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篇1

【關(guān)鍵詞】無人機(jī)技術(shù);測(cè)繪測(cè)量;應(yīng)用

1 無人機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀

目前，全世界有30多個(gè)國(guó)家正在進(jìn)行無人飛行器的研制工作，超過40個(gè)國(guó)家已經(jīng)投入使用無人飛行器。有很多國(guó)家正在進(jìn)行無人機(jī)行業(yè)的建設(shè)以及使用推廣階段，而中國(guó)在無人機(jī)行業(yè)取得了重大發(fā)展，很多國(guó)外高端市場(chǎng)已經(jīng)開始引進(jìn)中國(guó)的無人機(jī)產(chǎn)品。有專家指出，無人機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為社會(huì)的新應(yīng)用，隨著我國(guó)無人機(jī)技術(shù)裝備的發(fā)展成熟和售后服務(wù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面可以引進(jìn)無人機(jī)技術(shù)。近年來飛速發(fā)展起來的低空遙感技術(shù)，是一項(xiàng)通過在無人機(jī)平臺(tái)上搭載航空數(shù)碼相機(jī)來進(jìn)行航空攝影的地理信息數(shù)據(jù)快速獲取技術(shù)，自動(dòng)導(dǎo)航功能運(yùn)用imu/gps技術(shù)，在一千米以內(nèi)作業(yè)方式為低空作業(yè)，該技術(shù)具有靈活的機(jī)動(dòng)、反映迅速、準(zhǔn)確度高和可在云下進(jìn)行攝影等特點(diǎn)。無人機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為滿足我國(guó)重大需求的一項(xiàng)重要技術(shù)之一，主要作用方面有我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、應(yīng)急救災(zāi)、數(shù)字城市建設(shè)、處置突發(fā)事件、地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境變化監(jiān)測(cè)、礦山監(jiān)測(cè)以及工程設(shè)計(jì)等。到目前為止，無人機(jī)技術(shù)在我國(guó)得到了飛速的發(fā)展和應(yīng)用，并累積了很多技術(shù)資源。

2 無人機(jī)技術(shù)的概念

無人機(jī)測(cè)繪測(cè)量系統(tǒng)作為現(xiàn)代化測(cè)繪測(cè)量裝備體系的重要組成部分，不僅在測(cè)繪測(cè)量應(yīng)急保障服務(wù)中起著重要作用，也在國(guó)家政府部門的應(yīng)急救援體系中充當(dāng)著重要角色。推廣應(yīng)用無人機(jī)測(cè)繪測(cè)量技術(shù)，一是能夠有效提高測(cè)繪測(cè)量應(yīng)急服務(wù)保障水平，二是能夠有效的增強(qiáng)測(cè)繪測(cè)量成果，三是能夠有效促進(jìn)數(shù)字化城市建設(shè)的步伐，四是能夠有效的提高社會(huì)管理效能。

3 無人機(jī)技術(shù)在測(cè)繪測(cè)量方面的優(yōu)勢(shì)

3.1 無人機(jī)技術(shù)監(jiān)測(cè)高效迅速

對(duì)于應(yīng)急事件無人機(jī)能夠及時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域采取大范圍監(jiān)測(cè)，能夠迅速生成監(jiān)測(cè)區(qū)域的清晰的圖像數(shù)據(jù)。其中單臺(tái)無人機(jī)的周監(jiān)測(cè)量最高可達(dá)2100平方公里左右，監(jiān)測(cè)效率得到大幅度的提升。

3.2 無人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)范圍大且具宏觀性

針對(duì)不同航高無人機(jī)能夠進(jìn)行大范圍、高空間的監(jiān)測(cè)的同時(shí)，還能夠?qū)^小面積、地空間進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。另外，無人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)可同時(shí)采用多架無處理效率高人機(jī)、多次監(jiān)測(cè)的方式對(duì)上萬平方公里的監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)作業(yè)。經(jīng)過多光譜分析，可以得到大范圍監(jiān)測(cè)區(qū)域的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)信息，并將傳統(tǒng)點(diǎn)信息和得到的信息相結(jié)合，得到整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域的信息。監(jiān)測(cè)區(qū)域情況可以利用三維仿真模擬技術(shù)來進(jìn)行宏觀展示，同時(shí)這項(xiàng)技術(shù)能為相關(guān)部門的決策提供便利。

3.3 具有很高的處理效率

無人機(jī)技術(shù)的影像分辨率的范圍在0.1～0.5米之間，比目前國(guó)內(nèi)外的高分辨衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的分辨率都要高，同時(shí)，其采集數(shù)據(jù)速度較快，處理效率也很高。

3.4 具有很強(qiáng)的周期性

無人機(jī)技術(shù)可以與GIS或遙感應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集成處理，測(cè)繪測(cè)量應(yīng)用也能夠很便捷快速的進(jìn)行搭載，為測(cè)繪測(cè)量工作的綜合性和周期性提供了良好的保障服務(wù)。

