基于知識(shí)圖譜的數(shù)字圖像處理培養(yǎng)研究生科研創(chuàng)新能力的實(shí)踐

摘要：培養(yǎng)研究生的科研創(chuàng)新能力是推動(dòng)科技進(jìn)步和實(shí)現(xiàn)國家發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵。本文旨在構(gòu)建基于知識(shí)圖譜的研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，通過探索學(xué)科研究熱點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)，設(shè)計(jì)可視化學(xué)習(xí)路徑。以數(shù)字圖像處理課程為例，從依托導(dǎo)師在研究生教育中的指導(dǎo)作用和發(fā)揮研究生主體作用兩個(gè)方面，形成“導(dǎo)學(xué)”一體化模式，從而提升研究生的科研創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：知識(shí)圖譜；科研創(chuàng)新能力；研究生培養(yǎng)；數(shù)字圖像處理；“導(dǎo)學(xué)”一體化

中圖分類號(hào)：TP18文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2024）34-0120-04開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

0引言

研究生教育在全面實(shí)施科教興國與人才強(qiáng)國戰(zhàn)略中具有重要意義[1]。培養(yǎng)研究生的科研創(chuàng)新能力，不僅是學(xué)術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破的關(guān)鍵，也是提升國家創(chuàng)新體系水平和經(jīng)濟(jì)競爭力的基石[2]。谷歌于2012年提出的知識(shí)圖譜概念[3]，推動(dòng)了教育領(lǐng)域的深刻變革，在整合海量資源、優(yōu)化資源內(nèi)容、改善師生關(guān)系、更新教育方式以及轉(zhuǎn)變教育功能等方面發(fā)揮了重要作用。

倪秋萍等人[4]利用知識(shí)圖譜技術(shù)對(duì)國內(nèi)外創(chuàng)新人才培養(yǎng)研究的特征和趨勢進(jìn)行了可視化分析，從而逐步深化我國創(chuàng)新人才培養(yǎng)研究的相關(guān)步驟。史潔等人[5]將知識(shí)圖譜應(yīng)用于專業(yè)人才能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建中，提出當(dāng)代大學(xué)生在校期間應(yīng)掌握的知識(shí)體系框架。郁文景等人[6]從培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置、培養(yǎng)方向及學(xué)習(xí)年限四個(gè)方面，運(yùn)用知識(shí)圖譜技術(shù)分析了管理科學(xué)與工程專業(yè)碩士研究生的培養(yǎng)現(xiàn)狀，得出培養(yǎng)高素質(zhì)研究生需要把握學(xué)科研究熱點(diǎn)并合理制定培養(yǎng)模式的結(jié)論?？妼W(xué)梅等人[7]探討了知識(shí)圖譜在高校本科教學(xué)中的應(yīng)用可行性，分析了其具體實(shí)踐，為提升教學(xué)效果提出了完善與改進(jìn)的建議。

此外，許舒婷等人[8]利用知識(shí)圖譜技術(shù)對(duì)國內(nèi)外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)分析，揭示了研究趨勢和前沿?zé)狳c(diǎn)，為研究生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了理論支持和方法論指導(dǎo)。趙玉鵬等人[9]將科學(xué)知識(shí)圖譜應(yīng)用于“自然辯證法概論”課程教學(xué)，有效促進(jìn)了研究生科研選題能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。尹建鑫等人[10]提出了一種基于統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)科學(xué)知識(shí)圖譜的創(chuàng)新人才培養(yǎng)方法，通過構(gòu)建和應(yīng)用知識(shí)圖譜，優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容和方法，為研究生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了新的教育模式和實(shí)踐指導(dǎo)。

針對(duì)現(xiàn)有研究的不足，本文擬利用知識(shí)圖譜技術(shù)，構(gòu)建“導(dǎo)學(xué)”一體化培養(yǎng)模式，以提升研究生的科研創(chuàng)新能力，并以數(shù)字圖像處理課程為例進(jìn)行實(shí)證研究。

1研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)面臨的挑戰(zhàn)

