关键词：数字图像处理；教学改革；课程建设；研究性教学
作者简介：宁纪锋（1975-），男，陕西韩城人，西北农林科技大学信息工程学院，副教授。（陕西 杨凌 712100）
基金项目：本文系西北农林科技大学教学改革研究项目（项目编号：JY1102077）、西北农林科技大学本科优质课程建设项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）34-0122-02
“数字图像处理”是西北农林科技大学（以下简称“我校”）信息工程学院为计算机科学与技术、软件工程、信息与计算科学等多个理工科专业所开设的一门专业必修课。该课程涵盖数学、物理、信号处理、心理学、计算机科学等多个领域的知识，与本科阶段的高等数学、线性代数、概率论、面向对象编程、数据结构、算法分析等多门课程密切相关，对后续的特征提取和图像理解等高级计算机视觉处理课程具有重要的基础作用。同时，它在“模式识别”、“人工智能”和“机器学习”等专业课程体系中起着重要的作用。[1-3]
一、课程改革的必要性
由于图像处理理论性强，内容抽象，算法较多，涉及的理论和方法既包含时域（空域）、变换域（频域为主）、数学形态学、地理学（如分水岭算法），还涉及到模式识别理论的一些知识，学生理解起来有一定难度，在解决实际问题时，面临着无从下手的困难。同时，图像处理技术应用较为广泛，随着数字成像设备的广泛使用和智能手机的普及，社会对图像处理人才的需求也日益增加，这些都对课程教学提出了更高的要求。在教学过程中发现“数字图像处理”的传统教学模式中，在课程定位、教学模式和教学内容上存在一些问题。
1.课程定位不明确
“数字图像处理”在本科教学过程中有着两种比较冲突的定位，导致课程教学过程存在两种倾向。一是不顾本科学生实际情况向研究生课程看齐，将重点放在数字图像处理理论内容。但这些内容与实际应用联系并不紧密，忽视它的应用性和实践性强的特点，从而导致理论与实践脱节，造成学生在编程能力上的欠缺。二是过分强调应用技能，把数字图像处理等同于讲授Photoshop等应用软件的使用，或以讲授MATLAB和Open CV图像处理函数为主，不重视原理和算法，忽略了对本科生科学素质和研究能力的培养。
2.传统教学模式与授课对象差异性的矛盾
“数字图像处理”通常要求先研修“高等数学”、“线性代数”、“概率论与数理统计”和“数字信号处理”等课程，但是一些本科专业并没有完整开设这些课程。例如，我校计算机科学与技术专业学习“数字信号处理”课程，但软件工程和信息与计算科学专业未开设该类课程。此外，在实验环节中，教师根据教学大纲设置的实验内容通常比较固定，而未考虑学生专业和背景知识的差异、统一的实验环境模式，使得有的专业学生因为知识储备不足，学习起来有一定困难；而有的专业学生则感觉学习内容简单、缺乏挑战性，使得教师讲授时在调动学生积极性、提高学生实践能力方面难以协调。
3.教材与学科发展不一致
数字图像处理内容涉及到矩阵运算、信号处理、概率论与数理统计等多个内容交叉学科，与新兴学科的发展密切相关。当前，在人工智能、模式识别和机器学习等新兴学科的推动下，数字图像处理技术发展越来越快。传统的教材或过于偏重推导理论，与应用实践偏离，或成为图像处理软件或函数（如 Photoshop、MATLAB或Open CV）的使用说明书，使得学生难以深入学习图像处理知识，影响对该门课程的掌握。
二、课程改革方法
根据授课专业对象的实际情况，在教学内容、教学方法、完善实验教学和考核等方面对该门课程进行一系列改革，充分利用图像处理实践性强的特点，依托我校在数字图像处理方面长期积累的理论和研究资源，将理论方法与实践应用有机结合，构建了全面系统的数字图像处理教学体系。多年教学效果表明，该教学模式有效克服传统数字图像处理教学存在的局限，极大增强了学生的学习兴趣，提高了学生的动手能力和创新素养。
1.完善课程内容体系，适应图像处理发展
数字图像处理是一门发展中的课程，每年都有许多新的研究理论和方法不断涌现，需对课程不断进行完善，以适应图像处理学科的发展。在保持图像处理课程核心内容的基础上，注重将最近的该学科具有代表性的成果纳入教学。精简和更新一些陈旧的和目前图像处理实际中很少使用的一些方法。其次，将一些现代经典的科研论文，以补充教材的形式，作为教学内容。将一些理论性较强，对数学基础要求较高的内容，如主动轮廓分割模型和目标跟踪方法等作为选学内容，供有兴趣的学生学习。
考虑到OpenCV和MATLAB的广泛使用，图像文件的读写已非常简单，因此，减少对图像文件格式的讲解；在图像分割与边缘检测中，删掉投影法与差影法内容，因为该方面内容在实际中已很少使用；在频域处理中，淡化对傅里叶变换理论和算法的讲解，重点放在其思想和应用上。
2.应用全方位教学手段，构建立体化教学资源
针对“数字图像处理”课程理论性和实践性较强、可视化程度较高的特点，综合利用图像、视频信息、可视化编程软件和网络资源等现代化教育技术，从课堂、实验、应用实践等诸多环节探索立体化教学资源。结合不同专业需求，运用MATLAB、Open CV等软件工具包开发图像处理实验平台，建立网络化辅助教学系统，使抽象概念和算法形象化，激发学生思维。例如，建立图像处理标准测试库，包括了图像去噪、图像分割、图像变换和特征提取与识别等核心内容涉及到的测试数据；在参考教材方面，提供了国内外知名大学出版的数字图像处理和计算机视觉教材及计算机视域的专著；在多媒体课件方面，提供多年从国内外知名大学网站上搜集到多个数字图像处理和计算机视觉的电子课件，供学生学习；在代码方面，提供了数字图像处理方面的经典和最新的一些科研成果的源代码或可执行软件，学生自己运行代码并分析实验结果，加深对图像处理课程的认识。
3.以学生发展为本，建立多元化的考核评价标准
在传统方式下，教师常以期末考试和出勤率来评价学习效果，忽略了对学生参与学习活动和学习过程的评价。大部分学生往往在考试前突击学习，没有真正掌握扎实的知识。因此，本教学改革以过程控制为中心，以能力提高为目标，对考核方式进行改革，实行常规考核与过程性考核相结合的方式，准确把握学生的真实成绩，全面衡量和控制教学质量，既要考学生的基本理论，更要考他们运用知识和方法设计图像处理方案、完成图像处理实际任务的能力。在授课过程中，注重课堂考察环节，加强师生交互，动态掌握学生对授课内容的理解。开展专题讨论课程，让学生大胆提问，锻炼学生创新思维能力，对表现突出的学生增加平时分。
4.开展研究性课堂教学探索
在教学改革中，精选了若干图像处理经典和前沿专题讨论，包括论文、程序源代码和辅助材料。在课程一开始就布置任务给学生课下自学，并安排学生上台讲授，其他学生提问，教师给予点评，并组织学生一起讨论，加深对图像处理课程的认识，培养学生综合运用知识的能力，提高创新素养。
例如，在图像分割专题讨论中，以经典Mean Shift分割为主要内容，Graph Cut和交互式分割两个方向作为补充内容，开展专题讨论。因为这些广泛使用的算法涉及到高等数学、线性代数、概率论、数据结构和算法设计等多门所学课程。通过自学、上课讨论和教师点评，学生对以前所学基础和专业知识有了更深层次的理解。同时，这些算法都面向彩色图像，克服了教材中以灰度图像为主要分割对象的不足。
5.开展研究性实践教学
传统“数字图像处理”课程实践教学强调基本算法的实现，未强调算法之间的逻辑联系，忽略了数字图像处理基本算法的综合训练。在改革中，保留图像处理基本核心算法，将科研项目融入教学实践中，通过设计研究性综合实践项目，注重学生对所学知识的综合理解和提升。例如，“图像去雾”综合训练实践，以如何有效果去除图像中的雾增强图像质量为目标。该任务以2009年国际计算机视觉和模式识别会议（CVPR）的最佳论文《基于暗通道通先验的单幅图像去雾》[4]为主要内容，涉及到图像处理的多个基本算法，同时也包含了物理学和光学的一些知识。通过将新的实践教学手段应用到教学中，突出对学生思维能力、科研能力和创新能力的培养。
三、结论
通过分析数字图像处理目前存在的课程定位模糊、传统的教学模式与授课对象差异性的矛盾和教材内容与学科发展脱节等问题，笔者根据学科专业特点，结合授课教师的科研项目，从完善课程内容体系、构建立体化教学资源、多元化考核评价标准和开展研究性教学探索等五个方面进行开展数字图像处理教学改革。多年教学效果表明，该教学方法克服传统教学方法所存在的弊端，极大地提高了学生的自主学习能力。学生较好地掌握数字图像处理的核心内容，了解当代图像处理的代表性成果和前沿趋势，综合应用能力和创新素养明显增强，为培养具有较强适应能力的应用型和创新型人才打下坚实的基础，适应了新世纪对信息技术人才的培养要求。
参考文献：
[1]何东健.数字图像处理[M].西安：西安电子科技大学出版社，2008.
[2]杜云明，郝兵，刘文科.“数字图像处理”课程任务驱动教学模式的实践[J].中国电力教育，2013，（10）：113-114.
