数字图像处理课程教学改革探索

蒲玉娇

关键词：数字图像处理;高职院校;教学改革

为进一步提高数字图像处理课程教学质量，教师有必要深入了解這一课程的核心内容和教学要点，即该课程主要内容为图像信号到数字信号的转化，借助计算机设备来分析和处理数字信号。一般来讲，该课程包含有计算机教学和理论基础教学两大模块，伴随科学技术的迅猛发展，数字图像处理技术也在各个领域中得到广泛应用，并取得了显著的应用成效。现阶段，数字图像处理了后才能逐渐受到各个院校和可言机构的重点关注，而这一课程也逐渐成为在校学生的必修课程。

数字图像处理课程涉及的知识内容较为广泛和复杂，其中包含有计算机、数学以及物理等课程的知识与技能，并在课程改革发展中不断吸纳其他学科的知识。基于数字图像处理课程具有较强的理论性、技术性以及应用性，无形中增加了课程学习难度，为帮助学生突破重难点知识，教师需果断摒弃之前的教学模式，积极引进先进的教学理念，并在这一先进理念的引领下创新教学模式，弥补传统教学弊端和不足，能够取得预期的教学成效。

教师需依据数字图像处理课程的实践教学反馈结果来进一步创新教学方式、更新教学内容，从而能够开展有针对性、层次性的教学活动，最大程度上教授课程知识，锻炼学生技能，提升他们的专业职业能力。如何在先进教学理念的基础上结合笔者教学经验开展数字图像处理课程教学改革，已经逐渐成为高职教师们的重点研究课题，本文将围绕这一课题展开深入探究。

一、高职数字图像处理课程教学中所存问题

（一）教学目标不够明晰

基于数字图像处理课程包含的知识和技能具有抽象、晦涩的教学特点，教师需采取有效措施来帮助学生掌握技术基本原理和操作方式。但是结合笔者教学经验可知，多是教师习惯以讲解图像生成基础知识、图像处理基础基本原理为主，侧重于强调理论教学，并未着重关注该课程的实践教学情况，从而使得学生缺乏一定的实践技能。相反，若是教师仅仅只关注这门课程的实用性，着重讲解数字图像处理技术与方法，并未涉及过多的理论知识，即便涉及也是点到为止，进而很难帮助学生构建属于自己的知识架构，不利于学生的全面发展。

（二）教学模式不够新颖

一般而言，教师在指导讲解数字图像处理课程时，习惯于借助计算机技术和设备来为学生进行屏幕投影。在此背景下，多数教师都是借助ppt课件来讲解课程内容的，使得师生之间缺乏情感互动和学术交流，久而久之，便容易使得课堂氛围变得沉闷和乏味。此外，部分教师教授的课程内容存在案例陈旧、图片模糊、叙述不明等问题，也并未与时俱进地创新教学内容、更新教学昂视，最终影响了数字图像处理课程的教学成效。

（三）考核机制不够健全

很多数字图像处理课程教师已经意识到开展教学评价考核的重要性，不仅能够为学生弥补知识漏洞提供具体方向，还能够为教师调整教学案例提供有效依据。但是很多教师存在过度依赖考试成绩完成教学评价的问题，仅仅是完成了结果性评价，并未着重关注学生的在课前、课后的整个学习过程，最终导致缺乏过程性评价，使得整个评价机制缺乏一定的客观性和全面性，从而很难调动学生的自主性和积极性，使其最终无法深刻掌握基础知识、熟练应用实践技能。

二、高职数字图像处理课程教学改革路径分析

（一）明确课程教学目标

为切实提高数字图像处理课程教学有效性，教师需在先进教学理念的引领下开展教学改革工作，其中教师需结合学生切实需求和课程教学特点来制定明确的教学目标，明确课程定位。基于数字图像处理课程包含有抽象、晦涩的理论内容，同样也包含有先进、复杂的实践技术，是一门兼顾理论、实践的课程。教师在指导开展课程讲解时，既要教授学生图像处理数学原理和模型，还要引导他们借助计算机参与程序设计，独立完成实验训练。在此过程中，教师只有教授学生掌握一定的理论基础，才能够为他们后续参与实践活动奠定基础，因此，理论一体化教学是数字图像处理课程的进一步发展目标，教师需将其纳入教学任务中，最终能够创新教学方式，以此来适应新环境和新模式，提高数字图像处理课程的教学质量。

（二）创新课程教学模式

教师需转变之前的ppt课件教学模式，在先进教学理念的引领下更新教学方式、充实教学内容，从而能够增加教学资源与信息，在有限的课堂教学中输出更多的课程内容，为学生提供优质的教学服务。鉴于此，教师需学习和借鉴其他院校的先进教学技术，借助多媒体技术来为学生展示视频动画和图片文字，从而以图像讲解实验步骤、图文讲解理论基础的形式来增强数字图像处理课程的趣味性和新颖度，从而能够获取显著的教学成效。此外，教师还应摒弃传统的黑板展示的教学方式，应通过采用幽默的语言技巧和丰富的肢体语言来为学生创设良好的学习环境，从而能够增进师生间互动和交流，为提高教学质量创设有利条件。或者，教师还应借助各种信息技术来构建翻转课堂、实施微课教学，从而能够为学生提供先进的网络学习平台，吸引学生全神贯注地参与到数学图像处理课程学习中，最终能够在活跃课堂氛围、调动学生情绪的同时，提高他们课程学习效率。

