刑事圖像處理課程教學改革的探索與實踐

蔡競

（浙江警察學院 刑事科學技術(shù)系，浙江 杭州310053）

刑事圖像處理課程教學改革的探索與實踐

蔡競

（浙江警察學院 刑事科學技術(shù)系，浙江 杭州310053）

刑事圖像處理是公安類院校刑事技術(shù)專業(yè)的應用技術(shù)專業(yè)課。刑事圖像處理課程教學應從教學內(nèi)容、教學方法、考核方式三方面進行改革探索，并引入三點式教學法、多媒體教學形式以及專業(yè)公安圖像處理軟件輔助教學，以提升學生的理論和實踐能力，激發(fā)學生自主學習的興趣。

公安院校；刑事圖像處理；教學改革；警視通

刑事圖像處理課程是公安類院校刑事技術(shù)專業(yè)或視聽技術(shù)專業(yè)開設(shè)的一門應用技術(shù)專業(yè)課。刑事圖像處理技術(shù)是公安機關(guān)根據(jù)數(shù)字圖像處理的基本原理，應用各類圖像處理軟件工具，對一定范圍內(nèi)的各種圖像進行分析、調(diào)整、檢驗和信息提取，為發(fā)現(xiàn)破案線索、打擊犯罪服務的一項專門技術(shù)，是圖像處理在刑事科學技術(shù)中的具體應用。因此，刑事圖像處理課程具有較強的理論性和較高的實踐操作性，其目的是通過教學培養(yǎng)學生刑事圖像處理方面的公安實戰(zhàn)能力，了解圖像處理最新技術(shù)的發(fā)展與應用狀況。

一、刑事圖像處理課程教學改革的背景

數(shù)字圖像處理是20世紀60年代才發(fā)展起來的一門新興科學，而將其應用于公安刑事圖像處理領(lǐng)域則起步更晚，在國內(nèi)僅有十余年時間。大部分開設(shè)此課程的公安院校尚處于摸索階段，其教學內(nèi)容、教學方法甚至考核方式尚未形成嚴謹、科學的體系結(jié)構(gòu)。既有的刑事圖像處理教學存在許多問題，主要包括以下兩方面：

（一）理論教學缺乏形象性和適用性

過于強調(diào)公式、原理的推導講授，導致授課枯燥、課堂氛圍僵化，學生難以理解。照搬岡薩雷斯經(jīng)典教材示例，未能較好地與公安業(yè)務需求相結(jié)合。

（二）實驗教學缺乏專業(yè)性和針對性

大部分院校單一地采用由Adobe公司開發(fā)的圖像處理軟件Photoshop進行實驗教學。雖然Photoshop軟件以其較強的綜合性功能在許多領(lǐng)域被認為是進行圖像處理的最合適的軟件，但其只有部分基礎(chǔ)圖像處理功能能夠滿足公安業(yè)務需求，而諸如圖像復原、視頻序列圖像處理等較為專業(yè)的處理功能方面則無法實現(xiàn)，其與公安刑事圖像處理課程缺乏專業(yè)對口性。此外，少部分院校借鑒了數(shù)字圖像處理課程的實驗教學方式，采用了由MathWorks公司開發(fā)的數(shù)學軟件Matlab進行教學。對于工科基礎(chǔ)相對薄弱的公安類學生來說，Matlab軟件上手難度較大。若缺乏編程相關(guān)的預備知識，學生將更多的精力花費在代碼的理解上而非具體圖像處理功能的應用掌握上，從而造成課程重難點的偏移，既增加了教師的授課難度，也加重了學生的學習負擔。

二、刑事圖像處理課程教學改革的探索

（一）教學內(nèi)容改革

該課程應以國外經(jīng)典教材岡薩雷斯的《數(shù)字圖像處理》為基礎(chǔ)，結(jié)合公安業(yè)務需求提煉部分重要章節(jié)內(nèi)容作為理論支撐，具體包括圖像處理緒論、數(shù)字圖像基礎(chǔ)、空間域圖像增強、頻率域圖像增強、圖像復原等內(nèi)容，在Photoshop軟件教學的基礎(chǔ)上輔以專業(yè)公安圖像處理軟件進行實驗教學，使學生理論知識、實踐能力得以同步提升，并且緊密圍繞公安實戰(zhàn)開展相關(guān)實驗教學。

（二）教學方法改革

在刑事圖像處理教學過程中，為了便于學生對知識的理解以及靈活運用、提升實踐能力等綜合素養(yǎng)，教學主要通過以下幾個方面展開：

1.將三點式教學法融入課程教學

三點式教學法是在深刻總結(jié)我國高等教育的經(jīng)驗，合理借鑒國外高等教育的先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上提出的：其核心是“精講、互動、多練”三點，即教師精講一點，師生互動一點，學生動手多練一點。精講，即以圖像處理理論知識為主，力求講細講透，使學生不僅知其然更知其所以然。互動，課程編排中穿插了討論課環(huán)節(jié)，以有爭議、易混淆的理論內(nèi)容為主題，通過多觀點、多維度的思考討論交流，并結(jié)合實驗演示的方式進行驗證，使學生在討論中進行思維碰撞，加深對知識點的理解。多練，在實驗課學時的安排上加以體現(xiàn)。加大實驗課學時比重，使其數(shù)量與理論課學時相等甚至略超，并在實驗內(nèi)容設(shè)計上注意連貫性和重復性，使得知識點在適當?shù)闹貜椭袑訉舆f進，讓學生能夠在每一次新的實驗中知新而溫故，在“懂”的基礎(chǔ)上更會“用”。

