多媒體技術(shù)及應用課程多學科交叉融合教學

葉含笑+江依法

摘要：多學科交叉融合是高校學科發(fā)展的必然趨勢，多媒體技術(shù)及應用課程能將多媒體技術(shù)和學生專業(yè)背景很好地結(jié)合起來。文章針對如何激發(fā)學生對課程主動學習的興趣，提高學生的創(chuàng)新能力，闡述基于課程知識分解的與選課學生專業(yè)背景相結(jié)合的適合學生開發(fā)的綜合專題，提出由學生組隊完成專題要求的設計任務，并以此作為該課程成績的評定依據(jù)。結(jié)果表明多學科交叉融合模式極大地激發(fā)了學生學習的主觀能動性，提高了學生創(chuàng)新能力。

關鍵詞：多學科交叉融合；多媒體技術(shù)；專題教學；成績評定

0 引言

當前，在我國高等教育實施高等學校創(chuàng)新能力提升計劃（簡稱“2011計劃”）過程中，高校當務之急是通過多學科交叉融合提高學科建設水平，為提升高校創(chuàng)新能力和競爭力提供有力支撐。跨學科集成系統(tǒng)設計思維早在20世紀80年代就已經(jīng)在西方國家軟件開發(fā)領域興起。在20世紀20年代中期，美國哥倫比亞大學的心理學研究專家伍德沃思，便開始使用跨學科一詞，起初大家對跨學科的解讀類似于“合作研究”。學者紐厄爾指出：“理解跨學科研究中學科（discipline）的角色是理解跨學科的關鍵”。

在中國，多學科交叉融合已成為許多綜合性大學探索的熱點。據(jù)教育部原副部長吳啟迪介紹，多學科交叉融合分為兩種方式，一種是北京大學、復旦大學等探索的“多學科融合”方式，把理科、工科、醫(yī)科、生命科學等結(jié)合起來，搞平臺、實驗室、中心等，收到了很好的效果；另一種是中國科技大學等探索的“多學科交叉”方式，把物理、化學、生物等學科中間的東西放在一起，有多位院士參與，出人才，出成果，有可喜的前景。在本科階段，就課程教學來說，多學科交叉融合教學設計的目的是為了激發(fā)學生參與集體活動的熱情，培養(yǎng)學生的觀察能力、想象能力、思維能力、實驗操作能力和創(chuàng)造能力，培養(yǎng)學生的團結(jié)合作意識，學會主動與人交流、與人合作、體驗合作的快樂。

多媒體技術(shù)及應用作為計算機技術(shù)應用類課程，可以與各學科的知識點融合在一起。但要完成授課過程中學科交叉融合，首先需要結(jié)合選課學生的知識背景劃分課程知識點，根據(jù)學生專業(yè)背景設計教學專題。

1 跨學科融合教學專題設計的簡單過程

分解課程知識點，以多媒體技術(shù)及應用課程為例，開課之前對選課學生專業(yè)背景進行調(diào)查。浙江中醫(yī)藥大學是一所以中醫(yī)藥為主，醫(yī)、理、工、管、文多學科協(xié)調(diào)發(fā)展的省屬高校。由于本課程設定為全校選修課程，結(jié)合學生專業(yè)背景，設計能結(jié)合學生專業(yè)背景的多媒體技術(shù)應用的專題作為學生互動題材，由組隊學生制作完成。

