基于研討式教學(xué)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)專業(yè)教改研究

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也越來(lái)越迅速，教育教學(xué)水平也突飛猛進(jìn)。在社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈的環(huán)境下，要求高校培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的學(xué)生，為了提升學(xué)生的綜合能力水平與核心素養(yǎng)，將研討式教學(xué)方式融入到計(jì)算機(jī)視覺(jué)教學(xué)改革中，研討式教學(xué)是以學(xué)生為主體，老師進(jìn)行引導(dǎo)的教研結(jié)合教學(xué)方式，通過(guò)教學(xué)前準(zhǔn)備、教學(xué)課堂布局以及通過(guò)示例引導(dǎo)課堂教學(xué)三個(gè)方面加強(qiáng)研討式在計(jì)算機(jī)視覺(jué)教學(xué)改革中的應(yīng)用，研討式教學(xué)能夠有效的增加學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、拓展學(xué)生的思維、增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，對(duì)于培養(yǎng)出高素質(zhì)人才具有非常重要的作用。

關(guān)鍵詞：基于研討式教學(xué);計(jì)算機(jī)視覺(jué);專業(yè)教改研究

引言

研討式教學(xué)是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新精神、科研能力的有效途徑。教師講解與學(xué)生探討兩部分相結(jié)合是研討式教學(xué)采用的主要模式。根據(jù)教授工科研究生課程"計(jì)算機(jī)視覺(jué)"的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)，闡述了對(duì)于如何上好研討式教學(xué)教師講解這部分的個(gè)人實(shí)踐與思考，主要從課程準(zhǔn)備、課前回顧、課程講解、課后小結(jié)等方面進(jìn)行了探討與總結(jié)。

1研討式教學(xué)含義

研討式教學(xué)不同于傳統(tǒng)的教學(xué)方式，教學(xué)過(guò)程以學(xué)生與學(xué)生間的討論、分析為主，學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中處于主體地位，并對(duì)研討的課題具有決定權(quán)，老師主要負(fù)責(zé)研討過(guò)程的指導(dǎo)與分析，課題研討貫徹在整個(gè)授課過(guò)程中，促進(jìn)學(xué)生在教研融合的環(huán)境中加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握以及創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。研討式教學(xué)對(duì)于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性具有非常顯著的效果，幫助學(xué)生積極的參與到課題的討論中，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)重點(diǎn)與難點(diǎn)知識(shí)的理解和掌握，拓展學(xué)生的思維模式，提升學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的水平。

2“計(jì)算機(jī)視覺(jué)”課程特點(diǎn)

“計(jì)算機(jī)視覺(jué)”是“數(shù)字圖像處理”和“模式識(shí)別”等課程的后續(xù)課程。該課程重點(diǎn)在于圖像或者圖像序列的分析理解。課程知識(shí)在機(jī)器人導(dǎo)航、偵查、測(cè)繪、測(cè)量、精密加工和目標(biāo)跟蹤等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)基于視覺(jué)信息的控制反饋也開(kāi)始受到廣泛關(guān)注。國(guó)內(nèi)高校一般都為研究生開(kāi)設(shè)了此門課程。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用廣泛、算法原理涉及面廣：涉及到概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、信號(hào)與系統(tǒng)、圖像等基礎(chǔ)知識(shí)。“計(jì)算機(jī)視覺(jué)”是一門重要的控制類、電子類及計(jì)算機(jī)類專業(yè)研究生的選修課程，它內(nèi)容廣泛、綜合性強(qiáng)，研討能力的培養(yǎng)顯得非常關(guān)鍵。

3計(jì)算機(jī)視覺(jué)教學(xué)中研討式教學(xué)方式的應(yīng)用

3.1教學(xué)前準(zhǔn)備

計(jì)算機(jī)視覺(jué)教學(xué)中引入研討式教學(xué)方式，在教學(xué)前的準(zhǔn)備工作上需要從三個(gè)方面入手：（1）合理、科學(xué)的規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)時(shí)間。將每學(xué)期的課程數(shù)平均分成若干部分，每部分上課時(shí)長(zhǎng)設(shè)定為三小時(shí)，利用每次的課程時(shí)間來(lái)完成一個(gè)獨(dú)立的課題。通過(guò)這樣的上課布局，不僅可以引入計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域更多的內(nèi)容，拓展學(xué)生的知識(shí)面，同時(shí)，以專題的方式完成課堂內(nèi)容的教學(xué)，對(duì)專題的知識(shí)來(lái)源、基礎(chǔ)理論以及學(xué)習(xí)方法等做講解，可以使學(xué)生更好的融入到教學(xué)的氛圍中，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解和吸收，有利于引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己感興趣的內(nèi)容進(jìn)行深層次的探討。（2）在計(jì)算機(jī)教學(xué)課程進(jìn)行之前，老師要搜集和整理相關(guān)資料文件，對(duì)專題的內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)的選取和規(guī)劃，并將其制作成課程安排表，可以使學(xué)生對(duì)整個(gè)教學(xué)計(jì)劃有大體的了解，有利于學(xué)生提前對(duì)課堂研討的內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)和查閱。（3）在進(jìn)行新的研討內(nèi)容時(shí)，選取兩組學(xué)生對(duì)研討內(nèi)容提前準(zhǔn)備，可以為其他學(xué)生做示范，增強(qiáng)課堂氣氛的活躍度。

