關(guān)于《數(shù)字圖像處理技術(shù)》課程的教學(xué)改革的探索

賈浩梅

【摘要】? ? 隨著我國信息技術(shù)的發(fā)展，各類新興技術(shù)已經(jīng)逐漸融入到社會中的各行各業(yè)，例如已經(jīng)被我們熟知的數(shù)字圖像處理技術(shù)就已經(jīng)融入到高校的專業(yè)教學(xué)中。數(shù)字圖像處理技術(shù)是高校中大部分專業(yè)的公共課程，但是在教學(xué)過程中還存在著一定的問題，例如知識更新速度慢且缺乏完善的學(xué)習(xí)成果考核等等都是影響數(shù)字圖像處理技術(shù)教學(xué)效率的因素之一?；诖耍疚尼槍Α稊?shù)字圖像處理技術(shù)》課程的教學(xué)進(jìn)行分析，并闡述了教學(xué)過程中存在的問題，最終提出相應(yīng)的教學(xué)改革方案，充分提升教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】? ? 數(shù)字圖像處理技術(shù)? ? 課程教學(xué)? ? 教學(xué)改革

引言：

在自然界中，人們從外部獲取到的信息有極大一部分是通過視覺來獲得的，因此圖像信息對于人們的日常生活來說是極為重要的。基于此，各個高校基本上都開展了這一學(xué)科。《數(shù)字圖像處理技術(shù)》是我國高校中數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的重要課程之一，也是大部分專業(yè)的公共課程之一，內(nèi)容主要包括通過對數(shù)字圖像處理的方法理論與實踐內(nèi)容介紹，充分提升高校學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程后對知識的理解與運用能力?！稊?shù)字圖像處理技術(shù)》是一門設(shè)計較為廣泛的學(xué)科，因此它的實踐性是較強(qiáng)的。本文將針對《數(shù)字圖像處理技術(shù)》的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法進(jìn)行改革創(chuàng)新。

一、《數(shù)字圖像處理技術(shù)》課程在教學(xué)過程中存在的不足之處

1.1缺乏完整的教學(xué)體系結(jié)構(gòu)

在實際的教學(xué)過程中，教師往往由于自身教學(xué)習(xí)慣和教學(xué)方式的原因，只是對一些經(jīng)典的數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行介紹與講解，對于當(dāng)前主流的新式算法缺少一定認(rèn)知?！稊?shù)字圖像處理技術(shù)》的課程內(nèi)容也較為復(fù)雜，具有極強(qiáng)的實踐性，因此一些數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ)較為牢固的學(xué)生理解地相對較快，但是對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生而言，是具有一定的學(xué)習(xí)難度的。目前高校于這門課程的教學(xué)目的是為了培養(yǎng)有著扎實理論基礎(chǔ)，并可以通過實際運用來解決相關(guān)問題的專業(yè)性人才。因此在教學(xué)過程中，在教師的選擇問題上，需要有相應(yīng)科研實力的教師來進(jìn)行擔(dān)任，這樣才能在實際的教學(xué)過程中進(jìn)行充分實踐，解決相應(yīng)的問題。

1.2課程相關(guān)知識獲取途徑少

《數(shù)字圖像處理技術(shù)》這門學(xué)科是具有充分的實踐性的，但是目前有相當(dāng)一部分高校在開展教學(xué)過程中往往容易忽略實踐的教學(xué)過程中。這對于實踐性較強(qiáng)的《數(shù)字圖像處理技術(shù)》課程教學(xué)來說是存在一定的消極影響的。應(yīng)該時常的拓展學(xué)生視野，提升《數(shù)字圖像處理技術(shù)》教學(xué)實踐性，切實拓寬學(xué)生的知識面。這樣一來不僅能夠充分提升學(xué)生的創(chuàng)新意識與問題意識，還能提升學(xué)生解決問題的能力。最后值得一提的是，學(xué)生在《數(shù)字圖像處理技術(shù)》課程的學(xué)習(xí)過程中，往往由于課程內(nèi)容不能做到與時俱進(jìn)，因此導(dǎo)致學(xué)生不能及時的學(xué)習(xí)掌握《數(shù)字圖像處理技術(shù)》中的最新技術(shù)與具體實踐方法，這對于學(xué)生的知識運用能力與知識廣泛程度來說是存在一定的消極影響的[1]。

1.3教學(xué)考核體系缺乏客觀性

在對《數(shù)字圖像處理技術(shù)》進(jìn)行教學(xué)的過程中，往往在考核環(huán)節(jié)中存在一定的問題。問題往往是由于考核形式較為傳統(tǒng)而出現(xiàn)的。在傳統(tǒng)的考核體系中，數(shù)字圖像處理技術(shù)的考核往往都是閉卷考試，在試題中理論知識出現(xiàn)的頻率較高，而且涉及到一些復(fù)雜的公式運算，在這種情況下，采取閉卷考試的方式就能夠提升學(xué)生對理論公式的記憶力，這種考核方式雖然提升了學(xué)生對知識的記憶程度，但是學(xué)生并不能深層次的理解知識、掌握知識。因此在這種情況下，建立一個科學(xué)合理的客觀考核體系是極為必要的，這對于綜合評測學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度與學(xué)習(xí)情況的工作開展而言也是極具現(xiàn)實意義的。

