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篇(1)

關(guān)鍵詞：PBL模式 數(shù)字圖像處理 實(shí)踐教學(xué)

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

在高校教學(xué)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(diǎn)選修課程。作為一門理論知識豐富、實(shí)踐性非常強(qiáng)的高校課程，當(dāng)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(xué)模式。

1 PBL模式與數(shù)字圖像處理結(jié)合探索背景

PBL模式作為一種較為先進(jìn)的教學(xué)模式，英文名稱Problem-Based Learning，其含義為問題式教學(xué)模式或者基于問題的學(xué)習(xí)模式，PBL模式的主要思路是以問題為前提進(jìn)行教學(xué)的展開活動，這一教學(xué)方法的特點(diǎn)在于在教師的直接參與和指導(dǎo)之下，將學(xué)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(qiáng)學(xué)習(xí)的過程，將教學(xué)的焦點(diǎn)放在某學(xué)科的重要原理以及關(guān)鍵概念之上，通過幫助學(xué)生自己構(gòu)建知識體系的過程，養(yǎng)成學(xué)習(xí)獨(dú)立學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考的基本能力，數(shù)字圖像處理具有其本身獨(dú)特的特色。

其一，該門課程的理論知識豐富，知識點(diǎn)較為深奧難懂[1]；其二，日常生活中，應(yīng)用到的數(shù)字圖像處理相關(guān)課程知識點(diǎn)較多，對學(xué)生綜合能力要求較高，尤其在工科專業(yè)的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)中要求較高，需要對計算機(jī)、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識進(jìn)行綜合運(yùn)用，例如，湖南省某學(xué)院部分專業(yè)在開設(shè)這門課程時，每一學(xué)期的課時量為30至40課時，該學(xué)院部分立刻專業(yè)設(shè)置了選修課程的的課時量。依靠傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行數(shù)字圖像處理已經(jīng)不適宜當(dāng)前的教學(xué)實(shí)際，須對高校包括機(jī)械制造專業(yè)、自動化等專業(yè)的數(shù)字圖像處理能力進(jìn)行要求，才能全面提升學(xué)生的綜合能力。

2 基于PBL模式的實(shí)踐教學(xué)改革方案探索

2.1 對數(shù)字圖像處理實(shí)踐教學(xué)方式方法的研究

以上述湖南某城市學(xué)院為例，為推進(jìn)數(shù)字圖像處理的PBL模式改革，該校自行編撰了驗(yàn)證性課程指導(dǎo)實(shí)踐用書，該書的主要內(nèi)容包括了30多個實(shí)踐項(xiàng)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(diǎn)，該學(xué)院學(xué)生中計算機(jī)普及程度廣，所以在進(jìn)行圖像處理實(shí)踐時可自行下載相關(guān)的支持軟件。改變以往該課程集中實(shí)踐方式，升級成分散與集中結(jié)合的模式，即第一步學(xué)生利用業(yè)余時間或者在專門實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成數(shù)字圖像處理分散實(shí)驗(yàn)，第二步教師對學(xué)生教學(xué)實(shí)踐中產(chǎn)生的問題進(jìn)行一對一面談解決或者利用網(wǎng)絡(luò)通訊工具解決問題，第三步，通過多次的分散式課程實(shí)踐活動，利用4個至6個課時進(jìn)行集中式教學(xué)。

2.2 突破數(shù)字圖像處理理論教學(xué)模式

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

3 基于PBL模式的數(shù)字圖像處理教學(xué)方案設(shè)計

仍以湖南某城市學(xué)院信息學(xué)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(xiàng)目中涵蓋處理圖像、分析圖像、識別圖像等多類別項(xiàng)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(xué)院每學(xué)期建立了不低于36個的項(xiàng)目，學(xué)生可在這些項(xiàng)目中進(jìn)行選修，另外，以40個課時為標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字圖形處理理論課程教學(xué)學(xué)時為30個，實(shí)踐性教學(xué)課時為10個，每周保證3個學(xué)時，總共教學(xué)時長為13個教學(xué)周。

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

4 結(jié)語

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

參考文獻(xiàn)

[1]何林錦，翟云波，李彩亭.項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式及其可行性評價方法[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，29（2）：94-96.

篇(2)

【關(guān)鍵詞】遙感數(shù)字圖像處理 團(tuán)隊合作 問題導(dǎo)向 地理信息科學(xué)

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

一、課程特點(diǎn)和教學(xué)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(shè)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(shè)置方案（石永明，2011）。其中，遙感系列課程（遙感物理與技術(shù)、遙感數(shù)字圖像處理、遙感地學(xué)分析與應(yīng)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(shù)應(yīng)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(shù)和應(yīng)用的課程（路元剛，2012）， 它是遙感科學(xué)技術(shù)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(shù)的迅速發(fā)展使其分支幾乎擴(kuò)展到農(nóng)業(yè)信息科學(xué)的全部領(lǐng)域，該課程強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性，實(shí)踐教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能和理論實(shí)踐結(jié)合能力、激發(fā)學(xué)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(shí)驗(yàn)課，才能收到最佳的教學(xué)效果。目前，國內(nèi)高校中該課程一般都安排有12個學(xué)時以上的實(shí)驗(yàn)。新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)GIS專業(yè)的《遙感數(shù)字圖像處理》課程于2009年開設(shè)，教學(xué)過程中重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，安排有20-24學(xué)時的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，按照教育部對實(shí)驗(yàn)課的要求，實(shí)驗(yàn)類型主要為驗(yàn)證性和綜合性。雖然現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容不斷豐富，但仍以教師為主導(dǎo)，學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主觀能動性，教學(xué)要以學(xué)生為中心，使學(xué)生處于主動的地位。因此，如何更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)遙感圖像處理的興趣、鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)理論知識并培養(yǎng)動手能力是在本課程課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)中最重要的目標(biāo)之一。筆者所在的新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)GIS教研室的教師通過多年的課程實(shí)踐教學(xué)積累了一些經(jīng)驗(yàn)，并在實(shí)踐中取得了很好的效果（朱磊，2014），需及時地進(jìn)行系統(tǒng)地梳理和總結(jié)，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(shí)踐教學(xué)模式，以規(guī)范和完善課程實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容并推動授課模式的改革，有助于提高GIS專業(yè)學(xué)生的遙感圖像處理的實(shí)踐能力。綜上所述，本研究擬將“研究型教學(xué)模式”和“問題導(dǎo)向型教學(xué)模式”引入到課程的課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)中，構(gòu)建以學(xué)生為主導(dǎo)的實(shí)踐體系，使學(xué)生了解和掌握了圖像處理的主要內(nèi)容和方法，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作和創(chuàng)新思維能力，為今后深入學(xué)習(xí)專業(yè)課程和高質(zhì)量完成畢業(yè)論文奠定基礎(chǔ)。

