多媒體課程教學(xué)網(wǎng)站設(shè)計(jì)論文

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一、《遙感概論》多媒體教學(xué)網(wǎng)站建設(shè)的必要性

傳統(tǒng)的《遙感概論》課堂教學(xué)方式，其表現(xiàn)形是：以教科書為基礎(chǔ)，通過黑板書寫和靜態(tài)的圖件展示完成教學(xué)。從遙感課程的課程特點(diǎn)來看，課程前半部分屬于理論知識講解，后半部分屬于實(shí)踐性較強(qiáng)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(xué)模式，僅僅在課堂上通過口述的方式展示給學(xué)生，授課效率比較低，而且不能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，影響了學(xué)生對于整個(gè)知識體系的了解和掌握。網(wǎng)絡(luò)多媒體的優(yōu)勢在于教與學(xué)的互動，現(xiàn)代化教學(xué)手段的充分應(yīng)用與數(shù)字遙感影像的充分展現(xiàn)。將網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)應(yīng)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(luò)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(yù)處理、輻射校正、大氣校正、幾何校正、信息解譯等實(shí)踐環(huán)節(jié)清晰表述，有利于學(xué)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(luò)多媒體教學(xué)方法的使用，可以使學(xué)生自主地選擇學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)節(jié)奏，激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。因此，將網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)引入《遙感概論》，開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的《遙感概論》多媒體教學(xué)網(wǎng)站尤為必要。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.設(shè)計(jì)原則

①實(shí)用性的原則

多媒體教學(xué)項(xiàng)目的開發(fā)必須結(jié)合《遙感概論》課程的特點(diǎn)，依據(jù)實(shí)用性原則，在保證各項(xiàng)功能實(shí)用性的同時(shí)，減少一些不必要的開支，對系統(tǒng)進(jìn)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(hù)性，使得整個(gè)教學(xué)系統(tǒng)成為一個(gè)真正清晰明了的有機(jī)系統(tǒng)。模塊化易于修改、擴(kuò)充。采用模塊化設(shè)計(jì)后，在維護(hù)時(shí)可以直接對某一需要改動的模塊進(jìn)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(chǔ)理論與應(yīng)用相結(jié)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(dá)影像和高光譜影像成像方面的基本理論以互動的形式進(jìn)行表達(dá)，通過這種途徑實(shí)現(xiàn)遙感技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐加深對遙感原理的理解。為培養(yǎng)本科生應(yīng)用技能，安排相應(yīng)的遙感影像解譯網(wǎng)絡(luò)實(shí)習(xí)內(nèi)容。

④系統(tǒng)性和前瞻性相結(jié)合的原則

在系統(tǒng)介紹遙感物理基礎(chǔ)、遙感成像機(jī)理、遙感影像處理和遙感影像解譯原理、方法的基礎(chǔ)上，在網(wǎng)絡(luò)多媒體上力求將遙感技術(shù)發(fā)展取得的新成果和遙感新理論、新方法、新技術(shù)貫穿其中?？紤]到當(dāng)前社會和未來發(fā)展的趨勢，擬在網(wǎng)絡(luò)多媒體中加入兩部分內(nèi)容分別闡述遙感影像計(jì)算機(jī)智能解譯和定量遙感基礎(chǔ)，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(xué)與技術(shù)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(xué)網(wǎng)站的設(shè)計(jì)要遵循交互式原則，包括人機(jī)之間的交互交互、師生之間的交互，以及學(xué)生之間的交互。人機(jī)交互要求學(xué)生能充分利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自主學(xué)習(xí)；師生交互要求師生應(yīng)有網(wǎng)上互動；學(xué)生之間交互要求學(xué)生能在線討論和協(xié)作交流相關(guān)的課程知識。

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用基于Web應(yīng)用的B/S三層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)模型由以下三部分組成：客戶端瀏覽器，Web服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（圖1）。這種基于Web的三層應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)具有很多優(yōu)點(diǎn)，客戶端是瀏覽器，維護(hù)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(yīng)用服務(wù)層的引入減少了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，提高了數(shù)據(jù)庫的響應(yīng)速度?？偟膩碚f，這種結(jié)構(gòu)使應(yīng)用系統(tǒng)的性能、安全性、擴(kuò)展性有了很大的提高，也便于系統(tǒng)維護(hù)和管理。具體來說，系統(tǒng)設(shè)計(jì)以ASP、ACCESS編程等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，輔以authorware、flash、photoshop等多媒體工具，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端與客戶端的交互式連接，完成實(shí)際教學(xué)工作。

3.系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

結(jié)合《遙感概論》課程的特點(diǎn)，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)功能模塊。Web應(yīng)用層功能模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。系統(tǒng)共有四個(gè)模塊：課程介紹、教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源。其中，課程介紹模塊包括兩個(gè)二級目錄，即課程簡介和教學(xué)手段；教學(xué)大綱模塊包括兩個(gè)二級目錄，即課程教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱；教學(xué)內(nèi)容模塊包括理論課教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容兩個(gè)二級目錄；教學(xué)資源模塊包括教學(xué)介紹、教學(xué)課件、教學(xué)錄像、影像資源、友情鏈接五個(gè)二級目錄。點(diǎn)擊相應(yīng)的二級目錄或者子目錄，可直接鏈接到相應(yīng)頁面。其中，在教學(xué)資源模塊中：

（1）對于教學(xué)課件目錄

其制作方法是按照教學(xué)的要求，采用Authorware6.0作為創(chuàng)作平臺,并用PhotoshopCS5、FlashCS5和3DMAX等作為輔助工具來完成教學(xué)課件的多媒體制作。

（2）教學(xué)錄像目錄

是將《遙感概論》課程中涉及到影像處理的相關(guān)章節(jié)，比如遙感數(shù)字圖像的變化與增強(qiáng)、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(xué)生在課外的學(xué)習(xí)。

（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(xué)內(nèi)容將影像進(jìn)行了切割，同時(shí)把典型區(qū)域、熱點(diǎn)區(qū)域的影像導(dǎo)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(xué)生免費(fèi)下載使用。

（4）在友情鏈接目錄下

列出了能免費(fèi)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(luò)課件，供學(xué)生學(xué)習(xí)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本系統(tǒng)采用現(xiàn)代化的教學(xué)技術(shù)與手段，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托，將遙感數(shù)字影像的數(shù)學(xué)理論、物理基礎(chǔ)以多媒體的形式展現(xiàn)出來，在網(wǎng)絡(luò)上完成數(shù)字遙感影像處理實(shí)踐的全過程，實(shí)現(xiàn)了《遙感概論》課程理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，為高校地理科學(xué)專業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)改革提供了一個(gè)具體的實(shí)施方案。

作者：劉鵬飛 張鵬巖 單位：河南大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院