3.2教學(xué)課堂布局

在進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺(jué)課堂研討教學(xué)時(shí)，對(duì)于課堂時(shí)間的規(guī)劃要合理，通常將課堂一半的時(shí)間用于老師講解專題的理論知識(shí)部分，剩余的課堂時(shí)間用于學(xué)生的自由發(fā)揮以及對(duì)研討內(nèi)容的分析與吸收，老師在講解知識(shí)時(shí)，要將專題內(nèi)容進(jìn)行主次劃分，對(duì)方法和技巧也要進(jìn)行歸納、總結(jié)，促進(jìn)學(xué)生能夠迅速的融入到專題的內(nèi)容中去。比如說(shuō)在進(jìn)行圖像分割內(nèi)容的教學(xué)時(shí)，可以將數(shù)量眾多的分割方法規(guī)劃為各個(gè)小類，每次進(jìn)行專題課程時(shí)，僅僅介紹分割方法中的幾個(gè)類型，方便學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。從研討式教學(xué)的原則出發(fā)，將班級(jí)的學(xué)生平均分成若干個(gè)組別，每個(gè)組別的成員共同解決問(wèn)題，體現(xiàn)出“協(xié)同”的原則;每組成員對(duì)議題內(nèi)的內(nèi)容均要生成報(bào)告，再和其他組別的成員進(jìn)行信息交流，體現(xiàn)出“分享”的原則;在完成課題報(bào)告后，每個(gè)組別要對(duì)報(bào)告的內(nèi)容進(jìn)行講解，發(fā)表自己的看法以及學(xué)習(xí)心得，體現(xiàn)出“新”的原則。對(duì)于每個(gè)小組的演講時(shí)間設(shè)定也要按照循環(huán)漸進(jìn)的方式進(jìn)行，例如可以將演講時(shí)間設(shè)定為8min、16min以及24min，以此類推下去，幫助學(xué)生更加徹底的消化知識(shí)。

3.3通過(guò)示例引導(dǎo)課堂教學(xué)

示例教學(xué)方法是數(shù)字、計(jì)算機(jī)相關(guān)學(xué)科常用的教學(xué)方式，通過(guò)對(duì)示例進(jìn)行講解，可以將理論化的書本知識(shí)轉(zhuǎn)換到實(shí)物中，對(duì)于學(xué)生理解理論知識(shí)、掌握解題思路有著重要的作用，幫助學(xué)生能夠快速的理解、吸收新知識(shí)，提高了課堂的教學(xué)效率。比如說(shuō)老師在進(jìn)行馬爾科夫隨機(jī)場(chǎng)內(nèi)容授課時(shí)，將示例教學(xué)思維融入到其中，通過(guò)日常生活中的客觀事件來(lái)傳達(dá)馬爾科夫隨機(jī)場(chǎng)的主要內(nèi)容。馬爾科夫隨機(jī)場(chǎng)主要包含了兩層含義，即馬爾科夫性以及隨機(jī)場(chǎng)，將這兩部分理論分別用相應(yīng)的示例表示，可以將抽象的知識(shí)形象化。在隨機(jī)場(chǎng)中主要涵蓋了位置與相空間兩個(gè)元素，可以用園林做示例，“位置”比作是園林的區(qū)域范圍，“相空間”就是種植在其中各種各樣的植物，在不同的區(qū)域種植不同的植物，反映出了隨機(jī)場(chǎng)中的任意“位置”對(duì)應(yīng)了不同的“相空間”值。馬爾可夫性同樣也可以運(yùn)用園林在做示例，假如任何一個(gè)區(qū)域內(nèi)的植物類型之和其相鄰區(qū)域內(nèi)的植物類型有關(guān)，和其他任意區(qū)域的植物類型無(wú)關(guān)，這樣的關(guān)系就是馬爾可夫性。通過(guò)上述的示例可以看出，這些區(qū)域內(nèi)的植物總和就是馬爾科夫隨機(jī)場(chǎng)，將理論知識(shí)轉(zhuǎn)換為示例進(jìn)行講解，降低學(xué)生的理解難道，改善了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，有助于課堂教學(xué)效率的提升。

結(jié)語(yǔ)

將研討式教學(xué)方法運(yùn)用到計(jì)算機(jī)視覺(jué)課程教學(xué)活動(dòng)中，從教學(xué)前準(zhǔn)備、教學(xué)課堂布局以及通過(guò)示例引導(dǎo)課堂教學(xué)三個(gè)方面對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行改革，能夠有效的開(kāi)拓學(xué)生的思維、提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，對(duì)于提升教學(xué)效果和效率也有著顯著的作用，相信在未來(lái)教育改革中研討式教學(xué)能夠發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙靜，魯力群.計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)與圖像處理課程教學(xué)改革實(shí)踐[J].大學(xué)教育，2017（8）：85-87.

[2]孫浩，鄒煥新，計(jì)科峰等.基于SPOC的“計(jì)算機(jī)視覺(jué)導(dǎo)論”課程混合式教學(xué)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，2016，38 （a1）：127-131.

[3]郭漢，宋耀偉，張森木.基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2016，36（2）：92-96.

[4]余義斌，甘俊英，應(yīng)自爐.基于“圖像分析與計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用”課程項(xiàng)目的協(xié)同創(chuàng)新能力培養(yǎng)與實(shí)踐[J].工業(yè)和信息化教育，2014（5）：63-67.

基金項(xiàng)目：省教育廳科技項(xiàng)目。

作者簡(jiǎn)介：陳軍，男，出生年月：1978.5，民族：漢，籍貫：河南省信陽(yáng)市，學(xué)歷：博士，職稱：講師，研究方向：深度學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)挖掘圖像處理。