遥感科学与技术培养方案范例(3篇)
遥感科学与技术培养方案范文篇1
关键词：教改；遥感；农业院校
中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）09-0059-03
遥感是农业高等院校一些专业（如资源环境与城乡规划、土地资源管理、农业资源与环境、环境科学等）的本科生必修的专业核心课程。遥感技术已经广泛应用于社会生产的各个领域，培养遥感应用型的高级技术人才非常重要，但目前农业院校的遥感课程的教学体系、教学内容和教学方式难以适应遥感技术的快速发展，存在不少问题，使培养的人才与社会产生脱节。
一、农业院校遥感教学存在的主要问题
1.遥感课程理论多而杂、抽象化等特点，抑制了学生的学习兴趣。遥感技术具有理论抽象、知识点庞杂的特点，其多学科交叉，基础知识面广而杂，技术性和实践性较强且多应用于大型项目。农业院校的本科生一般是第一次接触，缺乏与课程相关的预备基础知识和背景知识，学习遥感课程太抽象，实际生活中也很难接触到遥感应用方面的项目，这样会导致学生觉得遥感课程“遥不可测”，具有一定的距离感和陌生感。另外，遥感课程在农业类院校中一般属于专业基础性学科，得不到足够的重视，以及学时不多等原因都在一定程度上抑制了学生的学习兴趣。
2.教材内容过于突出前沿科学，忽略了其应用性。现在的农业院校遥感教材已经采用国家农林类普通高等教育“十一五”、21世纪规划教材，虽然教学内容进行了更新，基本上不存在以前的内容过于陈旧的问题，但仍然出现不少问题。主要存在教学内容过于突出其前沿科学以及发展趋势，导致部分教学内容或过于深奥，或与农业类等相关专业的结合性不大，在农业院校等相关领域中几乎应用不到；如“微波遥感原理”深奥难懂，在农业院校相关专业几乎很少用到；又如“高光谱的影像分析”过于深奥，对于遥感课程学时很有限的农业院校本科生关联系不多且过于深奥。现在国民生产的各领域中广泛应用的遥感技术或结合性较强的教学内容，很少有教材提及或提及极少。如近年在灾害监测中广泛应用高分辨率的QUICKBIRD、WORLDVIEW卫星数据WORLDVIEW；又如在农业中应用较多的测定地物光谱仪的设备和我国“北京一号”小卫星在北京近郊农业监测中应用等内容却无体现。脱离生产实践与应用的前沿技术，就像是没有方向的深海之舟，与农业类院校本科生的教学宗旨与教学目标背道而驰。
3.教学手段不够丰富，学生参与不够，缺乏学习热情。农业院校遥感课程虽然普遍使用了多媒体教学技术，但仍是以教师讲授为核心，缺乏形象教学必要的教学手段与辅助教学资料，很少有本科生参与教师的科研项目或大型的工程应用项目。由于时间等种种原因，也很少本科生参加课内外的遥感应用的体验与交流报告，缺乏学习遥感课程的源动力与热情。
4.现有的考试制度抑制了学生的创新。现有的考试制度以考试为主，侧重卷面成绩，试卷考核方式很难考验学生对理论体系的系统性掌握、知识点的内在联系以及实际技能的掌握程度与应用程度。农业院校的遥感实验课程学时设置少，实验个数少，实验成绩占课程成绩的比重不大，一般隶属于遥感课程理论教学的一部分，很少单独开设，实践环节教学得不到足够的重视，且多侧重实验报告成绩，忽视了实践环节学生能力的表现。现有的课程成绩构成缺乏讨论、专题制作、文献检索、学习报告等多手段，在一定程度上抑制了学生参与的积极性和主观能动性，导致学生自主学习的热情不够，缺乏创新的激情。
5.实践学时偏少，缺乏针对农业院校的上机教材。遥感实践课程少，难以培养学生的感性认识，动手能力的提高更是无从谈起。目前，与遥感课程配套上机的教材多是针对高等院校测绘类专业，缺乏与农业院校遥感课程配套的上机实验教材，市场上偶见农业院校专用教程，在内容的设置上与上机实验数据或样例数据方面却与测绘类专业并无多大区别。农业院校类本科生感觉不到遥感实践与专业的相关性或结合性，无法满足农业院校专业学生的实践教学的需求。