4 無人機(jī)技術(shù)在測(cè)繪測(cè)量中的應(yīng)用

4.1 低空無人機(jī)測(cè)繪測(cè)量遙感系統(tǒng)的應(yīng)用

常規(guī)航空攝影較為困難地區(qū)一般包括起降條件不好、云層位置偏低以及有高山處，在此區(qū)域內(nèi)使用無人機(jī)測(cè)繪測(cè)量加護(hù)，能夠高效、迅速的得到精確的高得到航空影像，大幅度提升測(cè)繪測(cè)量的現(xiàn)勢(shì)性和測(cè)繪測(cè)量應(yīng)急保障服務(wù)水平的同時(shí)，還能高效率的處理獲得的高精度影像資料，并在監(jiān)測(cè)城市變化、城市規(guī)劃、重大工程、國(guó)土資源遙感監(jiān)測(cè)、應(yīng)急救災(zāi)、開發(fā)在原監(jiān)測(cè)與評(píng)估農(nóng)林、建設(shè)新農(nóng)村、城鎮(zhèn)等方面起著重要作用，還能夠加快我國(guó)的城市建設(shè)，提高社會(huì)管理水平等。在測(cè)繪測(cè)量行業(yè)推廣和發(fā)展低空無人機(jī)測(cè)繪測(cè)量遙感系統(tǒng)具有非常重要的意義，能夠迫切的解決測(cè)繪測(cè)量成果的現(xiàn)勢(shì)性，能夠大幅度的提升應(yīng)急服務(wù)保障水平，對(duì)于建設(shè)數(shù)字中國(guó)、構(gòu)建數(shù)字城市都有著不可替代的重要作用。低空無人機(jī)測(cè)繪測(cè)量遙感系統(tǒng)有很多方面的優(yōu)勢(shì)，例如機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)迅速敏捷、精確度高、性能可靠安全、資金花費(fèi)較少、應(yīng)用范圍大等，因此，國(guó)家測(cè)繪局應(yīng)該對(duì)此技術(shù)進(jìn)行推廣和發(fā)展，并大力支持地方測(cè)繪隊(duì)伍在測(cè)繪測(cè)量過程中應(yīng)用該技術(shù)。另外，研發(fā)人員也要積極進(jìn)行研發(fā)工作并做好市場(chǎng)需求調(diào)研，在客戶需要的基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā)，還要建立健全售后服務(wù)機(jī)制體系，積極建立技術(shù)研發(fā)、運(yùn)行維護(hù)、技術(shù)培訓(xùn)、售后服務(wù)以及技術(shù)更新等一條龍式服務(wù)，建立完善的低空無人機(jī)測(cè)繪測(cè)量系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。

4.2 無人飛艇低空航測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

此系統(tǒng)能夠在低空條件下獲得分辨率高、清晰度高的影像資料，很大程度上解決了大比例尺測(cè)圖的需要。此系統(tǒng)配備自檢校的特寬較低空數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng)，通過獨(dú)特設(shè)計(jì)的檢校軟件和像片重疊關(guān)系糾正機(jī)械形變所造成的誤差。通過邊緣現(xiàn)場(chǎng)來彌補(bǔ)因相機(jī)姿態(tài)角偏旋所帶來的精確度誤差的問題。同時(shí)，此系統(tǒng)大幅度的減少了成像系統(tǒng)的重量，滿足了無人及低空航測(cè)的需求。另外，map-at/cs軟件提升了整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，影像處理能力較高，非常適合低空無人機(jī)航測(cè)。

4.3 中測(cè)系列無人機(jī)測(cè)繪測(cè)量遙感系統(tǒng)

此系統(tǒng)有三種型號(hào)：垂直尾、雙發(fā)和倒桅尾。此系統(tǒng)的特點(diǎn)在于機(jī)動(dòng)性好、適應(yīng)性好、運(yùn)行花費(fèi)小，適合應(yīng)用于新農(nóng)村建設(shè)測(cè)繪和應(yīng)急測(cè)繪等。其中，雙發(fā)型中測(cè)無人機(jī)在雪域高原的第一次航測(cè)，也是在青藏高原地區(qū)無人機(jī)測(cè)繪測(cè)量遙感系統(tǒng)的首次應(yīng)用。另外，此系統(tǒng)還是國(guó)內(nèi)首次在gps導(dǎo)航控制的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了定點(diǎn)曝光攝影和自動(dòng)偏旋修正技術(shù)，配備了精度高的幾何檢校標(biāo)定的小型數(shù)字相機(jī)，能夠滿足大比例尺測(cè)圖的需要。

作為我國(guó)航空遙感技術(shù)體系的重要組成成分的低空無人機(jī)飛行器航測(cè)遙感系統(tǒng)，從設(shè)計(jì)上看具有良好的系統(tǒng)性，從產(chǎn)品上看具有良好的實(shí)用性，從技術(shù)上看具有良好的創(chuàng)新性。被廣泛應(yīng)用在建設(shè)新農(nóng)村、建設(shè)數(shù)字化城市、抗震救災(zāi)以及國(guó)家的重大工程等方面。

4 結(jié)束語

無人機(jī)技術(shù)在推動(dòng)測(cè)量測(cè)繪科技不斷創(chuàng)新以及提升測(cè)量測(cè)繪保障服務(wù)能力方面起著重要作用，還能夠促進(jìn)相關(guān)部門對(duì)所需的地理信息進(jìn)行及時(shí)的掌握，幫助國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)社會(huì)信息化，從而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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篇2

關(guān)鍵詞：航空遙感技術(shù)、現(xiàn)狀、應(yīng)用、趨勢(shì)、成就

中圖分類號(hào)：TP7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一、航空遙感的發(fā)展現(xiàn)狀

