图像专业论文合集12篇

时间:2023-03-17 18:11:46

图像专业论文

图像专业论文篇1

作者简介:孙水发(1977-),男,江西黎川人,三峡大学计算机与信息学院,副教授;夏平(1967-),男,湖北麻城人,三峡大学计算机与信息学院,教授。(湖北 宜昌 443002)

基金项目:本文系2011年三峡大学教学研究项目(项目编号:J2011059)、2012年三峡大学研究生课程建设项目“数字图像处理”的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)16-0088-02

考虑到人眼是人类获取信息的主要来源,图像信息的一目了然及现代科学技术的发展,使得图像处理的基本知识越来越重要,因此国内很多高校的诸多专业都开设了“数字图像处理”相关课程。该课程主要面向高年级本科生及研究生,其任务是介绍数字图象处理的基本理论与基本方法,并结合应用讨论具体的算法分析及实现技术。主要内容包括:图像的获取与显示、图像的表示、图像的空间操作及频域操作、彩色图像处理以及形态学操作等,具体涉及的技术包括图像增强、图像复原、图像压缩、图像分割,以及为图像分析作基础的图像表示与描述,以及基本模式识别的内容。但由于各类专业背景的差异、年级层次的不同,使得在教学上存在很大的不同。本文以笔者近年在给三峡大学(以下简称“我校”)医学影像专业、数字媒体专业以及电子信息工程和通信工程几个本科专业学生以及计算机科学与技术研究生的教学实践,探讨一些“数字图像处理”课程的教学体会。考虑到教材的权威性及普适性,我们选用了由阮秋琦等翻译,电子工业出版社2003年出版的冈萨雷斯版的《数字图像处理(第二版)》教材。

一、教材分析

冈萨雷斯版《数字图像处理(第二版)》教材是图像处理领域的经典教材,据其官网http://imageproces /显示,该教材被超过50个国家的1000多所高校采用,实际情况应该远远超过这个数据。因此该教材具有较强的普适性、权威性等,该教材的主要特点分析如下。

1.自成体系

该教材从基本的图像成像开始,到图像的矩阵、表示这些基本的图像处理概念,到后续的各个图像处理技术的讨论,都可以不用借助其他参考资料即完成内容的讲解。

2.使用面广

正如其官网显示,在具有如此众多的读者情况下,一方面表明该教材得到广大读者的认可,另一方面也为广大读者创造了一个优势,即一个公共的知识平台,使得用该教材所学知识进行交流无障碍。

3.资源丰富

该教材本身是本理论性很强的教材,但由于资源丰富,使得该教材并不显得那么枯燥。比如该教材有相应的网站,里面可以了解该教材的历史版本;教材的所有图片资料都可以在网站找到,方便做实验验证;网站有相应的论坛,可以借助网络进行共同学习。

4.与实验教学紧密结合

该教材有相应的配套实验教材《数字图像处理(MATLAB版)》,而且开发有相应的图像处理程序库DIPUM,与MATLAB版的DIP工具箱共同构成系统的图像处理仿真实验平台。而且教材中的部分效果都有相应的源程序,读者可以亲自演示,加深对知识的理解。

二、授课对象分析

在笔者近年授课对象中,既有大一下学期的“医学影像”专业的本科生,又有大三的数字媒体专业、电子信息工程和通信工程3个本科专业学生,更有研究生;由于自身研究领域是计算机视觉、生物医学图像处理,对于这些研究方向,图像处理是基础,对准备从事这方面研究的研究生其学习要求又不一样,具体分析如下。

1.医学影像学专业本科生

在该专业的培养目标中,明确提出“掌握常规放射学、CT、磁共振、超声学、介入放射、核医学等影像学基本操作技能,具有对常见病进行影像诊断和介入治疗进行操作的基本能力。”显然,了解数字图像处理基本理论与方法,是正确理解这些医学成像的基础,并且是用好这些医学影像原理的前提。但该专业毕竟是医学专业大类,具体的图像处理方法及其实现等并不是该专业核心需求。

2.数字媒体专业本科生

在该专业的培养目标中,明确提出“系统掌握数字媒体技术基本理论,具有计算机动画和计算机游戏等数字文化艺术作品的设计、制作和技术创新能力的复合性人才”。而无论是计算机动画还是游戏,都要求对图像、图形有基本的了解,包括获取、表示、描述及处理等。但该专业的核心应该是在图像、图像及三维模型的应用上,而不是底层的具体处理过程。

3.电子信息工程与通信工程专业本科生

图像处理一定程度上是二维的信号处理,因此对于系统学习过“信号与系统”、“数字信号处理”以及“随机信号分析”的高年级电子信息工程与通信工程专业的学生来说,他们更注重数字图像处理具体算法分析及实现技术。

4.计算机科学与技术专业研究生

智能信息处理是计算机科学与技术的一个重要研究方向,在智能信息处理领域,处理的对象通常是数字图像,比如指纹、人脸、虹膜、智能视频分析等等,因此掌握基本的图像处理理论与方法是从事该方向研究的必要前提。而且对于我校计算机专业的研究生,通常有两个原因使得他们对图像处理的知识了解不够深入:一种情况是其本科是计算机相关专业,没有修习这门课;另一种情况是从其他专业转到目前专业,修习过这门课程,但由于本科阶段这门课开课时间比较晚,比如大三下学期或大四上学期,学生要么准备考研,要么准备找工作,学生的学习精力不足,学习效果不好。因此有必要让学生进行系统的、深入的学习,为后续深入研究智能信息处理打下基础。

5.专门从事图像处理、计算机视觉方向的研究生

由于笔者从事医学图像处理、计算机视觉方向的研究,而这些方向的基础即是数字图像处理,因此对于自己指导的研究生,要求其对图像处理知识的掌握更加深入;而且由于学生规模小,上课方式相对较自由,因此可以探讨其他新的教学模式。

三、授课说明

冈萨雷斯版《数字图像处理(第二版)》教材虽然公式不多,但理论性较强。对于前面提到的5类学生,教学内容及方法肯定需要进行区分,具体说明如下。

对于低年级的“医学影像学”专业和高年级的“数字媒体”专业本科生,他们的共同特点是需要对图像处理的效果有较好的掌握,相反对于处理的原理他们仅仅需要了解,而很多数学的内容,比如频域图像处理仅仅需要点到即可。但由于年级及专业背景的不同,教师讲授的方法肯定也要不同。对于低年级的“医学影像学”专业学生,需要给学生介绍一些图像处理的工具软件,并进行课堂的演示,逐步把他们带入到图像处理的世界;而对于高年级的“数字媒体”专业本科生,由于他们已经具有较好的计算机基础知识,而且用过相关的图像处理软件,比如PhotoShop,因此这门课程的目的更多的是通过图像处理算法的学习,吸引他们探究相关图像处理软件功能原理的兴趣,从而达到综合、系统应用相关图像处理软件的目的。

对于高年级的“电子信息工程”和“通信工程”专业本科生,冈萨雷斯版《数字图像处理(第二版)》教材对他们来说不能算很难,但相对来说要在有限的学时(比如我校只有32个学时)讲完整本书的内容也不切实际,因此教师通常需要对课程的内容进行有针对性的裁剪。比如在我校,这两个专业都会讲授“多媒体通信”这类数据压缩相关的课程,因此原教材中的第八章可以不讲;而多尺度分析相对来说要求数学功底深,因此对于本科生点到即可。后续的第11和12章的内容显然超过了电子、通信本科生的知识范围,但可以当作课外读物推荐给学生,特别是对于有计划从事图像处理的学生,比如毕业设计选择了相关方向的学生。

对于计算机科学与技术专业的研究生,通常选这门课程的目的是要准备从事智能信息处理方面的课题研究,因此这本教材的知识面广、自成体系等上述优点得到充分的体现,甚至有学生说是他们的“宝典”。但显然,研究生教学与本科生教学有很大的区别,特别是针对各种层次、类别的研究生更是如此:比如有些研究生偏向工程应用,仅仅需要了解算法本身及其应用性能即可;但有些研究生偏向算法研究,则需要仔细推敲各个算法后面蕴含的本质。因此采用了分组的方式,每组成员先针对所涉及的研究方向开展资料查阅、讨论等过程,逐步形成一个主题鲜明的报告,并在课堂上进行汇报,教师进行点评和进一步讲解。这种方式提高了学生的参与程度,加深了学生对知识的理解。

对于笔者指导的研究生,由于涉及的研究方向为计算机视觉、生物医学图像处理等,则冈萨雷斯版《数字图像处理(第二版)》教材的内容是基础,而且学生数量少,学习方式可以很灵活。因此,为这些学生开了个读书班,以3个学生为一组,每周教师和所有研究生一起讨论教材里面涉及的每个知识点,不留死角,发现问题记录下来,讨论完后找资料,在下次讨论时再解决,通过这种方式使学生系统掌握数字图像处理基础知识、基本理论和方法,为学生今后开展相关方向的研究打下了坚实的基础。

四、总结

“数字图像处理”是高校面向本科专业及研究生专业开设的一门重要专业课程,冈萨雷斯版《数字图像处理》教材的权威性、内容的自包容性以及支撑资料全等优点,使其成为一部普适性很高的教材。本文结合笔者在不同专业、不同教学层次中的教学体会,研究基于该教材的教学方法,具有一定的理论与实践意义。该书第三版的中文版也于2011年出版,相信会对该课程的教学起到进一步的促进作用。

参考文献:

[1]冈萨雷斯.数字图像处理[M].第二版.阮秋琦,等,译.北京:电子工业出版社,2003.

[2]韩智,张振虹.“数字图像处理”实验课教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2008,27(9):102-104.

[3]金炜,周亚训,等.“数字图像处理”课程项目驱动教学模式的实践[J].中国电力教育,2010,(7):82-83.