二、教学改革的基本内容与途径
1.教学内容的完善与改革。（1）教学内容的设置应重点突出。在农林院校遥感课程学时很有限，而遥感技术体系本身内容非常庞杂，教学内容与学时的设置除了体现理论的系统性，一定要注重各部分内容的内在的逻辑联系，突出主要内容和重要内容，必要时，应进行取舍。使学生对整个教学有一个比较宏观、层次清晰的印象，能够抓住遥感主要的原理和难点内容。农业院校的遥感课程主要内容包括航空像片与遥感相关的基本概念、地物的反射光谱特性、航空摄影测量的基础知识、遥感图像的像点误差、航空摄影测量的内外业、卫星传感器数据、遥感图像的目视判读与调绘、遥感数字图像处理原理与操作技能，以及遥感技术的应用案例，尤其是在农业领域的应用实例。（2）根据应用情况对前沿性内容取舍。现在很多教学改革过于突出课程的前沿性内容，但受到学时的限制，很难与生产实践或专业联系起来，学生感觉很陌生、很抽象，教学效果甚不理想。农林院校的遥感课程学时一般都很有限，在突出课程内容的系统性和重点内容的前提下，对于前沿性的内容，可结合授课专业情况进行灵活调整。若在相应专业领域中很少应用的可略讲或不讲（如微波遥感、高光谱）；若在相应专业领域实践中有应用或应用较多的（如在农业和土壤学科应用较多的便携式地物波谱仪），可侧重于先进的仪器以及在科研或生产实践中的作用与功能。这样学生既不会感到深奥难懂，又会觉得该课程很贴合实际需求，这样就可在有限的学时取得较好的教学效果。（3）实验内容的调整。遥感课程实验内容的设置应与基本理论、基本方法相呼应，突出其主要技能、实践技能，平衡传统方法与现代作业方法，采用的实验器材或软件应与当地生产部门基本保持一致，若有条件应尽量将实验课单独开设。遥感技术在实际作业中，数据源以及产品都是采用遥感数字图像，因此，传统的遥感课程实验内容应根据行业发展情况适当地删除过时的实验，保留主要的遥感实验外，应尽量根据授课对象的就业方向、科研情况以及学时情况选择性地增加设置遥感数字图像处理的实验内容与课时数，如“熟悉ERDAS或ENVI遥感图像处理软件的基本操作”、“遥感数字图像的增强处理”、“遥感数字图像的几何处理”、“遥感数字图像的计算机自动分类”。
2.教学手段与教学方法的改革。（1）从兴趣点或生产应用入手展开教学。由于遥感课程理论知识点多而杂，在教学内容的组织上可从学生感兴趣的知识点入手，适当引用遥感在测绘、国土、农业等重要部门的一些视频资料。阐述基本原理与基本方法时注重加强学生思维的引导，主要内容与重点内容可采用精讲、细讲，生产中不常用的原理与方法采取学生课外自主学习为主，遥感在实践中应用可采取具体案例分析，这样既可保证激发学生学习的兴趣，在面上对遥感有全面的把握，又可在重点内容上有所深入。除了现代常用的多媒体教授的教学方法，可布置与课程内容相关且很有趣的课外小作业，如可通过让学生在GoogleEarth上查找校舍或旅游目的地的方式对卫星遥感数据的认识。（2）制作遥感教学辅助材料。遥感教学辅助材料包括航空图像与卫星遥感图像样片的制作、各类教学视频的制作、试题库与习题库的制作、遥感精品课程在线网址的收集，完善各种网络教学资源库的建设等。将生涩难懂且方便用于直观教学的遥感图像的分类与遥感图像的解译标志等内容制作教学样片，如可将全色图像、红外、彩红外、多光谱等航空像片与各种常用的卫星遥感数据制作样片，形象而直观，易于理解与记忆。对于比较抽象、生活中接触较少的知识点用于制作1～5分钟的辅助视频，如航空拍摄的过程、卫星遥感以及传感器的工作原理等。