卫星+AI时代遥感专业模式识别课程的教学实践与改革

在人工智能时代深化遥感产业发展背景下,遥感专业人才培养需要与时俱进,以提高人工智能应用能力。本文针对目前遥感科学与技术专业人工智能核心课程模式识别教学现状及存在的问题,提出面向遥感专业应用导向的模式识别课程建设思路,从教学内容和实践环节两个方面设计了以提高遥感专业学生人工智能应用能力为目的的教学方案。从教学反馈结果来看,本文提出的教学思路不仅激发了学生对模式识别课程学习的兴趣,而且提高了学生应用模式识别方法进行遥感信息解译的能力。     

后疫情时代混合式教学模式探索与实践——以《高光谱遥感》课程为例

为了服务于学校的“双一流”建设目标,本文以“高光谱遥感”课程为例,提出以创新能力培养为导向的研究生课程教学改革举措并应用到教学实践中,通过创新教学内容来拓展学生视野;结合线上线下模式,将案例式、研讨式、文献阅读式、专题报告式等创新教学模式融入传统教学模式中,培养学生创新思维与创新能力;借助“学习通”工具创建智慧课堂,提高课程学习效率;创新课程考核方式,建立多层次、过程化的考核体系,将学科资源、学术资源转化为育人资源,强化价值引领、知识传授、能力培养“三位一体”的教育教学目标,充分发挥线上线下模式及第二课堂辅助作用,激发学生学习的积极性,增强学习效果,进而提升教学质量。     

以人工智能背景为导向的遥感科学与技术专业模式识别课程的建设与实践

人工智能时代的来临将对传统遥感行业带来巨大冲击,也对遥感科学本身的发展与进步提出了新的挑战。在这一大趋势下,本文提出了以人工智能背景为导向的遥感科学与技术专业模式识别课程改革方案。从教学反馈结果来看,本文提出的新的教学思路不仅有助于提高学生对课程本身的兴趣,还有助于提高学生利用人工智能方法解决实际问题的能力,同时也为学习遥感科学与技术专业的其他课程打下好良好的基础。     

浅谈如何提高测绘工程专业学生对遥感原理与方法课程学习的兴趣

结合笔者在中南大学为期9年的遥感原理与方法课程教学实践,分析了中南大学测绘工程专业学生在该课程教学方面的学习态度和课程认识方面的现状,提出在教学过程初期加强学生对遥感历史文化及名人传记的学习,在课程教学期间自己查询专业应用前景及专业最新动态新闻,在上课期间主动向老师提问3种方法,以考核方式计入学生平时成绩,以期增强学生对该课程的学习兴趣和主动学习能力及独立思考能力,为后续遥感专业相关课程的学习奠定一定的基础。在近几年的教学实践过程中,发现该方法有效地提高了学生对该专业课的学习兴趣,学习效果超越往届学生,实践结果充分证明了该方法的有效性。     

新工科背景下遥感专业实践教学改革探索

在新工科背景下,以培养工程实践能力强、综合素质高的应用型创新人才的工程教育理念为指导,本文分析了遥感科学与技术专业实践教学存在的教学内容落后、教学资料缺乏、教学模式单一、校企合作不紧密等问题,探索了实践教学改革。通过优化专业培养方案,建立“专业基础—专业综合应用—创新能力培养”3个层次相互衔接的实验教学体系,根据市场调研和学科竞赛增加新的实践内容,采用多种教学模式,改革考核方法,以考促学,建立产学研相结合的教学平台,从而调动学生的学习积极性,提高学生的实践能力和创新能力。     

《高光谱遥感》三部曲授课方式初探简

为提高学习效率,从教育心理学的角度,分析了新时代遥感科学专业学生对《高光谱遥感》课程的心理预期,并以此为切入点,提出了“提出问题—基础知识储备—解决问题”三部曲的教学方式,以实现该课程教学方法的改革;并对实施这一教学方法的基本要求进行了总结.     

定量遥感课程有效教学方法探索与实践

定量遥感是遥感科学与技术专业的核心必修课程之一,其涉及内容广泛、基础模型复杂、核心算法众多,采用何种有效教学方法才能顺利完成本科教学目标与要求,成为目前教学过程中的重点和难点。本文提出了一套“知识转化率模型”的教学方法,认为单位学时内学生习得的知识量为教师输出量、学生接受量及学生知识转化率三者的乘积,只有每一单项均达到最优,最终的教学效果才能达到最优。文中详细列举了典型的具体教学措施,以促使“知识转化率模型”中每个单项达到最优化状态。结合“遥感地表温度与植被盖度空间”模型这一定量遥感知识点,阐述了上述教学方法的应用实践。本文研究有助于提升遥感科学与技术专业的教学质量与人才培养水平,也可为其他相关课程的教学提供参考。     

