评价
教学条件
多媒体、计算机、ENVI遥感软件
学生已有学习基础
教师知识与能力要求
1、具备一定的计算机操作能力
2、具备一定林学基础知识
1、熟悉遥感基础知识体系
2、能熟练运用ENVI软件。
3、具有娴熟的教学组织与管理能力
学习情境2
遥感影像显示与预处理
学时
14
学习目标：
1、了解不同类型遥感数据的输入及不同波段显示的目的；
2、了解几何纠正、图像拼接、裁剪、辐射定标及大气校正的目的；
3、掌握不同类型遥感数据的显示方法；
4、掌握几何纠正、图像拼接、裁剪、辐射定标及大气校正的方法。
教学方法建议
考核与评价
讲授法、讨论法、启发法等
评价内容：
基本知识技能水平评价、团队合作能力评价。
评价方式：
学生自评、小组互评、教师评价
教学条件
多媒体、计算机、ENVI遥感软件
学生已有学习基础
教师知识与能力要求
1、具备一定的计算机操作能力
2、具备一定林学基础知识
3、熟悉遥感基础知识及ENVI软件的使用。
1、熟悉遥感基础知识体系
2、能熟练运用ENVI软件。
3、具有娴熟的教学组织与管理能力
学习情境3
遥感影像处理
学时
28
学习目标：
1、了解图像解译与空间、辐射、光谱增强的目的；
2、了解图像分类，监督分类和非监督分类的步骤
3、掌握图像空间增强、辐射增强和光谱增强的操作方法；
4、掌握监督分类和非监督分类的操作方法
教学方法建议
考核与评价
讨论法、习题法、启发法等
评价内容：
基本知识技能水平评价、团队合作能力评价。
评价方式：
学生自评、小组互评、教师评价
教学条件
多媒体、计算机、ENVI遥感软件
学生已有学习基础
教师知识与能力要求
1、具备一定的计算机操作能力
2、具备一定林学基础知识
3、熟悉遥感基础知识及ENVI软件的使用。
1、熟悉遥感基础知识体系
2、能熟练运用ENVI软件。
3、具有娴熟的教学组织与管理能力
学习情境4
遥感应用
学时
10
学习目标：
1、了解岩性的识别，地质构造的识别，构造运动的分析。
2、了解水体的光谱特征；掌握水体界限的确定，水体污染的探测，水深的探测。
3、了解植物的光谱特征；掌握不同植被类型的区分，植被生长状况的解译。
4、了解土壤的光谱特征；掌握土壤类型的确定。
5、了解高光谱遥感的应用。
教学方法建议
考核与评价
讨论法、习题法、启发法等
评价内容：
基本知识技能水平评价、团队合作能力评价。
评价方式：
学生自评、小组互评、教师评价
教学条件
多媒体、计算机、ENVI遥感软件
学生已有学习基础
教师知识与能力要求
1、具备一定的计算机操作能力
2、具备一定林学基础知识
3、熟悉遥感基础知识及ENVI软件的使用。
1、熟悉遥感基础知识体系
2、能熟练运用ENVI软件。
3、具有娴熟的教学组织与管理能力
6.学习过程设计
（1）教学组织实施
。
课程内容建设是课程建设的核心，本课程在内容建设上融科学性、先进性、实用性于一体，反映林业应用遥感技术的最新发展动态，按照林业遥感应用领域，强调课程内容的工作过程完整性，即从遥感技术基础——遥感影像处理——遥感影像应用领域，增强学生的应用林业遥感技术从事林业生产任务的认同感。
课程一学期完成，共92学时（含28学时的集中实训）。
以理论教学为基础，实践教学为主体，项目任务为主线，知识、素质及能力融为一体开展教学。
教学实习（集中实习）时间为28学时，通过一周集中实习让学生掌握遥感影像预处理、遥感影像处理技术。
根据教学需要广泛开展第二课堂活动或社会实践活动。
学习模块
或学习情境
或项目等
教学内容
总学时
理论学时
实践学时
1、遥感基础
1、遥感的基本概念
4
4
2、遥感系统
3、遥感过程
4、遥感的分类
5、遥感的特点
6、遥感的发展历史
7、电磁波普与地物波普特征
6
