跨專業(yè)課程的研究性教學研究與實踐

羅曉燕　袁丁　謝鳳英

摘 要：隨著當代科技發(fā)展的綜合化、系統化，立足于多學科的交叉與融合的復合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)已經成為各國研究生教育發(fā)展的共識和趨勢，構建跨學科的培養(yǎng)環(huán)境與機制已是我國研究生培養(yǎng)模式改革的重要課題之一。本文結合研究生《數字視頻處理》的跨專業(yè)選修課，基于其選課學生的專業(yè)背景，圍繞國際學術前沿，對跨專業(yè)課程的教育教學方法進行了探索與實踐。

關鍵詞：研究生教育；跨專業(yè)選課；交叉學科

在大力推進學科交叉的研究生培養(yǎng)中，造就具有創(chuàng)新能力、研究能力、和實踐能力的復合型人才，已成為研究生教育改革與發(fā)展的重要趨勢。設計跨學科課程是培養(yǎng)學生掌握綜合知識，形成跨越學科界限的知識視野，建立綜合一體化的學習習慣，使學生的思維能超越學科界限，接受更寬廣、更豐富的普通教育。國際高等教育界認為跨專業(yè)選課體現了科學研究和知識的發(fā)展特征，因此國內外知名高校先后以不同形式開設了跨學科課程。近年來，國內高等院校的人才培養(yǎng)模式以及課程設置也正在發(fā)生轉變。2011年，北京大學率先開設了跨學科課程。從2012年開始，北京航空航天大學、中國人民大學、北京師范大學等高校也相繼開設了跨學科課程。對學生的專業(yè)背景并沒有特別的要求，所以跨專業(yè)選課的學生可能來自不同專業(yè)，具備不同的基礎知識。對教學的方式和方法提出了新的要求。尋求適合的跨學科課程教學方式，以提高學生的知識發(fā)現能力和專業(yè)綜合素養(yǎng)，是目前學科交叉大視野下高校教育改革和教師成長的焦點問題之一。

本文以北京航空航天大學《數字視頻處理》跨專業(yè)公選課為例，結合選課學生專業(yè)背景實際情況，在研究性教學實踐中探索“學科交叉”與“人才培養(yǎng)”相結合的研究性教學模式，嘗試從學科交叉的視角，以專業(yè)知識、高等教育方法論為基礎，系統思考跨學科課程的建設問題，推進我國研究生教育發(fā)展水平。

一、課程簡介

《數字視頻處理》課程最初是專為模式識別和智能系統專業(yè)的碩士研究生而開設，是對該專業(yè)方向圖像處理相關專業(yè)知識向視頻方向的延伸。隨著學校研究生教育的改革，該課程面向全校控制科學類碩士研究生開放選課。本課程是一門綜合性很強的學科，計算機技術、成像處理技術、電視藝術等都有涵蓋，主要講述數字視頻的基本知識及利用非線性編輯系統制作視頻的基本技能和技巧。通過本課程的學習，使學生掌握數字視頻處理技術的基本方法和專業(yè)技能，了解數字視頻處理技術的最新進展、為開展基于視頻技術的科學研究作準備。

二、教學模式

（一）選課學生專業(yè)分析：

從表1可以看出，該課程的選課學生近三年呈逐年增加的趨勢，學生專業(yè)背景分布較為穩(wěn)定，主要集中在我校的工學類學院。

表1.該課近三年選課學生情況統計

（二）教學內容設計

一般而言，選修該課程的學生須具有良好的數學分析和線性代數基礎，最好先修過數字信號處理、數字圖像處理、計算機視覺等相關課程。將課程的32學時教學內容分為基礎方法和前沿專題兩部分。第一部分主要集中在傳統的數字視頻處理的基本概念、模型理論等，比如說：課程概述、視頻基礎、二維運動分析、視頻跟蹤、三維運動分析、數字視頻壓縮等共計16學時；第二部分主要從原理、實例、應用角度，結合學生專業(yè)背景進行前沿專題介紹，主要包括：視頻質量評價、視頻增強處理、視頻顯著性分析、視頻檢索、視頻監(jiān)控、多樣視頻采集等共計16學時。

（三）教學模式探索

采用基于學術研究的課程教育方式、探索研究型實踐教學模式。具體的教學方法為課堂講授、課堂討論與練習，采用探究式及案例式教學。在課堂教學中，營造一種科學研究的教學氛圍，對研究生的知識儲備、研究方法都提供一定幫助；同時積極引導學生的學習主動性，通過學生結合自身專業(yè)方向將講授式、問題式、案例式、討論式、協作式等教學方法貫穿于基礎理論知識、不同專業(yè)應用、頂尖前沿創(chuàng)新、學科交叉融合、學生小組研討教學中。在考核方式上，采用小組答辯、課程調研、編程操作三種方式綜合考核。具體的課程成績計算為：課堂答辯（10%）+ 編程大作業(yè)（20%）+ 結課論文（70%）。

三、結束語

研究生跨專業(yè)選課要求教師重新梳理跨學科課程的教學內容，確定研究性教學方式，加強案例和實踐教學，構建一種有助于學生積極主動參與并善于探索的跨學科教學模式。本文通過結合北京航空航天大學《數字視頻處理》研究生選修課為紐帶，分析近三年來學生專業(yè)分布情況，規(guī)劃數字視頻處理課程的教學內容，以目前該課程的國際前沿技術為導向，將相關專業(yè)的背景知識進行整合，挑選能引起學生思考的主題進行重點分析探討，從而培養(yǎng)學生對所學知識的興趣和辯證分析能力。加強實踐教學，將相關知識點與各專業(yè)應用相結合，從而提高選課學生的知識理解力、動手實踐力。從而，尋求跨專業(yè)選課教學的研究性教學方法，對交叉學科的建設具有較大的理論價值。

參考文獻：

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[2]徐躍杭.電子科學與技術學科研究生多學科交叉融合創(chuàng)新培養(yǎng)探索和實踐[J].教育教學論壇，2017（3）：123-125.