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1、高等理科教育2007年第1期(总第71期)数字图像处理课程的建设与教学改革贾永红(武汉大学遥感信息工程学院,湖北武汉430079)摘要精品课程是学校创建世界高水平大学教学质量与教学改革工程的重要组成部分,是起龙头和示范作用的课程。文章从数字图像处理课程教学内容体系、教材、教学方法与手段、实践教学和师资队伍等方面的建设与改革入手,探讨精品课程建设和教学改革的途径。关键词数字图像处理课程建设教学改革精品课程中图分类号G6420文献标识码A高校课程建设是一项系统工程,它涉及教师、学生、教材、教学手段、教育理念等多个方面。数字图像处理作为一门综合性学科,在武汉大
2、学是很多专业的重要基础课。该课程要求学生掌握数字图像处理技术的基本概念、原理、算法及其应用,为从事遥感科学与技术、地理信息系统、测绘工程、电信工程、通讯、印刷等专业奠定基础。从20世纪80年代初开设该课以来,我们就一直致力于数字图像处理课程的建设与改革。特别是近十年,在学校教学研究基金的资助下,对课程教学内容体系、教材、教学方法与手段、实践教学、师资队伍等方面通过进一步的建设,不断深化教学改革,取得了较明显的成效。2002~2004年,数字图像处理课程获得学校、湖北省、国家精品课程荣誉。下面就谈谈对该课程建设与改革的点滴体会。一、课程内容体系建设与课程衔接随着科
3、学技术,尤其是计算机技术日新月异的发展,数字图像处理领域更有效、更实用的新方法和新手段不断产生,需要将最新的成果和前沿性的知识纳入教材,淘汰一些陈旧的、实用性差的教学内容。针对这种情况,我们以内容的基础性兼顾方法的先进性为原则,对课程内容进行了适当的取舍和更新。以当今数字图像处理领域的重要内容作为本课程的基本教学内容,使教学内容具有科学性、先进性、系统性和适用性。例如,保留了狭义图像处理中影像灰度直方图的概念、性质及其应用,图像的空间域、频率域增强与复原,广义图像处理中边缘检测、区域分割、灰度共生矩阵分析法和图像的模板匹配等内容;增添了比较新颖而实用的方法和前沿知识
4、,如分形特征提取、多分辨率分析法等内容。在教学过程中,我们非常注重向学生介绍最新的、前沿性的学科知识。若受学时的限制,有些新颖的、难以理解的理论如小波分析、马尔科夫随机场和神经网络等,作为选学内容供学生自学。收稿日期2005!01!08资助项目国家精品课程(项目编号:213-274024);湖北省精品课程(项目编号:J-2003011);武汉大学教学研究项目(项目编号:20033046)和实践教学研究项目(项目编号:2005034)作者简介贾永红(1966-)男,湖北仙桃人,教授,主要从事遥感图像处理与分析、遥感应用教学的研究!96!高等理科教育数字图像处理课
5、程的建设与教学改革教学内容体系建设还要顾及专业、学科课程体系的设置。我们非常注重课程间的衔接,这包括两个方面:一是恰当处理从已知到未知的过渡,使学生能较好、较快地接受新知识;二是恰当处理内容重复的问题,以提高学生学习的兴趣和效率。为此,我们要求教师具备一人多课能力,即一名教师能讲授多门相关课程,这样在讲授某一内容时,不仅能有针对性地、适时地补充相关教学内容,而且能与前后课程相关内容有机联系起来,有助于巩固、深化已学知识,引导学生联想和思维。另外,一人多课有利于形成一课多人的良好格局,有利于保持教学的一致性和连贯性。例如,讲授计算机图像边缘增强方法时,可回顾以
6、往摄影处理实现边缘增强的方法。讲授这一内容,不是知识的简单重复,而是承上启下,温故知新。二、教材建设在教材建设方面,受条件的限制,20世纪80年代初最早开课时我们采用翻译的国外教材进行纯理论教学。随着计算机技术和图像处理技术的发展,翻译教材内容滞后与图像处理技术快速发展的矛盾更加突出,我们采取不断编写补充教材的措施来克服这一弊病。但由于补充教材油印质量差、出版难,给学生学习造成了不便。因此,我们结合专业特点自编了数字图像处理教材,自编教材经过多年试用和更新,能满足专业教学的要求。在此基础上,2001年9月,公开出版了中国测绘界第一本数字图像处理教材∀计算机图像处理与分析
7、#。该教材一出版,就被武汉大学等多所大学选作本科生教材。为了进一步精化教材和满足其他领域读者的要求,2003年我们编写的武汉大学十五规划教材∀数字图像处理#出版了。出版3年来,选作本科生教材的大学已达50多所,发行量明显提高,产生了显著的社会和经济效益。除了纸质教材外,针对目前国内尚无比较成熟的数字图像处理CAI课件,我们在已出版教材的基础上,研制了数字图像处理教学课件和电子教案用于教学,并建立了数字图像处理教学网站。这一教学平台的建立,让教学资源和成果在全国高等院校得到进一步推广应用,最大限度地满足了教师教学、学生自主学习的需要。其
