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篇(1)

關鍵詞：PBL模式 數(shù)字圖像處理 實踐教學

中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）03-0242-01

在高校教學體系中，數(shù)字圖像處理成為了包括理工科、農(nóng)醫(yī)科在內(nèi)專業(yè)必選課程或者重點選修課程。作為一門理論知識豐富、實踐性非常強的高校課程，當前PBL模式已經(jīng)成為了包括美國在內(nèi)的多個國家的主要教學模式。

1 PBL模式與數(shù)字圖像處理結合探索背景

PBL模式作為一種較為先進的教學模式，英文名稱Problem-Based Learning，其含義為問題式教學模式或者基于問題的學習模式，PBL模式的主要思路是以問題為前提進行教學的展開活動，這一教學方法的特點在于在教師的直接參與和指導之下，將學生放在主體地位，通過小組討論的方式，通過以某一具體問題為中心的研究討論和加強學習的過程，將教學的焦點放在某學科的重要原理以及關鍵概念之上，通過幫助學生自己構建知識體系的過程，養(yǎng)成學習獨立學習、獨立思考的基本能力，數(shù)字圖像處理具有其本身獨特的特色。

其一，該門課程的理論知識豐富，知識點較為深奧難懂[1]；其二，日常生活中，應用到的數(shù)字圖像處理相關課程知識點較多，對學生綜合能力要求較高，尤其在工科專業(yè)的基礎知識學習中要求較高，需要對計算機、數(shù)學等學科知識進行綜合運用，例如，湖南省某學院部分專業(yè)在開設這門課程時，每一學期的課時量為30至40課時，該學院部分立刻專業(yè)設置了選修課程的的課時量。依靠傳統(tǒng)的教學模式進行數(shù)字圖像處理已經(jīng)不適宜當前的教學實際，須對高校包括機械制造專業(yè)、自動化等專業(yè)的數(shù)字圖像處理能力進行要求，才能全面提升學生的綜合能力。

2 基于PBL模式的實踐教學改革方案探索

2.1 對數(shù)字圖像處理實踐教學方式方法的研究

以上述湖南某城市學院為例，為推進數(shù)字圖像處理的PBL模式改革，該校自行編撰了驗證性課程指導實踐用書，該書的主要內(nèi)容包括了30多個實踐項目，涵蓋了圖像分析、圖像濾波、數(shù)字處理軟件的使用以及圖像分割等多個板塊知識點，該學院學生中計算機普及程度廣，所以在進行圖像處理實踐時可自行下載相關的支持軟件。改變以往該課程集中實踐方式，升級成分散與集中結合的模式，即第一步學生利用業(yè)余時間或者在專門實驗室內(nèi)完成數(shù)字圖像處理分散實驗，第二步教師對學生教學實踐中產(chǎn)生的問題進行一對一面談解決或者利用網(wǎng)絡通訊工具解決問題，第三步，通過多次的分散式課程實踐活動，利用4個至6個課時進行集中式教學。

2.2 突破數(shù)字圖像處理理論教學模式

其一，確保在對數(shù)字圖像處理完整性以及整體性進行維護前提下，在實踐教學課堂中盡量避免對數(shù)字處理相關公式的重復推導[2]，主要對相關算法以及關鍵原理進行說明，如在對均衡處理數(shù)字圖像知識點進行講解過程中，直接引用推導公式，利用均衡化圖像的原理以及關鍵算法進行處理技術的編程；其二，在對相關的信息進行篩選之后重點對處理圖像的算法進行編程和實踐應用，在對圖像處理邊緣檢測知識進行運用過程中，可以將Hough的變換、路經(jīng)檢測加強聯(lián)系，更好進行編程；其三，在解決實踐問題的過程中，多進行實例的例舉，可利用2至3個課時對實踐教學的背景、已有的實踐教學成果的、重要技術流程、重要算法進行演示等。

3 基于PBL模式的數(shù)字圖像處理教學方案設計

仍以湖南某城市學院信息學院為例，從PBL模式出發(fā)，針對于數(shù)字圖像處理建立了處理庫，這一項目中涵蓋處理圖像、分析圖像、識別圖像等多類別項目，例如“門禁系統(tǒng)視覺識別系統(tǒng)”、“指紋識別”、“二維碼檢測”等，學院每學期建立了不低于36個的項目，學生可在這些項目中進行選修，另外，以40個課時為標準，數(shù)字圖形處理理論課程教學學時為30個，實踐性教學課時為10個，每周保證3個學時，總共教學時長為13個教學周。

第一，在進行教學的前兩個周內(nèi)，將數(shù)字圖像處理課程PBL模式實踐考察和教學方式進行明確和推介，并將以往的學生實踐教學成果進行分享，為學生在選修過程中提供參考，學生進行是否選修的決策；第二，在3至4周，擬定學生課程選修名單，進行實踐性教學任務的布置，確定36個以上的實踐項目給學生，學生自動組成項目合作，保持每組在3個人左右，學生自行數(shù)字圖像處理選擇題目，對實踐項目進行圖像加文字型的介紹，盡快確定目標，盡快對實踐應用難度進行確定以及評分；第三，在5至6周的時候確定數(shù)字圖像處理實踐目標書，確定相關參考資料；第四，在7周至12周時間內(nèi)實施實踐項目，學生利用課余時間完成分散型實驗，這段時間內(nèi)適當安排集中型實驗，對實踐項目進行驗證，在這一過程中，特別注意積極提出實踐項目存在的問題，及時檢查問題解決的進度，教師有針對地進行問題解答，幫助實踐小組完成任務目標；第五，在第13周時，組成專業(yè)或者班級為小組的實踐項目答辯，實踐項目的成果進行答辯與說明；最后，數(shù)字圖像處理課程教師完成總結，學生對實踐項目進行報告，教師根據(jù)實際情況對學生進行打分。

4 結語

基于PBL模式的數(shù)字圖像處理的教學形式，能幫助高校學生快速了解和吸收處理數(shù)字化圖像過程中必要的技術、方法與原理等知識點[3]，還能幫助學生掌握數(shù)字圖像處理實踐項目的實踐研究方法和思路，提升學生利用圖像處理的基礎知識靈活解決生活實際問題能力，提升學生的學習積極性以及創(chuàng)新、實踐能力，對于全面提升數(shù)字圖像處理相關課程的教學質(zhì)量具有重要作用。

參考文獻

[1]何林錦，翟云波，李彩亭.項目式實驗教學模式及其可行性評價方法[J].實驗室研究與探索，2010，29（2）：94-96.

篇(2)

【關鍵詞】遙感數(shù)字圖像處理 團隊合作 問題導向 地理信息科學

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）10-0016-02

一、課程特點和教學現(xiàn)狀

1998年教育部新增地理信息系統(tǒng)（GIS）本科專業(yè)后，我國GIS教育發(fā)展形勢空前活躍。目前，國內(nèi)已有近200所高校開設了地理信息系統(tǒng)專業(yè)，逐步形成了比較穩(wěn)定的GIS專業(yè)課程體系與課程設置方案（石永明，2011）。其中，遙感系列課程（遙感物理與技術、遙感數(shù)字圖像處理、遙感地學分析與應用）成為GIS專業(yè)課程體系中的重要模塊。充分利用各種圖像處理算法從遙感數(shù)據(jù)中獲取各種生物物理參數(shù)和土地覆被/利用信息，可以為自然和人文生態(tài)系統(tǒng)的空間分布式模型提供輸入?yún)?shù)，在遙感技術應用中占有十分重要的地位。

