新工科背景下图像处理课程教学改革探索

蔡俊　沈晓波　束仁义

摘要：为改善数字图像处理课程教学效果，培养适合新工科背景下具备图像处理能力的专业人才，本文首先针对课程教学现状与存在问题进行剖析，并进一步探讨教学改革模式，从构建多元化教学模式、优化教学内容以及考核评价体系三方面进行探索，新的教学模式有助于学生更好地发挥主体作用，提升动手实践、创新思维能力。

关键词：新工科图像处理课程教学模式改革探索

前言

自“新工科”理念提出以来，把学生培养成理论基础扎实、实践能力强、具备创新思维的复合型新时代工科人才，成为各大高校电子信息类专业人才培养导向。在“新工科”背景下，如何提高电子信息类专业图像处理课程教学质量，适应学有所用、学以致用的人才培养目标，成为亟需解决的新问题。

1数字图像处理课程教学现状

1.1课程培养目标

数字图像处理技术是当今信息科学领域的热点研究方向，它不仅涉及电子信息类专业的基础理论而且与工程实践密切相关，具有广阔的探索空间和应用前景，目前在众多行业领域内都发挥着重要作用。该课程是一门理论性、实践性较强的专业必修课程，主要学习数字图像处理领域的基础理论、关键技术和典型应用;要求学生熟练掌握图像处理相关技能具备基本的图像处理能力同时注重综合素质的提升。

1.2课程教学现状及存在问题

目前在数字图像处理课程教学中仍采用课堂教学实验教学并重，同时辅助以课后练习和阶段考试的传统模式。其中，课堂教学主要教授图像处理领域的基础理论，授课内容与教材的选取要求与教学大纲保持一致;实验教学环节着重培养学生的动手实操能力，帮助学生进一步巩固理论知识。

在传统的教学模式下，其主要特征为教师授课、学生听课，传统单一的教育教学方法和手段往往较为枯燥乏味，一方面忽视了学生的主体性地位;另一方面，理论概念学习较为抽象，概念的理解缺乏实际的运用场景，导致学生对基础理论的掌握并不牢靠、深入，即使学生理解了原理，却无从知晓原理背后的价值，从而难以引起学生的内心共鸣，自然也难以引发学生的学习热情，其学习主动性、积极性得不到很好地提升;进而又束缚其创造性思维的发挥，致使其更加无法适应瞬息万变的时代现状。

因此，探索一种当代学生喜闻乐见的教学模式，让其“愿意学”、“学得会”、“用得好”，变得尤为迫切。

2图像处理课程改革实践探索

2.1构建创新性多元化教学模式

（1）教学过程自主化

为进一步提升学生在课堂教学中的主体性作用，可定期组织学生走上讲台，汇报学习心得、分享学习经验;或采用小组讨论方式使学生在轻松活泼的课堂氛围中自主完成对教学内容的掌握，在此过程中，教师起一定的引导、辅助作用;

（2）学习资源共享化

由授课教师在校内网络教学平台创建《图像处理》课程门户，组建学习小组，鼓励学生加入并积极建立个人学习资料库，实现学习资源共享，有助于师生、学生之间沟通交流，共同学习，相互促进;

（3）教学活动生态化

引导学生将课程所学，结合个人兴趣爱好，转化为贴近生活的成果作品，并广泛利用朋友圈、新浪微博等各种社交平台进行分享展示，一方面能够运用互联网思维创新传统学习模式，唤醒学生在学习过程的主体意识，同时有利于提升个人自信心，激发学习兴趣和积极性;另一方面可以帮助学生多渠道获取改进意见和建议，进一步完善作品，提升个人实践能力。

2.2优化教学内容

（1）基础理论场景化

图像处理课程涉及的理论概念往往过于枯燥和抽象，学生难以理解，学习热情不高，可尝试通过大量实际案例或者生活场景，基于场景化的基础理论讲解和运用，帮助学生完成对抽象概念的具象理解，降低理论学习难度;

（2）实验内容项目化

现有实验项目往往多为验证性基础实验，单个实验往往仅为某一概念或者某一技术而设计，各个实验之间缺乏连贯性;且学生在实验操作环节仅需按照事先编制好的实验指导教程，按部就班完成实操，教学效果有待商榷。为丰富教学内容，优化实验项目，可根据图像处理技术在日常生活中的运用，加入场景化实验目标，采用项目化教学模式，将项目内容按照由浅人深的顺序分解至不同实验项目中，并设置综合设计型实验，有利于激发学生探索欲望，直观体现图像处理技术的现实意义。

2.3优化课程考核评价体系

（1）课后作业类型多样化

传统教学模式下，往往是以课后习题作业等形式衡量学生对课程的掌握程度，课后习题干篇一律，学生直接照搬书本原理而不知其所以然、作业抄袭等现象时有发生，很难评价学生实际能力，容易使其养成应试思维。

为适应“新工科”理念下学生综合能力的培养，丰富课后作业类型结构，提倡学生以生活实践为原型，实现某一图像处理算法仿真，设计具备图像处理能力的实物作品，积极申报校内外各类创新实践项目等，在实践过程中提升各项能力。

（2）创新考核评价机制

现有课程考核机制较为传统多采取笔试考核的方式，传统的填空、选择、计算类题型无法真正衡量学生的图像处理实践能力，新的评价体系中可考虑增加案例撰写、项目设计等多种开放性试題，激发学生的开放性思考、创造性思维，达到学有所用、学以致用的目标。

3结束语

本文分析了现有图像处理课程体系的现状与不足，探讨了新工科背景下课程教学改革模式。从“新工科”理念出发，创新人才培养模式，解决传统课程教学中授课理论与社会实践脱节、忽视学生实践能力培养等问题。采用多元化教学模式、优化教学内容、创新考核评价体系的方式，从学生自我评价、课堂教学反映、学生实践能力三个方面得到了良好反馈。因此，新的课程教学改革模式具有良好的示范性，可以为高校教育教学改革提供一定参考。

参考文献

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