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關鍵詞:PBL模式 數字圖像處理 實踐教學
中圖分類號:TP399 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)03-0242-01
在高校教學體系中,數字圖像處理成為了包括理工科、農醫科在內專業必選課程或者重點選修課程。作為一門理論知識豐富、實踐性非常強的高校課程,當前PBL模式已經成為了包括美國在內的多個國家的主要教學模式。
1 PBL模式與數字圖像處理結合探索背景
PBL模式作為一種較為先進的教學模式,英文名稱Problem-Based Learning,其含義為問題式教學模式或者基于問題的學習模式,PBL模式的主要思路是以問題為前提進行教學的展開活動,這一教學方法的特點在于在教師的直接參與和指導之下,將學生放在主體地位,通過小組討論的方式,通過以某一具體問題為中心的研究討論和加強學習的過程,將教學的焦點放在某學科的重要原理以及關鍵概念之上,通過幫助學生自己構建知識體系的過程,養成學習獨立學習、獨立思考的基本能力,數字圖像處理具有其本身獨特的特色。
其一,該門課程的理論知識豐富,知識點較為深奧難懂[1];其二,日常生活中,應用到的數字圖像處理相關課程知識點較多,對學生綜合能力要求較高,尤其在工科專業的基礎知識學習中要求較高,需要對計算機、數學等學科知識進行綜合運用,例如,湖南省某學院部分專業在開設這門課程時,每一學期的課時量為30至40課時,該學院部分立刻專業設置了選修課程的的課時量。依靠傳統的教學模式進行數字圖像處理已經不適宜當前的教學實際,須對高校包括機械制造專業、自動化等專業的數字圖像處理能力進行要求,才能全面提升學生的綜合能力。
2 基于PBL模式的實踐教學改革方案探索
2.1 對數字圖像處理實踐教學方式方法的研究
以上述湖南某城市學院為例,為推進數字圖像處理的PBL模式改革,該校自行編撰了驗證性課程指導實踐用書,該書的主要內容包括了30多個實踐項目,涵蓋了圖像分析、圖像濾波、數字處理軟件的使用以及圖像分割等多個板塊知識點,該學院學生中計算機普及程度廣,所以在進行圖像處理實踐時可自行下載相關的支持軟件。改變以往該課程集中實踐方式,升級成分散與集中結合的模式,即第一步學生利用業余時間或者在專門實驗室內完成數字圖像處理分散實驗,第二步教師對學生教學實踐中產生的問題進行一對一面談解決或者利用網絡通訊工具解決問題,第三步,通過多次的分散式課程實踐活動,利用4個至6個課時進行集中式教學。
2.2 突破數字圖像處理理論教學模式
其一,確保在對數字圖像處理完整性以及整體性進行維護前提下,在實踐教學課堂中盡量避免對數字處理相關公式的重復推導[2],主要對相關算法以及關鍵原理進行說明,如在對均衡處理數字圖像知識點進行講解過程中,直接引用推導公式,利用均衡化圖像的原理以及關鍵算法進行處理技術的編程;其二,在對相關的信息進行篩選之后重點對處理圖像的算法進行編程和實踐應用,在對圖像處理邊緣檢測知識進行運用過程中,可以將Hough的變換、路經檢測加強聯系,更好進行編程;其三,在解決實踐問題的過程中,多進行實例的例舉,可利用2至3個課時對實踐教學的背景、已有的實踐教學成果的、重要技術流程、重要算法進行演示等。
3 基于PBL模式的數字圖像處理教學方案設計
仍以湖南某城市學院信息學院為例,從PBL模式出發,針對于數字圖像處理建立了處理庫,這一項目中涵蓋處理圖像、分析圖像、識別圖像等多類別項目,例如“門禁系統視覺識別系統”、“指紋識別”、“二維碼檢測”等,學院每學期建立了不低于36個的項目,學生可在這些項目中進行選修,另外,以40個課時為標準,數字圖形處理理論課程教學學時為30個,實踐性教學課時為10個,每周保證3個學時,總共教學時長為13個教學周。
第一,在進行教學的前兩個周內,將數字圖像處理課程PBL模式實踐考察和教學方式進行明確和推介,并將以往的學生實踐教學成果進行分享,為學生在選修過程中提供參考,學生進行是否選修的決策;第二,在3至4周,擬定學生課程選修名單,進行實踐性教學任務的布置,確定36個以上的實踐項目給學生,學生自動組成項目合作,保持每組在3個人左右,學生自行數字圖像處理選擇題目,對實踐項目進行圖像加文字型的介紹,盡快確定目標,盡快對實踐應用難度進行確定以及評分;第三,在5至6周的時候確定數字圖像處理實踐目標書,確定相關參考資料;第四,在7周至12周時間內實施實踐項目,學生利用課余時間完成分散型實驗,這段時間內適當安排集中型實驗,對實踐項目進行驗證,在這一過程中,特別注意積極提出實踐項目存在的問題,及時檢查問題解決的進度,教師有針對地進行問題解答,幫助實踐小組完成任務目標;第五,在第13周時,組成專業或者班級為小組的實踐項目答辯,實踐項目的成果進行答辯與說明;最后,數字圖像處理課程教師完成總結,學生對實踐項目進行報告,教師根據實際情況對學生進行打分。
4 結語
基于PBL模式的數字圖像處理的教學形式,能幫助高校學生快速了解和吸收處理數字化圖像過程中必要的技術、方法與原理等知識點[3],還能幫助學生掌握數字圖像處理實踐項目的實踐研究方法和思路,提升學生利用圖像處理的基礎知識靈活解決生活實際問題能力,提升學生的學習積極性以及創新、實踐能力,對于全面提升數字圖像處理相關課程的教學質量具有重要作用。
參考文獻
[1]何林錦,翟云波,李彩亭.項目式實驗教學模式及其可行性評價方法[J].實驗室研究與探索,2010,29(2):94-96.
