跨專業(yè)課程的研究性教學(xué)研究與實(shí)踐

羅曉燕　袁丁　謝鳳英

摘 要：隨著當(dāng)代科技發(fā)展的綜合化、系統(tǒng)化，立足于多學(xué)科的交叉與融合的復(fù)合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)已經(jīng)成為各國研究生教育發(fā)展的共識(shí)和趨勢(shì)，構(gòu)建跨學(xué)科的培養(yǎng)環(huán)境與機(jī)制已是我國研究生培養(yǎng)模式改革的重要課題之一。本文結(jié)合研究生《數(shù)字視頻處理》的跨專業(yè)選修課，基于其選課學(xué)生的專業(yè)背景，圍繞國際學(xué)術(shù)前沿，對(duì)跨專業(yè)課程的教育教學(xué)方法進(jìn)行了探索與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：研究生教育；跨專業(yè)選課；交叉學(xué)科

在大力推進(jìn)學(xué)科交叉的研究生培養(yǎng)中，造就具有創(chuàng)新能力、研究能力、和實(shí)踐能力的復(fù)合型人才，已成為研究生教育改革與發(fā)展的重要趨勢(shì)。設(shè)計(jì)跨學(xué)科課程是培養(yǎng)學(xué)生掌握綜合知識(shí)，形成跨越學(xué)科界限的知識(shí)視野，建立綜合一體化的學(xué)習(xí)習(xí)慣，使學(xué)生的思維能超越學(xué)科界限，接受更寬廣、更豐富的普通教育。國際高等教育界認(rèn)為跨專業(yè)選課體現(xiàn)了科學(xué)研究和知識(shí)的發(fā)展特征，因此國內(nèi)外知名高校先后以不同形式開設(shè)了跨學(xué)科課程。近年來，國內(nèi)高等院校的人才培養(yǎng)模式以及課程設(shè)置也正在發(fā)生轉(zhuǎn)變。2011年，北京大學(xué)率先開設(shè)了跨學(xué)科課程。從2012年開始，北京航空航天大學(xué)、中國人民大學(xué)、北京師范大學(xué)等高校也相繼開設(shè)了跨學(xué)科課程。對(duì)學(xué)生的專業(yè)背景并沒有特別的要求，所以跨專業(yè)選課的學(xué)生可能來自不同專業(yè)，具備不同的基礎(chǔ)知識(shí)。對(duì)教學(xué)的方式和方法提出了新的要求。尋求適合的跨學(xué)科課程教學(xué)方式，以提高學(xué)生的知識(shí)發(fā)現(xiàn)能力和專業(yè)綜合素養(yǎng)，是目前學(xué)科交叉大視野下高校教育改革和教師成長的焦點(diǎn)問題之一。

本文以北京航空航天大學(xué)《數(shù)字視頻處理》跨專業(yè)公選課為例，結(jié)合選課學(xué)生專業(yè)背景實(shí)際情況，在研究性教學(xué)實(shí)踐中探索“學(xué)科交叉”與“人才培養(yǎng)”相結(jié)合的研究性教學(xué)模式，嘗試從學(xué)科交叉的視角，以專業(yè)知識(shí)、高等教育方法論為基礎(chǔ)，系統(tǒng)思考跨學(xué)科課程的建設(shè)問題，推進(jìn)我國研究生教育發(fā)展水平。

一、課程簡(jiǎn)介

《數(shù)字視頻處理》課程最初是專為模式識(shí)別和智能系統(tǒng)專業(yè)的碩士研究生而開設(shè)，是對(duì)該專業(yè)方向圖像處理相關(guān)專業(yè)知識(shí)向視頻方向的延伸。隨著學(xué)校研究生教育的改革，該課程面向全校控制科學(xué)類碩士研究生開放選課。本課程是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，計(jì)算機(jī)技術(shù)、成像處理技術(shù)、電視藝術(shù)等都有涵蓋，主要講述數(shù)字視頻的基本知識(shí)及利用非線性編輯系統(tǒng)制作視頻的基本技能和技巧。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握數(shù)字視頻處理技術(shù)的基本方法和專業(yè)技能，了解數(shù)字視頻處理技術(shù)的最新進(jìn)展、為開展基于視頻技術(shù)的科學(xué)研究作準(zhǔn)備。