二、《數(shù)字圖像處理技術(shù)》課程的教學(xué)改革措施

2.1設(shè)置科學(xué)合理的課程教學(xué)目標(biāo)

在本科階段的教學(xué)過程中，可以采用畢業(yè)于美國邁阿密大學(xué)電氣工程學(xué)士岡薩雷斯編寫的《數(shù)字圖像處理技術(shù)》為教材。這本教材的教學(xué)內(nèi)容覆蓋面較廣，而且理論深度與實踐價值也較高。在《數(shù)字圖像處理技術(shù)》這本教材中包括了多種技術(shù)，例如圖像數(shù)字化、圖像分割以及圖像形態(tài)學(xué)等等。這本教材可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的不同，及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，以此來為今后的《數(shù)字圖像處理》技術(shù)的教學(xué)奠定一個良好的基礎(chǔ)。在實際的教學(xué)過程中，需要先讓學(xué)生了解在學(xué)習(xí)《數(shù)字圖像處理技術(shù)》的主要學(xué)習(xí)目標(biāo)，還要讓學(xué)生明白該通過怎樣的方式來達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。在教學(xué)的過程中，教師可以先展示一遍以往的實驗成果，讓學(xué)生在心中有一個大概的理解與認(rèn)知。最后只得注意的一點是，在教學(xué)過程中應(yīng)該將理論知識充分落實到實踐教學(xué)中，以此來充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[2]。

2.2開展新型教學(xué)模式提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力

在實際的教學(xué)過程中，例如在教學(xué)到圖像銳化處理時，教師可以通過Photoshop來向?qū)W生們進(jìn)行詳細(xì)演示，通過一步步的差拆分教學(xué)提升學(xué)生們的數(shù)字圖片處理能力。此外，還可以通過Photoshop的圖片處理功能來提升學(xué)生的技術(shù)能力，這對于文科生來說也是很好上手的。該措施可以切實激發(fā)學(xué)生們的圖片處理興趣，提升自身的PS處理能力。

2.3及時更新相應(yīng)課程的教學(xué)內(nèi)容

在高校開展的《數(shù)字圖像處理技術(shù)》教學(xué)中，往往只針對較為典型的算法進(jìn)行講解，這種教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)無法滿足當(dāng)前學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。在傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容中，一般只有變換圖像灰度或是頻域圖像處理等內(nèi)容。在本科階段的教學(xué)過程中，教師應(yīng)該針對學(xué)生的興趣點來拓展教學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)生的問題意識，在《數(shù)字圖像處理技術(shù)》的教學(xué)過程中適當(dāng)進(jìn)行延伸。在實際教學(xué)中，教師可以在教學(xué)完相應(yīng)的知識內(nèi)容后，再向?qū)W生普及一些其他類型的知識，以此來提升學(xué)生的視野與知識面。例如，在教學(xué)完圖像增強(qiáng)后，再開展卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法實現(xiàn)自動光照調(diào)節(jié)的教學(xué)。只有通過這種教學(xué)方式，才能切實提升《數(shù)字圖像處理技術(shù)》教學(xué)結(jié)構(gòu)的合理性。此外，隨著我國近年來信息技術(shù)的發(fā)展，還可以將人工智能技術(shù)融入到《數(shù)字圖像處理技術(shù)》課程的教學(xué)中，這對于教學(xué)質(zhì)量來說是極具提升意義的。

2.4更新數(shù)字圖像技術(shù)的課程設(shè)計

我們知道，《數(shù)字圖像處理技術(shù)》本身就具有極強(qiáng)的專業(yè)性與實踐性，因此在教學(xué)的過程中教師就需要重點針對課程的實踐性來進(jìn)行結(jié)合發(fā)展?！稊?shù)字圖像處理技術(shù)》由于并不是獨立的實踐課程，因此開展實踐教學(xué)的時間較為緊張。在這種情況下，教師就應(yīng)該提升實驗在實際教學(xué)中的占比程度，適當(dāng)降低理論教學(xué)的時間。在實驗的過程中，教師可以將學(xué)生分成十人為一組的實驗小組，并選出一位學(xué)生擔(dān)任組長職務(wù)。在上課的過程中讓同一組的學(xué)生坐在一起，這樣一來在實驗的過程中不僅能夠更加方便的討論實驗步驟與注意事項等內(nèi)容，還能進(jìn)行協(xié)作式學(xué)習(xí)，每個人身上都具有不同的分工。在實驗中學(xué)生倘若遇到了不解的問題，還可以及時與教師進(jìn)行交流。但是此時教師只能進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，并不能完全做出詳細(xì)說明，具體的實驗環(huán)節(jié)與實驗內(nèi)容還需要學(xué)生自行完成，這既能提升學(xué)生的協(xié)作能力，還能增強(qiáng)學(xué)生的知識運用能力[3]。