多媒體技術(shù)及應用課程知識點分解為：壓縮解壓縮案例設計，讓學生了解有損壓縮應用場合與無損壓縮應用場合，了解MP3格式的含義，本知識點可結(jié)合醫(yī)學素材壓縮知識設計案例模型；圖像知識模塊，包含圖像素材采集與圖像處理，結(jié)合MRI、CT、內(nèi)窺鏡等采集的醫(yī)學圖像講解圖像增強等知識點，并讓學生參與設計醫(yī)學圖像處理教學案例；音頻信號知識模塊，包含音頻信號采集與聲音信號處理；視頻知識模塊，包含視頻信號采集和處理；其他知識點還有動畫制作模塊、多媒體開發(fā)T具、多媒體課件設計與制作模塊、多媒體素材處理與合成模塊、虛擬現(xiàn)實模塊、多媒體創(chuàng)作實訓模塊。圍繞以上知識點分解，結(jié)合學生專業(yè)背景，設計適合多學科專業(yè)背景學生組隊完成的多媒體作品。同時授課教師按教學日歷安排，系統(tǒng)講解多媒體技術(shù)及應用課程知識，讓學生在學習課程的同時結(jié)合自己所學專業(yè)預習多媒體課程相關知識點，為完成多媒體作品做準備，極大地鼓勵了學生主動學習的主觀能動性。在學期結(jié)束前，評價分析學生完成的多媒體作品，將評價依據(jù)作為學生課程學習成績的一部分，并選擇優(yōu)秀作品參加校級多媒體競賽。學生專題設計與開發(fā)流程如圖1所示。

以圖像信息采集模塊方案設計為例：可以介紹內(nèi)窺鏡成像、CT、MRI、超聲波成像，鼓勵學生采集相關素材，授課方式即可采用傳統(tǒng)圖片講解，也可以用Flash制作動態(tài)課件，讓學生形象生動地掌握和參與到多媒體圖像信息采集過程中來，使學生對多媒體技術(shù)和醫(yī)學專業(yè)領域的結(jié)合有一個直觀的了解。

2 多學科融合專題實施過程

選課學生分組完成選題之后，專題實施過程宣告開始，在專題實施過程中，可以采用Scrum模型指導學生對多學科融合專題的設計與開發(fā)Scrum模型是最近幾年流行的正在顯現(xiàn)出良好效果的迭代式增量任務開發(fā)過程。對于IT領域，Scrum模型通常用于敏捷軟件開發(fā)。這種開發(fā)模型非常適合于小型專題的開發(fā)與制作，醫(yī)學管理系統(tǒng)和醫(yī)學圖像處理軟件等的開發(fā)。該模型在實踐過程中能很好地規(guī)避任務重復、工作計劃被拖延等問題。

在教學案例實施過程中，Scrum模型的團隊成員主要包括：主管角色“Scrum Master”，負責維護教學案例或醫(yī)學動畫案例的實施過程和任務，確保團隊合理地運作，并幫助川隊移除案例開發(fā)實施中的障礙；案例負責人“ProductOwner”負責教學案例實施的可行性和有效性，確定案例實施的方向和需求，定義案例實施和完成的功能、優(yōu)先級及交付時間；開發(fā)團隊“Team”，是跨職能的小團隊，人數(shù)有3～9人，團隊擁有交付可用軟件需要的各種技能。在每一次實踐操作沖刺當中（其時間周期可由開發(fā)團隊決定），開發(fā)團隊創(chuàng)建可用的（可以隨時推出）案例的一個增量。每個沖刺所要完成的任務都來自案例需求。

案例需求是按照功能優(yōu)先級排列的要完成的工作概要，哪些案例任務會被加入一次沖刺由沖刺計劃會議決定。在會議中，產(chǎn)品負責人告訴開發(fā)團隊他需要完成案例中的哪些功能，開發(fā)團隊決定在下一次沖刺中他們能夠承諾完成多少功能。在沖刺的過程中，不可以變更沖刺內(nèi)容，這意味著在一個沖刺中需求是被凍結(jié)的，這樣可維護軟件開發(fā)向前推進的總體方向和項目案例開發(fā)的有效性。在獲得任務需求以后，首先是任務分解，將整個項目案例需要完成的所有任務分解成沖刺任務，確保這個沖刺任務按照目前的人力物力條件是可以完成的。召開沖刺計劃會議，劃分確定當前沖刺內(nèi)需要完成的任務，標注任務的優(yōu)先級并分配給每個成員。注意這里的任務是以小時計算的，并不是按人天計算。進入沖刺開發(fā)周期，在這個周期內(nèi)，每天需要召開日常會議一般為15分鐘。在每個沖刺結(jié)束后，這個團隊將這個沖刺的工作成果演示給產(chǎn)品擁有者和其他相關的人員。一般該會議為4小時。團隊成員最后召開任務沖刺成果會議，總結(jié)問題和經(jīng)驗。這樣周而復始，按照同樣的步驟進行下次沖刺。授課老師在小組成員多學科融合設計中，輪流指導各組，如果存在共性問題，將再統(tǒng)一講解，學生也可以上講臺自由發(fā)表見解。每組上交一份綜合作品，小組成員完成個人工作總結(jié)，作為所學課程成績評定依據(jù)。endprint