二、實(shí)踐教學(xué)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(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐動手能力，因而實(shí)踐教學(xué)在整個教學(xué)過程中占據(jù)重要地位。新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)自2009年開設(shè)“遙感數(shù)字圖像處理”課程以來，課程總學(xué)時為50-52學(xué)時，其中實(shí)踐教學(xué)課程始終保持在20學(xué)時至24學(xué)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(shí)踐教學(xué)課時，保證了學(xué)生能夠接觸到大量的綜合性實(shí)驗(yàn)，并有足夠的時間能在教師指導(dǎo)的狀態(tài)下熟悉和掌握實(shí)踐技能，這對他們提高動手能力、積累實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)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(xué)時的課堂實(shí)習(xí)。

2.補(bǔ)充教學(xué)材料

《遙感數(shù)字圖像處理》課程相關(guān)教材較多，我們選用的是韋玉春等主編的、科學(xué)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(jié)構(gòu)設(shè)置合理，對遙感數(shù)字圖像處理的基本概念和常用方法進(jìn)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(lǐng)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(yīng)用分析原理與方法》（趙英時，2003）和戴昌達(dá)等主編的《遙感圖像應(yīng)用處理與分析》（戴昌達(dá)，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(xué)生學(xué)習(xí)興趣的部分。因此，我們鼓勵學(xué)生自行檢索并下載閱讀近1-3年相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)，并推薦有能力的同學(xué)閱讀英文文獻(xiàn)。同時，引導(dǎo)學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，主動查閱資料，不斷更新知識庫、擴(kuò)展知識面。

3.推進(jìn)學(xué)科交織

遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）構(gòu)成了“3S”綜合應(yīng)用體系，遙感作為該系統(tǒng)最重要的數(shù)據(jù)源，與其他學(xué)科結(jié)合緊密。學(xué)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(yùn)用視頻、圖片等多媒體方式將“3S”實(shí)際應(yīng)用的案例穿插在理論講授過程中，讓學(xué)生了解遙感圖像處理在整個“3S”應(yīng)用體系中的作用和技術(shù)要求，以及RS如何與GIS和GPS銜接與集成。此外，積極引導(dǎo)學(xué)會學(xué)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(dú)立解決等等，這對學(xué)生日后面對實(shí)際工作、解決實(shí)際問題具有極大的幫助。

三、實(shí)踐教學(xué)方法改革

1.構(gòu)建任務(wù)導(dǎo)向式的實(shí)踐教學(xué)模式

根據(jù)實(shí)踐教學(xué)方案，各主要章節(jié)理論知識講授完畢后，均安排相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)。課堂實(shí)驗(yàn)選題設(shè)計為學(xué)生在未來的專業(yè)領(lǐng)域可能遇的“真實(shí)世界”的現(xiàn)實(shí)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(wù)完成和每個課程單元結(jié)束時進(jìn)行自我評價和小組評價，并定期進(jìn)行總結(jié)。如：第八章圖像分割上機(jī)實(shí)驗(yàn)題目為“運(yùn)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(wù)，學(xué)生可以復(fù)習(xí)、鞏固以下知識點(diǎn)和技能點(diǎn)：（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(gòu)建針對本任務(wù)的模型。上機(jī)實(shí)驗(yàn)中任務(wù)的設(shè)計對教學(xué)效果極其重要，應(yīng)全面考慮學(xué)生對理論知識的掌握程度，并要求教師對重要知識點(diǎn)的提煉和融合，力求讓學(xué)生通過完成一個課堂任務(wù)來增強(qiáng)對理論知識的理性認(rèn)識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作意識和能力

實(shí)踐教學(xué)活動在我校綜合實(shí)驗(yàn)樓GIS機(jī)房中進(jìn)行，作者本學(xué)期所帶的GIS132班共計29人，按照自愿結(jié)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(xué)座位相鄰，便于交流。每人一臺計算機(jī)，保證操作的獨(dú)立性。

首先用很短的時間對已學(xué)的相關(guān)知識進(jìn)行簡要的復(fù)習(xí)，讓學(xué)生較快地進(jìn)入到學(xué)習(xí)新知識的氛圍中來，并讓學(xué)生了解到本節(jié)課實(shí)踐內(nèi)容與復(fù)習(xí)內(nèi)容的相關(guān)性，為之后學(xué)生自主探究及實(shí)踐做鋪墊。

之后教師課堂任務(wù)，學(xué)生以小組為單位開展實(shí)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(wù)，且保證質(zhì)量，小組內(nèi)部就會產(chǎn)生一種你追我趕的學(xué)習(xí)狀態(tài)，每個學(xué)生都不想因?yàn)樽约旱穆浜蠖绊懻麄€小組。從而在小組內(nèi)自發(fā)形成“快帶慢、快幫慢”的學(xué)習(xí)模式。此外，在任務(wù)完成質(zhì)量同等的前提下，教師將對先完成任務(wù)的小組給出較高的分?jǐn)?shù)，各小組間也形成了競爭模式。先完成的小組可以幫助進(jìn)度較慢的小組，這種幫助其他同學(xué)完成任務(wù)的過程也會讓先完成的同學(xué)獲得成功的體驗(yàn)，形成“任務(wù)一出，大家爭相完成”的學(xué)習(xí)氛圍。

3.改革學(xué)習(xí)考核評價方法

本研究運(yùn)用上述授課形式，對GIS132班進(jìn)行了教學(xué)模式改革的嘗試，學(xué)期末通過對學(xué)生進(jìn)行的調(diào)查問卷，獲取了學(xué)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(xué)期考勤記錄、學(xué)生課堂表現(xiàn)記錄和期末調(diào)查問卷，得到課堂實(shí)踐教學(xué)模式改革的整體效果評價，結(jié)果顯示：（1）學(xué)生出勤率較高，完成作業(yè)情況較好，課程學(xué)習(xí)的積極性較高：全班共計29人，本課程包含13個教學(xué)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(xué)生對知識點(diǎn)的掌握更為牢固，調(diào)查問卷顯示90%以上的學(xué)生認(rèn)為通過本學(xué)期的學(xué)習(xí)，掌握了遙感數(shù)字圖像處理的主要步驟和方法，了解了實(shí)際應(yīng)用的領(lǐng)域。（3）課堂實(shí)踐教學(xué)模式取得了較好的效果，全班認(rèn)為“問題導(dǎo)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(shí)踐操作技能的提高的比例達(dá)到100%。