2.5設(shè)立完善的課程教學(xué)考核方式

若想改進(jìn)數(shù)字圖像處理技術(shù)的教學(xué)方式，完善的課程教學(xué)考核方式是少不了的。經(jīng)過改良后的數(shù)字圖像處理考核方式是平時成績加上期末考試成績，再加上期末實驗答辯成績進(jìn)行綜合分配后得到的。平時成績主要就是檢驗在日常學(xué)習(xí)后，學(xué)生在實驗報告中的完整學(xué)習(xí)思想與實驗的過程與結(jié)果的分析情況。一般來說，教師常常會在教學(xué)完畢后就對學(xué)生的實驗情況進(jìn)行檢查，使學(xué)生能夠提升自身的學(xué)習(xí)積極性與學(xué)習(xí)的認(rèn)真態(tài)度。在進(jìn)行考核的過程中，可以采取開卷考試來進(jìn)行考核，首先讓教師提供與考試題目類型相似的試題，然后讓學(xué)生進(jìn)行自主選取并進(jìn)行作答。這種考核方式能夠切實提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮學(xué)生們的創(chuàng)新意識。

2.6用優(yōu)質(zhì)資源開展新型教學(xué)模式

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，教育手段也變的更加豐富。目前我國的線上教育模式有了充足的發(fā)展，且可以保障優(yōu)質(zhì)的教學(xué)效率。因此在《數(shù)字圖像處理技術(shù)》教學(xué)中，可以充分利用線上教學(xué)模式來與線下教學(xué)模式相結(jié)合，形成一個完善的教學(xué)體系。讓學(xué)生能夠在兩方面充足的教學(xué)資源中提升自身的學(xué)習(xí)效率，穩(wěn)固自身的學(xué)習(xí)積極性。在線下教學(xué)開展前，學(xué)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)先在線上課堂中了解預(yù)習(xí)即將要進(jìn)行的教學(xué)內(nèi)容，在線下教學(xué)完畢后，學(xué)生也可以通過線上教學(xué)來鞏固課堂上學(xué)過的知識，通過這種教學(xué)模式可以充分提升學(xué)生的知識掌握能力，同時這也是我國未來教育模式的主流發(fā)展途徑[4]。

2.7設(shè)置多元化教學(xué)模式開展教學(xué)

《數(shù)字圖像處理技術(shù)》本身具有充分的理論性，在算法內(nèi)容上往往都需要用一些較為復(fù)雜的公式進(jìn)行表示，最后通過計算機(jī)程序進(jìn)行編寫。因此倘若在實際教學(xué)中缺少了算法編寫過程的演示，那么這個教學(xué)過程對于學(xué)生而言是較為枯燥單一的。因此在教學(xué)中教師應(yīng)該采用動態(tài)教學(xué)的方式來開展教學(xué)，讓復(fù)雜的公式更加直接的展現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生充分掌握《數(shù)字圖像處理技術(shù)》的理論知識，降低學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所遇到的困難程度。

三、結(jié)束語

目前，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對于數(shù)字圖像處理技術(shù)的需求也變得越來越大。在目前的數(shù)字圖像處理技術(shù)教學(xué)中，內(nèi)容正在不斷的更新升級，圖像處理算法也有著更高效的實現(xiàn)方式。在這種情況下，教師在實際的教學(xué)過程中，首先就需要與時俱進(jìn)的更新教學(xué)方式與教學(xué)內(nèi)容，將最新的學(xué)科知識與內(nèi)容及時的教授給學(xué)生，這樣不僅能夠充分提升學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性，還能強(qiáng)化學(xué)生們的創(chuàng)新意識?？偟膩碚f，這種教學(xué)改革方式能夠提升《數(shù)字圖像處理技術(shù)》這門課程的教學(xué)效果，對于學(xué)生們的實際運用來說是極具現(xiàn)實意義的。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]魯明麗，王偉，施健.“數(shù)字圖像處理”課程教學(xué)改革探索[J].中國電力教育，2020（11）：69-71.

[2]林忠，賈立秀.《數(shù)字圖像處理技術(shù)》課程線上教學(xué)實踐探索[J].現(xiàn)代計算機(jī)，2020（31）：79-83.

[3]陳麗芳，劉淵，詹千熠，潘祥.《數(shù)字圖像處理技術(shù)》課程實踐教學(xué)改革研究[J].數(shù)碼世界，2020（08）：150-151.

[4]馬宏興，張伶.基于設(shè)計的數(shù)字圖像處理課程教學(xué)改革探索[J].電腦知識與技術(shù)，2020，16（12）：146-147.

[5]李智.數(shù)字圖像處理課程教學(xué)方法的改革與探索[J].教育信息化論壇，2019，3（10）：266-267.