【關鍵詞】遙感數字圖像處理 團隊合作 問題導向 地理信息科學
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)10-0016-02
一、課程特點和教學現狀
1998年教育部新增地理信息系統(GIS)本科專業后,我國GIS教育發展形勢空前活躍。目前,國內已有近200所高校開設了地理信息系統專業,逐步形成了比較穩定的GIS專業課程體系與課程設置方案(石永明,2011)。其中,遙感系列課程(遙感物理與技術、遙感數字圖像處理、遙感地學分析與應用)成為GIS專業課程體系中的重要模塊。充分利用各種圖像處理算法從遙感數據中獲取各種生物物理參數和土地覆被/利用信息,可以為自然和人文生態系統的空間分布式模型提供輸入參數,在遙感技術應用中占有十分重要的地位。
《遙感數字圖像處理》是一門系統研究遙感圖像理論、技術和應用的課程(路元剛,2012), 它是遙感科學技術和地理信息系統等專業本科生的專業課(朱洪錦,2012;宋懷波,2014)。數字圖像處理技術的迅速發展使其分支幾乎擴展到農業信息科學的全部領域,該課程強調實踐性,實踐教學是創新人才培養中的重要環節,對于培養學生專業技能和理論實踐結合能力、激發學生的創新思維和探索精神、提升科研能力,有著重要意義。因此,只有通過適時安排實驗課,才能收到最佳的教學效果。目前,國內高校中該課程一般都安排有12個學時以上的實驗。新疆農業大學GIS專業的《遙感數字圖像處理》課程于2009年開設,教學過程中重視實踐教學環節,安排有20-24學時的上機實驗,按照教育部對實驗課的要求,實驗類型主要為驗證性和綜合性。雖然現有的實踐教學內容不斷豐富,但仍以教師為主導,學生的學習興趣沒有被完全調動,主動思考的意識尚有待提高。而現代教學模式強調學生的主觀能動性,教學要以學生為中心,使學生處于主動的地位。因此,如何更好地激發學生學習遙感圖像處理的興趣、鼓勵學生自主學習理論知識并培養動手能力是在本課程課堂實踐環節中最重要的目標之一。筆者所在的新疆農業大學GIS教研室的教師通過多年的課程實踐教學積累了一些經驗,并在實踐中取得了很好的效果(朱磊,2014),需及時地進行系統地梳理和總結,盡快建立起一套符合農業類院校遙感圖像處理的課堂實踐教學模式,以規范和完善課程實踐教學的內容并推動授課模式的改革,有助于提高GIS專業學生的遙感圖像處理的實踐能力。綜上所述,本研究擬將“研究型教學模式”和“問題導向型教學模式”引入到課程的課堂實踐環節中,構建以學生為主導的實踐體系,使學生了解和掌握了圖像處理的主要內容和方法,培養學生團結協作和創新思維能力,為今后深入學習專業課程和高質量完成畢業論文奠定基礎。
二、實踐教學內容調整
1.調整課時安排
《遙感數字圖像處理》課程強調學生的實踐動手能力,因而實踐教學在整個教學過程中占據重要地位。新疆農業大學自2009年開設“遙感數字圖像處理”課程以來,課程總學時為50-52學時,其中實踐教學課程始終保持在20學時至24學時之間,占課程總課時量的近50%,高于其它同類高校約33%的平均比例(黃秋燕,2008)。較高的實踐教學課時,保證了學生能夠接觸到大量的綜合性實驗,并有足夠的時間能在教師指導的狀態下熟悉和掌握實踐技能,這對他們提高動手能力、積累實戰經驗大有益處。全部課程共十章,除第一章緒論外,其余各章均安排有2-4學時的課堂實習。
2.補充教學材料
《遙感數字圖像處理》課程相關教材較多,我們選用的是韋玉春等主編的、科學出版社出版的《遙感數字圖像處理教程》(韋玉春,2007)。該教材結構設置合理,對遙感數字圖像處理的基本概念和常用方法進行了系統的講解。但限于篇幅,教材中對涉及到的其它遙感領域的一些定義、算法和思路僅做了概述,因此向學生推薦了多本輔助教材,如:趙英時主編的《遙感應用分析原理與方法》(趙英時,2003)和戴昌達等主編的《遙感圖像應用處理與分析》(戴昌達,2004)等。另外,鑒于教材中部分內容的時效性,不能夠反映最新的研究動態,而這部分內容恰恰是教材中最能夠引發學生學習興趣的部分。因此,我們鼓勵學生自行檢索并下載閱讀近1-3年相關領域的文獻,并推薦有能力的同學閱讀英文文獻。同時,引導學生充分利用網絡資源,主動查閱資料,不斷更新知識庫、擴展知識面。
3.推進學科交織
遙感(RS)、地理信息系統(GIS)和全球定位系統(GPS)構成了“3S”綜合應用體系,遙感作為該系統最重要的數據源,與其他學科結合緊密。學生已初步具備了GIS和GPS的基本知識和操作技能。因此,教師適時地運用視頻、圖片等多媒體方式將“3S”實際應用的案例穿插在理論講授過程中,讓學生了解遙感圖像處理在整個“3S”應用體系中的作用和技術要求,以及RS如何與GIS和GPS銜接與集成。此外,積極引導學會學生觸類旁通、舉一反三,不僅要知道怎么做,而且知道為什么做,同樣的方法還能夠解決什么問題,碰到類似的問題時自己是否能夠獨立解決等等,這對學生日后面對實際工作、解決實際問題具有極大的幫助。
三、實踐教學方法改革
1.構建任務導向式的實踐教學模式
根據實踐教學方案,各主要章節理論知識講授完畢后,均安排相關內容進行上機實驗。課堂實驗選題設計為學生在未來的專業領域可能遇的“真實世界”的現實的問題,沒有固定的解決方法和過程。整個過程以自主探究和小組寫作為主,減少教師的“灌輸式”講述。在每一個任務完成和每個課程單元結束時進行自我評價和小組評價,并定期進行總結。如:第八章圖像分割上機實驗題目為“運用空間建模手段,提取給定影像上的植被信息,非植被區域保留原始影像”。通過完成該任務,學生可以復習、鞏固以下知識點和技能點:(1)歸一化植被的概念、作用和計算步驟,不同取值的指示意義;(2)如何為植被區域賦常量值,非植被區域保留原始影像;(3)借助專業圖像處理軟件ERDAS IMAGINE的空間建模平臺,構建針對本任務的模型。上機實驗中任務的設計對教學效果極其重要,應全面考慮學生對理論知識的掌握程度,并要求教師對重要知識點的提煉和融合,力求讓學生通過完成一個課堂任務來增強對理論知識的理性認識,更重要的是培養學生分析問題、解決問題的能力。
2.培養學生團隊合作意識和能力
