數字圖像處理技術課程改革與實踐

摘 要：數字圖像處理技術課程的改革必須聯系專業教學培養目標，結合高等職業教育有關辦學特色和培養理論，在此基礎進行。本文提出了一種數字圖像處理技術課程的改革方法，旨在深化數字圖像處理技術改革，建立一種更加適合數字圖像處理專業教育培養的課程。在原有課程基礎上加強數字處理技術實踐教學，能為數字圖像處理專業教學提供新途徑。課程改革更新了傳統的教學方法和理念，其以提高學生的數字圖像處理能力為著眼點，為學生學習數字圖像處理技術提供學習動力，并改革了教學的方法和手段，培養了學生數字圖像處理技術的能力，增加了數字圖像處理的實驗部分，提出了建設性和可行性的對策。

關鍵詞：數字圖像處理；課程改革；實踐

一、引言

隨著高等職業教育進入穩定發展狀態，國家教育體制改革形勢一片大好，教育規模不斷擴大，為我國提供了大批人才，全社會對高職院校教育的認可度也越來越高。

數字圖像處理技術是一門專業性很強的學科，許多知識必須通過努力學習及領悟才能正確掌握，動手能力在數字圖像處理技術課程中非常重要，因此，實驗教學環節的改革是數字圖像處理技術教學改革的重中之重。

二、數字圖像處理技術教學現狀研究

1.數字圖像處理技術課程分析

現階段的數字圖像處理技術迅猛發展，在各領域都有廣泛應用，數字圖像處理技術一體化人才，也越來越受到各行業青睞。

據河南省安陽市對全市15個行業59家企業不完全統計，目前相關企業對高級數字圖像處理技術的人才需求占員工總數的10%，對中級數字圖像處理的人才需求占員工總數的40%，對初級數字圖像處理技術的人才需求占所有員工總數的50%。

據統計，在發達國家的企業中，高級數字圖像處理技術的人才占企業員工比的40%，中級數字圖像處理技術人才占企業員工比的60%。

目前我國存在的這種專業數字圖像處理技術人才的缺失現象充分說明我國的高等教育培養方面對該學科的重視程度還不足，人才培養力度還不夠大。我國數字圖像處理技術專業人才培養的缺失，在一定程度上影響到我國經濟的發展。

為了使數字圖像處理技術更好地為經濟建設服務，必須加強培養數字圖像處理技術人員具有一定的專業基本理論知識和熟練的專業操作技能。

2.數字圖像處理技術教學現狀

（1）數字圖像處理技術課程的教材問題。現階段各高校的數字圖像處理技術課程教材都是全國統一的，該類教材主要缺點是內容死板，包含大量的數學推導公式，沒有考慮到現階段高校學生的接受能力。這些數字圖像處理課程教材內容太過深奧，學生提不起學習興趣。筆者通過研究發現，數字圖像處理技術教材存在以下具體問題。第一，現階段的數字圖像處理技術課程重基礎課程理論和結果，不注重用人單位的實際工作需要。目前各高校使用的數字圖像處理技術教材多是三至五年一更新，新內容雖然增加了許多，闡述更加簡明扼要，但沒有就具體操作過程采用數字處理技術作深入分析講解，對真正實用的公式也沒有重點標注講解，每章節也沒有關于實際操作的數字圖像處理技術教學實例，導致數字圖像處理技術教學課程缺乏實際意義，與社會發展極不相稱；數字圖像處理技術教材中實用案例太少，同時未對新科技元素加以足夠的關注和重視。第二，在教材的編寫過程中，只注重數字圖像處理技術計算例題和習題的編寫，沒有將在實際工作中會出現的問題以及出現問題的解決辦法寫入教材，與實際脫軌。沒有從企業真正的工作需要出發去考慮編寫教材的實際內容，無法很好地為學生將來的工作打下基礎。第三，數字圖像處理技術注重面向教師編制教學內容，不注重面向學生。高職院校的學生自學能力普遍較弱，面對教材中的數字圖像處理技術部分內容，學生難以理解；編寫者在編寫過程中著眼于學生興趣的內容太少。第四，數字圖像處理技術教材注重理論方面而忽略現場實習的教學。對數字圖像處理技術課程教材編寫的完整性考慮太多，而實際操作部分內容又太少，導致教材缺乏針對性，無法提高學生的學習興趣。

（2）數字圖像處理技術課程的教學問題。第一，各學校老師在教學過程中往往照本宣科，學習數字圖像技術處理課程本來就很枯燥，同時學生文化基礎較差，需要學習的相關知識又較多，加上課程安排緊，時間短，學生根本達不到理解數字圖像處理技術的教學要求。第二，數字圖像處理技術課教學方法呆板，老師教學手段過于簡單，無法調動學生在課堂上的積極性，學生不能主動去學，與老師的互動配合不到位，更談不上興趣與愛好。