新工科背景下遥感实验教学CDIO-OBE模式改革

新工科建设是新科技、新产业、新经济形势下我国规划人才战略的重要部署,开拓了我国工程教育改革的新路径。本文介绍了遥感实验教学与新工科教育理念相对接,按新工科建设要求探索工程教育人才培养的新模式改革。遥感实验教学借鉴国际工程教育最新模式CDIO及美国工程教育通用模式OBE,将二者结合实施CDIO-OBE模式教学实践,包括：借鉴《华盛顿协议》体系和欧盟EUR-ACE体系及我国工程教育专业认证标准,制定实验教学整体学习产出;基于课程与学习产出匹配矩阵,优化实验课程体系;根据课程学习产出,设计教学内容;按CDIO组织课程教学,实现教学产出。CDIO-OBE模式以学习产出驱动CDIO下项目和团队的整体训练,通过实现预期学习产出,促进新工科背景下遥感工程人才的培养。     

《GIS空间分析》课程教学创新实践探索

课程教学创新实践有利于培养学生的创新意识、思维和能力,对进一步提升课程质量、打造“一流”课程、推动“以学生成长和发展为中心”的教学范式改革与创新、建设适应新时代要求的高水平应用型课程体系和专业应用复合型人才具有重要意义。《GIS空间分析》是地理信息科学专业的核心课程,针对本门课程的教学“痛点”问题,提出了教学创新的理念及思路,提出将探究理念融入教学,培养学生的创新意识和能力;融合OBE理念,驱动学生自主学习;落实研究性理念,培养应用复合型人才。随后,从教学目标、内容、方法与手段、评价和研究5个方面提出了教学创新的方法及途径,最后总结了本课程教学创新的成果。     

提高GIS专业实验教学效果初探——以《遥感数字图像处理》实验教学改革为例

《遥感数字图像处理》是GIS专业的核心课程,注重学生对课程基本原理和上机实践操作的熟练掌握。为适应地理信息化遥感学科及行业发展需求,激发学生学习兴趣,提高学生遥感专业综合应用和实践创新能力,本文针对GIS专业遥感课程的实验教学改革探讨。研究结果表明,对实验教学环节中的教学大纲、内容体系、教学过程、教学环境和考核方式等提出科学、合理、切合实际的解决方案,大大提高了学生的综合专业素质,实验教学效果有一定的提升。     

项目教学法在专业遥感课程教学中的应用

以海洋遥感专业课程为例,展示项目教学法在遥感应用领域课程教学中的应用,教学实践表明该方法能取得较好的教学效果。通过项目教学法,不但顺利有效地完成了教学任务,更是在充分激发学生学习兴趣的基础上,提高了学生分析问题解决问题的能力,达到了该类课程的教学目的。     

《高光谱遥感》三部曲授课方式初探

为提高学习效率,从教育心理学的角度,分析了新时代遥感科学专业学生对《高光谱遥感》课程的心理预期,并以此为切入点,提出了"提出问题—基础知识储备—解决问题"三部曲的教学方式,以实现该课程教学方法的改革;并对实施这一教学方法的基本要求进行了总结。     

新开GIS专业的遥感图像处理课程教学探讨

作为地理信息科学(GIS)专业核心课程之一,《遥感数字图像处理》课程已成为遥感课程体系建设的一个重要环节。探讨在新开GIS专业的《遥感数字图像处理》课程教学中,围绕如何提高课程教学质量这一目标,在优化教学内容、丰富实践教育、教研一体化等方面提出了一系列的改革措施与建议,尝试为相关院校新开专业的课程教学提供借鉴与参考。     

高光谱遥感影像分类研究进展

随着模式识别、机器学习、遥感技术等相关学科领域的发展,高光谱遥感影像分类研究取得快速进展。本文系统总结和评述了当前高光谱遥感影像分类的相关研究进展,在总结分类策略的基础上,重点从以核方法为代表的新型分类器设计、特征挖掘、空间-光谱分类、基于主动学习和半监督学习的分类、基于稀疏表达的分类、多分类器集成六个方面对高光谱影像像素级分类最新研究进行了综述。针对今后的研究方向,指出高光谱遥感影像分类一方面要适应大数据、智能化高光谱对地观测的发展前沿,继续引入机器学习领域的新理论、新方法,综合利用多源遥感数据、多维特征空间互补的优势,提高分类精度、分类器泛化能力和自动化程度;另一方面要关注高光谱遥感应用的需求,突出高光谱遥感记录精细光谱特征的优势,针对应用需求发展有效的分类方法。     