关键词：医学图像处理；理论教学；串烧；教学平台
中图分类号：TP391.41-4 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 21-0000-03
我校在开设《数字图像处理》课程的基础上，结合医学院校图像处理的对象——医学图像（片）的特点开设了《医学图像处理》，是计算机各专业及影像学专业重要的专业基础课程。如何在学习图像处理技术的同时体现各专业特色，提高学生的图像处理技术的应用能力，是医学图像处理课程建设、课程改革的重要内容。现就接合经过两轮的课程教学活动，并融合学生的反馈信息，对该课程进行了教学模式的探索，希望有助于教学效果和教学水平的提高。
1 理论教学
1.1 专业素养的培育[1]
建立在数学及信号处理技术基础上的医学图像处理，以计算机算法为工具，并充分考虑解剖学的知识、临床医学的知识，对医学图像的采集、传输中产生的如噪声、失真、退化等现象分析处理，以提高医学图像的质量，并为后续的图像感兴趣区域的选取，病灶区域的分割等临床应用提供依据。但《医学图像处理》课程涉及的内容多、广，其中的算法更是以数学公式的推导为基础。而医学院校的学生普遍缺乏理工科知识，造成学生对理解抽象概念的困难，很易造成畏难情绪。与此同时，学生对通过本课程的学习对知识结构的构建及就业的帮助心存疑虑。缘于此，授课之初，需要进行专业素养教育。
1.1.1 按专业，分内容克服学生的畏难心理
因计算机专业与影像学专业的培养方向，教学内容和侧重点不同，计算机专业专注于各种图像处理算法和编程实现。而影像专业应从繁琐的数学公式的推导中解脱出来，而更注重实际应用，并进一步了深化对图像处理的理解、分析。
1.1.2 课程设置对就业的影响[2]
图像处理是计算机视觉、模式识别，图像理解、分析的基础。熟练掌握各种算法可以为将来从事如指纹、条码、人脸、虹膜识别、车辆和其他与医学图像相关工作提升竞争力。因具有医学知识背景，也可去医疗器械公司或医疗软件开发公司，当然因具备医学知识背景的同时，掌握图像处理的各种算法及实现为应聘到医院的医疗技术部门提供了保障，我校已有此专业学生成功应聘三甲医院的事例。通过这些学生身边鲜活的事例提高学生的自信心，拓宽学生的思路和视野，引导学生找到自己的发展方向和目标，因此可以更有效地利用时间。
1.2 打破了传统的章节式教学方法，探索“串烧”式教学
传统的灌输式教学中，重点内容并突出，讲解中存在片面性，局限性，没有深挖跨学科知识的内在关系。医学图像处理是一个注重实际应用的课程，应根据设置的专业特点设置知识点，并融合基于案例的教学内容，根据其内部逻辑关系“串烧”涉及的相关的知识。
1.2.1 内容选择上的“串烧”
医学图像处理教学的要求是了解医学图像的特点和图像处理的基本概念，掌握医学图像（片）处理的基本原理、技巧，能够利用计算机来完成对各种医学图像的处理，现以我校两专业的两本不同教材为基础，在充分涉列大量的医学图像处理技术、文献的基础上，根据各类知识点间的相关性以及课时要求将课程分为：医学图像的描述表达、图像的运算、图像的增强、图像的变换、形态学处理、图像分割及特征提取等专题。
“串烧”的医学图像处理的内容是完成后，接下来考虑如何在传授知识的过程“串烧”，如在讲授医学影像的运算操作时，如基本的“加”，“减”，“乘”，“除”时，把医学图像中的减景技术及数字减影在血管造影中的应用“串”到讲授内容中；在图像的采集表示时，可以“串”进各种成像设备及其成像原理，可以把数学运算中的差分运算内容串入医学图像的边缘检测算法中。
1.2.2 教学形式上的“串烧”
教学形式上采用了传统教学方式与“串烧”式教学相结合的形式，讲授基本知识时，以传统按授课方式为主，让学生了解对医学图像处理的整个过程。授课内容中选取了学生感兴趣的内容，让学生们图书馆自己查资料，寻根问源，调动学生学习的积极性，下次课时选一二名学生在课堂上对内容进行阐述，教师对学生阐述的内容进行补充[3]。选择了图像表示和图像分割两个知识点让学生在教学过程中的“客串”讲授，通过本环节的实施，充分调动了学生的积极性，激发了学习热情，迸发出许多有趣的想法，可以方便地了解学生对知识的掌握程度与存在的问题，与此同时，结合本课程的特点及影像学专业学生人数较少（08级71人，09级90人）的特点，把课堂教学过程移至计算机机房，可以边讲授边演示准备好的在临床中采集到的X 光、MRI等医学图片， 让学生直接观察对这些图片进行处理和改善的效果，课堂气氛非常活跃，授课效果较好。
1.2.3 充分利用多媒体教学技术，搭建医学图像处理平台[4]。
通过“串烧”方式的实施，使学生通过在课堂上的医学图像处理的演示，了解、掌握了各种医学图像处理方法和其在医学临床中的应用，但众多算法都需要计算机仿编程仿真实现，为缓解由此给学生带来的压力，提高学习效率，搭建了以淋球菌感染图为例的济宁医学院医学图像处理演示平台，学生通过平台的实用，加深了对所学的医学图像处理知识的理解，提高了学生的实际应用能力。
1.2.4 教师的医学知识积累
我校的信息工程学院的教师承担着医学图像处理课程的授课任务，授课教师虽有较高的计算机编程能力，但缺乏医学知识，使在为强调应用的影像专业学生上课时，在如何淡化数学推理，着重临床医学图像处理应用中遇到了很大的压力。特别是在第一轮次的讲授医学图像分割时，面对一个陌生的医学图像，不知道如何选择图像的特征点，纵有丰富的编程思想却无从下手。缘于此，医学图像处的授课教师需自觉地将医学和工程学结合，通过广泛的与医护人员的交流，并积极参加医学相关的知识讲座丰富自己医学方面的知识，我校信息工程学院组织的院内专家、学者的信息大讲堂是一有益的尝试。
2 实践教学[5]
实验教学是教学课程的重要组成部分，通过本环节的实施，不仅加深了对理论的理解，同时也培养了学生的独立思考、创新能力，虽然很多关于图像处理实验指导书，但他们中的大多数并不适用于医学院校的学生，接合医学院校学生的实际对相关的实验内容的选取及验收进行了相应的改革。
2.1 实验方案的实施
2.1.1 实验的准备
根据医学图像处理的要求，选用了工具箱使用方便，计算能力强的MATLAB软件作为实验教学软件，并准备好医学图像（片）的采集。
2.1.2 实验内容的选择
实验内容的选择上，考虑到不同的专业的特点和医学图像处理的内容，选择了医学影像的表达，图像运算，图像增强，图像变换，形态学处理，图像分割，特征提取等内容。根据难易程度分为基本实验、开放型实验和演示实验。让学生不仅学习图像处理的基本知识，并能独立进行实验设计，使学生快乐的获取知识，在实践中提升应用能力。
2.1.3 医工结合，分工协作
依托我校的教学医院中的众多的医疗影像设备，鼓励计算机和影像专业的学生假期期间多去医院参观实习，了解各种医疗设备仪器的功能，工作原理。为开放型实验的实施做好充分准备。
医学院校医学生最大优势是具有一定的医学基础，因此在为学生开设开放型实验时，充分考虑使医工学生相结合，每个开放型实验安排2名影像专业的学生，负责对相关医学图片的认识、理解和提炼。4名计算机专业的学生进行相应的编程实现。
2.1.4 实验的扩展-科学素养的提高
经过《医学图像处理》理论的讲授和实验教学活动的实施，学生具备了运用图像处理的基本理论知识处理具体医学图像的能力，为学生提供机会参与任课教师的研究活动，提高实践能力和创新能力。为学有余力且有兴趣的学生开设了基于任课教师的科研项目的课程设计，主要涉及到了涉及医学图像处理课程建设、动态医学图像处理算法展示又包括下一步医学图像处理的实验平台的搭建。通过学生的积极参与，一方面，加深了对所学专业知识的理解，同时培养学生主动学习的良好习惯，另一方面通过在理论教学、实践教学的“串烧”方式的实施，学生的团队意识得到明显提升。
3 验收考查环节
根据专业设置的特点和课时的安排，为准确反映出学生学习差异性，对传统的考核方式进行适当的调整，加强实施“一加一减一强化”[6]的系统的评估方法。“一减”：根据学科特点和各业课程设置对学生的要求，在不同专业不同试卷的前提下，改传统闭卷考试为开卷考试，在心理上减轻学生对数学公式推导和恐惧，也减少了记忆量，使学生可以更专注于医学图像处理应用、理解，“一加”，以加强学生的积极思维，勇于表达自己的想法的意识。“一强化”，主要指强化了实践环节验收的多样性，根据医工各专业特点，验收的侧重点体现出差异性。具体做法是，对医科生实验结果的验收，强调理解、临床应用、效果分析，而对工科生的实验结果的验收，主要侧重算法的编程实现。如对上图的淋球菌感染图进行分割实验时，以医科生的图像的特征选取的有效性、可行性，实验报告的撰写为主要对像，而工科生则侧重编程实现的效率，当然在后继的课程建设及课题中，工科学生做的课程网页，各种算法的flash动态展示也可成为验收结果，实践结果验证了学生对此考查验收方式给予的肯定。
4 结语
结合我校计算机、影像各专业对图像处理的要求和数字图像处理本身的特点，充分考虑医工学生的差异，对课程教学环节的实施过程进行了探讨，把教学、科研及学生能力结合起来，经过三个年级的教学节实施，学生的综合能力得以提高。与此同时，如何依托医科院校的医学优势，实现医工间“无缝连接”，培养具有医学特色的创新人才，必将需长期的探索研究。
参考文献：
[1]罗敏敏.医学图像处理教学经验浅探.教学研究，2006（8）：89-93.
[2]张俊兰.VTK在医学图像处理实验教学中的应用.智能计算机与应用，vol.2.no.2 apr.2012.47-50.
[3]武杰.开放式医学图处理与设计实验平台建设 中国医学物理学杂志，vol.28.no.3 may，2011.94-98.
[4]胡彦婷.生物医学工程专业医学图像处理课程教学探讨.西北医学教育，vol 20.no.3.2012.6.87-92.
[5]吴凯.生物医学工程专业创新性人才培养的探索与实践.医疗卫生装备，2007，28（9）.35-38.
[6]蒋世忠.医学图像处理虚拟实验室的研究与构建.微计算机信息，vol.25.no（5-2），2012.67-70.
