“雙一流”高校建設(shè)背景下研究生“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程教學(xué)改革探索

羅曉清　張戰(zhàn)成　康振

摘 ? ?要：課程教學(xué)質(zhì)量決定人才培養(yǎng)質(zhì)量，為了建設(shè)“雙一流”高校，對研究生“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程教學(xué)改革進(jìn)行探索。針對“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程內(nèi)容定位不準(zhǔn)確、教學(xué)模式過于傳統(tǒng)、工程實(shí)踐性不強(qiáng)、考核方式單一等問題，通過關(guān)注“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程本科教學(xué)與研究生教學(xué)的差異化、“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程與“數(shù)字圖像處理”課程的聯(lián)系與區(qū)別、計(jì)算機(jī)視覺的科學(xué)前沿性等方面，來準(zhǔn)確定位課程內(nèi)容，采用探索式教學(xué)、研討式教學(xué)、案例教學(xué)等模式開展教學(xué)活動，實(shí)施有效的過程性和多元化課程考核方式，以期將創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)融入課程教學(xué)中。通過改革有效地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提升了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，發(fā)揮了課程對于“雙一流”高校建設(shè)的基礎(chǔ)性作用。

關(guān)鍵詞：雙一流;計(jì)算機(jī)視覺;教學(xué)改革;創(chuàng)新;實(shí)踐

中圖分類號：G643.2 ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-7394（2020）02-0100-06

計(jì)算機(jī)視覺是一門用機(jī)器模仿人類眼睛“看”的技術(shù)，具體來說就是運(yùn)用成像設(shè)備和計(jì)算機(jī)模擬人眼對目標(biāo)感知識別跟蹤等視覺能力，并能夠?qū)D像做進(jìn)一步處理，通過計(jì)算機(jī)處理后的圖像能夠更好地被人眼感知以及被機(jī)器處理[1]。計(jì)算機(jī)視覺學(xué)科通過運(yùn)用相關(guān)的理論知識和技術(shù)手段從圖像數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)中獲取有用信息，利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)基于立體視覺或單目視覺的二維投影圖像重構(gòu)三維物體，從而達(dá)到機(jī)器對三維景物世界的理解能力。“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程是計(jì)算機(jī)類研究生的專業(yè)選修課程，該課程的開設(shè)將使得學(xué)生能夠系統(tǒng)地學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)視覺的相關(guān)知識，如：掌握圖像生成的原理，攝像機(jī)標(biāo)定及低中層計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的原理、方法，了解高層計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)與應(yīng)用，深刻體會數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的完美整合，從而為將來從事這一領(lǐng)域的研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！坝?jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程教學(xué)需要培養(yǎng)研究生對計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的好奇心，學(xué)生的好奇心會驅(qū)使其主動地發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的問題，激發(fā)通過計(jì)算機(jī)視覺算法解決實(shí)際應(yīng)用需求的思考，培養(yǎng)計(jì)算機(jī)視覺方法程序?qū)崿F(xiàn)的實(shí)踐能力，提升在視覺方法論上的創(chuàng)新能力。我們發(fā)現(xiàn)，在近幾年的課堂教學(xué)過程中存在一些問題，比如：課程內(nèi)容定位不準(zhǔn)確、教學(xué)模式單一、工程實(shí)踐性不強(qiáng)、考核方式缺乏過程性評價等。因此，本文依據(jù)國家“雙一流”高校建設(shè)的要求，就課堂教學(xué)現(xiàn)有狀態(tài)進(jìn)行分析并改革探索，以期培養(yǎng)高層次的計(jì)算機(jī)創(chuàng)新人才。

