1、    專業認證背景下城鄉規劃專業rs與gis一體化綜合實踐教學體系構建    曾維軍 李建華 張建生 鄭宏剛 陳運春 葛興燕 郭曉飛 廖麗君 張劉東摘要：rs和gis課程實踐中存在將兩門課程孤立對待，忽視兩門課程理論內容、實踐設計的承接關系的現象，導致實踐教育效果不理想。針對以上問題，文章在厘清rs與gis課程邏輯關系基礎上，分析rs和gis專業認證課程目標，貫徹工程教育認證教育理論，落實以產出為導向的課程培養、畢業要求目標，精心設計rs與gis實踐內容，從時間、內容、軟件操作等方面優化實踐組織流程，進行rs與gis實踐有效融合，構建了專業認證背景下城

2、鄉規劃專業rs與gis一體化綜合實踐教學體系，為高等學校開展rs、gis實踐一體化教學提供了思路與借鑒。關鍵詞：rs;gis;綜合實踐;體系構建;專業認證：g642.41     文獻標志碼：a     ：1674-9324（2020）12-0277-03rs、gis技術在農業、水利、國土、規劃等方面應用越來越廣泛，高校gis的教學問題已引起社會的廣泛關注1-4。相關研究涉及rs、gis教育的宏觀思考5，6、實踐教學7，8、課程改革9-11等內容。經過對rs、gis高等教育的相關文獻統計分析發現，以上內容大部分將rs、gis課程單獨進

3、行研究，極少進行rs、gis一體化綜合教學實踐，忽視了rs、gis課程理論、實踐方面的聯系。本文構建了專業認證背景下rs與gis一體化綜合實踐教學體系，評估了其教學效果，為高等學校rs、gis實踐一體化教學提供了借鑒。一、rs與gis課程實踐存在的問題1.作為工科類專業，與當前在國際上得到普遍認可的工程教育認證聯系不緊密，實踐體系與專業培養目標、畢業要求等不匹配，更與用人單位的需求嚴重脫節。2.在各高校教學安排上，存在將兩門課程孤立對待，忽視了兩門課程理論內容上的承接關系、實踐操作中的互補關系、邏輯中的緊密聯系的現象，導致實踐效果不理想。3.學生中存在重軟件操作、輕理論教學的傾向，實驗操作能完

4、成實驗步驟，但對于為什么這么做，存在一知半解的現象，缺少充分挖掘的鉆研精神。二、rs與gis專業認證課程目標專業認證高度聚焦培養目標、畢業要求的制定，課程內容必須明確培養目標、畢業要求對學生能力的支撐程度，因此課程實踐顯得尤為重要。rs專業認證課程目標：要求學生系統掌握遙感數字圖像處理的基礎知識和基本理論;掌握遙感數字圖像的幾何處理、輻射校正、增強處理、計算機分類以及分類后評價等內容;掌握基本遙感圖像處理流程，具有遙感圖像分析的基本能力。gis專業認證課程目標：學生系統掌握gis的基礎知識和基本理論;通過實踐，重點掌握gis數據庫建庫、矢量化、數據轉換、地圖投影、dem、空間分析等基本能力;培

5、養學生在實際工程中解決問題的能力。三、專業認證背景下rs與gis一體化綜合實踐教學體系構建（一）實踐內容設計目前，大部分高校對rs和gis的實踐教學是獨立的，割裂了實踐內容和技能培養方面的聯系，降低了學生的培養質量。為了滿足城鄉規劃專業應用需求，有必要將rs和gis的實踐內容和組織進行整體考慮，構建rs與gis一體化綜合實踐教學體系。1.rs實踐內容設計。rs實踐以研究區高分辨率遙感影像為材料，開展影像預處理、野外核查、影像監督分類、分類評價、影像后處理等實踐，其中影像預處理包括影像裁剪與拼接、影像幾何精糾正、影像增強處理等;野外核查需確定影像存疑區域、制作野外核查路線圖;影像監督分類需制作影

6、像解譯庫、選取訓練樣本、執行監督分類;分類評價包括分類模板評價、分類進度評價等;影像后處理包括去除分析、重分類、柵格轉矢量等。野外核查對解譯結果進行驗證，對解譯錯誤的地方進行標記，提高了學生參與實踐的熱情。2.gis實踐內容設計。利用影像監督分類結果，進行生態環境評價及空間分析。步驟為：第一，對rs綜合實踐數據進行分類、整理、編碼等，分層建立空間數據庫，掌握數據庫相關知識，匯總各種土地利用類型面積;第二，對矢量數據進行統計分析，計算評價指數，對生態環境進行評價;第三，分別計算滇池湖面500米、2000米、5000米范圍土地利用類型面積，涉及提取面、緩沖分析、相交分析等操作，通過以上實踐，提高學

7、生gis的實際操作能力。（二）rs與gis課程一體化綜合實踐體系構建rs和gis實踐采用學校附近昆明市北市區遙感影像圖，分類圖斑屬性錄入數據從分析谷歌地圖及實地調查資料獲得，昆明市土地利用數據利用地理信息系統云上免費下載的landsat8 oli遙感影像進行解譯。1.rs實踐組織。rs實踐教材采用湯國安、楊昕、鄧鳳東等主編，科學出版社出版的erdas遙感數字圖像處理實驗教程，實踐內容是erdas遙感影像監督分類，實踐時間一般安排在第三學期的第一周，總共24學時，一般安排學生8001225學習圖像預處理、示例操作、影像解譯、野外核查、圖斑糾正、分類評價等實踐內容，14301530進行更進一步的操

