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1、研究生課程多元化教學(xué)改革探析論文論文關(guān)鍵詞：研究生數(shù)字圖像處理與模式識(shí)別教學(xué)改革211工程論文摘要：針對(duì)碩士研究生在學(xué)習(xí)“數(shù)字圖像處理與模式識(shí)別”課程中面臨的理論與實(shí)際脫節(jié)、書(shū)本知識(shí)陳舊和教學(xué)手段單一等問(wèn)題，本文論文關(guān)鍵詞：研究生數(shù)字圖像處理與模式識(shí)別教學(xué)改革211工程論文摘要：針對(duì)碩士研究生在學(xué)習(xí)“數(shù)字圖像處理與模式識(shí)別”課程中面臨的理論與實(shí)際脫節(jié)、書(shū)本知識(shí)陳舊和教學(xué)手段單一等問(wèn)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(jìn)行了教學(xué)改革的探討，通過(guò)在教學(xué)活動(dòng)中不斷實(shí)踐探索，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中不僅學(xué)到了豐富的理論知識(shí)，而且
2、通過(guò)開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)找到理論應(yīng)用到實(shí)際之中的關(guān)鍵所在，同時(shí)帶領(lǐng)學(xué)生放眼于本領(lǐng)域的熱點(diǎn)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。1緒論學(xué)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(guò)更多更專(zhuān)業(yè)的課程來(lái)夯實(shí)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(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)用性。可反觀(guān)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(shí)代的要求相差甚遠(yuǎn)；學(xué)生反映學(xué)到的知識(shí)不知如何在實(shí)際科研中應(yīng)用，不了解本領(lǐng)域最新發(fā)展
3、方向，學(xué)習(xí)過(guò)程單調(diào)枯燥，沒(méi)有達(dá)到研究生課程應(yīng)有的效果。針對(duì)這些問(wèn)題，作者在多年的教學(xué)過(guò)程中不斷總結(jié)原因，不斷進(jìn)行教學(xué)改革探索，并在國(guó)家“211工程”資助下，開(kāi)展了研究生“數(shù)字圖像處理與模式識(shí)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(shí)別”課程面對(duì)的授課對(duì)象包括電子、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、光電、機(jī)械、車(chē)輛等各個(gè)專(zhuān)業(yè)的碩士研究生，他們?cè)诟髯缘难芯款I(lǐng)域都將面臨圖像處理及識(shí)別的實(shí)際問(wèn)題，為了培養(yǎng)學(xué)生掌握該領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)，并能迅速地在研究工作中發(fā)揮作用，必須學(xué)習(xí)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
4、知識(shí)框架出發(fā)，對(duì)圖像進(jìn)行一系列處理技術(shù)的討論，經(jīng)過(guò)參數(shù)分析與模式識(shí)別，使數(shù)字圖像處理與模式識(shí)別技術(shù)融為一體，為各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的理論研究和實(shí)際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。2.1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(chē)收費(fèi)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(jì)90年代的水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足當(dāng)今社會(huì)的需求。為此，作者所在的課題組三位老師撰寫(xiě)的國(guó)家“十一五”規(guī)劃教材《數(shù)字圖像處理及模式識(shí)別（第二版）》，教材更新了一些經(jīng)典算法，同時(shí)根據(jù)我們課題組近年在圖像處理
5、領(lǐng)域的最新科研成果，將新算法新技術(shù)融合到教材當(dāng)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(gè)實(shí)際科研項(xiàng)目作為典型實(shí)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(shí)際工程之中。通過(guò)學(xué)習(xí)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(jìn)的圖像處理算法，同時(shí)又可根據(jù)教材提供的很多應(yīng)用實(shí)例和算法源代碼，促進(jìn)學(xué)生掌握理論知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題的結(jié)合方法，盡快地運(yùn)用學(xué)到的理論知識(shí)進(jìn)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(chēng)號(hào)。另外教材附帶了一套自主開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)軟件系統(tǒng)，為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，
6、包含六個(gè)實(shí)驗(yàn)：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(yùn)動(dòng)模糊及去模糊、圖像的匹配識(shí)別。該軟件界面友好，通用性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)開(kāi)放，可二次開(kāi)發(fā)，可以激發(fā)學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上積極動(dòng)腦去完善現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)新的實(shí)驗(yàn)。2.2改進(jìn)授課內(nèi)容根據(jù)研究生的特點(diǎn)，課堂上除了講授基礎(chǔ)的理論知識(shí)以外，主要針對(duì)當(dāng)前比較熱門(mén)和先進(jìn)的數(shù)字圖像處理方法，以及學(xué)生們比較感興趣的知識(shí)點(diǎn)，以專(zhuān)題研討的形式進(jìn)行研究和討論。例如針對(duì)預(yù)防犯罪分子進(jìn)行犯罪活動(dòng)方面，可以通過(guò)人臉識(shí)別的方法在可視頻監(jiān)控的區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)人臉特征提取，并用犯罪分子圖庫(kù)進(jìn)
7、行比對(duì)。大家對(duì)這個(gè)技術(shù)很感興趣，對(duì)技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行了熱烈的討論，各抒己見(jiàn)，通過(guò)這種專(zhuān)題討論，活躍了課堂氣氛，增加了學(xué)生主動(dòng)參與的機(jī)會(huì)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)造靈感。同時(shí)教學(xué)中注重設(shè)計(jì)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(jìn)行研究和討論，增強(qiáng)教與學(xué)的雙向互動(dòng)和交流，避免被動(dòng)式灌輸知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。結(jié)合實(shí)際科研成果，將一些數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的實(shí)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(shí)現(xiàn)的原理、圖像處理算法的應(yīng)用及編程實(shí)現(xiàn)過(guò)程等等，這樣既避免了抽象知識(shí)的講授，又滿(mǎn)足了學(xué)生
8、對(duì)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的軟、硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)方法的掌握，真正達(dá)到學(xué)以致用。2.3講授手段綜合應(yīng)用除了常規(guī)的教學(xué)手段以外，更多地應(yīng)用現(xiàn)代多媒體技術(shù)來(lái)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(gè)
