數字圖像處理課程教學改革探索

蒲玉嬌

關鍵詞：數字圖像處理;高職院校;教學改革

為進一步提高數字圖像處理課程教學質量，教師有必要深入了解這一課程的核心內容和教學要點，即該課程主要內容為圖像信號到數字信號的轉化，借助計算機設備來分析和處理數字信號。一般來講，該課程包含有計算機教學和理論基礎教學兩大模塊，伴隨科學技術的迅猛發展，數字圖像處理技術也在各個領域中得到廣泛應用，并取得了顯著的應用成效。現階段，數字圖像處理了后才能逐漸受到各個院校和可言機構的重點關注，而這一課程也逐漸成為在校學生的必修課程。

數字圖像處理課程涉及的知識內容較為廣泛和復雜，其中包含有計算機、數學以及物理等課程的知識與技能，并在課程改革發展中不斷吸納其他學科的知識。基于數字圖像處理課程具有較強的理論性、技術性以及應用性，無形中增加了課程學習難度，為幫助學生突破重難點知識，教師需果斷摒棄之前的教學模式，積極引進先進的教學理念，并在這一先進理念的引領下創新教學模式，彌補傳統教學弊端和不足，能夠取得預期的教學成效。

教師需依據數字圖像處理課程的實踐教學反饋結果來進一步創新教學方式、更新教學內容，從而能夠開展有針對性、層次性的教學活動，最大程度上教授課程知識，鍛煉學生技能，提升他們的專業職業能力。如何在先進教學理念的基礎上結合筆者教學經驗開展數字圖像處理課程教學改革，已經逐漸成為高職教師們的重點研究課題，本文將圍繞這一課題展開深入探究。

一、高職數字圖像處理課程教學中所存問題

（一）教學目標不夠明晰

基于數字圖像處理課程包含的知識和技能具有抽象、晦澀的教學特點，教師需采取有效措施來幫助學生掌握技術基本原理和操作方式。但是結合筆者教學經驗可知，多是教師習慣以講解圖像生成基礎知識、圖像處理基礎基本原理為主，側重于強調理論教學，并未著重關注該課程的實踐教學情況，從而使得學生缺乏一定的實踐技能。相反，若是教師僅僅只關注這門課程的實用性，著重講解數字圖像處理技術與方法，并未涉及過多的理論知識，即便涉及也是點到為止，進而很難幫助學生構建屬于自己的知識架構，不利于學生的全面發展。

（二）教學模式不夠新穎

一般而言，教師在指導講解數字圖像處理課程時，習慣于借助計算機技術和設備來為學生進行屏幕投影。在此背景下，多數教師都是借助ppt課件來講解課程內容的，使得師生之間缺乏情感互動和學術交流，久而久之，便容易使得課堂氛圍變得沉悶和乏味。此外，部分教師教授的課程內容存在案例陳舊、圖片模糊、敘述不明等問題，也并未與時俱進地創新教學內容、更新教學昂視，最終影響了數字圖像處理課程的教學成效。

（三）考核機制不夠健全

很多數字圖像處理課程教師已經意識到開展教學評價考核的重要性，不僅能夠為學生彌補知識漏洞提供具體方向，還能夠為教師調整教學案例提供有效依據。但是很多教師存在過度依賴考試成績完成教學評價的問題，僅僅是完成了結果性評價，并未著重關注學生的在課前、課后的整個學習過程，最終導致缺乏過程性評價，使得整個評價機制缺乏一定的客觀性和全面性，從而很難調動學生的自主性和積極性，使其最終無法深刻掌握基礎知識、熟練應用實踐技能。

二、高職數字圖像處理課程教學改革路徑分析

（一）明確課程教學目標

為切實提高數字圖像處理課程教學有效性，教師需在先進教學理念的引領下開展教學改革工作，其中教師需結合學生切實需求和課程教學特點來制定明確的教學目標，明確課程定位。基于數字圖像處理課程包含有抽象、晦澀的理論內容，同樣也包含有先進、復雜的實踐技術，是一門兼顧理論、實踐的課程。教師在指導開展課程講解時，既要教授學生圖像處理數學原理和模型，還要引導他們借助計算機參與程序設計，獨立完成實驗訓練。在此過程中，教師只有教授學生掌握一定的理論基礎，才能夠為他們后續參與實踐活動奠定基礎，因此，理論一體化教學是數字圖像處理課程的進一步發展目標，教師需將其納入教學任務中，最終能夠創新教學方式，以此來適應新環境和新模式，提高數字圖像處理課程的教學質量。

