多媒體技術(shù)及應(yīng)用課程多學(xué)科交叉融合教學(xué)

葉含笑+江依法

摘要：多學(xué)科交叉融合是高校學(xué)科發(fā)展的必然趨勢(shì)，多媒體技術(shù)及應(yīng)用課程能將多媒體技術(shù)和學(xué)生專業(yè)背景很好地結(jié)合起來(lái)。文章針對(duì)如何激發(fā)學(xué)生對(duì)課程主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，闡述基于課程知識(shí)分解的與選課學(xué)生專業(yè)背景相結(jié)合的適合學(xué)生開發(fā)的綜合專題，提出由學(xué)生組隊(duì)完成專題要求的設(shè)計(jì)任務(wù)，并以此作為該課程成績(jī)的評(píng)定依據(jù)。結(jié)果表明多學(xué)科交叉融合模式極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，提高了學(xué)生創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：多學(xué)科交叉融合；多媒體技術(shù)；專題教學(xué)；成績(jī)?cè)u(píng)定

0 引言

當(dāng)前，在我國(guó)高等教育實(shí)施高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計(jì)劃（簡(jiǎn)稱“2011計(jì)劃”）過(guò)程中，高校當(dāng)務(wù)之急是通過(guò)多學(xué)科交叉融合提高學(xué)科建設(shè)水平，為提升高校創(chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)力提供有力支撐?？鐚W(xué)科集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)思維早在20世紀(jì)80年代就已經(jīng)在西方國(guó)家軟件開發(fā)領(lǐng)域興起。在20世紀(jì)20年代中期，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的心理學(xué)研究專家伍德沃思，便開始使用跨學(xué)科一詞，起初大家對(duì)跨學(xué)科的解讀類似于“合作研究”。學(xué)者紐厄爾指出：“理解跨學(xué)科研究中學(xué)科（discipline）的角色是理解跨學(xué)科的關(guān)鍵”。

在中國(guó)，多學(xué)科交叉融合已成為許多綜合性大學(xué)探索的熱點(diǎn)。據(jù)教育部原副部長(zhǎng)吳啟迪介紹，多學(xué)科交叉融合分為兩種方式，一種是北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等探索的“多學(xué)科融合”方式，把理科、工科、醫(yī)科、生命科學(xué)等結(jié)合起來(lái)，搞平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)室、中心等，收到了很好的效果；另一種是中國(guó)科技大學(xué)等探索的“多學(xué)科交叉”方式，把物理、化學(xué)、生物等學(xué)科中間的東西放在一起，有多位院士參與，出人才，出成果，有可喜的前景。在本科階段，就課程教學(xué)來(lái)說(shuō)，多學(xué)科交叉融合教學(xué)設(shè)計(jì)的目的是為了激發(fā)學(xué)生參與集體活動(dòng)的熱情，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、想象能力、思維能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和創(chuàng)造能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作意識(shí)，學(xué)會(huì)主動(dòng)與人交流、與人合作、體驗(yàn)合作的快樂(lè)。

多媒體技術(shù)及應(yīng)用作為計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用類課程，可以與各學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)融合在一起。但要完成授課過(guò)程中學(xué)科交叉融合，首先需要結(jié)合選課學(xué)生的知識(shí)背景劃分課程知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)學(xué)生專業(yè)背景設(shè)計(jì)教學(xué)專題。

1 跨學(xué)科融合教學(xué)專題設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單過(guò)程

分解課程知識(shí)點(diǎn)，以多媒體技術(shù)及應(yīng)用課程為例，開課之前對(duì)選課學(xué)生專業(yè)背景進(jìn)行調(diào)查。浙江中醫(yī)藥大學(xué)是一所以中醫(yī)藥為主，醫(yī)、理、工、管、文多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的省屬高校。由于本課程設(shè)定為全校選修課程，結(jié)合學(xué)生專業(yè)背景，設(shè)計(jì)能結(jié)合學(xué)生專業(yè)背景的多媒體技術(shù)應(yīng)用的專題作為學(xué)生互動(dòng)題材，由組隊(duì)學(xué)生制作完成。