（3）數字圖像處理技術課程實驗中存在的問題。第一，學校對數字圖像處理技術課程的實驗資金投入不多，無法滿足實驗過程中對企業及現場環境的模擬需求；現有的實驗室設備陳舊，建設方向與現階段的社會需求不符，與社會結合不夠緊密，許多教學儀器設備臨近報廢，無法保證教學質量。第二，優秀的教師資源嚴重不足，數字圖像處理技術課程是一門專業性非常強的學科，好的老師是確保數字圖像處理技術課程實驗部分能夠完成教學目標的首要條件。教師既要有較高的專業數字圖像處理技術水平，又能與學生們打成一片。沒有高素質的師資隊伍，數字圖像處理技術結合實際的實驗部分就不能真正達到校企合作的目的，也就失去了實驗的真正目的和意義。

三、數字圖像處理技術教學方法改革研究

1.數字圖像處理技術模塊化課程體系的建立

數字圖像處理技術課程體系改革是教學目標與企業實際工作情況相結合的體現。改革是將原來的數字圖像處理技術知識進行優化，將課程與實踐及企業的需要真正結合，讓學生真正掌握數字圖像處理技術知識并提高其應用能力，活學活用。所以，必須完善數字圖像處理技術課程的教學大綱，將課程的理論部分、實踐部分真正與實際需求相結合，將培養學生解決問題能力作為教學的重點。

數字圖像處理技術課程是各企業對學生專業能力要求的基礎，學生畢業進入企業后必須既擁有豐富的理論基礎知識，又有專業操作能力，因此，數字圖像處理技術教學任務越來越重。我們通過對企業廠礦的調研發現，掌握數字圖像處理技術的最終目標是會操作。要想真正滿足企業工作需要，學生必須同時具備理論和動手能力。

由于對數字圖像處理技術程度要求的不同，不同等級的學生其所學內容也應有不同的要求，本著為企業服務的原則，各高校的課程改革應結合數字圖像處理技術課程的發展歷史和相關專業對電工課程內容的要求，應從多方面的角度出發，對數字圖像處理技術教學內容加以完善整合，達到理論與實用的完美統一。

2.數字圖像處理技術基礎模塊設計

數字圖像處理技術基礎模塊可供各專業選擇，側重于數字圖像處理技術基本概念，該專業的學生能夠系統地掌握基本知識，并為今后深入學習打下基礎。

3.數字圖像處理技術課程的開發

在學校各門課程課時既定的情況下，我們應該打破學科本位的固化觀念，注重不同學科之間知識的聯系與滲透。對數字圖像處理技術課程而言，就一定要結合相關專業的特點和需要，著重強調數字和圖像處理教學內容，并通過數字圖像處理技術教學與實驗實習教學加強對學生思維能力的培養。

（1）教材內容選擇原則。第一，適應性原則。要想使學生主動學習數字圖像處理技術教學內容，教材內容要滿足絕大多數學生的認知要求。由于學生學習水平高低不一，數字圖像處理技術教材內容不應該著重于純理論講解，而應做到理論與實踐相結合。第二，實用性原則。數字圖像處理技術專業主要是培養社會需要的各種應用技術型人才，應該多選擇與學生專業以及將來實際工作密切相關的數字圖像處理技術知識點，不必過多地考慮教學內容的完整性和系統性。

（2）教材編寫理念的更新和轉變策略。數字圖像處理技術教材的編寫要改變以往單純向學生展示知識點的做法，應以知識發展為線索，讓學生充分了解數字圖像處理技術的概念和其應用規律的形成過程，從而學會分析問題與解決問題。

4.教學方法和教學手段的改進

（1）數字圖像處理技術理論教學方法的改進。數字圖像處理技術理論知識，對于高職院校而言，其教學既是重點又是難點，所以，高職院校數字圖像處理技術理論課堂教學應該注重理論的實際應用，教師應與學生積極互動，指導學生在數字圖像處理技術實踐中學習。

（2）教學方法的改進。在數字圖像處理技術理論課堂教學中教師要充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用，努力改變傳統理論教學方式，要明白授之以魚，不如授之以漁的道理。教師要根據數字圖像處理技術教學內容及要求向學生提出問題，在問與答中展開教與學，促使學生用心思考問題，掌握和探求新知識。

（3）教學手段的改進。在數字圖像處理技術教育領域中，多媒體技術的出現使教學手段發生了相應的改變。教師在教學過程中可以廣泛使用電視、電腦等多媒體手段，使學生在視覺、聽覺等感觀上有充分的體驗，讓信息化服務于教學課程，用電子教案代替紙制文檔，從而真正提高學生的數字圖像處理形象思維。

5.加強課改教學分析

在數字圖像處理技術教學過程中，教師可以借鑒國外先進的教學經驗，尤其是在數字圖像處理技術的實驗部分中，要將其內容充分聯系實際，使整個教學過程能夠以生活故事的形式來進行。總之，最終的目的就是讓學生能夠在實驗中經歷、學習，讓學生能全身心地投入到對數字圖像處理技術的認知上來。

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