基于研討式教學的計算機視覺專業教改研究

摘要：隨著社會的發展，我國的科學技術的發展也越來越迅速，教育教學水平也突飛猛進。在社會競爭愈加激烈的環境下，要求高校培養出更加優秀的學生，為了提升學生的綜合能力水平與核心素養，將研討式教學方式融入到計算機視覺教學改革中，研討式教學是以學生為主體，老師進行引導的教研結合教學方式，通過教學前準備、教學課堂布局以及通過示例引導課堂教學三個方面加強研討式在計算機視覺教學改革中的應用，研討式教學能夠有效的增加學生的學習積極性、拓展學生的思維、增強學生的創新意識，對于培養出高素質人才具有非常重要的作用。

關鍵詞：基于研討式教學;計算機視覺;專業教改研究

引言

研討式教學是培養研究生創新精神、科研能力的有效途徑。教師講解與學生探討兩部分相結合是研討式教學采用的主要模式。根據教授工科研究生課程"計算機視覺"的實踐與經驗，闡述了對于如何上好研討式教學教師講解這部分的個人實踐與思考，主要從課程準備、課前回顧、課程講解、課后小結等方面進行了探討與總結。

1研討式教學含義

研討式教學不同于傳統的教學方式，教學過程以學生與學生間的討論、分析為主，學生在教學過程中處于主體地位，并對研討的課題具有決定權，老師主要負責研討過程的指導與分析，課題研討貫徹在整個授課過程中，促進學生在教研融合的環境中加強對基礎知識的掌握以及創新意識的培養。研討式教學對于調動學生學習的主觀能動性具有非常顯著的效果，幫助學生積極的參與到課題的討論中，強化學生對重點與難點知識的理解和掌握，拓展學生的思維模式，提升學生分析問題、解決問題的水平。

2“計算機視覺”課程特點

“計算機視覺”是“數字圖像處理”和“模式識別”等課程的后續課程。該課程重點在于圖像或者圖像序列的分析理解。課程知識在機器人導航、偵查、測繪、測量、精密加工和目標跟蹤等多個領域都有廣泛的應用。近年來基于視覺信息的控制反饋也開始受到廣泛關注。國內高校一般都為研究生開設了此門課程。計算機視覺技術應用廣泛、算法原理涉及面廣：涉及到概率與數理統計、信號與系統、圖像等基礎知識。“計算機視覺”是一門重要的控制類、電子類及計算機類專業研究生的選修課程，它內容廣泛、綜合性強，研討能力的培養顯得非常關鍵。

3計算機視覺教學中研討式教學方式的應用

3.1教學前準備

計算機視覺教學中引入研討式教學方式，在教學前的準備工作上需要從三個方面入手：（1）合理、科學的規劃教學內容與教學時間。將每學期的課程數平均分成若干部分，每部分上課時長設定為三小時，利用每次的課程時間來完成一個獨立的課題。通過這樣的上課布局，不僅可以引入計算機視覺領域更多的內容，拓展學生的知識面，同時，以專題的方式完成課堂內容的教學，對專題的知識來源、基礎理論以及學習方法等做講解，可以使學生更好的融入到教學的氛圍中，加強學生對課堂知識的理解和吸收，有利于引導學生對自己感興趣的內容進行深層次的探討。（2）在計算機教學課程進行之前，老師要搜集和整理相關資料文件，對專題的內容進行科學的選取和規劃，并將其制作成課程安排表，可以使學生對整個教學計劃有大體的了解，有利于學生提前對課堂研討的內容進行預習和查閱。（3）在進行新的研討內容時，選取兩組學生對研討內容提前準備，可以為其他學生做示范，增強課堂氣氛的活躍度。

3.2教學課堂布局

在進行計算機視覺課堂研討教學時，對于課堂時間的規劃要合理，通常將課堂一半的時間用于老師講解專題的理論知識部分，剩余的課堂時間用于學生的自由發揮以及對研討內容的分析與吸收，老師在講解知識時，要將專題內容進行主次劃分，對方法和技巧也要進行歸納、總結，促進學生能夠迅速的融入到專題的內容中去。比如說在進行圖像分割內容的教學時，可以將數量眾多的分割方法規劃為各個小類，每次進行專題課程時，僅僅介紹分割方法中的幾個類型，方便學生進行學習。從研討式教學的原則出發，將班級的學生平均分成若干個組別，每個組別的成員共同解決問題，體現出“協同”的原則;每組成員對議題內的內容均要生成報告，再和其他組別的成員進行信息交流，體現出“分享”的原則;在完成課題報告后，每個組別要對報告的內容進行講解，發表自己的看法以及學習心得，體現出“新”的原則。對于每個小組的演講時間設定也要按照循環漸進的方式進行，例如可以將演講時間設定為8min、16min以及24min，以此類推下去，幫助學生更加徹底的消化知識。

3.3通過示例引導課堂教學

示例教學方法是數字、計算機相關學科常用的教學方式，通過對示例進行講解，可以將理論化的書本知識轉換到實物中，對于學生理解理論知識、掌握解題思路有著重要的作用，幫助學生能夠快速的理解、吸收新知識，提高了課堂的教學效率。比如說老師在進行馬爾科夫隨機場內容授課時，將示例教學思維融入到其中，通過日常生活中的客觀事件來傳達馬爾科夫隨機場的主要內容。馬爾科夫隨機場主要包含了兩層含義，即馬爾科夫性以及隨機場，將這兩部分理論分別用相應的示例表示，可以將抽象的知識形象化。在隨機場中主要涵蓋了位置與相空間兩個元素，可以用園林做示例，“位置”比作是園林的區域范圍，“相空間”就是種植在其中各種各樣的植物，在不同的區域種植不同的植物，反映出了隨機場中的任意“位置”對應了不同的“相空間”值。馬爾可夫性同樣也可以運用園林在做示例，假如任何一個區域內的植物類型之和其相鄰區域內的植物類型有關，和其他任意區域的植物類型無關，這樣的關系就是馬爾可夫性。通過上述的示例可以看出，這些區域內的植物總和就是馬爾科夫隨機場，將理論知識轉換為示例進行講解，降低學生的理解難道，改善了學生的學習效果，有助于課堂教學效率的提升。

結語

將研討式教學方法運用到計算機視覺課程教學活動中，從教學前準備、教學課堂布局以及通過示例引導課堂教學三個方面對傳統教學方式進行改革，能夠有效的開拓學生的思維、提升學生的創新能力，對于提升教學效果和效率也有著顯著的作用，相信在未來教育改革中研討式教學能夠發揮更大的作用。

參考文獻：

[1]趙靜，魯力群.計算機視覺檢測與圖像處理課程教學改革實踐[J].大學教育，2017（8）：85-87.

[2]孫浩，鄒煥新，計科峰等.基于SPOC的“計算機視覺導論”課程混合式教學設計[J].計算機工程與科學，2016，38 （a1）：127-131.

[3]郭漢，宋耀偉，張森木.基于計算機視覺的虛擬現實技術在體育教學中的應用研究[J].西北工業大學學報（社會科學版），2016，36（2）：92-96.

[4]余義斌，甘俊英，應自爐.基于“圖像分析與計算機視覺應用”課程項目的協同創新能力培養與實踐[J].工業和信息化教育，2014（5）：63-67.

基金項目：省教育廳科技項目。

作者簡介：陳軍，男，出生年月：1978.5，民族：漢，籍貫：河南省信陽市，學歷：博士，職稱：講師，研究方向：深度學習數據挖掘圖像處理。