基于網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器視覺(jué)與測(cè)試原理共建共享機(jī)制的研究與實(shí)踐

摘?要：該文分析了機(jī)器視覺(jué)與測(cè)試原理課程的實(shí)際教學(xué)過(guò)程中存在的不足，提出了基于網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)結(jié)合課程教學(xué)體制改革的整體思路，搭建了課程共建共享體制的改革系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：機(jī)器視覺(jué)原理;測(cè)試原理;課程共建共享機(jī)制

中圖分類號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

《機(jī)器視覺(jué)》和《測(cè)試原理與技術(shù)》課程是工科學(xué)生特別是機(jī)械類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，其主要培養(yǎng)機(jī)電類本科生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研究開(kāi)發(fā)、工業(yè)生產(chǎn)調(diào)試運(yùn)行及維護(hù)管理等工程應(yīng)用能力，[1]然而在機(jī)器視覺(jué)與測(cè)試原理課程的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程里，經(jīng)常存在實(shí)踐類教學(xué)的內(nèi)容較短缺、教學(xué)課程內(nèi)容之間不連貫、不能有效鍛煉培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力等多種問(wèn)題。[2]針對(duì)這類問(wèn)題，筆者提出了基于網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)結(jié)合教學(xué)體制改革的整體思路，搭建了教學(xué)課程共建共享體制的改革系統(tǒng)，[3]在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程里，引進(jìn)科研項(xiàng)目研究過(guò)程，真正提升學(xué)生的綜合能力素養(yǎng)。

一、課程共建共享機(jī)制現(xiàn)狀分析

（一）課程內(nèi)容偏重理論知識(shí)

機(jī)器視覺(jué)與測(cè)試原理課程是工程類實(shí)踐性非常強(qiáng)的兩門經(jīng)典教學(xué)課程，其課程教學(xué)主要包含：基礎(chǔ)原理教學(xué)和實(shí)驗(yàn)應(yīng)用兩個(gè)部分，兩個(gè)學(xué)科的基礎(chǔ)原理教學(xué)時(shí)數(shù)均為5：1，基礎(chǔ)原理教學(xué)的學(xué)時(shí)比重過(guò)高。在機(jī)器視覺(jué)基礎(chǔ)原理的課程教學(xué)里，學(xué)生們學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是機(jī)器視覺(jué)的原理，實(shí)踐部分為機(jī)器視覺(jué)的實(shí)際編程語(yǔ)言方面。測(cè)試原理的理論教學(xué)的重難點(diǎn)是各類傳感器的理論。在實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)過(guò)程里，一般都是進(jìn)行演示性的實(shí)驗(yàn)，其中，創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)非常少。容易造成學(xué)生在結(jié)束兩門課程之后，不能夠采用機(jī)器視覺(jué)熟練完成1個(gè)電子控制體系的設(shè)計(jì)工作，也不能實(shí)際動(dòng)手完成一種傳感器設(shè)備的綜合運(yùn)用。

（二）機(jī)器視覺(jué)課程與測(cè)試原理課程相互割裂

機(jī)器視覺(jué)教學(xué)課程和測(cè)試原理理論教學(xué)課程，作為兩門相互獨(dú)立的課程，其講課老師不同、課程安排也不同。在上述狀況之下，講課老師之間缺少交流溝通，課程教學(xué)之間相互分離，不能夠?qū)砷T課程里的連貫性知識(shí)，展開(kāi)系統(tǒng)的課程教學(xué)。此外，機(jī)器視覺(jué)教學(xué)課程和測(cè)試原理理論教學(xué)課程的結(jié)合應(yīng)用，又是必不可少的。在1個(gè)完整、系統(tǒng)的電子成品里，一般能夠劃分為收集、處理、執(zhí)行三個(gè)步驟。而數(shù)據(jù)信息的收集和處理，必須有傳感器、機(jī)器視覺(jué)來(lái)完成。兩門教學(xué)課程的相互分離，容易導(dǎo)致學(xué)生的知識(shí)體系不牢固和不系統(tǒng)，最后造成課程教學(xué)的質(zhì)量非常差，學(xué)生不能夠熟練掌握專業(yè)技能。