1 ? 課堂教學(xué)在“雙一流”高校建設(shè)中的重要作用

“雙一流”高校建設(shè)要求深化研究生教育綜合改革，理清在不同學(xué)位層次下的培養(yǎng)目標(biāo)，改進(jìn)研究生培養(yǎng)體系，改革研究生培養(yǎng)方式，尤其要注重研究生創(chuàng)新能力的提升，強(qiáng)化研究生實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)。當(dāng)前，以“雙一流”建設(shè)為契機(jī)，通過強(qiáng)化研究生實(shí)踐能力，多方集成教育資源，制定跨學(xué)科人才培養(yǎng)方案，探索建立政治過硬、行業(yè)急需、能力突出的高層次復(fù)合型人才培養(yǎng)新機(jī)制，大力培養(yǎng)高層次應(yīng)用創(chuàng)新型人才是高校研究生人才培養(yǎng)的目標(biāo)[2]?！半p一流”高校建設(shè)離不開一流研究生專業(yè)建設(shè)，而一流研究生專業(yè)建設(shè)的核心是課程建設(shè)。研究生通過課程學(xué)習(xí)能掌握必備的專業(yè)基礎(chǔ)知識，因此，課程建設(shè)是研究生人才培養(yǎng)中最重要、最基本的元素，課程質(zhì)量會直接影響人才培養(yǎng)質(zhì)量。課程應(yīng)當(dāng)在“雙一流”建設(shè)中發(fā)揮核心支架作用，使得一流大學(xué)的建設(shè)在內(nèi)涵上得到根本的提升。這就要求高校必須從課程建設(shè)入手，從課程的目標(biāo)設(shè)置、內(nèi)容實(shí)施、教學(xué)模式和評價反饋等多方面深入改革，構(gòu)建能夠引領(lǐng)一流大學(xué)建設(shè)的專業(yè)課程，助推“雙一流”建設(shè)。為了實(shí)現(xiàn)課程對“雙一流”建設(shè)的助推力，江南大學(xué)以優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)作為高校學(xué)科建設(shè)的有效抓手，在加快推進(jìn)“雙一流”建設(shè)進(jìn)程中，堅(jiān)持主流價值導(dǎo)向，堅(jiān)持內(nèi)涵提升，將課程建設(shè)作為教育教學(xué)內(nèi)涵式發(fā)展的戰(zhàn)略工程和基礎(chǔ)工程。同時，積極探索建立激勵保障及質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制，立體化建設(shè)優(yōu)質(zhì)課程，基于“雙一流”高校建設(shè)背景，對研究生“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程進(jìn)行了改革。改革后的課堂教學(xué)注重不同培養(yǎng)階段課程和教學(xué)的整體化體系構(gòu)建，考慮個體發(fā)展的差異性，遵循學(xué)生對知識掌握的規(guī)律，大力提倡教與學(xué)的互動，同時，在課程體系中融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

