《遙感概論》課程多媒體網(wǎng)站設計與實現(xiàn)

劉鵬飛，張鵬巖

摘要：建設網(wǎng)絡多媒體教學網(wǎng)站是改革傳統(tǒng)教學模式的一個重要途徑。本文基于Web的B/S三層結構模式，設計了《遙感概論》課程的多媒體教學網(wǎng)站，完成了課程教學網(wǎng)站的整體架構與功能實現(xiàn)，探討了網(wǎng)絡多媒體技術在現(xiàn)代課程教學模式中的應用。

關鍵詞：遙感概論;Web;B/S模式

中圖分類號：G642???? 文獻標志碼：A???? 文章編號：1674-9324（2014）41-0283-03

以計算機網(wǎng)絡、多媒體等技術為代表的現(xiàn)代信息技術正在改變著人們的工作、生活與學習方式，同時也給教學方法、教學模式帶來了新的發(fā)展方向。在網(wǎng)絡多媒體等現(xiàn)代教育技術背景下，現(xiàn)代課程教學更加注重的是以學生為中心的新的教學模式，不僅傳授一般的課程知識和技能，而且注重培養(yǎng)學生的自主學習能力。將網(wǎng)絡多媒體技術應用于課程教學，在課程資源共享與整合、教學內(nèi)容更新以及教學方法改革等各個方面都會產(chǎn)生重要影響。通過網(wǎng)絡，教師可以隨時更新教學資源，而學生也可以通過網(wǎng)絡開展個性化的學習，師生之間的互動更加方便、快捷。這種新的教學模式以多媒體和網(wǎng)絡技術為支撐，將傳統(tǒng)的課堂教學與網(wǎng)絡自主學習結合起來，教學中體現(xiàn)以學習者為中心的思想，同時大力發(fā)展個性化學習和自主式學習?！哆b感概論》是我國高等院校地理科學類專業(yè)（包括地理、地質(zhì)、地球物理、氣象氣候和海洋）的一門重要基礎課程，也是《地理信息系統(tǒng)》專業(yè)必修的核心課程之一。本文采用網(wǎng)絡多媒體技術，設計和實現(xiàn)了《遙感概論》多媒體教學網(wǎng)站，通過教學網(wǎng)站，將遙感數(shù)字影像的數(shù)學理論、物理基礎以多媒體的形式展現(xiàn)出來，同時，學生可以在網(wǎng)絡上完成數(shù)字遙感影像處理實踐的全過程，較好實現(xiàn)了《遙感概論》課程理論與實踐相結合，課堂教學與網(wǎng)絡自主學習相結合。

一、《遙感概論》多媒體教學網(wǎng)站建設的必要性

傳統(tǒng)的《遙感概論》課堂教學方式，其表現(xiàn)形式是：以教科書為基礎，通過黑板書寫和靜態(tài)的圖件展示完成教學。從遙感課程的課程特點來看，課程前半部分屬于理論知識講解，后半部分屬于實踐性較強的影像處理內(nèi)容。對于后半部分影像處理章節(jié)，由于涉及到具體的影像處理過程的講解，如果采用傳統(tǒng)的教學模式，僅僅在課堂上通過口述的方式展示給學生，授課效率比較低，而且不能調(diào)動學生學習的積極性，影響了學生對于整個知識體系的了解和掌握。

網(wǎng)絡多媒體的優(yōu)勢在于教與學的互動，現(xiàn)代化教學手段的充分應用與數(shù)字遙感影像的充分展現(xiàn)。將網(wǎng)絡多媒體技術應用于《遙感概論》課程，可以將專業(yè)遙感軟件的處理流程在網(wǎng)絡上有效展示，將不同專業(yè)處理軟件的算法及原理分步驟剖析，將遙感數(shù)字影像的預處理、輻射校正、大氣校正、幾何校正、信息解譯等實踐環(huán)節(jié)清晰表述，有利于學生迅速掌握數(shù)字影像處理的基本技巧和方法。這種網(wǎng)絡多媒體教學方法的使用，可以使學生自主地選擇學習進度和學習節(jié)奏，激發(fā)學生的主觀能動性，更有利于培養(yǎng)學生的探索精神。因此，將網(wǎng)絡多媒體技術引入《遙感概論》，開發(fā)基于網(wǎng)絡的《遙感概論》多媒體教學網(wǎng)站尤為必要。