2.充分利用多媒體教學

刑事圖像處理課程的理論內(nèi)容相對枯燥并且理解難度較高，而通過多媒體這一載體開展教學往往能夠使一些抽象的概念簡單化、形象化。尤其是對于一些較為深奧難懂的原理和知識點，利用圖片、動畫、視頻等多媒體形式可充分彌補口授教學的不足，增強學生的感性認識，防止學生死記硬背式的學習。此外，多媒體設(shè)備也能很好地服務于案例教學。常以學生感興趣的社會實時熱點或?qū)崙?zhàn)案例作為講解對象，通過多媒體設(shè)備呈現(xiàn)給學生，并即時地進行分析、處理和比對，不僅能夠充分調(diào)動學生的學習積極性，同時也能幫助學生更好地理解掌握相關(guān)知識。因此，合理、充分地利用多媒體教學設(shè)備能夠很好地服務于教學，提升教學效果。

3.將警視通等專業(yè)公安圖像處理軟件引入實驗教學

警視通是北京多維視通技術(shù)有限公司和公安部物證鑒定中心聯(lián)合為公安系統(tǒng)視聽技術(shù)行業(yè)定制開發(fā)的專業(yè)圖像和視頻分析系統(tǒng)平臺。相對于Photoshop軟件面面俱到的綜合性圖像處理功能，警視通軟件在公安業(yè)務方面更具有針對性，能夠較好地進行圖像復原、視頻圖像處理等更貼近公安業(yè)務需求的操作，在實驗教學內(nèi)容設(shè)計上可與Photoshop軟件形成互補，使學生在具備圖像處理基本知識的基礎(chǔ)上進一步掌握公安實戰(zhàn)中視頻圖像處理的技能。

（三）考核形式改革

刑事圖像處理課程培養(yǎng)的主要是學生在刑事圖像處理方面的實戰(zhàn)應用能力，傳統(tǒng)的紙質(zhì)卷考核并不能充分體現(xiàn)學生對于相關(guān)刑事圖像處理技能的掌握程度。因此，采用理論與實驗相結(jié)合的復合型考核方式能夠更為有效地檢驗學生對于相關(guān)知識點的掌握與綜合運用情況。

1.考核形式

理論部分的考核采用電子試卷的形式。該方式不僅占用空間小，易于保存，并且不消耗紙張，更為環(huán)保。此外，相對于傳統(tǒng)紙質(zhì)卷形式，電子試卷還有以下優(yōu)點：從學生的角度來看，電子試卷的考核形式比傳統(tǒng)的紙質(zhì)卷答題更為貼近現(xiàn)代公安日常業(yè)務的工作方式，能夠使學生進一步熟悉鞏固常用計算機輸入軟件；從教師的角度來看，電子試卷能夠?qū)崿F(xiàn)部分甚至全部試題的自動閱卷工作，大大減輕了教師人工閱卷的工作量。

而實驗部分的考核則采用上機操作的形式，讓學生對于給定的圖像或是視頻片段按要求進行相關(guān)處理操作，在指定時間內(nèi)以電子實驗報告的形式上交。該方式不僅能夠較好地檢驗學生分析、解決實際問題的能力，同時通過實驗報告內(nèi)容的組織表述，也能在一定程度上考察學生思考問題的邏輯性和條理性。

2.評分標準

理論部分的電子試卷考核主要包括記憶性問題和分析性問題，因此以客觀評分為主，按照得分點逐一給分。

實驗部分的上機操作考核以電子實驗報告的形式綜合考察學生視頻圖像處理技能的應用能力、實驗數(shù)據(jù)的分析能力、文字的表述能力以及實驗報告制作的規(guī)范性，重點以處理后視頻圖像的質(zhì)量為導向給分。

三、刑事圖像處理課程教學改革的效果

據(jù)學生課堂、課后反饋及考核成績分析，對刑事圖像處理課程教學內(nèi)容、方法和考核方式的改革成效顯著，不僅增強了學生分析解決實際問題的能力，更提高了學生對于圖像處理技術(shù)的學習興趣，調(diào)動了學生自主學習的積極性，為日后離開校園的自我進步、自主成長打下基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

刑事圖像處理課程是公安類院校刑事技術(shù)專業(yè)的一門應用技術(shù)專業(yè)課，對該課程教學內(nèi)容、方法和考核方式的改革始終以培養(yǎng)應用型公安技術(shù)人才為導向。原本內(nèi)容晦澀難懂的刑事圖像處理原理知識通過多媒體教學、討論課以及大量實驗教學等方式變得活潑生動，易于被學生所接受。刑事圖像處理課程不僅使學生更好地掌握了刑事圖像處理技術(shù)的相關(guān)基礎(chǔ)理論知識，鍛煉了學生刑事圖像處理方面的實戰(zhàn)應用能力，更培養(yǎng)了學生在刑事圖像處理方面的興趣，為就業(yè)后能夠更快、更好地從事公安刑偵工作打下了扎實的基礎(chǔ)。

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2014-02-24 責任編校：周文慧