图像专业论文篇2

一、前言

浙江理工大学数字媒体技术专业旨在培养德、智、体、美全面发展,具有良好的科学艺术素养,系统地掌握数字媒体设计、制作、处理的理论知识和专业技能,精通数字媒体核心技术,具有新媒体艺术创作能力以及面向网络的、新型数字媒体综合开发能力,能够在国家机关、高等院校、电视台、电影厂、广告公司、游戏制作公司和大中型企业等从事数字媒体设计制作、兼通艺术和技术的复合型的高级人才。

“数字图像分析与艺术化处理”是一门在对传统的“数字图像处理”课程内容进行调整的基础上,针对数字媒体技术专业新开设的专业课,该课程主要讲述利用计算机对数字图像进行分析和处理的方法和技术,强调生成不同艺术效果的处理方法。

本文首先对传统“数字图像处理”课程的特点进行了分析,并结合数字媒体技术专业的需求进行了分析,提出了开设“数字图像分析与艺术化处理”课程的必要性;然后就“数字图像分析与艺术化处理”课程的课程内容、实践教学、教学方法与手段、师资队伍建设进行了讨论;也对目前存在的问题进行了分析;最后总结我们的经验与不足。

二、开设“数字图像分析与艺术化处理”课程的必要性

从教学内容上,近年来《数字图像处理》已经形成以数字图像基础、图像增强、图像复原、彩色图像处理、图像编码、形态学处理、图像分割和对象表示与描述为基本教学内容的一门信息类专业课程。而且,随着新技术在图像处理中的广泛使用,诸如小波变换、遗传算法、神经网络等新内容不断增加到课程体系中。但涉及艺术化处理的内容较少,目前,讲述图像艺术化处理的教材或者参考书基本都是讲述如何使用图像处理软件Photoshop进行制作的,而基本没有讲述对图像进行艺术化处理的理论和方法的。对旨在培养艺术和技术相结合复合型人才的数字媒体技术专业,图像作为一种重要的媒体形式,学习对图像进行艺术化处理的理论和方法是必要的,也是十分有益的。

那么,开设这门课程是否可行呢?虽然目前还没有一本数字图形艺术和处理的教材,但针对数字图像进行艺术化处理,已经有了大量的研究,特别是在图像学领域,艺术绘制的研究更是硕果累累《艺术化绘制的图形学原理与方法》一书对相关工作进行了全面地归纳总结。图形学艺术花绘制的结果基本都是以图像的形式表现出来。所以,从教学内容取材上,是完全没有问题的。

三、课程的总体设计

根据数字媒体技术专业的特点,考虑到课时的限制。“数字图像分析与艺术化处理”课程的教学内容分为以下8讲:

第1讲为数字图像基本概念和图像编程,主要介绍图像概念、图像感知、获取、采样、量化,图像的基本类型和主要文件格式,以及对BMP文件的读写和DIB类介绍。

第2讲为图像信号处理基本理论,讲述几种常用变换及其应用,包括傅立叶变换、离散余弦变换、小波变换和雷登变换。

第3讲是图像特征提取,主要讲颜色、形状、纹理等特征的描述、提取及分析。

第4讲为图像处理基本操作,讲述空域和变换域图像增强,二值图像和灰度图像的形态学处理。

第5讲为图像的分割、恢复与合成,讲述基于像素、区域和辩解的分割及所属;图像降质的数学模型,以及滤波法、代数法、非线性法等恢复方法;图像的合成算法。

第6讲为彩色图像处理,讲述彩色基础、彩色模型及相互转换、伪彩色变换、颜色转移。

第7讲为数字图像的艺术化处理,讲述基于像素级运算的艺术化效果生成,基于笔画绘制的艺术技法模拟,直接借鉴参考图像中的色彩搭配和纹理效果的艺术化绘制,基于绘图样例的艺术化绘制模拟。

第8讲为图像特征降维及其应用,讲述线性和非线性降维的方法和应用。

四、实践教学的设计

“数字图像分析与艺术化处理”课程具有涉及的知识面广、理论较深澳、内容不断丰富等特点。对这样一门涉及技术与艺术,既强调处理方法的理论性,又强调实践结果的艺术性的课程。仅凭教师的课堂讲述是远远不够的,必须辅以足够的实践锻炼,让学生巩固所学理论,锻炼实际动手能力,激发学习兴趣,提高综合利用所学理论,进行设计开发和研究创新的能力。

在设计图像处理实践环节时,一方面,要保留有代表性的经典内容,同时考虑到近年来彩色图像已得到广泛应用,增加彩色图像处理的内容,以满足社会发展的需求;另一方面,针对图像的艺术化处理,设计相应的实验内容,实验结果的直观艺术效果中能有效弥补理论的枯燥乏味,提高学生的学习兴趣。

根据实践内容的不同,我们把实验分为以下四种类型:基本型、设计型、创新型和综合型。基本型实验,主要是通过实验对基本理论进行实现,加深学生对基本理论的理解;设计型实验,要求学生对所学理论进行简单应用;创新型实验主要是通过学生自由分组,通过教师提示,大脑风暴等多种形式,让学生进行创新思维,不要求实验结果的完美性,关键在于创新和创意。综合型实验,要求学生完成运用多种图像分析处理理论和方法,完成一项具体的任务。而且这门课程需要进行实践的内容较多,为了解决实验内容多与学时有限之间的矛盾,我校在设计该课程的实践环节时,采用实践作业、课内上机实验、大作业和课程设计四种实践形式。考虑到学生后续学习工作的实用性和实验的效率,在实验环境和开发工具的选择上,我校采用C++和Matlab作为主要实践教学语言,在实验类型、实践形式和开发环境之间的具体操作如下:

基本型实验,安排一次课内实验,主要是如何利用C++进行数字图像的读写及直方图统计,以便学生熟悉BMP图像的格式,掌握BMP图像文件的读写,并进行像素数据的处理,为后续实验打下基础。另外,要求学生通过实践作业的形式,学习使用Matlab进行图像读取等基本操作。其他基本型实验主要以实践作业的形式进行,建议学生使用Matlab完成。

设计型实验,主要使用C++作为开发语言,安排三次课内实验,分别是图像增强、图像的特效显示、图像的艺术化处理。图像增强选择空域图像增强、变换域图像增强;图像的特效显示可以实现图像的渐隐、图像的伪彩色处理等;图像的艺术化效果可以完成Laplican素描、马赛克效果艺术化绘制。

创新型实验,以大作业的形式布置,学生自由结合成小组,可以从参考题目中选择之一进行,也可以自己确定所作内容。如在线图像艺术化处理系统、图像艺术化显示系统等。

综合型实验,以课程设计的形式完成。要求学生完成一个简单的图像处理系统,或者图像应用系统,但必须包含图像分析、艺术化处理的内容。

五、教学方法与手段

根据“数字图像分析与艺术化处理”课程的特点、数字媒体技术专业的学生的所学课程的特点,我们在常规教学教学方法和手段的基础上,还采用了下面的教学方法和手段:

1.技术与艺术相结合、操作和理论相结合。由于学过艺术类的课程,如《色彩构成》、《绘画基础》、《平面形态设计》等;并对Photoshop和Flash等软件的使用较熟悉。所以在讲述色彩相关的内容时,对于学生熟悉的内容,简单带过;对于图像处理分析的多数理论,Photoshop中都有对应的操作,可以将理论和操作相结合。

2.先修后续课程间广泛结合。由于“数字图像分析与艺术化处理”涉及计算机、艺术、信号等多个领域的知识,广泛应用于虚拟现实、网络媒体、生物医学、工业、国防等多个方面,先修和后续课程较多。同时,增加了课程的难度,同时也可以充分利用先修和后续课程之间的联系,进行课程内容的整合、实践环节的综合。我们在先修课程面向对象程序设计和可视化编程中,以图像处理为例子进行讲述,有了图像的编程基础,在“数字图像分析与艺术化处理”课程中,实验课就更容易开展。在于后续课程衔接方面,在讲到图像特征提取时,利用“数字摄影”课程的照片,结合“虚拟现实技术”课中的全景漫游图片的拼接进行讲解,不但把这些课程的内容有机的结合起来,而其可以提高学生的兴趣,达到学有所用的目的。

3.传统教学手段与现代教学手段相结合。“数字图像分析与艺术化处理”这门课,内容多,知识面广,实践性强,可时少。在讲授时,充分利用多媒体课件节省板书时间;利用视频,展示处理过程和效果,更直观;利用网络交互式图像分析处理平台,提高学生动手的积极性,便于老师和学生就实践环节进行沟通。

当然,在教学中,我们也遇到了一些问题。首先,是教材,目前还没有完全合适的教材可供选用,所以只能使用自编讲义。其次,传统的图像处理理论多针对灰度图像进行处理,如何把图像处理理论更好地应用到彩色图像的处理中。第三,对于图像的艺术效果的评价,涉及到人的主观因素,如何客观地进行分析,还需要更多的研究成果予以支撑。

六、教学队伍建设

“数字图像分析与艺术化处理”这门课,横跨技术和艺术。而同时精通数字图像分析和处理理论,又具有较好艺术功底的老师十分难得。在实践中,我们采用校内与艺术设计学院联合教学,校外积极引进具有艺术背景的教师参与到该课程的教学中来,同时针对现有教师,组织先修后续课程的任课教师,组成教师团队,进行综合教学。

七、总结

本文基于数字媒体技术专业的培养目标,分析传统的“数字图像处理”课程对于数字媒体技术专业的不足;结合学校开课实际,就数字媒体技术专业开设“数字图像分析与艺术化处理”课程进行了探讨,希望能够对数字媒体技术专业技术和艺术复合型课程的教学和建设有所促进。

参考文献:

[1]明冬萍.《数字图像处理》课程教学研究.中国科教创新导刊,2008,(25):169-170.

[2]Michaella Janse van Vuuren and Gerhard de Jager,Art And Image Processing,2005.

[3]Henri Maitre,Francis Schmitt,15 Years of Image Processing and the Fine Arts, Image Processing,2001 Proceedings 2001 International Conference on.

[4]李杰,刘弘.基于遗传算法的分形艺术图案生成方法.山东大学学报(工学版),2008,38(6):33-36.

[5]耿卫东.艺术化绘制的图形学原理与方法.浙江大学出版社,2010.