一九六零年美國(guó)的學(xué)者就提出了遙感這一概念，這是一項(xiàng)FQ綜合技術(shù)，將其定義為以攝影方式或以非攝影方式獲得被探測(cè)目標(biāo)的圖像或數(shù)據(jù)的技術(shù)，是為了更加全面的描述這種技術(shù)和方法，從現(xiàn)實(shí)的意義來分析，通常我們把它稱為一種遠(yuǎn)離的目標(biāo)，通過非直接接觸而判定、測(cè)量并分析目標(biāo)性質(zhì)的技術(shù)。一九七二年第一顆地球資源衛(wèi)生發(fā)射升空，一直以來，法國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、日本、印度以及中國(guó)等國(guó)家陸續(xù)發(fā)射了對(duì)地觀測(cè)的衛(wèi)星，并且越來越多。如今，大氣窗口的全部都已被衛(wèi)星遙感的多傳感器技術(shù)所覆蓋，光學(xué)遙感包含以下幾種：近紅外、見光及短波紅外區(qū)，以探測(cè)目標(biāo)物的反射和散射熱紅外遙感的波長(zhǎng)可從8／an到14Inn，以射率和溫度等輻射特征，微波遙感的波長(zhǎng)是從1mm到100cm的范圍，其中被動(dòng)微波遙感主要是以目標(biāo)的散發(fā)射率與溫度的探測(cè)為主，主動(dòng)微波遙感通過合成孔徑雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的反向散射特征。微波遙感能夠全天時(shí)、全天候的對(duì)地進(jìn)行觀測(cè)，雷達(dá)干涉的測(cè)量多數(shù)采用兩付天線同步成像，或者是一付天線需要隔一段時(shí)間之后重復(fù)成像，利用同名像點(diǎn)的相位差對(duì)地面目標(biāo)的三維坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，精度可以達(dá)到5In～10In，差分干涉測(cè)量定相對(duì)位移量的精度更高，在自動(dòng)獲取數(shù)字高程模型的精度上得到很大的提高。航空航天遙感對(duì)地定位不依賴地面的控制，也就是對(duì)影像目標(biāo)的實(shí)地位置能夠確定，過去的一個(gè)世紀(jì)中取得的重大成果中就包括從空中和太空觀測(cè)地球獲取影像，體出了多平臺(tái)多傳感器航空航天遙感數(shù)據(jù)獲取技術(shù)趨向于三高。多平臺(tái)多傳感器航空航天遙感數(shù)據(jù)獲取技術(shù)有著非?？焖俚陌l(fā)展，并趨向于高空間分辨率、高光譜分辨率及高時(shí)向分辨率。在二零零一年衛(wèi)星遙感的空間分辨率有了快速的提高，而時(shí)間分辨率的提高則是由于小衛(wèi)星技術(shù)的快速發(fā)展，傳感器與小衛(wèi)星星座的大角度傾斜可以以1d～3d的周期獲得感興趣地區(qū)的遙感影像。

因?yàn)榫哂腥旌蛉鞎r(shí)的特征，以及應(yīng)用INSAR和東一INSAR進(jìn)行高精度三維地形及其變化測(cè)定的可能性，因此，全世界各國(guó)家都在普遍關(guān)心的就是SAR雷達(dá)衛(wèi)星。在機(jī)載和星載SAR傳感器以及應(yīng)用研究方面我們國(guó)家還處于形成體系的階段，如今，我們國(guó)家將把遙感數(shù)據(jù)獲取的方法全面推進(jìn)，從而形成自主的高分辨率資源衛(wèi)星、雷達(dá)衛(wèi)星、測(cè)圖衛(wèi)星和對(duì)環(huán)境與災(zāi)害進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的小衛(wèi)星群。

二、航空遙感技術(shù)的應(yīng)用

從遙感科學(xué)的本質(zhì)來分析，就是通過對(duì)地球表層的遙感，如巖石圈、大氣圈、水圈以及生物圈都屬于地球表層。根據(jù)遙感儀器所選用的波譜性質(zhì)遙感技術(shù)可以分為以下幾種，聲納遙感技術(shù)、電磁波遙感技術(shù)、物理場(chǎng)遙感技術(shù)等。電磁波遙感技術(shù)是利用各種物體或物質(zhì)反射出不同的特性的電磁波而進(jìn)行遙感。包括見光、微波及紅外等遙感技術(shù)。按照感測(cè)目標(biāo)的能源作用可以分為以下兩種技術(shù)，包括：被動(dòng)式遙感技術(shù)、主動(dòng)式遙感技術(shù)。如果按照記錄信息的表現(xiàn)形式來分的話，可以分為圖像方式以及非圖像方式，若按遙感器使用的平臺(tái)來分，可以分為航空遙感技術(shù)、航天遙感技術(shù)、地面遙感技術(shù)等三種技術(shù)。從遙感的應(yīng)用領(lǐng)域來分的話，可以分為環(huán)境遙感技術(shù)、地球資源遙感技術(shù)、海洋遙感技術(shù)以及氣象遙感技術(shù)等。遙感應(yīng)用具體包括：土地資源調(diào)查、陸地水資源調(diào)查、植被資源調(diào)查、城市遙感調(diào)查、地質(zhì)調(diào)查、海洋資源調(diào)查、環(huán)境資源調(diào)查以及考古調(diào)查與規(guī)劃管理等。

