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(guó)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(huì)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(shí)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。基于此，本文針對(duì)《數(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(duì)于人們的日常生活來說是極為重要的。基于此，各個(gè)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(guó)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(duì)數(shù)字圖像處理的方法理論與實(shí)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(duì)知識(shí)的理解與運(yùn)用能力。《數(shù)字圖像處理技術(shù)》是一門設(shè)計(jì)較為廣泛的學(xué)科，因此它的實(shí)踐性是較強(qiáng)的。本文將針對(duì)《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(shí)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(duì)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(duì)于當(dāng)前主流的新式算法缺少一定認(rèn)知。《數(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(shí)踐性，因此一些數(shù)學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)較為牢固的學(xué)生理解地相對(duì)較快，但是對(duì)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(shí)理論基礎(chǔ)，并可以通過實(shí)際運(yùn)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(shí)力的教師來進(jìn)行擔(dān)任，這樣才能在實(shí)際的教學(xué)過程中進(jìn)行充分實(shí)踐，解決相應(yīng)的問題。

1.2課程相關(guān)知識(shí)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(shí)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(shí)踐的教學(xué)過程中。這對(duì)于實(shí)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(shí)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(shí)踐性，切實(shí)拓寬學(xué)生的知識(shí)面。這樣一來不僅能夠充分提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與問題意識(shí)，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(shí)俱進(jìn)，因此導(dǎo)致學(xué)生不能及時(shí)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(shí)踐方法，這對(duì)于學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力與知識(shí)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(duì)《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(shí)出現(xiàn)的頻率較高，而且涉及到一些復(fù)雜的公式運(yùn)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(duì)理論公式的記憶力，這種考核方式雖然提升了學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶程度，但是學(xué)生并不能深層次的理解知識(shí)、掌握知識(shí)。因此在這種情況下，建立一個(gè)科學(xué)合理的客觀考核體系是極為必要的，這對(duì)于綜合評(píng)測(cè)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(shí)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(guó)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(shí)踐價(jià)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(shí)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(gè)良好的基礎(chǔ)。在實(shí)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(shí)驗(yàn)成果，讓學(xué)生在心中有一個(gè)大概的理解與認(rèn)知。最后只得注意的一點(diǎn)是，在教學(xué)過程中應(yīng)該將理論知識(shí)充分落實(shí)到實(shí)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(shí)際的教學(xué)過程中，例如在教學(xué)到圖像銳化處理時(shí)，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(duì)于文科生來說也是很好上手的。該措施可以切實(shí)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(shí)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(duì)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(duì)學(xué)生的興趣點(diǎn)來拓展教學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)生的問題意識(shí)，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(shí)際教學(xué)中，教師可以在教學(xué)完相應(yīng)的知識(shí)內(nèi)容后，再向?qū)W生普及一些其他類型的知識(shí)，以此來提升學(xué)生的視野與知識(shí)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(shí)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(guó)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(duì)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(jì)

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(shí)踐性，因此在教學(xué)的過程中教師就需要重點(diǎn)針對(duì)課程的實(shí)踐性來進(jìn)行結(jié)合發(fā)展。《數(shù)字圖像處理技術(shù)》由于并不是獨(dú)立的實(shí)踐課程，因此開展實(shí)踐教學(xué)的時(shí)間較為緊張。在這種情況下，教師就應(yīng)該提升實(shí)驗(yàn)在實(shí)際教學(xué)中的占比程度，適當(dāng)降低理論教學(xué)的時(shí)間。在實(shí)驗(yàn)的過程中，教師可以將學(xué)生分成十人為一組的實(shí)驗(yàn)小組，并選出一位學(xué)生擔(dān)任組長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)的過程中不僅能夠更加方便的討論實(shí)驗(yàn)步驟與注意事項(xiàng)等內(nèi)容，還能進(jìn)行協(xié)作式學(xué)習(xí)，每個(gè)人身上都具有不同的分工。在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生倘若遇到了不解的問題，還可以及時(shí)與教師進(jìn)行交流。但是此時(shí)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(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)與實(shí)驗(yàn)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(shí)運(yùn)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(shí)成績(jī)加上期末考試成績(jī)，再加上期末實(shí)驗(yàn)答辯成績(jī)進(jìn)行綜合分配后得到的。平時(shí)成績(jī)主要就是檢驗(yàn)在日常學(xué)習(xí)后，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的完整學(xué)習(xí)思想與實(shí)驗(yàn)的過程與結(jié)果的分析情況。一般來說，教師常常會(huì)在教學(xué)完畢后就對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)。

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(guó)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(gè)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(shí)，通過這種教學(xué)模式可以充分提升學(xué)生的知識(shí)掌握能力，同時(shí)這也是我國(guó)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(jì)算機(jī)程序進(jìn)行編寫。因此倘若在實(shí)際教學(xué)中缺少了算法編寫過程的演示，那么這個(gè)教學(xué)過程對(duì)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(dòng)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(shí)，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(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)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(jí)，圖像處理算法也有著更高效的實(shí)現(xiàn)方式。在這種情況下，教師在實(shí)際的教學(xué)過程中，首先就需要與時(shí)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(shí)與內(nèi)容及時(shí)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(shí)。總的來說，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(duì)于學(xué)生們的實(shí)際運(yùn)用來說是極具現(xiàn)實(shí)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(guó)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(shí)踐探索[J].現(xiàn)代計(jì)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(shí)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(jì)的數(shù)字圖像處理課程教學(xué)改革探索[J].電腦知識(shí)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.