图像专业论文篇3

作者简介:宁纪锋(1975-),男,陕西韩城人,西北农林科技大学信息工程学院,副教授。(陕西 杨凌 712100)

基金项目:本文系西北农林科技大学教学改革研究项目(项目编号:JY1102077)、西北农林科技大学本科优质课程建设项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)34-0122-02

“数字图像处理”是西北农林科技大学(以下简称“我校”)信息工程学院为计算机科学与技术、软件工程、信息与计算科学等多个理工科专业所开设的一门专业必修课。该课程涵盖数学、物理、信号处理、心理学、计算机科学等多个领域的知识,与本科阶段的高等数学、线性代数、概率论、面向对象编程、数据结构、算法分析等多门课程密切相关,对后续的特征提取和图像理解等高级计算机视觉处理课程具有重要的基础作用。同时,它在“模式识别”、“人工智能”和“机器学习”等专业课程体系中起着重要的作用。[1-3]

一、课程改革的必要性

由于图像处理理论性强,内容抽象,算法较多,涉及的理论和方法既包含时域(空域)、变换域(频域为主)、数学形态学、地理学(如分水岭算法),还涉及到模式识别理论的一些知识,学生理解起来有一定难度,在解决实际问题时,面临着无从下手的困难。同时,图像处理技术应用较为广泛,随着数字成像设备的广泛使用和智能手机的普及,社会对图像处理人才的需求也日益增加,这些都对课程教学提出了更高的要求。在教学过程中发现“数字图像处理”的传统教学模式中,在课程定位、教学模式和教学内容上存在一些问题。

1.课程定位不明确

“数字图像处理”在本科教学过程中有着两种比较冲突的定位,导致课程教学过程存在两种倾向。一是不顾本科学生实际情况向研究生课程看齐,将重点放在数字图像处理理论内容。但这些内容与实际应用联系并不紧密,忽视它的应用性和实践性强的特点,从而导致理论与实践脱节,造成学生在编程能力上的欠缺。二是过分强调应用技能,把数字图像处理等同于讲授Photoshop等应用软件的使用,或以讲授MATLAB和Open CV图像处理函数为主,不重视原理和算法,忽略了对本科生科学素质和研究能力的培养。

2.传统教学模式与授课对象差异性的矛盾

“数字图像处理”通常要求先研修“高等数学”、“线性代数”、“概率论与数理统计”和“数字信号处理”等课程,但是一些本科专业并没有完整开设这些课程。例如,我校计算机科学与技术专业学习“数字信号处理”课程,但软件工程和信息与计算科学专业未开设该类课程。此外,在实验环节中,教师根据教学大纲设置的实验内容通常比较固定,而未考虑学生专业和背景知识的差异、统一的实验环境模式,使得有的专业学生因为知识储备不足,学习起来有一定困难;而有的专业学生则感觉学习内容简单、缺乏挑战性,使得教师讲授时在调动学生积极性、提高学生实践能力方面难以协调。

3.教材与学科发展不一致

数字图像处理内容涉及到矩阵运算、信号处理、概率论与数理统计等多个内容交叉学科,与新兴学科的发展密切相关。当前,在人工智能、模式识别和机器学习等新兴学科的推动下,数字图像处理技术发展越来越快。传统的教材或过于偏重推导理论,与应用实践偏离,或成为图像处理软件或函数(如 Photoshop、MATLAB或Open CV)的使用说明书,使得学生难以深入学习图像处理知识,影响对该门课程的掌握。

二、课程改革方法

根据授课专业对象的实际情况,在教学内容、教学方法、完善实验教学和考核等方面对该门课程进行一系列改革,充分利用图像处理实践性强的特点,依托我校在数字图像处理方面长期积累的理论和研究资源,将理论方法与实践应用有机结合,构建了全面系统的数字图像处理教学体系。多年教学效果表明,该教学模式有效克服传统数字图像处理教学存在的局限,极大增强了学生的学习兴趣,提高了学生的动手能力和创新素养。

1.完善课程内容体系,适应图像处理发展

数字图像处理是一门发展中的课程,每年都有许多新的研究理论和方法不断涌现,需对课程不断进行完善,以适应图像处理学科的发展。在保持图像处理课程核心内容的基础上,注重将最近的该学科具有代表性的成果纳入教学。精简和更新一些陈旧的和目前图像处理实际中很少使用的一些方法。其次,将一些现代经典的科研论文,以补充教材的形式,作为教学内容。将一些理论性较强,对数学基础要求较高的内容,如主动轮廓分割模型和目标跟踪方法等作为选学内容,供有兴趣的学生学习。

考虑到OpenCV和MATLAB的广泛使用,图像文件的读写已非常简单,因此,减少对图像文件格式的讲解;在图像分割与边缘检测中,删掉投影法与差影法内容,因为该方面内容在实际中已很少使用;在频域处理中,淡化对傅里叶变换理论和算法的讲解,重点放在其思想和应用上。

2.应用全方位教学手段,构建立体化教学资源

针对“数字图像处理”课程理论性和实践性较强、可视化程度较高的特点,综合利用图像、视频信息、可视化编程软件和网络资源等现代化教育技术,从课堂、实验、应用实践等诸多环节探索立体化教学资源。结合不同专业需求,运用MATLAB、Open CV等软件工具包开发图像处理实验平台,建立网络化辅助教学系统,使抽象概念和算法形象化,激发学生思维。例如,建立图像处理标准测试库,包括了图像去噪、图像分割、图像变换和特征提取与识别等核心内容涉及到的测试数据;在参考教材方面,提供了国内外知名大学出版的数字图像处理和计算机视觉教材及计算机视域的专著;在多媒体课件方面,提供多年从国内外知名大学网站上搜集到多个数字图像处理和计算机视觉的电子课件,供学生学习;在代码方面,提供了数字图像处理方面的经典和最新的一些科研成果的源代码或可执行软件,学生自己运行代码并分析实验结果,加深对图像处理课程的认识。

3.以学生发展为本,建立多元化的考核评价标准

在传统方式下,教师常以期末考试和出勤率来评价学习效果,忽略了对学生参与学习活动和学习过程的评价。大部分学生往往在考试前突击学习,没有真正掌握扎实的知识。因此,本教学改革以过程控制为中心,以能力提高为目标,对考核方式进行改革,实行常规考核与过程性考核相结合的方式,准确把握学生的真实成绩,全面衡量和控制教学质量,既要考学生的基本理论,更要考他们运用知识和方法设计图像处理方案、完成图像处理实际任务的能力。在授课过程中,注重课堂考察环节,加强师生交互,动态掌握学生对授课内容的理解。开展专题讨论课程,让学生大胆提问,锻炼学生创新思维能力,对表现突出的学生增加平时分。

4.开展研究性课堂教学探索

在教学改革中,精选了若干图像处理经典和前沿专题讨论,包括论文、程序源代码和辅助材料。在课程一开始就布置任务给学生课下自学,并安排学生上台讲授,其他学生提问,教师给予点评,并组织学生一起讨论,加深对图像处理课程的认识,培养学生综合运用知识的能力,提高创新素养。

例如,在图像分割专题讨论中,以经典Mean Shift分割为主要内容,Graph Cut和交互式分割两个方向作为补充内容,开展专题讨论。因为这些广泛使用的算法涉及到高等数学、线性代数、概率论、数据结构和算法设计等多门所学课程。通过自学、上课讨论和教师点评,学生对以前所学基础和专业知识有了更深层次的理解。同时,这些算法都面向彩色图像,克服了教材中以灰度图像为主要分割对象的不足。

5.开展研究性实践教学

传统“数字图像处理”课程实践教学强调基本算法的实现,未强调算法之间的逻辑联系,忽略了数字图像处理基本算法的综合训练。在改革中,保留图像处理基本核心算法,将科研项目融入教学实践中,通过设计研究性综合实践项目,注重学生对所学知识的综合理解和提升。例如,“图像去雾”综合训练实践,以如何有效果去除图像中的雾增强图像质量为目标。该任务以2009年国际计算机视觉和模式识别会议(CVPR)的最佳论文《基于暗通道通先验的单幅图像去雾》[4]为主要内容,涉及到图像处理的多个基本算法,同时也包含了物理学和光学的一些知识。通过将新的实践教学手段应用到教学中,突出对学生思维能力、科研能力和创新能力的培养。

三、结论

通过分析数字图像处理目前存在的课程定位模糊、传统的教学模式与授课对象差异性的矛盾和教材内容与学科发展脱节等问题,笔者根据学科专业特点,结合授课教师的科研项目,从完善课程内容体系、构建立体化教学资源、多元化考核评价标准和开展研究性教学探索等五个方面进行开展数字图像处理教学改革。多年教学效果表明,该教学方法克服传统教学方法所存在的弊端,极大地提高了学生的自主学习能力。学生较好地掌握数字图像处理的核心内容,了解当代图像处理的代表性成果和前沿趋势,综合应用能力和创新素养明显增强,为培养具有较强适应能力的应用型和创新型人才打下坚实的基础,适应了新世纪对信息技术人才的培养要求。

参考文献:

[1]何东健.数字图像处理[M].西安:西安电子科技大学出版社,2008.

图像专业论文篇4

中图分类号:G718.5 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)38-0186-02

一、引言

随着科学技术的发展,社会的需求也在不断的发生着变化,需求的变更一定程度上导向了各职业学校所开设的课程类别,以中职学校为例,Photoshop图像制作是近几年开设率非常高的教学课程之一,也是学校为了能够让学生更好的融入社会而开设的课程之一。目前,Photoshop图像制作课程已经成为了计算机专业的基础课程。学习该课程的主要目的便是让学生能够掌握图像制作方面的相关知识,比如图层、蒙版、色彩调整、选区以及钢笔绘制等[1];学生能够独立的根据需求处理图片,实现图像滤镜、合成等等效果。

市场经济时代的到来,专业型人才的需求标准也在不断的提升,很大程度上加剧了人才市场的竞争。各职业学校的培养目标都向着复合型应用技术型人才方向发展,在突出实践教学的同时,强化学生的动手能力以及认知能力的培养,使得学生一毕业便能够适应工作岗位的需求。Photoshop图像制作是一门综合能力比较强的学科,实践性以及应用性是最为关键的,因此需要时刻注重图像制作知识的应用能力锻炼,实现专业与对口工作的无缝对接[2],将学生培养成为实践经验丰富、动手能力强的高等技术型复合型人才。

二、校企合作教学模式的理论基础

校企合作是目前非常多的职业学校所采用的教学模式,也是目前受到职业学校以及用人单位一致好评的教学模式,经过不断的发展与完善,目前校企合作教学模式已经是素质高、技术扎实人才培养的主要途径。校企合作教学模式是指在特定的环境下,为实现各职业学校的专业培养目标,将学校的教学内容与企业实际项目相结合的教学模式。以学生技能的培养作为目标,将合作企业的项目资源合理充分的进行运用,以实践过程作为教育导向,将学校教学内容与实践工作动态结合,最终为社会提供技术型非常强的学生。校企合作教学模式为在校学生提供实际的工作环境以及适应环境的机会,让在校学生能够接触实际的项目,锻炼和培养职业操作技能,熟悉所有与毕业之后从事的对口专业的相关信息,在实现具体项目任务的同时能够充分的将学校学习的理论知识与实际企业项目紧密的结合起来[3],不仅能够加深专业理论知识的学习,还能够提高学生学习专业知识的积极性,锻炼解决实际问题的能力。此外还能够让学生技能与社会需求紧密结合起来,毕业之后可以顺利过渡到工作当中。

三、校企合作在Photoshop图像制作教学中的重要性

1.提升教学质量及学生的实践动手能力。Photoshop图像制作课程对实践动手能力要求极高。校企合作教学模式能够实现企业与学校之间的合作交流,学生在实践过程中能够将学校学习到的理论知识与企业的实际项目结合起来,融会贯通。学生在参与企业项目的过程中,不仅仅是为了完成实习课程,也不是为了拿到实践学分,而是通过熟悉图像制作过程,掌握利用Photoshop软件制作图像的相关操作步骤,了解Photoshop图像制作的专业知识以及行业背景。为毕业的时候做好思想上的准备。通过这种校企合作教学模式在提升学生专业技能的同时,也完善了学生学习的知识结构,同时也帮助企业在储备人才的时候提供了依据,使得优秀的毕业生能够获得较好的工作岗位。