三、我國(guó)航空遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

科學(xué)技術(shù)在不斷的進(jìn)步，光譜信息逐漸趨向成像化，雷達(dá)成像向多極化發(fā)展，光學(xué)探測(cè)多向化，地學(xué)分析也越來越智能化，環(huán)境研究也向動(dòng)態(tài)化發(fā)展，資源研究方面也趨于定量化，這對(duì)遙感技術(shù)的實(shí)時(shí)性有很大的提高，并且對(duì)遙感技術(shù)的運(yùn)行性也起到很大的提高作用，使它向多頻率、多尺度、全天候的方向發(fā)展，與此同時(shí)，還要向高效快速以及高精度的目標(biāo)發(fā)展下去。其一、隨著高性能新型傳感器研制開發(fā)水平的不斷提高，以及環(huán)境資源遙感對(duì)高精度遙感數(shù)據(jù)的要求越來越高，高光譜分辨率以及高空間已經(jīng)成為衛(wèi)星遙感影像獲取技術(shù)的未來發(fā)展方向。遙感傳感器的改進(jìn)與突破重點(diǎn)體現(xiàn)在像光譜儀和雷達(dá)上，高分辨率的遙感資料對(duì)地質(zhì)勘測(cè)以及海洋陸地的生物資源調(diào)查都有非常顯著的效果。其二、全天候全天時(shí)獲取影像并穿透地物是雷達(dá)遙感具有的能力，并且在對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域有很大的優(yōu)勢(shì)。無論是干涉雷達(dá)技術(shù)，還是被動(dòng)微波合成孔徑成像技術(shù)，還是三維成維技術(shù)及植物穿透性寬波段雷達(dá)技術(shù)都在發(fā)揮著越來越重要的作用，并且也是實(shí)現(xiàn)全天候?qū)Φ赜^測(cè)的非常主要的技術(shù)，使環(huán)境資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能力得到很大的提高。其三、不斷開發(fā)陸地表面溫度及發(fā)射率的分離技術(shù)，并使其得以完善，對(duì)陸地表面的能量交換進(jìn)行定量估算并進(jìn)行監(jiān)測(cè)，除此之外，還要對(duì)平衡過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這會(huì)在全球氣候變化的研究中起到更大的作用。其四、由航空、航天與地面觀測(cè)臺(tái)站網(wǎng)絡(luò)等組成的并且以地球作為研究對(duì)象的綜合對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，不但具有提供定性、定位、定量的能力，而且還具有提供全天候、全空間及全時(shí)域的數(shù)據(jù)能力，為資源開發(fā)、地學(xué)研究、環(huán)境保護(hù)及區(qū)域經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)數(shù)據(jù)，同時(shí)提供信息服務(wù)。

四、我國(guó)在航天遙感技術(shù)方面已取得的巨大成就

在對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)中一項(xiàng)重要的組成部分就是航空遙感，無論是在災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)監(jiān)測(cè)方面，還是在高精度地表測(cè)量中以及礦產(chǎn)資源探測(cè)等領(lǐng)域都發(fā)揮著非常重要的作用。有了863計(jì)劃等國(guó)家科技計(jì)劃的支持，我們國(guó)家一直堅(jiān)持自主創(chuàng)造并不斷創(chuàng)新，在無人機(jī)遙感、高精度輕小型航空遙感、高效能航空SAR遙感等領(lǐng)域都自主研發(fā)了紅外、可見光、激光、合成孔徑雷達(dá)等航空遙感傳感器，技術(shù)非常先進(jìn)并且實(shí)用性很強(qiáng)，把國(guó)外的技術(shù)壟斷與技術(shù)壁壘徹底打破了，研發(fā)出一系列的軟件及硬件產(chǎn)品，并且是適合我們國(guó)家國(guó)情的產(chǎn)品，形成獨(dú)具特色的全國(guó)航空遙感網(wǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域包括地礦、測(cè)繪、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、水利、減災(zāi)、交通、軍事以及一些重大的工程建設(shè)，并且發(fā)揮出了非常重要的作用。如今，我們國(guó)家的遙感技術(shù)在國(guó)際中處于領(lǐng)導(dǎo)者的地位。

由高精度小型化POS、高精度輕型組合寬角數(shù)字相機(jī)、穩(wěn)定平臺(tái)、輕小型機(jī)載LIDAR、超輕型飛機(jī)（或無人機(jī)）和相應(yīng)軟件組成了高精度輕小型航空遙感系統(tǒng)。此系統(tǒng)與國(guó)外一些同類的產(chǎn)品相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：重量輕、體積水、成本低、功能全并且操作起來非常方便，更重要的是擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，主要應(yīng)用于大比例尺測(cè)繪、高分辨率對(duì)地觀測(cè)、數(shù)字城市建設(shè)以及重大自然災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)等方面，不但可以節(jié)省大量的人力、物力以及財(cái)力，而且對(duì)于遙感工作效率及效益有很大的提高。

高效能航空SAR遙感應(yīng)用系統(tǒng)不但突破了系統(tǒng)總體與系統(tǒng)集成、X波段干涉SAR、P波段極化SAR技術(shù)，而且還突破了地形測(cè)圖處理技術(shù)，技術(shù)指標(biāo)要滿足測(cè)圖精度的要求，這樣才能有利于技術(shù)流程及標(biāo)準(zhǔn)的形成，把國(guó)外技術(shù)的封鎖徹底打破了，使國(guó)內(nèi)的空白得到了填補(bǔ)，使我國(guó)成為世界上第三個(gè)擁有先進(jìn)航空SAR遙感系統(tǒng)的國(guó)家。

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篇3

關(guān)鍵詞:信息技術(shù);林業(yè);發(fā)展;影響

中圖分類號(hào):G641文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-2851(2009)10-0186-01

