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1、研究生課程多元化教學(xué)改革探析 論文關(guān)鍵詞：研究生 數(shù)字圖像處理與模式識別 教學(xué)改革 211工程 論文摘要：針對碩士研究生在學(xué)習“數(shù)字圖像處理與模式識別”課程中面臨的理論與實際脫節(jié)、書本知識陳舊和教學(xué)手段單一等問題，本文從教材選擇、講授內(nèi)容和手段、講授形式和考核方法等方面進行了教學(xué)改革的探討，通過在教學(xué)活動中不斷實踐探索，使學(xué)生在學(xué)習中不僅學(xué)到了豐富的理論知識，而且通過開放的實驗環(huán)節(jié)找到理論應(yīng)用到實際之中的關(guān)鍵所在，同時帶領(lǐng)學(xué)生放眼于本領(lǐng)域的熱點技術(shù)，激發(fā)了大家的研究興趣。本課題已獲得“211工程”三期的資助?！ ?緒論 學(xué)
2、生剛從本科階段走入研究生階段，都懷著極大的熱情要投身于科學(xué)研究中，他們需要通過更多更專業(yè)的課程來夯實自身的理論基礎(chǔ)，以便使他們能夠在科學(xué)研究工作中充分發(fā)揮自身才華，所以研究生階段的文化課程具有更強的針對性和實用性?？煞从^研究生課程現(xiàn)狀，選用的教材往往是五年甚至十年之前出版的，其內(nèi)容已非常陳舊，與信息時代的要求相差甚遠；學(xué)生反映學(xué)到的知識不知如何在實際科研中應(yīng)用，不了解本領(lǐng)域最新發(fā)展方向，學(xué)習過程單調(diào)枯燥，沒有達到研究生課程應(yīng)有的效果。針對這些問題，作者在多年的教學(xué)過程中不斷總結(jié)原因，不斷進行教學(xué)改革探索，并在國家“211工程”資助下
3、，開展了研究生“數(shù)字圖像處理與模式識別”課程的教學(xué)改革課題研究。 2教學(xué)改革內(nèi)容 “數(shù)字圖像處理與模式識別”課程面對的授課對象包括電子、自動化、計算機、光電、機械、車輛等各個專業(yè)的碩士研究生，他們在各自的研究領(lǐng)域都將面臨圖像處理及識別的實際問題，為了培養(yǎng)學(xué)生掌握該領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識，并能迅速地在研究工作中發(fā)揮作用，必須學(xué)習本課程，并能靈活應(yīng)用到各自的研究工作中。本課程從數(shù)字圖像處理技術(shù)的整體知識框架出發(fā)，對圖像進行一系列處理技術(shù)的討論，經(jīng)過參數(shù)分析與模式識別，使數(shù)字圖像處理與模式識別技術(shù)融為一體，為各個應(yīng)用領(lǐng)域的理論研究和實際應(yīng)用奠
4、定基礎(chǔ)?！ ?.1為學(xué)生量身打造教材 目前圖像處理領(lǐng)域發(fā)展非常迅速：3D圖像處理技術(shù)、3G可視化圖像通信技術(shù)、高速公路不停車收費技術(shù)等都在日常生活中得到廣泛的應(yīng)用，可研究生教材中涉及的教學(xué)內(nèi)容還停留在上世紀90年代的水平，遠遠不能滿足當今社會的需求。為此，作者所在的課題組三位老師撰寫的國家“十一五”規(guī)劃教材《數(shù)字圖像處理及模式識別（第二版）》，教材更新了一些經(jīng)典算法，同時根據(jù)我們課題組近年在圖像處理領(lǐng)域的最新科研成果，將新算法新技術(shù)融合到教材當中，使學(xué)生能夠接觸到本領(lǐng)域的前沿技術(shù)。另外作為教材的最后一章，作者將一個實際科研項目作為
5、典型實例編入教材中，向?qū)W生展示了如何把教材中涉及的理論方法應(yīng)用到實際工程之中。通過學(xué)習本教材，既可掌握經(jīng)典的圖像處理算法，又接觸到目前比較先進的圖像處理算法，同時又可根據(jù)教材提供的很多應(yīng)用實例和算法源代碼，促進學(xué)生掌握理論知識與實際問題的結(jié)合方法，盡快地運用學(xué)到的理論知識進行創(chuàng)新性科學(xué)研究。該教材也于2008年獲得北京市高等學(xué)校精品教材稱號。3 另外教材附帶了一套自主開發(fā)的實驗軟件系統(tǒng)，為學(xué)生提供實驗平臺，包含六個實驗：圖像的二維傅里葉變換及性質(zhì)、圖像的編碼、圖像的參數(shù)分析、圖像的平滑與銳化、圖像的運動模糊及去模糊、圖像的匹配識別
6、。該軟件界面友好，通用性強，結(jié)構(gòu)開放，可二次開發(fā)，可以激發(fā)學(xué)生在完成實驗的基礎(chǔ)上積極動腦去完善現(xiàn)有實驗，開發(fā)新的實驗?！ ?.2改進授課內(nèi)容 根據(jù)研究生的特點，課堂上除了講授基礎(chǔ)的理論知識以外，主要針對當前比較熱門和先進的數(shù)字圖像處理方法，以及學(xué)生們比較感興趣的知識點，以專題研討的形式進行研究和討論。例如針對預(yù)防犯罪分子進行犯罪活動方面，可以通過人臉識別的方法在可視頻監(jiān)控的區(qū)域進行自動人臉特征提取，并用犯罪分子圖庫進行比對。大家對這個技術(shù)很感興趣，對技術(shù)細節(jié)進行了熱烈的討論，各抒己見，通過這種專題討論，活躍了課堂氣氛，增加了學(xué)生主
7、動參與的機會，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習熱情和創(chuàng)造靈感?！ ⊥瑫r教學(xué)中注重設(shè)計了一些新穎的課題，留給學(xué)生課后思考、調(diào)研，課上教師與學(xué)生進行研究和討論，增強教與學(xué)的雙向互動和交流，避免被動式灌輸知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習積極性、主動性和創(chuàng)造性。 結(jié)合實際科研成果，將一些數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的實例引入教學(xué)。例如將嵌入式多通道數(shù)字圖像采集處理系統(tǒng)作為例子，講解系統(tǒng)實現(xiàn)的原理、圖像處理算法的應(yīng)用及編程實現(xiàn)過程等等，這樣既避免了抽象知識的講授，又滿足了學(xué)生對數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的軟、硬件平臺設(shè)計方法的掌握，真正達到學(xué)以致用?！?.3講授手段綜合應(yīng)用 除了常規(guī)的教
8、學(xué)手段以外，更多地應(yīng)用現(xiàn)代多媒體技術(shù)來授課，包括展示圖片、播放視頻。恰巧多媒體教學(xué)技術(shù)本身就是多種數(shù)字圖像處理技術(shù)的一個綜合應(yīng)用，所以利用多媒體教學(xué)技術(shù)來講課就是本門課程涉及的各種技術(shù)在實際生產(chǎn)生活中的一個很好的應(yīng)用實例。目前教學(xué)主要