《遙感數(shù)字圖像處理》是一門系統(tǒng)研究遙感圖像理論、技術和應用的課程（路元剛，2012）， 它是遙感科學技術和地理信息系統(tǒng)等專業(yè)本科生的專業(yè)課（朱洪錦，2012；宋懷波，2014）。數(shù)字圖像處理技術的迅速發(fā)展使其分支幾乎擴展到農(nóng)業(yè)信息科學的全部領域，該課程強調(diào)實踐性，實踐教學是創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)學生專業(yè)技能和理論實踐結合能力、激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和探索精神、提升科研能力，有著重要意義。因此，只有通過適時安排實驗課，才能收到最佳的教學效果。目前，國內(nèi)高校中該課程一般都安排有12個學時以上的實驗。新疆農(nóng)業(yè)大學GIS專業(yè)的《遙感數(shù)字圖像處理》課程于2009年開設，教學過程中重視實踐教學環(huán)節(jié)，安排有20-24學時的上機實驗，按照教育部對實驗課的要求，實驗類型主要為驗證性和綜合性。雖然現(xiàn)有的實踐教學內(nèi)容不斷豐富，但仍以教師為主導，學生的學習興趣沒有被完全調(diào)動，主動思考的意識尚有待提高。而現(xiàn)代教學模式強調(diào)學生的主觀能動性，教學要以學生為中心，使學生處于主動的地位。因此，如何更好地激發(fā)學生學習遙感圖像處理的興趣、鼓勵學生自主學習理論知識并培養(yǎng)動手能力是在本課程課堂實踐環(huán)節(jié)中最重要的目標之一。筆者所在的新疆農(nóng)業(yè)大學GIS教研室的教師通過多年的課程實踐教學積累了一些經(jīng)驗，并在實踐中取得了很好的效果（朱磊，2014），需及時地進行系統(tǒng)地梳理和總結，盡快建立起一套符合農(nóng)業(yè)類院校遙感圖像處理的課堂實踐教學模式，以規(guī)范和完善課程實踐教學的內(nèi)容并推動授課模式的改革，有助于提高GIS專業(yè)學生的遙感圖像處理的實踐能力。綜上所述，本研究擬將“研究型教學模式”和“問題導向型教學模式”引入到課程的課堂實踐環(huán)節(jié)中，構建以學生為主導的實踐體系，使學生了解和掌握了圖像處理的主要內(nèi)容和方法，培養(yǎng)學生團結協(xié)作和創(chuàng)新思維能力，為今后深入學習專業(yè)課程和高質(zhì)量完成畢業(yè)論文奠定基礎。

二、實踐教學內(nèi)容調(diào)整

1.調(diào)整課時安排

《遙感數(shù)字圖像處理》課程強調(diào)學生的實踐動手能力，因而實踐教學在整個教學過程中占據(jù)重要地位。新疆農(nóng)業(yè)大學自2009年開設“遙感數(shù)字圖像處理”課程以來，課程總學時為50-52學時，其中實踐教學課程始終保持在20學時至24學時之間，占課程總課時量的近50%，高于其它同類高校約33%的平均比例（黃秋燕，2008）。較高的實踐教學課時，保證了學生能夠接觸到大量的綜合性實驗，并有足夠的時間能在教師指導的狀態(tài)下熟悉和掌握實踐技能，這對他們提高動手能力、積累實戰(zhàn)經(jīng)驗大有益處。全部課程共十章，除第一章緒論外，其余各章均安排有2-4學時的課堂實習。

2.補充教學材料

《遙感數(shù)字圖像處理》課程相關教材較多，我們選用的是韋玉春等主編的、科學出版社出版的《遙感數(shù)字圖像處理教程》（韋玉春，2007）。該教材結構設置合理，對遙感數(shù)字圖像處理的基本概念和常用方法進行了系統(tǒng)的講解。但限于篇幅，教材中對涉及到的其它遙感領域的一些定義、算法和思路僅做了概述，因此向?qū)W生推薦了多本輔助教材，如：趙英時主編的《遙感應用分析原理與方法》（趙英時，2003）和戴昌達等主編的《遙感圖像應用處理與分析》（戴昌達，2004）等。另外，鑒于教材中部分內(nèi)容的時效性，不能夠反映最新的研究動態(tài)，而這部分內(nèi)容恰恰是教材中最能夠引發(fā)學生學習興趣的部分。因此，我們鼓勵學生自行檢索并下載閱讀近1-3年相關領域的文獻，并推薦有能力的同學閱讀英文文獻。同時，引導學生充分利用網(wǎng)絡資源，主動查閱資料，不斷更新知識庫、擴展知識面。

3.推進學科交織

遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）構成了“3S”綜合應用體系，遙感作為該系統(tǒng)最重要的數(shù)據(jù)源，與其他學科結合緊密。學生已初步具備了GIS和GPS的基本知識和操作技能。因此，教師適時地運用視頻、圖片等多媒體方式將“3S”實際應用的案例穿插在理論講授過程中，讓學生了解遙感圖像處理在整個“3S”應用體系中的作用和技術要求，以及RS如何與GIS和GPS銜接與集成。此外，積極引導學會學生觸類旁通、舉一反三，不僅要知道怎么做，而且知道為什么做，同樣的方法還能夠解決什么問題，碰到類似的問題時自己是否能夠獨立解決等等，這對學生日后面對實際工作、解決實際問題具有極大的幫助。

三、實踐教學方法改革

1.構建任務導向式的實踐教學模式

根據(jù)實踐教學方案，各主要章節(jié)理論知識講授完畢后，均安排相關內(nèi)容進行上機實驗。課堂實驗選題設計為學生在未來的專業(yè)領域可能遇的“真實世界”的現(xiàn)實的問題，沒有固定的解決方法和過程。整個過程以自主探究和小組寫作為主，減少教師的“灌輸式”講述。在每一個任務完成和每個課程單元結束時進行自我評價和小組評價，并定期進行總結。如：第八章圖像分割上機實驗題目為“運用空間建模手段，提取給定影像上的植被信息，非植被區(qū)域保留原始影像”。通過完成該任務，學生可以復習、鞏固以下知識點和技能點：（1）歸一化植被的概念、作用和計算步驟，不同取值的指示意義；（2）如何為植被區(qū)域賦常量值，非植被區(qū)域保留原始影像；（3）借助專業(yè)圖像處理軟件ERDAS IMAGINE的空間建模平臺，構建針對本任務的模型。上機實驗中任務的設計對教學效果極其重要，應全面考慮學生對理論知識的掌握程度，并要求教師對重要知識點的提煉和融合，力求讓學生通過完成一個課堂任務來增強對理論知識的理性認識，更重要的是培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。

2.培養(yǎng)學生團隊合作意識和能力

實踐教學活動在我校綜合實驗樓GIS機房中進行，作者本學期所帶的GIS132班共計29人，按照自愿結合的原則，分為10個小組（除第十組為2人外，各小組均為3人）。同一小組的同學座位相鄰，便于交流。每人一臺計算機，保證操作的獨立性。

首先用很短的時間對已學的相關知識進行簡要的復習，讓學生較快地進入到學習新知識的氛圍中來，并讓學生了解到本節(jié)課實踐內(nèi)容與復習內(nèi)容的相關性，為之后學生自主探究及實踐做鋪墊。

之后教師課堂任務，學生以小組為單位開展實踐。由于最終的考核是以小組為單位，所以組內(nèi)的每位成員都需按時完成任務，且保證質(zhì)量，小組內(nèi)部就會產(chǎn)生一種你追我趕的學習狀態(tài)，每個學生都不想因為自己的落后而影響整個小組。從而在小組內(nèi)自發(fā)形成“快帶慢、快幫慢”的學習模式。此外，在任務完成質(zhì)量同等的前提下，教師將對先完成任務的小組給出較高的分數(shù)，各小組間也形成了競爭模式。先完成的小組可以幫助進度較慢的小組，這種幫助其他同學完成任務的過程也會讓先完成的同學獲得成功的體驗，形成“任務一出，大家爭相完成”的學習氛圍。

3.改革學習考核評價方法

本研究運用上述授課形式，對GIS132班進行了教學模式改革的嘗試，學期末通過對學生進行的調(diào)查問卷，獲取了學生對知識掌握的情況及對該授課方式的意見和建議。最終，綜合學期考勤記錄、學生課堂表現(xiàn)記錄和期末調(diào)查問卷，得到課堂實踐教學模式改革的整體效果評價，結果顯示：（1）學生出勤率較高，完成作業(yè)情況較好，課程學習的積極性較高：全班共計29人，本課程包含13個教學周，總計曠到1人次、請假2人次、遲到5人次；課后書面作業(yè)5次，總計4人次未按時提交，作業(yè)正確率較高。（2）學生對知識點的掌握更為牢固，調(diào)查問卷顯示90%以上的學生認為通過本學期的學習，掌握了遙感數(shù)字圖像處理的主要步驟和方法，了解了實際應用的領域。（3）課堂實踐教學模式取得了較好的效果，全班認為“問題導向型模式”和“小組協(xié)作型模式”有助于課堂理論知識的鞏固和實踐操作技能的提高的比例達到100%。