進(jìn)入21世紀(jì)之后, 林業(yè)經(jīng)營(yíng)模式發(fā)生了根本性的變化,從過去單一、粗放的經(jīng)營(yíng)管理向精準(zhǔn)、系統(tǒng)的模式轉(zhuǎn)變,因此提出了“精準(zhǔn)林業(yè)”的概念,即指盡可能的應(yīng)用現(xiàn)代高新技術(shù)對(duì)有關(guān)林業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理、戰(zhàn)略決策過程中的自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息進(jìn)行收集、存貯、傳遞、處理、分析和利用,建立包括林業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、森林資源管理信息系統(tǒng)、森林資源核算信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、模擬模型系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、遙感系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)和遠(yuǎn)程通訊等一體化、智能化、數(shù)字化的現(xiàn)代林業(yè)技術(shù)體系,而這一切都必須依賴于信息技術(shù)[1]。

一、信息技術(shù)的發(fā)展

信息技術(shù)是一門多學(xué)科交叉綜合的技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互相滲透、互相作用、互相融合,將形成以智能多媒體信息服務(wù)為特征的時(shí)空大規(guī)模信息網(wǎng),是以電子計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代通信為主要手段實(shí)現(xiàn)信息的獲取、加工、傳遞和利用等功能的技術(shù)總和。信息技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了五個(gè)階段:

第一階段是后巴別塔時(shí)代。語言成為人類進(jìn)行思想交流和信息傳播不可缺少的工具。

第二階段是鐵器時(shí)代,約公元前14世紀(jì)。文字的出現(xiàn)和使用,使人類對(duì)信息的保存和傳播取得重大突破,較大地超越了時(shí)間和地域的局限。

第三階段是第六世紀(jì)中國(guó)隋代開始有刻板印刷,至15世紀(jì)才進(jìn)入臻于完善的近代印刷術(shù)。印刷術(shù)的發(fā)明和使用,使書籍、報(bào)刊成為重要的信息儲(chǔ)存和傳播的媒體。

第四階段是19世紀(jì)。電話、廣播、電視的使用,使人類進(jìn)入利用電磁波傳播信息的時(shí)代。

第五階段是以1946年電子計(jì)算機(jī)的問世為標(biāo)志。計(jì)算機(jī)與互連網(wǎng)的使用,即網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)。

二、林業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展

林業(yè)信息化并不是一個(gè)新概念, 歐洲、北美、東南亞等林業(yè)大國(guó)很早就開始了林業(yè)的信息化管理, 20 世紀(jì)50 年代是航空遙感技術(shù)應(yīng)用; 60 年代是中型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用試驗(yàn), 發(fā)達(dá)國(guó)家60 年代初提出了信息化的概念, 信息化開始進(jìn)入各個(gè)領(lǐng)域, 并逐步實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)化、深入化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和虛擬化。隨著DBMS 的發(fā)展和完善, 以屬性數(shù)據(jù)管理為主的森林資源管理系統(tǒng)盛行一時(shí), 這類系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行組織、存儲(chǔ)、處理和分析, 提高了數(shù)據(jù)處理的質(zhì)量和速度, 推動(dòng)了森林經(jīng)營(yíng)管理水平的提高。同時(shí)也不難發(fā)現(xiàn), 這種單純分析屬性數(shù)據(jù)的方法, 缺乏對(duì)資源空間分布特征的綜合分析, 因此利用它形成的決策信息, 有明顯的局限性。到90年代, 林業(yè)信息化有了全面的擴(kuò)展,形成了以3S技術(shù)為支撐,采用RS監(jiān)測(cè)與地面調(diào)查技術(shù)相結(jié)合的雙重分層抽樣遙感監(jiān)測(cè)體系。進(jìn)入21 世紀(jì), “數(shù)字林業(yè)”建設(shè)進(jìn)展順利, 林業(yè)信息系統(tǒng)已覆蓋全國(guó)。

三、信息技術(shù)對(duì)林業(yè)的影響

根據(jù)林業(yè)政務(wù)信息化“十一五”工作的核心內(nèi)容,林業(yè)政務(wù)信息化建設(shè)圍繞國(guó)家“三網(wǎng)一庫(kù)”建設(shè)的要求, 利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)搭建了技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行穩(wěn)定、功能相對(duì)齊全的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái), 建設(shè)了國(guó)家林業(yè)局門戶網(wǎng)站、辦公業(yè)務(wù)網(wǎng)、辦公業(yè)務(wù)資源網(wǎng)和各類管理信息系統(tǒng)及專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)。提出了林業(yè)信息庫(kù)建設(shè)方案,實(shí)現(xiàn)人員、樹種和野生動(dòng)植物數(shù)據(jù)收集、存貯、傳遞、處理、分析、利用、,基本完成了無紙化辦公。林業(yè)經(jīng)營(yíng)由粗放轉(zhuǎn)入精準(zhǔn)。各級(jí)林業(yè)部門在二類調(diào)查中利用遙感、航片、衛(wèi)片、無人機(jī)、地面近景攝影、三維激光掃描、電子角規(guī)、GPS定位等技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的精確獲取,通過GIS進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的管理,完成森林資源檔案管理和林業(yè)專題圖的制作;在森林火災(zāi)的預(yù)測(cè)預(yù)防上通過GIS的空間分析功能,實(shí)現(xiàn)火點(diǎn)位置查詢和林火蔓延模擬,并計(jì)算最佳撲火路線和撲火時(shí)間,科學(xué)合理的制定撲救方案;在造林地塊和造林方式上利用GIS將坡度圖、坡向圖、土壤圖、高程分帶圖和森林區(qū)劃圖進(jìn)行疊加作為立地分析的復(fù)合因子圖,進(jìn)行適地適樹的分析,使林業(yè)由粗放經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)入精準(zhǔn)經(jīng)營(yíng)。