四、結(jié)語

《遙感數(shù)字圖像處理》課程是地理信息科學(xué)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(xué)之外更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐能力，因此該課程的課堂實(shí)踐教學(xué)顯得尤為重要。本研究探索性地將“研究型教學(xué)模式”和“問題導(dǎo)向型教學(xué)模式”引入到課程的課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)中，構(gòu)建了以學(xué)生為主導(dǎo)的實(shí)踐體系，同時編制《遙感數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)手冊》。該教學(xué)模式在提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性及培養(yǎng)團(tuán)隊意識等方面取得了較好的效果，。今后的教學(xué)改革中，如能將該模式與翻轉(zhuǎn)課堂等其它先進(jìn)的教學(xué)模式進(jìn)行合理地組合，將開創(chuàng)《遙感數(shù)字圖像處理》課程課堂實(shí)踐教學(xué)的新模式，進(jìn)一步提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效率，并有助于探索出一套適合GIS本科生實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的開放式的綜合教學(xué)體系。

參考文獻(xiàn)：

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

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[9]戴昌達(dá)， 姜小光， 唐玲莉. 遙感圖像應(yīng)用處理與分析[M]. 清華大學(xué)出版社， 2004.

篇(3)

關(guān)鍵詞 模式分析 計算機(jī)視覺 教學(xué)改革

中圖分類號：G643.2 文獻(xiàn)標(biāo)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(tuán)隊是江蘇省“青藍(lán)工程”創(chuàng)新團(tuán)隊，主要研究領(lǐng)域包括智能數(shù)據(jù)分析、圖像處理和機(jī)器視覺等方向，承擔(dān)研究生和本科生的模式識別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、智能信息檢索、數(shù)字圖像處理、計算機(jī)視覺等課程的教學(xué)任務(wù)。以往的教學(xué)過程中雖然積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，但當(dāng)前新知識不斷涌現(xiàn)、新技術(shù)發(fā)展迅猛，對模式分析與視覺處理課程群的知識體系、實(shí)踐體系改進(jìn)提出了新的挑戰(zhàn)。

近年來，國內(nèi)外高校在該類課程教學(xué)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(jī)器學(xué)習(xí)課程，開啟了教育領(lǐng)域的MOOC時代，引領(lǐng)了教育教學(xué)方法的新革命。①深圳大學(xué)、②江蘇科技大學(xué)③分別進(jìn)行了基于CDIO工程教育理念的計算機(jī)視覺課程教學(xué)改革實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)多層次項(xiàng)目設(shè)計的教學(xué)模式改革，講座式、討論式、實(shí)踐式教學(xué)方法的探索。國防科技大學(xué)④在計算機(jī)視覺課程中引入研討式教學(xué)模式，通過案例教學(xué)、小組研討的方式來替代傳統(tǒng)的教學(xué)方式。華中科技大學(xué)⑤從教學(xué)內(nèi)容國際化、教學(xué)方式國際化、教學(xué)成果國際化三個方面開展了計算機(jī)視覺課程的國際化建設(shè)。另外，也有高校進(jìn)行了圖像工程課程群建設(shè)，⑥基于圖像分析與計算機(jī)視覺應(yīng)用課程結(jié)合的項(xiàng)目協(xié)同創(chuàng)新能力培養(yǎng)實(shí)踐。⑦

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

2 模式分析與視覺處理課程群特點(diǎn)

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

（1）該類課程屬于多學(xué)科交叉，涉及的知識面既廣又深。由于該方向涉及計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、自動化、電子科學(xué)與技術(shù)、信息工程等多學(xué)科內(nèi)容，而學(xué)生在大學(xué)本科階段很難學(xué)習(xí)和了解如此多的知識模塊，這對研究生階段學(xué)習(xí)來說，具有相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。同時，對于每個知識模塊，所要求的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較高，理論具有相當(dāng)?shù)纳疃?，理解和掌握不容易?/p>

（2）該類課程既重視扎實(shí)的基礎(chǔ)理論，也強(qiáng)調(diào)良好的工程實(shí)踐能力。該類課程的基礎(chǔ)理論教學(xué)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(jī)視覺應(yīng)用層出不窮，對學(xué)生的工程實(shí)踐也提出了更高要求，需要能夠在系統(tǒng)層次上有整體認(rèn)知，同時要能對各功能模塊進(jìn)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(xué)生面廣。該類課程既是多學(xué)科交叉，也面向計算機(jī)應(yīng)用、電子科學(xué)與技術(shù)、自動化、應(yīng)用數(shù)學(xué)等不同研究方向、不同水平層次的研究生開設(shè)。這對課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)實(shí)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(diǎn)，我們重點(diǎn)以實(shí)踐體系改革為突破口，通過優(yōu)化師資隊伍結(jié)構(gòu)，梳理課程群知識體系，優(yōu)化課程授課模式，完善課程群實(shí)踐體系，改革實(shí)踐考核模式等舉措，實(shí)現(xiàn)學(xué)生國際化視野、理論聯(lián)系實(shí)際、工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力全面提升的目標(biāo)。

3.1 師資隊伍結(jié)構(gòu)優(yōu)化

為了學(xué)生能夠適應(yīng)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(shè)過程中更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。這首先對師資隊伍結(jié)構(gòu)提出了新的要求。

近年來，課程教學(xué)團(tuán)隊引進(jìn)海內(nèi)外具有深厚理論功底和較強(qiáng)工程能力的高水平師資4名，大大充實(shí)了機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、圖像處理等課程的教學(xué)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(shí)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(xué)起到了良好的促進(jìn)作用。

與此同時，通過研究生工作站、企業(yè)短期實(shí)習(xí)等渠道，鼓勵企業(yè)高級研發(fā)人員參與到學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)中，將實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行適當(dāng)切分或提煉，實(shí)現(xiàn)該類課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的模塊化、專題化訓(xùn)練。