【关键词】 三维重建；医学影像；解剖学；教学
医学图像三维重建技术，就是指用一系列二维切片图像重建三维图像模型并进行定性分析和定量分析的技术[1]。该技术可以从二维图像中获取三维结构信息，能够提供更逼真的显示手段，能够提供具有真实感的三维医学图像，便于从多角度、多层次进行观察和分析。
三维重建技术应用数字化和可视化的方法，发现生命现象的变化规律，在诊断、手术规划及模拟仿真等方面均广泛应用，并为影像的应用提供了重要技术支持和广阔的应用前景[2-3]，因此，三维重建技术在医学领域得到了广泛关注了和学者们的大量研究，已出现多种图像的三维重建方法。由于三维重建模型具有很强的直观性，且医学影像专业的解剖学与其他科目相互渗透、相互结合[4]，如果人体结构的三维模型可以用到解剖学教学中，那么教师和学生们都将获益匪浅。本文将重点介绍利用三维重建软件对影像资料进行重建，并阐述其在医学影像专业解剖学教学中的应用。
1 材料与方法
1.1 材料 Intel3处理器，1G以上内存，1024*1024分辨率，WindowsXP操作系统，人体CT影像数据，扫描层厚为0.625mm。Mimics13.0软件。
1.2 三维重建方法 采用图像三维重建软件Mimics13.0对图像进行三维重建。利用软件的阈值设定选择拟重建部分，软件中以不同颜色显示各种拟重建结构；用图像编辑功能对图像边界进行“添加”或“擦除”操作，这样可使重建图像更准确；利用区域增长功能可对选定的结构进行图像分割，再现细小结构的形态，还可利用布尔运算可对图像进行逻辑运算。最后采用软件的三维计算功能对图像进行重建，清楚地再现不同结构的三维形态结构。
1.3 教学应用 讲授我校2011级高职医学影像专业学生的解剖学理论课时，使用三维重建软件导入重建的三维模型，对照三维模型讲授各解剖结构的形态及毗邻关节。
2 结 果
将断层影像导入Mimics13.0软件后，软件可再现水平面、矢状面及冠状面的影像。通过软件中阈值设定、图像编辑、区域增长、布尔运算及三维计算等功能对CT断层数据进行图像分割、重建，既可清楚地再现整体的三维结构，也可单独显示各器官的三维形态。在我校2011级医学影像专业解剖学教学中试用，学生普遍反应三维重建模型可以清楚显示人体的空间结构和毗邻关系，增进了学生对医学影像专业的认识，大大降低了学习的难度，理解了空间位置关系，提高了学习兴趣。与2010级医学影像专业学生成绩相比，2011级成绩有了显著提高，见表1。
统计学分析结果显示使用三维重建技术运用于教学的2011级学生比2010级学生及格率，平均分均有显著提高（P
3 讨 论
3.1 各种三维重建方法的比较 李鉴轶等[5]通过三维扫描仪获得骨表面点的空间信息，并通过相应的图像拼接软件快速地建立骨外形的三维模型，它只能对骨的外形进行重建。目前普通使用的三维重建方法大多是通过CT、MRI影像进行重建。本研究采用三维图像重建软件对CT或MRI数据在普通计算机上进行图像重建，不仅可开展整体器官结构的三维重建，还可显示相邻结构，将此三维图像用于解剖学教学直观、立体。
3.2 三维重建模型在解剖学教学中的作用 在安装了适当的图像软件后，重建的三维模型可以在普通的个人计算机上使用，可以大大方便老师的教学和学生的学习。对老师而言，首先可以很方便地进行解剖理论课的教学，各解剖结构一目了然，不用再辛苦而且枯燥地描述各解剖结构的空间位置，使枯燥难懂的断层解剖学变得形象易懂。培养了学生立体、空间的医学影像专业解剖思维，从而达到了全面、多方位理解知识的目的。
参考文献
[1] 田捷，包尚联，周明全.医学影像处理与分析.电子工业出版社[M].2003：117-158.
[2] Jin Seo Parka，Yong Wook Junga，Jun Won Lee，et a1.Genera-ting usefu1 images for medical applications from the VisibleKorean puter Methods and Programs in Biomedi-cine，2008，3（92）：257-266.
[3] 饶利兵，侯发忠，谢正兰，等.医学三维重建技术的应用研究进展[J].怀化医学高等专科学校学报，2009，8（2）：55-57.
【关键词】遥感数字图像处理 团队合作 问题导向 地理信息科学
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）10-0016-02
一、课程特点和教学现状
1998年教育部新增地理信息系统（GIS）本科专业后，我国GIS教育发展形势空前活跃。目前，国内已有近200所高校开设了地理信息系统专业，逐步形成了比较稳定的GIS专业课程体系与课程设置方案（石永明，2011）。其中，遥感系列课程（遥感物理与技术、遥感数字图像处理、遥感地学分析与应用）成为GIS专业课程体系中的重要模块。充分利用各种图像处理算法从遥感数据中获取各种生物物理参数和土地覆被/利用信息，可以为自然和人文生态系统的空间分布式模型提供输入参数，在遥感技术应用中占有十分重要的地位。
《遥感数字图像处理》是一门系统研究遥感图像理论、技术和应用的课程（路元刚，2012）， 它是遥感科学技术和地理信息系统等专业本科生的专业课（朱洪锦，2012；宋怀波，2014）。数字图像处理技术的迅速发展使其分支几乎扩展到农业信息科学的全部领域，该课程强调实践性，实践教学是创新人才培养中的重要环节，对于培养学生专业技能和理论实践结合能力、激发学生的创新思维和探索精神、提升科研能力，有着重要意义。因此，只有通过适时安排实验课，才能收到最佳的教学效果。目前，国内高校中该课程一般都安排有12个学时以上的实验。新疆农业大学GIS专业的《遥感数字图像处理》课程于2009年开设，教学过程中重视实践教学环节，安排有20-24学时的上机实验，按照教育部对实验课的要求，实验类型主要为验证性和综合性。虽然现有的实践教学内容不断丰富，但仍以教师为主导，学生的学习兴趣没有被完全调动，主动思考的意识尚有待提高。而现代教学模式强调学生的主观能动性，教学要以学生为中心，使学生处于主动的地位。因此，如何更好地激发学生学习遥感图像处理的兴趣、鼓励学生自主学习理论知识并培养动手能力是在本课程课堂实践环节中最重要的目标之一。笔者所在的新疆农业大学GIS教研室的教师通过多年的课程实践教学积累了一些经验，并在实践中取得了很好的效果（朱磊，2014），需及时地进行系统地梳理和总结，尽快建立起一套符合农业类院校遥感图像处理的课堂实践教学模式，以规范和完善课程实践教学的内容并推动授课模式的改革，有助于提高GIS专业学生的遥感图像处理的实践能力。综上所述，本研究拟将“研究型教学模式”和“问题导向型教学模式”引入到课程的课堂实践环节中，构建以学生为主导的实践体系，使学生了解和掌握了图像处理的主要内容和方法，培养学生团结协作和创新思维能力，为今后深入学习专业课程和高质量完成毕业论文奠定基础。
二、实践教学内容调整
1.调整课时安排
《遥感数字图像处理》课程强调学生的实践动手能力，因而实践教学在整个教学过程中占据重要地位。新疆农业大学自2009年开设“遥感数字图像处理”课程以来，课程总学时为50-52学时，其中实践教学课程始终保持在20学时至24学时之间，占课程总课时量的近50%，高于其它同类高校约33%的平均比例（黄秋燕，2008）。较高的实践教学课时，保证了学生能够接触到大量的综合性实验，并有足够的时间能在教师指导的状态下熟悉和掌握实践技能，这对他们提高动手能力、积累实战经验大有益处。全部课程共十章，除第一章绪论外，其余各章均安排有2-4学时的课堂实习。
2.补充教学材料
《遥感数字图像处理》课程相关教材较多，我们选用的是韦玉春等主编的、科学出版社出版的《遥感数字图像处理教程》（韦玉春，2007）。该教材结构设置合理，对遥感数字图像处理的基本概念和常用方法进行了系统的讲解。但限于篇幅，教材中对涉及到的其它遥感领域的一些定义、算法和思路仅做了概述，因此向学生推荐了多本辅助教材，如：赵英时主编的《遥感应用分析原理与方法》（赵英时，2003）和戴昌达等主编的《遥感图像应用处理与分析》（戴昌达，2004）等。另外，鉴于教材中部分内容的时效性，不能够反映最新的研究动态，而这部分内容恰恰是教材中最能够引发学生学习兴趣的部分。因此，我们鼓励学生自行检索并下载阅读近1-3年相关领域的文献，并推荐有能力的同学阅读英文文献。同时，引导学生充分利用网络资源，主动查阅资料，不断更新知识库、扩展知识面。
3.推进学科交织
遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）构成了“3S”综合应用体系，遥感作为该系统最重要的数据源，与其他学科结合紧密。学生已初步具备了GIS和GPS的基本知识和操作技能。因此，教师适时地运用视频、图片等多媒体方式将“3S”实际应用的案例穿插在理论讲授过程中，让学生了解遥感图像处理在整个“3S”应用体系中的作用和技术要求，以及RS如何与GIS和GPS衔接与集成。此外，积极引导学会学生触类旁通、举一反三，不仅要知道怎么做，而且知道为什么做，同样的方法还能够解决什么问题，碰到类似的问题时自己是否能够独立解决等等，这对学生日后面对实际工作、解决实际问题具有极大的帮助。
三、实践教学方法改革
1.构建任务导向式的实践教学模式
根据实践教学方案，各主要章节理论知识讲授完毕后，均安排相关内容进行上机实验。课堂实验选题设计为学生在未来的专业领域可能遇的“真实世界”的现实的问题，没有固定的解决方法和过程。整个过程以自主探究和小组写作为主，减少教师的“灌输式”讲述。在每一个任务完成和每个课程单元结束时进行自我评价和小组评价，并定期进行总结。如：第八章图像分割上机实验题目为“运用空间建模手段，提取给定影像上的植被信息，非植被区域保留原始影像”。通过完成该任务，学生可以复习、巩固以下知识点和技能点：（1）归一化植被的概念、作用和计算步骤，不同取值的指示意义；（2）如何为植被区域赋常量值，非植被区域保留原始影像；（3）借助专业图像处理软件ERDAS IMAGINE的空间建模平台，构建针对本任务的模型。上机实验中任务的设计对教学效果极其重要，应全面考虑学生对理论知识的掌握程度，并要求教师对重要知识点的提炼和融合，力求让学生通过完成一个课堂任务来增强对理论知识的理性认识，更重要的是培养学生分析问题、解决问题的能力。