3 成績評定

多學科融合教學專題開發(fā)模式實現(xiàn)了以學生精確掌握教科書中每一個具體知識的授課方式向“授之以學生技能、能力培養(yǎng)要求選擇課堂知識”為行為目標轉(zhuǎn)換。在教學效果考核中，更加突出多媒體教學對技能、能力培養(yǎng)的關注；將教學目標、教學內(nèi)容和教學評價3個要求合為一體，使課程授課標準的每一條都具有明確的、可操作的教學實施意義和評價意義，為授課教師提供更廣泛的教學空間。學生成績評定需結(jié)合學生開發(fā)的專題作品、個人總結(jié)、出勤率、考試成績，獲獎結(jié)果進行加權(quán)求和，獲得最終考評。作品評分標準參照國家多媒體競賽、平面設計競賽、網(wǎng)站設計競賽和多媒體課件比賽的評分標準來實施。

課程總評成績=∑專題評定×專家權(quán)重系數(shù)×50%+期末成績×40%+平時×10%

專題評定可邀請企業(yè)人員、相關課程授課老師、學生評委等組成，并且根據(jù)評委專業(yè)方向設定權(quán)重系數(shù)，最終完成對學生課程學習效果的考評，并選擇優(yōu)秀作品推薦到學校多媒體競賽基地，進行一年一度的多媒體競賽評選，把教學與競賽活動相結(jié)合，完善學生學習的激勵機制，讓計算機技術(shù)與各專業(yè)領域在實踐環(huán)節(jié)更加深入地融合。

4 結(jié)語

21世紀信息技術(shù)面臨著許多重大問題，如因特網(wǎng)的安全問題，海量數(shù)據(jù)的處理問題，信息技術(shù)在物理、醫(yī)療、生物、經(jīng)濟方面所起到的重要作用等。這些問題的解決亟需理論上的突破和技術(shù)上的重大創(chuàng)新。當不同的學科、理論相互交叉結(jié)合，同時一種新技術(shù)達到成熟的時候，往往就會出現(xiàn)理論上的突破和技術(shù)上的創(chuàng)新。

多學科交叉融合是創(chuàng)新思維的基礎，高校要遵循學科發(fā)展規(guī)律，結(jié)合高校實際，調(diào)整學科結(jié)構(gòu)，促進多學科交叉融合，形成以若干優(yōu)勢特色學科群為主，其他學科交叉融合、協(xié)調(diào)發(fā)展的格局。在課程教學中設計多學科交叉融合開發(fā)專題，在專題任務實施過程中融入Scrum開發(fā)模型理念，鼓勵和引導學生與教師教學互動，并參與到教師的科研工作中去，讓學生在參與案例開發(fā)的過程中把Scrum模型理念和專業(yè)實踐相結(jié)合，鼓勵學生參加與專業(yè)技能相關的各類競賽。通過這種師生互動的方式，切實增強了學生的創(chuàng)新意識，深化了學生對知識的理解，提高了學生分析問題、解決問題的能力。

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（見習編輯：劉麗麗；編輯：趙廓）endprint