研究生科研能力的培養(yǎng)是高等教育的重要組成部分，直接關(guān)系到學(xué)術(shù)研究的未來發(fā)展和國家創(chuàng)新能力的提升。然而，在實(shí)際培養(yǎng)過程中，研究生科研能力的培養(yǎng)面臨著教學(xué)模式單一、研究生自身能力不足以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏等多方面的問題和挑戰(zhàn)。

1.1教學(xué)模式與實(shí)踐環(huán)節(jié)的不足

在研究生培養(yǎng)過程中，部分課程以班級(jí)或?qū)I(yè)為單位進(jìn)行授課，教師往往難以為每位學(xué)生提供個(gè)性化的教學(xué)指導(dǎo)。傳統(tǒng)的講授法雖然在傳授大量信息和基礎(chǔ)知識(shí)方面具有一定優(yōu)勢，但不利于學(xué)生的主動(dòng)參與和師生互動(dòng)，限制了學(xué)生批判性思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。由于學(xué)生的興趣、學(xué)習(xí)風(fēng)格和知識(shí)基礎(chǔ)各不相同，單一的教學(xué)模式容易導(dǎo)致部分學(xué)生跟不上課程進(jìn)度，而另一些學(xué)生則可能覺得課程內(nèi)容缺乏挑戰(zhàn)性。

此外，由于導(dǎo)師工作繁忙等原因，研究生可能難以獲得充分的指導(dǎo)和反饋，這在一定程度上制約了他們提升解決實(shí)際問題和開展創(chuàng)新研究所需的技能和視野。

在實(shí)踐環(huán)節(jié)方面，一些研究生缺乏實(shí)際操作和實(shí)地調(diào)研的機(jī)會(huì)，無法獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)，也不清楚如何將理論應(yīng)用于實(shí)際問題?？蒲袆?chuàng)新往往源于對(duì)現(xiàn)實(shí)問題的深刻理解和解決能力，而缺乏與行業(yè)和社會(huì)實(shí)踐接觸的研究生，難以準(zhǔn)確把握社會(huì)需求和行業(yè)動(dòng)態(tài)，從而在解決實(shí)際問題時(shí)缺乏針對(duì)性和創(chuàng)新性。

實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是激發(fā)創(chuàng)新思維的重要途徑。通過親身參與科研項(xiàng)目，研究生可以直觀地感受到科研工作的過程和挑戰(zhàn)，從而激發(fā)創(chuàng)新思維。然而，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可能導(dǎo)致研究生的創(chuàng)新思維停留在理論層面，難以產(chǎn)生具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的創(chuàng)新成果。此外，科研項(xiàng)目通常需要跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的團(tuán)隊(duì)合作，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足還可能導(dǎo)致研究生對(duì)科研倫理和責(zé)任感的認(rèn)識(shí)不足，無法充分意識(shí)到科研誠信的重要性，這可能會(huì)影響科研工作的質(zhì)量和可持續(xù)性。

1.2研究生自身能力的不足

我國大多數(shù)研究生深受應(yīng)試教育的影響，缺乏對(duì)新知識(shí)、新技術(shù)的系統(tǒng)分析能力和敏銳的洞察力，主動(dòng)獲取和運(yùn)用知識(shí)的能力不足，難以勝任創(chuàng)新性的研究工作[11]。部分研究生在科研活動(dòng)中缺乏從新的角度思考和研究問題的能力，傾向于簡單重復(fù)他人的研究過程，而沒有深入探究事物發(fā)生、發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律性，這種現(xiàn)象必然難以鍛煉和培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力。

此外，一些研究生沒有將科研創(chuàng)新作為自身的追求，科研創(chuàng)新的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力不足，自主學(xué)習(xí)意識(shí)和學(xué)習(xí)能力較弱，動(dòng)手操作能力以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力也較為欠缺。這些問題嚴(yán)重制約了研究生科研創(chuàng)新能力的提升。

2基于知識(shí)圖譜的研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系構(gòu)建

本文以提升研究生科研創(chuàng)新能力為目標(biāo)，探討基于知識(shí)圖譜的研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的途徑和策略。研究方案如圖1所示。