綜上，通過引培并舉，優(yōu)化校內(nèi)師資隊伍結(jié)構(gòu)；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(shí)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(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、智能信息檢索、數(shù)字圖像處理、計算機(jī)視覺等課程既有一定的邏輯關(guān)系，也存在相互交叉的混雜關(guān)系。一般認(rèn)為，模式識別、機(jī)器學(xué)習(xí)是模式分析與視覺處理領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論課程，數(shù)據(jù)挖掘是建立在模式識別、機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上的應(yīng)用類課程，智能信息檢索則是數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)上更為具體的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。數(shù)字圖像處理為計算機(jī)視覺課程提供了基礎(chǔ)支撐，計算機(jī)視覺則是在綜合利用模式識別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)字圖像處理、數(shù)據(jù)挖掘等知識模塊基礎(chǔ)上面向應(yīng)用的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。但是，這些課程也存在著知識點(diǎn)的交叉或重復(fù)。例如，模式識別和機(jī)器學(xué)習(xí)中都有貝葉斯參數(shù)估計、支持向量機(jī)模型等知識點(diǎn)，但視角和側(cè)重點(diǎn)有所不同；圖像處理、計算機(jī)視覺中都有顏色模型、成像模型等知識點(diǎn)，也同時存在與模式識別、機(jī)器學(xué)習(xí)交叉的知識點(diǎn)。

我們針對來自不同研究領(lǐng)域的學(xué)生群體，對該課程群的知識點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)梳理，既避免知識點(diǎn)的重復(fù)講授，也防止重要知識點(diǎn)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(lǐng)域的選講知識集。學(xué)生在學(xué)習(xí)課程時，在掌握核心知識集的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的研究方向選擇相關(guān)的選講知識集學(xué)習(xí)。

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(jī)器學(xué)習(xí)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(jī)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(xué)普遍采用。同時，每門課程都提供相關(guān)的國內(nèi)外頂級會議和期刊的列表，供學(xué)生課后追蹤研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)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(chǔ)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(xué)生參考。對于選講知識模塊，鼓勵學(xué)生事先結(jié)合各自研究方向有目的自學(xué)，在學(xué)生報告的基礎(chǔ)上進(jìn)行課堂討論方式進(jìn)行。充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，也便于教師了解學(xué)生的水平和學(xué)習(xí)狀況。

除此以外，不定期邀請國內(nèi)外著名學(xué)者來校做學(xué)術(shù)報告，讓學(xué)生充分了解該研究領(lǐng)域的最新前沿動態(tài)，并就熱點(diǎn)問題進(jìn)行專題討論。

3.3 課程群實(shí)踐體系完善與考核方式改革

工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是該課程群改革的重要目標(biāo)。我們在上述師資隊伍結(jié)構(gòu)優(yōu)化、課程群知識體系梳理與授課模式改革的基礎(chǔ)上，著力進(jìn)行課程群實(shí)踐體系的改革與完善。我們通過多層次菜單式的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇、項(xiàng)目牽引的創(chuàng)新能力訓(xùn)練、學(xué)生綜合研究能力的全面考查等方面來實(shí)現(xiàn)。

首先，整合和優(yōu)化課程群實(shí)踐內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)多層次菜單式靈活選擇。根據(jù)各研究領(lǐng)域的要求進(jìn)行靈活搭配，根據(jù)學(xué)生個體的能力與水平選擇適當(dāng)規(guī)模和難度的實(shí)踐內(nèi)容，通過課程內(nèi)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、課程間的綜合實(shí)驗(yàn)、課程群的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)來選擇和組合，如圖1所示。

圖1 多層次菜單式實(shí)驗(yàn)內(nèi)容示意圖

基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要是各課程核心知識點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，主要包括模式識別，機(jī)器學(xué)習(xí)，數(shù)據(jù)挖掘，圖像處理與分析，計算機(jī)視覺等課程的實(shí)驗(yàn)。要求選課學(xué)生對這些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)必做，打下良好的研究基礎(chǔ)。

綜合探索型實(shí)驗(yàn)在基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，既有單門課程內(nèi)總的綜合實(shí)驗(yàn)，也有課程間知識的綜合應(yīng)用。主要分為兩大塊，包括模式分析與機(jī)器學(xué)習(xí)方向的綜合實(shí)驗(yàn)，以及圖像處理與機(jī)器視覺方向的綜合實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕轻槍@兩大塊方向重點(diǎn)知識的綜合分析和比較，能夠熟練掌握和靈活應(yīng)用。例如模式分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等方向都用到的線性判別分析、支持向量機(jī)、均值聚類等內(nèi)容；圖像處理與機(jī)器視覺中的圖像特征抽取、視覺系統(tǒng)選型、目標(biāo)檢測、特定平臺的算法優(yōu)化等內(nèi)容。學(xué)生可根據(jù)各自研究方向有目的的選擇兩塊綜合實(shí)驗(yàn)的大部分內(nèi)容。

在綜合型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，該課程群通過若干創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)學(xué)生理論知識掌握程度和實(shí)踐方法應(yīng)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(guān)鍵技術(shù)等。這些項(xiàng)目實(shí)踐既涉及用到圖像處理與機(jī)器視覺的內(nèi)容，也涉及模式分析與機(jī)器學(xué)習(xí)方向的知識。并且需要學(xué)生在綜合運(yùn)用相關(guān)知識的基礎(chǔ)上有創(chuàng)新能力。

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

再次，注重考核環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)科研素養(yǎng)和實(shí)踐能力的全面考查。只有嚴(yán)格、公平、公正的考核，才能保證實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的質(zhì)量和水平，才能提升學(xué)生的科研素養(yǎng)和實(shí)踐能力。我們主要在手段、方式方法上進(jìn)行了改進(jìn)。在題目選擇上，根據(jù)學(xué)生個體水平和研究領(lǐng)域要求的差異，在選題上有適當(dāng)?shù)碾y易區(qū)分度，讓每位學(xué)生都有鍛煉和提升的機(jī)會；在考核方式上，采用結(jié)題書面報告來檢驗(yàn)學(xué)術(shù)論文的寫作能力，采用程序演示檢驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)水平，采用上臺匯報的方式檢驗(yàn)學(xué)生的表達(dá)能力，多管齊下全面檢查學(xué)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(xué)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(xué)術(shù)小論文、專利、軟件著作權(quán)等方式展示和公開優(yōu)秀成果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并由此形成積累，有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐氛圍的傳承。

4 結(jié)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(chǔ)上，以學(xué)生國際化視野、理論聯(lián)系實(shí)際、工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力全面提升為目標(biāo)，重點(diǎn)開展了師資隊伍結(jié)構(gòu)優(yōu)化、課程群知識體系梳理、課程授課模式改革、課程群實(shí)踐體系完善和實(shí)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(xué)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(jī)視覺課程的CDIO教學(xué)改革實(shí)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(qiáng).研究生機(jī)器視覺課程的CDIO教學(xué)改革實(shí)踐.計算機(jī)教育，2013.9：40-43.