四、結語

《遙感數(shù)字圖像處理》課程是地理信息科學專業(yè)本科生的專業(yè)必修課，在整個課程體系中占有重要地位。該課程在理論和方法的課堂教學之外更加強調(diào)學生的實踐能力，因此該課程的課堂實踐教學顯得尤為重要。本研究探索性地將“研究型教學模式”和“問題導向型教學模式”引入到課程的課堂實踐環(huán)節(jié)中，構建了以學生為主導的實踐體系，同時編制《遙感數(shù)字圖像處理實驗手冊》。該教學模式在提高學生學習主動性和創(chuàng)造性及培養(yǎng)團隊意識等方面取得了較好的效果，。今后的教學改革中，如能將該模式與翻轉(zhuǎn)課堂等其它先進的教學模式進行合理地組合，將開創(chuàng)《遙感數(shù)字圖像處理》課程課堂實踐教學的新模式，進一步提高學生自主學習的效率，并有助于探索出一套適合GIS本科生實踐技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的開放式的綜合教學體系。

參考文獻：

[1]石永明， 田永中. 地理信息系統(tǒng)實驗課程教學探討[J]. 實驗室科學， 2011， 14（1）： 26-29.

[2]朱磊. 淺析地理信息系統(tǒng)專業(yè)本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J]. 2014， 4： 154-155.

[3]路元剛. 《數(shù)字圖像處理》課程的教學探討與實踐[J]. 江蘇教育學院學報（自然科學）， 2012， 28 （5） ： 32-33.

[4]朱洪錦， 范洪輝， 葉飛躍， 等.《數(shù)字圖像處理技術》課程的教學改革探索[J]. 吉林化工學院學報， 2012， 29 （12）： 24-27.

[5]宋懷波， 何東健， 龍燕， 等. 農(nóng)業(yè)院校《數(shù)字圖像處理》課程教學改革與實踐[J]. 教改研究， 2014， 70： 10-12.

[6]黃秋燕. GIS專業(yè)遙感概論課程實驗教學改革探索[J]. 科技信息， 2008（27）： 352-353.

[7]韋玉春. 遙感數(shù)字圖像處理教程[M]. 科學出版社， 2007.

[8]趙英時. 遙感應用分析原理與方法[M]. 科學出版社， 2003.

[9]戴昌達， 姜小光， 唐玲莉. 遙感圖像應用處理與分析[M]. 清華大學出版社， 2004.

篇(3)

關鍵詞 模式分析 計算機視覺 教學改革

中圖分類號：G643.2 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2016.03.015

Research and Practice on Course Group of Pattern Analysis and

Visual Processing for Graduated Students

SUN Han， CHEN Songcan， LIU Ningzhong， HUANG Yuanyuan， ZHU Qi

（College of Computer Science and Technology， Nanjing University of

Aeronautics and Astronautics， Nanjing， Jiangsu 210016）

Abstract By analyzing the teaching status of pattern analysis and visual processing course group， this paper puts forward the new teaching goal， which includes improving students' international vision， the ability of linking theory with practice， and promoting the engineering practice ability and innovative consciousness. Then this paper discusses the whole process of course group reform. Firstly the structure of teachers' group is optimized. And then the knowledge system of course group is sorted and the teaching mode is improved. Finally the practice system of course group is optimized and the assessment system is reformed.

Key words pattern analysis； computer vision； teaching reform

1 背景

我校模式分析與智能計算研究所師資團隊是江蘇省“青藍工程”創(chuàng)新團隊，主要研究領域包括智能數(shù)據(jù)分析、圖像處理和機器視覺等方向，承擔研究生和本科生的模式識別、機器學習、數(shù)據(jù)挖掘、智能信息檢索、數(shù)字圖像處理、計算機視覺等課程的教學任務。以往的教學過程中雖然積累了豐富的教學經(jīng)驗，但當前新知識不斷涌現(xiàn)、新技術發(fā)展迅猛，對模式分析與視覺處理課程群的知識體系、實踐體系改進提出了新的挑戰(zhàn)。

近年來，國內(nèi)外高校在該類課程教學上，已涌現(xiàn)出眾多新理念、新方法。Coursera聯(lián)合創(chuàng)始人Andrew Ng推出的機器學習課程，開啟了教育領域的MOOC時代，引領了教育教學方法的新革命。①深圳大學、②江蘇科技大學③分別進行了基于CDIO工程教育理念的計算機視覺課程教學改革實踐，實現(xiàn)多層次項目設計的教學模式改革，講座式、討論式、實踐式教學方法的探索。國防科技大學④在計算機視覺課程中引入研討式教學模式，通過案例教學、小組研討的方式來替代傳統(tǒng)的教學方式。華中科技大學⑤從教學內(nèi)容國際化、教學方式國際化、教學成果國際化三個方面開展了計算機視覺課程的國際化建設。另外，也有高校進行了圖像工程課程群建設，⑥基于圖像分析與計算機視覺應用課程結合的項目協(xié)同創(chuàng)新能力培養(yǎng)實踐。⑦

在分析上述國內(nèi)外高校該類課程改革的基礎上，我們重點以模式分析與視覺處理課程群的實踐教學體系改革為切入點，優(yōu)化師資隊伍結構，梳理課程群知識體系，優(yōu)化課程授課模式，完善課程群實踐體系，改革實踐考核模式，實現(xiàn)學生國際化視野、理論聯(lián)系實際、工程實踐和創(chuàng)新能力全面提升的目標。

2 模式分析與視覺處理課程群特點

模式分析與視覺處理課程群涵蓋了模式識別、機器學習、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)字圖像處理、計算機視覺等多門課程。該類課程存在以下特點。

（1）該類課程屬于多學科交叉，涉及的知識面既廣又深。由于該方向涉及計算機科學與技術、應用數(shù)學、自動化、電子科學與技術、信息工程等多學科內(nèi)容，而學生在大學本科階段很難學習和了解如此多的知識模塊，這對研究生階段學習來說，具有相當大的挑戰(zhàn)。同時，對于每個知識模塊，所要求的數(shù)學基礎較高，理論具有相當?shù)纳疃龋斫夂驼莆詹蝗菀住?/p>

（2）該類課程既重視扎實的基礎理論，也強調(diào)良好的工程實踐能力。該類課程的基礎理論教學一直受到各高校的重視。隨著近年來產(chǎn)業(yè)界的迅猛發(fā)展，計算機視覺應用層出不窮，對學生的工程實踐也提出了更高要求，需要能夠在系統(tǒng)層次上有整體認知，同時要能對各功能模塊進行優(yōu)化，提升系統(tǒng)的整體性能。

（3）該類課程所面向的選修學生面廣。該類課程既是多學科交叉，也面向計算機應用、電子科學與技術、自動化、應用數(shù)學等不同研究方向、不同水平層次的研究生開設。這對課堂教學和實驗實踐也帶來更大挑戰(zhàn)。

3 模式分析與視覺處理課程群改革舉措

針對上述分析的課程群特點，我們重點以實踐體系改革為突破口，通過優(yōu)化師資隊伍結構，梳理課程群知識體系，優(yōu)化課程授課模式，完善課程群實踐體系，改革實踐考核模式等舉措，實現(xiàn)學生國際化視野、理論聯(lián)系實際、工程實踐和創(chuàng)新能力全面提升的目標。

3.1 師資隊伍結構優(yōu)化

為了學生能夠適應模式分析與視覺處理產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在課程群建設過程中更強調(diào)學生的工程實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。這首先對師資隊伍結構提出了新的要求。