二、教學(xué)模式

（一）選課學(xué)生專業(yè)分析：

從表1可以看出，該課程的選課學(xué)生近三年呈逐年增加的趨勢(shì)，學(xué)生專業(yè)背景分布較為穩(wěn)定，主要集中在我校的工學(xué)類學(xué)院。

表1.該課近三年選課學(xué)生情況統(tǒng)計(jì)

（二）教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

一般而言，選修該課程的學(xué)生須具有良好的數(shù)學(xué)分析和線性代數(shù)基礎(chǔ)，最好先修過數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)字圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺等相關(guān)課程。將課程的32學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)方法和前沿專題兩部分。第一部分主要集中在傳統(tǒng)的數(shù)字視頻處理的基本概念、模型理論等，比如說：課程概述、視頻基礎(chǔ)、二維運(yùn)動(dòng)分析、視頻跟蹤、三維運(yùn)動(dòng)分析、數(shù)字視頻壓縮等共計(jì)16學(xué)時(shí)；第二部分主要從原理、實(shí)例、應(yīng)用角度，結(jié)合學(xué)生專業(yè)背景進(jìn)行前沿專題介紹，主要包括：視頻質(zhì)量評(píng)價(jià)、視頻增強(qiáng)處理、視頻顯著性分析、視頻檢索、視頻監(jiān)控、多樣視頻采集等共計(jì)16學(xué)時(shí)。

（三）教學(xué)模式探索

采用基于學(xué)術(shù)研究的課程教育方式、探索研究型實(shí)踐教學(xué)模式。具體的教學(xué)方法為課堂講授、課堂討論與練習(xí)，采用探究式及案例式教學(xué)。在課堂教學(xué)中，營造一種科學(xué)研究的教學(xué)氛圍，對(duì)研究生的知識(shí)儲(chǔ)備、研究方法都提供一定幫助；同時(shí)積極引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，通過學(xué)生結(jié)合自身專業(yè)方向?qū)⒅v授式、問題式、案例式、討論式、協(xié)作式等教學(xué)方法貫穿于基礎(chǔ)理論知識(shí)、不同專業(yè)應(yīng)用、頂尖前沿創(chuàng)新、學(xué)科交叉融合、學(xué)生小組研討教學(xué)中。在考核方式上，采用小組答辯、課程調(diào)研、編程操作三種方式綜合考核。具體的課程成績計(jì)算為：課堂答辯（10%）+ 編程大作業(yè)（20%）+ 結(jié)課論文（70%）。

三、結(jié)束語

研究生跨專業(yè)選課要求教師重新梳理跨學(xué)科課程的教學(xué)內(nèi)容，確定研究性教學(xué)方式，加強(qiáng)案例和實(shí)踐教學(xué)，構(gòu)建一種有助于學(xué)生積極主動(dòng)參與并善于探索的跨學(xué)科教學(xué)模式。本文通過結(jié)合北京航空航天大學(xué)《數(shù)字視頻處理》研究生選修課為紐帶，分析近三年來學(xué)生專業(yè)分布情況，規(guī)劃數(shù)字視頻處理課程的教學(xué)內(nèi)容，以目前該課程的國際前沿技術(shù)為導(dǎo)向，將相關(guān)專業(yè)的背景知識(shí)進(jìn)行整合，挑選能引起學(xué)生思考的主題進(jìn)行重點(diǎn)分析探討，從而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的興趣和辯證分析能力。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)與各專業(yè)應(yīng)用相結(jié)合，從而提高選課學(xué)生的知識(shí)理解力、動(dòng)手實(shí)踐力。從而，尋求跨專業(yè)選課教學(xué)的研究性教學(xué)方法，對(duì)交叉學(xué)科的建設(shè)具有較大的理論價(jià)值。

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