环境工程专业遥感课程实践能力培养

针对蚌埠学院环境工程专业遥感课程的教学质量不能适应社会对人才实践能力的需求这一问题,该文根据环境工程专业课程设计对遥感技术的需求,提出了"遥感原理与应用"课程实践教学体系的基本思路。构建了环境工程专业遥感课程实践教学体系框架,注重课程衔接和实践教学时间的连续性是该实践教学体系的特点。通过2011—2014年的课程教改探索,通过多样的案例实践教学和相关课程横向连接的教学手段,在遥感技术服务环境工程专业应用能力培养方面取得了较好的效果,为提高与环境工程专业相结合的遥感课程教学质量、培养应用型人才提供参考。     

翻转课堂在遥感实验课程教学中的应用——以“图像融合”为例

"遥感实验"是测绘遥感类相关专业的主干实验课程之一,其教学效果与学生的专业核心素养紧密相关。翻转课堂是一种突出以学生为中心的教学模式。文中以"图像融合"这一实验为例,将翻转课堂模式应用于"遥感实验"课程的教学中。在应用翻转课堂的过程中,教师不但根据教学内容的重难点设计合适的学习活动,而且还融入自主探究的学习方式。教学改革实验明显提高了学生参与教学活动的积极性,增强课程教学效果。     

遥感科学与技术专业创新人才培养方案探索与实践研究

通过对遥感科学与技术专业的探索和研究,结合笔者单位遥感科学与技术专业发展现状,提出一个目标和四个支撑为指导的遥感创新人才的培养模式,即以培养遥感科学与技术专业的一线工程师为目标,同时以学生为主体,教师为支柱,以人才引进为保障和以教学体系建设为核心来构建专业遥感课程教学体系的基本框架,注重课程间的衔接,突出实践教学的有效性、渐进性。提出了自学-交流-应用的学生培养模式,真正发挥学生的自主能动性,培养出真正的合格+特色的高层次专门遥感人才。经过几年实践,专业人才的培养取得了显著的成果,得到了业界的高度评价。     

遥感应用模型实习创新型实验教学示范

针对高校设置的普通实习课程仅作为理论课的配套与延伸,不能在培养学生综合运用理论知识解决实际问题方面起到应尽作用等问题,该文以"遥感应用模型实习"中"MODIS影像气溶胶光学厚度反演"为例,展示遥感实验课程建设在教学内容上的创新。该创新型实验教学通过设置"遥感数据预处理"、"遥感模型分析"、"遥感模型应用"3个彼此衔接、逐级提升的环节,采取任务驱动式和问题启发式教学,培养学生自主学习、应用开发和创新研究的能力,对深化遥感系列实践课程的改革与创新具有一定的参考作用。     

基于CDIO的遥感专业GIS原理课程教学改革

GIS课程是集计算机技术、测绘科学、应用数学、信息科学、地球科学于一身的交叉学科,也是遥感类专业重要的核心课程。培养具有"3S"素质的创新型遥感应用人才是遥感专业建设的科学目标。CDIO教学模式在一定程度上较好地解决了工程教育中理论与实践脱节的问题,因此,本文提出运用CDIO工程教育模式,改革教学内容、教学方法和考核方式,提高遥感专业学生处理综合性专业问题的能力。     

基于深度学习的高光谱遥感图像混合像元分解研究综述

高光谱遥感是以成像光谱学为基础发展起来的一项综合性遥感技术,它能够同步记录成像区域内地物的空间信息和光谱信号,故而也称为“成像光谱遥感”。高光谱遥感所获取的数据称为“高光谱遥感图像”,相较于传统的遥感数据,高光谱遥感图像具有光谱分辨率高和“图谱合一”的特点,目前已成为遥感工程应用中的重要支撑数据之一。然而,受空间分辨率限制,混合像元（即某一像元内包含多种类型的地物）问题始终限制着高光谱遥感在精细化地物信息提取工作中的作用。混合像元分解（“解混”）是现阶段处理混合像元问题最有效的分析方法,旨在从亚像元角度出发,获取像元中纯净的光谱信号（“端元”）,并分析出各类端元在像元内所占的比例（“丰度”）。在遥感领域,为实现地物信息精细化解译,目前已发展出不同类型的解混方法,在一定程度上解决了混合像元问题对遥感定量化分析的制约。如今,随着深度学习的发展,越来越多的先进理论和工具被用于处理混合像元问题,发展出了一类基于深度学习的新型解混方法。这些新方法以光谱混合模型为桥梁,用深度学习方式来解译光谱混合现象。相比于传统的解混方法,基于深度学习的解混方法在隐藏信息的挖掘和利用方面更具优势,对先验知识依赖程...