2.培养学生团队合作意识和能力
实践教学活动在我校综合实验楼GIS机房中进行，作者本学期所带的GIS132班共计29人，按照自愿结合的原则，分为10个小组（除第十组为2人外，各小组均为3人）。同一小组的同学座位相邻，便于交流。每人一台计算机，保证操作的独立性。
首先用很短的时间对已学的相关知识进行简要的复习，让学生较快地进入到学习新知识的氛围中来，并让学生了解到本节课实践内容与复习内容的相关性，为之后学生自主探究及实践做铺垫。
之后教师课堂任务，学生以小组为单位开展实践。由于最终的考核是以小组为单位，所以组内的每位成员都需按时完成任务，且保证质量，小组内部就会产生一种你追我赶的学习状态，每个学生都不想因为自己的落后而影响整个小组。从而在小组内自发形成“快带慢、快帮慢”的学习模式。此外，在任务完成质量同等的前提下，教师将对先完成任务的小组给出较高的分数，各小组间也形成了竞争模式。先完成的小组可以帮助进度较慢的小组，这种帮助其他同学完成任务的过程也会让先完成的同学获得成功的体验，形成“任务一出，大家争相完成”的学习氛围。
3.改革学习考核评价方法
本研究运用上述授课形式，对GIS132班进行了教学模式改革的尝试，学期末通过对学生进行的调查问卷，获取了学生对知识掌握的情况及对该授课方式的意见和建议。最终，综合学期考勤记录、学生课堂表现记录和期末调查问卷，得到课堂实践教学模式改革的整体效果评价，结果显示：（1）学生出勤率较高，完成作业情况较好，课程学习的积极性较高：全班共计29人，本课程包含13个教学周，总计旷到1人次、请假2人次、迟到5人次；课后书面作业5次，总计4人次未按时提交，作业正确率较高。（2）学生对知识点的掌握更为牢固，调查问卷显示90%以上的学生认为通过本学期的学习，掌握了遥感数字图像处理的主要步骤和方法，了解了实际应用的领域。（3）课堂实践教学模式取得了较好的效果，全班认为“问题导向型模式”和“小组协作型模式”有助于课堂理论知识的巩固和实践操作技能的提高的比例达到100%。
四、结语
《遥感数字图像处理》课程是地理信息科学专业本科生的专业必修课，在整个课程体系中占有重要地位。该课程在理论和方法的课堂教学之外更加强调学生的实践能力，因此该课程的课堂实践教学显得尤为重要。本研究探索性地将“研究型教学模式”和“问题导向型教学模式”引入到课程的课堂实践环节中，构建了以学生为主导的实践体系，同时编制《遥感数字图像处理实验手册》。该教学模式在提高学生学习主动性和创造性及培养团队意识等方面取得了较好的效果，。今后的教学改革中，如能将该模式与翻转课堂等其它先进的教学模式进行合理地组合，将开创《遥感数字图像处理》课程课堂实践教学的新模式，进一步提高学生自主学习的效率，并有助于探索出一套适合GIS本科生实践技能和创新能力培养的开放式的综合教学体系。
参考文献：
[1]石永明， 田永中. 地理信息系统实验课程教学探讨[J]. 实验室科学， 2011， 14（1）： 26-29.
[2]朱磊. 浅析地理信息系统专业本科生创新能力的培养[J]. 2014， 4： 154-155.
[3]路元刚. 《数字图像处理》课程的教学探讨与实践[J]. 江苏教育学院学报（自然科学）， 2012， 28 （5） ： 32-33.
[4]朱洪锦， 范洪辉， 叶飞跃， 等.《数字图像处理技术》课程的教学改革探索[J]. 吉林化工学院学报， 2012， 29 （12）： 24-27.
[5]宋怀波， 何东健， 龙燕， 等. 农业院校《数字图像处理》课程教学改革与实践[J]. 教改研究， 2014， 70： 10-12.
[6]黄秋燕. GIS专业遥感概论课程实验教学改革探索[J]. 科技信息， 2008（27）： 352-353.
[7]韦玉春. 遥感数字图像处理教程[M]. 科学出版社， 2007.
[8]赵英时. 遥感应用分析原理与方法[M]. 科学出版社， 2003.
[9]戴昌达， 姜小光， 唐玲莉. 遥感图像应用处理与分析[M]. 清华大学出版社， 2004.
写作的目的在于表达。有效的表达取决于对读者和写作目的的了解，取决于恰当地调整语气和文体，以及对某些原则恰当的理解和运用。然而所有这些都必须以对具体美术门类的感性认知为基础。理论系科的学生，尤其是没有接受技法训练、没有摸过画笔的同学，面对具体作品时的无所适从是专业写作最大的障碍。为了加强学生在美术应用写作方面的能力，更好地指导学生运用专业知识和基础理论进行美术专业写作，我们尝试在教学中引入横向联合教学模式，以解决学生在写作中暴露出来的缺乏感性认识、从理论到理论“闭门造车”等问题。
一、专业写作课程的常规设置及其问题
美术学理论专业的本科学习中，写作既是最终目的也是训练所必需的方式和手段。针对不同的内容及其相应的表达方式，美术学专业写作可以分为学习型写作、研究型写作和应用型写作三大板块。学习型写作一般针对知识性的资料积累和梳理，如笔记、随笔、散记，以及各种类型的课程作业。研究型写作则有相对明确的话题和论题，是针对具体现象、问题进行深入研究所形成的论文写作或考察报告。应用型写作是本专业理论知识的具体应用，如评论、综述、报道、文案、访谈/ 对话等。
美术学专业写作课程的常规设置，一般是以课程作业的写作为基础，辅以低年级的专业写作课程和二、三年级的学期论文写作，最终在四年级设置专门的毕业论文写作课程，指导学生的毕业论文写作。这种设置基本覆盖了专业写作的三大板块，也能够保持时间跨度上的延续性，同时符合由易入难的学习规律。
但实际情况往往是高年级的学生都很难在四年时间中建立坚实的知识基础，并写出高质量的专业论文。从历届学生的毕业论文整体水平来看，深谙专业写作之道的学生，不过是凤毛麟角。而低年级的学生在“专业认同”都还有待加强的时候，基本上无法进入写作的“专业”状态。本科四年的教学过程，在学生写作能力的培养方面，各门课程之间的纵向联系并不紧密，也没有针对写作所进行的教学讨论和循序渐进的整体方案。学生或是急于海量知识信息的补充，或是苦于被动了解的无趣，忽略了在兴趣中发现问题，也就无从发展本应从问题中发展出来的有效写作的能力。
二、横向联合教学模式的引入
所谓横向联合教学模式①，就是打破教学活动中单纯以本专业理论知识为主纵向延伸的教学理念，拓展美术学与其他专业系科间互动的横向联系空间，并通过具体的教学活动实践，变单科教学为多专业联合教学。
横向联合教学模式可以在课程内外两方面展开。一方面是课程的补充，在美术学系开设技法课程，让学生接触和了解国油版雕等不同类型的技法实作，积累感性经验；另一方面，更重要的是提供机会让学生进入到其他系科课堂上去，实际了解各系的师生是怎么处理如“画什么”和“怎么画”等问题的。学生可能需要全程追踪了解某个系科的课程设置，需要近距离接触他系学生学习和创作的过程，甚至可以为学生提供机会进行参观教学，让学生了解如各系的学生年展，从作品创作、遴选、评奖到展览的策划筹备、布展实施、文献整理、画册刊印等每一个具体环节。
三、教学思路的改变
根据学科特点、训练要求，及学生实际情况，横向联合教学模式下的专业写作教学思路重点有所改变。针对专业写作的方式、类型、方法和规范等不同方面的内容，都强调把基础训练、应用训练和理论方法各个环节贯穿和结合起来。以史为材料，论为方法，达到在写作训练上环环相扣、层层递进的效果。具体体现在三个阶段或环节上则是：
引出和导入：以往的写作课程都是从“如何读图”开始的，通过对大量美术作品的解读，从油画到水墨，从写实风格到装置作品，鼓励学生直接面对作品说出直观的感受。我们则尝试在最初的印象和感受基础上继续要求学生对作品进行临摹、还原或再创作（以一学期两三幅作品为宜）。这样不仅可以直接“与大师对话”，积累感性经验，还能极大地激发学生学习的兴趣。
铺垫与深入：读图的方式与路径。这一环节针对的是具体理论方法在写作中的运用和展开。潘诺夫斯基如何运用图像学的方法解读文艺复兴大师的作品，罗杰·弗莱如何在对塞尚等艺术家的作品分析中确立形式主义的法则，弗洛伊德的精神分析法在后续发展过程中如何得到修正，以及各种观念形态的批评方法和理论是如何应用于美术史的写作的？通过对理论方法的了解和深入，学生既巩固了美术史知识的学习，也为高年级理论课程的学习打下基础。
训练和实践：这个环节重点训练的是学生在具体实践活动中发现问题、分析问题和解决问题的能力。学生不仅需要按学术规范调查采访、收集资料，还要在每年其他系科的学生年展、毕业展等活动中参与进去，撰写评论文章、展览综述或是学术论文，甚而自发组织和策划展览。只有在具体的实践中，学生才可能真正发现并强化属于自身的兴趣，并最终提高理论思考和史论撰述水平。
四、教学方法的调整
横向联合教学模式下的专业写作课程，围绕“为什么写作”（Why）、“如何写作”（How）以及“写什么”（What），在教学方法上也有相应的调整。除了常规的原理性教学方法，在技术性和操作性教学方法上则尝试加强：
1. 问题教学法，强调问题意识
学启于思，思源于疑。以问题为线索贯穿教学，不仅要求探究和解决问题，更要求善于发现问题。问题可能来源于比较，可能来源于外来信息的触发。而横向联合教学更强调自体验和观察中得来的问题。在实践中生成的问题，往往依据个体的需要并结合自身兴趣，这样的问题更有价值，更能引发深入的探讨和学习。
举例来说，作为写作基础训练的描写、分析，需要大量规定性的枯燥的读图练习，可面对抽象作品时很多学生束手无策。问其看到作品的第一感觉是什么，绝大多数学生都能准确表达出一些形容词：“紧张”“震撼”“迷茫”……再追问这种感觉是怎么形成的，学生会进一步推进最初的体会，并试图捕捉作品中的主要信息：“线条像是大功率的线锯，把画面分割开了”；“不断重复的形式庄重又强烈”；“色彩晦涩朦胧，几乎没有明暗对比”等等。