多媒體技術(shù)及應(yīng)用課程知識(shí)點(diǎn)分解為：壓縮解壓縮案例設(shè)計(jì)，讓學(xué)生了解有損壓縮應(yīng)用場(chǎng)合與無(wú)損壓縮應(yīng)用場(chǎng)合，了解MP3格式的含義，本知識(shí)點(diǎn)可結(jié)合醫(yī)學(xué)素材壓縮知識(shí)設(shè)計(jì)案例模型；圖像知識(shí)模塊，包含圖像素材采集與圖像處理，結(jié)合MRI、CT、內(nèi)窺鏡等采集的醫(yī)學(xué)圖像講解圖像增強(qiáng)等知識(shí)點(diǎn)，并讓學(xué)生參與設(shè)計(jì)醫(yī)學(xué)圖像處理教學(xué)案例；音頻信號(hào)知識(shí)模塊，包含音頻信號(hào)采集與聲音信號(hào)處理；視頻知識(shí)模塊，包含視頻信號(hào)采集和處理；其他知識(shí)點(diǎn)還有動(dòng)畫制作模塊、多媒體開發(fā)T具、多媒體課件設(shè)計(jì)與制作模塊、多媒體素材處理與合成模塊、虛擬現(xiàn)實(shí)模塊、多媒體創(chuàng)作實(shí)訓(xùn)模塊。圍繞以上知識(shí)點(diǎn)分解，結(jié)合學(xué)生專業(yè)背景，設(shè)計(jì)適合多學(xué)科專業(yè)背景學(xué)生組隊(duì)完成的多媒體作品。同時(shí)授課教師按教學(xué)日歷安排，系統(tǒng)講解多媒體技術(shù)及應(yīng)用課程知識(shí)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)課程的同時(shí)結(jié)合自己所學(xué)專業(yè)預(yù)習(xí)多媒體課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，為完成多媒體作品做準(zhǔn)備，極大地鼓勵(lì)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。在學(xué)期結(jié)束前，評(píng)價(jià)分析學(xué)生完成的多媒體作品，將評(píng)價(jià)依據(jù)作為學(xué)生課程學(xué)習(xí)成績(jī)的一部分，并選擇優(yōu)秀作品參加校級(jí)多媒體競(jìng)賽。學(xué)生專題設(shè)計(jì)與開發(fā)流程如圖1所示。

以圖像信息采集模塊方案設(shè)計(jì)為例：可以介紹內(nèi)窺鏡成像、CT、MRI、超聲波成像，鼓勵(lì)學(xué)生采集相關(guān)素材，授課方式即可采用傳統(tǒng)圖片講解，也可以用Flash制作動(dòng)態(tài)課件，讓學(xué)生形象生動(dòng)地掌握和參與到多媒體圖像信息采集過(guò)程中來(lái)，使學(xué)生對(duì)多媒體技術(shù)和醫(yī)學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的結(jié)合有一個(gè)直觀的了解。

2 多學(xué)科融合專題實(shí)施過(guò)程

選課學(xué)生分組完成選題之后，專題實(shí)施過(guò)程宣告開始，在專題實(shí)施過(guò)程中，可以采用Scrum模型指導(dǎo)學(xué)生對(duì)多學(xué)科融合專題的設(shè)計(jì)與開發(fā)Scrum模型是最近幾年流行的正在顯現(xiàn)出良好效果的迭代式增量任務(wù)開發(fā)過(guò)程。對(duì)于IT領(lǐng)域，Scrum模型通常用于敏捷軟件開發(fā)。這種開發(fā)模型非常適合于小型專題的開發(fā)與制作，醫(yī)學(xué)管理系統(tǒng)和醫(yī)學(xué)圖像處理軟件等的開發(fā)。該模型在實(shí)踐過(guò)程中能很好地規(guī)避任務(wù)重復(fù)、工作計(jì)劃被拖延等問(wèn)題。