近年來，課程教學團隊引進海內(nèi)外具有深厚理論功底和較強工程能力的高水平師資4名，大大充實了機器學習、數(shù)據(jù)挖掘、圖像處理等課程的教學力量。對于現(xiàn)有教師隊伍，鼓勵教師跟產(chǎn)業(yè)一線企業(yè)廣泛合作，目前已與華為、中興等企業(yè)在視頻檢索、智能交通視覺處理等方面開展了實質(zhì)合作。這些來源于產(chǎn)業(yè)界的高質(zhì)量課題對科研和教學起到了良好的促進作用。

與此同時，通過研究生工作站、企業(yè)短期實習等渠道，鼓勵企業(yè)高級研發(fā)人員參與到學生實踐能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)中，將實際項目進行適當切分或提煉，實現(xiàn)該類課程實踐環(huán)節(jié)的模塊化、專題化訓練。

綜上，通過引培并舉，優(yōu)化校內(nèi)師資隊伍結構；通過校企合作，積極吸引企業(yè)師資參與。良好的師資隊伍為該類課程的實踐體系改革提供了有力支撐。

3.2 課程群知識體系梳理與授課模式改革

模式識別、機器學習、數(shù)據(jù)挖掘、智能信息檢索、數(shù)字圖像處理、計算機視覺等課程既有一定的邏輯關系，也存在相互交叉的混雜關系。一般認為，模式識別、機器學習是模式分析與視覺處理領域的基礎理論課程，數(shù)據(jù)挖掘是建立在模式識別、機器學習和數(shù)據(jù)庫基礎上的應用類課程，智能信息檢索則是數(shù)據(jù)挖掘基礎上更為具體的應用實現(xiàn)。數(shù)字圖像處理為計算機視覺課程提供了基礎支撐，計算機視覺則是在綜合利用模式識別、機器學習、數(shù)字圖像處理、數(shù)據(jù)挖掘等知識模塊基礎上面向應用的系統(tǒng)實現(xiàn)。但是，這些課程也存在著知識點的交叉或重復。例如，模式識別和機器學習中都有貝葉斯參數(shù)估計、支持向量機模型等知識點，但視角和側(cè)重點有所不同；圖像處理、計算機視覺中都有顏色模型、成像模型等知識點，也同時存在與模式識別、機器學習交叉的知識點。

我們針對來自不同研究領域的學生群體，對該課程群的知識點進行系統(tǒng)梳理，既避免知識點的重復講授，也防止重要知識點的缺漏。課程教師集體討論，形成每門課程的核心知識集，和針對不同研究領域的選講知識集。學生在學習課程時，在掌握核心知識集的基礎上，結合自己的研究方向選擇相關的選講知識集學習。

在課程教材和參考書的選擇上，注重挑選國際上有影響力的教材。例如，模式識別的參考書為Richard O. Duda等人編著的Pattern Classification；機器學習的參考書為Tom M. Mitchell編著的Machine Learning和Christopher M. Bishop編著的Pattern Recognition and Machine Learning；數(shù)據(jù)挖掘的參考書為Jiawei Han等人編著的Data Mining：Concepts and Techniques；數(shù)字圖像處理的參考書為K. R. Castleman編著的Digital Image Processing；計算機視覺的參考書為D. A. Foryth編著的Computer Vision： A Modern Approach和Richard Szeliski編著的Computer Vision： Alogrithms and Applications。這些教材已被國內(nèi)外著名大學普遍采用。同時，每門課程都提供相關的國內(nèi)外頂級會議和期刊的列表，供學生課后追蹤研究領域的熱點問題。

在課堂授課環(huán)節(jié)上，注意采用靈活多樣的授課方式。對于核心基礎知識模塊，以教師講授為主，同時提供國內(nèi)外該類課程的熱門MOOC網(wǎng)址給學生參考。對于選講知識模塊，鼓勵學生事先結合各自研究方向有目的自學，在學生報告的基礎上進行課堂討論方式進行。充分發(fā)揮學生學習的主體作用，也便于教師了解學生的水平和學習狀況。

除此以外，不定期邀請國內(nèi)外著名學者來校做學術報告，讓學生充分了解該研究領域的最新前沿動態(tài)，并就熱點問題進行專題討論。

3.3 課程群實踐體系完善與考核方式改革

工程實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是該課程群改革的重要目標。我們在上述師資隊伍結構優(yōu)化、課程群知識體系梳理與授課模式改革的基礎上，著力進行課程群實踐體系的改革與完善。我們通過多層次菜單式的實驗項目選擇、項目牽引的創(chuàng)新能力訓練、學生綜合研究能力的全面考查等方面來實現(xiàn)。

首先，整合和優(yōu)化課程群實踐內(nèi)容，實現(xiàn)多層次菜單式靈活選擇。根據(jù)各研究領域的要求進行靈活搭配，根據(jù)學生個體的能力與水平選擇適當規(guī)模和難度的實踐內(nèi)容，通過課程內(nèi)的基礎實驗、課程間的綜合實驗、課程群的創(chuàng)新實驗來選擇和組合，如圖1所示。

圖1 多層次菜單式實驗內(nèi)容示意圖

基礎型實驗內(nèi)容主要是各課程核心知識點的實驗驗證，主要包括模式識別，機器學習，數(shù)據(jù)挖掘，圖像處理與分析，計算機視覺等課程的實驗。要求選課學生對這些基礎實驗必做，打下良好的研究基礎。

綜合探索型實驗在基礎型實驗基礎上，既有單門課程內(nèi)總的綜合實驗，也有課程間知識的綜合應用。主要分為兩大塊，包括模式分析與機器學習方向的綜合實驗，以及圖像處理與機器視覺方向的綜合實驗。實驗目的主要是針對這兩大塊方向重點知識的綜合分析和比較，能夠熟練掌握和靈活應用。例如模式分析、機器學習、數(shù)據(jù)挖掘等方向都用到的線性判別分析、支持向量機、均值聚類等內(nèi)容；圖像處理與機器視覺中的圖像特征抽取、視覺系統(tǒng)選型、目標檢測、特定平臺的算法優(yōu)化等內(nèi)容。學生可根據(jù)各自研究方向有目的的選擇兩塊綜合實驗的大部分內(nèi)容。

在綜合型實驗基礎上，該課程群通過若干創(chuàng)新型實驗來檢驗學生理論知識掌握程度和實踐方法應用能力，為后續(xù)的研究課題開展打下良好的科研素養(yǎng)。主要內(nèi)容包括人臉識別、二維條碼識別、車輛屬性識別、智能視覺監(jiān)控、以及企業(yè)來源的關鍵技術等。這些項目實踐既涉及用到圖像處理與機器視覺的內(nèi)容，也涉及模式分析與機器學習方向的知識。并且需要學生在綜合運用相關知識的基礎上有創(chuàng)新能力。

其次，重視各類項目牽引的創(chuàng)新能力訓練。一方面，鼓勵教師從國家自然科學基金、企業(yè)合作項目等研究中提煉出問題規(guī)模和難度適中的訓練項目，作為課程群的綜合能力訓練項目。另一方面，鼓勵學生參加挑戰(zhàn)杯、全國研究生智慧城市技術與創(chuàng)意設計大賽等各類具有挑戰(zhàn)性的競賽項目，以賽代練，提升學生的工程實踐和創(chuàng)新能力。同時，也鼓勵學生利用百度、微軟等相關研究領域的企業(yè)實習機會，參與產(chǎn)品一線的工程實踐能力訓練。

再次，注重考核環(huán)節(jié)，實現(xiàn)科研素養(yǎng)和實踐能力的全面考查。只有嚴格、公平、公正的考核，才能保證實驗實踐的質(zhì)量和水平，才能提升學生的科研素養(yǎng)和實踐能力。我們主要在手段、方式方法上進行了改進。在題目選擇上，根據(jù)學生個體水平和研究領域要求的差異，在選題上有適當?shù)碾y易區(qū)分度，讓每位學生都有鍛煉和提升的機會；在考核方式上，采用結題書面報告來檢驗學術論文的寫作能力，采用程序演示檢驗系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)水平，采用上臺匯報的方式檢驗學生的表達能力，多管齊下全面檢查學生的綜合科研素養(yǎng)；在考核成績評定上，采用現(xiàn)場教師和學生共同評分的方式，公平合理；最后，通過網(wǎng)站展示、發(fā)表學術小論文、專利、軟件著作權等方式展示和公開優(yōu)秀成果，激發(fā)學生的學習熱情，并由此形成積累，有利于學生實驗實踐氛圍的傳承。

4 結語

本文在分析國內(nèi)外高校模式分析與視覺處理類課程群改革現(xiàn)狀的基礎上，以學生國際化視野、理論聯(lián)系實際、工程實踐和創(chuàng)新能力全面提升為目標，重點開展了師資隊伍結構優(yōu)化、課程群知識體系梳理、課程授課模式改革、課程群實踐體系完善和實踐考核模式改革等工作，取得了良好的效果，并為校內(nèi)其他課程群的教學改革作為示范推廣。

注釋

① https：///learn/machine-learning/

② 郭小勤，曹廣忠.計算機視覺課程的CDIO教學改革實踐.理工高教研究，2010.29（5）：98-100，148.