（二）創新課程教學模式

教師需轉變之前的ppt課件教學模式，在先進教學理念的引領下更新教學方式、充實教學內容，從而能夠增加教學資源與信息，在有限的課堂教學中輸出更多的課程內容，為學生提供優質的教學服務。鑒于此，教師需學習和借鑒其他院校的先進教學技術，借助多媒體技術來為學生展示視頻動畫和圖片文字，從而以圖像講解實驗步驟、圖文講解理論基礎的形式來增強數字圖像處理課程的趣味性和新穎度，從而能夠獲取顯著的教學成效。此外，教師還應摒棄傳統的黑板展示的教學方式，應通過采用幽默的語言技巧和豐富的肢體語言來為學生創設良好的學習環境，從而能夠增進師生間互動和交流，為提高教學質量創設有利條件。或者，教師還應借助各種信息技術來構建翻轉課堂、實施微課教學，從而能夠為學生提供先進的網絡學習平臺，吸引學生全神貫注地參與到數學圖像處理課程學習中，最終能夠在活躍課堂氛圍、調動學生情緒的同時，提高他們課程學習效率。

（三）充實課程教學內容

一般而言，教師在開展數字圖像處理課程教學時會將教材中的核心技術分為三個不同的教學層次，其中包含基礎數字圖像處理、圖像分析以及圖像理解。基礎數字圖像處理主要是教授學生認知圖像和掌握圖像處理幾乎是，其中便包括圖像對比度調節、編碼壓縮、去噪聲以及濾波研究。圖像分析則主要講述了圖像到屬性處理等內容，對圖像目標進行檢測與測量。圖像理解則講的是圖像到理解判斷的內容。伴隨科學技術的不斷升級與優化，數字圖像處理技術也在不斷更新換代，為此，教師需與時俱進地更換和增加適宜的教學內容，以此來適應技術發展提出的教學需求。鑒于此，數字圖像處理課程教師需在“基礎知識為核心兼顧數字圖像處理技術”的原則下選擇合適的教材版本，盡量能夠涵蓋前者提及的數字圖像處理和圖像分析等內內容，其中涉及的內容應是全面的，引用的案例應是最新的，附著的解析應是清晰的。基于課堂教學時間的限制，教師必須對課程內容進行優化和整合，刪除多余章節、增加必要內容，以此來滿足數字圖像課程教學需求。

（四）設置課程實驗內容設

為幫助學生幫助基礎知識的同時，提升他們的實踐操作技能，數字圖像處理課程教師需適當調整理論、實踐教學比例。鑒于此，教師需結合崗位技能要求和課程大綱要求來設計豐富多樣的實驗教學方案，即應在驗證性實驗教學的基礎上，適當探究性和綜合性實驗內容，從而能夠形成難度不同的三個實驗層次，不僅能夠滿足不同學習層次學生提出的學習需求，還能夠創新實踐教學形式、豐富實踐教學內容。一是驗證性實驗，教師需帶領學生模仿教材中給出的經典案例，并對圖像處理的算法進行編程，能夠幫助學生熟練基礎操作技術，但是并未有效提高學生的整合能力和探究能力。二是探究性實驗，教師需將學生劃分為人數相近、實力相當的學習小組，并給他們布置探究性實驗任務，使其能夠協作完成資料查找、題目確定、方案設計以及編程實現，在此過程中教師需適當提供指導和幫助，最終能夠激發學生的自主意識和參與意識，提高他們的合作能力和探究能力。三是綜合性實驗。教師為學生布置極具整合性、綜合性的圖像處理技術應用題目，比如教師可以為學生布置以下問題“此時有一副麥子的圖像，需要計算麥子顆粒數量？”由學生自主完成程序編寫和運行，最終對實驗結果進行客觀分析。在此過程中學生需要綜合應用灰度變換、空域濾波、圖像分割、形態學運算、圖像標注等多個圖像處理技術來完成實驗分析。這樣，不僅能夠有效鍛煉學生的遷移能力和整合能力，還能夠提高學生的實際問題解決能力。

（五）科學合理地選擇考核方法

基于數字圖像處理課程設計有專業算法，因此，教師有必要帶領學生進行上機操作，旨在鍛煉他們的實踐操作技巧。為此，教師在開展課程評價時，不僅僅要關注學生的理論測試成果，還應將上機操作情況納入考核范圍內，對學生進行過程性、結果性評價，即教師除去重視考試成績，還應對學生的組內表現、上機實驗、課后作業進行全方位考核，旨在幫助學生了解自己多所學知識的掌握情況，從而能夠后針對性地彌補知識漏洞和技能短板。此外，教師還可以依據綜合性評價結果來適當調整教學方案。一則，教師需對課程內容進行理論性測試，通過設計難度適宜的考試題目來檢測學生對知識的理解程度。二則，教師還應組織開展上機測試，結合經典圖像處理算法來設置上機實驗要求，從而結合學生編寫程序進行圖像實驗的成效來判斷他們的實踐操作能力。三則，教師還應結合課堂問答情況、小組探究情況、作業完成情況等等來對他們的整個學習過程進行客觀評價。這樣全方位、多維度的考核方式能夠幫助學生進一步深化對知識的理解和掌握。

三、結語

總而言之，為切實推進數字圖像處理課程改革進程，教師有必要在先進教學理念的引領下創新教學模式，充實教學內容、豐富實驗形式，最終能夠完成教授學生基礎知識、實踐技能的教學任務之余，提高他們的探究能力、協作能力、應用能力以及遷移能力，最終促進學生的全面發展。

參考文獻：

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