基于深度學習的林業(yè)圖像處理“金課”教學研究

程玉柱

(南京林業(yè)大學機械電子工程學院，江蘇 南京 210037)

2018年6月召開的高等學校本科教育會議啟動了一流本科教育工程。本科教育的主體是專業(yè)，課程是核心。加強課程建設，變“水課”為“金課”是提高課程教學質量的關鍵?！敖鹫n”的指標為“兩性一度”，即“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度”?！敖鹫n”是以有難度的課程內容為抓手，體現前沿性、互動性、個性化，培養(yǎng)學生面對復雜問題時的解決能力和思維，將知識能力和素質有機融合?！敖鹫n”有線上、線下、線上線下、虛擬仿真、社會實踐五種類型[1-4]。

隨著計算機硬件的發(fā)展，深度學習變成當前人工智能的研究熱點之一[5-8]。它包括卷積神經網絡、生成對抗網絡、受限玻爾茲曼機、自動編碼器、稀疏編碼等，在信號與圖像處理、計算機游戲、大數據管理、機器人智能化等方面得到廣泛的研究和應用。因此，有必要把深度學習引入到圖像處理課程教學當中來。針對林業(yè)圖像處理課程，提出一種以深度學習為主線，以林業(yè)為處理對象，實施教學全過程林業(yè)圖像處理“金課”教學模式。

1 “金課”教學模式

1.1 林業(yè)圖像處理“金課”模式

本研究將林業(yè)數字圖像處理課程打造成為“金課”，對照“兩性一度”的要求，提出了一種基于深度學習的林業(yè)圖像處理“金課”模式，具體建設思路流程如圖1所示。首先確立“金課”課程教學目標，以深度學習為主線貫穿于教學的整個過程，包括課前預習、課堂講解、案例剖析、課后復習鞏固等?！案唠A性”主要提高圖像處理內容的深度，將深度學習理論應用于圖像處理的各個章節(jié)，如圖像變換、圖像預處理、圖像分割、圖像特征提取、圖像模式識別等。……