（三）充实课程教学内容

一般而言，教师在开展数字图像处理课程教学时会将教材中的核心技术分为三个不同的教学层次，其中包含基础数字图像处理、图像分析以及图像理解。基础数字图像处理主要是教授学生认知图像和掌握图像处理几乎是，其中便包括图像对比度调节、编码压缩、去噪声以及滤波研究。图像分析则主要讲述了图像到属性处理等内容，对图像目标进行检测与测量。图像理解则讲的是图像到理解判断的内容。伴随科学技术的不断升级与优化，数字图像处理技术也在不断更新换代，为此，教师需与时俱进地更换和增加适宜的教学内容，以此来适应技术发展提出的教学需求。鉴于此，数字图像处理课程教师需在“基础知识为核心兼顾数字图像处理技术”的原则下选择合适的教材版本，尽量能够涵盖前者提及的数字图像处理和图像分析等内内容，其中涉及的内容应是全面的，引用的案例应是最新的，附着的解析应是清晰的。基于课堂教学时间的限制，教师必须对课程内容进行优化和整合，删除多余章节、增加必要内容，以此来满足数字图像课程教学需求。

（四）设置课程实验内容设

为帮助学生帮助基础知识的同时，提升他们的实践操作技能，数字图像处理课程教师需适当调整理论、实践教学比例。鉴于此，教师需结合岗位技能要求和课程大纲要求来设计丰富多样的实验教学方案，即应在验证性实验教学的基础上，适当探究性和综合性实验内容，从而能够形成难度不同的三个实验层次，不仅能够满足不同学习层次学生提出的学习需求，还能够创新实践教学形式、丰富实践教学内容。一是验证性实验，教师需带领学生模仿教材中给出的经典案例，并对图像处理的算法进行编程，能够帮助学生熟练基础操作技术，但是并未有效提高学生的整合能力和探究能力。二是探究性实验，教师需将学生划分为人数相近、实力相当的学习小组，并给他们布置探究性实验任务，使其能够协作完成资料查找、题目确定、方案设计以及编程实现，在此过程中教师需适当提供指导和帮助，最终能够激发学生的自主意识和参与意识，提高他们的合作能力和探究能力。三是综合性实验。教师为学生布置极具整合性、综合性的图像处理技术应用题目，比如教师可以为学生布置以下问题“此时有一副麦子的图像，需要计算麦子颗粒数量？”由学生自主完成程序编写和运行，最终对实验结果进行客观分析。在此过程中学生需要综合应用灰度变换、空域滤波、图像分割、形态学运算、图像标注等多个图像处理技术来完成实验分析。这样，不仅能够有效锻炼学生的迁移能力和整合能力，还能够提高学生的实际问题解决能力。

（五）科学合理地选择考核方法

基于数字图像处理课程设计有专业算法，因此，教师有必要带领学生进行上机操作，旨在锻炼他们的实践操作技巧。为此，教师在开展课程评价时，不仅仅要关注学生的理论测试成果，还应将上机操作情况纳入考核范围内，对学生进行过程性、结果性评价，即教师除去重视考试成绩，还应对学生的组内表现、上机实验、课后作业进行全方位考核，旨在帮助学生了解自己多所学知识的掌握情况，从而能够后针对性地弥补知识漏洞和技能短板。此外，教师还可以依据综合性评价结果来适当调整教学方案。一则，教师需对课程内容进行理论性测试，通过设计难度适宜的考试题目来检测学生对知识的理解程度。二则，教师还应组织开展上机测试，结合经典图像处理算法来设置上机实验要求，从而结合学生编写程序进行图像实验的成效来判断他们的实践操作能力。三则，教师还应结合课堂问答情况、小组探究情况、作业完成情况等等来对他们的整个学习过程进行客观评价。这样全方位、多维度的考核方式能够帮助学生進一步深化对知识的理解和掌握。

三、结语

总而言之，为切实推进数字图像处理课程改革进程，教师有必要在先进教学理念的引领下创新教学模式，充实教学内容、丰富实验形式，最终能够完成教授学生基础知识、实践技能的教学任务之余，提高他们的探究能力、协作能力、应用能力以及迁移能力，最终促进学生的全面发展。

参考文献：

[1]吴冬梅.融入研究性教学模式的《数字图像处理》课程教学改革[J].武汉大学学报：理学版，2012（S2）：3.

[3]肖志勇，刘建军，宋晓宁，等.《数字图像处理》课程教学改革探索研究[J].教育教学论坛，2017（3）：2.