數(shù)字圖像處理技術(shù)課程改革與實(shí)踐

睢丹　張亞利

摘 要：數(shù)字圖像處理技術(shù)課程的改革必須聯(lián)系專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合高等職業(yè)教育有關(guān)辦學(xué)特色和培養(yǎng)理論，在此基礎(chǔ)進(jìn)行。本文提出了一種數(shù)字圖像處理技術(shù)課程的改革方法，旨在深化數(shù)字圖像處理技術(shù)改革，建立一種更加適合數(shù)字圖像處理專業(yè)教育培養(yǎng)的課程。在原有課程基礎(chǔ)上加強(qiáng)數(shù)字處理技術(shù)實(shí)踐教學(xué)，能為數(shù)字圖像處理專業(yè)教學(xué)提供新途徑。課程改革更新了傳統(tǒng)的教學(xué)方法和理念，其以提高學(xué)生的數(shù)字圖像處理能力為著眼點(diǎn)，為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字圖像處理技術(shù)提供學(xué)習(xí)動(dòng)力，并改革了教學(xué)的方法和手段，培養(yǎng)了學(xué)生數(shù)字圖像處理技術(shù)的能力，增加了數(shù)字圖像處理的實(shí)驗(yàn)部分，提出了建設(shè)性和可行性的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：數(shù)字圖像處理；課程改革；實(shí)踐

一、引言

隨著高等職業(yè)教育進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展?fàn)顟B(tài)，國家教育體制改革形勢一片大好，教育規(guī)模不斷擴(kuò)大，為我國提供了大批人才，全社會(huì)對(duì)高職院校教育的認(rèn)可度也越來越高。

數(shù)字圖像處理技術(shù)是一門專業(yè)性很強(qiáng)的學(xué)科，許多知識(shí)必須通過努力學(xué)習(xí)及領(lǐng)悟才能正確掌握，動(dòng)手能力在數(shù)字圖像處理技術(shù)課程中非常重要，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的改革是數(shù)字圖像處理技術(shù)教學(xué)改革的重中之重。

二、數(shù)字圖像處理技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀研究

1.數(shù)字圖像處理技術(shù)課程分析

現(xiàn)階段的數(shù)字圖像處理技術(shù)迅猛發(fā)展，在各領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，數(shù)字圖像處理技術(shù)一體化人才，也越來越受到各行業(yè)青睞。

據(jù)河南省安陽市對(duì)全市15個(gè)行業(yè)59家企業(yè)不完全統(tǒng)計(jì)，目前相關(guān)企業(yè)對(duì)高級(jí)數(shù)字圖像處理技術(shù)的人才需求占員工總數(shù)的10%，對(duì)中級(jí)數(shù)字圖像處理的人才需求占員工總數(shù)的40%，對(duì)初級(jí)數(shù)字圖像處理技術(shù)的人才需求占所有員工總數(shù)的50%。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在發(fā)達(dá)國家的企業(yè)中，高級(jí)數(shù)字圖像處理技術(shù)的人才占企業(yè)員工比的40%，中級(jí)數(shù)字圖像處理技術(shù)人才占企業(yè)員工比的60%。

目前我國存在的這種專業(yè)數(shù)字圖像處理技術(shù)人才的缺失現(xiàn)象充分說明我國的高等教育培養(yǎng)方面對(duì)該學(xué)科的重視程度還不足，人才培養(yǎng)力度還不夠大。我國數(shù)字圖像處理技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的缺失，在一定程度上影響到我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

為了使數(shù)字圖像處理技術(shù)更好地為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，必須加強(qiáng)培養(yǎng)數(shù)字圖像處理技術(shù)人員具有一定的專業(yè)基本理論知識(shí)和熟練的專業(yè)操作技能。