将近年来遥感技术应用于现实生活中有影响力的重大事件的新闻视频片段制作教学视频资料，如“国土部：用卫星遥感图片严查违法用地”、“我国‘北京一号’、‘小卫星’监测北京近郊农作物长势”、“汶川地震前后遥感图像前后对比”等新闻视频片段。教学辅助材料在有些教学内容方面可发挥很大的教学作用与效果。（3）重视遥感技术应用案例分析。一般农业院校的遥感技术的应用所占学时极少，与专业结合性不够。一般只是泛泛地提到或者一带而过，没有具体的案例或应用视频，学生缺乏对遥感技术实际应用情况的了解。可根据授课对象与专业方向选择教学辅助材料，根据授课对象及专业方向播放其相关内容，重点分析应用案例。如面向土管专业授课时可侧重土地资源调查与土地执法的案例分析；面向农资专业时，可侧重农作物长势监测与估产、光谱反射率的野外测定与分析等案例分析，面向环境类专业，可侧重环境监测与灾害监测的案例分析。（4）实现教学手段的多元化，激发学生学习热情。除了常用的多媒体教学与板书等教授方式外，还可适当采取学生教学的方式，加强与学生互动交流，提高学生自主学习的能力。利用课前与课间的时间或借助网络平台，与学生进行充分交流，及时掌握他们的兴趣、学习难点以及就业意向等，因材施教。利用国家、省和校级精品课程建设的成果，建立网络实践教学平台，实现网络互动式教学，设置“课件下载”、“实验报告上载”、“答疑”、“FTP”等功能。可借助与测量学等课程的重叠交叉知识，进行触类旁通式的教学。通过小型专题报告的形式，促使学生课外收集文献资料学习实践应用性强、与专业结合紧密的内容，择优以多媒体的形式课堂交流并点评，并作为学生课程考核的一部分，有意识地将教学内容与科研、就业与生产项目管理等结合起来，引导学生自主学习，激发学习的创造性。
3.建立考试制度的改革，提高其学习的积极性。进行课程考试制度的改革，改进考核方法，建立考察学生全面素质的考核体系、建立科学的考察学生综合知识、综合素质、综合能力的实践考核体系，采取灵活多样的考试方式。在课程考试构成增加小型专题报告制作、文献检索与总结等，理论环节可增加课堂互动环节（如提问、讨论等）考核的比重；实践环节可强化动手实践与仪器操作的考核，淡化实验报告等书面成绩。通过建立考试制度的改革，促进学生积极学习。
三、教改效果分析
近年来遥感课程改革探索初步取得较为明显的成效，具体表现在以下几个方面。
1.学习态度的改变。学生对教学内容的兴趣和注意力明显提高，课堂互动变得更为积极，课外自主学习的激情提高，教学氛围良好，“教与学”变成了一件较为愉快的教学活动，学生对遥感方向的学术报告与毕业论文选题感兴趣的人数明显增加。
2.学生对遥感教学的评价。每学期都对全部遥感课程进行教学评估，学生无记名网上评教，结果表明总体优良。说明学生对于教学内容与教学形式是认可与肯定的。
3.学生的收获。国土资源管理、农业资源与环境等专业分别成立了兴趣小组，在老师的指导下能够独立完成校级创新型实验项目。学生的动手实践能力明显得到锻炼与提高，有机会参与到多项遥感技术应用的工程项目，特别优秀的学生能在测绘遥感相关的事业单位就业。也有本科生在国内的学术期刊上公开发表遥感领域内的科研论文。
虽然笔者针对农业类院校的遥感课程实践教学改革进行了探索与实践，然而，许多问题有待进一步探讨，诸如教学平台的完善、教学形式的改进、产学研实习基地建立、专业实践素材库的建立等。面向未来，我们需要更好地根据社会需求，积极进行遥感教学课程改革，为社会培养出更多的遥感应用型的高级人才。
参考文献：
[1]尹占娥.现代遥感导论[M].北京：科学出版社，2008.
[2]邓良基.遥感基础与应用[M].北京：中国农业出版社，2009.
[3]常庆瑞，蒋平安，周勇.遥感技术导论[M].北京：科学出版社，2004.
[4]彭望.遥感概论[M].北京：高等教育出版社，2010.