6
8、太阳辐射及大气对辐射的影响
9、各典型地物的光谱曲线
10、ENVI软件安装与启动
2
2
11、ENVI界面认识与基本功能介绍
2、遥感数据输入与预处理
1、微波遥感的特点
4
2
2
2、微波遥感影像的显示
3、多光谱遥感的特点
4、不同波段组合的显示方法
5、辐射定标
16
2
14
6、大气校正
7、几何校正
8、影像自动配准
9、裁剪处理
10、镶嵌处理
11、融合处理
3、遥感数据处理
1、遥感影像目视解译原理
6
2
4
2、遥感影像的判读
3、目视解译方法和基本步骤
4、计算机分类原理
16
4
12
5、监督分类
6、非监督分类
7、分类后处理
4、遥感应用
1、地质遥感
4
4
2、水体遥感
3、植被遥感
4、土壤遥感
5、高光谱遥感的应用
机动
6
2
4
合计
64
26
38
（2）教学模式
采用“任务引领、学生主体、理实一体化”的教学模式，即在仿真的工作背景下将所要学习的新技能、新知识隐含在学习任务中,以完成任务的过程作为教学活动的中心，教学活动、教材组织和教学条件等环节均围绕一系列的任务进行，实践和理论高度融合。
学生在教师的启发引导下,通过参与任务解决的过程，发现问题、提出问题、解决问题，触类旁通。
激发自主学习的动力，让学生成为学习的主体。
（3）教学方法手段
本课程是一门理论性、实践性较强的课程。
教学方法应体现以学生为主体的多种教学方法并用，包括：
讲授法、多媒体教学法、案例教学法、实验法、讨论法等等，充分调动学生学习积极性，提高学生的理论知识和实践动手操作能力。
①多媒体教学：
教师采用多媒体手段，操作过程可在课堂上直接演示，生动形象，增强学生的感性认识。
②案例教学：
通过生产案例分析，使学生理解理论知识在解决实际问题中的作用。
③实验法：
让学生通过动手操作，调动学生学习的主动参与性和积极性。
④讨论法：
让学生在讨论中开阔认识，加深对遥感相关知识的理解。
（4）教学支撑
①师资力量：
通过各方面的培养，形成一支理论、技能水平高，教学质量优秀、教风严谨的教学队伍，双师素质教师比例不低于60%。
②实践条件
序号
名称
基本配置要求
场地大小
功能说明
1
多媒体教室
投影设备1套
100
课件教学
2
3S技术实训室
计算机
电子教室软件
ENVI软件
60台
可开展ENVI软件操作等实训项目
3
学院405林场
地形图
遥感影像
405亩
可开展森林资源数据采集方面的实训项目
4
长松园实习林场
地形图
遥感影像
203亩
可开展森林资源数据采集方面的实训项目
（5）教材及主要参考资料
梅安新.《遥感导轮》.北京：
高等教育出版社.2002
党安荣．《ENVIIMAGING遥感影像处理方法》．北京：
清华大学出版社．2003
彭望琭.《遥感概论》.高等教育出版社。
2002
TomasM．Lillesand．《遥感与图像解译》．北京：
电子工业出版社．2003
杨昕等.《ENVI遥感数字图像处理实验教程》.科学出版社.2009
7.学业评价
采用课程考核过程化的考核方法。
即从第一次课就开始了考核，按平时考核（20%）+实践考核（40%）+闭卷考试（40%）的方案来计学生的最后成绩。
平时考核包括课前准备、课上组织及发言、课后总结及作业；实践考核包括按实践任务完成图像处理、图像处理技术要点，图像处理成果演示等；闭卷考试是在期末时进行的必需知识考核，除闭卷考试由教师流水作业批改外，过程考核以学生为主体在课程教学中进行相互评价。
有下列情况之一者总评成绩为不及格：
（1）缺交作业达1/3以上者；
（2）缺课课时数超过本学期总课时的1/3以上者。
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