1）從教育信息化的視角，圍繞研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)，從導(dǎo)師在研究生教育中的主導(dǎo)作用和研究生主體作用兩個(gè)層面，完善教學(xué)體系、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)以及科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面的制度和措施，設(shè)計(jì)知識(shí)圖譜與專業(yè)教育相融合的人才培養(yǎng)方案。

2）從大數(shù)據(jù)的視角，采用先進(jìn)的爬蟲技術(shù)搜集相關(guān)數(shù)據(jù)，利用深度學(xué)習(xí)、集成學(xué)習(xí)等算法，挖掘各教學(xué)要素與研究生科研創(chuàng)新能力之間的關(guān)系，并通過知識(shí)圖譜進(jìn)行可視化，構(gòu)建基于知識(shí)圖譜的研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。

在研究生教育中，導(dǎo)師作為學(xué)術(shù)指導(dǎo)和科研引領(lǐng)的重要角色，其主導(dǎo)作用的發(fā)揮對(duì)研究生的學(xué)術(shù)成長和科研能力培養(yǎng)至關(guān)重要；而研究生自身主體作用的發(fā)揮則是科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的核心。

結(jié)合上述培養(yǎng)體系，提出一體化“導(dǎo)學(xué)”培養(yǎng)方案。一體化“導(dǎo)學(xué)”方案是為研究生設(shè)計(jì)的綜合性教學(xué)與學(xué)習(xí)體系，其核心在于導(dǎo)師的引導(dǎo)與研究生的主動(dòng)參與，以促進(jìn)研究生的創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng)。該方案通過構(gòu)建一個(gè)結(jié)構(gòu)化的知識(shí)框架，利用知識(shí)圖譜幫助研究生系統(tǒng)地理解相關(guān)領(lǐng)域的理論和概念，從而實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，如圖2所示。

導(dǎo)師依托教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)，確保研究生教育的質(zhì)量和效果。這包括制定明確的教學(xué)目標(biāo)和科研計(jì)劃，監(jiān)督研究生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，評(píng)估其學(xué)術(shù)表現(xiàn)，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)策略。通過建立定期的師生溝通機(jī)制，導(dǎo)師能夠及時(shí)了解研究生的學(xué)術(shù)需求和科研進(jìn)展，提供個(gè)性化的指導(dǎo)和支持。針對(duì)不同學(xué)生的需求，導(dǎo)師需制定特定的個(gè)性化學(xué)習(xí)方案，通過分析學(xué)生的先驗(yàn)知識(shí)、興趣和學(xué)習(xí)目標(biāo)，利用知識(shí)圖譜為每位學(xué)生推薦適合的學(xué)習(xí)路徑。這些路徑可以包括必修的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)和選修的拓展知識(shí)點(diǎn)，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。同時(shí)，導(dǎo)師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和反饋，動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)方案，確保學(xué)生能夠按照自己的節(jié)奏高效學(xué)習(xí)。通過這種方式，導(dǎo)師幫助研究生明確學(xué)術(shù)目標(biāo)，規(guī)劃科研路徑，確保他們在學(xué)術(shù)道路上不斷前進(jìn)。

導(dǎo)師還利用AI能力平臺(tái)和基于知識(shí)圖譜的方法，幫助研究生構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)其科學(xué)精神和創(chuàng)新意識(shí)。首先，導(dǎo)師通過知識(shí)圖譜的可視化表示，識(shí)別課程領(lǐng)域內(nèi)的關(guān)鍵概念、理論、方法及其相互關(guān)系。這種理解幫助導(dǎo)師構(gòu)建課程框架，確保課程內(nèi)容的全面性和深度。導(dǎo)師可以利用知識(shí)圖譜中的信息，確定課程的核心知識(shí)點(diǎn)和拓展知識(shí)點(diǎn)，以及它們之間的邏輯順序。通過深入分析知識(shí)圖譜，研究生能夠識(shí)別研究領(lǐng)域的關(guān)鍵問題和發(fā)展趨勢，從而在科研中發(fā)現(xiàn)新的問題和機(jī)會(huì)。同時(shí)，這種基于知識(shí)圖譜的學(xué)習(xí)方式能夠促進(jìn)研究生養(yǎng)成科學(xué)精神，強(qiáng)化其獨(dú)立思考和創(chuàng)新意識(shí)。