2.數(shù)字圖像處理技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀

（1）數(shù)字圖像處理技術(shù)課程的教材問題?，F(xiàn)階段各高校的數(shù)字圖像處理技術(shù)課程教材都是全國統(tǒng)一的，該類教材主要缺點(diǎn)是內(nèi)容死板，包含大量的數(shù)學(xué)推導(dǎo)公式，沒有考慮到現(xiàn)階段高校學(xué)生的接受能力。這些數(shù)字圖像處理課程教材內(nèi)容太過深?yuàn)W，學(xué)生提不起學(xué)習(xí)興趣。筆者通過研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)字圖像處理技術(shù)教材存在以下具體問題。第一，現(xiàn)階段的數(shù)字圖像處理技術(shù)課程重基礎(chǔ)課程理論和結(jié)果，不注重用人單位的實(shí)際工作需要。目前各高校使用的數(shù)字圖像處理技術(shù)教材多是三至五年一更新，新內(nèi)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(shù)字處理技術(shù)作深入分析講解，對(duì)真正實(shí)用的公式也沒有重點(diǎn)標(biāo)注講解，每章節(jié)也沒有關(guān)于實(shí)際操作的數(shù)字圖像處理技術(shù)教學(xué)實(shí)例，導(dǎo)致數(shù)字圖像處理技術(shù)教學(xué)課程缺乏實(shí)際意義，與社會(huì)發(fā)展極不相稱；數(shù)字圖像處理技術(shù)教材中實(shí)用案例太少，同時(shí)未對(duì)新科技元素加以足夠的關(guān)注和重視。第二，在教材的編寫過程中，只注重?cái)?shù)字圖像處理技術(shù)計(jì)算例題和習(xí)題的編寫，沒有將在實(shí)際工作中會(huì)出現(xiàn)的問題以及出現(xiàn)問題的解決辦法寫入教材，與實(shí)際脫軌。沒有從企業(yè)真正的工作需要出發(fā)去考慮編寫教材的實(shí)際內(nèi)容，無法很好地為學(xué)生將來的工作打下基礎(chǔ)。第三，數(shù)字圖像處理技術(shù)注重面向教師編制教學(xué)內(nèi)容，不注重面向?qū)W生。高職院校的學(xué)生自學(xué)能力普遍較弱，面對(duì)教材中的數(shù)字圖像處理技術(shù)部分內(nèi)容，學(xué)生難以理解；編寫者在編寫過程中著眼于學(xué)生興趣的內(nèi)容太少。第四，數(shù)字圖像處理技術(shù)教材注重理論方面而忽略現(xiàn)場實(shí)習(xí)的教學(xué)。對(duì)數(shù)字圖像處理技術(shù)課程教材編寫的完整性考慮太多，而實(shí)際操作部分內(nèi)容又太少，導(dǎo)致教材缺乏針對(duì)性，無法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）數(shù)字圖像處理技術(shù)課程的教學(xué)問題。第一，各學(xué)校老師在教學(xué)過程中往往照本宣科，學(xué)習(xí)數(shù)字圖像技術(shù)處理課程本來就很枯燥，同時(shí)學(xué)生文化基礎(chǔ)較差，需要學(xué)習(xí)的相關(guān)知識(shí)又較多，加上課程安排緊，時(shí)間短，學(xué)生根本達(dá)不到理解數(shù)字圖像處理技術(shù)的教學(xué)要求。第二，數(shù)字圖像處理技術(shù)課教學(xué)方法呆板，老師教學(xué)手段過于簡單，無法調(diào)動(dòng)學(xué)生在課堂上的積極性，學(xué)生不能主動(dòng)去學(xué)，與老師的互動(dòng)配合不到位，更談不上興趣與愛好。

（3）數(shù)字圖像處理技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)中存在的問題。第一，學(xué)校對(duì)數(shù)字圖像處理技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)資金投入不多，無法滿足實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)企業(yè)及現(xiàn)場環(huán)境的模擬需求；現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備陳舊，建設(shè)方向與現(xiàn)階段的社會(huì)需求不符，與社會(huì)結(jié)合不夠緊密，許多教學(xué)儀器設(shè)備臨近報(bào)廢，無法保證教學(xué)質(zhì)量。第二，優(yōu)秀的教師資源嚴(yán)重不足，數(shù)字圖像處理技術(shù)課程是一門專業(yè)性非常強(qiáng)的學(xué)科，好的老師是確保數(shù)字圖像處理技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)部分能夠完成教學(xué)目標(biāo)的首要條件。教師既要有較高的專業(yè)數(shù)字圖像處理技術(shù)水平，又能與學(xué)生們打成一片。沒有高素質(zhì)的師資隊(duì)伍，數(shù)字圖像處理技術(shù)結(jié)合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)部分就不能真正達(dá)到校企合作的目的，也就失去了實(shí)驗(yàn)的真正目的和意義。

三、數(shù)字圖像處理技術(shù)教學(xué)方法改革研究

1.數(shù)字圖像處理技術(shù)模塊化課程體系的建立

數(shù)字圖像處理技術(shù)課程體系改革是教學(xué)目標(biāo)與企業(yè)實(shí)際工作情況相結(jié)合的體現(xiàn)。改革是將原來的數(shù)字圖像處理技術(shù)知識(shí)進(jìn)行優(yōu)化，將課程與實(shí)踐及企業(yè)的需要真正結(jié)合，讓學(xué)生真正掌握數(shù)字圖像處理技術(shù)知識(shí)并提高其應(yīng)用能力，活學(xué)活用。所以，必須完善數(shù)字圖像處理技術(shù)課程的教學(xué)大綱，將課程的理論部分、實(shí)踐部分真正與實(shí)際需求相結(jié)合，將培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力作為教學(xué)的重點(diǎn)。

數(shù)字圖像處理技術(shù)課程是各企業(yè)對(duì)學(xué)生專業(yè)能力要求的基礎(chǔ)，學(xué)生畢業(yè)進(jìn)入企業(yè)后必須既擁有豐富的理論基礎(chǔ)知識(shí)，又有專業(yè)操作能力，因此，數(shù)字圖像處理技術(shù)教學(xué)任務(wù)越來越重。我們通過對(duì)企業(yè)廠礦的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，掌握數(shù)字圖像處理技術(shù)的最終目標(biāo)是會(huì)操作。要想真正滿足企業(yè)工作需要，學(xué)生必須同時(shí)具備理論和動(dòng)手能力。

