模式识别课程教学改革的探索与实践

周小平 李莉 殷业 应骏 王平楠

摘 要 针对智能制造2025的对创新技术需求发展，分析现有模式识别教学方法存在的问题，提出学以致用的教学改革方法，让学生在模式识别课程中能够迅速的掌握知识点，并将学到的知识与实践相结合，提出模式识别教学改革的方法与实践。

【关键词】模式识别；教学改革；学以致用

由于模式识别课程的特殊性，在现實的教学环节中很多教学方式都是不恰当的，导致模式识别一直被认为是枯燥，难懂的一门学科，再加上模式识别是一门多学科融合的课程，不注意学科结合更是导致学生学习模式识别变得很难。如何从实践创新应用角度的对模式识别课程教学改革的探索与实践，改变传统的教学方式和学生评价体系，用学以致用的发展理论来探索模式识别课程的教学改革方法。

1 现阶段模式识别课堂的教学困境和现状

1.1 模式识别课程的综合性特点

首先，考虑到模式识别是一门复杂的涉及多学科一门课程，具有多样、多学科联系的特点，智能化、信息化、网络化成为科技发展，比如线性代数、概率论、信号处理、控制论等，都是学习模式识别之前所要熟知的知识基础。另外模式识别课程中夹杂着大量的公式和算法，学习这门课的学生普遍反映模式识别是一门无聊、枯燥、难懂的学科。假如对模式识别课程的创新引用认识不清晰，在模式识别教学中学生无法将所学知识应用的实际创新开发中。

1.2 传统的被动学习的思想依然占主导地位

在我国教育改革的发展过程中，教育改革走过了艰辛的路程，在传统的课堂中，主要是以老师教授知识为主，可是在实际学习中，受限于时间、老师的教学方式、学习者的兴趣等原因，达不到理想的效果。所以，以老师为主，学生被动学习的教学方式留给学生的自由空间很小，大多数学生都是机械的跟着老师的思路在学习，学生也很少会参与到课堂中去，也就更不会独立的去思考一些与模式识别课程有关的现实生活创新应用的问题，以这样的方式来教学会让教学效率很低。

1.3 课程考核无法评价学生对运用知识解决问题的能力

课程考试也主要以闭卷或者开卷考试，主要考察学生对知识点的掌握，而不是对知识点的应用上。主要以闭卷考试为主，主要考核分类器的设计和一些模式识别的算法，忽略了学习模式识别课程的目的。另一方面有很多知识点闭卷考试根本无法去考核，比如在模式识别中对MATLAB和OpenCV软件的应用，所以在模式识别课程中，考核方式就尤为关键。

2 模式识别课程的教学改革研究

2.1 学以致用的理论

用以促学，以用促学，就是在实践中不断创新科学发展，进一步理解、领悟所学的理论，从而反过来促进学习的深入。科学发展观就是要随着实践的深入，用科学发展观解决一个又一个的发展难题，使我们党对科学发展丰富认识更多、更深刻，从而增强了贯彻落实科学发展观的自觉性和坚定性。学是用的基础，用是学的深化。学以致用，以用促学，活学活用，学和用互相推动，循环反复实践正是把学习贯彻教学改革的过程。

2.2 培养学生兴趣为先导

兴趣是最好的老师，当只有当学生有了对这门课的兴趣，才能在老师正确的指引下充分的发动自己的客观能动性，想着去自己学习去解决问题。另外模式识别也涉及到了生活中大量的实际问题，若仍然像其它学科一样单纯的考虑将知识点都讲清楚就变得不再适用了。为此需要任课老师在相应的教学方法上做出实质性的革新，以培养学生的兴趣为授课的首要目标和任务，掌握具体有用的知识为后续的教学计划。

2.3 以学生创新应用能力为中心的教学方式

由于模式识别相对于其它课程的特殊性，模式识别教学改革，首先，在课堂中首先激发学生对模式识别这门课的兴趣，然后建立以学生创新应用能力为中心，学生讲课，老师当“学生”，最后老师解答，共同学习的新的课堂学习模式。在上课前，任课老师可以把课程所有的章节平均的分给学生去讲解，并且提出解决科学问题的理论和方法，让学生有自由的时间去学习自己要讲解的内容，并做好课件去讲台讲解自己所要讲解的章节的内容。另外，如果讲解的学生或课堂下面听讲的学生，有不理解或者不明白的也可以在课堂上提出来，课堂下面听讲的老师和学生都可以给出解答，发表自己对问题的见解。同时对所提出解决科学问题的理论和方法进行设计和开发，对所开发的系统运行展示，以提高学生解决问题和创新应用能力。

2.4 注重学生运用知识解决问题的能力评价体系

在学习知识在过程中，最终到的目的就是掌握知识，学以致用。首先改变考核方式，从原来的考试考核和课堂签到考核改变为，课程设计答辩考核和课堂表现考核，两个方面所占用的分数比例任课老师可以自由把握。所谓的课程设计考核主要考察学生利用已经学习到的知识解决身边问题的能力，同时也考察了学生的动手能力和思考问题的能力。最后的答辩环节则是小组成果的演示环节，各个小组演示自己的成果，当然最后的答辩环节也是开放式的，其它同学也可以对其它小组的成果进行提问，让各个小组也能在学习过程中相互交流方法和策略，并逐次的回答老师对于小组成果所提出的疑问。综上所述，改变原有考核方式，引导学生将知识与实际结合，将有效地培养学生对知识的理解，还有动手和独立思考的能力，为将来有志于从事模式识别领域的学生打下了很好的基础。

3 总结

根据现代教育改革方向，提出了学习模式识别要结合学以致用的教学思想，首先重新分析定位了模式识别课程性质，制定了新的教学思路。然后本着学以致用的教学思想提出了新的教学方式，相对应的提出了与之对应的学生评价体系，模式识别改革打下坚实的知识基础。

参考文献

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[2]戚玉涛，刘芳，焦李成.模式识别教学实践与课程改革[J].计算机教育2014（19）：24.

[3]谭咏梅，王小捷，钟义信.模式识别课程的教学探索[J].计算机教育2011（15）：76-79.

[4]马勇.电子信息专业模式识别教学改革浅谈[J].科技创新先导报2014（27）：112-114.

作者简介

周小平（1991-），男，上海市人。博士学位。

现为上海师范大学副教授，主要从事移动通信

方向研究。

作者单位

上海师范大学 上海市徐汇区 200234