④ 陳芳林，劉亞東，沈輝.在《計算機(jī)視覺》課程中引入研討式教學(xué)模式.當(dāng)代教育理論與實(shí)踐，2013.5（7）：112-114.

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

篇(4)

關(guān)鍵詞 傅立葉變換；點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)；頻譜圖；自相關(guān)圖

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

在現(xiàn)實(shí)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(fù)原技術(shù)的研究最終歸可結(jié)為對退化圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的研究。目前國內(nèi)外出現(xiàn)了多種估計運(yùn)動模糊點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的算法；文獻(xiàn)[1-2]中MasayukiTanaka提出運(yùn)動模糊圖像點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)確定方法是：先構(gòu)造出一個可以調(diào)節(jié)的三維鋸齒波形作為進(jìn)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(jìn)行運(yùn)算，在運(yùn)算過程中進(jìn)行不斷改變波形的周期和退化圖像的頻譜角度，當(dāng)進(jìn)行多次操作后使得函數(shù)取最小值時可以認(rèn)為此時的角度就是暗條紋的角度。文獻(xiàn)[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(jìn)行Radon變換，當(dāng)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(yīng)的方向，即確定點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的方向。本文就是以勻速直線運(yùn)動產(chǎn)生的模糊圖像為例，提出采用MATLAB7.0自帶的工具進(jìn)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(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，從而推廣到非勻速直線運(yùn)動中使用。

1 運(yùn)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(yùn)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(shí)驗(yàn)過程中我們假定運(yùn)動方向是水平的，運(yùn)動長度L=32個像素，從圖1實(shí)驗(yàn)結(jié)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(yùn)動模糊圖像頻譜圖如圖2所示。

圖2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是圖像運(yùn)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(yùn)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(chǔ)上，通過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)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(yùn)動模糊點(diǎn)擴(kuò)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(gòu)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(diǎn)坐標(biāo)，可以取好多個點(diǎn)，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(yùn)動模糊圖像的自相關(guān)圖，生成的自相關(guān)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(fù)峰，并且方向朝下，通過多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示這兩負(fù)峰之間的距離L正好等于運(yùn)動模糊長度的2倍。因此，只要能夠計算出這兩個負(fù)峰之間的距離就可以得出運(yùn)動模糊長度L。

在圖4的自相關(guān)圖中利用matlab的Data Cursor工具可以測得兩負(fù)峰之間的坐標(biāo)分別為69與131，距離為62個像素點(diǎn)，兩相關(guān)負(fù)峰間的距離等于運(yùn)動模糊長度的2倍，因運(yùn)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(jié) 論

上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)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(yùn)動模糊圖像的點(diǎn)擴(kuò)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(yùn)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(yùn)動合成的。所以可以將此方法推廣到非勻速直線運(yùn)動模糊圖像的處理上。

參考文獻(xiàn)

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篇(5)

一、引言

遙感是20世紀(jì)中后期發(fā)展起來的一門新興學(xué)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(xué)具有理論性和實(shí)踐性聯(lián)系緊密的特點(diǎn)，而其關(guān)鍵技術(shù)之一是遙感軟件應(yīng)用，它是地理學(xué)科學(xué)類、測繪科學(xué)類本科專業(yè)的一門重要實(shí)踐課程，主要涉及地理學(xué)、計算機(jī)、數(shù)學(xué)、物理等多學(xué)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(jìn)行地學(xué)分析人才而服務(wù)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(yīng)用型人才需求量迅速增加，因此，高校培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)的創(chuàng)新型專業(yè)人才意義重大?！吨腥A人民共和國高等教育法》中明確提出高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級專門人才，發(fā)展科學(xué)技術(shù)文化，促進(jìn)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)。但在課程實(shí)踐教學(xué)以及學(xué)生實(shí)習(xí)見習(xí)（如易智瑞（中國）信息技術(shù)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(shí)人才培養(yǎng)情況與實(shí)際社會需求之間尚有差距。具體表現(xiàn)為學(xué)生在遙感圖像處理方法與遙感軟件應(yīng)用技能等方面的滯后性，不能勝任工作崗位，從而導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)壓力大、就業(yè)困難等問題。

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

為培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)的實(shí)用人才，提高學(xué)生就業(yè)能力，遙感軟件應(yīng)用課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等方面都亟需進(jìn)行有針對性的教學(xué)改革。因此，筆者結(jié)合所在學(xué)校GIS專業(yè)的特點(diǎn)，立足培養(yǎng)學(xué)生的遙感軟件實(shí)踐操作能力，在遙感軟件（ERDAS IMAGE）應(yīng)用課程實(shí)踐教學(xué)過程中進(jìn)行改革和探索。

二、教學(xué)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(xué)出版社的《ERDAS遙感數(shù)字影像處理實(shí)驗(yàn)教程》；黨安榮等編著，清華大學(xué)出版社的《ERDAS IMAGINE遙感數(shù)字圖像方法》等）內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)對比分析，選擇最優(yōu)章節(jié)內(nèi)容，并對其進(jìn)行合并和調(diào)整（表1）。

（二）前沿知識與技術(shù)擴(kuò)充

遙感科學(xué)與技術(shù)發(fā)展快速，不斷出現(xiàn)新的技術(shù)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(shù)，其部分知識已不能滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需要，然而學(xué)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(guān)的國內(nèi)外前沿論文和研究案例引入到教學(xué)過程中，能夠很好地激發(fā)學(xué)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(xué)中，能夠做到基礎(chǔ)理論與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合、系統(tǒng)性和前瞻性相結(jié)合，起到以身示范的作用，有助于調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實(shí)踐動手能力，培養(yǎng)其進(jìn)行遙感地學(xué)分析的能力。

（三）教學(xué)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(shí)際遙感地學(xué)分析問題為導(dǎo)向。將接近或?qū)儆谕粚ｎ}分析的功能模塊組織成有機(jī)的整體，按遙感圖像處理的流程設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，通過多個功能模塊或菜單的綜合系統(tǒng)學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠解決具體的遙感地學(xué)分析問題。如遙感圖像的導(dǎo)入、多波段合成、幾何精校正、投影變換等功能模塊，在教學(xué)過程中，可將上述操作內(nèi)容組織成一個整體進(jìn)行施教，用以分析學(xué)校所在城市的土地利用變化監(jiān)測案例問題。