2.强化师资队伍建设。学校通过校企合作教学模式能够为师资队伍建设提供足够的支持。在校企合作教学模式实施的过程中,学生以及老师均可以在实际的企业项目中进行锻炼,帮助学校培养具备非常强的实践能力的技术型人才。学校还可以向企业的图像制作专家发出邀请,邀请他们到学校授课以及教学,介绍图像制作行业的最新科学技术以及发展动态[4],提高学生对Photoshop图像制作课程的兴趣。此外,学校还可以聘请企业中这方面的专家或者专业技术工程师作为兼职教师,这支兼职对象的建设真正意义上实现了校企全面合作,可以弥补学校专业教师实践知识不足之处。这样学生在企业项目实践过程中便可以将理论知识与实际项目紧密结合起来,实现理论到应用的转变。此外,企业还可以把未来的研究方向或者需要解决的实际问题交给学校,学校组织安排学生将其作为课程设计或者毕业设计的研究课题,企业技术人员与学校教师的共同教学模式,很大程度上为学生完成这些课题提供了帮助,在锻炼学生的同时,也锻炼了学校的师资队伍。

3.培养适应市场需求的专业人才。借助校企合作教学模式,学校可以根据市场对人才的不同需求,适当的调整Photoshop图像制作课程的教学内容,为社会培养需要的人才。各职业学校的主要目标是培养专业型、技能型的高等技术人才,与社会需求的紧密集合,能够避免需求与供给的脱节。

4.教学资源拓展。通过校企合作,学校可以根据市场需求,邀请企业的专业技术人员参与教学实践课程内容的编写。由于Photoshop图像制作技术以及需求都在不断的变化,现有的传统的实验教学内容与实际需求严重脱节,通过学校的Photoshop图像制作学科教师与企业专业技术人员的紧密合作,进入企业项目设计第一线进行调研,及时掌握图像制作专业发展动态,时刻掌握市场需求,并以此作为学校Photoshop图像制作专业实验教学的主要内容,使得学校的新教材能够不断的适应新技术的变化。

四、总结

校企合作教学模式是目前职业学校进行人才培养所选择的模式之一,是未来人才培养模式的必然发展方向。特别是像Photoshop图像制作这种对应用性要求非常高的课程,通过校企合作教学模式,实现了以实践过程为导向,把书本上的基础知识与企业的实际工作动态的紧密结合起来,将企业的实际项目真正意义上转化为教学任务,为相关专业的学生提供了实际的工作环境以及工作机会。对于提升学生学习的积极性有非常大的帮助,此外,教师与企业技术人员的紧密合作还能够强化师资队伍建设,将校企合作转变成了真正的教学成果,学校还可以以此作为研究方向,努力在学校推广这种先进的教学方法以及理念,以便能够适应Photoshop图像制作专业知识的不断发展以及进步。

参考文献:

[1]张文蔚,张蕊,庄德渊.工学结合在实训课程建设中的探索与实践[D].2012管理创新、智能科技与经济发展研讨会论文集,2012.

[2]王占平,吕天玉,初红杰,刘金良.基于工作过程的数控加工专业学习任务设计方案的研究[J].职业技术,2011,(10).

图像专业论文篇5

根据对石家庄以及周边地区婚纱摄影行业和儿童摄影机构的实地调研。虽然极具商业色彩的婚纱摄影行业进入中国已有30年之久,但河北省在该行业上的发展仍远远落后于京沪广深等一线城市和东南沿海地区,甚至也不能和西安、成都、武汉等历史文化底蕴深厚的中西部城市相提并论。加之京津两大直辖市对人才的吸引,导致河北省包括省会石家庄和其他地级市该行业人才的大量流失,专门的摄影摄像人才和熟悉商业摄影机构运作的技术人员缺口很大。目前,该行业在河北省仍旧以国际婚纱摄影集团的直营店或连锁店为主要载体,具有原创性的本地影楼虽然数量巨大.但人才储备完全依赖于教学和师资、生源相对脆弱的培训机构。近年互联网商业的蓬勃发展催生了一系列新的职业岗位,如淘宝摄影师、网店图片编辑与产品包装等。于是,摄影摄像技术专业的人才培养目标与能力结构成为各院校或培训机构研究的重要课题。

图像专业论文篇6

中图分类号:TP391.41-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 21-0000-03

我校在开设《数字图像处理》课程的基础上,结合医学院校图像处理的对象——医学图像(片)的特点开设了《医学图像处理》,是计算机各专业及影像学专业重要的专业基础课程。如何在学习图像处理技术的同时体现各专业特色,提高学生的图像处理技术的应用能力,是医学图像处理课程建设、课程改革的重要内容。现就接合经过两轮的课程教学活动,并融合学生的反馈信息,对该课程进行了教学模式的探索,希望有助于教学效果和教学水平的提高。

1 理论教学

1.1 专业素养的培育[1]

建立在数学及信号处理技术基础上的医学图像处理,以计算机算法为工具,并充分考虑解剖学的知识、临床医学的知识,对医学图像的采集、传输中产生的如噪声、失真、退化等现象分析处理,以提高医学图像的质量,并为后续的图像感兴趣区域的选取,病灶区域的分割等临床应用提供依据。但《医学图像处理》课程涉及的内容多、广,其中的算法更是以数学公式的推导为基础。而医学院校的学生普遍缺乏理工科知识,造成学生对理解抽象概念的困难,很易造成畏难情绪。与此同时,学生对通过本课程的学习对知识结构的构建及就业的帮助心存疑虑。缘于此,授课之初,需要进行专业素养教育。

1.1.1 按专业,分内容克服学生的畏难心理

因计算机专业与影像学专业的培养方向,教学内容和侧重点不同,计算机专业专注于各种图像处理算法和编程实现。而影像专业应从繁琐的数学公式的推导中解脱出来,而更注重实际应用,并进一步了深化对图像处理的理解、分析。

1.1.2 课程设置对就业的影响[2]

图像处理是计算机视觉、模式识别,图像理解、分析的基础。熟练掌握各种算法可以为将来从事如指纹、条码、人脸、虹膜识别、车辆和其他与医学图像相关工作提升竞争力。因具有医学知识背景,也可去医疗器械公司或医疗软件开发公司,当然因具备医学知识背景的同时,掌握图像处理的各种算法及实现为应聘到医院的医疗技术部门提供了保障,我校已有此专业学生成功应聘三甲医院的事例。通过这些学生身边鲜活的事例提高学生的自信心,拓宽学生的思路和视野,引导学生找到自己的发展方向和目标,因此可以更有效地利用时间。

1.2 打破了传统的章节式教学方法,探索“串烧”式教学

传统的灌输式教学中,重点内容并突出,讲解中存在片面性,局限性,没有深挖跨学科知识的内在关系。医学图像处理是一个注重实际应用的课程,应根据设置的专业特点设置知识点,并融合基于案例的教学内容,根据其内部逻辑关系“串烧”涉及的相关的知识。

1.2.1 内容选择上的“串烧”

医学图像处理教学的要求是了解医学图像的特点和图像处理的基本概念,掌握医学图像(片)处理的基本原理、技巧,能够利用计算机来完成对各种医学图像的处理,现以我校两专业的两本不同教材为基础,在充分涉列大量的医学图像处理技术、文献的基础上,根据各类知识点间的相关性以及课时要求将课程分为:医学图像的描述表达、图像的运算、图像的增强、图像的变换、形态学处理、图像分割及特征提取等专题。

“串烧”的医学图像处理的内容是完成后,接下来考虑如何在传授知识的过程“串烧”,如在讲授医学影像的运算操作时,如基本的“加”,“减”,“乘”,“除”时,把医学图像中的减景技术及数字减影在血管造影中的应用“串”到讲授内容中;在图像的采集表示时,可以“串”进各种成像设备及其成像原理,可以把数学运算中的差分运算内容串入医学图像的边缘检测算法中。

1.2.2 教学形式上的“串烧”

教学形式上采用了传统教学方式与“串烧”式教学相结合的形式,讲授基本知识时,以传统按授课方式为主,让学生了解对医学图像处理的整个过程。授课内容中选取了学生感兴趣的内容,让学生们图书馆自己查资料,寻根问源,调动学生学习的积极性,下次课时选一二名学生在课堂上对内容进行阐述,教师对学生阐述的内容进行补充[3]。选择了图像表示和图像分割两个知识点让学生在教学过程中的“客串”讲授,通过本环节的实施,充分调动了学生的积极性,激发了学习热情,迸发出许多有趣的想法,可以方便地了解学生对知识的掌握程度与存在的问题,与此同时,结合本课程的特点及影像学专业学生人数较少(08级71人,09级90人)的特点,把课堂教学过程移至计算机机房,可以边讲授边演示准备好的在临床中采集到的X 光、MRI等医学图片, 让学生直接观察对这些图片进行处理和改善的效果,课堂气氛非常活跃,授课效果较好。

1.2.3 充分利用多媒体教学技术,搭建医学图像处理平台[4]。

通过“串烧”方式的实施,使学生通过在课堂上的医学图像处理的演示,了解、掌握了各种医学图像处理方法和其在医学临床中的应用,但众多算法都需要计算机仿编程仿真实现,为缓解由此给学生带来的压力,提高学习效率,搭建了以淋球菌感染图为例的济宁医学院医学图像处理演示平台,学生通过平台的实用,加深了对所学的医学图像处理知识的理解,提高了学生的实际应用能力。

1.2.4 教师的医学知识积累

我校的信息工程学院的教师承担着医学图像处理课程的授课任务,授课教师虽有较高的计算机编程能力,但缺乏医学知识,使在为强调应用的影像专业学生上课时,在如何淡化数学推理,着重临床医学图像处理应用中遇到了很大的压力。特别是在第一轮次的讲授医学图像分割时,面对一个陌生的医学图像,不知道如何选择图像的特征点,纵有丰富的编程思想却无从下手。缘于此,医学图像处的授课教师需自觉地将医学和工程学结合,通过广泛的与医护人员的交流,并积极参加医学相关的知识讲座丰富自己医学方面的知识,我校信息工程学院组织的院内专家、学者的信息大讲堂是一有益的尝试。

2 实践教学[5]

实验教学是教学课程的重要组成部分,通过本环节的实施,不仅加深了对理论的理解,同时也培养了学生的独立思考、创新能力,虽然很多关于图像处理实验指导书,但他们中的大多数并不适用于医学院校的学生,接合医学院校学生的实际对相关的实验内容的选取及验收进行了相应的改革。