8、作練習，鞏固實踐成果。具體安排為：圖像預處理3學時，書上練習內容及示例操作3學時，影像解譯8學時，野外核查5學時，圖斑糾正3學時，分類評價1學時，集中講解、結果檢查1學時。rs實踐要注意以下四點：（1）野外核查采用分組的方式進行，每組4人;（2）每組在野外核查前一晚，根據前期解譯存疑區域，確定野外核查路線及核查重點;（3）根據不同地物類型的光譜、紋理特征，建立解譯數據庫;（4）野外核查一定要注意安全。2.gis實踐組織。gis實驗教材采用arcgis地理信息系統空間分析實驗教程，湯國安等編寫，科學出版社出版，實踐內容進行實踐研究區生態環境評價及空間分析，實踐時間一般安排在第三學期的第二周，總共

9、24學時。與rs實踐類似，安排學生在8001225學習實踐內容，14301530進行鞏固練習。具體安排為：柵格轉矢量、數據拓撲檢查等2學時;建立空間數據庫、屬性數據編輯等3學時;土地利用類型面積匯總、統計、檢查等3學時;根據生態環境評價技術規程，進行生態環境評價6學時;練習書上的空間分析示例3學時;提取昆明市土地利用圖中滇池湖面數據，進行緩沖分析、相交分析等操作5學時;rs和gis一體化綜合實踐總結2學時。3.rs和gis一體化綜合實踐的融合。為進一步促進rs和gis一體化綜合實踐的融合，需做到以下三點：（1）第一周周五rs實踐結束后，進一步布置利用landsat8 oli遙感影像進行昆明市土

10、地利用類型遙感解譯的作業，充分利用周末時間，進一步加強練習，鞏固所學。（2）加強rs、gis軟件的互通互聯。rs、gis軟件具有許多類似的功能，通過相互交叉使用處理數據，對rs、gis軟件的操作有進一步的客觀認識。（3）rs實踐為gis實踐提供基礎處理數據，gis實踐可以進一步驗證rs實踐數據處理的準確性。四、專業認證背景下rs、gis一體化綜合實踐教學效果rs、gis一體化綜合實踐教學活動全程貫徹了工程教育認證的核心理念。（1）以學生為中心。始終圍繞學生知識和能力達到既定標準而進行教學設計，始終以學生學習結果為唯一標準而進行教學質量評價。（2）產出導向。本次rs、gis一體化綜合實踐教學改變

11、了傳統以課程為中心的教學設計，而以學生的畢業要求為導向進行教學設計。（3）持續改進。對培養目標、畢業要求、教學環節進行評價，同時建立評價的機制和周期，且評價結果必須用于改進課堂教學，如將gis生態質量評價的結果反饋于rs影像監督分類，驗證分類結果的正確性。本次rs、gis一體化綜合實踐教學主要效果如下：（1）通過遙感影像解譯，進行野外核查，建立解譯數據庫，并進一步解譯出昆明市土地利用類型圖，計算匯總出各種土地利用類型面積數據。（2）學生系統地掌握了rs的坐標轉換、投影變換、影像校正、監督分類、野外核查等，gis數據庫建庫、矢量化、數據轉換、dem、數據統計與分析、空間分析等知識要點及操作技能，

12、歷屆學生大部分能按時提交設計作品，少部分同學通過申請延長實踐時間也能完成實踐任務。五、結束語rs、gis課程實踐中，存在將兩門課程孤立對待，忽視兩門課程理論內容上的承接關系的現象，導致實踐效果不理想。本文針對以上問題，開展了專業認證背景下城鄉規劃專業rs與gis一體化綜合實踐教學體系構建研究，在厘清rs與gis課程邏輯關系基礎上，落實以產出為導向的課程培養、畢業要求目標，精心設計rs與gis實踐內容，從時間、內容、軟件操作等方面優化實踐組織流程，進行rs與gis實踐有效融合，與一體化綜合實踐教學體系構建之前相比，學生的軟件操作能力大幅度提高，按時保質提交作品，成效顯著。參考文獻：1熊立偉，鄒濱

13、，龍岳紅，唐爭氣.gis專業數據結構課程教學改革探討j.測繪與空間地理信息，2018，41（02）：27-30.2李家存，段福洲，鄧磊.rs和gis專業地質地貌學教學改革探索j.科技資訊，2013，（14）：179+181.3王紅巖，陳愛兵.cdio模式在地理信息系統教學中的實踐與研究j.教育教學論壇，201，（22）：193-194.4吳建華，張文朋，袁小芳，韋朋杰.基于迭代與協同思想的“gis軟件與應用”教學研究j.教育現代化，2018，5（30）：151-155.5王月香.師范院校地理科學專業的gis課程教學思考j.測繪與空間地理信息，2017，40（01）：97-98.6鄭春燕，胡華科，鐘廣銳，張鵬飛.論地方院校地理信息系統教學團隊建設j.教書育人，2013，（30）：42-43.7劉善偉，萬劍華，祝德顯.移動gis技術輔助下的野外實踐教學新模式j.實驗技術與管理，2017，34（12）：186-188+213.8陳川，劉桂萍，蔡宏明，楊焱青，張瑩瑩.地質類專業遙感與地理信息系統一體化綜合實踐教學改革探索j.中國地質教育，2018，27（02）：68-72.9柳錦寶，王增武，喻