③ 史金龍，白素琴，龐林斌，錢強.研究生機器視覺課程的CDIO教學改革實踐.計算機教育，2013.9：40-43.

④ 陳芳林，劉亞東，沈輝.在《計算機視覺》課程中引入研討式教學模式.當代教育理論與實踐，2013.5（7）：112-114.

⑤ 王岳環(huán)，桑農(nóng)，高常鑫.計算機視覺課程的國際化教學模式.計算機教育，2014.19：101-103.

篇(4)

關鍵詞 傅立葉變換；點擴散函數(shù)；頻譜圖；自相關圖

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）160-0153-02

在現(xiàn)實生活中我們遇到的好多圖像或多或少都存在質(zhì)量下降問題，對圖像復原技術的研究最終歸可結為對退化圖像的點擴散函數(shù)的研究。目前國內(nèi)外出現(xiàn)了多種估計運動模糊點擴散函數(shù)的算法；文獻[1-2]中MasayukiTanaka提出運動模糊圖像點擴散函數(shù)確定方法是：先構造出一個可以調(diào)節(jié)的三維鋸齒波形作為進行檢測的函數(shù)，然后把檢測后的函數(shù)與模糊圖像頻譜進行運算，在運算過程中進行不斷改變波形的周期和退化圖像的頻譜角度，當進行多次操作后使得函數(shù)取最小值時可以認為此時的角度就是暗條紋的角度。文獻[3-5]中Mohsen-EbrahimiMoghaddam提出的方法是采用Radon變換方法來確定，其步驟是首先得到模糊圖像的頻譜圖，然后對其進行Radon變換，當Radon變換到使得投影軸與頻譜圖中暗條紋相互垂直時，然后求出Radon變換取得最大值時所對應的方向，即確定點擴散函數(shù)的方向。本文就是以勻速直線運動產(chǎn)生的模糊圖像為例，提出采用MATLAB7.0自帶的工具進行手動確定模糊參數(shù)，此方法具有簡單靈活性，而且有很高的準確性和穩(wěn)定性，從而推廣到非勻速直線運動中使用。

1 運動模糊圖像的頻譜特征分析

在MATLAB7.0環(huán)境下對其水平方向勻速直線運動產(chǎn)生模糊頻譜圖如圖1所示。

K1=fft2（double（mf））；

M1=fftshift（K1）；

N1=abs（M1）；

P1=（N1-min（min（N1）））/（max（max（N1））-min（min（N1）））

*225；

subplot（1，2，2）；

imshow（P1）；

由于在實驗過程中我們假定運動方向是水平的，運動長度L=32個像素，從圖1實驗結果的頻譜圖中可以明顯的看出亮條紋，并且，這條亮條紋與水平方向是垂直的。

對于非水平方向運動模糊圖像頻譜圖如圖2所示。

圖2的實驗結果是圖像運動方向與x軸之間有一定的角度，所以得到的亮條紋和X軸之間也存在著一定的角度。

2 勻速直線運動模糊方向和模糊長度的確定2.1 模糊方向的確定

在圖2的基礎上，通過多次實驗發(fā)現(xiàn)，當模糊圖像的角度發(fā)生變化時，條紋也隨之改變，該亮條紋方向正好反映了運動模糊點擴散函數(shù)的方向性。于是我們只要求出這條亮條紋的傾角就可以了；所以將求模糊角度的問題轉(zhuǎn)化為在平面上求一個三角形的角度問題；也就是下圖中所示的θ角的度數(shù)。

根據(jù)頻譜圖用MATLAB7.0自帶的作圖工具Show Plot Tools作出三條直線構成一個三角形，然后在MATLAB7.0命令窗口中輸入函數(shù)ginput（）來完成求解。用[x，y]=ginput（2），獲得兩點坐標，可以取好多個點，再求平均值然后利用k=（y（2）-y（1））/（x（2）-x（1））得到斜率，按照上面步驟求出度數(shù)為θ=69.1°，理論值為θ=70°，基本上吻合。

2.2 模糊長度的確定

本文首先采用Matlab7.0做出運動模糊圖像的自相關圖，生成的自相關圖是一條曲線，具體如下圖4所示，在這條曲線上出現(xiàn)了一對比較明顯的負峰，并且方向朝下，通過多次實驗結果顯示這兩負峰之間的距離L正好等于運動模糊長度的2倍。因此，只要能夠計算出這兩個負峰之間的距離就可以得出運動模糊長度L。

在圖4的自相關圖中利用matlab的Data Cursor工具可以測得兩負峰之間的坐標分別為69與131，距離為62個像素點，兩相關負峰間的距離等于運動模糊長度的2倍，因運動模糊的長度為31個像素，與理論值32個像素基本上吻合（比較精確）。

3 結 論

上面的實驗結果基本上和理論值吻合，采用手動的方法來確定勻速直線運動模糊圖像的點擴散函數(shù)，不但操作方法簡單靈活，而且具有很高的精確度和穩(wěn)定性。對于非勻速直線運動所造成的圖像模糊，在某種程度上可以近似看成是多個小段勻速直線運動合成的。所以可以將此方法推廣到非勻速直線運動模糊圖像的處理上。

參考文獻

[1]陳前榮，陸啟生，成禮智.運動模糊圖像點擴散函數(shù)尺度鑒別[J].計算機工程與應用，200（23）：15-19.

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[3]賀衛(wèi)國，黎紹發(fā).勻速直線運動模糊長度的精確估計[J].計算機應用，2005，25（6）：1317-1320.

[4]張明謙.運動模糊圖像的運動參數(shù)估計及復原研究[D].成都：電子科技大學，2009.

[5]楊文濤.分數(shù)傅里葉變換在數(shù)字圖像處理中的應用研究[D].武漢華中科技大學博士學位論文，2009，12（3）：92-95.

篇(5)

一、引言

遙感是20世紀中后期發(fā)展起來的一門新興學科，現(xiàn)已在社會生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用。遙感科學具有理論性和實踐性聯(lián)系緊密的特點，而其關鍵技術之一是遙感軟件應用，它是地理學科學類、測繪科學類本科專業(yè)的一門重要實踐課程，主要涉及地理學、計算機、數(shù)學、物理等多學科理論和方法，為培養(yǎng)遙感圖像處理及利用遙感數(shù)據(jù)進行地學分析人才而服務的。

隨著我國地理信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值快速提升，社會對遙感應用型人才需求量迅速增加，因此，高校培養(yǎng)實踐能力強的創(chuàng)新型專業(yè)人才意義重大。《中華人民共和國高等教育法》中明確提出高等教育的任務是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才，發(fā)展科學技術文化，促進社會主義現(xiàn)代化建設。但在課程實踐教學以及學生實習見習（如易智瑞（中國）信息技術有限公司、北京超圖軟件股份有限公司等GIS公司）過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)實人才培養(yǎng)情況與實際社會需求之間尚有差距。具體表現(xiàn)為學生在遙感圖像處理方法與遙感軟件應用技能等方面的滯后性，不能勝任工作崗位，從而導致學生就業(yè)壓力大、就業(yè)困難等問題。