2 ? 課堂教學(xué)現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)視覺利用多種類型的成像設(shè)備模擬視覺器官實(shí)現(xiàn)信息獲取，獲取的信息由計(jì)算機(jī)模擬大腦神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行解釋加工。計(jì)算機(jī)視覺的發(fā)展目標(biāo)是使得計(jì)算機(jī)能夠像人那樣自主去看世界、理解世界，因此，計(jì)算機(jī)視覺被廣泛地應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，比如：工業(yè)控制、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事、樓宇監(jiān)控、智慧醫(yī)療及天文氣象等。隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在各領(lǐng)域應(yīng)用的飛速發(fā)展，許多高校在研究生培養(yǎng)階段開設(shè)了“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”這門課程。該課程為面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)的專業(yè)特色選修課，共計(jì)32學(xué)時，2個學(xué)分。該課程與一些學(xué)科的研究目標(biāo)相近或相關(guān)，主要有數(shù)字圖像處理、人工智能、模式識別等。在江南大學(xué)研究生培養(yǎng)階段，除了開設(shè)“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”這門課程，同期開設(shè)的還有“數(shù)字圖像處理”“模式識別”“機(jī)器學(xué)習(xí)”等課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生：了解計(jì)算機(jī)視覺的基礎(chǔ)知識以及該領(lǐng)域最新的發(fā)展動態(tài);建立視覺機(jī)制、光學(xué)成像模型的概念;掌握攝像機(jī)定標(biāo)、多視幾何、立體視覺、運(yùn)動視覺（或稱序列圖像分析）等方面的理論知識與實(shí)踐運(yùn)用方法。課程通過講授計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域處于前沿主流的若干主題及其應(yīng)用，使學(xué)生提高對這一領(lǐng)域的認(rèn)識，能夠初步運(yùn)用以上所學(xué)方法解決一些實(shí)際應(yīng)用問題，為今后應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺理論和技術(shù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在課程的實(shí)施過程中，目前主要存在的問題有以下幾個方面：（1）該課程屬于視覺信息處理體系，視覺信息處理包含了圖像工程和圖形工程兩大類。目前，視覺信息處理體系類的課程科目較多，課程之間界限不夠明確。此外，“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”在不同的培養(yǎng)層次都有開設(shè)，這種狀態(tài)容易導(dǎo)致課程內(nèi)容定位不準(zhǔn)確。（2）該課程屬于專業(yè)選修課，側(cè)重研究性。如果依然采用傳統(tǒng)的講授型教學(xué)模式，將不利于研究生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。因此，教學(xué)模式過于單一化是目前課程教學(xué)的又一問題。（3）研究型的課程除了理論教學(xué)以外，還需要培養(yǎng)學(xué)生將算法理論編程實(shí)現(xiàn)的能力。當(dāng)前，研究生“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”教學(xué)內(nèi)容工程實(shí)踐性不強(qiáng)，導(dǎo)致學(xué)生的編程開發(fā)能力較弱。（4）教學(xué)質(zhì)量的評價離不開課程考核機(jī)制。目前，該課程考核方式是一種終結(jié)性考核。有別于傳統(tǒng)課程考核，“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程應(yīng)該注重考核學(xué)生思考問題的能力、創(chuàng)新能力以及實(shí)踐能力。當(dāng)前的考核方式評價不夠全面，考核方法需要優(yōu)化。由于上述問題的存在，因此有必要進(jìn)行教學(xué)改革。

3 ? 課堂教學(xué)改革思路

3.1 ?準(zhǔn)確定位課程內(nèi)容

近年來，隨著人工智能的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)視覺在智能社會中有著不可忽視的重要地位。各大高校相繼在研究生培養(yǎng)體系中加入計(jì)算機(jī)視覺類課程，甚至有些高校將該課程納入本科生選修課體系范疇內(nèi)?！坝?jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程涉及人工智能、模式識別以及射影幾何、矩陣張量等知識領(lǐng)域。該課程知識覆蓋面廣，內(nèi)容廣泛。同時，由于信息技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)視覺知識更新快，這就要求課程內(nèi)容必須緊跟學(xué)術(shù)前沿。因此，做好課程內(nèi)容的定位是上好這門課的首要任務(wù)。課程內(nèi)容定位主要考慮以下三個方面。

第一，“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程本科教學(xué)與研究生教學(xué)的差異化處理。本科教育的核心是掌握基礎(chǔ)理論和基本實(shí)踐技能的通識教育[3]。學(xué)生需要掌握一定的理論知識和實(shí)踐技能，具有專業(yè)理論素養(yǎng)，為后續(xù)的學(xué)習(xí)深造和工作打好基礎(chǔ)做好準(zhǔn)備。因此，本科生的“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程側(cè)重于計(jì)算機(jī)視覺的一些基本原理、方法的介紹，要求學(xué)生了解計(jì)算機(jī)視覺的發(fā)展歷史，了解當(dāng)前該領(lǐng)域的技術(shù)熱點(diǎn)，并能夠根據(jù)所學(xué)知識解決一些基本的實(shí)踐性問題。研究生教育要體現(xiàn)專業(yè)性和前沿性，研究生教育需要專業(yè)化、系統(tǒng)化、前沿化[4]。深入培養(yǎng)專業(yè)人才，除了需要牢固地掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識外，還需要具備高層次的專業(yè)技能，以及扎實(shí)的實(shí)踐能力，并要緊跟學(xué)術(shù)前沿[5]?；谶@一教育目標(biāo)，面向研究生講授的“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程除了對低層視覺的介紹，還需要側(cè)重于中高層視覺知識點(diǎn)的講解。比如，立體視覺、從運(yùn)動估計(jì)仿射模型以及從運(yùn)動估計(jì)投影模型等。因此，在研究生“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程中應(yīng)該降低低層視覺內(nèi)容的講解比例，加大中高層視覺知識點(diǎn)的學(xué)時比例。同時，在教學(xué)計(jì)劃中為學(xué)術(shù)熱點(diǎn)安排學(xué)時。這樣，使得研究生階段開設(shè)的“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程與本科階段開設(shè)的該課程在內(nèi)容安排、學(xué)習(xí)深度上都有著本質(zhì)的差異，從而避免研究生課程教學(xué)本科化現(xiàn)象。