實踐教學活動在我校綜合實驗樓GIS機房中進行,作者本學期所帶的GIS132班共計29人,按照自愿結合的原則,分為10個小組(除第十組為2人外,各小組均為3人)。同一小組的同學座位相鄰,便于交流。每人一臺計算機,保證操作的獨立性。
首先用很短的時間對已學的相關知識進行簡要的復習,讓學生較快地進入到學習新知識的氛圍中來,并讓學生了解到本節課實踐內容與復習內容的相關性,為之后學生自主探究及實踐做鋪墊。
之后教師課堂任務,學生以小組為單位開展實踐。由于最終的考核是以小組為單位,所以組內的每位成員都需按時完成任務,且保證質量,小組內部就會產生一種你追我趕的學習狀態,每個學生都不想因為自己的落后而影響整個小組。從而在小組內自發形成“快帶慢、快幫慢”的學習模式。此外,在任務完成質量同等的前提下,教師將對先完成任務的小組給出較高的分數,各小組間也形成了競爭模式。先完成的小組可以幫助進度較慢的小組,這種幫助其他同學完成任務的過程也會讓先完成的同學獲得成功的體驗,形成“任務一出,大家爭相完成”的學習氛圍。
3.改革學習考核評價方法
本研究運用上述授課形式,對GIS132班進行了教學模式改革的嘗試,學期末通過對學生進行的調查問卷,獲取了學生對知識掌握的情況及對該授課方式的意見和建議。最終,綜合學期考勤記錄、學生課堂表現記錄和期末調查問卷,得到課堂實踐教學模式改革的整體效果評價,結果顯示:(1)學生出勤率較高,完成作業情況較好,課程學習的積極性較高:全班共計29人,本課程包含13個教學周,總計曠到1人次、請假2人次、遲到5人次;課后書面作業5次,總計4人次未按時提交,作業正確率較高。(2)學生對知識點的掌握更為牢固,調查問卷顯示90%以上的學生認為通過本學期的學習,掌握了遙感數字圖像處理的主要步驟和方法,了解了實際應用的領域。(3)課堂實踐教學模式取得了較好的效果,全班認為“問題導向型模式”和“小組協作型模式”有助于課堂理論知識的鞏固和實踐操作技能的提高的比例達到100%。
四、結語
《遙感數字圖像處理》課程是地理信息科學專業本科生的專業必修課,在整個課程體系中占有重要地位。該課程在理論和方法的課堂教學之外更加強調學生的實踐能力,因此該課程的課堂實踐教學顯得尤為重要。本研究探索性地將“研究型教學模式”和“問題導向型教學模式”引入到課程的課堂實踐環節中,構建了以學生為主導的實踐體系,同時編制《遙感數字圖像處理實驗手冊》。該教學模式在提高學生學習主動性和創造性及培養團隊意識等方面取得了較好的效果,。今后的教學改革中,如能將該模式與翻轉課堂等其它先進的教學模式進行合理地組合,將開創《遙感數字圖像處理》課程課堂實踐教學的新模式,進一步提高學生自主學習的效率,并有助于探索出一套適合GIS本科生實踐技能和創新能力培養的開放式的綜合教學體系。
參考文獻:
[1]石永明, 田永中. 地理信息系統實驗課程教學探討[J]. 實驗室科學, 2011, 14(1): 26-29.
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[4]朱洪錦, 范洪輝, 葉飛躍, 等.《數字圖像處理技術》課程的教學改革探索[J]. 吉林化工學院學報, 2012, 29 (12): 24-27.
[5]宋懷波, 何東健, 龍燕, 等. 農業院?!稊底謭D像處理》課程教學改革與實踐[J]. 教改研究, 2014, 70: 10-12.
[6]黃秋燕. GIS專業遙感概論課程實驗教學改革探索[J]. 科技信息, 2008(27): 352-353.
[7]韋玉春. 遙感數字圖像處理教程[M]. 科學出版社, 2007.
[8]趙英時. 遙感應用分析原理與方法[M]. 科學出版社, 2003.
[9]戴昌達, 姜小光, 唐玲莉. 遙感圖像應用處理與分析[M]. 清華大學出版社, 2004.
關鍵詞 模式分析 計算機視覺 教學改革
中圖分類號:G643.2 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.03.015
Research and Practice on Course Group of Pattern Analysis and
Visual Processing for Graduated Students
SUN Han, CHEN Songcan, LIU Ningzhong, HUANG Yuanyuan, ZHU Qi
(College of Computer Science and Technology, Nanjing University of
Aeronautics and Astronautics, Nanjing, Jiangsu 210016)
Abstract By analyzing the teaching status of pattern analysis and visual processing course group, this paper puts forward the new teaching goal, which includes improving students' international vision, the ability of linking theory with practice, and promoting the engineering practice ability and innovative consciousness. Then this paper discusses the whole process of course group reform. Firstly the structure of teachers' group is optimized. And then the knowledge system of course group is sorted and the teaching mode is improved. Finally the practice system of course group is optimized and the assessment system is reformed.