在教學(xué)模式上，采用混合式課堂，結(jié)合線上和線下教學(xué)的優(yōu)勢，提高教學(xué)的靈活性和互動(dòng)性。例如，導(dǎo)師可以利用頭歌實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行在線教學(xué)，發(fā)布課程資料、布置作業(yè)、開展遠(yuǎn)程討論；研究生則可以通過該平臺(tái)接觸更廣泛的學(xué)術(shù)資源和最新的研究動(dòng)態(tài)。這不僅拓寬了研究生的知識(shí)視野，還促進(jìn)了他們在科研中的創(chuàng)新思考。同時(shí)，在線下組織實(shí)驗(yàn)、研討會(huì)和學(xué)術(shù)報(bào)告等活動(dòng)，研究生通過面對(duì)面的交流，與導(dǎo)師和同學(xué)進(jìn)行深入討論，參與實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)，從而深化對(duì)知識(shí)的理解，提升實(shí)踐技能。這種混合式教學(xué)模式能夠幫助研究生更好地掌握知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率和科研能力。

科研實(shí)踐是提升研究生科研能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。導(dǎo)師通過科研實(shí)踐培訓(xùn)，有效整合研究生的主動(dòng)參與，共同推動(dòng)科研能力的培養(yǎng)。在這一過程中，導(dǎo)師精心組織科研項(xiàng)目并鼓勵(lì)研究生參與學(xué)科競賽，不僅為研究生提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析和項(xiàng)目管理的實(shí)踐機(jī)會(huì)，還激發(fā)了他們的創(chuàng)新潛力和科研競爭力。研究生作為學(xué)習(xí)主體，通過這些實(shí)踐活動(dòng)將理論知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題，學(xué)習(xí)應(yīng)對(duì)科研中的挑戰(zhàn)，并在競爭與合作中建立學(xué)術(shù)網(wǎng)絡(luò)，從而在導(dǎo)師的指導(dǎo)下不斷提升科研實(shí)踐能力和學(xué)術(shù)水平。

學(xué)術(shù)交流對(duì)于研究生的學(xué)術(shù)成長同樣至關(guān)重要。導(dǎo)師鼓勵(lì)并指導(dǎo)研究生參加國際學(xué)術(shù)會(huì)議，與國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行交流，了解最新的研究動(dòng)態(tài)，獲得新的研究思路和方法。通過參加國際學(xué)術(shù)會(huì)議，研究生能夠直接與國內(nèi)外頂尖學(xué)者交流，了解研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展和趨勢。這種交流不僅激發(fā)了研究生的創(chuàng)新思維，還幫助他們建立國際合作關(guān)系，提升科研水平和國際競爭力。

最后，導(dǎo)師引導(dǎo)研究生重視對(duì)學(xué)習(xí)和研究成果的總結(jié)與歸納。通過定期的總結(jié)會(huì)議、研究報(bào)告和學(xué)術(shù)論文的撰寫，研究生能夠反思自己的學(xué)習(xí)過程，提煉和鞏固所學(xué)知識(shí)，形成系統(tǒng)的研究思路和方法。導(dǎo)師通過提供反饋和建議，幫助研究生不斷提高科研質(zhì)量，培養(yǎng)其學(xué)術(shù)寫作和表達(dá)能力。

總體而言，一體化“導(dǎo)學(xué)”方案通過整合教學(xué)資源、創(chuàng)新教學(xué)方法和強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，構(gòu)建了一個(gè)全方位、多層次的研究生培養(yǎng)體系。該體系旨在激發(fā)研究生的學(xué)術(shù)興趣，提高其專業(yè)素養(yǎng)，并為未來的科研工作和職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3基于知識(shí)圖譜的圖像處理課程改革實(shí)踐