2.1 实验方案的实施

2.1.1 实验的准备

根据医学图像处理的要求,选用了工具箱使用方便,计算能力强的MATLAB软件作为实验教学软件,并准备好医学图像(片)的采集。

2.1.2 实验内容的选择

实验内容的选择上,考虑到不同的专业的特点和医学图像处理的内容,选择了医学影像的表达,图像运算,图像增强,图像变换,形态学处理,图像分割,特征提取等内容。根据难易程度分为基本实验、开放型实验和演示实验。让学生不仅学习图像处理的基本知识,并能独立进行实验设计,使学生快乐的获取知识,在实践中提升应用能力。

2.1.3 医工结合,分工协作

依托我校的教学医院中的众多的医疗影像设备,鼓励计算机和影像专业的学生假期期间多去医院参观实习,了解各种医疗设备仪器的功能,工作原理。为开放型实验的实施做好充分准备。

医学院校医学生最大优势是具有一定的医学基础,因此在为学生开设开放型实验时,充分考虑使医工学生相结合,每个开放型实验安排2名影像专业的学生,负责对相关医学图片的认识、理解和提炼。4名计算机专业的学生进行相应的编程实现。

2.1.4 实验的扩展-科学素养的提高

经过《医学图像处理》理论的讲授和实验教学活动的实施,学生具备了运用图像处理的基本理论知识处理具体医学图像的能力,为学生提供机会参与任课教师的研究活动,提高实践能力和创新能力。为学有余力且有兴趣的学生开设了基于任课教师的科研项目的课程设计,主要涉及到了涉及医学图像处理课程建设、动态医学图像处理算法展示又包括下一步医学图像处理的实验平台的搭建。通过学生的积极参与,一方面,加深了对所学专业知识的理解,同时培养学生主动学习的良好习惯,另一方面通过在理论教学、实践教学的“串烧”方式的实施,学生的团队意识得到明显提升。

3 验收考查环节

根据专业设置的特点和课时的安排,为准确反映出学生学习差异性,对传统的考核方式进行适当的调整,加强实施“一加一减一强化”[6]的系统的评估方法。“一减”:根据学科特点和各业课程设置对学生的要求,在不同专业不同试卷的前提下,改传统闭卷考试为开卷考试,在心理上减轻学生对数学公式推导和恐惧,也减少了记忆量,使学生可以更专注于医学图像处理应用、理解,“一加”,以加强学生的积极思维,勇于表达自己的想法的意识。“一强化”,主要指强化了实践环节验收的多样性,根据医工各专业特点,验收的侧重点体现出差异性。具体做法是,对医科生实验结果的验收,强调理解、临床应用、效果分析,而对工科生的实验结果的验收,主要侧重算法的编程实现。如对上图的淋球菌感染图进行分割实验时,以医科生的图像的特征选取的有效性、可行性,实验报告的撰写为主要对像,而工科生则侧重编程实现的效率,当然在后继的课程建设及课题中,工科学生做的课程网页,各种算法的flash动态展示也可成为验收结果,实践结果验证了学生对此考查验收方式给予的肯定。

4 结语

结合我校计算机、影像各专业对图像处理的要求和数字图像处理本身的特点,充分考虑医工学生的差异,对课程教学环节的实施过程进行了探讨,把教学、科研及学生能力结合起来,经过三个年级的教学节实施,学生的综合能力得以提高。与此同时,如何依托医科院校的医学优势,实现医工间“无缝连接”,培养具有医学特色的创新人才,必将需长期的探索研究。

参考文献:

[1]罗敏敏.医学图像处理教学经验浅探.教学研究,2006(8):89-93.

[2]张俊兰.VTK在医学图像处理实验教学中的应用.智能计算机与应用,vol.2.no.2 apr.2012.47-50.

[3]武杰.开放式医学图处理与设计实验平台建设 中国医学物理学杂志,vol.28.no.3 may,2011.94-98.

[4]胡彦婷.生物医学工程专业医学图像处理课程教学探讨.西北医学教育,vol 20.no.3.2012.6.87-92.

[5]吴凯.生物医学工程专业创新性人才培养的探索与实践.医疗卫生装备,2007,28(9).35-38.

图像专业论文篇7

1 计算机图形图像专业现状及存在的问题

1.1 计算机图形图像专业现状分析

在互联网+的时代随着商业环境和国内外经济形势的不断变化,同行企业间的竞争渐趋激烈,,越来越多的企业在企业形象策划、品牌建设及产品宣传等方面的意识越来越强烈,他们在互联网化、移动化及智能化广告宣传方面的资金投入也呈多面发展格局,这势必会为广告业及相关行业带来新的机遇。

嘉兴职业技术学院信息技术分院计算机图形图像专业已经形成了以影像、动画、图形等技术为核心,以数字化媒介为载体,内容涵盖信息、传播、广告、影视、娱乐、远程教育、出版等多个领域,涉及计算机、影视、传媒、教育等多行业的产业集合针对市场对图形图像专业人才的知识、能力、素质的需求,将网络、影视等艺术和技术的元素融为一体,是社会急需人才。

计算机图形图像专业毕业生就业主要面向广告公司、室内装潢设计公司、新闻媒介广告部门、网络科技公司、企事业单位等进行广告创意策划设计制作、室内装修效果图设计制作、平面宣传广告设计制作、二维三维动画制作、网页设计制作等工作岗位,本专业近三年的就业率均为100%,专业对口率更是高达72%。

1.2 计算机图形图像专业教学存在的问题

1.2.1 人才培养方案缺乏前瞻性

一个专业的核心竞争力便是专业特色,而专业特色最终就体现在创新人才培养方案上,人才培养方案是高职院校人才培养的总体实施蓝图和工作的指导性文件,是人才培养目标的具体化和课程体系建设的基本依据,它集中体现了一所高职院校的育人思想和办学宗旨。高校必须紧跟时代步伐和准确的市场人才需求预测,不断调整自己的人才培养方案来体现自己的专业特色。而我们的专业教师由于受传统人才培养思维的束缚和自身能力的限制及对专业发展前瞻性预测能力的不足,使得本专业制定出的人才培养方案不能很好的体现出完整性和科学性。

1.2.2 人才培养目标不能很好的衔接

人才培养目标与岗位的衔接问题:在我国很多中高职院校中,担任计算机图形图像专业的教师大部分缺乏相关工作经验,很多教师并没有真正从事过相关岗位,因此对于本专业毕业后的工作方向、就业动态、任职要求等等都不了解,基于此,教师不能很好地为学生提供相关就业知识,使学生在毕业时依旧对本专业处于一种迷茫的状态[1],当然以这样的老师为主制定出的专业人才培养目标就很难与岗位很好衔接。

专业课程与课程之间的衔接问题:课程衔接是专业课程组织的一部分,是连接各种不同的课程内容或学习经验使它们之间相互发挥累积的最大效果以达成课程目标[2]。在高职院校的课程教学中,课程体系设置是一个系统工程,分为基础课、专业基础课和专业课,基础课与专业基础课、专业基础课与专业课之间存在着密切的“教学衔接”[3]。我院各专业课课程标准的制定者及各课程实施者之间由于缺乏必要的沟通交流,导致课程与课程之间各自为阵,相互的关联性不强。

专业课程与教材之间的衔接问题:教材是课程教学活动的媒介和教学内容的载体,它确定了课程的知识点,界定了知识点讲授的切入点与切入方式,决定了学生所需了解与掌握的知识与技能,在很大程度上影响着课程的教学模式与学生的学习效果,也制约着专业课程体系的科学性与适用性,影响着高职专业人才培养目标的达成[4]。高职教育专业教材由于各种原因存在着如缺乏职业教育特色、项目或案例不能很好的体现岗位技能、知识点重?汀⒔滩哪谌萦胫耙底矢裣谓硬簧系任侍狻?

1.2.3 师生均缺乏较高的艺术素养

艺术素养是指一个人的艺术知识和技能状况水平。在纵向方面它包括:对优秀艺术设计作品的阅读和品评能力,对不同艺术的理解、认知和感悟能力,较强的计算机绘图造型能力,对计算机图形图像专业知识体系的整体把握能力、核心技能的掌控能力等;在横向方面它包括:掌握最起码的常识,具备敏锐的感知美的能力,具有较强的语言文字表达能力,对中外经典艺术作品有基本的赏鉴能力等[5]。而我院计算机图形图像专业的教师大多数都是从计算机应用专业、软件专业转过来的,学生也是文理兼收,师生均缺乏较高的艺术素养。

2 计算机图形图像专业技术、艺术和职业相结合的教学改革之路

2.1 根据岗位专业技术要求构建新型人才培养模式

以职业能力培养为重点,以“立足浙江,辐射长三角地区,为本地区经济发展服务”为立足点,组建以行业企业专家、专业带头人、骨干教师为主要成员的课程开发团队,我院计算机图形图像专业架构了“一条主线、分层递进、螺旋上升”的人才培养模式和课程体系。以培养学生职业能力为主线,将理论知识、实践技能融入到企业真实项目中,专业课程好玩易学,通过“专业认识实习课程技能实习专业项目综合实战岗位技能综合实习毕业实习”等实践课程的逐步推进,实现学生专业技能的逐步提高和项目开发能力的快速提高。

我院计算机图形图像专业根据广告策划创意设计制作、室内装饰设计、装修效果图设计制作、平面宣传设计、二维三维动画制作、网页设计制作、网页美工等工作岗位的技术要求,按照从岗人员岗位资格和标准来培养学生的一种人才培养模式,在人才培养过程中强调岗位的针对性和技术技能的专业性,培养出的学生具备较强的岗位竞争力和拓展力。

同时我院计算机图形图像专业还开展以学生掌握职业能力的课程教学改革,从典型工作任务分析入手,归纳行动领域的职业岗位任务并将其转换为学习领域,构建学习领域体系并以工作过程为导向进行学习情景设计,在工学结合的思想指导下整合教学内容[6],与本地区行业企业合作进行基于典型工作任务的课程开发与设计,强化真实环境下的项目实践,按照典型工作任务对教学内容和教学过程进行设计,极力为学生营造一个虚??结合,互动参与,合作竞争的实践氛围。

2.2 根据岗位艺术素养需求优化课程体系

计算机图形图像专业的毕业生就业后最直接的职业上升通道是由简单的数码修片、美工到计算机图形艺术设计。计算机图形艺术设计( Computer Graphics Design ,CGD,现在被人们习惯称为数字艺术设计 Digital Art )将传统艺术设计与计算机图形艺术设计结合起来的一种复合艺术设计形式,它以计算机为平台,将图形、图像、视频、音频等要素组成一种全新的静态的、动态的或动态交互的,再现现实或虚拟现实的视觉艺术。