这个过程体现出写作基础训练中的一个重要法则，“所见即所得”。如何将视觉元素通过文字描述还原成一个可视图像，在技术上是有法可循并可强化的。哪怕是一幅抽象作品，通过对其点、线、面和色彩等形式因素进行逐项描述，就可以构成形式分析的基础。这不仅要求敏锐捕捉每一瞬间呈现在眼前的图像信息，还需要用文字准确地表述出来。接下来，才可能进入到所谓分析的阶段。
这当然是微观层面的问题意识，推而广之：“美术史中还有哪些作品也让人感到紧张？”“如果你进行创作你会如何去达到一种类似的感觉？”由此可以发展到：“一种风格是如何形成的？”“你身边有没有艺术家的创作呈现出同样的或类似的风格？”当学生发现一个又一个问题并在实践过程中不断推敲印证，其专业素养也就逐渐加强了。
2. 案例教学法，通过案例分析比较
案例教学的基本假设前提是学生能够通过对案例的研究与学习，在必要的时候回忆出并应用这些方法与技能。可以说案例教学是专业写作课程中应用得最广泛的教学方法。从最基本的读图能力的培养，到艺术史理论方法的实际应用，案例教学都可以提供直接有效的经验。
面对同一件艺术作品或是现象的解读，不同的艺术史方法论可能发展出完全不同的阐释结果。而每一种图像阐释的理论方法都既有其优势也有其局限性。单独的图像学、形式分析、精神分析，或是其他观念形态的艺术批评方法，都不可能穷尽对一件作品的阐释和解读。如图像学是解读古典图像非常重要的方法，但面对当代艺术作品时运用图像学的方法可能无从下手。如果将传统史学家的方法论盲目地应用于当代艺术的话，图像学不仅牵强而且可能完全失效。反之，如果追加研究并确定一幅图像的象征意义，是揭示该作品内容的必要前提，那么再晦涩难解的作品都可以在读图的最初步骤里尝试图像学的方法。因为对作品内容的阐释方式，将影响并决定我们对该作品属性的判断。文本性的证据、历史性视野、随时代改变的共识等等，都是写作必须考虑的因素。
通过对案例的分析和比较，不仅可以使学生了解不同的艺术理论，还可以使他们了解不同的写作技巧。而且在实施案例教学的过程中，如果学生能够先期尝试对某件作品进行解读，并形成文字表述，再寻找不同文本进行比较，对学生写作能力的提高有更直接的帮助。
3. 实践教学法：尊重个体，有教无类
如果说问题教学法和案例教学法还更多地侧重于理论的学习，是实践教学的基础和准备，实践教学法则是将理论能力进行具体应用的部分。将各种理论方法融会贯通之后，学生在实际的问题情境中才能更好地发展自身的能力。
美术学系近三年来同其他各系进行的跨学科横向联合教学尝试，提高了学生的应用写作能力。如对油画和雕塑学生年展作品的评论写作，成为美术学系每年一度专业写作训练最好的契机。美术学系学生和其他系科学生一对一的实践活动中，学生按学术规范进行调查采访、收集资料、小组讨论、撰写评论文字、参与布展等等。
实践教学法促进学生对不同门类艺术实作过程的认识和了解，而且尊重学生不同的兴趣爱好，提倡“个性化”的学习。通过实践教学环节，不仅加强学生对一手材料之积累的重视，还激发其自主学习和研究的动机，培养学生良好的专业学习习惯和学习热情。强调学生在学习过程中的自主性，主张以学生学习为主，教师指导为辅。学生通过完成教学实践活动，既掌握实践技能，又掌握相关理论知识，充分发掘了学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力。
五、课程教学改革效果及其他
横向联合教学模式不仅可以加强和深化美术学学生专业写作训练，切实结合美术理论和实践应用两个板块的教学，充分利用学院创作系科资源，进行跨专业横向联系；同时可以强化学生对具体美术作品感性认知的敏感性，从个案研究、现象分析，到潮流方向的把握，培养学生发现问题、研究问题和解决问题的能力，更好地适应当前美术学专业人才培养目标的需要。美术学系专业写作课程在横向联合模式下的教学改革，有效改善了以往写作训练闭门造车的局面，以及学生在专业学习过程中从书本到书本、理论到理论的空洞和枯燥。而且，针对本地美术学专业学习在美术史传统资源方面的有限性，也只有充分发挥学院在当代艺术创作方面的优势和特点，才能加强本专业在当代美术方面学习和研究的力度。
注释：
①参见高文娟《基础美术教育阶段的横向联合教学模式构想》，河北师范大学2005年度硕士学位论文。
关键词：计算机；图形图像技术；现状；人才培养
中图分类号：TP391.41 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 01-0000-01
Computer Graphics Image Processing Technology Training
Wang Zhenyuan
(Ocean University of China,Qingdao266100)
Abstract:At this stage,with the advent of the information age, relying on information technology,computer technology is also growing, as faced by computer graphics professional training model is also constantly adapt to the times.This article from the computer graphics image processing technology to analyze the talents of some ways and means.
Keywords:Computer;Graphic images technology;Status;Personnel
training
据初步估计，现阶段从事计算机图形图像处理与制作的从业人员缺口在三十万以上，该专业设计的面也比较广，主要包括：广告设计、数字影视、包装设计、艺术设计以及装饰工程等多个专业领域，在IT界的应用也是相当广泛的。而目前，我国的计算机图形图像专业人才的培养步伐却相对滞后，主要分布在普通高校和社会培训机构中，相对缺乏的是结合高层次设计与制作相结合的操作人员，人才培养的结构完全失衡。计算机图形图像技术专业的市场形势迎接着机遇，同时也面临着挑战。
一、计算机图形图像技术人才培养现状
计算机图形图像专业在我国还是一个年轻的专业，各方面还存在着不足，主要包括以下需要解决的问题：首先，教学内容缺乏职业教育的特色，是本科教育的延续，对人才培养的应用性和操作能力相对欠缺，课程内容繁杂，学生不容易接受。其次，对技术应用与理论原则重视不够，片面的进行理解，只把该专业认定为中职教育的扩充，该专业所培养的人才应该具有实用性，应该是融合本科教育的理论与中职教育的操作于一身的综合职业素质教育。第三，教学的内容跟不上市场发展的需求。计算机图形图像技术是随着网络信息化技术的发展而产生的，而网络信息技术的发展日新月异导致了该专业的飞速发展，数量、种类多种多样，且更新速度较快，很多的最新图形图像技术未能及时的进入到教学中。因此，针对该专业的现状，我们应该在该专业人才培养的各方面进行改革和创新。
二、改革课程体系
对课程体系的改革要以工作过程与岗位职业能力为导向，在灵活、综合、先进的基础上，逐渐提高教学内容灵活性、职业性、先进性。（一）源于岗位工作任务分析。要实现计算机图形图像技术人才的应用性培养目标，首先就要保证课程体系的设计是在岗位需求的基础上进行任务分析的。所以，要深入实际去了解岗位需求，针对岗位设置课程体系，确保专业的针对性与职业性。（二）灵活的教学内容计算机图形图像处理技术专业大致可分为几个主线，要在充分考虑学生的认知水平与其性却的基础上，展开多元化的就业目标，为学生的发展提供个性化发展空间，提高学生的就业竞争能力。（三）教学内容的先进性和职业性。教学内容的设置要密切关注专业技术发展趋势和人才市场的需求方向，根据这两种因素来调整课程，与此同时，为加强与国际公司的合作，还应该引入先进企业的培养课程，这样课程体系就会随时得到完善和与时具进。
三、改革教学方法
要培养出计算机图形图像技术专业的综合型人才，就需要采用适合该专业的教学方法。一种合适的教学方法对于人才的培养和有效的完成教学任务是起到保障作用的。针对该专业的特点，可以采用以下几种教学方法进行教学。第一，案例教学。由于该专业的实践性较强，因此，选择一些典型的案例进行教学，首先保障了学生的兴趣。其次可视化的案例能给学生以创作的欲望，教师可以围绕案例展开教学。第二，一体化教学法。指的是把教、学、做三者结合起来，教师带领学生在操作中心一边教、一边学、一边做来完成教学任务，这样有利于学生对知识的理解和把握，最大限度的发挥了学生的能动性，并提高了其实践的能力。第三，突出创新能力的实践教学。在教学中，要改变传统的验证实验为创新实验，让学生自己去想去做，设计自己的作品，只要能达到目标，用什么样的方式都可以，发散学生的思维，使学生真正的培养出解决问题的能力。
四、改革评价方式
在教学中，首先，不能简单的把学生视为知识的被动接受者，应该把其定位为知识的发现者和探索者。评价过程中不但要看重学习的结果，更应该注重学生分析、解决问题和探索问题的的能力。通过平时考核评价成绩的对比，细分考核项目，对学生全方位、全过程的进行考核。其次，根据计算机图形图像技术专业有特色，加大实验、实训项目的考核力度，实行“知识+技能”双向考核体系。对基本概念和理论知识采取笔试的形式考核，对基本操作与课程的理解程度以实践的形式进行考核。用笔试和技能测评二者结合对学生进行综合评价。
结语
计算机图形图像技术专业作为新兴专业，尚有很多问题需要完善，在教学中要不断的进行探索创新，使之更加适应时展的需求。在人才培养方面要注重其实用性培养，在不断的改革和发展中完善教学内容与方法，最大限度的激发学生的潜力，实现培养学生能力的创新教育。
参考文献：
[1]庄西真.谈谈案例教学在职业学校教学中的应用[J].职教论坛,2008,6
[2]向丽,刘晓欢等.高职院校课程模式的现状研究[J].中国职业技术教育,2008,4
关键词：数字图像处理；教学内容；教学方法；科研创新能力
中图分类号：G642 文献标识码：A
1 引言