在教學(xué)案例實(shí)施過(guò)程中，Scrum模型的團(tuán)隊(duì)成員主要包括：主管角色“Scrum Master”，負(fù)責(zé)維護(hù)教學(xué)案例或醫(yī)學(xué)動(dòng)畫案例的實(shí)施過(guò)程和任務(wù)，確保團(tuán)隊(duì)合理地運(yùn)作，并幫助川隊(duì)移除案例開發(fā)實(shí)施中的障礙；案例負(fù)責(zé)人“ProductOwner”負(fù)責(zé)教學(xué)案例實(shí)施的可行性和有效性，確定案例實(shí)施的方向和需求，定義案例實(shí)施和完成的功能、優(yōu)先級(jí)及交付時(shí)間；開發(fā)團(tuán)隊(duì)“Team”，是跨職能的小團(tuán)隊(duì)，人數(shù)有3～9人，團(tuán)隊(duì)擁有交付可用軟件需要的各種技能。在每一次實(shí)踐操作沖刺當(dāng)中（其時(shí)間周期可由開發(fā)團(tuán)隊(duì)決定），開發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建可用的（可以隨時(shí)推出）案例的一個(gè)增量。每個(gè)沖刺所要完成的任務(wù)都來(lái)自案例需求。

案例需求是按照功能優(yōu)先級(jí)排列的要完成的工作概要，哪些案例任務(wù)會(huì)被加入一次沖刺由沖刺計(jì)劃會(huì)議決定。在會(huì)議中，產(chǎn)品負(fù)責(zé)人告訴開發(fā)團(tuán)隊(duì)他需要完成案例中的哪些功能，開發(fā)團(tuán)隊(duì)決定在下一次沖刺中他們能夠承諾完成多少功能。在沖刺的過(guò)程中，不可以變更沖刺內(nèi)容，這意味著在一個(gè)沖刺中需求是被凍結(jié)的，這樣可維護(hù)軟件開發(fā)向前推進(jìn)的總體方向和項(xiàng)目案例開發(fā)的有效性。在獲得任務(wù)需求以后，首先是任務(wù)分解，將整個(gè)項(xiàng)目案例需要完成的所有任務(wù)分解成沖刺任務(wù)，確保這個(gè)沖刺任務(wù)按照目前的人力物力條件是可以完成的。召開沖刺計(jì)劃會(huì)議，劃分確定當(dāng)前沖刺內(nèi)需要完成的任務(wù)，標(biāo)注任務(wù)的優(yōu)先級(jí)并分配給每個(gè)成員。注意這里的任務(wù)是以小時(shí)計(jì)算的，并不是按人天計(jì)算。進(jìn)入沖刺開發(fā)周期，在這個(gè)周期內(nèi)，每天需要召開日常會(huì)議一般為15分鐘。在每個(gè)沖刺結(jié)束后，這個(gè)團(tuán)隊(duì)將這個(gè)沖刺的工作成果演示給產(chǎn)品擁有者和其他相關(guān)的人員。一般該會(huì)議為4小時(shí)。團(tuán)隊(duì)成員最后召開任務(wù)沖刺成果會(huì)議，總結(jié)問(wèn)題和經(jīng)驗(yàn)。這樣周而復(fù)始，按照同樣的步驟進(jìn)行下次沖刺。授課老師在小組成員多學(xué)科融合設(shè)計(jì)中，輪流指導(dǎo)各組，如果存在共性問(wèn)題，將再統(tǒng)一講解，學(xué)生也可以上講臺(tái)自由發(fā)表見解。每組上交一份綜合作品，小組成員完成個(gè)人工作總結(jié)，作為所學(xué)課程成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)。endprint

