基于理论和实践相结合《数字图像处理》交互式教学模式探析

《基于理论和实践相结合《数字图像处理》交互式教学模式探析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于理论和实践相结合《数字图像处理》交互式教学模式探析　　摘要：《数字图像处理》是电子信息类专业一门重要的专业课程，是一门理论与实践、原理与应用紧密结合的课程。本文针对该门课程，对基于理论与实践相结合的交互式教学模式进行了探讨，阐述了提高课程教学质量的若干思路和方法，以期提高学生的实践能力，培养专业创新性人才。关键词：数字图像处理；教学模式；创新性人才中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）48-0074-03一、引言随着计算机技术和相关算法的发展，数字图像处理在工业自动化、机器人、雷达信号处理等领域都获得了广泛的应用。数字图像

2、处理是电子信息工程专业的专业核心课程，是一门技术性和应用性很强的专业主干课程。课程侧重于对理论知识的学习，但同时结合适当的实验环节，使学生能更深入地理解课堂上讲授的理论知识，了解课程学习的实际意义，具有理论联系实际的突出特点[1]。8数字图像处理属于一门交叉性很强的课程，其涉及的学科领域和基础理论知识非常广泛。在课程讲授和学生学习过程中，由于传统的教材和教学过程注重经典理论，而数字图像处理算法的复杂性较高，理论性较强，因此学生面对抽象的理论和烦琐的数学公式，可能产生畏难情绪，难以理解书中概念和算法的物理意义，对其中的分析方法与基本理论不能很好地理解与掌握，难以达到理

3、想的教学效果。在面临实际的图像处理或问题分析过程时，学生往往不知从何下手，这在很大程度上抑制了学生对该门课程所学知识的应用和创新能力。为培养学生的学习兴趣和创造力，大力贯彻素质教育的思想，教师在授课过程中，应强调实践和应用的能力，将深奥的基础理论与信息丰富、直观的处理对象以合理的方式结合，并通过师生间的充分交互，有效地调动学生的学习主动性，进而引导学生的学习。本文以电子信息类的“数字图像处理”课程为例，探讨理论与实践相结合的交互式教学模式，阐述进一步提高课程教学质量的若干思路与举措。二、绪论教学激发学生的学习兴趣绪论课兼有引言、简介、概论、导入的性质，是一门课程的开

4、场白和宣言书，是师生之间学习和交流的起始点[2]。8在绪论教学中，需要明确两点：首先，在绪论教学过程中，应启发学生的思维，使学生了解该门课程的主要内容和篇章结构，熟悉教材的知识系统，从而达到认识课程学习轮廓的目的；其次，应使学生建立积极的学习动机与兴趣[3]。伟大的教育家孔子曾说过：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”即一个人一旦对某事物有了浓厚的兴趣，才会有积极的动力主动去求知、去探索、去实践，并在学习探索的过程中产生愉快的情绪和体验。我们发现，兴趣对一个人的成长与成功有着非常神奇的驱动作用，能巧妙地变无效为有效，变低效为高效。因此，在授课伊始，应及时让学生了

5、解该门课程学习的意义，以大量生动的实例激发学生的学习兴趣。由于各行各业自动化水平的提高以及计算机技术的飞速发展，目前数字图像处理技术在各领域的应用非常广泛。教材中虽有一些应用案例，但不够生动，并且难以体现图像技术应用的先进性。因此，笔者在第一堂绪论教学中，分别从生产自动化、智能机器人、智能物流、智能交通、生物医药、智慧小区、游戏和影视制作等多个领域，精选与数字图像处理技术相关的典型应用实例，以图片或视频的方式向学生们介绍数字图像处理技术在各行业应用的背景及其发展潜力，部分实例如图1所示。三、交互式实例教学加深学生认知教学过程中，为保持和强化学生的学习兴趣，激励学生的

6、创造性思维，关键问题在于如何将枯燥的理论推导转化为立竿见影的实际操作，通过实例教学加强学生对理论知识的感受和理解。8与其他课程相比，《数字图像处理》课程中的实例以图像的方式存在，具有明显和直观的特点。教师在课堂教学中，首先需要将图像处理算法产生的作用、过程进行阐述，其次也需要将算法实现，对其作用进行验证，通过引入适当的图例分析和编程处理实例，将复杂的算法以最直观的方式展现在学生面前。通过将图像处理前后的效果进行比较，以演示算法的形式提高学生对理论的直觉感受，使原本很抽象的内容变得生动具体，从而将理论与实践紧密结合起来，使学生对书中理论叙述和复杂公式的认识更加具体、生

7、动，对所学知识印象深刻，进而达到加强学生对理论的认识和科学思维能力的目的，此外，在课堂讲授中，尤其是在实例讲解中，应注意与学生的交流互动，避免教师单方面的实例展示。通过采用启发式交互式教学，引导学生积极开动思维，促进学生对知识的掌握与巩固。在举出实例问题之后，教师可进行设疑提问，鼓励学生相互讨论和主动提问。这些方法有利于促进学生养成主动思考问题的习惯，还能激起学生的好奇心和求知欲，吸引学生的注意力，最大限度地提高课堂效率。比如在讲授二值形态学的击中/击8不中变换时，单从书本上所定义的公式角度难以使学生真正理解该变换的研究依据，即可利用各种结构元素对图像的结构进行