四、存在的問題和解決對(duì)策

林業(yè)信息基礎(chǔ)設(shè)施和信息系統(tǒng)投資巨大,但目前林業(yè)信息化開發(fā)、應(yīng)用不夠,造成資源的極大浪費(fèi)。如遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、森林資源核算系統(tǒng)在森林資源管理中的應(yīng)用才起步,目前只限于利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行林業(yè)數(shù)據(jù)采集、處理、屬性數(shù)據(jù)管理及各類專題圖制作等研究,對(duì)于進(jìn)行空間數(shù)據(jù)分析和從這些數(shù)據(jù)中進(jìn)行挖掘,宏觀快速提供森林資源信息,優(yōu)化森林資源管理上沒有形成規(guī)模。因此應(yīng)該對(duì)這些信息資源進(jìn)行整合,合理建設(shè)適合我國(guó)林業(yè)持續(xù)、快速、健康發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)體系,實(shí)現(xiàn)資源充分共享。另外林業(yè)信息化對(duì)人才的要求很高,不但要有專門的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、RS技術(shù)、GIS技術(shù),還要對(duì)林業(yè)知識(shí)有所掌握。因此應(yīng)該加大林業(yè)高等教育和高職教育,培養(yǎng)更多的林業(yè)高新技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮仲科,趙春江,聶玉藻等.精準(zhǔn)林業(yè)[J].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2002,(6).

[2] 閆利穎.現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展和趨勢(shì).維普資訊 省略

篇4

關(guān)鍵詞：普通植物病理學(xué)；教學(xué)改革；教學(xué)內(nèi)容

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）12-0090-03

《普通植物病理學(xué)》是中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課，要求學(xué)生掌握植物病理學(xué)的基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)。根據(jù)本科生所選專業(yè)不同，教學(xué)內(nèi)容有所側(cè)重。筆者長(zhǎng)期從事農(nóng)學(xué)專業(yè)本科生《普通植物病理學(xué)》的教學(xué)工作，課程教學(xué)以普通植物病理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)為核心，并適當(dāng)結(jié)合農(nóng)學(xué)專業(yè)學(xué)生的實(shí)際情況，對(duì)主要作物的重要病害進(jìn)行講授，內(nèi)容分為總論和各論兩部分。總論部分主要講授植物病害基本概念、基本理論，包括植物病理學(xué)的發(fā)展歷史、植物病害的概念、植物病害癥狀學(xué)、病原學(xué)、診斷學(xué)、流行學(xué)和防治學(xué)等。各論部分主要按照作物種類對(duì)主要植物病害進(jìn)行講解，包括水稻病害、小麥病害、棉花病害、雜糧作物病害、果樹病害、蔬菜病害等。

《普通植物病理學(xué)》是一門綜合性較大、基礎(chǔ)性較強(qiáng)、知識(shí)面廣泛、實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、科技水平的迅猛提高、各種先進(jìn)技術(shù)和方法的廣泛應(yīng)用，新知識(shí)、新概念、新觀點(diǎn)、新技術(shù)和新方法等不斷涌現(xiàn)，植物病理學(xué)新的研究成果不斷出現(xiàn)，學(xué)科得到迅速發(fā)展，《普通植物病理學(xué)》的理論不斷得到豐富，內(nèi)容日益更新。經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步對(duì)人才的需求亦提出了新要求。為適應(yīng)形勢(shì)需要，我校將本科人才培養(yǎng)定位為“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重創(chuàng)新、強(qiáng)實(shí)踐、國(guó)際化”。因此，在教學(xué)過程中，筆者必須與時(shí)俱進(jìn)，根據(jù)學(xué)科發(fā)展和現(xiàn)代社會(huì)對(duì)大學(xué)生素質(zhì)的需求，在制定的教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，將新知識(shí)、新概念、新觀點(diǎn)、新技術(shù)和新方法充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中，為學(xué)生提供符合時(shí)代需要的課程體系和教學(xué)內(nèi)容。

筆者通過參考最新教材，收集相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解學(xué)科進(jìn)展，不斷跟蹤最新相關(guān)研究成果，將植物病理學(xué)新知識(shí)、新概念、新觀點(diǎn)、新技術(shù)和新方法等融入到《普通植物病理學(xué)》教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的更新，并提供相關(guān)內(nèi)容的參考文獻(xiàn)，供學(xué)生深入學(xué)習(xí)和閱讀。

一、植物病原分類系統(tǒng)的更新

植物病原種類多，分類系統(tǒng)復(fù)雜。隨著人們認(rèn)識(shí)水平的提高，植物病原分類系統(tǒng)不斷變化。例如，之前我國(guó)在《普通植物病理學(xué)》的教學(xué)中大多采用Ainsworth的真菌分類系統(tǒng)，將真菌歸屬于真菌界，下分黏菌門和真菌門兩個(gè)門，真菌門再分成鞭毛菌亞門、接合菌亞門、子囊菌亞門、擔(dān)子菌亞門和半知菌亞門共5個(gè)亞門，但是《Dictionary of the Fungi》第9版將分子生物學(xué)研究的最新成果應(yīng)用到真菌分類上，將原來的真菌劃歸三個(gè)不同的生物界，即原生動(dòng)物界、藻物界（假菌界或管毛生物界）和菌物界，并且這一分類系統(tǒng)逐漸被認(rèn)同，在最新出版的《普通植物病理學(xué)》教材中均采用了這一分類系統(tǒng)。同樣地，隨著學(xué)科發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，植物病原細(xì)菌和植物病原病毒的分類系統(tǒng)也都有了較大的變化，并且不斷有新的屬、種報(bào)道。所以，應(yīng)該對(duì)教學(xué)內(nèi)容中的植物病原分類系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)更新。韋繼光等[1]認(rèn)為普通植物病理學(xué)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該緊跟學(xué)科發(fā)展步伐，從病原學(xué)方面，介紹了植物病原菌物、植物病原細(xì)菌和植物病原病毒的分類變化等。筆者在教學(xué)過程中，亦將植物病原菌物、植物病原細(xì)菌和植物病原病毒分類變化和最新進(jìn)展補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中，使得學(xué)生能夠及時(shí)了解植物病原生物分類系統(tǒng)的變化，緊跟學(xué)科發(fā)展步伐。