數(shù)字圖像處理作為一門綜合性學(xué)科，其教學(xué)過程中不僅需要深入探討圖像本身的數(shù)學(xué)模型，還涉及圖像變換、增強(qiáng)、壓縮等關(guān)鍵技術(shù)。教學(xué)的重點(diǎn)在于幫助學(xué)生理解圖像的數(shù)字化過程、像素間的關(guān)系以及圖像的幾何和統(tǒng)計(jì)特性。教學(xué)的難點(diǎn)則在于如何將高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論等數(shù)學(xué)工具與圖像處理技術(shù)相結(jié)合，以及如何將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力。

構(gòu)建數(shù)字圖像處理的知識(shí)圖譜，可以將教學(xué)內(nèi)容組織成一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或概念，而邊則表示它們之間的關(guān)系。例如，圖像的像素表示可以連接到圖像的幾何變換，而幾何變換又與圖像的特征提取和分析緊密相關(guān)。通過這種方式，學(xué)生可以更清晰地看到不同概念之間的聯(lián)系，從而加深對(duì)知識(shí)的理解。

第1步，按照教學(xué)大綱整理課程中的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，明確數(shù)字圖像處理的學(xué)科范疇，包括基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域。搜集教材、學(xué)術(shù)論文、在線資源、專業(yè)書籍等作為構(gòu)建知識(shí)圖譜的基礎(chǔ)，整理資料并提取關(guān)鍵信息，如算法名稱、技術(shù)原理、應(yīng)用場景等。結(jié)合教學(xué)目標(biāo)，確定學(xué)生應(yīng)掌握的核心知識(shí)點(diǎn)。

第2步，明確各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)目的。在分析課程標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，確定課程內(nèi)容的基本結(jié)構(gòu)框架，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，形成知識(shí)圖譜?；谡n程的獨(dú)特性，知識(shí)圖譜從知識(shí)、能力和創(chuàng)新三個(gè)維度出發(fā)，明確各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)方向[12]。在此基礎(chǔ)上，確定各層級(jí)教學(xué)內(nèi)容及課時(shí)安排，構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)模型。例如，基礎(chǔ)理論部分包括圖像的數(shù)字化過程、像素表示和幾何特性；關(guān)鍵技術(shù)部分包括圖像變換、增強(qiáng)、分割和壓縮；應(yīng)用領(lǐng)域部分則涵蓋醫(yī)學(xué)影像處理、遙感圖像分析等。

第3步，確立各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系。以“圖像處理”為核心，構(gòu)建知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)模型，并對(duì)各知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行邏輯推理。例如，圖像分割的基礎(chǔ)知識(shí)可以分為三個(gè)方面：分割原理、算法實(shí)現(xiàn)及評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。通過這種邏輯關(guān)系的梳理，形成清晰的知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

圖3展示了以創(chuàng)新能力為導(dǎo)向的數(shù)字圖像處理課程知識(shí)圖譜。圖中，將數(shù)字圖像分割、圖像變換等核心概念按照邏輯和層級(jí)關(guān)系組織起來，形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。將圖像分割的基礎(chǔ)知識(shí)分為分割原理、算法實(shí)現(xiàn)的基本過程以及算法實(shí)現(xiàn)后的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)介紹。在教學(xué)中，可以通過案例驅(qū)動(dòng)的方法，將抽象的數(shù)學(xué)概念與具體的圖像處理任務(wù)相結(jié)合。例如，在講解圖像的傅里葉變換時(shí)，可以展示如何使用這一變換來分析圖像的頻率成分，并將其應(yīng)用于圖像的濾波和銳化。

此外，通過實(shí)際的編程練習(xí)，讓學(xué)生親自實(shí)現(xiàn)算法，可以加深他們對(duì)算法原理和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的理解。例如，學(xué)生可以通過編程實(shí)現(xiàn)圖像分割算法，并對(duì)分割結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，從而掌握算法的實(shí)際應(yīng)用方法。

最后，引入創(chuàng)新案例，展示如何將傳統(tǒng)技術(shù)與新技術(shù)結(jié)合，以及如何應(yīng)用于新領(lǐng)域。例如，結(jié)合深度學(xué)習(xí)技術(shù)，展示如何利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）進(jìn)行圖像分類或目標(biāo)檢測。這不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能幫助他們了解圖像處理技術(shù)在前沿領(lǐng)域的應(yīng)用。