（三）無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力

綜合應(yīng)用能力表現(xiàn)在學(xué)習(xí)主體的專業(yè)水平、方式水平與社會(huì)水平。截至目前，機(jī)器視覺(jué)教學(xué)課程和測(cè)試原理理論教學(xué)課程，因?yàn)槠鋵?shí)驗(yàn)課程教學(xué)比較薄弱，而且課程教學(xué)過(guò)程中相互分離，最后很難培養(yǎng)鍛煉學(xué)生的專業(yè)水平，更不用說(shuō)培養(yǎng)鍛煉學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。而網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)是計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)、多媒體專業(yè)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)專業(yè)技術(shù)的綜合化，高效、科學(xué)、合理的互聯(lián)網(wǎng)課程教學(xué)應(yīng)用平臺(tái)，可以培養(yǎng)鍛煉學(xué)生的主動(dòng)積極搭建知識(shí)體系的水平、探索精神和創(chuàng)新能力。利用互聯(lián)網(wǎng)輔助課程教學(xué)應(yīng)用平臺(tái)的公開(kāi)性、多樣性以及創(chuàng)新性，充分利用老師的主導(dǎo)效果，學(xué)生的主體效果，引領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用正確的發(fā)展戰(zhàn)略，不斷提升本身的主動(dòng)學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)的水平。結(jié)合學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)定位，提出了基于網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)的機(jī)器視覺(jué)與測(cè)試原理課程共建共享機(jī)制的研究與實(shí)踐。

二、課程共建共享機(jī)制研究?jī)?nèi)容

（一）課程共建共享教學(xué)體系研究及教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

協(xié)調(diào)機(jī)器視覺(jué)課程與測(cè)試原理課程教學(xué)計(jì)劃，將共有知識(shí)進(jìn)行融合教學(xué)。打破以往課堂中的課程教學(xué)方式，研究分析最新的互聯(lián)網(wǎng)輔助課程教學(xué)方式。提煉教學(xué)課程的相同知識(shí)點(diǎn)，從而形成更加科學(xué)、高效、合理的機(jī)器視覺(jué)和測(cè)試原理課程教學(xué)方式，探索項(xiàng)目化教學(xué)中所需要的管理統(tǒng)籌能力以及技術(shù)攻關(guān)的方式方法。

（二）網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)方法及考核評(píng)價(jià)體系的完善

探索以學(xué)生為主、教師為輔的開(kāi)放式教學(xué)方法。引入最新的微課、MOOC教學(xué)思想與教學(xué)方法，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的完善，促進(jìn)同學(xué)們進(jìn)行課程內(nèi)容的預(yù)習(xí)與虛擬仿真，達(dá)到熟悉教學(xué)內(nèi)容和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的目的。引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新研究性學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)自己的想法，激發(fā)學(xué)生的興趣，引領(lǐng)學(xué)生分析研究問(wèn)題可能產(chǎn)生的主要原因，讓學(xué)生自主研究分析，同時(shí)解決問(wèn)題。充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，選取答辯、互評(píng)、講評(píng)等多類考察測(cè)評(píng)方式，完善階段集中考試評(píng)價(jià)變?yōu)榉植际竭^(guò)程評(píng)價(jià)體系。

（三）自主協(xié)作學(xué)習(xí)策略培養(yǎng)和綜合能力提升

自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)是互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)課程最大的優(yōu)點(diǎn)。自主學(xué)習(xí)主要用在知識(shí)的獲取時(shí)期，協(xié)作學(xué)習(xí)主要用在知識(shí)采用時(shí)期，采用主動(dòng)、合作、探索研究的模式，二者產(chǎn)生了互補(bǔ)共贏的關(guān)系?；诨ヂ?lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)運(yùn)用項(xiàng)目化的課程教學(xué)，在完成實(shí)際任務(wù)的時(shí)候，同時(shí)熟練掌握了機(jī)器視覺(jué)教學(xué)課程與測(cè)試原理理論教學(xué)課程的理論知識(shí)。