“数字图像处理”课程是“智能科学与技术”专业一门重要的专业主干课，是为了培养本专业学生数字图像处理的基础知识、技术技能以及在实践中的运用能力而设置的专业课程。在“智能科学与技术”专业中，“数字图像处理”课程是该专业一个重要的专业方向――“机器视觉系统”的基础，也是掌握好该专业方向的关键。目前，该课程已经成为本专业信息获取与处理方向的重要课程之一，在学生的专业培养和知识获取中占有重要的地位。
该课程作为专业主干课，具有承前启后的作用，既可作为学生继续学习的研究方向，又是后续相关课程重要的理论基石。随着数字图像处理理论在智能系统的研究不断深入和图像处理技术在国民经济各个领域的广泛应用，我校的“数字图像处理”课程结合课程本身的特点，在教学内容、教学方法、教学手段等方面都进行了一系列的探索，形成了具有我校特色的、能够服务于智能科学与技术专业的课程。
2 制定科学、合理的教学目标和教学内容
“智能科学与技术”专业的培养目标是使学生系统地掌握智能科学的基础理论、基础知识以及基本技能与方法，使学生受到良好的科学思维、科学实验和初步科学研究的训练，并具有分析问题和解决问题的能力，以及知识自我更新和不断创新的能力。依据这样的培养目标，我校的“数字图像处理”课程制定了科学、合理的教学目标和循序渐进且兼顾相关学科的教学内容。由于数字图像处理融合了数学、电子、计算机软硬件、智能系统集成等众多先进技术，体现了诸如计算机技术、自动化技术、光学工程等学科相互交叉和融合的综合运用，内容丰富，应用广，因此本课程在教学内容上既要重点介绍数字图像处理的基本理论、方法，又要介绍当今图像处理的重要应用领域以及与其他学科之间的内在衔接与融合，使教学内容具有系统性、完整性、科学性和先进性。
在教学内容的选取上，继续深化重概念、重基础、重实验、重综合的“四重”教学，突出学以致用的观念，使学生通过课程学习掌握解决具体问题的方法。以能让学生较深入地理解数字图像处理的基本概念、基础理论以及解决问题的基本思想方法，熟练地掌握数字图像处理的基本过程为目的，使学生在有限的学时内有最大的收获，并为后续的机器视觉、数字图像分析等课程打下坚实的基础。例如， “图像变换”是“数字图像处理”课程的核心内容，是理解后续的“图像增强”、“图像复原”等内容的基础，因此我们重点讲述了“傅立叶变换”和“小波变换”，将walsh变换作为学生自学内容。这样选择教学内容的目的，是要使学生明白“图像变换”的目的在于使我们所更关心的一些原始图像的特征更加明显，变换手段不同导致了不同的变换结果。此外，以智能科学技术为核心的我校机器人足球项目在国际国内屡获冠军，形成我校智能专业一大特色和优势，并在计算机视觉等方面形成了特色培养方向。因此，“数字图像处理”作为智能机器人重要的支撑课程，在教学内容的选取上，我们也充分考虑到这一点，例如选择讲述有关移动机器人的视觉图像的获取过程，并根据该流程分析了图像预处理、图像分割以及特征提取的要求。将课程内容与实际应用相结合，使学生产生了极大兴趣，提高了学习积极性，更能为我校机器人足球项目进行人才储备。可以说，“数字图像处理”课程的教学内容正是专业培养目标的真实体现。
3 根据专业特色和课程特点，采用先进的教学方法和手段
在“数字图像处理”课程的教学过程中，为提高教学质量，在教学中采用了多种教学方法和教学手段，注重采用多种教学方式调动学生学习的主动性和积极性，加强学生获取知识能力和创新精神的培养，这也是深化教学改革的重要内容。“智能科学与技术”专业涉及检测技术、控制技术、计算机技术及网络技术等当代信息技术多个领域，是典型的交叉学科，根据“数字图像处理”课程的特点，我们在教学方法和教学手段方面进行了以下的探讨尝试，并取得了一定的成效。
3.1 扬弃传统教学
虽然传统教学采用黑板板书加教师“满堂灌”的教学方式，不利于学生形成主动思维的学习习惯，但在讲述数学公式的推导以及定理证明的过程中，教师在黑板上按步骤推导的过程是非常必要的，而且是必须的。“数字图像处理”课程需要对大量的数学公式进行推导，如果将这些数学公式的推导采用投影方式直接呈现给学生，缺少了在推导过程中与学生的互动环节，不利于学生深刻理解，使学生只是知其然，不知其所以然。此时，传统的书写黑板教学方式在公式推导以及定理证明中是必要的。同时，传统教学中老师在课堂上通过抑扬顿挫的语气以及丰富的肢体语言共同协助传达需要传授的知识，可以加强课堂的感染力，帮助学生理解并掌握知识。因此，在数字图像处理课程的教学中，传统的教学方式既不能完全照搬，也不能完全否定。一方面采用多媒体教学，另一方面也不能完全抛弃传统教学方式。传统教学方式在必要的时候要发挥它的重要作用。
3.2 应用现代化教学手段
“数字图像处理”是以图像为处理对象，其输出形式为图像、图形和数字。该课程非常适宜采用多媒体教学方式。如以图像的形式显示教学信息，图像比语言更容易被学生感知；采用动画和视频更能准确地显示事物的空间特性、时间特性和运动特性，提高了信息的表现力，有利于学生详细观察、分析，提高感受性。应用多媒体技术可以实时重现模拟图像处理前后的直观效果，大大增加了课堂的信息量。针对不同的教学内容，辅以声音、图像、视频、动画等多样化手段，化静态为动态，化抽象为直观，化复杂为简洁，既能活跃课堂气氛，又能最大限度地调动学生想象力，激发学生的学习兴趣，从而教学效果大为提高。例如在讲授图像的采样与数字图像的质量关系时，通过不同采样数据的照片的对比，加深了学生对图像的量化与数字图象的质量关系的理解，也激发出他们对本课程的浓厚兴趣。另外，“数字图像处理”课程的具体应用随着计算机技术发展的日新月异也不断变化，这就要求教师自身的知识要不断更新，授课讲义也要不断反映最新内容。通过近年的积累，我校“数字图像处理”课程在参考了其他学校的教学讲义、教学研究成果，尤其是国内外著名大学的教材、讲义的基础上，结合我校“智能科学与技术”专业的培养目标和专业特色，制作了具有最新内容的课堂教学课件和实验教学系统。现代化手段教学的实践表明， 采用现代化教学手段能缩短学时，提高教学效果，优化教学过程，同时提高学生的学习热情和创新意识，有利于多方面开发学生智力，提高学生的综合素质等。
3.3 建设网络教学辅助平台
我们已经整合各类课程教学资源，如课程介绍、主讲教师介绍、教学大纲、授课教案、作业习题、实验指导、参考文献目录、课程考试考核办法、授课实况录像等资源全部上网，建成网络化辅助教学系统，应用该系统开展网络化辅助教学。例如在“网络学习”栏目中，我们将“数字图像处理教学模拟系统”放置在这里，学生可以根据课堂讲授，结合该模拟系统在课后对课堂知识进行消化吸收，加深对课堂内容的理解，深入分析试验数据，对实验结果进行论证。如在讲解采用线性变换进行图像增强的原理时，给出了曝光不足情况下，通过线性拉伸增强对比度的演示实例。学生在学习了模拟系统的示例演示后，对其中的数据进行修改，观察到经过不同的数据变换后的图像增强结果，加深了对这部分知识的理解。借助网络，学生的学习和与教师交流可以跨越时空。通过网络教学辅助平台，既能实现以教师为中心向以学生为中心的转变，为增强学生的信息意识、综合素质、创新能力和个性发展奠定坚实的基础，又能获取同行和学生的反馈信息，促进教学经验交流、教学资源共享甚至教学成果推广应用。
3.4 加强实践教学
在实验课堂上，一方面，把某些研究成果以图像、图形和数据的方式向学生展示，扩大学生的知识视野，从中抽取与课程相关的内容进行重点描述，加强理论与实际应用的联系；另一方面，要求学生进行实际的数据处理、软件设计和影像处理，以培养学生分析并解决实际问题的能力、方案设计能力、编程实践能力和创新能力。在实践教学中，重视使用Visual c++图像编程技术，使学生更符合社会对“智能科学与技术”专业的人才需求。“数字图像处理”按照课程内容设置了图像变换、图像增强及复原、图像分析、图像编码等4个实验和图像处理系统综合设计。其中前4个为设计性实验，利用基于Visual c++的基本实验平成。最后的综合设计是培养学生综合运用所学知识与技能，训练他们分析和解决实际问题的能力的重要手段。综合设计中不仅要编写程序代码并测试，还要撰写综合设计报告，以此来进一步提高学生理论研究、查阅资料等方面的能力。通过综合设计，85％的学生认为动手编程能力得到了加强，92％的学生认为对所学知识有了更深刻的理解，83％的学生认为综合训练后可以比较熟练地利用Visual c++进行图像处理操作，90％的学生认为通过综合设计，激发了学习兴趣，锻炼了图像处理技能，对就业更有信心。
此外，在实践环节中，计算机学院为规范各类实践教学的环节，精心编制了实践教学管理实施细则，并建立了严格的考核制度。该细则包含了任务说明、实施计划、现场检查等多项附表，从各个细节入手进行规范管理，保证了实践教学质量提高。
4 结合科研课题教学，促进学生科研创新能力培养
“智能科学与技术”专业依托我校湖北省重点学科一一模式识别与智能系统的学科优势，在教学过程中，结合教师的科研课题讲授，从多方面促进学生的科研创新能力。我校的机器人足球项目是“智能科学技术”专业的特色，以此为平台的计算机视觉也形成了特色培养方向。而“数字图像处理”是计算机视觉的重要理论和技术基础，因此，我们在“数字图像处理”课程中将足球机器人系统中运用的大量数字图像处理前沿的基础知识和技术引入课堂。如讲授了自主移动机器人视觉系统中针对移动机器人的技术要求与视觉导航的特点，运用了图像预处理、图像分割与特征提取等图像处理技术。
课程主讲教师队伍目前承担了一批省(部)级的纵向科研项目(含教育部科学研究计划项目、湖北省教育厅科学研究计划项目、湖北省自然科学基金项目等)和横向科研项目，这些项目都是与数字图像处理密切相关。在这些项目资助的基础上，创建了良好的实验平台。借助该平台，学生结合老师的科研课题，通过参加校内外科技活动，开展了一些与数字图像处理有关的研究与实践工作，培养了他们适应社会的竞争力和工程实践能力，并取得了良好的效果。例如本专业2007级15名学生依托教师的科研项目申请了三项大学生校长基金项目――“基于信息融合的半自主机器人系统研究”、“多源图像信息融合技术的分析及应用研究”、“基于内容和相关反馈的图像检索方法”，占本班级学生总数的54％。学生除了可以获得一定的金额资助外，还能获得学校认定的创新学分。以上措施极大地调动了学生学习本门课程的积极性，从另一个侧面提高了教育教学的质量。