我院计算机图形图像专业在改革之前主要在学习三大构成、Photoshop平面图像处理、Illustrator图形设计、网页制作、版式设计、广告设计、二维动画制作、影视编辑、CorelDraw、AutoCAD、3DMAX等课程的基础上,整合全校资源,将原艺术类专业的专业课程如:素描、色彩、书法、音乐欣赏、中外美术史、美术概论、中外画论概要、古文字学与古代汉语、书画鉴定概论、美术与摄影基础等课程做为选修课加入到图形图像专业的课程体系中,要求学生理解和掌握美术学的专业基本理论和基本知识,通过近几年的教学实践,学生在原来具有较扎实的计算机图形图像处理能力、相关学科的知识的基础上,学生的艺术鉴赏能力、系统的艺术设计能力、逻辑思辩能力、综合分析研究能力、理论表达能力均有显著提高,能够运用计算机进行视觉艺术创作和设计,并具有较高的文化艺术修养。直接带来毕业生的就业竞争力的增强,尤其是毕业生就职后的职场竞争力较改革之前有明显提升。

2.3 根据学生心理特点和课程特点改进教学方法和手段

教师应重视每门课程每节课的教学过程设计,实施“理实一体化”的教学模式,在教学中一改以往老师演讲,学生听讲的教学模式,而是围绕如何提高学生艺术素养、设计创意能力,采用多种教学方法,提高学生岗位适应性,锻炼设计思想可视化图纸表达能力。在教学过程中,先对成功案例进行赏欣、分析其实现技能,演示其操作要点,然后让学生对其进行临摹,在学生掌握一定的技能后,再让学生顶岗实习,接手企业实际项目来进行操作。通过这样的教学思路,逐渐形成“赏、析、教、临、创、展、评”的教学理念,注重培养学生可持续发展能力。

图像专业论文篇8

关键词:医学;超声影像学;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)21-0131-02

随着医学超声影像技术不断的发展,超声造影、三维超声、弹性成像、腔内超声、介入超声、超声靶向诊断与治疗等新技术的不断涌现,使超声影像成为一种全新的诊疗学科,与外科学、肿瘤学、微创医学等学科联系越来越紧密,在临床诊断及治疗中发挥着日益重要的作用。由于临床对超声检查的依赖性越来越高,以及诊断范畴拓宽,导致社会对该专业人才的需求在大幅上升。用什么样的思维方式才能更好地适应医学超声影像技术发展和专业学科的发展,用什么样的教学方式才能很好地达到教学目的,这是从事超声影像学教育工作者所面临的课题。

一、改善超声影像学教学方法

医学超声影像学的教学方法是教师与学生为了实现共同教学目标,完成共同教学任务,在教学过程中运用的方式与手段,可采用教授法、谈论法、演示法、练习法、实验启发、实习等多种方法,以便开展丰富多彩的教学活动。过去多采用教师教授为主的方法,教学方法比较单一,超声影像学内容学生不易接受难于理解,学习兴趣不高;当前以案例教学、研讨互动、情景模拟等方法更加容易激发学生的学习兴趣。

医学超声影像学的主要学习内容包含各系统、器官的理论基础和超声图像的识别,掌握基本概念和原理,了解其内在联系,不能认为课程标准要求什么教师就教什么,这种认识是片面的。学生初次接触超声图像,很难把超声图像与解剖图像之间进行联系,可视化超声教学可以帮助学生将超声图像与解剖图像之间进行概念转换,建立人体器官解剖断面图像与超声图像间的立体思维概念,改变单纯平面思维概念,帮助学生加强实践能力,促使学生从理性认识到感性认识转变。为了真正体现医学超声影像学的教学特点,不断的丰富超声影像图库,插入大量的典型超声声像图、对比结构解剖图,根据教学内容适当插入简短的三维超声动态图像。因此利用文字、图像、声音等多种媒体向学生传递信息,可以化抽象为形象,变静态为动态,变复杂为简单,变枯燥为生动,使抽象的、枯燥的学习内容转化为直观的、形象的、图文并茂、生动有趣的内容。

医学超声影像学是一门实践性很强的学科,除了要有扎实的理论基础,还必须具有丰富临床实践能力。在实践教学中采用学生一对一互动操作练习,通过自身练习来体会和学习正常声像图。对于异常超声声像图的学习,我们建立了超声图像库和可视化超声实践教学软件系统,组成超声诊断典型病例的声像图资料库,所选病例图片均按疾病分为心脏及血管、腹部、妇产、小器官等,充分利用学生第3年学习的时机,由带教老师指导学生通过软件系统调阅并查获感兴趣的病例,用于W生示教。

二、改进超声影像学教学效果的评价

对教学效果的评价可以从老师和学生两方面入手来评价,首先我们应明确评价目的是为了提高教学质量和检验教学效果,制定评判标准,结合影响因素(包括性别、年龄、教龄、学历、职称、成果),按照教学内容与教学设计,通过学生评价、同事评价、教师自评、专家评价、领导评价等多种方式,采用纸笔评价或网络评价。对于医学超声影像学课程学生学习成效的评价,过去多采用理论课考核成绩占100%,现使用考核形式为期末理论笔试考核成绩占70%,实践能力考核成绩占30%,包括上机动手操作、典型病例思考与分析、以及检查报告的书写完整性和规范性。

三、转变教学模式

常见教学模式类型有以教师讲授为中心的高度集中型、以教育教学民主为中心的温和型、以学生为中心的松散放任型、以程序模式为主的管理型。医学超声影像学理论课内容抽象,学生不容易听懂,对超声图片的理解难度大,所以需要将超声图像与解剖图像之间进行概念转换,建立人体器官解剖断面图像与超声图像间的立体思维概念,我们通常采取以教师讲授为中心的高度集中型结合以教育教学民主为中心的温和型融合教学模式。

过去采取“4+1”的教学模式,即前四年公共课、基础课以及专业课的教学,最后一年进行实习。为了深化教育教学改革,提高教学质量,结合学校总体培养方案,为使医学超声影像学教学方案更加科学、合理,依据教育教学规律及本学科教学实践,安排第七学期学生在接受理论课学习的同时,穿插性的在实践教学基地进行实践教学,并专门配置超声诊断仪用于教学,老师可以一对一的进行教学演示和指导,学生可以随时亲自动手操作,从而使理论教学与实践教学联系更加密切。

在第八、期实践教学实习,比传统实践教学安排提前一个学期,不仅体现了早期接触专业、早期接触临床的理念,又避免了学生考研、就业等社会因素对实习的影响,第十学期采取个性化强化培养,使学生能力和素质进一步提高。

四、加强师资建设

要培养高素质的人才,师资是关键。师资力量建设应满足学科发展建设的需要;满足专业和专业特色凝练的需要;满足科研工作上水平的需要;满足提升教学质量的需要,师资力量在教学中占有举足轻重的地位。过去我们师资力量薄弱,仅2―3名理论课教师,现师资队伍不断强大、结构更加完善合理。

1.加强理论课教学师资队伍的建设。理论课教师队伍的建设,需进一步优化教师队伍的年龄结构、学历结构和学缘结构,积极引进超声医学高学历人才,建立一支稳定的教师队伍,积极加强对教师的知识和技能培训,使其不仅具有扎实的超声医学知识,及时掌握超声医学的新技术、新方法,还要鼓励教师开展教学研究和改革,提高教学水平和教育质量。同时要加强师风师德建设,乐于奉献、忠于职守、严谨求实、率先垂范,创造性地做好教学工作,充当教育教学改革的中流砥柱。

2.加强实践教学基地师资队伍建设。实践教学基地分实验室和医院,医院工作的重点仍然是临床工作,加强与实践教学基地沟通和交流,提高实践教学基地对教学工作的重要性,充分利用国家住院医师规范化培训基地资源,努力提高实践教学基地教学的效果。

总之,医学超声影像学现按照各系统疾病来介绍相关影像检查技术。医学超声影像学科已开始按照系统划分亚专业组,这不仅可提高临床诊断水平,还将为医学影像学教学取得良好的教学效果。

参考文献:

[1]游岚岚,朱小虎,查晓霞,等.医学影像专业超声医学教学改革探索[J].教育论坛,2011,8(11).

[2]李颖嘉,文戈,严静东,等.网络环境下超声影像学教学改革探讨[J].山西医科大学学报,2010,12(5).

图像专业论文篇9

医学图像三维重建技术,就是指用一系列二维切片图像重建三维图像模型并进行定性分析和定量分析的技术[1]。该技术可以从二维图像中获取三维结构信息,能够提供更逼真的显示手段,能够提供具有真实感的三维医学图像,便于从多角度、多层次进行观察和分析。

三维重建技术应用数字化和可视化的方法,发现生命现象的变化规律,在诊断、手术规划及模拟仿真等方面均广泛应用,并为影像的应用提供了重要技术支持和广阔的应用前景[2-3],因此,三维重建技术在医学领域得到了广泛关注了和学者们的大量研究,已出现多种图像的三维重建方法。由于三维重建模型具有很强的直观性,且医学影像专业的解剖学与其他科目相互渗透、相互结合[4],如果人体结构的三维模型可以用到解剖学教学中,那么教师和学生们都将获益匪浅。本文将重点介绍利用三维重建软件对影像资料进行重建,并阐述其在医学影像专业解剖学教学中的应用。

1 材料与方法

1.1 材料 Intel3处理器,1G以上内存,1024*1024分辨率,WindowsXP操作系统,人体CT影像数据,扫描层厚为0.625mm。Mimics13.0软件。

1.2 三维重建方法 采用图像三维重建软件Mimics13.0对图像进行三维重建。利用软件的阈值设定选择拟重建部分,软件中以不同颜色显示各种拟重建结构;用图像编辑功能对图像边界进行“添加”或“擦除”操作,这样可使重建图像更准确;利用区域增长功能可对选定的结构进行图像分割,再现细小结构的形态,还可利用布尔运算可对图像进行逻辑运算。最后采用软件的三维计算功能对图像进行重建,清楚地再现不同结构的三维形态结构。

1.3 教学应用 讲授我校2011级高职医学影像专业学生的解剖学理论课时,使用三维重建软件导入重建的三维模型,对照三维模型讲授各解剖结构的形态及毗邻关节。

2 结 果

将断层影像导入Mimics13.0软件后,软件可再现水平面、矢状面及冠状面的影像。通过软件中阈值设定、图像编辑、区域增长、布尔运算及三维计算等功能对CT断层数据进行图像分割、重建,既可清楚地再现整体的三维结构,也可单独显示各器官的三维形态。在我校2011级医学影像专业解剖学教学中试用,学生普遍反应三维重建模型可以清楚显示人体的空间结构和毗邻关系,增进了学生对医学影像专业的认识,大大降低了学习的难度,理解了空间位置关系,提高了学习兴趣。与2010级医学影像专业学生成绩相比,2011级成绩有了显著提高,见表1。

统计学分析结果显示使用三维重建技术运用于教学的2011级学生比2010级学生及格率,平均分均有显著提高(P

3 讨 论

3.1 各种三维重建方法的比较 李鉴轶等[5]通过三维扫描仪获得骨表面点的空间信息,并通过相应的图像拼接软件快速地建立骨外形的三维模型,它只能对骨的外形进行重建。目前普通使用的三维重建方法大多是通过CT、MRI影像进行重建。本研究采用三维图像重建软件对CT或MRI数据在普通计算机上进行图像重建,不仅可开展整体器官结构的三维重建,还可显示相邻结构,将此三维图像用于解剖学教学直观、立体。

3.2 三维重建模型在解剖学教学中的作用 在安装了适当的图像软件后,重建的三维模型可以在普通的个人计算机上使用,可以大大方便老师的教学和学生的学习。对老师而言,首先可以很方便地进行解剖理论课的教学,各解剖结构一目了然,不用再辛苦而且枯燥地描述各解剖结构的空间位置,使枯燥难懂的断层解剖学变得形象易懂。培养了学生立体、空间的医学影像专业解剖思维,从而达到了全面、多方位理解知识的目的。

参考文献

[1] 田捷,包尚联,周明全.医学影像处理与分析.电子工业出版社[M].2003:117-158.