二、系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

1.設計原則。①實用性的原則，多媒體教學項目的開發(fā)必須結合《遙感概論》課程的特點，依據(jù)實用性原則，在保證各項功能實用性的同時，減少一些不必要的開支，對系統(tǒng)進行開發(fā)。②模塊化原則，模塊化能夠大大提高系統(tǒng)的可管理性和可維護性，使得整個教學系統(tǒng)成為一個真正清晰明了的有機系統(tǒng)。模塊化易于修改、擴充。采用模塊化設計后，在維護時可以直接對某一需要改動的模塊進行修改，從而能夠有效降低網(wǎng)站不斷更新所帶來的麻煩。③基礎理論與應用相結合的原則，采用Web開發(fā)平臺，將航空影像、多光譜影像、熱紅外影像、雷達影像和高光譜影像成像方面的基本理論以互動的形式進行表達，通過這種途徑實現(xiàn)遙感技術的應用實踐加深對遙感原理的理解。為培養(yǎng)本科生應用技能，安排相應的遙感影像解譯網(wǎng)絡實習內(nèi)容。④系統(tǒng)性和前瞻性相結合的原則。在系統(tǒng)介紹遙感物理基礎、遙感成像機理、遙感影像處理和遙感影像解譯原理、方法的基礎上，在網(wǎng)絡多媒體上力求將遙感技術發(fā)展取得的新成果和遙感新理論、新方法、新技術貫穿其中?？紤]到當前社會和未來發(fā)展的趨勢，擬在網(wǎng)絡多媒體中加入兩部分內(nèi)容分別闡述遙感影像計算機智能解譯和定量遙感基礎，這是目前國內(nèi)其他同類教材尚未闡述的內(nèi)容，它有助于本科生了解遙感科學與技術的最新成果并掌握遙感發(fā)展趨勢。⑤交互式原則，多媒體教學網(wǎng)站的設計要遵循交互式原則，包括人機之間的交互交互、師生之間的交互，以及學生之間的交互。人機交互要求學生能充分利用網(wǎng)絡環(huán)境自主學習;師生交互要求師生應有網(wǎng)上互動;學生之間交互要求學生能在線討論和協(xié)作交流相關的課程知識。

2.系統(tǒng)結構設計。系統(tǒng)采用基于Web應用的B/S三層結構，該結構模型由以下三部分組成：客戶端瀏覽器，Web服務器和應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器（圖1）。這種基于Web的三層應用體系結構具有很多優(yōu)點，客戶端是瀏覽器，維護就相對簡單，客戶端與數(shù)據(jù)庫隔離起來，提供了系統(tǒng)的安全性。應用服務層的引入減少了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量，提高了數(shù)據(jù)庫的響應速度?？偟膩碚f，這種結構使應用系統(tǒng)的性能、安全性、擴展性有了很大的提高，也便于系統(tǒng)維護和管理。具體來說，系統(tǒng)設計以ASP、ACCESS編程等網(wǎng)絡技術為基礎，輔以authorware、flash、photoshop等多媒體工具，實現(xiàn)服務器端與客戶端的交互式連接，完成實際教學工作。

3.系統(tǒng)功能設計。結合《遙感概論》課程的特點，在系統(tǒng)結構設計的基礎上，設計了系統(tǒng)功能模塊。Web應用層功能模塊結構如圖2所示。

系統(tǒng)共有四個模塊：課程介紹、教學大綱、教學內(nèi)容、教學資源。其中，課程介紹模塊包括兩個二級目錄，即課程簡介和教學手段;教學大綱模塊包括兩個二級目錄，即課程教學大綱和實驗教學大綱;教學內(nèi)容模塊包括理論課教學內(nèi)容和實驗課教學內(nèi)容兩個二級目錄;教學資源模塊包括教學介紹、教學課件、教學錄像、影像資源、友情鏈接五個二級目錄。點擊相應的二級目錄或者子目錄，可直接鏈接到相應頁面。其中，在教學資源模塊中：（1）對于教學課件目錄，其制作方法是按照教學的要求，采用Authorware 6.0作為創(chuàng)作平臺，并用Photoshop CS5、Flash CS5和3D MAX等作為輔助工具來完成教學課件的多媒體制作。（2）教學錄像目錄是將《遙感概論》課程中涉及到影像處理的相關章節(jié)，比如遙感數(shù)字圖像的變化與增強、遙感數(shù)字圖像的分類等，利用視頻剪輯軟件，制作成視頻片段，放到網(wǎng)上共享，便于學生在課外的學習。（3）影像資源目錄下，列出了課程所涉及的各類遙感影像。根據(jù)教學內(nèi)容將影像進行了切割，同時把典型區(qū)域、熱點區(qū)域的影像導入影像數(shù)據(jù)庫。影像數(shù)據(jù)庫內(nèi)容主要包括黑白攝影航空相片、彩色攝影航空相片、彩紅外攝影航空相片，MSS影像、TM影像、SPOT影像、IKONOS影像、QuickBrid影像、熱紅外遙感和SAR影像等。數(shù)據(jù)庫中的所有影像可以供學生免費下載使用。（4）在友情鏈接目錄下，列出了能免費下載遙感影像的部分網(wǎng)址，以及與本課程類似的其他高校的網(wǎng)絡課件，供學生學習和借鑒。

4.系統(tǒng)簡介。本課程網(wǎng)站部分模塊界面顯示如圖3。

本系統(tǒng)采用現(xiàn)代化的教學技術與手段，以網(wǎng)絡技術為依托，將遙感數(shù)字影像的數(shù)學理論、物理基礎以多媒體的形式展現(xiàn)出來，在網(wǎng)絡上完成數(shù)字遙感影像處理實踐的全過程，實現(xiàn)了《遙感概論》課程理論與實踐的有機結合，為高校地理科學專業(yè)相關課程的教學改革提供了一個具體的實施方案。

參考文獻：

[1]范愛，姚福安.精品課程與教學網(wǎng)站建設[J].電氣電子教學學報，2006，28（6）：86-88.

[2]吳艷，韓雨薇.地理教學中多媒體教學與傳統(tǒng)教學的有效整合[J].才智，2012，（1）：123-124.

[3]何克抗.多媒體課件及網(wǎng)絡課程在教學中的運用研究[J].教育技術導刊，2007，（1）：4-7.

作者簡介：劉鵬飛，男（漢族），講師，博士，研究方向：主要從事地理學相關課程教學與科研工作。endprint