探讨了专科院校图形图像专业计算机英语教学现状与存在的问题，比较了几种课程体系改革方案，提出了计算机专业英语图形图像专业采用公司原版英语软件教学方式，阐述了课堂改革增加与企业接轨实践教学环节的必要性。
关键词：
原版软件；双语教学；课程体系；辅助教学
1专科图形图像专业计算机英语教学现状
计算机专业英语教学的目标是培养学生掌握常用专业英语词汇、科技英语阅读理解、翻译及写作能力，但实际教学中高职高专学校该课程有相当一部分学生学习效果不理想，有趣的是，相当多的学生在对计算机专业英语学习意见反馈时，认为大学英语所学的“知识”还不如高中所学的。学生所说的“知识”其实是传统课堂所灌输的语法知识和各种知识点，而非专业英语要求。近年来我国高职高专学校要求对专业英语课程进行教学改革，强调教学以学生为中心，注重学生在学习活动中的主体性和参与性，加强就业为主导的课改。现从高职高专图形图像计算机专业英语的状况剖析存在的问题。
（1）计算机英语课堂教学形式单一。职业教育革新的理念倡导了很多年，在研究专科图形图像专业计算机英语教学过程中不难发现，许多高校仍在沿用传统的计算机英语教学模式，教师依然是采用计算机英语课堂满堂灌教学形式为主，学生则是课上忙于记笔记，课下忙着熟背与图形图像专业无关的单词。学生走上工作岗位，面对图形图像专业原版英语软件，经常感觉困难重重。对传统的满堂灌教学形式为主的教学法意见较大，认为那种学习方式扼杀了学习积极性和主动性，脱离实际，毕业生无法在实际工作中自如运用原版纯英语专业软件，很多学生在工作后不得不继续上培训班补课学习图形图像专业的原版英语软件，这无疑是教育资源的极大浪费。
（2）英语专业教师和计算机专业教师授课互有缺憾。计算机知识更新速度快，让学计算机专业的教师但任专业计算机英语课程成为主导。虽然他们计算机专业知识掌握得很好，但在英语语音、语调、语法教学方面远不及不英语专业选派的老师，对学习英语口语感兴趣的同学总象是吃不饱。而让学英语专业的老师担任计算机专业英语课程，老师没有计算机方面的专业知识也不足能将计算机方面的理论原理讲得很透彻，学生学起来常常表现为一头雾水。这样的课堂组织效果明显不能满足和激发学生的学习兴趣。多学科知识的交叉，需要老师耗费很多时间和精力去收集素材、准备教案。从现状来看，担任计算机英语的老师普遍感觉这门课对自己的成长帮助不大，需要花很多精力备课不值，所以马虎从事，能推就推。而现阶段高职高专学生的基础知识水平、接受新知识的能力远远高于往届，对教计算机的英语教师要求很高，结果导致学生对上讲台的老师教学满意度很低。
（3）学生过分强调过级考试的英语对高职高专计算机英语重视不够。虽然教师自身存在的问题影响了高职高专计算机英语教学，但客观上还有一个不可忽略的问题，那就是我国自下而上的英语教学多是为了考试过关，一旦没有考试过关的牵引，学生对纯学习英语特别是职业英语兴趣不大。这种大环境下，最终势必影响并妨碍了高职高专计算机英语课堂教学。
（4）高职高专计算机英语教材选定范围的无奈。目前高职高专计算机专业英语教材都是以大学本科计算机英语教材为蓝本摘编出来的，内容包括大部分计算机专业课程的内容，大而全的目的非常明确，恨不得让学生掌握所有计算机英语的相关词汇，对高职高专的学生的实际接受情况了解不够。除以上几种问题较为突出外，高职高专计算机英语教学中还存在其他诸多问题，如：学校硬件设施不足，领导重视不够，师生沟通不畅等问题，这都是教育环节中不可忽视的部分。
2课程体系改革方案
无论在教学观念上、教材的编排上，还是在教学手段上都必须进行前所未有的革新和创新。对学生存在的问题如何从根本上转变思想“反客为主”，以学生为中心、以就业为导向、以动手能力培养为方向改进专科图形图像专业计算机英语教学课程是亟需考虑的。
2．1走图形图像计算机英语与企业接轨
采用原版软件双语教学相结合的道路英语教学的创新应当体现老师勇于破除传统教学模式，敢于推陈出新，应对挑战。既立足课堂教学又要突破课堂的束缚，大胆灵活地选取教学材料和教学手段，摈弃旧的高职高专计算机英语教学模式，吸收最新的国内外研究成果，并在实践中对其进行论证和完善。现从实际出发，图形图像专业计算机英语课程可对以下四种方式进行教学探讨：
（1）常识性计算机专业英语学习方式。即在科技英语课程里附加常识性的计算机知识。目前计算机专业英语教材的内容通常是以计算机专业课程为单元编排的，如：计算机原理、数字逻辑、数据结构、数据库原理、数据库、操作系统、计算机网络、软件工程、程序设计语言等，该模式涉及大量计算机英语的词汇和知识。改革方向是掌握一般的计算机英语相关词汇、阅读理解、翻译及写作能力，文章通常是介绍性质的。对教材内容大胆选择性地取舍。
（2）基础计算机英语课程＋图形图像专业英语学习方式。合适的图形图像专业英语教材目前很少，要求教师自己选择文章，通常也是能全面性介绍图形图像计算机专业课程涉及的基本词语和知识，包括内容，如：平面图形制作基础、二维动画、三维动画、数字视频音频编辑，多媒体制作等等。目的是掌握相关词汇，阅读简单英语专业知识，所以理论上不要求太深，通常是介绍性质的。
（3）计算机专业英语＋图形图像专业原版英语软件学习方式。该学习方式是选择在大学二年级开设普通计算机专业英语学习，在大学三年级开设图形图像专业原版英语软件学习，即在普通计算机专业英语课程之外设置英语讲授的图形图像专业原版英语软件课程。
（4）采用公司原版英语软件教学方式。选取的原版英语软件根据本专业对口各种公司当前所有的开发软件，采用双语教学，如：PHOTOSHOP、COWLEDROW、FLASH、3DSMAX、PREMIERE等。与大学本科不同因为专科学校的师资不足，可以鉴于企业目前最通用工作软件引入课堂，在学期内选1~2门进行系统全英文教学。
2．2课堂改革增加多种互动实践教学环节
（1）多媒体辅助教学。利用投映机播放PPT课件。目前部分计算机英语教材都提供了相应音频、视频材料，教师也可以自己录制英语课文的录音，编辑英语板的视频专业教案，也可播发一些著名的IT公司如IBM、Microsoft等公司的网站上经常提供介绍其图形图像专业相关的新技术和新产品的英文版视频和动画，从中领悟它的发音纯正，制作精美，形象直观的视觉效果。学生既锻炼了听力，同时也学到了新技术，效果非常好。
（2）计算机人手一台教学。有条件的学校，能够在计算机机房进行纯图形图像专业原版英语软件讲授，其获得学习效果最佳，方便学生边听边做的互动式教学，有问题及时得到解答。该方法也是本文推荐图形图像专业计算机英语课堂改革增加实践教学环节的最佳方法。
（3）网络技术大数据教学形式。除授课时间外，课外老师和学生也可在网上进行专业英语软件的一对一辅导。网络技术普、大数据云库的建立为人们提供了多种辅助教学方式。网站上有各种计算机技术和知识的视频材料，英文版视频和动画，学生可以随时访问学习，上传资料、答疑等。教师可以在校园网上建立自己的计算机英语网络精品课程，将自己的教学课件等资料放在校园网平台上。网络课程在校园内已成为教师和学生的一种重要的辅助教学学习平台。
3结语
教学中应以培养学生就业为主导面向企业，图形图像专业采用原版英语软件为特色开展教学，善于运用鲜活具体商务案例进行情景教学，确立学生为中心，师生互动、生生互动即启发式互动式的教学模式，锻炼创造性思维和创业能力，将计算机专业英语教学与原版英语软件使用相结合，采用边实践、边改革、边完善、边总结的实践教学模式，培养学生直接使用形图像专业原版英语软件的能力。满足现代社会和市场发展需要，培养具有较高应变计算机软件飞速发展的自学技能的应用型人才。
参考文献：
1周燕．浅谈高职高专计算机专业英语教学［J］．重庆电力高等专科学校学报，2010（2）
2凃云杰，韦丽红，鄂晶晶．计算机专业英语课程教学改革的探索与研究［J］．电脑知识与技术，2010（14）
3潘慧玲．中职学校英语科教学该走向何方［J］．新课程学习（中），2011（7）
关键词： 教学内容； 教学方法； 考核方式； 实践教学
中图分类号：TP399 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2014）10-76-02
Discussion and practice on "image processing technology"
Zhang Yongmei， Ma Li， He Li
（School of Information Engineering， North China University of Technology， Beijing 100144， China）
Abstract： The disadvantages， the characteristics and the content of the current teaching for "Image Processing Technology" are analyzed. Four teaching procedures including the selection of textbooks and expansion materials for initiative learning， application of modern teaching models and methods， strengthening teaching practice and reforming appraisal methods have been discussed and practiced. The result shows that it has obtained better teaching effects， improved the students' interest in learning and motivation to participate in scientific research， as well as the ability to solve practical problems.