Key words pattern analysis; computer vision; teaching reform
1 背景
我校模式分析與智能計算研究所師資團隊是江蘇省“青藍工程”創新團隊,主要研究領域包括智能數據分析、圖像處理和機器視覺等方向,承擔研究生和本科生的模式識別、機器學習、數據挖掘、智能信息檢索、數字圖像處理、計算機視覺等課程的教學任務。以往的教學過程中雖然積累了豐富的教學經驗,但當前新知識不斷涌現、新技術發展迅猛,對模式分析與視覺處理課程群的知識體系、實踐體系改進提出了新的挑戰。
近年來,國內外高校在該類課程教學上,已涌現出眾多新理念、新方法。Coursera聯合創始人Andrew Ng推出的機器學習課程,開啟了教育領域的MOOC時代,引領了教育教學方法的新革命。①深圳大學、②江蘇科技大學③分別進行了基于CDIO工程教育理念的計算機視覺課程教學改革實踐,實現多層次項目設計的教學模式改革,講座式、討論式、實踐式教學方法的探索。國防科技大學④在計算機視覺課程中引入研討式教學模式,通過案例教學、小組研討的方式來替代傳統的教學方式。華中科技大學⑤從教學內容國際化、教學方式國際化、教學成果國際化三個方面開展了計算機視覺課程的國際化建設。另外,也有高校進行了圖像工程課程群建設,⑥基于圖像分析與計算機視覺應用課程結合的項目協同創新能力培養實踐。⑦
在分析上述國內外高校該類課程改革的基礎上,我們重點以模式分析與視覺處理課程群的實踐教學體系改革為切入點,優化師資隊伍結構,梳理課程群知識體系,優化課程授課模式,完善課程群實踐體系,改革實踐考核模式,實現學生國際化視野、理論聯系實際、工程實踐和創新能力全面提升的目標。
2 模式分析與視覺處理課程群特點
模式分析與視覺處理課程群涵蓋了模式識別、機器學習、數據挖掘、數字圖像處理、計算機視覺等多門課程。該類課程存在以下特點。
(1)該類課程屬于多學科交叉,涉及的知識面既廣又深。由于該方向涉及計算機科學與技術、應用數學、自動化、電子科學與技術、信息工程等多學科內容,而學生在大學本科階段很難學習和了解如此多的知識模塊,這對研究生階段學習來說,具有相當大的挑戰。同時,對于每個知識模塊,所要求的數學基礎較高,理論具有相當的深度,理解和掌握不容易。
(2)該類課程既重視扎實的基礎理論,也強調良好的工程實踐能力。該類課程的基礎理論教學一直受到各高校的重視。隨著近年來產業界的迅猛發展,計算機視覺應用層出不窮,對學生的工程實踐也提出了更高要求,需要能夠在系統層次上有整體認知,同時要能對各功能模塊進行優化,提升系統的整體性能。
(3)該類課程所面向的選修學生面廣。該類課程既是多學科交叉,也面向計算機應用、電子科學與技術、自動化、應用數學等不同研究方向、不同水平層次的研究生開設。這對課堂教學和實驗實踐也帶來更大挑戰。
3 模式分析與視覺處理課程群改革舉措
針對上述分析的課程群特點,我們重點以實踐體系改革為突破口,通過優化師資隊伍結構,梳理課程群知識體系,優化課程授課模式,完善課程群實踐體系,改革實踐考核模式等舉措,實現學生國際化視野、理論聯系實際、工程實踐和創新能力全面提升的目標。
3.1 師資隊伍結構優化
為了學生能夠適應模式分析與視覺處理產業的快速發展,在課程群建設過程中更強調學生的工程實踐和創新能力培養。這首先對師資隊伍結構提出了新的要求。
近年來,課程教學團隊引進海內外具有深厚理論功底和較強工程能力的高水平師資4名,大大充實了機器學習、數據挖掘、圖像處理等課程的教學力量。對于現有教師隊伍,鼓勵教師跟產業一線企業廣泛合作,目前已與華為、中興等企業在視頻檢索、智能交通視覺處理等方面開展了實質合作。這些來源于產業界的高質量課題對科研和教學起到了良好的促進作用。
與此同時,通過研究生工作站、企業短期實習等渠道,鼓勵企業高級研發人員參與到學生實踐能力培養環節中,將實際項目進行適當切分或提煉,實現該類課程實踐環節的模塊化、專題化訓練。
綜上,通過引培并舉,優化校內師資隊伍結構;通過校企合作,積極吸引企業師資參與。良好的師資隊伍為該類課程的實踐體系改革提供了有力支撐。
3.2 課程群知識體系梳理與授課模式改革
模式識別、機器學習、數據挖掘、智能信息檢索、數字圖像處理、計算機視覺等課程既有一定的邏輯關系,也存在相互交叉的混雜關系。一般認為,模式識別、機器學習是模式分析與視覺處理領域的基礎理論課程,數據挖掘是建立在模式識別、機器學習和數據庫基礎上的應用類課程,智能信息檢索則是數據挖掘基礎上更為具體的應用實現。數字圖像處理為計算機視覺課程提供了基礎支撐,計算機視覺則是在綜合利用模式識別、機器學習、數字圖像處理、數據挖掘等知識模塊基礎上面向應用的系統實現。但是,這些課程也存在著知識點的交叉或重復。例如,模式識別和機器學習中都有貝葉斯參數估計、支持向量機模型等知識點,但視角和側重點有所不同;圖像處理、計算機視覺中都有顏色模型、成像模型等知識點,也同時存在與模式識別、機器學習交叉的知識點。
我們針對來自不同研究領域的學生群體,對該課程群的知識點進行系統梳理,既避免知識點的重復講授,也防止重要知識點的缺漏。課程教師集體討論,形成每門課程的核心知識集,和針對不同研究領域的選講知識集。學生在學習課程時,在掌握核心知識集的基礎上,結合自己的研究方向選擇相關的選講知識集學習。