傳統(tǒng)的教學模式，即掌握基本概念、到深入了解理論知識、最后再到實踐和應用，要求老師必須按照課程教學大綱完成教學任務，在教學內(nèi)容上不能有任何遺漏，而且還要人為劃出重點和難點，過于追求全面和標準化，存在一定弊端。同時遙感與相關學科交叉領域的發(fā)展，促使新的遙感技術和方法不斷涌現(xiàn)，這也決定遙感課程的教學內(nèi)容需要不斷更新。

為培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)的實用人才，提高學生就業(yè)能力，遙感軟件應用課程在教學內(nèi)容、教學方法和手段等方面都亟需進行有針對性的教學改革。因此，筆者結合所在學校GIS專業(yè)的特點，立足培養(yǎng)學生的遙感軟件實踐操作能力，在遙感軟件（ERDAS IMAGE）應用課程實踐教學過程中進行改革和探索。

二、教學內(nèi)容的改革

（一）教材內(nèi)容選排

通過對現(xiàn)有教材（如楊昕等編著，科學出版社的《ERDAS遙感數(shù)字影像處理實驗教程》；黨安榮等編著，清華大學出版社的《ERDAS IMAGINE遙感數(shù)字圖像方法》等）內(nèi)容進行詳細對比分析，選擇最優(yōu)章節(jié)內(nèi)容，并對其進行合并和調(diào)整（表1）。

（二）前沿知識與技術擴充

遙感科學與技術發(fā)展快速，不斷出現(xiàn)新的技術和方法，但是現(xiàn)有教材或參考書不能及時更新和追蹤最新前沿技術，其部分知識已不能滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需要，然而學生又有了解最新知識的迫切要求。因此，適時將遙感數(shù)字圖像處理緊密相關的國內(nèi)外前沿論文和研究案例引入到教學過程中，能夠很好地激發(fā)學生探索知識的欲望。此外，將教師自身科研過程和成果融入課堂教學中，能夠做到基礎理論與實踐應用相結合、系統(tǒng)性和前瞻性相結合，起到以身示范的作用，有助于調(diào)動學習的積極性，提升學生的學習興趣，提高學生的實踐動手能力，培養(yǎng)其進行遙感地學分析的能力。

（三）教學內(nèi)容改革中需注意的問題

在授課過程中，避免按軟件的功能模塊來講授，而是以解決實際遙感地學分析問題為導向。將接近或?qū)儆谕粚ｎ}分析的功能模塊組織成有機的整體，按遙感圖像處理的流程設計教學內(nèi)容，通過多個功能模塊或菜單的綜合系統(tǒng)學習，使學生能夠解決具體的遙感地學分析問題。如遙感圖像的導入、多波段合成、幾何精校正、投影變換等功能模塊，在教學過程中，可將上述操作內(nèi)容組織成一個整體進行施教，用以分析學校所在城市的土地利用變化監(jiān)測案例問題。

在教學實踐過程中，可采用如下措施來完成教學改革嘗試和經(jīng)驗積累，首先，將多媒體講授與啟發(fā)式討論相結合，教師進行基本理論復習，并結合具體問題，啟發(fā)學生主動思考，躍課堂氣氛，提高學習積極性。其次，教師先演示軟件，并強調(diào)實踐過程中可能遇到的問題，后讓學生自己動手操作。再次，教師隨機指導并收集學生存在的問題，下課前，對學生普遍存在的問題，進行總結和強調(diào)。最后，將教師自身科研中的典型例子數(shù)據(jù)，放置實驗室FTP上，便于學生利用實例數(shù)據(jù)解決實際問題，培養(yǎng)學生科研興趣和創(chuàng)新能力。在上述實踐教學過程中，更要不斷總結和優(yōu)化，最終對該門課程的教學內(nèi)容和計劃進行修訂和完善。

三、教學方法和手段的改革

（一）問題為導向啟發(fā)學生，調(diào)動學生學習積極性

遙感軟件應用的部分圖像處理算法理論較為抽象、學生難于理解，理論知識理解的不透徹致使學生在實際的軟件操作中受挫。授課時，教師應以問題為導向來啟發(fā)學生，引導學生從多角度思考問題，從而激發(fā)其學習興趣，在興趣的基礎上提高其動手操作的靈活性。例如，在講遙感影像分割時，先通過一個實例讓學生明白為什么要進行影像分割，再引出遙感影像分割技術，最后介紹軟件實現(xiàn)方法。這樣做就可創(chuàng)造良好的教學情境，使學生以目標為導向，在對比、類比的過程中接受并消化知識。此外，把部分操作過程布置為作業(yè)，讓學生課下通過查閱資料、上網(wǎng)等途徑提出解決方案，經(jīng)課堂上討論后，再由老師作詳細的闡述，再對學生討論中的一些問題進行補充。對于課程內(nèi)容中關鍵性、重點性的問題，教師不僅在理論知識講解時采用經(jīng)典的案例進行解釋，還要在實驗課上與同學一起進行實驗操作。也可通過測驗、考試和鼓勵學生參加有關GIS比賽等形式提高學生對遙感軟件的興趣，以增強學生對于實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（二）注重實際操作能力提升

遙感軟件應用課程要求學生具有較強的實踐能力，能夠獨立解決地學問題。因此必須通過實踐操作，使學生加深對遙感數(shù)字圖像基礎理論的理解，如遙感影像的輻射校正、幾何精校正、遙感影像增強、影像運算以及遙感影像分類等。在實踐操作中，驗證并理解理論知識，深化學生對遙感科學的認識，不斷提升遙感地學分析的能力，并且在實踐中逐步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，把學生塑造成為滿足當今社會需要的專業(yè)應用型人才。

（三）加強編程能力培養(yǎng)

為使學生系統(tǒng)地掌握本學科的基本原理和典型算法，不僅要求學生掌握通用的商業(yè)軟件解決實際問題，還要強調(diào)通過編寫程序代碼進行遙感數(shù)字圖像處理。以往教學實踐，常用MATLAB進行輔助教學，并取得較明顯效果。此外，IDL是進行二維或多維數(shù)據(jù)可視化、分析和應用開發(fā)的理想軟件工具，IDL本身是集可視化、交互數(shù)據(jù)分析、大型商業(yè)開發(fā)為一體的高級集成開發(fā)環(huán)境，通過它可以很容易的構建圖像處理與分析可視化的系統(tǒng)。因此，教學過程中，建議結合IDL語言靈活構建圖像處理算法，進而實現(xiàn)海量遙感數(shù)據(jù)的批處理等功能。

（四）強化應用能力訓練

為了提高學生就業(yè)能力，我校針對GIS專業(yè)本科生的實際情況，在學生已掌握GIS專業(yè)基本理論知識的情況下，專門安排一學期的時間到涉及GIS的企業(yè)或公司進行實習（本校的實踐教學基地）。學生實習期間在GIS有關的應用研究、技術開發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等領域觀摩見習，能夠檢驗其所學知識的實用性、了解GIS專業(yè)領域技術最新發(fā)展進程，并將實習期間遇到的專業(yè)性問題及時反饋給老師。如此一來不僅能夠增強學生的實踐操作能力，使其在實習工作中找到自我存在的價值、提高進一步學習的興趣，同時教學相長也能促進教師教學水平的不斷提升。實習期結束后如果公司同意還可以直接簽約履職，從而緩解學生就業(yè)壓力。實現(xiàn)GIS專業(yè)從人才培養(yǎng)到實習就業(yè)的有機結合。

篇(6)

關鍵詞： 跨學科 課程體系 數(shù)字媒體技術 無縫融合 雙螺旋

“跨學科”又被稱做“交叉學科”，是兩種或者兩種以上單一學科相互滲透、在相互交叉地帶彼此融合而產(chǎn)生的跨越單一學科的新學科。學科交叉是當今知識融合的需要，也是社會生產(chǎn)實踐需求發(fā)展的必然結果。以“跨學科”為篇名在中國知網(wǎng)上進行檢索，從2015年至今已有635余篇學術論文，足見各級教育部門和教育機構對其的重視程度。各級高校人才培養(yǎng)陸續(xù)推出各種形式的跨學科專業(yè)，以便更好地拓展學生的知識面、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力。數(shù)字媒體技術專業(yè)是眾多跨學科專業(yè)之一，屬于計算機技術和藝術設計的交叉學科領域，兼具技術和藝術的特點。根據(jù)我國數(shù)字媒體相關技術研發(fā)和數(shù)字娛樂產(chǎn)品的社會需求發(fā)展，數(shù)媒人才不僅要掌握數(shù)字媒體制作、信息傳輸和處理的專業(yè)知識和技能，而且要有一定的藝術修養(yǎng)。