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

三、教學(xué)方法和手段的改革

（一）問題為導(dǎo)向啟發(fā)學(xué)生，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

遙感軟件應(yīng)用的部分圖像處理算法理論較為抽象、學(xué)生難于理解，理論知識理解的不透徹致使學(xué)生在實(shí)際的軟件操作中受挫。授課時，教師應(yīng)以問題為導(dǎo)向來啟發(fā)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生從多角度思考問題，從而激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，在興趣的基礎(chǔ)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(shí)例讓學(xué)生明白為什么要進(jìn)行影像分割，再引出遙感影像分割技術(shù)，最后介紹軟件實(shí)現(xiàn)方法。這樣做就可創(chuàng)造良好的教學(xué)情境，使學(xué)生以目標(biāo)為導(dǎo)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(xué)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(xì)的闡述，再對學(xué)生討論中的一些問題進(jìn)行補(bǔ)充。對于課程內(nèi)容中關(guān)鍵性、重點(diǎn)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(jìn)行解釋，還要在實(shí)驗(yàn)課上與同學(xué)一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。也可通過測驗(yàn)、考試和鼓勵學(xué)生參加有關(guān)GIS比賽等形式提高學(xué)生對遙感軟件的興趣，以增強(qiáng)學(xué)生對于實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（二）注重實(shí)際操作能力提升

遙感軟件應(yīng)用課程要求學(xué)生具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力，能夠獨(dú)立解決地學(xué)問題。因此必須通過實(shí)踐操作，使學(xué)生加深對遙感數(shù)字圖像基礎(chǔ)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(qiáng)、影像運(yùn)算以及遙感影像分類等。在實(shí)踐操作中，驗(yàn)證并理解理論知識，深化學(xué)生對遙感科學(xué)的認(rèn)識，不斷提升遙感地學(xué)分析的能力，并且在實(shí)踐中逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，把學(xué)生塑造成為滿足當(dāng)今社會需要的專業(yè)應(yīng)用型人才。

（三）加強(qiáng)編程能力培養(yǎng)

為使學(xué)生系統(tǒng)地掌握本學(xué)科的基本原理和典型算法，不僅要求學(xué)生掌握通用的商業(yè)軟件解決實(shí)際問題，還要強(qiáng)調(diào)通過編寫程序代碼進(jìn)行遙感數(shù)字圖像處理。以往教學(xué)實(shí)踐，常用MATLAB進(jìn)行輔助教學(xué)，并取得較明顯效果。此外，IDL是進(jìn)行二維或多維數(shù)據(jù)可視化、分析和應(yīng)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(gòu)建圖像處理與分析可視化的系統(tǒng)。因此，教學(xué)過程中，建議結(jié)合IDL語言靈活構(gòu)建圖像處理算法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)海量遙感數(shù)據(jù)的批處理等功能。

（四）強(qiáng)化應(yīng)用能力訓(xùn)練

為了提高學(xué)生就業(yè)能力，我校針對GIS專業(yè)本科生的實(shí)際情況，在學(xué)生已掌握GIS專業(yè)基本理論知識的情況下，專門安排一學(xué)期的時間到涉及GIS的企業(yè)或公司進(jìn)行實(shí)習(xí)（本校的實(shí)踐教學(xué)基地）。學(xué)生實(shí)習(xí)期間在GIS有關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等領(lǐng)域觀摩見習(xí)，能夠檢驗(yàn)其所學(xué)知識的實(shí)用性、了解GIS專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)最新發(fā)展進(jìn)程，并將實(shí)習(xí)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(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，使其在實(shí)習(xí)工作中找到自我存在的價值、提高進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣，同時教學(xué)相長也能促進(jìn)教師教學(xué)水平的不斷提升。實(shí)習(xí)期結(jié)束后如果公司同意還可以直接簽約履職，從而緩解學(xué)生就業(yè)壓力。實(shí)現(xiàn)GIS專業(yè)從人才培養(yǎng)到實(shí)習(xí)就業(yè)的有機(jī)結(jié)合。

篇(6)

關(guān)鍵詞： 跨學(xué)科 課程體系 數(shù)字媒體技術(shù) 無縫融合 雙螺旋

“跨學(xué)科”又被稱做“交叉學(xué)科”，是兩種或者兩種以上單一學(xué)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(xué)科的新學(xué)科。學(xué)科交叉是當(dāng)今知識融合的需要，也是社會生產(chǎn)實(shí)踐需求發(fā)展的必然結(jié)果。以“跨學(xué)科”為篇名在中國知網(wǎng)上進(jìn)行檢索，從2015年至今已有635余篇學(xué)術(shù)論文，足見各級教育部門和教育機(jī)構(gòu)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(xué)科專業(yè)，以便更好地拓展學(xué)生的知識面、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力。數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)是眾多跨學(xué)科專業(yè)之一，屬于計算機(jī)技術(shù)和藝術(shù)設(shè)計的交叉學(xué)科領(lǐng)域，兼具技術(shù)和藝術(shù)的特點(diǎn)。根據(jù)我國數(shù)字媒體相關(guān)技術(shù)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(shù)修養(yǎng)。

課程建設(shè)是大學(xué)人才培養(yǎng)模式的核心和實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)的根本保障。有別于非交叉學(xué)科專業(yè)的課程建設(shè)，跨學(xué)科專業(yè)的課程改革和建設(shè)從某種意義上說是對相關(guān)學(xué)科的課程體系的全面改革和整合設(shè)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(xué)院數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)旨在培養(yǎng)具有良好人文科學(xué)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(luò)系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計及其他計算機(jī)、多媒體、網(wǎng)絡(luò)等交叉領(lǐng)域工作的應(yīng)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(xué)科教學(xué)模式，結(jié)合專業(yè)跨學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際情況，緊緊圍繞培養(yǎng)目標(biāo)，力求對學(xué)生兼顧專業(yè)教育和通識教育，在“?！焙汀巴ā钡钠胶庵校岢鰪慕虒W(xué)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(jìn)行課程體系優(yōu)化建設(shè)。

一、以不同學(xué)科知識“無縫融合”為目標(biāo)進(jìn)行課程體系建設(shè)

數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)涵蓋了文學(xué)、美術(shù)、音樂、攝影、計算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、廣告、項(xiàng)目管理等眾多知識，因此在課程體系建設(shè)中，必須將相關(guān)計算機(jī)技術(shù)和藝術(shù)設(shè)計這兩門傳統(tǒng)學(xué)科知識進(jìn)行融合，建設(shè)圍繞該專業(yè)的主干課程、配套基礎(chǔ)課程、綜合交叉課程和創(chuàng)新實(shí)踐課程的完善課程體系。我校數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)課程體系包括專業(yè)基礎(chǔ)課、專I主干課、專業(yè)方向課、專業(yè)拓展課和集中實(shí)踐課程等。