在課程教材和參考書的選擇上,注重挑選國際上有影響力的教材。例如,模式識別的參考書為Richard O. Duda等人編著的Pattern Classification;機器學習的參考書為Tom M. Mitchell編著的Machine Learning和Christopher M. Bishop編著的Pattern Recognition and Machine Learning;數據挖掘的參考書為Jiawei Han等人編著的Data Mining:Concepts and Techniques;數字圖像處理的參考書為K. R. Castleman編著的Digital Image Processing;計算機視覺的參考書為D. A. Foryth編著的Computer Vision: A Modern Approach和Richard Szeliski編著的Computer Vision: Alogrithms and Applications。這些教材已被國內外著名大學普遍采用。同時,每門課程都提供相關的國內外頂級會議和期刊的列表,供學生課后追蹤研究領域的熱點問題。
在課堂授課環節上,注意采用靈活多樣的授課方式。對于核心基礎知識模塊,以教師講授為主,同時提供國內外該類課程的熱門MOOC網址給學生參考。對于選講知識模塊,鼓勵學生事先結合各自研究方向有目的自學,在學生報告的基礎上進行課堂討論方式進行。充分發揮學生學習的主體作用,也便于教師了解學生的水平和學習狀況。
除此以外,不定期邀請國內外著名學者來校做學術報告,讓學生充分了解該研究領域的最新前沿動態,并就熱點問題進行專題討論。
3.3 課程群實踐體系完善與考核方式改革
工程實踐和創新能力的培養是該課程群改革的重要目標。我們在上述師資隊伍結構優化、課程群知識體系梳理與授課模式改革的基礎上,著力進行課程群實踐體系的改革與完善。我們通過多層次菜單式的實驗項目選擇、項目牽引的創新能力訓練、學生綜合研究能力的全面考查等方面來實現。
首先,整合和優化課程群實踐內容,實現多層次菜單式靈活選擇。根據各研究領域的要求進行靈活搭配,根據學生個體的能力與水平選擇適當規模和難度的實踐內容,通過課程內的基礎實驗、課程間的綜合實驗、課程群的創新實驗來選擇和組合,如圖1所示。
圖1 多層次菜單式實驗內容示意圖
基礎型實驗內容主要是各課程核心知識點的實驗驗證,主要包括模式識別,機器學習,數據挖掘,圖像處理與分析,計算機視覺等課程的實驗。要求選課學生對這些基礎實驗必做,打下良好的研究基礎。
綜合探索型實驗在基礎型實驗基礎上,既有單門課程內總的綜合實驗,也有課程間知識的綜合應用。主要分為兩大塊,包括模式分析與機器學習方向的綜合實驗,以及圖像處理與機器視覺方向的綜合實驗。實驗目的主要是針對這兩大塊方向重點知識的綜合分析和比較,能夠熟練掌握和靈活應用。例如模式分析、機器學習、數據挖掘等方向都用到的線性判別分析、支持向量機、均值聚類等內容;圖像處理與機器視覺中的圖像特征抽取、視覺系統選型、目標檢測、特定平臺的算法優化等內容。學生可根據各自研究方向有目的的選擇兩塊綜合實驗的大部分內容。
在綜合型實驗基礎上,該課程群通過若干創新型實驗來檢驗學生理論知識掌握程度和實踐方法應用能力,為后續的研究課題開展打下良好的科研素養。主要內容包括人臉識別、二維條碼識別、車輛屬性識別、智能視覺監控、以及企業來源的關鍵技術等。這些項目實踐既涉及用到圖像處理與機器視覺的內容,也涉及模式分析與機器學習方向的知識。并且需要學生在綜合運用相關知識的基礎上有創新能力。
其次,重視各類項目牽引的創新能力訓練。一方面,鼓勵教師從國家自然科學基金、企業合作項目等研究中提煉出問題規模和難度適中的訓練項目,作為課程群的綜合能力訓練項目。另一方面,鼓勵學生參加挑戰杯、全國研究生智慧城市技術與創意設計大賽等各類具有挑戰性的競賽項目,以賽代練,提升學生的工程實踐和創新能力。同時,也鼓勵學生利用百度、微軟等相關研究領域的企業實習機會,參與產品一線的工程實踐能力訓練。
再次,注重考核環節,實現科研素養和實踐能力的全面考查。只有嚴格、公平、公正的考核,才能保證實驗實踐的質量和水平,才能提升學生的科研素養和實踐能力。我們主要在手段、方式方法上進行了改進。在題目選擇上,根據學生個體水平和研究領域要求的差異,在選題上有適當的難易區分度,讓每位學生都有鍛煉和提升的機會;在考核方式上,采用結題書面報告來檢驗學術論文的寫作能力,采用程序演示檢驗系統的設計與實現水平,采用上臺匯報的方式檢驗學生的表達能力,多管齊下全面檢查學生的綜合科研素養;在考核成績評定上,采用現場教師和學生共同評分的方式,公平合理;最后,通過網站展示、發表學術小論文、專利、軟件著作權等方式展示和公開優秀成果,激發學生的學習熱情,并由此形成積累,有利于學生實驗實踐氛圍的傳承。
4 結語
本文在分析國內外高校模式分析與視覺處理類課程群改革現狀的基礎上,以學生國際化視野、理論聯系實際、工程實踐和創新能力全面提升為目標,重點開展了師資隊伍結構優化、課程群知識體系梳理、課程授課模式改革、課程群實踐體系完善和實踐考核模式改革等工作,取得了良好的效果,并為校內其他課程群的教學改革作為示范推廣。
注釋
① https:///learn/machine-learning/
② 郭小勤,曹廣忠.計算機視覺課程的CDIO教學改革實踐.理工高教研究,2010.29(5):98-100,148.
③ 史金龍,白素琴,龐林斌,錢強.研究生機器視覺課程的CDIO教學改革實踐.計算機教育,2013.9:40-43.