3 成績(jī)?cè)u(píng)定

多學(xué)科融合教學(xué)專題開發(fā)模式實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生精確掌握教科書中每一個(gè)具體知識(shí)的授課方式向“授之以學(xué)生技能、能力培養(yǎng)要求選擇課堂知識(shí)”為行為目標(biāo)轉(zhuǎn)換。在教學(xué)效果考核中，更加突出多媒體教學(xué)對(duì)技能、能力培養(yǎng)的關(guān)注；將教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)評(píng)價(jià)3個(gè)要求合為一體，使課程授課標(biāo)準(zhǔn)的每一條都具有明確的、可操作的教學(xué)實(shí)施意義和評(píng)價(jià)意義，為授課教師提供更廣泛的教學(xué)空間。學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定需結(jié)合學(xué)生開發(fā)的專題作品、個(gè)人總結(jié)、出勤率、考試成績(jī)，獲獎(jiǎng)結(jié)果進(jìn)行加權(quán)求和，獲得最終考評(píng)。作品評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照國(guó)家多媒體競(jìng)賽、平面設(shè)計(jì)競(jìng)賽、網(wǎng)站設(shè)計(jì)競(jìng)賽和多媒體課件比賽的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)施。

課程總評(píng)成績(jī)=∑專題評(píng)定×專家權(quán)重系數(shù)×50%+期末成績(jī)×40%+平時(shí)×10%

專題評(píng)定可邀請(qǐng)企業(yè)人員、相關(guān)課程授課老師、學(xué)生評(píng)委等組成，并且根據(jù)評(píng)委專業(yè)方向設(shè)定權(quán)重系數(shù)，最終完成對(duì)學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果的考評(píng)，并選擇優(yōu)秀作品推薦到學(xué)校多媒體競(jìng)賽基地，進(jìn)行一年一度的多媒體競(jìng)賽評(píng)選，把教學(xué)與競(jìng)賽活動(dòng)相結(jié)合，完善學(xué)生學(xué)習(xí)的激勵(lì)機(jī)制，讓計(jì)算機(jī)技術(shù)與各專業(yè)領(lǐng)域在實(shí)踐環(huán)節(jié)更加深入地融合。

4 結(jié)語(yǔ)

21世紀(jì)信息技術(shù)面臨著許多重大問(wèn)題，如因特網(wǎng)的安全問(wèn)題，海量數(shù)據(jù)的處理問(wèn)題，信息技術(shù)在物理、醫(yī)療、生物、經(jīng)濟(jì)方面所起到的重要作用等。這些問(wèn)題的解決亟需理論上的突破和技術(shù)上的重大創(chuàng)新。當(dāng)不同的學(xué)科、理論相互交叉結(jié)合，同時(shí)一種新技術(shù)達(dá)到成熟的時(shí)候，往往就會(huì)出現(xiàn)理論上的突破和技術(shù)上的創(chuàng)新。

多學(xué)科交叉融合是創(chuàng)新思維的基礎(chǔ)，高校要遵循學(xué)科發(fā)展規(guī)律，結(jié)合高校實(shí)際，調(diào)整學(xué)科結(jié)構(gòu)，促進(jìn)多學(xué)科交叉融合，形成以若干優(yōu)勢(shì)特色學(xué)科群為主，其他學(xué)科交叉融合、協(xié)調(diào)發(fā)展的格局。在課程教學(xué)中設(shè)計(jì)多學(xué)科交叉融合開發(fā)專題，在專題任務(wù)實(shí)施過(guò)程中融入Scrum開發(fā)模型理念，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生與教師教學(xué)互動(dòng)，并參與到教師的科研工作中去，讓學(xué)生在參與案例開發(fā)的過(guò)程中把Scrum模型理念和專業(yè)實(shí)踐相結(jié)合，鼓勵(lì)學(xué)生參加與專業(yè)技能相關(guān)的各類競(jìng)賽。通過(guò)這種師生互動(dòng)的方式，切實(shí)增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，深化了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，提高了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

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（見習(xí)編輯：劉麗麗；編輯：趙廓）endprint