第二，“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程與“數(shù)字圖像處理”課程的聯(lián)系與區(qū)別。計(jì)算機(jī)視覺作為人工智能與模式識別知識體系中的一部分，必然與機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別以及圖像處理等課程有著較多的相關(guān)性。其中，又以計(jì)算機(jī)視覺與數(shù)字圖像處理聯(lián)系更為緊密。數(shù)字圖像處理一般處理單幅圖像，通過一定的算法對輸入的圖像進(jìn)行變換或者分析圖像的內(nèi)容，提取有效信息的特征，用于后一步的處理[6]。常用的圖像處理有圖像變換、圖像去噪、圖像增強(qiáng)、圖像恢復(fù)等。計(jì)算機(jī)視覺處理的對象有單幅圖像、多幅圖像或者序列圖像。計(jì)算機(jī)視覺對信息的有效特征進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)場景的語義級理解，以期讓計(jì)算機(jī)擁有人眼和人腦的能力?？偟膩碚f，計(jì)算機(jī)視覺和數(shù)字圖像處理之間并沒有一個明確的邊界線。圖像處理屬于計(jì)算機(jī)視覺的低層視覺范疇;圖像分析歸為中間層視覺;計(jì)算機(jī)視覺歸為高層視覺。一般來說，計(jì)算機(jī)視覺教材會對圖像處理的基本知識點(diǎn)作一定的介紹?？紤]到當(dāng)前“數(shù)字圖像處理”課程較“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程開設(shè)更為普及，大部分研究生在本科階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了數(shù)字圖像處理的基本知識。這樣，就要求在“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程教學(xué)中減少低層視覺的課時，將課程內(nèi)容重點(diǎn)放在中間層視覺和高層視覺中。要避免“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程重復(fù)“數(shù)字圖像處理”課程的內(nèi)容，“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程是“數(shù)字圖像處理”課程的提升，它進(jìn)一步將知識遷移到計(jì)算機(jī)視覺學(xué)習(xí)上，增強(qiáng)了學(xué)生對圖像和視頻的處理能力，開闊了其學(xué)術(shù)視野。

第三，“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程的科學(xué)前沿性。計(jì)算機(jī)視覺是當(dāng)前的學(xué)術(shù)熱點(diǎn)，該領(lǐng)域的發(fā)展日新月異。“雙一流”高校建設(shè)要求培養(yǎng)高層次的計(jì)算機(jī)創(chuàng)新人才。因此，“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”的課程教學(xué)內(nèi)容除了講解計(jì)算機(jī)視覺的基本理論，還應(yīng)該引入學(xué)術(shù)前沿知識介紹。比如，在計(jì)算機(jī)視覺中經(jīng)常用到的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，已經(jīng)被安排在課程教學(xué)計(jì)劃中。通過課堂上講解深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使學(xué)生掌握其基本原理，在此基礎(chǔ)上，安排基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)視覺優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文討論課。這有助于學(xué)生更進(jìn)一步地理解深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念，學(xué)會如何利用新技術(shù)解決計(jì)算機(jī)視覺中的實(shí)際應(yīng)用問題。通過保證“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程的科學(xué)前沿性，能夠提升學(xué)生解決問題的能力以及學(xué)術(shù)創(chuàng)新素養(yǎng)。