課程建設是大學人才培養(yǎng)模式的核心和實現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標的根本保障。有別于非交叉學科專業(yè)的課程建設，跨學科專業(yè)的課程改革和建設從某種意義上說是對相關學科的課程體系的全面改革和整合設計，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的必經(jīng)之路[1]。

成立于2010年的許昌學院數(shù)字媒體技術專業(yè)旨在培養(yǎng)具有良好人文科學素養(yǎng)、職業(yè)發(fā)展?jié)摿蛣?chuàng)新素質(zhì)，能在各部門從事數(shù)字媒體的開發(fā)和制作、多媒體網(wǎng)絡系統(tǒng)開發(fā)和設計及其他計算機、多媒體、網(wǎng)絡等交叉領域工作的應用型高級專業(yè)人才。為了培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的高級人才，我校該專業(yè)專職教師摒棄傳統(tǒng)單一的學科教學模式，結合專業(yè)跨學科特點和學生的實際情況，緊緊圍繞培養(yǎng)目標，力求對學生兼顧專業(yè)教育和通識教育，在“專”和“通”的平衡中，提出從教學內(nèi)容整合、引入工程教育、注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面進行課程體系優(yōu)化建設。

一、以不同學科知識“無縫融合”為目標進行課程體系建設

數(shù)字媒體技術專業(yè)涵蓋了文學、美術、音樂、攝影、計算機技術、多媒體技術、廣告、項目管理等眾多知識，因此在課程體系建設中，必須將相關計算機技術和藝術設計這兩門傳統(tǒng)學科知識進行融合，建設圍繞該專業(yè)的主干課程、配套基礎課程、綜合交叉課程和創(chuàng)新實踐課程的完善課程體系。我校數(shù)字媒體技術專業(yè)課程體系包括專業(yè)基礎課、專I主干課、專業(yè)方向課、專業(yè)拓展課和集中實踐課程等。

1.專業(yè)基礎課的主要任務是培養(yǎng)和加固學生的藝術基礎，包括繪畫基礎和三大構成。2.專業(yè)主干課重在培養(yǎng)學生的技術操作和藝術設計能力，包括圖像處理基礎、計算機輔助工業(yè)設計、非線性編輯、三維數(shù)字建模技術、場景設計與表現(xiàn)、角色想想設計與動畫、數(shù)字媒體后期制作、軟件工程、操作系統(tǒng)、C#程序設計、計算機網(wǎng)絡原理。3.專業(yè)方向課是根據(jù)不同就業(yè)方向而設置的，重在培養(yǎng)學生在不同興趣方向上的專業(yè)能力。“游戲開發(fā)”方向的課程包括游戲概論、網(wǎng)絡游戲開發(fā)、3D游戲圖形學、移動應用開發(fā)基礎、C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計、移動游戲開發(fā)、游戲架構設計與策劃等；“動漫設計”方向包括二維動畫設計、分鏡頭設計、虛擬現(xiàn)實技術、移動UI設計、Web前端設計、動畫高級課程等。4.專業(yè)拓展課全部為選修課程，重在提升學生對專業(yè)深度和市場前沿的認知。這部分課程主要包括Paws3D跨平臺游戲開發(fā)、攝影攝像技術、離散數(shù)學、動態(tài)網(wǎng)站開發(fā)、信息技術前沿、數(shù)字圖像處理、人機交互技術等。5.集中實踐教學主要通過課程設計、畢業(yè)設計、實習實訓等環(huán)節(jié)提高學生的實踐創(chuàng)新能力，加強學生對所學內(nèi)容實用性的培養(yǎng)。

結合該專業(yè)交叉學科的特點和文理兼收的生源情況，課程建設過程中兼顧學生技術實踐創(chuàng)新和藝術設計培養(yǎng)，把藝術設計和計算機技術的無縫融合貫穿整個課程體系。

二、理論和實踐緊密結合的“雙螺旋式”課程體系建設

目前，各專業(yè)課程設置主要采用專業(yè)基礎課、專業(yè)核心課、專業(yè)實踐課等模塊化設置方法。模塊式課程設置使其更加合理化和系統(tǒng)化，但同時各模塊間嚴重缺乏有機聯(lián)系和貫通。“螺旋式”指教學內(nèi)容由簡單到復雜，從低級到高級，并不斷交叉融合，形成職業(yè)能力和技術思維螺旋式上升的姿態(tài)[2，3]。數(shù)字媒體技術專業(yè)是一個實踐性較強的交叉學科專業(yè)，如何結合專業(yè)特點搭建理論和實踐緊密結合的雙螺旋式課程體系成為培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的關鍵。

我校數(shù)字媒體技術專業(yè)的學生是文理兼收的，對人文素養(yǎng)、科技技術的理解能力良莠不齊，且普遍缺乏藝術基礎。課程組教師根據(jù)學生的實際情況，從專業(yè)培養(yǎng)目標出發(fā)，面向市場需求，構建以應用創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心、理論和實踐課程緊密結合的多元自主化“雙螺旋式”課程體系。

1.“雙”螺旋式課程體系的理論部分。根據(jù)招生情況，該專業(yè)的新生大部分缺乏藝術基礎，且不具備藝術設計能力，對計算機軟件實踐操作的理解和接受能力表現(xiàn)得參差不齊。但是，社會對數(shù)字媒體技術專業(yè)的人才需求不但要有過硬的計算機軟件創(chuàng)新實踐操作能力，還要有合格的藝術設計和欣賞水平。因此，課程體系中的理論課程要結合交叉學科特點，在實踐創(chuàng)新指導和藝術水平等專業(yè)理論素質(zhì)培養(yǎng)方面進行必要的改革，計算機理論和藝術設計理論在相對獨立的前提下相互交叉、相互關聯(lián)、相互滲透，同時知識的難度和高度次第提升，最終在專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)、能力提升等方面呈現(xiàn)螺旋式進步。

專業(yè)基礎課程設置不分專業(yè)方向，著重夯實藝術設計和計算機技術雙重根基。第一學期的繪畫基礎課程培養(yǎng)學生的藝術修養(yǎng)、造型能力、設計思維和創(chuàng)新能力；程序設計基礎開設在第一學期，能很好地加深學生對計算機系統(tǒng)的理解，培養(yǎng)其程序設計能力。圖像處理基礎課程通過介紹數(shù)字圖像處理的基本要素培養(yǎng)學生的數(shù)字藝術欣賞、設計和創(chuàng)新能力。第二學期的三大構課程著重培養(yǎng)和提升學生的藝術視覺形態(tài)創(chuàng)造能力和審美能力。

專業(yè)主干課程兼顧所有專業(yè)方向，提升其專業(yè)知識水平，開設課程分布在整個本科學習階段，在把同時期的專業(yè)基礎課所學藝術和計算機技術融合在一起進行數(shù)字藝術設計的同時，通過相關課程進一步提升學生的藝術設計能力和計算機技術水平。比如，第一學期開設圖像處理基礎，第二學期開設計算機輔助工業(yè)設計，第三學期開設非線性編輯、三維數(shù)字建模技術、計算機網(wǎng)絡原理，第四學期開設場景設計與表現(xiàn)、角色設計與動畫、操作系統(tǒng)、C#長須設計、數(shù)據(jù)庫原理與應用等，第五學期開設數(shù)字媒體后期制作，第六學期開設軟件工程。

專業(yè)方向課程分方向在不同學期開設相關課程，提升學生理論水平，以便更好地進行創(chuàng)新設計。方向課程的難度隨時間縱向加深，知識融合度隨時間橫向加密。

專業(yè)拓展課程主要開設一些開發(fā)性課程，使學生根據(jù)自身需求進行選修，主要開設在學生已經(jīng)具有一定數(shù)字媒體技術人才所需知識儲備后的第三學期及之后。