二、吸納最新的學(xué)科研究成果，豐富植物病理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和理論

技術(shù)的進(jìn)步和學(xué)科的發(fā)展，使得植物病理學(xué)新的研究成果不斷出現(xiàn)，這其中有對(duì)某些知識(shí)的重新認(rèn)識(shí)，有對(duì)某些知識(shí)的擴(kuò)展，有對(duì)技術(shù)手段和方法的更新等。例如，近幾年小麥條銹病菌轉(zhuǎn)主寄生現(xiàn)象的研究新成果徹底改變了人們的認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)到小麥條銹病的轉(zhuǎn)主寄主有小檗[2，3]和十大功勞[4]，小麥條銹病菌整個(gè)生活史中轉(zhuǎn)主寄生現(xiàn)象不容忽視，其生活史過程中產(chǎn)生性孢子、銹孢子、夏孢子、冬孢子和擔(dān)孢子5種孢子類型，并且轉(zhuǎn)主寄主小檗在我國(guó)分布廣，種類多，這方面的最新研究使得人們對(duì)于小麥條銹病菌的變異和小麥條銹病的病害循環(huán)等有了重新認(rèn)識(shí)。2004年，Sesma和Osbourn[5]在Nature雜志上發(fā)表文章介紹了他們的研究結(jié)果。該研究發(fā)現(xiàn)，稻瘟病菌可用侵染葉表不同的方式侵染水稻根部，形成根部病原菌所特有的侵染釘，并且侵染維管束組織，導(dǎo)致系統(tǒng)侵染，這一發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到真菌可以改變侵染策略，改變其生態(tài)位，促進(jìn)了植物病害流行學(xué)的發(fā)展。近年來，寄主植物與病原生物互作研究得到了長(zhǎng)足發(fā)展，在講授這部分內(nèi)容時(shí)，補(bǔ)充了寄主植物與病原生物的識(shí)別機(jī)制，包括病原生物關(guān)聯(lián)分子模式（pathogen-associated molecular pattern，PAMP）、病原生物效應(yīng)分子識(shí)別等。在講授植物抗病性時(shí)，重點(diǎn)補(bǔ)充了植物抗病性的分子機(jī)制，包括植物抗病防衛(wèi)基本信號(hào)通路、基因沉默、活性氧迸發(fā)等。我國(guó)對(duì)植物檢疫對(duì)象名單進(jìn)行了重新制定，植物檢疫對(duì)象發(fā)生了很大變化。2007年5月29日我國(guó)農(nóng)業(yè)部《中華人民共和國(guó)進(jìn)境植物檢疫性有害生物名錄》，1992年7月25日由農(nóng)業(yè)部的《中華人民共和國(guó)進(jìn)境植物檢疫危險(xiǎn)性病、蟲、雜草名錄》同時(shí)廢止。2009年我國(guó)農(nóng)業(yè)部新的《全國(guó)農(nóng)業(yè)植物檢疫性有害生物名單》和《應(yīng)施檢疫的植物及植物產(chǎn)品名單》，該次的全國(guó)農(nóng)業(yè)檢疫性有害生物名單與2006年的相比，總數(shù)量由43種下降到29種，減少了14種，其中撤消了15種，新增1種，更改2種。在講授植物檢疫部分時(shí)，及時(shí)補(bǔ)充了有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析的理論知識(shí)，更新了植物檢疫對(duì)象名單。由于分子生物學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，植物病原鑒定技術(shù)、病害診斷技術(shù)有了很大的進(jìn)步，在教學(xué)過程中補(bǔ)充了基于分子生物學(xué)技術(shù)的病原鑒定方法和基于信息技術(shù)的植物病害診斷方法。同時(shí)，將基于分子生物學(xué)技術(shù)和遙感技術(shù)的病害監(jiān)測(cè)方法以及基于新媒體技術(shù)的病害測(cè)報(bào)新技術(shù)和新方法納入到《普通植物病理學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容中。在講授植物病害發(fā)生原因分析和病害流行時(shí)，補(bǔ)充了氣候變化對(duì)植物病害發(fā)生流行的影響。在講授植物病害防治技術(shù)和方法時(shí)，補(bǔ)充介紹了利用生物多樣性控制植物病害、無人機(jī)噴藥防治病害等內(nèi)容。對(duì)講授的植物病害種類進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，增加新的重要性植物病害種類，按照植物病害的發(fā)生與危害性、病害癥狀、病原特征、發(fā)生流行規(guī)律、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、防治等系統(tǒng)地進(jìn)行知識(shí)組織。