3.2 ?采取多元教學(xué)模式

“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”是一門知識點(diǎn)多、范圍廣泛、與現(xiàn)實(shí)結(jié)合緊密的課程。為了培養(yǎng)研究生的學(xué)術(shù)能力和創(chuàng)新性，必須對傳統(tǒng)的講授型為主的教學(xué)模式進(jìn)行改革。在教學(xué)過程中，主要采用探索式教學(xué)、研討式教學(xué)、案例教學(xué)等模式開展教學(xué)活動。碩士研究生階段的“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程除了介紹基本的計(jì)算機(jī)視覺知識，還需要補(bǔ)充一些學(xué)術(shù)性和應(yīng)用性較強(qiáng)的學(xué)術(shù)前沿知識，比如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自編碼網(wǎng)絡(luò)等在計(jì)算機(jī)視覺中的運(yùn)用。在課堂上有限的時間內(nèi)教師很難講解全部的相關(guān)知識，只能挑核心知識點(diǎn)進(jìn)行講授，知識點(diǎn)的拓展則需要教師通過探索式教學(xué)模式引導(dǎo)學(xué)生完成。比如，在學(xué)期初要求學(xué)生就計(jì)算機(jī)視覺的某一專題完成綜述論文。學(xué)生自主選題實(shí)際上就是要求學(xué)生通過調(diào)研了解計(jì)算機(jī)視覺的研究現(xiàn)狀，在宏觀上對這一課程的知識點(diǎn)有所把握。教師對學(xué)生遞交的選題進(jìn)行審核，審核通過后學(xué)生開始查閱文獻(xiàn)完成綜述論文的撰寫，學(xué)期末上交。為了完成綜述論文，學(xué)生必須就某一專題開展大面積的調(diào)研，必須了解這一專題的發(fā)展歷程和邏輯關(guān)系，通過這種形式培養(yǎng)學(xué)生自主開展調(diào)查研究的能力，使其學(xué)會選擇有效文獻(xiàn)，從而提升學(xué)生的知識考察能力。

研究生的“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程除了課堂上教師講解，還需要加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)術(shù)交流能力。因此，研討式教學(xué)模式得到了大力提倡。我們會留出6課時作為小組討論交流課，教師將當(dāng)前的研究熱點(diǎn)或者學(xué)生感興趣的知識點(diǎn)作為討論課題。學(xué)生通過一段時間的調(diào)查理解，形成自己的研究報告。在小組討論課上，通過PPT向全班同學(xué)介紹自己的調(diào)研結(jié)果，大家就調(diào)研結(jié)果討論交流。討論課的開展能夠很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使他們分享各自的學(xué)術(shù)理解，產(chǎn)生思維碰撞。鑒于計(jì)算機(jī)視覺學(xué)科的應(yīng)用性，“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程不僅僅是算法的介紹，還應(yīng)該落實(shí)到具體的實(shí)踐應(yīng)用中。通過案例教學(xué)模式可以有效地將理論知識落實(shí)到實(shí)際應(yīng)用中。比如，計(jì)算機(jī)視覺中經(jīng)典的視覺感受野模型，它是通過生物視覺領(lǐng)域的研究探索大腦的視覺結(jié)構(gòu)[7]。我們講解了貓的視網(wǎng)膜節(jié)細(xì)胞同心圓感受野，它可分為On型感受野節(jié)細(xì)胞和Off型感受野節(jié)細(xì)胞兩類，并推導(dǎo)了感受野數(shù)學(xué)模型[8]。為了使學(xué)生更好地理解感受野模型在實(shí)際問題中的應(yīng)用，課堂上還以基于感受野模型的融合方法和基于感受野模型的目標(biāo)跟蹤方法為例，具體探討了感受野模型的應(yīng)用。通過案例教學(xué)，使學(xué)生對感受野模型的理解更為深刻，同時，也使他們領(lǐng)悟到如何將方法論用于實(shí)際問題的解決。