1.專業(yè)基礎(chǔ)課的主要任務(wù)是培養(yǎng)和加固學(xué)生的藝術(shù)基礎(chǔ)，包括繪畫基礎(chǔ)和三大構(gòu)成。2.專業(yè)主干課重在培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)操作和藝術(shù)設(shè)計能力，包括圖像處理基礎(chǔ)、計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計、非線性編輯、三維數(shù)字建模技術(shù)、場景設(shè)計與表現(xiàn)、角色想想設(shè)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(shè)計、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理。3.專業(yè)方向課是根據(jù)不同就業(yè)方向而設(shè)置的，重在培養(yǎng)學(xué)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(luò)游戲開發(fā)、3D游戲圖形學(xué)、移動應(yīng)用開發(fā)基礎(chǔ)、C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、移動游戲開發(fā)、游戲架構(gòu)設(shè)計與策劃等；“動漫設(shè)計”方向包括二維動畫設(shè)計、分鏡頭設(shè)計、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、移動UI設(shè)計、Web前端設(shè)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(xué)生對專業(yè)深度和市場前沿的認(rèn)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(shù)、離散數(shù)學(xué)、動態(tài)網(wǎng)站開發(fā)、信息技術(shù)前沿、數(shù)字圖像處理、人機(jī)交互技術(shù)等。5.集中實(shí)踐教學(xué)主要通過課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等環(huán)節(jié)提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，加強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容實(shí)用性的培養(yǎng)。

結(jié)合該專業(yè)交叉學(xué)科的特點(diǎn)和文理兼收的生源情況，課程建設(shè)過程中兼顧學(xué)生技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新和藝術(shù)設(shè)計培養(yǎng)，把藝術(shù)設(shè)計和計算機(jī)技術(shù)的無縫融合貫穿整個課程體系。

二、理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的“雙螺旋式”課程體系建設(shè)

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

我校數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的學(xué)生是文理兼收的，對人文素養(yǎng)、科技技術(shù)的理解能力良莠不齊，且普遍缺乏藝術(shù)基礎(chǔ)。課程組教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，從專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，面向市場需求，構(gòu)建以應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心、理論和實(shí)踐課程緊密結(jié)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(shù)基礎(chǔ)，且不具備藝術(shù)設(shè)計能力，對計算機(jī)軟件實(shí)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(shù)專業(yè)的人才需求不但要有過硬的計算機(jī)軟件創(chuàng)新實(shí)踐操作能力，還要有合格的藝術(shù)設(shè)計和欣賞水平。因此，課程體系中的理論課程要結(jié)合交叉學(xué)科特點(diǎn)，在實(shí)踐創(chuàng)新指導(dǎo)和藝術(shù)水平等專業(yè)理論素質(zhì)培養(yǎng)方面進(jìn)行必要的改革，計算機(jī)理論和藝術(shù)設(shè)計理論在相對獨(dú)立的前提下相互交叉、相互關(guān)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(jìn)步。

專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)置不分專業(yè)方向，著重夯實(shí)藝術(shù)設(shè)計和計算機(jī)技術(shù)雙重根基。第一學(xué)期的繪畫基礎(chǔ)課程培養(yǎng)學(xué)生的藝術(shù)修養(yǎng)、造型能力、設(shè)計思維和創(chuàng)新能力；程序設(shè)計基礎(chǔ)開設(shè)在第一學(xué)期，能很好地加深學(xué)生對計算機(jī)系統(tǒng)的理解，培養(yǎng)其程序設(shè)計能力。圖像處理基礎(chǔ)課程通過介紹數(shù)字圖像處理的基本要素培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字藝術(shù)欣賞、設(shè)計和創(chuàng)新能力。第二學(xué)期的三大構(gòu)課程著重培養(yǎng)和提升學(xué)生的藝術(shù)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(shè)課程分布在整個本科學(xué)習(xí)階段，在把同時期的專業(yè)基礎(chǔ)課所學(xué)藝術(shù)和計算機(jī)技術(shù)融合在一起進(jìn)行數(shù)字藝術(shù)設(shè)計的同時，通過相關(guān)課程進(jìn)一步提升學(xué)生的藝術(shù)設(shè)計能力和計算機(jī)技術(shù)水平。比如，第一學(xué)期開設(shè)圖像處理基礎(chǔ)，第二學(xué)期開設(shè)計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計，第三學(xué)期開設(shè)非線性編輯、三維數(shù)字建模技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理，第四學(xué)期開設(shè)場景設(shè)計與表現(xiàn)、角色設(shè)計與動畫、操作系統(tǒng)、C#長須設(shè)計、數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用等，第五學(xué)期開設(shè)數(shù)字媒體后期制作，第六學(xué)期開設(shè)軟件工程。

專業(yè)方向課程分方向在不同學(xué)期開設(shè)相關(guān)課程，提升學(xué)生理論水平，以便更好地進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)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(shè)一些開發(fā)性課程，使學(xué)生根據(jù)自身需求進(jìn)行選修，主要開設(shè)在學(xué)生已經(jīng)具有一定數(shù)字媒體技術(shù)人才所需知識儲備后的第三學(xué)期及之后。

培養(yǎng)方案中的專業(yè)理論課程設(shè)置兼顧了學(xué)生藝術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的雙學(xué)科素養(yǎng)提升，同時把單一學(xué)科的理論知識交叉融合于指導(dǎo)數(shù)字媒體技術(shù)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(xué)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(shí)踐部分。數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)具有實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，理論知識學(xué)習(xí)和提升都要最終應(yīng)用于實(shí)踐創(chuàng)新制作中。如何把沒有藝術(shù)功底和計算機(jī)技術(shù)參差不齊的學(xué)生最終培養(yǎng)成合格的數(shù)媒人才，加強(qiáng)實(shí)踐課程設(shè)置是解決該問題的重中之重。

第一學(xué)年：專業(yè)主干課程中的圖像處理基礎(chǔ)、計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計和專業(yè)方向課程中的C++面型對象程序設(shè)計、二維動畫設(shè)計等課程的周學(xué)時設(shè)置均為1節(jié)理論、2節(jié)實(shí)踐，學(xué)科基礎(chǔ)課程中的繪畫基礎(chǔ)、三大構(gòu)成等課程更是每周4節(jié)均為實(shí)踐課。通過課時多倍于理論課的實(shí)踐課開設(shè)，學(xué)生不僅理解理論知識，更能活學(xué)活用。在實(shí)踐教學(xué)過程中，教師會引導(dǎo)學(xué)生主動思考、培養(yǎng)實(shí)踐應(yīng)用創(chuàng)新意識。

