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人工智能赋能遥感学科教育改革新模式

人工智能技术作为引领科技革命和产业变革的核心驱动力,为我国高校遥感学科教育改革与创新带来了前所未有的机遇与挑战。习近平总书记强调,中国高度重视人工智能对教育的深刻影响,积极推动人工智能和教育深度融合,促进教育变革创新。遥感学科作为一门高度综合的交叉学科,人工智能技术的深度融入,不仅为遥感数据的采集、处理、分析和应用提供了全新的技术手段,同时也对遥感学科的教育改革和人才培养提出了更高要求。如何结合前沿的人工智能技术构建遥感学科教育教学新生态,发展“人工智能+遥感专业教育”复合型人才培养新模式,实现遥感人才培养质量的全面提升,是人工智能赋能遥感学科教育改革亟需关注的主要问题。

智融促学向新

注入遥感课程深化改革新活力

人工智能融入遥感课程改革是顺应人工智能重塑教育生态的必然选择。以提升学生人工智能创新能力为目标,将人工智能的研究成果和实践经验深度融入遥感学科的课程体系与教学内容,是推动遥感学科与人工智能技术交叉融合的关键路径。

将人工智能类课程系统性地融入遥感专业必修课程体系,已成为遥感课程改革的首要任务。以南京工业大学测绘科学与技术学院为例,该校在遥感专业课程体系中增设《人工智能导论》《Python高级程序设计语言》等通识课程,系统性地构建了人工智能基础知识框架和编程技能体系,为学生奠定了扎实的人工智能算法理论和开发语言基础。在此基础上,进一步推进人工智能与遥感专业课程的深度融合,开设《遥感图像智能解译》《遥感可视化开发》等特色课程,结合深度学习技术和可视化开发工具,教授学生运用人工智能算法进行遥感图像智能理解与可视化分析,为学生提供高阶的人工智能学习体验。此外,在其他遥感专业课程的内容建设中,推进产教研深度融合,将人工智能技术在遥感应用领域的最新研发成果引入课程理论与实践教学。通过系统性地引入人工智能在遥感领域的典型应用案例,深入剖析其技术原理与实现路径,激发学生的创新思维与科研兴趣。同时,积极引入国产遥感大模型进行实践应用教学,强化学生实践创新能力的培养,实现理论知识与实践技能的有效衔接。这一系列课程改革举措为遥感学科专业建设的高质量发展注入了新活力。

智助促教向前

提升遥感教学创新发展新高度

人工智能助力遥感教学模式创新发展是遥感教育适应未来社会需求的核心途径。利用人工智能技术辅助遥感专业教学方法的改革创新,不仅能够增强学生学习的互动性和趣味性,还能有效解决教育资源分配不均问题,推动遥感专业教育向个性化、智能化和高效化的方向发展。

在课前预习环节,构建遥感专业课程在线学习平台,整合国际化开放课程资源与开源遥感工具,为学生提供线上个性化学习的开放空间。在理论教学环节,将人工智能技术与遥感专业案例教学相结合,面向生态、农业、城市规划等应用领域,展示人工智能与遥感技术的综合应用价值。采用跨媒体智能技术和遥感大数据分析技术,在人机交互的背景下采用翻转课堂讨论式的教学方法,帮助学生深入理解遥感课程理论知识。在实践教学环节,构建虚拟场景下的遥感专业实习与实践活动,利用混合增强智能技术和自主智能系统,模拟遥感系统的数据获取、处理及应用全过程,突破传统实习课程在场地、时间、设备和师资等方面的限制,为学生提供更加灵活高效的实践模式。在课后训练环节,依托智慧教育平台布置面向遥感智能应用的创新训练题目,监测学生完成情况,多维度反馈与评价教学效果。通过构建“线上自主学习+课堂案例精讲+翻转课堂讨论+虚拟实践教学+课后创新训练”的多维度人工智能辅助的创新教学模式,推动遥感专业教育向更高层次发展,为培养高素质遥感人才奠定坚实基础。

智赋促才向全

打造遥感复合人才培养新范式

人工智能赋能的全链路遥感人才培养体系是促进智能时代遥感人才培养高质量发展的重要抓手。从知识传授、技能训练、职业发展全过程革新人工智能导向的遥感人才培养模式,通过优化课程体系、强化实践教学、深化产学协同育人等举措,培养具备遥感技术、计算机科学和数据分析等综合能力的复合型人才。

优化课程体系方面,增设人工智能遥感程序设计类课程和“人工智能+遥感”跨学科课程,重点建设人工智能核心课程和人工智能导向的前沿遥感课程,以适应智能时代遥感专业学科交叉性和技术前沿性的特点。强化实践教学方面,加强虚实结合的实践教学条件建设,依托国家级与省级实验教学示范中心及科研平台,建设人工智能遥感实验室和虚拟仿真实验室,培养学生从遥感传感器数据获取到智能化遥感应用系统研制的全流程处理能力,提升学生的实践操作能力和科技创新意识。深化产学协同育人方面,聚焦智慧城市、环境监测、国防军事等智能应用场景,与具备人工智能研发实力的测绘地理信息龙头企业开展深度合作。通过“共商培养方案、共建导师团队、共设实践课程、共享实训平台”的协同育人机制,将智能产业需求对人才创新性、创造性、创业性的理念渗透遥感专业教育教学各环节,实现遥感人才培养供给侧和产业需求侧精准对接。通过以上全过程、全方位的人才培养优化措施,全面提升遥感专业人才培养综合素质与创新能力,以满足人工智能时代遥感技术行业发展对复合型人才的培养需求。

莫楠 施歌(本文系2023年南京工业大学教改课题“人工智能技术引领的遥感数字图像处理课程理论与实践教学改革”〈项目编号20230076〉和江苏高等教育教学改革研究课题“新工科背景下测绘类专业课程教学改革探索与实践”〈项目编号2023JSJG413〉的阶段性成果)

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