三、植物病害防治理念的更新

隨著社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步以及人們對(duì)農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)的關(guān)注，并且隨著氣候變化、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、種植制度和栽培方式的改變等，一些新的病害成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要病害，植物病害防治理念不斷地發(fā)生著變化。人們從過去的吃飽需求，過渡到現(xiàn)在的吃好需求，從追求農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，過渡到不但追求產(chǎn)量，更關(guān)注質(zhì)量，這就要求農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中植物病害防治必須適應(yīng)這些需求的變化。我國(guó)的植保方針是“預(yù)防為主，綜合防治”，一般在《普通植物病理學(xué)》的教學(xué)中主要介紹有害生物綜合治理（integrated pest management，IPM）和有害生物可持續(xù)治理，近年來，國(guó)際上提出了有害生物生態(tài)治理（ecologically based pest management，EBPM）的理念，我國(guó)提出了“公共植保、綠色植保”的理念，以構(gòu)建我國(guó)新型植物保護(hù)體系。這些新的理念的提出受到廣泛重視，特別是我國(guó)在有害生物治理方面，主推“公共植保、綠色植?！钡睦砟?，所以，根據(jù)形勢(shì)發(fā)展，需要在《普通植物病理學(xué)》教學(xué)中更新植物病害防治理念。2012年10月25日，我國(guó)農(nóng)業(yè)部余欣榮副部長(zhǎng)在中國(guó)植物保護(hù)成立50周年慶祝大會(huì)暨全國(guó)農(nóng)作物重大病蟲科學(xué)防控高層論壇上發(fā)表講話，要求全面樹立“科學(xué)植保、公共植保、綠色植?！爆F(xiàn)代植保理念，進(jìn)一步推進(jìn)了有害生物治理的理念的發(fā)展。在教學(xué)中，結(jié)合社會(huì)關(guān)注的生物安全問題，補(bǔ)充了植物病害管理對(duì)生物安全產(chǎn)生的積極或消極作用[6]，啟發(fā)學(xué)生對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行思考。

四、教學(xué)幻燈片的更新和補(bǔ)充

根據(jù)更新的教學(xué)內(nèi)容，筆者對(duì)教學(xué)幻燈片進(jìn)行了更新和補(bǔ)充。通過網(wǎng)絡(luò)收集和自己拍攝植物病害癥狀和病原數(shù)碼圖片，更新和補(bǔ)充了大量病原和病害圖片，使其能更加清晰地反映病害的各種癥狀和病原的形態(tài)特征，更好地反映教學(xué)內(nèi)容。對(duì)一些研究熱點(diǎn)和研究前沿問題，提供了參考文獻(xiàn)，供學(xué)生進(jìn)行閱讀和更好地了解教學(xué)內(nèi)容。并且，加強(qiáng)了多媒體教學(xué)手段利用，制作或收集了一些動(dòng)畫和視頻，用于反映病原釋放過程、病原侵入過程、病原傳播過程和病害發(fā)生過程等。教學(xué)過程中，通過播放動(dòng)畫、視頻等，增強(qiáng)了教學(xué)直觀性，更加形象地表達(dá)了相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，并收到較好的教學(xué)效果。筆者經(jīng)過近兩年的努力，制作成了一套形式更加新穎、內(nèi)容更加豐富、圖像更加清晰的幻燈片。

任課教師應(yīng)根據(jù)學(xué)科發(fā)展動(dòng)向和前沿，了解學(xué)科最新研究問題和熱點(diǎn)，特別是對(duì)于一些理論性或改變過去認(rèn)識(shí)的研究進(jìn)行了解，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容。然而，每年都有大量的植物病理學(xué)方面的文獻(xiàn)發(fā)表，同時(shí)也有大量與植物病理學(xué)有關(guān)的文件、規(guī)范、法規(guī)等，信息量非常多，從中選擇具有重要意義的文獻(xiàn)資料困難很大，要較好地完成《普通植物病理學(xué)》教學(xué)內(nèi)容的更新，做好關(guān)于植物病理學(xué)學(xué)科新進(jìn)展的文獻(xiàn)資料的甄別和篩選尤為重要。由于任課教師有自己的研究方向和重點(diǎn)，很難全面了解整個(gè)學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)。因此，加強(qiáng)多個(gè)高校有關(guān)任課教師的教學(xué)工作交流，對(duì)于促進(jìn)教學(xué)將具有重要意義。

與更新教學(xué)內(nèi)容相配合，筆者也進(jìn)行了教學(xué)方法的改革。筆者在教學(xué)過程中，綜合利用啟發(fā)式、討論式、參與式等多種形式的教學(xué)方法，注重傳統(tǒng)知識(shí)和科學(xué)前沿知識(shí)相結(jié)合，注重基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，克服由于課堂學(xué)生多、學(xué)生缺乏興趣造成的教學(xué)效果較低的現(xiàn)象[7]。詹剛明等[8]在教學(xué)中注意了語言技巧的應(yīng)用，筆者也注意了同樣的問題，并在教學(xué)中加以實(shí)施，活躍了課堂氣氛，加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的印象和認(rèn)識(shí)。同時(shí)，筆者對(duì)課程考核方式進(jìn)行了改革，將考核方式改為平時(shí)作業(yè)、課程論文、期末考試（各占總成績(jī)的20%、20%、60%）相結(jié)合的考核方式，可在整個(gè)教學(xué)過程中進(jìn)行考核和考察學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，避免了學(xué)生期末考試臨時(shí)突擊、片面追成期末考試成績(jī)的弊端。另外，筆者根據(jù)更新后的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)構(gòu)建了《普通植物病理學(xué)》考試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了試卷自動(dòng)生成和計(jì)算機(jī)輔助閱卷。為加深學(xué)生對(duì)課堂講授的《普通植物病理學(xué)》理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，同步開設(shè)了《普通植物病理學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)際觀察，達(dá)到了理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用的目的，取得了良好的教學(xué)效果。

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