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

第三學(xué)年：專業(yè)方向課包括了網(wǎng)絡(luò)游戲開發(fā)、3D游戲圖形學(xué)、移動應(yīng)用開發(fā)基礎(chǔ)、移動游戲開發(fā)、游戲架構(gòu)設(shè)計與策劃、分鏡頭設(shè)計、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、移動UI設(shè)計、Web前端設(shè)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(jī)交互技術(shù)等。各專業(yè)方向課程綜合程度明顯加大，對藝術(shù)設(shè)計和計算機(jī)技術(shù)知識的融合更加靈活和徹底。同時增加了藝術(shù)設(shè)計和計算機(jī)技術(shù)的深度，為后期畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計做好了準(zhǔn)備。

第四學(xué)年：專業(yè)知識學(xué)習(xí)已經(jīng)結(jié)束，專業(yè)素養(yǎng)已具備，畢業(yè)實(shí)習(xí)能拉近學(xué)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(jié)合，進(jìn)一步提高自身的專業(yè)素質(zhì)。

培養(yǎng)方案中的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)從單一藝術(shù)實(shí)踐和計算機(jī)技術(shù)實(shí)踐，再到藝術(shù)和計算機(jī)技術(shù)結(jié)合，最后藝術(shù)和技術(shù)高度融合進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐。學(xué)生實(shí)踐能力得到穩(wěn)步提升，藝術(shù)設(shè)計和計算機(jī)技術(shù)雙結(jié)合進(jìn)行數(shù)字媒體創(chuàng)新設(shè)計的實(shí)踐能力得到充分的鍛煉。

三、結(jié)語

課程體系規(guī)劃和建設(shè)是本科人才培養(yǎng)的重中之重?？鐚W(xué)科專業(yè)不同于傳統(tǒng)單一學(xué)科專業(yè)，涉及知識面更廣，對學(xué)生要求更高。跨學(xué)科專業(yè)課程體系規(guī)劃要兼顧多門學(xué)科的特點(diǎn)，從多門學(xué)科的交叉融合點(diǎn)找出新專業(yè)的前沿性、創(chuàng)新性等特色，并結(jié)合市場人才需求和生源特點(diǎn)建設(shè)合理、有效的課程體系。許昌學(xué)院數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)就是一個跨學(xué)科專業(yè)，結(jié)合我院學(xué)生文理兼收、缺乏藝術(shù)根底等特點(diǎn)，課程體系兼顧了理論知識和實(shí)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(qiáng)，始終以培養(yǎng)合格的、適應(yīng)市場需求的創(chuàng)新型數(shù)媒人才為目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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篇(7)

2005-2006學(xué)年，擔(dān)任班級組織委員；

2005-2006學(xué)年，參與市場營銷活動，并且業(yè)績良好；

2006-2007學(xué)年，參與市場營銷活動，并且業(yè)績良好；

2006-2007學(xué)年，擔(dān)任學(xué)院體育部部長；

2006-2007學(xué)年，單位學(xué)校計算機(jī)協(xié)會會長；

2006-2007學(xué)年，負(fù)責(zé)學(xué)校校園網(wǎng)站二期工程

2007-2008學(xué)年，在微軟中國實(shí)習(xí)體驗(yàn)

專業(yè)課程 無機(jī)及分析化學(xué) 無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn) 有機(jī)化學(xué) 物理化學(xué) 生物化學(xué) 生物化學(xué)實(shí)驗(yàn) 植物學(xué) 動物學(xué) 微生物學(xué) 微生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 遺傳學(xué) 植物生理學(xué) 解剖生理學(xué) 解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)代生物技術(shù)概論 細(xì)胞生物學(xué) 分子生物學(xué) 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 多媒體課件制作 電子商務(wù) 專業(yè)英語等

公共課程 體育 大學(xué)英語 高等數(shù)學(xué)A 線性代數(shù) 大學(xué)物理 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)A 計算機(jī)文化基礎(chǔ) C語言 軍事理論 思想品德修養(yǎng) 法律基礎(chǔ) 科技寫作等選修課程 C語言、C++、數(shù)據(jù)庫技術(shù)原理與SQL Server2000、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件技術(shù)基礎(chǔ)、微機(jī)原理與匯編語言、電工、電子技術(shù)（數(shù)電、模電）、計算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)字圖像處理、視頻技術(shù)及運(yùn)用、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字通信、多媒體技術(shù)及運(yùn)用、Web技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)出版、色彩學(xué)、信息論與編碼技術(shù)、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(xué)生會新聞部、晨帆詩社編輯部工作。

熟練運(yùn)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(dú)立作過研究工作，熟悉部分生物技術(shù)藥品、儀器、基本原理及流程。論文《關(guān)于黑曲霉產(chǎn)纖維素酶能力的研究》獲得大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品二等獎。畢業(yè)論文《產(chǎn)堿性果膠酶細(xì)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(xué)好問，樂觀自信，做事仔細(xì)認(rèn)真，表達(dá)能力、適應(yīng)能力強(qiáng)，有責(zé)任心和極強(qiáng)的親和力，具有較強(qiáng)的團(tuán)隊合作精神。

自我評價誠實(shí)守信、塌實(shí)肯干、肯吃苦、做事細(xì)心、責(zé)任心強(qiáng)、有較強(qiáng)的團(tuán)隊精神；上進(jìn)心強(qiáng)、性格開朗有較強(qiáng)的自學(xué)能力和適應(yīng)能力；年輕的我希望點(diǎn)燃自身的熱情來使貴公司發(fā)光發(fā)熱，一定會實(shí)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(yùn)，同發(fā)展，求進(jìn)步。工作態(tài)度: 誠實(shí)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(xué)生辯論賽最佳風(fēng)度獎

2005年 5月 院環(huán)保征文二等獎

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

有教師資格證。普通話二級甲等。英語四級。計算機(jī)一級。工作及實(shí)習(xí)經(jīng)歷 2003.7青島野外實(shí)習(xí)

2006.2-2006.6畢業(yè)實(shí)習(xí)

2006．7中國水產(chǎn)煙臺海洋漁業(yè)分公司家工廠實(shí)習(xí)一周

2006．8-2007．2煙臺好利潔水性涂料有限公司化驗(yàn)員