3.3 ?突出教學(xué)實(shí)踐

“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，因此在課程教學(xué)中突出工程實(shí)踐性是非常有必要的。鑒于教學(xué)內(nèi)容的時效性，實(shí)踐內(nèi)容也應(yīng)該同步更新并體現(xiàn)工程實(shí)踐性。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中應(yīng)增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)的比例。為了完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生需要學(xué)習(xí)MatLAB、OpenCV、python、Tensorflow等編程語言和軟件庫的使用，要鼓勵學(xué)生使用新方法來完成實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。最終，通過實(shí)驗(yàn)指標(biāo)來評價實(shí)驗(yàn)完成情況。為了鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐性，鼓勵學(xué)生參加計(jì)算機(jī)視覺的相關(guān)競賽，以賽促學(xué)，從而提升他們的實(shí)踐應(yīng)用能力和綜合解決問題能力。

3.4 ?優(yōu)化考核方式

考核方式在課程教學(xué)體系中有著重要的導(dǎo)向作用[9]。考核方式應(yīng)該與教學(xué)模式相匹配，良好的考核方式有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，取得更好的學(xué)習(xí)效果。傳統(tǒng)的“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程考核模式一般由平時成績和期末成績組成：期末成績一般是對大作業(yè)和實(shí)驗(yàn)作業(yè)的評價，是一種終結(jié)性考核;平時成績由出勤、上課表現(xiàn)等部分組成，如果學(xué)生按時到課，他們的平時成績區(qū)分度不大。學(xué)習(xí)是一種過程性的行為，為了更準(zhǔn)確地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，應(yīng)該建立全方位、過程性的考核方式。比如：針對學(xué)生討論課的表現(xiàn)，給出調(diào)研報告成績;在課程開始時，設(shè)置課程回顧練習(xí)，用于評價學(xué)生對已學(xué)知識的掌握;布置課后作業(yè)，通過對課后作業(yè)的評價發(fā)現(xiàn)學(xué)生對所教知識點(diǎn)的掌握情況，及時調(diào)整教學(xué)策略。鑒于“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程的實(shí)踐性，對于實(shí)驗(yàn)課的評價也應(yīng)該是具有過程性的。目前，有部分學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課不夠重視，通過抄襲其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)要求。這就要求教師重視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程，對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、算法分析、程序編寫調(diào)試、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等全過程進(jìn)行跟蹤評價，避免對學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報告進(jìn)行單一的終結(jié)性評價。有效的過程性和多元化評價，能夠及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題，有利于調(diào)整教學(xué)安排，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。

4 ? 課堂教學(xué)改革效果

（1） 針對課程內(nèi)容的調(diào)研。教學(xué)改革之前，有30%的學(xué)生認(rèn)為“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程內(nèi)容需要重新定位。實(shí)施課程教學(xué)改革之后，對學(xué)習(xí)該課程的56位研究生進(jìn)行了問卷調(diào)查，有98%的學(xué)生表示課程內(nèi)容與本科所授內(nèi)容不重復(fù)，具有更好的深度和廣度;95%的學(xué)生表示“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程內(nèi)容與“數(shù)字圖像處理”課程內(nèi)容大部分不重復(fù)，具有區(qū)分度，側(cè)重于中高層視覺知識點(diǎn)的講解;96%的學(xué)生認(rèn)為“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程講授內(nèi)容體現(xiàn)了科學(xué)前沿性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（2）提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。采用多種教學(xué)模式以及加大過程性考核后，有98%的學(xué)生表示從未逃課，這一數(shù)據(jù)與上課考勤情況相符合，說明教學(xué)改革使得學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有所提高。有80%的學(xué)生小組交流獲得了85分以上的成績，相比教學(xué)改革前，提升了10個百分點(diǎn)。這說明研討式教學(xué)和案例化教學(xué)促進(jìn)了學(xué)生對理論知識的融會貫通，提升了學(xué)生思考問題的能力，有利于激發(fā)研究生的創(chuàng)新思想。過程性考核方式的運(yùn)用進(jìn)一步增強(qiáng)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力。