在“導(dǎo)學(xué)”一體的教學(xué)模式中，知識(shí)圖譜的運(yùn)用強(qiáng)調(diào)了學(xué)生的主動(dòng)探索和導(dǎo)師的引導(dǎo)作用。導(dǎo)師利用知識(shí)圖譜設(shè)計(jì)教學(xué)計(jì)劃和學(xué)習(xí)路徑，明確每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的目標(biāo)和要求。學(xué)生則在導(dǎo)師的引導(dǎo)下，通過知識(shí)圖譜自主學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)問題并尋找解決方案，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化和探究式學(xué)習(xí)。

通過建立一個(gè)動(dòng)態(tài)更新的知識(shí)圖譜，教師可以不斷引入新的教學(xué)資源和案例，以適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和學(xué)生的需求。這種教學(xué)方法不僅能夠幫助學(xué)生掌握數(shù)字圖像處理的核心知識(shí)，還能夠培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問題的能力。

4結(jié)束語

在研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程中，需要牢牢把握兩條主線：一是以導(dǎo)師為引導(dǎo)，二是以研究生為主體。因此，本文通過構(gòu)建基于知識(shí)圖譜的研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，以數(shù)字圖像處理課程為案例，提出了一種融合表層與內(nèi)在知識(shí)的有機(jī)教學(xué)體系，旨在優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)并推動(dòng)學(xué)科建設(shè)。

本文通過構(gòu)建基于知識(shí)圖譜的研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，以數(shù)字圖像處理課程為例，實(shí)現(xiàn)了對(duì)研究生創(chuàng)新能力的深度培養(yǎng)。將知識(shí)圖譜作為一種強(qiáng)大的教學(xué)工具，不僅優(yōu)化了課程知識(shí)結(jié)構(gòu)，而且促進(jìn)了學(xué)科的深入發(fā)展，為學(xué)生提供了一個(gè)結(jié)構(gòu)化、互聯(lián)的知識(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境。在這個(gè)環(huán)境中，學(xué)生能夠系統(tǒng)地掌握從基礎(chǔ)知識(shí)到高級(jí)應(yīng)用的全貌，理解不同概念之間的聯(lián)系，從而加深對(duì)數(shù)字圖像處理領(lǐng)域的理解。

通過“導(dǎo)學(xué)”一體的教學(xué)模式，強(qiáng)化了學(xué)生的主體作用和導(dǎo)師的引導(dǎo)作用，使學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，通過知識(shí)圖譜自主學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)問題并尋找解決方案，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化和探究式學(xué)習(xí)?；谥R(shí)圖譜的研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和課堂教學(xué)效果，而且通過完善的課程體系和豐富的科研實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合應(yīng)用能力，為其科研創(chuàng)新和職業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在未來，我們將進(jìn)一步優(yōu)化基于知識(shí)圖譜的“導(dǎo)學(xué)”一體化培養(yǎng)方案，探索其在不同學(xué)科和課程中的應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)更廣泛的教育創(chuàng)新。我們計(jì)劃深入研究如何將知識(shí)圖譜與新興技術(shù)（如人工智能、大數(shù)據(jù)等）相結(jié)合，以提升教學(xué)的智能化水平，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)和精準(zhǔn)學(xué)習(xí)路徑推薦。此外，我們還將關(guān)注知識(shí)圖譜在促進(jìn)學(xué)生終身學(xué)習(xí)、跨學(xué)科學(xué)習(xí)和國際視野拓展方面的作用，以培養(yǎng)適應(yīng)未來社會(huì)發(fā)展需求的高素質(zhì)創(chuàng)新人才。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】

基金項(xiàng)目：湖南省研究生精品示范課程：數(shù)字圖像處理技術(shù)及應(yīng)用（湘教通〔2024〕18號(hào)）；2023年湖南工商大學(xué)學(xué)位與研究生教學(xué)改革研究項(xiàng)目（YJG2023YB02）；湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目（〔湘教通（2023）352號(hào)〕HNJG-20230789）；中國高校產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新基金——科大訊飛高校智慧教學(xué)創(chuàng)新研究專項(xiàng)課題（2022XF050）