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關鍵詞 傅立葉變換;點擴散函數;頻譜圖;自相關圖
中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2016)160-0153-02
在現實生活中我們遇到的好多圖像或多或少都存在質量下降問題,對圖像復原技術的研究最終歸可結為對退化圖像的點擴散函數的研究。目前國內外出現了多種估計運動模糊點擴散函數的算法;文獻[1-2]中MasayukiTanaka提出運動模糊圖像點擴散函數確定方法是:先構造出一個可以調節的三維鋸齒波形作為進行檢測的函數,然后把檢測后的函數與模糊圖像頻譜進行運算,在運算過程中進行不斷改變波形的周期和退化圖像的頻譜角度,當進行多次操作后使得函數取最小值時可以認為此時的角度就是暗條紋的角度。文獻[3-5]中Mohsen-EbrahimiMoghaddam提出的方法是采用Radon變換方法來確定,其步驟是首先得到模糊圖像的頻譜圖,然后對其進行Radon變換,當Radon變換到使得投影軸與頻譜圖中暗條紋相互垂直時,然后求出Radon變換取得最大值時所對應的方向,即確定點擴散函數的方向。本文就是以勻速直線運動產生的模糊圖像為例,提出采用MATLAB7.0自帶的工具進行手動確定模糊參數,此方法具有簡單靈活性,而且有很高的準確性和穩定性,從而推廣到非勻速直線運動中使用。
1 運動模糊圖像的頻譜特征分析
在MATLAB7.0環境下對其水平方向勻速直線運動產生模糊頻譜圖如圖1所示。
K1=fft2(double(mf));
M1=fftshift(K1);
N1=abs(M1);
P1=(N1-min(min(N1)))/(max(max(N1))-min(min(N1)))
*225;
subplot(1,2,2);
imshow(P1);
由于在實驗過程中我們假定運動方向是水平的,運動長度L=32個像素,從圖1實驗結果的頻譜圖中可以明顯的看出亮條紋,并且,這條亮條紋與水平方向是垂直的。
對于非水平方向運動模糊圖像頻譜圖如圖2所示。
圖2的實驗結果是圖像運動方向與x軸之間有一定的角度,所以得到的亮條紋和X軸之間也存在著一定的角度。
2 勻速直線運動模糊方向和模糊長度的確定2.1 模糊方向的確定
在圖2的基礎上,通過多次實驗發現,當模糊圖像的角度發生變化時,條紋也隨之改變,該亮條紋方向正好反映了運動模糊點擴散函數的方向性。于是我們只要求出這條亮條紋的傾角就可以了;所以將求模糊角度的問題轉化為在平面上求一個三角形的角度問題;也就是下圖中所示的θ角的度數。
根據頻譜圖用MATLAB7.0自帶的作圖工具Show Plot Tools作出三條直線構成一個三角形,然后在MATLAB7.0命令窗口中輸入函數ginput()來完成求解。用[x,y]=ginput(2),獲得兩點坐標,可以取好多個點,再求平均值然后利用k=(y(2)-y(1))/(x(2)-x(1))得到斜率,按照上面步驟求出度數為θ=69.1°,理論值為θ=70°,基本上吻合。
2.2 模糊長度的確定
本文首先采用Matlab7.0做出運動模糊圖像的自相關圖,生成的自相關圖是一條曲線,具體如下圖4所示,在這條曲線上出現了一對比較明顯的負峰,并且方向朝下,通過多次實驗結果顯示這兩負峰之間的距離L正好等于運動模糊長度的2倍。因此,只要能夠計算出這兩個負峰之間的距離就可以得出運動模糊長度L。
在圖4的自相關圖中利用matlab的Data Cursor工具可以測得兩負峰之間的坐標分別為69與131,距離為62個像素點,兩相關負峰間的距離等于運動模糊長度的2倍,因運動模糊的長度為31個像素,與理論值32個像素基本上吻合(比較精確)。
3 結 論
上面的實驗結果基本上和理論值吻合,采用手動的方法來確定勻速直線運動模糊圖像的點擴散函數,不但操作方法簡單靈活,而且具有很高的精確度和穩定性。對于非勻速直線運動所造成的圖像模糊,在某種程度上可以近似看成是多個小段勻速直線運動合成的。所以可以將此方法推廣到非勻速直線運動模糊圖像的處理上。
參考文獻
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一、引言
遙感是20世紀中后期發展起來的一門新興學科,現已在社會生產生活中發揮著重要作用。遙感科學具有理論性和實踐性聯系緊密的特點,而其關鍵技術之一是遙感軟件應用,它是地理學科學類、測繪科學類本科專業的一門重要實踐課程,主要涉及地理學、計算機、數學、物理等多學科理論和方法,為培養遙感圖像處理及利用遙感數據進行地學分析人才而服務的。
隨著我國地理信息產業產值快速提升,社會對遙感應用型人才需求量迅速增加,因此,高校培養實踐能力強的創新型專業人才意義重大?!吨腥A人民共和國高等教育法》中明確提出高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才,發展科學技術文化,促進社會主義現代化建設。但在課程實踐教學以及學生實習見習(如易智瑞(中國)信息技術有限公司、北京超圖軟件股份有限公司等GIS公司)過程中發現,現實人才培養情況與實際社會需求之間尚有差距。具體表現為學生在遙感圖像處理方法與遙感軟件應用技能等方面的滯后性,不能勝任工作崗位,從而導致學生就業壓力大、就業困難等問題。
傳統的教學模式,即掌握基本概念、到深入了解理論知識、最后再到實踐和應用,要求老師必須按照課程教學大綱完成教學任務,在教學內容上不能有任何遺漏,而且還要人為劃出重點和難點,過于追求全面和標準化,存在一定弊端。同時遙感與相關學科交叉領域的發展,促使新的遙感技術和方法不斷涌現,這也決定遙感課程的教學內容需要不斷更新。
為培養創新型高素質的實用人才,提高學生就業能力,遙感軟件應用課程在教學內容、教學方法和手段等方面都亟需進行有針對性的教學改革。因此,筆者結合所在學校GIS專業的特點,立足培養學生的遙感軟件實踐操作能力,在遙感軟件(ERDAS IMAGE)應用課程實踐教學過程中進行改革和探索。