遥感科学与技术培养方案范文
【关键词】遥感数字图像处理团队合作问题导向地理信息科学
【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2015）10-0016-02
一、课程特点和教学现状
1998年教育部新增地理信息系统（GIS）本科专业后，我国GIS教育发展形势空前活跃。目前，国内已有近200所高校开设了地理信息系统专业，逐步形成了比较稳定的GIS专业课程体系与课程设置方案（石永明，2011）。其中，遥感系列课程（遥感物理与技术、遥感数字图像处理、遥感地学分析与应用）成为GIS专业课程体系中的重要模块。充分利用各种图像处理算法从遥感数据中获取各种生物物理参数和土地覆被/利用信息，可以为自然和人文生态系统的空间分布式模型提供输入参数，在遥感技术应用中占有十分重要的地位。
《遥感数字图像处理》是一门系统研究遥感图像理论、技术和应用的课程（路元刚，2012），它是遥感科学技术和地理信息系统等专业本科生的专业课（朱洪锦，2012；宋怀波，2014）。数字图像处理技术的迅速发展使其分支几乎扩展到农业信息科学的全部领域，该课程强调实践性，实践教学是创新人才培养中的重要环节，对于培养学生专业技能和理论实践结合能力、激发学生的创新思维和探索精神、提升科研能力，有着重要意义。因此，只有通过适时安排实验课，才能收到最佳的教学效果。目前，国内高校中该课程一般都安排有12个学时以上的实验。新疆农业大学GIS专业的《遥感数字图像处理》课程于2009年开设，教学过程中重视实践教学环节，安排有20-24学时的上机实验，按照教育部对实验课的要求，实验类型主要为验证性和综合性。虽然现有的实践教学内容不断丰富，但仍以教师为主导，学生的学习兴趣没有被完全调动，主动思考的意识尚有待提高。而现代教学模式强调学生的主观能动性，教学要以学生为中心，使学生处于主动的地位。因此，如何更好地激发学生学习遥感图像处理的兴趣、鼓励学生自主学习理论知识并培养动手能力是在本课程课堂实践环节中最重要的目标之一。笔者所在的新疆农业大学GIS教研室的教师通过多年的课程实践教学积累了一些经验，并在实践中取得了很好的效果（朱磊，2014），需及时地进行系统地梳理和总结，尽快建立起一套符合农业类院校遥感图像处理的课堂实践教学模式，以规范和完善课程实践教学的内容并推动授课模式的改革，有助于提高GIS专业学生的遥感图像处理的实践能力。综上所述，本研究拟将“研究型教学模式”和“问题导向型教学模式”引入到课程的课堂实践环节中，构建以学生为主导的实践体系，使学生了解和掌握了图像处理的主要内容和方法，培养学生团结协作和创新思维能力，为今后深入学习专业课程和高质量完成毕业论文奠定基础。
二、实践教学内容调整
1.调整课时安排
《遥感数字图像处理》课程强调学生的实践动手能力，因而实践教学在整个教学过程中占据重要地位。新疆农业大学自2009年开设“遥感数字图像处理”课程以来，课程总学时为50-52学时，其中实践教学课程始终保持在20学时至24学时之间，占课程总课时量的近50%，高于其它同类高校约33%的平均比例（黄秋燕，2008）。较高的实践教学课时，保证了学生能够接触到大量的综合性实验，并有足够的时间能在教师指导的状态下熟悉和掌握实践技能，这对他们提高动手能力、积累实战经验大有益处。全部课程共十章，除第一章绪论外，其余各章均安排有2-4学时的课堂实习。
2.补充教学材料
《遥感数字图像处理》课程相关教材较多，我们选用的是韦玉春等主编的、科学出版社出版的《遥感数字图像处理教程》（韦玉春，2007）。该教材结构设置合理，对遥感数字图像处理的基本概念和常用方法进行了系统的讲解。但限于篇幅，教材中对涉及到的其它遥感领域的一些定义、算法和思路仅做了概述，因此向学生推荐了多本辅助教材，如：赵英时主编的《遥感应用分析原理与方法》（赵英时，2003）和戴昌达等主编的《遥感图像应用处理与分析》（戴昌达，2004）等。另外，鉴于教材中部分内容的时效性，不能够反映最新的研究动态，而这部分内容恰恰是教材中最能够引发学生学习兴趣的部分。因此，我们鼓励学生自行检索并下载阅读近1-3年相关领域的文献，并推荐有能力的同学阅读英文文献。同时，引导学生充分利用网络资源，主动查阅资料，不断更新知识库、扩展知识面。
3.推进学科交织
遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）构成了“3S”综合应用体系，遥感作为该系统最重要的数据源，与其他学科结合紧密。学生已初步具备了GIS和GPS的基本知识和操作技能。因此，教师适时地运用视频、图片等多媒体方式将“3S”实际应用的案例穿插在理论讲授过程中，让学生了解遥感图像处理在整个“3S”应用体系中的作用和技术要求，以及RS如何与GIS和GPS衔接与集成。此外，积极引导学会学生触类旁通、举一反三，不仅要知道怎么做，而且知道为什么做，同样的方法还能够解决什么问题，碰到类似的问题时自己是否能够独立解决等等，这对学生日后面对实际工作、解决实际问题具有极大的帮助。
三、实践教学方法改革
1.构建任务导向式的实践教学模式
根据实践教学方案，各主要章节理论知识讲授完毕后，均安排相关内容进行上机实验。课堂实验选题设计为学生在未来的专业领域可能遇的“真实世界”的现实的问题，没有固定的解决方法和过程。整个过程以自主探究和小组写作为主，减少教师的“灌输式”讲述。在每一个任务完成和每个课程单元结束时进行自我评价和小组评价，并定期进行总结。如：第八章图像分割上机实验题目为“运用空间建模手段，提取给定影像上的植被信息，非植被区域保留原始影像”。通过完成该任务，学生可以复习、巩固以下知识点和技能点：（1）归一化植被的概念、作用和计算步骤，不同取值的指示意义；（2）如何为植被区域赋常量值，非植被区域保留原始影像；（3）借助专业图像处理软件ERDASIMAGINE的空间建模平台，构建针对本任务的模型。上机实验中任务的设计对教学效果极其重要，应全面考虑学生对理论知识的掌握程度，并要求教师对重要知识点的提炼和融合，力求让学生通过完成一个课堂任务来增强对理论知识的理性认识，更重要的是培养学生分析问题、解决问题的能力。
2.培养学生团队合作意识和能力
实践教学活动在我校综合实验楼GIS机房中进行，作者本学期所带的GIS132班共计29人，按照自愿结合的原则，分为10个小组（除第十组为2人外，各小组均为3人）。同一小组的同学座位相邻，便于交流。每人一台计算机，保证操作的独立性。
首先用很短的时间对已学的相关知识进行简要的复习，让学生较快地进入到学习新知识的氛围中来，并让学生了解到本节课实践内容与复习内容的相关性，为之后学生自主探究及实践做铺垫。
之后教师课堂任务，学生以小组为单位开展实践。由于最终的考核是以小组为单位，所以组内的每位成员都需按时完成任务，且保证质量，小组内部就会产生一种你追我赶的学习状态，每个学生都不想因为自己的落后而影响整个小组。从而在小组内自发形成“快带慢、快帮慢”的学习模式。此外，在任务完成质量同等的前提下，教师将对先完成任务的小组给出较高的分数，各小组间也形成了竞争模式。先完成的小组可以帮助进度较慢的小组，这种帮助其他同学完成任务的过程也会让先完成的同学获得成功的体验，形成“任务一出，大家争相完成”的学习氛围。
3.改革学习考核评价方法
本研究运用上述授课形式，对GIS132班进行了教学模式改革的尝试，学期末通过对学生进行的调查问卷，获取了学生对知识掌握的情况及对该授课方式的意见和建议。最终，综合学期考勤记录、学生课堂表现记录和期末调查问卷，得到课堂实践教学模式改革的整体效果评价，结果显示：（1）学生出勤率较高，完成作业情况较好，课程学习的积极性较高：全班共计29人，本课程包含13个教学周，总计旷到1人次、请假2人次、迟到5人次；课后书面作业5次，总计4人次未按时提交，作业正确率较高。（2）学生对知识点的掌握更为牢固，调查问卷显示90%以上的学生认为通过本学期的学习，掌握了遥感数字图像处理的主要步骤和方法，了解了实际应用的领域。（3）课堂实践教学模式取得了较好的效果，全班认为“问题导向型模式”和“小组协作型模式”有助于课堂理论知识的巩固和实践操作技能的提高的比例达到100%。
四、结语
《遥感数字图像处理》课程是地理信息科学专业本科生的专业必修课，在整个课程体系中占有重要地位。该课程在理论和方法的课堂教学之外更加强调学生的实践能力，因此该课程的课堂实践教学显得尤为重要。本研究探索性地将“研究型教学模式”和“问题导向型教学模式”引入到课程的课堂实践环节中，构建了以学生为主导的实践体系，同时编制《遥感数字图像处理实验手册》。该教学模式在提高学生学习主动性和创造性及培养团队意识等方面取得了较好的效果，。今后的教学改革中，如能将该模式与翻转课堂等其它先进的教学模式进行合理地组合，将开创《遥感数字图像处理》课程课堂实践教学的新模式，进一步提高学生自主学习的效率，并有助于探索出一套适合GIS本科生实践技能和创新能力培养的开放式的综合教学体系。
参考文献：
[1]石永明，田永中.地理信息系统实验课程教学探讨[J].实验室科学，2011，14（1）：26-29.