（3） 提高了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。通過案例化教學(xué)和教學(xué)過程中突出工程實(shí)踐的舉措，有83%的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)?zāi)K取得了“良”以上成績，相對改革前增長了12個百分點(diǎn)。這一數(shù)據(jù)說明，通過教學(xué)改革學(xué)生的實(shí)踐能力得到了提升。此外，有22%的學(xué)生綜述論文被評為優(yōu)秀，較以往增長11個百分點(diǎn)。這說明學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、思考問題能力以及創(chuàng)新能力上都有所進(jìn)步，達(dá)到了“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”教學(xué)改革的目標(biāo)。

5 ? 結(jié)語

在“雙一流”高校建設(shè)背景下，本文探討了當(dāng)前研究生“計(jì)算機(jī)視覺原理與應(yīng)用”課程教學(xué)中的不足之處，并從課程內(nèi)容定位、教學(xué)模式、工程實(shí)踐以及考核方式等多方面展開探討，提出了一些可行的教學(xué)改革方法。對于研究生來說，這些教學(xué)改革手段有利于提升其專業(yè)素養(yǎng)、培養(yǎng)其創(chuàng)新能力、拓寬其學(xué)術(shù)眼界，符合“雙一流”高校建設(shè)下的高層次復(fù)合型人才培養(yǎng)要求。

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責(zé)任編輯 ? ?祁秀春

Reformation of Graduate Computer Visionin the Context of the “Double First-rate” University Construction

LUO Xiaoqing1，ZHANG Zhancheng2，Kang Zhen 3

（1. School of Internet of Things，Jiangnan University，Wuxi 214122，China;2. College of Electronic and Information Engineering，Suzhou University of Science and Technology，Suzhou 215009，China;3. School of Biotechnology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China）

Abstract： The quality of course teaching determines the quality of talent training. Therefore，it is necessary to explore the teaching reform of computer vision course for postgraduates according to the opportunity of “double first-rate” university construction. The reform exploration is implemented on the inaccurate positioning of course content，the traditional teaching mode，the insufficient engineering practice and the simplified examine approach in this paper. The content of course is accurate defined by focusing on the difference between undergraduate and graduate teaching of computer vision courses，the relation and difference between computer vision course and digital image processing course，the science frontier of computer vision. The teaching activities are executed by exploratory teaching，discussion teaching and case teaching. The effective process and diversified course assessment is carried out. The above-mentioned reform methods are help for integrating the cultivation of innovation ability and practical ability into the teaching curriculum. The above-mentioned reform methods have effectively improved studentsinitiative in learning， enhanced studentsability to solve practical problems，and played the fundamental role of curriculum in the construction of “double first-rate” universities.

Key ?words： double first-rate;computer vision;teaching reform;innovation;practice

收稿日期：2019-11-12

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金“基于多尺度分析的圖像融合方法研究”（61772237）;江南大學(xué)研究生教育教學(xué)改革研究 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 與實(shí)踐課題“計(jì)算機(jī)類研究生多維培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐”;江南大學(xué)研究生教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐課題 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? “國際化高素質(zhì)創(chuàng)新型研究生培養(yǎng)模式的探索”（江大研〔2016〕557號）

作者簡介：羅曉清，副教授，博士，主要研究方向?yàn)槿斯ぶ悄芘c模式識別;張戰(zhàn)成，副教授，博士，主要研究方向?yàn)槟Ｊ阶R ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 別、圖像處理;康振，教授，博士，主要研究方向?yàn)槲⑸锖铣缮飳W(xué)與代謝工程。