摘要:现阶段,数字图像化处理课程教学的迫切要求是在课程内容增多课时减少的情况下,改变现有的教学模式,优化教学过程从而提高教学效果。本文将在理论和实践的基础上,从三种不同的现代化教学手段的教学模式特点出发,论述现代化手段课堂教学与网络化辅助教学结合的教学模式的切实可行性和未来必将走向实用化、普及化的可能性。
关键词:现代化教学手段;远程教学;网络化辅助教学
数字图像处理课程作为电子信息工程专业一门重要的专业课程,不仅在该专业人才培养方案和课程体系中有着重要位置,而且对培养毕业生的专业能力和综合素质上也有着 一定影响力。在工程教育中占有核心地位的理念是“学生中心、成果导向、持续改进”,所以课程教学的改革是离不开这三大理念的,同时也要将协同育人理念贯穿其中,以求达到预期的教学效果,从而满足国际工程教育标准。
一、数字图像处理教学过程中存在的问题
1学生学习兴趣和潜能有待进一步激发
数字图像处理涉及的知识领域广泛,其专业知识中夹杂的数学公式多而且相对复杂难懂,而教师在教学过程中只注重理论公式的讲解,内容抽象,并且是单向性灌输给学生,从而使学生难以理解原理内涵而产生畏惧心理,极其影响学生的学习主动性和积极性。
2实践和创新能力有待进一步提升
传统的数字图像处理课程教学往往是重理论讲解和简单的任务式语言编程实验,而忽略了本科生科研项目和社会的实践;除此之外,由于数字图像化处理涉及范围广,知识更新速度快与指定规定教材教学的现状产生矛盾,导致教学内容与学科发展跟不上国际前沿更新的脚步,从而使得实践和创新能力都有待进一步提升。
3评价竞争机制有待进一步改善
现代教学模式下,对学生的评定主要以考试成绩为主,结合平时成绩和实验课成绩进行,往往容易忽略学生在学科竞赛中专业创新能力的表现和对项目、社会实践能力的表现,从而导致评价缺乏综合性。
二、多样化教学手段在中职数字图像处理教学中的应用
1前沿问题为导向的教学模式改革
从幼儿园到大学一直以来的教学模式采用的都是教师讲,学生听的模式,教师在课上用PPT+黑板进行教学,但其实最终的效果一般。为了改变这种局面,我们进行角色互换,让学生自己去梳理知识点,教师对学生梳理的知识点进行查漏补缺,补充前沿知识。
首先,要求同学们利用在本科知识的基础上,对教材进行高浓度提炼,两小时内完成一个模块描述。而对学生们提出的第二个要求则是知识程序化;由于图像处理包含的很多公式都难以理解,学生们通过程序化来实现公式的话就会使得公式更加容易理解易懂,这也是我们常说的用实践指导学习。
其次,要求同学们进行前沿文献阅读,该阅读主要分为两个层次,第一层次为泛读。
例如稀疏反演问题,可以先给学生们提供有不同稀疏求解方法的大量文献。再从这些方法中找出典型,再进入精讲环节,这一部分工作相对难,方法也复杂,所以要由老师来完成。又以抛物Radon变换为例,首先分析抛物Radon变换概念,为什么由线性Radon变换提出?怎样建立Radon变换模型?怎样利用Bayes理论建立高分辨率抛物Radon变换框架?循循诱导,循序渐进,从而解决这过程中的前沿问题。
2 “学-导互促”立体化教学
传统的教学过程都是以教材为中心,教师是课程的主导者,学生就负责学,使得教师的“教”与学生的“学”相互分离,针对这种情况,就要探索并实践学-导互促互长的立体化教学方法。教师在教学过程中要扮演好“引路人”角色,通过学-导的教学方式激发学生学习的潜能和兴趣。在教学过程中,教师要放弃传统的单向灌输教学模式,以学-导互促互长。比如在教学的时候,多留时间给学生,让他们也能够在课堂上讲学,互换角色,自己不仅仅是教师,也是学生,引导同学们在课上多思考多提问,还可以让学生尝试的讲解部分知识,从而激发学生对传统知识的提出质疑和进行创新,从而进一步提升学生学习的积极性和主动性。
例如在对《数字图像处理》课程第一章基础知识进行讲解的时候,除了通过案例讲解引导学生认识图像处理知识领域的广泛性和实用性以外,还可以让学生充当老师的角色,分享自己在日常生活中晴天和雨天的情况拍摄的照片的不同和产生不同的原因;亦或者可以分享到医院检查做CT成像、核磁共振等方面的经验,从而引导学生对这两者的优缺点进行分析;还可以通过播放商业公司在图像处理与质量改善方面的成功产品视频来引导学生认识到图像处理技术对于改善图片质量的作用,从而激发学生学习数字图像处理技术的兴趣和潜能。
3开放式实验设计
不同的学校在图像处理实验设计课程中采用的教学方式不一样,有的用硬件实现实验,而有的则用软件实现算法。如果是以图像处理算法开发为主,往往会因为采用验证性的、答案唯一的实验方案导致同学们的答案雷同。因此,采用开放式的实验设计,这样才会有不同的实验结果。就拿简单的图像像素距离问题为例,其可以实现不同的几何图案,我们则可以提出用这种概念来设计属于自己的几何图形,充分发挥同学们的创造力和想象力,有的是动态的几何图案,有的是色彩斑斓的几何图形,从而进一步提高学生的创造力。
总而言之,在数字图像处理教学中,现代化手段课堂教学与网络化辅助教学结合的教学模式仍处于初级阶段,还需要通过认真研究探索,不断实践,才能提高其使用水平和最大限度发挥它的作用,但相信在不久的将来,这种教学模式在教学过程中一定会达到事半功倍的效果,而且它一定会被普及并受到广大教师的青睐。
参考文献:
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