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[3]路元刚.《数字图像处理》课程的教学探讨与实践[J].江苏教育学院学报（自然科学），2012，28（5）：32-33.
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[5]宋怀波，何东健，龙燕，等.农业院校《数字图像处理》课程教学改革与实践[J].教改研究，2014，70：10-12.
[6]黄秋燕.GIS专业遥感概论课程实验教学改革探索[J].科技信息，2008（27）：352-353.
[7]韦玉春.遥感数字图像处理教程[M].科学出版社，2007.
[8]赵英时.遥感应用分析原理与方法[M].科学出版社，2003.
[9]戴昌达，姜小光，唐玲莉.遥感图像应用处理与分析[M].清华大学出版社，2004.
遥感科学与技术培养方案范文
近年来地理信息技术发展迅速、日益成熟，它在各领域的广泛应用推动了地理课程的改革，新课标中大幅度增加“地理信息技术”的内容，并在课程理念中强调信息技术在地理学习中的应用。本文对四个版本高中地理教材中“地理信息技术”部分的内容编制特点进行研究，在知识点选取、栏目设置类型、图像系统设置方面相对比，分析各自的特点，希望为现有教材中该部分内容修改完善提供一些建议。
关键词：
地理教材；地理信息技术；内容编制；对比分析
当今社会，随着科学技术的发展，地理信息技术的应用范围不断扩展，带动了对专业地理信息技术人才的需求，同时也带来了基础教育地理课程内容的革新。2003年，国家教育部颁布的《普通高中地理课程标准(实验)》，将地理信息技术这一专题纳入高中地理课程体系中，地理信息技术第一次作为一个相对独立的部分和选修课之一进入地理课程标准[1]。2004年，经全国中小学教材审定委员会初审通过出版了人民教育出版社出版的人教版、中国地图出版社出版的中图版、山东教育出版社出版的鲁教版和湖南教育出版社出版的湘教版地理教科书。四套实验教科书都非常重视对“地理信息技术”的编制，形式上和内容上各具特色，体现了教材的多样化和个性化趋势。
一新课标中的地理信息技术
地理课程标准是地理教材编写的依据、地理教学的依据，也是地理教学评价的依据，是教材、教学的出发点和归宿[2]。近年来地理信息技术发展迅速，地理课程标准也正在随着整个社会的信息化进程不断做出调整。《全日制普通高中地理新课程标准（实验）》对“地理信息技术”的要求如下：“标准”中强调信息技术的应用，非常重视培养高中生获取地理信息的素养。同时要求学生认识地理信息技术的基本含义与应用领域、形成用现代地理科学思维与方法解决地理问题的意识与能力、形成科学精神和科学态度[3]。此外，新课标中较多使用“了解”、“举例”、“查询”等行为动词，对RS、GPS、GIS以及电子地图等具体内容有不同的学习要求，主要侧重结合实例来让学生了解地理信息技术在实际生活中的应用，从而使高中生具备获取地理信息技术的能力。
二信息技术内容编制对比分析
（一）知识点选取比较
四套教材都选有RS、GPS、GIS、数字地球等知识，符合新课标对该部分的要求，基本上能够满足地理教学的需要。湘教版和中图版在内容安排、编排形式方面较为相似，都是用一章共四节的篇幅来讲述该部分知识，其涵盖的知识点也大致相同。两者较大的区别在于湘教版较偏重于介绍GIS和RS的基本理论，而实践应用方面较少；中图版则较注重RS的应用，以第二节“遥感技术的应用”为例，本节在简要阐述RS的基本原理之后，分别详细的介绍了RS在资源普查、环境和灾害监测中的应用，并在课后设有“准确预测易贡错决堤”的案例，以便于让学生在学习本节内容时体会到遥感技术是与生活密切联系、切实可行的。鲁教版中设有“学用电子地图”单元活动，突出了电子地图的实用性，最能满足“标准”中对电子地图的要求。此外，鲁教版较侧重介绍“数字地球”，该部分知识共有7页，详细的表述了“未来的城市——数字城市”、“未来校园——数字校园”等内容。人教版中该节基础知识点只有RS、GPS、GIS，数字地球则出现在阅读材料中，与另外三个版本相比该部分内容较少，且偏重于介绍理论知识，地理信息技术的应用方面涉及较少。这一问题在访谈过程中也被高中地理教师普遍反映。但人教版该节最后在综合地理信息技术的基础上设计了活动，让同学们根据自身的学科兴趣、认知水平的差异来进行自主学习，在一定程度上使教学内容更具有弹性。
