杨慧英 高宏伟 张爽 刘军 刘海艳
沈阳理工大学 自动化与电气工程学院 辽宁沈阳 110159
摘要:现阶段图像检测技术已成为检测行业的一个重要分支，因此《数字图像处理》课程成为测控技术与仪器专业一门重要的学科基础课程。针对原有课程存在学时少，教学手段单一，工程实践背景结合较少的问题，结合多年来教学经验，围绕一流本科课程建设目标，利用网络化教育信息技术，基于开放式课程建设优质教学资源，利用混合式课堂教学模式，对《数字图像处理》课程进行了全新升级改造。改造后课程在实践教学中收到较好效果。
关键词:新工科、一流本科课程、数字图像处理
2019年10月，为贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神，推动高校将教改成果落实到课程建设上，以课程内容更优化、教师教学手段更提升、学生学习效果更高效显著为目标[1]，教育部印发《关于一流本科课程建设的实施意见》，该意见是对高等学校本科课程建设的要求与指引，在意见指引下结合多年的教学实践经验将《数字图像处理》课程进行本科开放示范课程建设，通过优化升级不断提升本科课程质量，现阶段将课程打造为省级一流本科课程，为国家级一流本科课程奠定基础。在新工科背景下，《数字图像处理（双语）》课程建设除了要涵盖基础授课理论内容的同时要注重行业背景、新业态、多学科的工程实践背景，要在课程理论体系教学的基础上结合工程实践应用背景，用以提升学生的工程实践应用能力。
一、原有《数字图像处理（双语）》课程存在问题与优化建设方案
1.测控专业学生开设《数字图像处理》的必要性与存在问题
随着图像获取设备的提升与图像处理识别的需求不断加大，图像检测技术现阶段已经成为检测行业的一个重要分支。《数字图像处理》课程现阶段主要授课对象为测控技术与仪器专业学生，每学年3个班（约100人）。《数字图像处理》是测控专业学生的专业基础与必备知识。现阶段虽然历经较多轮次教学大纲改革与教学实践，但仍然存在一些问题。主要体现在原有的理论授课主要以课堂教学为主，理论授课与双语内容都受学时限制，如果深入开展某主题，可能就会知识点覆盖较少，如果侧重授课广度又无法将理论与实践以及双语课程进行很深入。新工科背景下的行业实例也需要不断迭代更新与时俱进。
2.针对问题提出课程优化建设方案
现阶段课程优化方案主要是基于开放式课程建设，扩展课程的授课维度，弥补课程教学学时限制，发挥开放课程的线上教学优势，利用理论课前和课后将课堂教学进行维度延展。理论堂课环节侧重理论提升、双语建设、工程应用能力提升，集中力量提高学生的学习效率与提升学习效果。同时也采用了“雨课堂”线上线下混合式实时教学手段，实现课程相关的课前测、课后测、考勤的功能。大大提升了教学手段与互动参与性。
二、结合新工科背景的《数字图像处理（双语）》线上开放课程建设与运行环节
开放课程建设环节主要完成课程视频配套课件、教学视频录制、MOOC网站课程开设运行与维护。结合新工科背景的基础上，课件与视频资源主要由授课团队进行了理论知识、图像处理算法仿真应用、图像处理工程实例、双目视觉领域基础理论与工程应用实践几个方面。
课程实际开设过程需要在MOOC网站上进行发布，该过程需要完成以下工作。第一阶段在理论授课开始之前将制作好的视频上传,设置发布时间点，同时同步建立微信群用于发布通知，课程更新提醒等。课程发布最好要早于线下课程时间点，这样有利于学生利用视频提前介入课程完成预习。同时在每一个视频知识点后附加一个在线预习题，初级难度水平的题目且数量不要过多，该题目可以考察学生预习情况，预习得分可以计入学生过程性考察成绩的一部分。第二阶段在理论课程开设的同时视频课程回放功能可以对线下课程知识点进行巩固与提升，线上线下同步作用可以更好的提升授课效果。第三阶段在理论课程结束之后网络资源又可以提供复习重现，提升了课堂教学的维度扩展了课堂教学时长。（见表1）
三、结合新工科背景的《数字图像处理（双语）》线下课堂混合式教学实践环节
课堂教学环节还是现阶段本科教学的关键，首先集中授课可以直观的了解学生实时学习情况，为此课堂教学是一流本科课程的建设关键。现阶段课堂教学环节采用了基于“雨课堂”等教学辅助平台进行混合式教学。这种在线辅助可以提升学生课堂的互动参与性，快速辅助教师了解学生的某知识点的实时学习情况，提升了课堂教学效率与效果。
结合新工科背景在混合式课堂教学实施过程中需要进行以下几个方面课程升级建设：课程讲授内容的组织建设，双语课程配套课件升级，基于MATLAB环境的图像处理仿真实验内容建设，工程背景主要以工程实践案例讲解呈现。实际授课过程使用双语课件进行课堂教学，结合“雨课堂”教学平台嵌入课前测、随堂习题、课后测等。基于“雨课堂”插件可以很好的实现课件共享、考勤、课堂习题与作业的在线提交、实时提问提交、学生作答情况实时统计，通过数据分析可以辅助授课教师了解学生的学习动态。（见表1）
表1 课程改革与具体实施内容
四、课程考核与评价改革与实践环节
在一流本科课程建设过程中，课程的考核与评价方式也是一个改革的重点。传统的课堂授课环节结课考核通常由平时成绩(课堂出勤与纸版作业)、期末成绩（闭卷考核或结课论文答辩等形式的成绩）、实验成绩综合计算。结合了开放课程的一流本科课程考核环节可以综合考虑开放课程自学情况、辅助教学平台的考勤数据、基于网络提交的作业、教学平台的在线试卷等情况进行面向过程的综合评价体系。
五、结束语
当今社会随着网络的普及、网速的提高、网络资费的降低、手机平板电脑等便携式电子设备的普及，利用先进的网络平台以及在线授课平台对原有课堂教学进行延展是当代教学的一个趋势。为此现阶段结合《数字图像处理》的教学需求，采用基于线上MOOC开放课程建设线下混合式课堂教学建设的本科课程升级建设也势在必行。《数字图像处理》课程建设以更利于学生学习为中心，以学生就业需求产出为导向，坚持持续课程改革的理念，夯实课程体系结果，结合先进的教学与信息技术，力争课程教学效果更加适合国家、行业、专业人才培养的需求。
参考文献：
[1] 《关于一流本科课程建设的实施意见》.教高[2019]8号.教育部
[基金项目]辽宁省一流本科课程、教育部产学合作协同育人项目、沈阳理工大学教改项目（编号：SLGJG2019070）
[作者简介]杨慧英(1982-),女,副教授,辽宁省百万万人才万人层次,沈阳市青年教师讲课竞赛“沈阳市技术能手”荣誉称号,研究方向:数字图像处理。