Key words： teaching content； teaching method； assessment way； teaching practice
0 引言
图像信息是获取信息的重要来源，图像处理研究对于科学理论研究和工程应用有重要影响。研究图像处理和通信是导向智能计算机、智能机器人或多媒体通信系统的必由之路。现有的图像处理技术在很多方面给人们生活、学习、工作带来极大的便利，如：视频广播、遥感图像、医学图像（计算机X射线断层扫描技术CT，以及核磁共振成像MRI）等，计算机的发展使处理更复杂的图像成为可能。
图像处理是计算机应用领域中的一个重要方面，是模式识别、计算机视觉、图像通讯、多媒体技术等学科的基础，是一门涉及多领域的交叉学科。在图像处理技术课程的教学中，不但要让学生掌握其基本概念和原理，还要让不同层次的学生能够理解和掌握图像处理在其应用领域的最新发展，故传统的常规教学已经不能满足课程的发展要求。目前的教学不足之处主要体现在：传统的图像处理技术教学大多数偏重于理论，缺乏图像处理技术与实践相结合的环节。本文结合计算机学科的特点和多年的教学经验，对图像处理技术课程的教学模式与实践进行了探讨。
1 课程特点和教学内容分析
人类通过眼、耳、鼻、舌、身接受信息，感知世界。约有75%的信息是通过视觉系统获取的。图像处理是利用计算机处理所获取视觉信息的技术[1]。图像处理技术的理论基础涉及了众多学科，包括数学、物理、信号处理和计算机科学等多个学科的知识，其内容广泛，理论抽象，不易理解。图像处理技术还有很强的实用性，因此理论和实践的结合是本课程的关键，注重基础理论和技术的教学，以及加强学生实践能力和课题研究能力的培养是本课程的主要教学目的。
图像处理技术已经成为众多高校的一门重要课程，该课程主要介绍图像的数学描述、图像的数字化、图像变换、图像增强、图像恢复、图像编码、图像重建、图像分割与边缘提取、图像的分析和识别等基本的图像处理方法，使学生能熟练地掌握图像处理的基本过程，并能应用这些基本方法开发图像处理系统。通过这样的内容设置，使学生能够真正掌握图像处理技术的基本思想和技术，为深入学习打下坚实基础[2]。
2 教学环节的探讨和实践
2.1 教材的选用和自主学习扩充性资料的选用
图像处理技术发展日新月异，虽然该课程已经有很多可选教材，但大部分教材内容比较陈旧，许多新的算法，新的思想都没有提到，学生无法从这些教材中获取图像处理最新的技术和发展趋势，因此我们选择了章毓晋编著、清华大学出版社的《图像工程》系列教材。该教材全面介绍了图像工程的第一层次――图像处理，图像工程的第二层次――图像分析，图像工程的第三层次――图像理解的基本概念、基本原理、典型方法、实用技术以及国际上相关研究的最新成果。同时我们要求学生将国外的经典图像处理的书籍作为参考书目，如：Rafael C Gonzalez主编的《Digital Image Processing》，并建议学生关注图像处理的一些重要期刊和国际会议，如：IEEE Transactions on Medical Imaging、IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence、IEEE International Conference on Image Processing、电子学报、CT理论与应用研究、模式识别与人工智能等。这样学生能熟悉一些专业术语，了解最新的前沿动态，并具备一定的英文文献阅读能力，为今后的科研和工作打下了坚实基础。
要求学生自主学习一些最新方法和技术，例如，深入分析中华人民共和国设计制造的玉兔号月球车的结构，给出玉兔号月球车如何通过全景相机、测月雷达、粒子激发X射线谱仪、红外光谱仪等仪器，对月表进行三维光学成像、红外光谱分析，开展月壤厚度和结构科学探测，对月表物质主要元素进行现场分析等探测的原理和方法。又例如，探讨将遥感图像应用于5.12汶川大地震的方法，2008年5月14日上午，中国科学院的两架高性能遥感飞机飞赴汶川，对地震灾区开展遥感监测和灾情评估工作，这两架飞机可分别提供高分辨率光学和雷达图像，具有全天候快速获取大面积灾情数据的能力，探讨如何根据汶川地震前、后图像，给出建筑物、河流、山体等关键区域的变化检测结果，为国务院和相关部门的抗震救灾工作提供咨询服务和决策依据。
2.2 采用现代化教学模式与方法
为了使复杂的算法和抽象的知识更加形象化，便于学生理解和提高学习兴趣，我们充分运用现代电子技术、工具和方法，采用多媒体形式进行课堂教学，利用VC、MATLAB编写一些典型的图像处理程序，并在课堂上演示这些程序，增加了课堂的信息量，提高了学生的学习兴趣，激发了学生自主学习，同时也为实验环节的开展奠定了一定的编程基础[3]。
此外，我们深入分析MOOCs、SPOCs以及“翻转课堂”教学模式等国际流行教育新概念，尝试开展图像处理技术的MOOCs，包括从课堂教学、学生学习进程、学生的学习体验、师生互动过程等教与学过程的完整系统在线实现。MOOCs是一个改变学习方式的时代产物，受到全球各地的重视。国内教育部三个教指委（计算机类专业、软件工程专业、计算机课程）2013年底专门召开会议研讨MOOCs。我们建立了校内MOOCs平台并对学生开放，将其作为课堂外学习的有效补充，这样可以方便学生随时随地学习，或者进行预习和复习。我们尝试了结合图像处理技术的MOOCs，探索创新教学模式与方法，稳步提高教学质量。
2.3 加强实践教学
图像处理技术可以广泛应用于数字电视、视频通话、宇宙探测、自然灾害预测、环境污染的监测、气象云图等应用领域，而教材一般只涉及到理论知识和算法，或者是对应用的简单介绍，对其设计实现介绍得很少，所以必须加强实践教学，将理论与实践结合起来，使理论指导实践，实践加强理论[4-5]。要求学生利用VC或者MATLAB进行实际程序设计，培养学生分析问题、解决问题的能力，具备图像处理系统的开发能力。
根据课程的教学要求设置了四个课外实验。①图像变换实验。要求对输入的图像，分别采用傅里叶变换、离散余弦变换、小波变换进行图像变换，分别给出变换前后的图像，并分析图像变换前后的视觉效果。②图像增强实验。将给定的图像进行增强处理，要求至少使用线性变换增强、对数变换增强、指数变换增强以及伪彩色增强处理，分析增强后的视觉效果。③图像编码实验。将给定的图像进行压缩处理，要求采用 Huffman编码方法，并计算压缩比。分析图像压缩后的视觉效果，并对图像压缩效果进行客观评价。④图像分割与边缘提取实验。分别利用边缘检测法、阈值分割法进行图像分割；分析图像分割后的视觉效果。学生完成所有实验后，我们安排了实验指导课，解决学生在实验中遇到的问题，进一步提高学生的算法设计能力和编程能力。
在课程教学中，我们还安排了三次专题讨论课，由教师指定具体题目，学生通过查阅相关文献，深入分析基本原理和方法，设计相应的算法，编程实现，并给出实验结果及分析，充分调动学生学习的积极性，提高学生利用理论知识解决实际问题的能力。三次专题讨论课分别是：
⑴ 数字图像表示及其处理专题讨论课。题目为：用VC或者Matlab实现常见图像文件格式的显示；常见的图像文件格式，以及用VC或者Matlab实现图像格式转换；给出国内外先进的图像处理系统软、硬件，名称、作用，以及先进性的体现。
⑵ 图像变换专题讨论课。题目为：给出小波变换常用的小波基的基本原理、具体应用，以及用VC或者Matlab的具体实现；给出小波变换、脊波变换、子波变换的基本原理、具体应用，用VC或者Matlab的具体实现；给出小波变换以及小波变换在图像处理中的具体应用，以及用VC或者Matlab的具体实现；给出快速傅里叶变换算法的具体内容，以及时间复杂度或者运行时间的分析。
⑶ 图像编码专题讨论课。题目为：给出小波变换图像编码的基本思想与特点，编码中需要解决的问题，实验结果及分析；给出基于感兴趣区域的小波图像编码方法的基本思想，具体步骤，实验结果及分析；给出几种图像编码质量评价方法，具体实现，实验结果及分析；给出基于子波变换的图像编码基本思想与特点，具体步骤，实验结果及分析。
此外，鼓励学生积极参与本校教师主持的科研项目，如国家自然科学基金、863项目、科技支撑计划，以及北京市自然科学基金等项目。这些项目涉及到视音频检索、视音频理解、视音频处理、网络信息分析、文字处理、信息检索、网络行为分析、图像识别等研究方向。通过参与项目，系统地锻炼了学生的科研能力和思维创新能力，也为今后的科研工作打下了坚实基础。
2.4 改革考核评价方式
考核是对学生学习成果的检验，考核目标不仅要检验学生对课堂教学内容的掌握程度，而且要对提高学生发现问题、思考问题、解决问题的能力起到作用。为了避免出现平时不努力，考前突击的情况，我们对传统的考核方式进行了改革。本课程的考核由两部分组成：平时成绩（占30%）和期末考试成绩（70%）。将平时的上课出勤、作业、实验和专题讨论成绩列入平时成绩。在整个教学过程中，严格要求学生，使学生重视教学的各个环节。
3 结束语
随着信息技术的不断发展和完善，图像处理技术也越来越多地运用在各个领域，因此图像处理技术的课程教学也应该不断发展。本文对图像处理技术课程的教学内容、教材选择、教学方法和考核方式进行了探讨，提高了学生学习的兴趣和参与科研的积极性，以及解决实际问题的能力，为学生学习图像处理新方法奠定了理论基础，为他们进一步开展相关方向的研究和应用打下了良好基础。今后将进一步研究图像处理技术的教学方法，并将理论与实践紧密联系起来。
参考文献：
[1] 章毓晋.图像工程（上册）：图像处理（第3版）[M].清华大学出版社，
2012.
[2] 黄朝兵，杨杰.图像处理课程教学体系的探索与实践[J].电气电子教
学学报，2012.34（2）：17-19
[3] 李向群，王书文.《数字图像处理课程》的教学改革[J].微计算机信息，
2010.26（3）：212-214
[4] 陈青.“数字图像处理”教学中思维能力培养的实践[J].上海理工大学
学报（社会科学版），2013.35（4）：356-359
购物车(0)