由于對(duì)數(shù)字圖像處理技術(shù)程度要求的不同，不同等級(jí)的學(xué)生其所學(xué)內(nèi)容也應(yīng)有不同的要求，本著為企業(yè)服務(wù)的原則，各高校的課程改革應(yīng)結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù)課程的發(fā)展歷史和相關(guān)專業(yè)對(duì)電工課程內(nèi)容的要求，應(yīng)從多方面的角度出發(fā)，對(duì)數(shù)字圖像處理技術(shù)教學(xué)內(nèi)容加以完善整合，達(dá)到理論與實(shí)用的完美統(tǒng)一。

2.數(shù)字圖像處理技術(shù)基礎(chǔ)模塊設(shè)計(jì)

數(shù)字圖像處理技術(shù)基礎(chǔ)模塊可供各專業(yè)選擇，側(cè)重于數(shù)字圖像處理技術(shù)基本概念，該專業(yè)的學(xué)生能夠系統(tǒng)地掌握基本知識(shí)，并為今后深入學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

3.數(shù)字圖像處理技術(shù)課程的開發(fā)

在學(xué)校各門課程課時(shí)既定的情況下，我們應(yīng)該打破學(xué)科本位的固化觀念，注重不同學(xué)科之間知識(shí)的聯(lián)系與滲透。對(duì)數(shù)字圖像處理技術(shù)課程而言，就一定要結(jié)合相關(guān)專業(yè)的特點(diǎn)和需要，著重強(qiáng)調(diào)數(shù)字和圖像處理教學(xué)內(nèi)容，并通過數(shù)字圖像處理技術(shù)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教學(xué)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。

（1）教材內(nèi)容選擇原則。第一，適應(yīng)性原則。要想使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)數(shù)字圖像處理技術(shù)教學(xué)內(nèi)容，教材內(nèi)容要滿足絕大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)知要求。由于學(xué)生學(xué)習(xí)水平高低不一，數(shù)字圖像處理技術(shù)教材內(nèi)容不應(yīng)該著重于純理論講解，而應(yīng)做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。第二，實(shí)用性原則。數(shù)字圖像處理技術(shù)專業(yè)主要是培養(yǎng)社會(huì)需要的各種應(yīng)用技術(shù)型人才，應(yīng)該多選擇與學(xué)生專業(yè)以及將來實(shí)際工作密切相關(guān)的數(shù)字圖像處理技術(shù)知識(shí)點(diǎn)，不必過多地考慮教學(xué)內(nèi)容的完整性和系統(tǒng)性。

（2）教材編寫理念的更新和轉(zhuǎn)變策略。數(shù)字圖像處理技術(shù)教材的編寫要改變以往單純向?qū)W生展示知識(shí)點(diǎn)的做法，應(yīng)以知識(shí)發(fā)展為線索，讓學(xué)生充分了解數(shù)字圖像處理技術(shù)的概念和其應(yīng)用規(guī)律的形成過程，從而學(xué)會(huì)分析問題與解決問題。

4.教學(xué)方法和教學(xué)手段的改進(jìn)

（1）數(shù)字圖像處理技術(shù)理論教學(xué)方法的改進(jìn)。數(shù)字圖像處理技術(shù)理論知識(shí)，對(duì)于高職院校而言，其教學(xué)既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)，所以，高職院校數(shù)字圖像處理技術(shù)理論課堂教學(xué)應(yīng)該注重理論的實(shí)際應(yīng)用，教師應(yīng)與學(xué)生積極互動(dòng)，指導(dǎo)學(xué)生在數(shù)字圖像處理技術(shù)實(shí)踐中學(xué)習(xí)。

（2）教學(xué)方法的改進(jìn)。在數(shù)字圖像處理技術(shù)理論課堂教學(xué)中教師要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，努力改變傳統(tǒng)理論教學(xué)方式，要明白授之以魚，不如授之以漁的道理。教師要根據(jù)數(shù)字圖像處理技術(shù)教學(xué)內(nèi)容及要求向?qū)W生提出問題，在問與答中展開教與學(xué)，促使學(xué)生用心思考問題，掌握和探求新知識(shí)。

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

5.加強(qiáng)課改教學(xué)分析

在數(shù)字圖像處理技術(shù)教學(xué)過程中，教師可以借鑒國外先進(jìn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，尤其是在數(shù)字圖像處理技術(shù)的實(shí)驗(yàn)部分中，要將其內(nèi)容充分聯(lián)系實(shí)際，使整個(gè)教學(xué)過程能夠以生活故事的形式來進(jìn)行。總之，最終的目的就是讓學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)歷、學(xué)習(xí)，讓學(xué)生能全身心地投入到對(duì)數(shù)字圖像處理技術(shù)的認(rèn)知上來。

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