[2] Jin Seo Parka,Yong Wook Junga,Jun Won Lee,et a1.Genera-ting usefu1 images for medical applications from the VisibleKorean puter Methods and Programs in Biomedi-cine,2008,3(92):257-266.

图像专业论文篇10

近年来,计算机技术的不断发展衍生出很多新兴技术,其中计算机图形图像技术就是主要的技术之一,计算机图形图像技术的出现,使得图形的处理和编辑工作变得格外简便,得到人们的高度重视,同时也使得计算机图形图像以课程的形式出现在高校中。然而由于我国计算机图形图像技术的发展时间较短,使得高校教学中还存在一系列的问题需要解决。因此,如何有效解决高校计算机图形图像课程存在的问题,成为相关教育工作人员需要完成的首要任务。本文就高校计算机图形图像课程存在的问题进行了深入的研究和分析,希望为相关教育工作人员提供一些建议和思路。

1 计算机图形图像发展现状

计算机图形图像技术主要包括计算机中相关图形的表示和处理两部分,这是计算机技术中的一项重要的操作技术,随着信息化时代的来临,计算机图形图像技术在人们生活和工作中的各个领域得到较为广泛的应用,这也成为了高校计算机专业重点教学内容之一。然而目前我国高校计算机图形图像应用教学效果不太理想,存在诸多的问题,这在一定程度上制约了高校计算机专业的发展,从而阻碍了计算机技术的进一步发展。因此,高校计算机图形图像应用教学的研究成为现阶段高校计算机教育工作者所面临的首要任务,只有对高校计算机图形图像应用教学中存在的问题进行科学、有效地处理,才能促进高校计算机专业的发展。

2 高校计算机图形图像应用教学中存在的问题

2.1 课程内容方面存在问题

计算机图形图像课程涉及的内容较多,并且相关的软件操作较为复杂,学生很难在有限的时间内全部掌握。这就要求教师在教授内容时,要有选择性、有针对性地进行教学,让学生在有限的时间内掌握到最根本、最核心的东西。然而目前高校计算机教师在图形图像课程内容上没有进行针对性地选择和过滤,只是根据课本内容进行机械式的教授,这样就导致学生必须在有限的时间内掌握所有相关知识,极大地降低了学生的学习效率,对于图形图像教学的发展十分不利。

2.2 教学手段过于传统

目前,高校计算机专业图形图像课程的教学手段太过于传统化,依然采用传统的理论教学手段进行图形图像课程的教学,使得图形图像课程存在严重的问题。众所周知,计算机课程是一门注重操作的课程,单纯的理论知识的灌输是没有办法让学生理解和掌握相关要点的,并且图形图像课程是计算机课程中较为抽象的课程,更需要实际操作辅助教学。如果教师只是一味地灌输理论知识,不但会使学生难以理解和掌握相关的图形图像操作技能,还会导致一些有创新思维的学生得不到培养,从而被埋没。

2.3 图形图像设计作品缺乏创新

计算机图形图像课程要求学生利用相关的图形图像软件进行相关作品的设计,在设计作品时,不仅要求学生具备专业知识,更多的是创新思维的运用。然而,目前高校计算机图形图像课程教学缺乏实践,导致学生视野较低,没有很好的创新意识,只是一贯地按照教师的要求进行作品的设计,这对于学生创新意识的培养十分不利,同时也使得学生很难学好计算机图形图像这门课程。因此,高校计算机图形图像教学必须注重学生创新意识的培养,只有这样,才能培养出更加优秀的计算机人才,从而为社会创造更高的价值。

2.4 图形图像相关软件操作不够灵活

计算机图形图像技术涉及的软件相对较多,学生要想学好这门课程,必须熟练掌握这些软件并且操作灵活,这也是学好这门课程的最基本要求。如果学生对这些软件操作不够灵活,那就会使得图形图像设计时的效率严重降低。另外,有一部分学生在掌握一种软件操作后,很难将其应用到其他的作品设计上,缺少分析和知识运用的能力。总而言之,要想学好图形图像这门计算机课程,最重要的是必须能熟练运用相关的操作软件,这是学好这门课程的重要条件。

2.5 缺少团队合作能力培养

计算机图形图像课程的最终目的是培养图形图像专业设计人才,从而更好地服务于社会,而在这项技术的实际应用中会涉及团队合作,这就要求高校对图形图像课程教学中要注重学生团队意识的培养,从而提高学生之间的合作能力。然而目前高校计算机图形图像课程中缺少对学生团队合作能力的培养,有些学生只是追求自身的能力培养,忽视团队意识的培养,这些学生即便有很好的专业素养,在走出校门之后,由于缺少团队合作意识,也不会有很好的发展空间。由此可见,团队合作能力的培养对于计算机图形图像这门课程来说十分关键,无论学校还学生自身都要加以重视。

3 高校计算机图形图像应用教学方法的研究

3.1 激发学生的学习兴趣

任何一门课程,最重要的前提就是对学生学习兴趣的培养,学生只有对这门课程有了兴趣,他们才能更好地对这门课程相关知识进行学习。因此,高校教师在教授图形图像这门课程时,要把激发学生的学习兴趣放在首位,例如,教师可以在第一次上课时,给学生展示出优秀的作品或者给学生播放相关的视频,从而激发学生对这门学科的兴趣,从而更好地学习这门课程。

3.2 加强学生创新意识的培养

创新意识的培养是学好图形图像这门课程的关键所在,只有拥有创新意识,才能在图形图像课程中设计出优秀的作品。因此,高校应当加强学生创新意识的培养。首先,教师要利用课堂时间给学生展示优秀的设计作品,开拓学生的视野,从而提高学生的创新思维能力。然而,课堂时间是有限的,教师还要以布置作业的方式,让学生观察生活中的案例,例如杂志的封面、饭店的站牌等,这些案例观察的多了,学生自然就有了创作灵感,这样就可以创新出优秀的作品。

3.3 重视实践教学

相比于传统的理论教学,实践教学更能提高学生对专业知识的掌握,而且对于计算机图形图像这种重操作的课程,如果只是一味地采用理论教学,是不会有任何效果的。因此,高校必须重视图形图像课程的实践教学,从而提高学生的图形图像相关技能的掌握程度。但是需要注意一点,重视实践教学并不是完全避开理论教学,而是在理论教学的指导下进行实践教学,是理论教学和实践教学相结合,从而提高学生的专业素养,以达到高校专业人才培养的目的。

3.4 培养学生的团队合作能力

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DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.107

0 前言

随着计算机技术的飞速发展,传统的图形图像制作方法也逐渐被计算机图形图像制作技术所取代,目前,社会各领域对图形图像专业人才的需求量也越来越大,高职院校的计算机专业更要培养出具有实践能力和理论能力的人才才能更加符合社会的发展和需要,而针对当前的情况,计算机图形图像专业还应该在课程设置和教学模式上进行一定的改革才能实现对人才的高强度培养。

1 关于高职院校图形图像教学领域的现状

1.1 在人才培养方面和教学目标方面没有体现很好的衔接能力

俗话说:十年树木,百年树人,实现对人才的培养是一个漫长的过程,同时也是一个需要付出极大的心血和精力的过程,这期间如果缺少适当的目标,对人才的培养来说无异于盲人摸象。而除了适当的教学目标之外,还需要具有相关的专业性,在学校的其他专业如艺术类、建筑等专业上,也设置了计算机图形图像课程,这就使得该专业缺少针对性,面向广大学生的同时也需要注意如何使该课程的教学模式在面对专业和非专业的学生应该有怎样区别,否则一旦图形图像的教学目标不明朗,就无法实现一开始对专业人才的培养目标,长此以往,当人才培养目标和教学目标失去了好的衔接性,对该专业的发展便是十分不利的。

1.2 计算机图形图像教学方式缺乏创新意识,守旧性太强

和传统的图形图像相比,计算机图形图像的确在方式和手段上都有了质的飞跃,但是从高职院校的教学现状来看,依然能看到传统教学模式的影子。教师往往都是通过教材的章节照本宣科向学生传达教学理念,而学生则走马观花完成相应的教学任务,对于图形图像的制作方法和工具的具体使用方法却知之甚少,这就是只注重理论知识传播而忽略了实际动手能力的不良后果,长此以往,学生在缺乏动手能力的情况下,即便少数学生具有创新意识,也无法实现对工具的熟练操作,更遑论实现专业人才的培养目标了。

1.3 在计算机图形图像教学中没有注重对团队协作能力的培养

除了必要的理论能力和实际动手操作能力之外,在计算机图形图像专业教学中,还应该注意对学生团队协作能力的培养。在学习过程中,如果学生缺乏必要的学习交流,遇到难题不会适当进行分析和沟通,不仅对于学习能力会有不好的影响,对于整个学习效果来说都是不甚理想的,毕竟未来走出校园进入相关企业实习工作的时候,公司方面更需要的是懂得团队协作的重要性的人才,只有这样才有利于整个团体的运转。

2 关于针对高职院校计算机图形图像专业改革的对策与措施

2.1 多方面激发学生的学习兴趣,实现对人才的培养目标

自古以来就有兴趣是最好的老师这一个亘古不变的教育之道。如果缺乏学习兴趣,只会使学生在学习上产生被动心理,这对学习效果极大不利。在教学过程中,教学人员应该根据学生的兴趣来分配学习任务,尽量保证每一个学生都能在自己感兴趣的前提下实现学习目标,在另一方面,也是要求教师们学会在教学方式上进行一定的改革,避免过去传统的照本宣科的教学方式对学生产生不好的影响,课余时间深入学生群体,了解他们的思想动态和走向,备课的时候针对学生的兴趣做出适合的教案。这样一来,学生们就能在激发兴趣的情况下更好的完成学习任务,这对整个教学效果来说都具有重要的意义。