二、教學內容的改革
(一)教材內容選排
通過對現有教材(如楊昕等編著,科學出版社的《ERDAS遙感數字影像處理實驗教程》;黨安榮等編著,清華大學出版社的《ERDAS IMAGINE遙感數字圖像方法》等)內容進行詳細對比分析,選擇最優章節內容,并對其進行合并和調整(表1)。
(二)前沿知識與技術擴充
遙感科學與技術發展快速,不斷出現新的技術和方法,但是現有教材或參考書不能及時更新和追蹤最新前沿技術,其部分知識已不能滿足現代社會發展的需要,然而學生又有了解最新知識的迫切要求。因此,適時將遙感數字圖像處理緊密相關的國內外前沿論文和研究案例引入到教學過程中,能夠很好地激發學生探索知識的欲望。此外,將教師自身科研過程和成果融入課堂教學中,能夠做到基礎理論與實踐應用相結合、系統性和前瞻性相結合,起到以身示范的作用,有助于調動學習的積極性,提升學生的學習興趣,提高學生的實踐動手能力,培養其進行遙感地學分析的能力。
(三)教學內容改革中需注意的問題
在授課過程中,避免按軟件的功能模塊來講授,而是以解決實際遙感地學分析問題為導向。將接近或屬于同一專題分析的功能模塊組織成有機的整體,按遙感圖像處理的流程設計教學內容,通過多個功能模塊或菜單的綜合系統學習,使學生能夠解決具體的遙感地學分析問題。如遙感圖像的導入、多波段合成、幾何精校正、投影變換等功能模塊,在教學過程中,可將上述操作內容組織成一個整體進行施教,用以分析學校所在城市的土地利用變化監測案例問題。
在教學實踐過程中,可采用如下措施來完成教學改革嘗試和經驗積累,首先,將多媒體講授與啟發式討論相結合,教師進行基本理論復習,并結合具體問題,啟發學生主動思考,躍課堂氣氛,提高學習積極性。其次,教師先演示軟件,并強調實踐過程中可能遇到的問題,后讓學生自己動手操作。再次,教師隨機指導并收集學生存在的問題,下課前,對學生普遍存在的問題,進行總結和強調。最后,將教師自身科研中的典型例子數據,放置實驗室FTP上,便于學生利用實例數據解決實際問題,培養學生科研興趣和創新能力。在上述實踐教學過程中,更要不斷總結和優化,最終對該門課程的教學內容和計劃進行修訂和完善。
三、教學方法和手段的改革
(一)問題為導向啟發學生,調動學生學習積極性
遙感軟件應用的部分圖像處理算法理論較為抽象、學生難于理解,理論知識理解的不透徹致使學生在實際的軟件操作中受挫。授課時,教師應以問題為導向來啟發學生,引導學生從多角度思考問題,從而激發其學習興趣,在興趣的基礎上提高其動手操作的靈活性。例如,在講遙感影像分割時,先通過一個實例讓學生明白為什么要進行影像分割,再引出遙感影像分割技術,最后介紹軟件實現方法。這樣做就可創造良好的教學情境,使學生以目標為導向,在對比、類比的過程中接受并消化知識。此外,把部分操作過程布置為作業,讓學生課下通過查閱資料、上網等途徑提出解決方案,經課堂上討論后,再由老師作詳細的闡述,再對學生討論中的一些問題進行補充。對于課程內容中關鍵性、重點性的問題,教師不僅在理論知識講解時采用經典的案例進行解釋,還要在實驗課上與同學一起進行實驗操作。也可通過測驗、考試和鼓勵學生參加有關GIS比賽等形式提高學生對遙感軟件的興趣,以增強學生對于實踐創新能力的培養。
(二)注重實際操作能力提升
遙感軟件應用課程要求學生具有較強的實踐能力,能夠獨立解決地學問題。因此必須通過實踐操作,使學生加深對遙感數字圖像基礎理論的理解,如遙感影像的輻射校正、幾何精校正、遙感影像增強、影像運算以及遙感影像分類等。在實踐操作中,驗證并理解理論知識,深化學生對遙感科學的認識,不斷提升遙感地學分析的能力,并且在實踐中逐步培養學生的創新思維,把學生塑造成為滿足當今社會需要的專業應用型人才。
(三)加強編程能力培養
為使學生系統地掌握本學科的基本原理和典型算法,不僅要求學生掌握通用的商業軟件解決實際問題,還要強調通過編寫程序代碼進行遙感數字圖像處理。以往教學實踐,常用MATLAB進行輔助教學,并取得較明顯效果。此外,IDL是進行二維或多維數據可視化、分析和應用開發的理想軟件工具,IDL本身是集可視化、交互數據分析、大型商業開發為一體的高級集成開發環境,通過它可以很容易的構建圖像處理與分析可視化的系統。因此,教學過程中,建議結合IDL語言靈活構建圖像處理算法,進而實現海量遙感數據的批處理等功能。
(四)強化應用能力訓練
為了提高學生就業能力,我校針對GIS專業本科生的實際情況,在學生已掌握GIS專業基本理論知識的情況下,專門安排一學期的時間到涉及GIS的企業或公司進行實習(本校的實踐教學基地)。學生實習期間在GIS有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等領域觀摩見習,能夠檢驗其所學知識的實用性、了解GIS專業領域技術最新發展進程,并將實習期間遇到的專業性問題及時反饋給老師。如此一來不僅能夠增強學生的實踐操作能力,使其在實習工作中找到自我存在的價值、提高進一步學習的興趣,同時教學相長也能促進教師教學水平的不斷提升。實習期結束后如果公司同意還可以直接簽約履職,從而緩解學生就業壓力。實現GIS專業從人才培養到實習就業的有機結合。
關鍵詞: 跨學科 課程體系 數字媒體技術 無縫融合 雙螺旋
“跨學科”又被稱做“交叉學科”,是兩種或者兩種以上單一學科相互滲透、在相互交叉地帶彼此融合而產生的跨越單一學科的新學科。學科交叉是當今知識融合的需要,也是社會生產實踐需求發展的必然結果。以“跨學科”為篇名在中國知網上進行檢索,從2015年至今已有635余篇學術論文,足見各級教育部門和教育機構對其的重視程度。各級高校人才培養陸續推出各種形式的跨學科專業,以便更好地拓展學生的知識面、培養學生的創新意識和能力。數字媒體技術專業是眾多跨學科專業之一,屬于計算機技術和藝術設計的交叉學科領域,兼具技術和藝術的特點。根據我國數字媒體相關技術研發和數字娛樂產品的社會需求發展,數媒人才不僅要掌握數字媒體制作、信息傳輸和處理的專業知識和技能,而且要有一定的藝術修養。