（二）栏目设置比较
经过对比分析发现，鲁教版单元活动中的“问题”栏目旨在提出具有启发性的问题来激发学生的学习兴趣，与其他版本内的“思考”栏目功能大致相同；而“知识窗”和“阅读”都是帮助学生拓展视野，二者有异曲同工之妙。因此可以把鲁教版单元活动中的“问题”作为“思考”，“知识窗”作为“阅读”，则四个版本“地理信息技术”部分栏目设置的异同点如下表所示：四个版本均设有“阅读”、“思考”和“活动”栏目。“阅读”是教材内容的扩展与延伸，也是教材内容的补充和完善，它具有对正文知识进行解释、拓展和深化的重要作用，也在一定程度上扩展了学生的地理视野。而“思考”栏目可以引导学生积极参与课堂教学，以便于导入新课，同时也有利于培养学生的批判性思维和创新思维。中图版栏目最为丰富多样，每节均设有探索、学习指南、阅读、案列研究、思考和复习题栏目，而名词链接、活动栏目则视需要而定。“探索”设在每节课的正文之前，探索的内容与本节课的知识密切相关且富有创意，重在培养学生创新学习的能力，使学生学会学习。而“案例研究”位于每节内容的后面，具有总结。但中图版有的栏目知识性过强，不利于激发学生的学习兴趣。鲁教版中主要有“活动”、“知识窗”和“问题”三类栏目。其中“活动”栏目数量较多，共8个，也因为该教材中这一部分内容本来就是以单元活动的形式呈现，所以着重锻炼学生动手实践的能力。如“分析和解译遥感影像”、“用电子地图查询路线”等，引导学生动手操作，促进学生自主学习、合作学习和探究学习。知识窗（即阅读）栏目中多介绍一些实例或者基础性知识，注重教材与实际的结合。湘教版中“阅读”栏目较突出，共23个，大量的阅读材料可以使学生了解更多的知识，加深对教材的理解，提升思维能力。“活动”栏目则依据具体目的不同，又分为活动思考、活动探究、活动实践三个子类型，其中活动实践的数量较多，例如设计了“搜索GIS定义，列举GIS简报”等活动实践，对学生搜集、整理、表达地理信息的能力都提出了具体的要求，锻炼了学生学以致用的动手操作能力。总体而言，湘教版教材栏目设计新颖，呈现方式多样，既具有知识性、科学性，也不失趣味性。而与前三者相比，人教版设置的栏目类型、数量都较少。但在访谈中教师普遍反映学生对“地理信息技术”中的案例很感兴趣，经常会询问老师RS、GPS以及其他技术的具体操作过程，但由于课本上所给的实例较少，且只有简单的文字介绍，学生的学习需求往往得不到满足。
（三）图像系统分析比较
林培英教授在《学校地理教材现代化研究》中对图像系统定义为：“地理教材除去文字和数字符号外，还有图像符号来表示、解释和揭示地理知识，称作地理教材的图像系统。”[4]图像系统是地理教材的重要组成部分，一般蕴含着大量的地理信息，且较为生动形象，易读易懂。总结多数专家的观点，地理教材中的图像类型主要有地图、示意图、景观图、遥感影像图、照片、地理统计图（表格、线状图、柱状图、结构图、柱状折线图）、漫画等类型[5-7]。四个版本教材中的图像类型和数量统计如表4所示。从表4中可以看出，中图版和湘教版“地理信息技术”部分所展现的图片数量最为丰富，这两个版本的教材本身文本内容就较多，相对应的图像数量也较多，用直观简洁的图像来补充课文内容，可以提高教材的表达效果。不同类型的图像具有不同的功能。示意图立体感强，能够直观的表达地理基本原理、规律、分布等，容易被学生接受。