2.2 提供创造实际动手能力的机会,培养学生的团队协作意识

团队协作能力的重要性不言而喻,特别是计算机技术日新月异,如果缺乏团队协作能力,将无法适应社会的发展和需要,此外,在实际教学中,还应该将关注点放在培养学生的动手操作能力上,在掌握书本理论知识的前提下,实现对动手能力的培养不仅有利于激发学生的兴趣,更能在团队协作中使学生的专业素养和学习能力得到大幅度的提升。

2.3 实现对教学体系的改革,提高学生的计算机图形图像的学习能力

以往的教学系统一般都是通过传统的考试来评定学生的学习能力,计算机图形图像专业也是如此,为了使教学目标和人才的培养问题的解决尽快落到实处,就应该在教学体系上进行一定量的改革,尽量使传统的教学弊端化为推动教学改革的动力。应用新的教学考核评价方式对学生进行考核,除了必要的专业考试之外,教师们还应该针对学生们平时的思维能力和动手操作能力综合评估,此外,还可以布置一项需要由团体共同协作才能完成的任务以此来判定学分,这也是为将来学生的入职方面做铺垫。这样一来,就能实现对学生理论能力和实践能力的双重考查,从而实现对教学体系的改革。

3 结语

高职院校的计算机图形图像专业具有非常重要的实践意义,该专业在教学中通过对专业人才的培养从而与社会取得更好的衔接性,为社会创造出更多的价值,同时,计算机图形图像专业在教学模式上也不断摸索推陈出新,这对整个教育界也能起到一个很好的推动作用。

参考文献:

图像专业论文篇12

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)10-0016-02

一、课程特点和教学现状

1998年教育部新增地理信息系统(GIS)本科专业后,我国GIS教育发展形势空前活跃。目前,国内已有近200所高校开设了地理信息系统专业,逐步形成了比较稳定的GIS专业课程体系与课程设置方案(石永明,2011)。其中,遥感系列课程(遥感物理与技术、遥感数字图像处理、遥感地学分析与应用)成为GIS专业课程体系中的重要模块。充分利用各种图像处理算法从遥感数据中获取各种生物物理参数和土地覆被/利用信息,可以为自然和人文生态系统的空间分布式模型提供输入参数,在遥感技术应用中占有十分重要的地位。

《遥感数字图像处理》是一门系统研究遥感图像理论、技术和应用的课程(路元刚,2012), 它是遥感科学技术和地理信息系统等专业本科生的专业课(朱洪锦,2012;宋怀波,2014)。数字图像处理技术的迅速发展使其分支几乎扩展到农业信息科学的全部领域,该课程强调实践性,实践教学是创新人才培养中的重要环节,对于培养学生专业技能和理论实践结合能力、激发学生的创新思维和探索精神、提升科研能力,有着重要意义。因此,只有通过适时安排实验课,才能收到最佳的教学效果。目前,国内高校中该课程一般都安排有12个学时以上的实验。新疆农业大学GIS专业的《遥感数字图像处理》课程于2009年开设,教学过程中重视实践教学环节,安排有20-24学时的上机实验,按照教育部对实验课的要求,实验类型主要为验证性和综合性。虽然现有的实践教学内容不断丰富,但仍以教师为主导,学生的学习兴趣没有被完全调动,主动思考的意识尚有待提高。而现代教学模式强调学生的主观能动性,教学要以学生为中心,使学生处于主动的地位。因此,如何更好地激发学生学习遥感图像处理的兴趣、鼓励学生自主学习理论知识并培养动手能力是在本课程课堂实践环节中最重要的目标之一。笔者所在的新疆农业大学GIS教研室的教师通过多年的课程实践教学积累了一些经验,并在实践中取得了很好的效果(朱磊,2014),需及时地进行系统地梳理和总结,尽快建立起一套符合农业类院校遥感图像处理的课堂实践教学模式,以规范和完善课程实践教学的内容并推动授课模式的改革,有助于提高GIS专业学生的遥感图像处理的实践能力。综上所述,本研究拟将“研究型教学模式”和“问题导向型教学模式”引入到课程的课堂实践环节中,构建以学生为主导的实践体系,使学生了解和掌握了图像处理的主要内容和方法,培养学生团结协作和创新思维能力,为今后深入学习专业课程和高质量完成毕业论文奠定基础。

二、实践教学内容调整

1.调整课时安排

《遥感数字图像处理》课程强调学生的实践动手能力,因而实践教学在整个教学过程中占据重要地位。新疆农业大学自2009年开设“遥感数字图像处理”课程以来,课程总学时为50-52学时,其中实践教学课程始终保持在20学时至24学时之间,占课程总课时量的近50%,高于其它同类高校约33%的平均比例(黄秋燕,2008)。较高的实践教学课时,保证了学生能够接触到大量的综合性实验,并有足够的时间能在教师指导的状态下熟悉和掌握实践技能,这对他们提高动手能力、积累实战经验大有益处。全部课程共十章,除第一章绪论外,其余各章均安排有2-4学时的课堂实习。

2.补充教学材料

《遥感数字图像处理》课程相关教材较多,我们选用的是韦玉春等主编的、科学出版社出版的《遥感数字图像处理教程》(韦玉春,2007)。该教材结构设置合理,对遥感数字图像处理的基本概念和常用方法进行了系统的讲解。但限于篇幅,教材中对涉及到的其它遥感领域的一些定义、算法和思路仅做了概述,因此向学生推荐了多本辅助教材,如:赵英时主编的《遥感应用分析原理与方法》(赵英时,2003)和戴昌达等主编的《遥感图像应用处理与分析》(戴昌达,2004)等。另外,鉴于教材中部分内容的时效性,不能够反映最新的研究动态,而这部分内容恰恰是教材中最能够引发学生学习兴趣的部分。因此,我们鼓励学生自行检索并下载阅读近1-3年相关领域的文献,并推荐有能力的同学阅读英文文献。同时,引导学生充分利用网络资源,主动查阅资料,不断更新知识库、扩展知识面。

3.推进学科交织

遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)构成了“3S”综合应用体系,遥感作为该系统最重要的数据源,与其他学科结合紧密。学生已初步具备了GIS和GPS的基本知识和操作技能。因此,教师适时地运用视频、图片等多媒体方式将“3S”实际应用的案例穿插在理论讲授过程中,让学生了解遥感图像处理在整个“3S”应用体系中的作用和技术要求,以及RS如何与GIS和GPS衔接与集成。此外,积极引导学会学生触类旁通、举一反三,不仅要知道怎么做,而且知道为什么做,同样的方法还能够解决什么问题,碰到类似的问题时自己是否能够独立解决等等,这对学生日后面对实际工作、解决实际问题具有极大的帮助。

三、实践教学方法改革

1.构建任务导向式的实践教学模式

根据实践教学方案,各主要章节理论知识讲授完毕后,均安排相关内容进行上机实验。课堂实验选题设计为学生在未来的专业领域可能遇的“真实世界”的现实的问题,没有固定的解决方法和过程。整个过程以自主探究和小组写作为主,减少教师的“灌输式”讲述。在每一个任务完成和每个课程单元结束时进行自我评价和小组评价,并定期进行总结。如:第八章图像分割上机实验题目为“运用空间建模手段,提取给定影像上的植被信息,非植被区域保留原始影像”。通过完成该任务,学生可以复习、巩固以下知识点和技能点:(1)归一化植被的概念、作用和计算步骤,不同取值的指示意义;(2)如何为植被区域赋常量值,非植被区域保留原始影像;(3)借助专业图像处理软件ERDAS IMAGINE的空间建模平台,构建针对本任务的模型。上机实验中任务的设计对教学效果极其重要,应全面考虑学生对理论知识的掌握程度,并要求教师对重要知识点的提炼和融合,力求让学生通过完成一个课堂任务来增强对理论知识的理性认识,更重要的是培养学生分析问题、解决问题的能力。

2.培养学生团队合作意识和能力

实践教学活动在我校综合实验楼GIS机房中进行,作者本学期所带的GIS132班共计29人,按照自愿结合的原则,分为10个小组(除第十组为2人外,各小组均为3人)。同一小组的同学座位相邻,便于交流。每人一台计算机,保证操作的独立性。

首先用很短的时间对已学的相关知识进行简要的复习,让学生较快地进入到学习新知识的氛围中来,并让学生了解到本节课实践内容与复习内容的相关性,为之后学生自主探究及实践做铺垫。

之后教师课堂任务,学生以小组为单位开展实践。由于最终的考核是以小组为单位,所以组内的每位成员都需按时完成任务,且保证质量,小组内部就会产生一种你追我赶的学习状态,每个学生都不想因为自己的落后而影响整个小组。从而在小组内自发形成“快带慢、快帮慢”的学习模式。此外,在任务完成质量同等的前提下,教师将对先完成任务的小组给出较高的分数,各小组间也形成了竞争模式。先完成的小组可以帮助进度较慢的小组,这种帮助其他同学完成任务的过程也会让先完成的同学获得成功的体验,形成“任务一出,大家争相完成”的学习氛围。

3.改革学习考核评价方法

本研究运用上述授课形式,对GIS132班进行了教学模式改革的尝试,学期末通过对学生进行的调查问卷,获取了学生对知识掌握的情况及对该授课方式的意见和建议。最终,综合学期考勤记录、学生课堂表现记录和期末调查问卷,得到课堂实践教学模式改革的整体效果评价,结果显示:(1)学生出勤率较高,完成作业情况较好,课程学习的积极性较高:全班共计29人,本课程包含13个教学周,总计旷到1人次、请假2人次、迟到5人次;课后书面作业5次,总计4人次未按时提交,作业正确率较高。(2)学生对知识点的掌握更为牢固,调查问卷显示90%以上的学生认为通过本学期的学习,掌握了遥感数字图像处理的主要步骤和方法,了解了实际应用的领域。(3)课堂实践教学模式取得了较好的效果,全班认为“问题导向型模式”和“小组协作型模式”有助于课堂理论知识的巩固和实践操作技能的提高的比例达到100%。

四、结语

《遥感数字图像处理》课程是地理信息科学专业本科生的专业必修课,在整个课程体系中占有重要地位。该课程在理论和方法的课堂教学之外更加强调学生的实践能力,因此该课程的课堂实践教学显得尤为重要。本研究探索性地将“研究型教学模式”和“问题导向型教学模式”引入到课程的课堂实践环节中,构建了以学生为主导的实践体系,同时编制《遥感数字图像处理实验手册》。该教学模式在提高学生学习主动性和创造性及培养团队意识等方面取得了较好的效果,。今后的教学改革中,如能将该模式与翻转课堂等其它先进的教学模式进行合理地组合,将开创《遥感数字图像处理》课程课堂实践教学的新模式,进一步提高学生自主学习的效率,并有助于探索出一套适合GIS本科生实践技能和创新能力培养的开放式的综合教学体系。

参考文献:

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