培養(yǎng)方案中的專業(yè)理論課程設置兼顧了學生藝術和計算機技術的雙學科素養(yǎng)提升，同時把單一學科的理論知識交叉融合于指導數(shù)字媒體技術作品的創(chuàng)新制作，從難度、廣度和融合度上呈現(xiàn)螺旋式上升，使學生一步步成為專業(yè)數(shù)媒人才。

2.“雙”螺旋式課程體系的實踐部分。數(shù)字媒體技術專業(yè)具有實踐性強的特點，理論知識學習和提升都要最終應用于實踐創(chuàng)新制作中。如何把沒有藝術功底和計算機技術參差不齊的學生最終培養(yǎng)成合格的數(shù)媒人才，加強實踐課程設置是解決該問題的重中之重。

第一學年：專業(yè)主干課程中的圖像處理基礎、計算機輔助工業(yè)設計和專業(yè)方向課程中的C++面型對象程序設計、二維動畫設計等課程的周學時設置均為1節(jié)理論、2節(jié)實踐，學科基礎課程中的繪畫基礎、三大構成等課程更是每周4節(jié)均為實踐課。通過課時多倍于理論課的實踐課開設，學生不僅理解理論知識，更能活學活用。在實踐教學過程中，教師會引導學生主動思考、培養(yǎng)實踐應用創(chuàng)新意識。

第二W年：專業(yè)主干課開設了非線性編輯、三維數(shù)字建模技術、場景設計與表現(xiàn)、角色形象設計與動畫、C#程序設計、數(shù)據(jù)庫原理與應用等課程。專業(yè)拓展課開設了攝影攝像技術、Pasw3D跨平臺游戲開發(fā)等課程。該學年，課程數(shù)量、難度大幅度提升，且所有課程的實踐周學時均為2學時，能較好地滿足學生學以致用的實踐需求。

第三學年：專業(yè)方向課包括了網(wǎng)絡游戲開發(fā)、3D游戲圖形學、移動應用開發(fā)基礎、移動游戲開發(fā)、游戲架構設計與策劃、分鏡頭設計、虛擬現(xiàn)實技術、移動UI設計、Web前端設計、動畫高級課程等。專業(yè)拓展課包括動態(tài)網(wǎng)站開發(fā)、數(shù)字圖像處理、人機交互技術等。各專業(yè)方向課程綜合程度明顯加大，對藝術設計和計算機技術知識的融合更加靈活和徹底。同時增加了藝術設計和計算機技術的深度，為后期畢業(yè)實習和畢業(yè)設計做好了準備。

第四學年：專業(yè)知識學習已經(jīng)結束，專業(yè)素養(yǎng)已具備，畢業(yè)實習能拉近學生和企業(yè)的距離，使其更多地了解企業(yè)的一線需求，把專業(yè)知識和企業(yè)需求靈活地結合，進一步提高自身的專業(yè)素質(zhì)。

培養(yǎng)方案中的專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)從單一藝術實踐和計算機技術實踐，再到藝術和計算機技術結合，最后藝術和技術高度融合進行創(chuàng)新實踐。學生實踐能力得到穩(wěn)步提升，藝術設計和計算機技術雙結合進行數(shù)字媒體創(chuàng)新設計的實踐能力得到充分的鍛煉。

三、結語

課程體系規(guī)劃和建設是本科人才培養(yǎng)的重中之重。跨學科專業(yè)不同于傳統(tǒng)單一學科專業(yè)，涉及知識面更廣，對學生要求更高。跨學科專業(yè)課程體系規(guī)劃要兼顧多門學科的特點，從多門學科的交叉融合點找出新專業(yè)的前沿性、創(chuàng)新性等特色，并結合市場人才需求和生源特點建設合理、有效的課程體系。許昌學院數(shù)字媒體技術專業(yè)就是一個跨學科專業(yè)，結合我院學生文理兼收、缺乏藝術根底等特點，課程體系兼顧了理論知識和實踐知識在難度、廣度上的螺旋式上升，并在融合度上逐漸加強，始終以培養(yǎng)合格的、適應市場需求的創(chuàng)新型數(shù)媒人才為目標。

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[3]黃莓子，唐波.探索藝術設計專業(yè)構建螺旋式課程體系的現(xiàn)實意義[J].美術大觀，2014（12）.

篇(7)

2005-2006學年，擔任班級組織委員；

2005-2006學年，參與市場營銷活動，并且業(yè)績良好；

2006-2007學年，參與市場營銷活動，并且業(yè)績良好；

2006-2007學年，擔任學院體育部部長；

2006-2007學年，單位學校計算機協(xié)會會長；

2006-2007學年，負責學校校園網(wǎng)站二期工程

2007-2008學年，在微軟中國實習體驗

專業(yè)課程 無機及分析化學 無機及分析化學實驗 有機化學 物理化學 生物化學 生物化學實驗 植物學 動物學 微生物學 微生物學實驗 遺傳學 植物生理學 解剖生理學 解剖生理學實驗 現(xiàn)代生物技術概論 細胞生物學 分子生物學 分子生物學實驗 多媒體課件制作 電子商務 專業(yè)英語等

公共課程 體育 大學英語 高等數(shù)學A 線性代數(shù) 大學物理 大學物理實驗A 計算機文化基礎 C語言 軍事理論 思想品德修養(yǎng) 法律基礎 科技寫作等選修課程 C語言、C++、數(shù)據(jù)庫技術原理與SQL Server2000、數(shù)據(jù)結構、軟件技術基礎、微機原理與匯編語言、電工、電子技術（數(shù)電、模電）、計算機圖形學、數(shù)字圖像處理、視頻技術及運用、計算機網(wǎng)絡與數(shù)字通信、多媒體技術及運用、Web技術及網(wǎng)絡出版、色彩學、信息論與編碼技術、信號與系統(tǒng)等。技能專長 繪畫：國畫、水粉、素描、油畫等。

擅長寫作，曾在院學生會新聞部、晨帆詩社編輯部工作。

熟練運用Word、Excel、Authorware、Powerpoint等軟件，能使用C語言編輯基本程序。

課外曾協(xié)助老師和獨立作過研究工作，熟悉部分生物技術藥品、儀器、基本原理及流程。論文《關于黑曲霉產(chǎn)纖維素酶能力的研究》獲得大學生“挑戰(zhàn)杯”課外學術科技作品二等獎。畢業(yè)論文《產(chǎn)堿性果膠酶細菌的分離純化及其酶活測定》獲得優(yōu)秀。個人愛好 讀書、繪畫、下棋、辯論、聽音樂、看電影、講故事等自我鑒定

性 格：沉著穩(wěn)重，勤學好問，樂觀自信，做事仔細認真，表達能力、適應能力強，有責任心和極強的親和力，具有較強的團隊合作精神。

自我評價誠實守信、塌實肯干、肯吃苦、做事細心、責任心強、有較強的團隊精神；上進心強、性格開朗有較強的自學能力和適應能力；年輕的我希望點燃自身的熱情來使貴公司發(fā)光發(fā)熱，一定會實現(xiàn)自身價值并在工作中為企業(yè)創(chuàng)造更大的財富。我真誠的向您提出求職的懇求，以我拳拳寸草心，濃濃赤子情期待與貴公司共呼吸，共命運，同發(fā)展，求進步。工作態(tài)度: 誠實守信，敬業(yè)樂業(yè)。沒有最好，只有更好。榮獲獎勵 2004年11月 院大學生辯論賽最佳風度獎

2005年 5月 院環(huán)保征文二等獎

2005年 3月 大學生“挑戰(zhàn)杯”課外學術科技作品二等獎社會實踐 課余時間從事家教工作，受到家長和學生的好評。

有教師資格證。普通話二級甲等。英語四級。計算機一級。工作及實習經(jīng)歷 2003.7青島野外實習

2006.2-2006.6畢業(yè)實習

2006．7中國水產(chǎn)煙臺海洋漁業(yè)分公司家工廠實習一周

2006．8-2007．2煙臺好利潔水性涂料有限公司化驗員