以湘教版第二节“遥感技术及其应用”的图3-27“遥感技术系统”为例，生动形象且又真实地展示遥感技术的工作过程，便于学生明白地理现象之间的关系，得到形象的概念。同时从表4中也发现，在这6种图像类型中，四个版本“地理信息技术”中均是示意图的数量最多。地图是地理教材在内容和形式上与其他教材最明显的区别，它可以储存、选择、模拟和表达地理信息，具有知识传播和能力培养两种最基本最重要的功能[8]。鲁教版在“辨别地理方向”中使用了多幅地图，与文字密切配合，简洁清晰的表达了地理内容。而照片与其他类型图像相比更真实、更贴近生活，形象生动，使用照片可以在一定程度上引起学生的共鸣，给予其感性认识，激发他们的学习兴趣。中图版和湘教版都在讲述GPS的应用时插入了大量的实物照片。文字虽然可以表述概念和原理，但是不能反映空间结构，而图像能够直接迅速地表达出地理事物的结构和空间关系。“地理信息技术”的图像系统设计应结合教材实际内容，考虑到该部分内容与现代技术密切相连，且注重实践应用，而遥感影像图不仅拥有丰富的信息，而且直观，在一定程度上体现了地理信息技术的先进性，因此各版本教材可以适当增加遥感影像图的数量。
三建议
四套教材都从各自的角度理解课程标准，对地理信息技术进行了不同的编制设计，虽各有千秋，但仍有一定的局限性。中图版突出地理信息技术的应用，结合恰当的实例详细地介绍地理信息技术的每一个功能，旨在帮助学生学会使用地理信息技术。且在介绍地理信息技术原理时均采用了图示的方法，形象生动地展示了地理信息技术的工作原理。但该部分活动设计的较为简单，建议活动栏目的设计要符合高中生的学习心理，让学生通过活动确有收获。鲁教版中“地理信息技术”被编排在6个单元活动中，这种创新使该部分内容更为丰富，但这样的编排形式也可能弱化它们之间的联系，不利于学生对地理信息技术的整体把握。因此在教学过程中应注意加强各部分之间的联系。湘教版中该部分知识丰富详实，且设置了大量的阅读材料有利于开拓学生的视野。但这部分教材对地理信息技术原理的介绍过于简单，建议教材在介绍地理信息技术原理时能够用简单形象的语言深入浅出的介绍，使其更有深度。人教版教材较为规范严谨，注重地理信息技术中各项技术的联系，但在访谈过程中多数教师反映该部分内容较为单薄，且偏重于介绍理论知识，地理信息技术的应用方面涉及较少。因此建议在教材中适当丰富本节内容，并适当增加一些关于地理信息技术在各领域实际应用的案例，以满足学生的学习需要。目前信息技术的使用范围不断扩展，在生活中的地位也越来越重要，学习先进的地理信息技术已经成为一种趋势，积极完善教材中的“地理信息技术”内容，使其更符合学生的学习需要，对培养地理信息专业人才、促进社会发展具有重要意义。本文通过对四个版本教材“地理信息技术”部分多角度的对比分析，在一定程度上为“地理信息技术”内容的编制提出一些较为合理的建议。总之，编写好一本教材不是一蹴而就，而是需要在实践检验下不断修订，逐步走向完善。
参考文献
[1]林培英.中学地理信息技术教学[J].课程•教材•教法.2004,24(7)（7）:58-62.
[2]李家清,陈实.中学地理课程标准与教材分析[M].北京：科学出版社,2012.
[3]李家清.新理念地理教学论[M].北京：北京大学出版社,2009.
[4]林培英.学校地理教材现代化研究[D].北京：首都师范大学,1985.
[5]王民,王英.中学地理教材中的图像类型研究——以德国为例[J].中学地理教学参考,2005,11.
[6]杨向东.中学地理新教材图像系统特点与分类——以人教版初中地理为例[J].教育理论与实践.2006,26(5):59-60.
[7]刘彩凤.初中地理新教材图表系统组成、功能与应用研究[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版）,2006,19(8):89-93.