西安建筑科技大学张婷
教育教学论坛
EDUCATION TEACHING FORUM 2018年9月第38期Sept.2018
NO.38
收稿日期：2018-01-23
作者简介：石文轩（1983-），男（汉族），湖北武汉人，博士，讲师，研究方向：遥感图像处理、模式识别、嵌入式系统。
遥感物理基础是遥感类本科专业的一门专业基
糖果屋历险记2
础课，在武汉大学遥感信息工程学院本科人才培养方案（2018年版）中，已被列为平台核心必修课。学生通过该课程的学习，掌握紫外波段、可见光、红外波段、微波波段等电磁波产生的物理原因，它们在介质中的传输特征和规律及它们传输到不同介质边界时产生的变化等相关问题。遥感物理课程理论性较强，通过本课程的学习，达到培养学生从物理微观角度掌握各种电磁波信号与各种介质发生作用的机理以及分析解决一些能量传输变化的问题，为今后学习遥感专业课，如：遥感原理与应用、微波遥感、海洋遥感和进行科学研究打下牢固的专业理论基础。由于遥感探测所使用的0.3—2.5微米的紫外、可见光、红外，以及微波波段，这些都属于电磁波，区别在于信号的波长不同，因此，长期以来，课程内容主要是以电子信息、物理学相关专业的必修课《电磁场与
电磁波》[1]
为课程教材进行展开。遥感类专业的培养方案侧重于让学生学习不同波长的电磁波与各种地物（植被、水体、土壤、沙漠、冰面、城区等）作用时会产生的各种现象和结果，分析其产生的物理原因。因此，遥感物理基础作为遥感类专业的基础课，在进行教学时，需要引导学生学习电磁波与各种地物作用时的变化原理及其应用。 另外，据笔者调查，目前从电磁波原理及其与地物作用的角度编写的遥感物理本科生教材依然是空白。作者结合自己在武汉大学遥感信息工程学院讲授遥感物理基础本科课程的经历和体会，提出了遥感物理基础本科教学内容的设计，并对本课程开设过程中的教学方法进行了探讨，希望能为同行提供部分参考。
一、遥感物理基础教学内容的具体设计
1.将电磁波理论落实到遥感应用。通过电磁场与电磁波基本理论的学习，学生们会学习到物质的性质
主要由三个参数决定，分别是介电常数ε、磁导率μ和电导率σ。不同的电磁波信号入射到介质分界面时，由于这三个参数的不同，也会产生不同的反射、透射和折射效果。遥感物理基础课程需要加入不同地物这三个参数的具体形式，以及通过具体地物对电磁波作用的实验，从而使学生有更深入的感性认识。
最爱视听以土壤为例，自然界土壤表面的几何和介电特性不同，影响土壤表面特性的物理过程，主要是电磁波作用过程。在课程中，应该向学生介绍用以描述这些土壤表面特性的参数及其测量和使用方法。土壤是由空气、固态土壤、束缚水和自由水四种物质的介电混合体。在电磁波理论学习中，学生会了解到通常情况下物质的介电常数可以表示为复介电常数的形式，通过查阅资料，可以向学生举例土壤的复介电常数也可以用以下形式表示：ε=ε'-j ε"
上式中，ε'为复介电常数的实部，其含义为在两种不同介质表面发生的波的折射和反射现象，与介质的介电特性有关，ε"为复介电常数的虚部，与入射电磁波在介质中的衰减（吸收和转化）有关，土壤表面
ε"垲ε'。
对于干土壤来说，复介电常数实部的值的范围大致在2—4之间，虚部的值在0.05以下。当土壤中含水量逐渐增大时，自由水含量增大，土壤介电常数的实部迅速增大。那么，可以结合不同含水量土壤的
什么是美貌效应介电常数参数变化情况，进行定量举例并给出计算推导过程，让学生明白为什么含水量不同的土壤在可见光波段会呈现出不同的颜。同时，也可让学生们发散思维思考一下在红外和微波波段，土壤对电磁波的作用与可见光波段有什么不同，从而理解电磁波在不同
石文轩
（武汉大学
遥感信息工程学院，湖北
武汉
麦博m520430079）
摘要：本文针对遥感物理基础课程内容中存在的痛点，提出了将传统电磁波理论与遥感具体应用结合的思路来改进课程内容设计，培养了学生将抽象理论应用于遥感实践，本文也对前后课程衔接、培养学术科学研究的兴趣的教学方法进行了探讨。
关键词：遥感物理基础；电磁波；地物目标；遥感应用中图分类号：G642.0
文献标志码：A
文章编号：1674-9324（2018）38-0180-02大余篮球论坛
【教法研究】
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