三、課程共建共享機(jī)制實(shí)施策略

（一）優(yōu)化培養(yǎng)方案

完成機(jī)器視覺(jué)教學(xué)課程和測(cè)試原理理論教學(xué)課程的有效結(jié)合性教學(xué)，需要從培養(yǎng)鍛煉模式中展開(kāi)優(yōu)化。培養(yǎng)鍛煉模式主要包含：有關(guān)專業(yè)本科課程教學(xué)的培養(yǎng)鍛煉發(fā)展目標(biāo)、主要教學(xué)課程以及教學(xué)課程規(guī)劃等。把兩門教學(xué)課程安排到同1個(gè)學(xué)期展開(kāi)，這是展開(kāi)結(jié)合性課程教學(xué)的根本要求。在課程教學(xué)方式上，可以選取理論課程單獨(dú)展開(kāi)、實(shí)驗(yàn)課程統(tǒng)一展開(kāi)的模式，這是結(jié)合課程教學(xué)的基礎(chǔ)。兩門教學(xué)課程任課老師，在開(kāi)課之前，應(yīng)該一起定制課程教學(xué)的數(shù)據(jù)資料，主要包含：教學(xué)教案、課程教學(xué)規(guī)劃等，[4]通過(guò)交流溝通使得兩門教學(xué)課程相互融合。原理課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)課程，由各個(gè)任課老師自行組織，教學(xué)課程設(shè)計(jì)時(shí)期，兩門任課老師需要一起指導(dǎo)學(xué)生完成。

（二）增強(qiáng)分布式過(guò)程評(píng)價(jià)

針對(duì)學(xué)生熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)生活方式，引入并制作微課視頻資源，利用網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)和專題學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，進(jìn)行交流答疑，使得解惑疑點(diǎn)的知識(shí)得到了傳承。利用群開(kāi)辟第二課堂，隨時(shí)解答學(xué)生的疑問(wèn);在針對(duì)各個(gè)應(yīng)用情境的考察測(cè)評(píng)，并不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單地由老師給出考察結(jié)果，而是選取答辯、互評(píng)、講評(píng)等多類考察測(cè)評(píng)方式。對(duì)一般性的理論知識(shí)掌握水平，其考察測(cè)評(píng)較為簡(jiǎn)單、操作容易，對(duì)知識(shí)綜合應(yīng)用水平的考察測(cè)評(píng)，可以運(yùn)用自評(píng)、互評(píng)的方式，實(shí)現(xiàn)階段集中考試評(píng)價(jià)變?yōu)榉植际竭^(guò)程評(píng)價(jià)。[5]

（三）構(gòu)建綜合能力體系

根據(jù)主動(dòng)學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)的相互關(guān)系，在實(shí)際教學(xué)課程里，首先需要建立教學(xué)情境，選用與學(xué)生生活相關(guān)的學(xué)習(xí)環(huán)境，確保學(xué)習(xí)環(huán)境與教學(xué)課程相關(guān)。其次，明確設(shè)計(jì)目標(biāo)，結(jié)合目前的學(xué)習(xí)目標(biāo)，確定學(xué)生需要處理的設(shè)計(jì)問(wèn)題。之后，展開(kāi)主動(dòng)性學(xué)習(xí)和理論知識(shí)的研究學(xué)習(xí)。合作性學(xué)習(xí)，通過(guò)學(xué)習(xí)小組成員之間的分工、談?wù)?、溝通、交流，一起完成學(xué)習(xí)任務(wù)。進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)并結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活，進(jìn)行創(chuàng)意探究，培養(yǎng)工程意識(shí)，利用學(xué)科競(jìng)賽不斷激勵(lì)學(xué)生。

四、結(jié)語(yǔ)

（1）構(gòu)建了包括機(jī)器視覺(jué)課程與測(cè)試原理課程教學(xué)體系和培養(yǎng)方案，建立兩門課程的課堂教學(xué)與理論教學(xué)既獨(dú)立又相輔相成的辨證統(tǒng)一關(guān)系，改變目前傳統(tǒng)教學(xué)方法所存在的不足;

（2）將新技術(shù)和新教學(xué)方法引入教學(xué)實(shí)踐中，更新教學(xué)內(nèi)容，策劃教學(xué)視頻和任務(wù)驅(qū)動(dòng)單，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，完善階段集中考試評(píng)價(jià)變?yōu)榉植际竭^(guò)程評(píng)價(jià)體系;

（3）構(gòu)建了綜合能力體系，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，進(jìn)行創(chuàng)意探究，培養(yǎng)工程意識(shí)，提升學(xué)生綜合運(yùn)用的能力。

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