課程建設是大學人才培養模式的核心和實現創新型人才培養目標的根本保障。有別于非交叉學科專業的課程建設,跨學科專業的課程改革和建設從某種意義上說是對相關學科的課程體系的全面改革和整合設計,是培養創新型人才的必經之路[1]。
成立于2010年的許昌學院數字媒體技術專業旨在培養具有良好人文科學素養、職業發展潛力和創新素質,能在各部門從事數字媒體的開發和制作、多媒體網絡系統開發和設計及其他計算機、多媒體、網絡等交叉領域工作的應用型高級專業人才。為了培養出具有創新能力的高級人才,我校該專業專職教師摒棄傳統單一的學科教學模式,結合專業跨學科特點和學生的實際情況,緊緊圍繞培養目標,力求對學生兼顧專業教育和通識教育,在“專”和“通”的平衡中,提出從教學內容整合、引入工程教育、注重創新能力培養等方面進行課程體系優化建設。
一、以不同學科知識“無縫融合”為目標進行課程體系建設
數字媒體技術專業涵蓋了文學、美術、音樂、攝影、計算機技術、多媒體技術、廣告、項目管理等眾多知識,因此在課程體系建設中,必須將相關計算機技術和藝術設計這兩門傳統學科知識進行融合,建設圍繞該專業的主干課程、配套基礎課程、綜合交叉課程和創新實踐課程的完善課程體系。我校數字媒體技術專業課程體系包括專業基礎課、專I主干課、專業方向課、專業拓展課和集中實踐課程等。
1.專業基礎課的主要任務是培養和加固學生的藝術基礎,包括繪畫基礎和三大構成。2.專業主干課重在培養學生的技術操作和藝術設計能力,包括圖像處理基礎、計算機輔助工業設計、非線性編輯、三維數字建模技術、場景設計與表現、角色想想設計與動畫、數字媒體后期制作、軟件工程、操作系統、C#程序設計、計算機網絡原理。3.專業方向課是根據不同就業方向而設置的,重在培養學生在不同興趣方向上的專業能力?!坝螒蜷_發”方向的課程包括游戲概論、網絡游戲開發、3D游戲圖形學、移動應用開發基礎、C++面向對象程序設計、移動游戲開發、游戲架構設計與策劃等;“動漫設計”方向包括二維動畫設計、分鏡頭設計、虛擬現實技術、移動UI設計、Web前端設計、動畫高級課程等。4.專業拓展課全部為選修課程,重在提升學生對專業深度和市場前沿的認知。這部分課程主要包括Paws3D跨平臺游戲開發、攝影攝像技術、離散數學、動態網站開發、信息技術前沿、數字圖像處理、人機交互技術等。5.集中實踐教學主要通過課程設計、畢業設計、實習實訓等環節提高學生的實踐創新能力,加強學生對所學內容實用性的培養。
結合該專業交叉學科的特點和文理兼收的生源情況,課程建設過程中兼顧學生技術實踐創新和藝術設計培養,把藝術設計和計算機技術的無縫融合貫穿整個課程體系。
二、理論和實踐緊密結合的“雙螺旋式”課程體系建設
目前,各專業課程設置主要采用專業基礎課、專業核心課、專業實踐課等模塊化設置方法。模塊式課程設置使其更加合理化和系統化,但同時各模塊間嚴重缺乏有機聯系和貫通。“螺旋式”指教學內容由簡單到復雜,從低級到高級,并不斷交叉融合,形成職業能力和技術思維螺旋式上升的姿態[2,3]。數字媒體技術專業是一個實踐性較強的交叉學科專業,如何結合專業特點搭建理論和實踐緊密結合的雙螺旋式課程體系成為培養創新性人才的關鍵。
我校數字媒體技術專業的學生是文理兼收的,對人文素養、科技技術的理解能力良莠不齊,且普遍缺乏藝術基礎。課程組教師根據學生的實際情況,從專業培養目標出發,面向市場需求,構建以應用創新能力培養為核心、理論和實踐課程緊密結合的多元自主化“雙螺旋式”課程體系。
1.“雙”螺旋式課程體系的理論部分。根據招生情況,該專業的新生大部分缺乏藝術基礎,且不具備藝術設計能力,對計算機軟件實踐操作的理解和接受能力表現得參差不齊。但是,社會對數字媒體技術專業的人才需求不但要有過硬的計算機軟件創新實踐操作能力,還要有合格的藝術設計和欣賞水平。因此,課程體系中的理論課程要結合交叉學科特點,在實踐創新指導和藝術水平等專業理論素質培養方面進行必要的改革,計算機理論和藝術設計理論在相對獨立的前提下相互交叉、相互關聯、相互滲透,同時知識的難度和高度次第提升,最終在專業素質培養、能力提升等方面呈現螺旋式進步。
專業基礎課程設置不分專業方向,著重夯實藝術設計和計算機技術雙重根基。第一學期的繪畫基礎課程培養學生的藝術修養、造型能力、設計思維和創新能力;程序設計基礎開設在第一學期,能很好地加深學生對計算機系統的理解,培養其程序設計能力。圖像處理基礎課程通過介紹數字圖像處理的基本要素培養學生的數字藝術欣賞、設計和創新能力。第二學期的三大構課程著重培養和提升學生的藝術視覺形態創造能力和審美能力。
專業主干課程兼顧所有專業方向,提升其專業知識水平,開設課程分布在整個本科學習階段,在把同時期的專業基礎課所學藝術和計算機技術融合在一起進行數字藝術設計的同時,通過相關課程進一步提升學生的藝術設計能力和計算機技術水平。比如,第一學期開設圖像處理基礎,第二學期開設計算機輔助工業設計,第三學期開設非線性編輯、三維數字建模技術、計算機網絡原理,第四學期開設場景設計與表現、角色設計與動畫、操作系統、C#長須設計、數據庫原理與應用等,第五學期開設數字媒體后期制作,第六學期開設軟件工程。
專業方向課程分方向在不同學期開設相關課程,提升學生理論水平,以便更好地進行創新設計。方向課程的難度隨時間縱向加深,知識融合度隨時間橫向加密。
專業拓展課程主要開設一些開發性課程,使學生根據自身需求進行選修,主要開設在學生已經具有一定數字媒體技術人才所需知識儲備后的第三學期及之后。
培養方案中的專業理論課程設置兼顧了學生藝術和計算機技術的雙學科素養提升,同時把單一學科的理論知識交叉融合于指導數字媒體技術作品的創新制作,從難度、廣度和融合度上呈現螺旋式上升,使學生一步步成為專業數媒人才。
2.“雙”螺旋式課程體系的實踐部分。數字媒體技術專業具有實踐性強的特點,理論知識學習和提升都要最終應用于實踐創新制作中。如何把沒有藝術功底和計算機技術參差不齊的學生最終培養成合格的數媒人才,加強實踐課程設置是解決該問題的重中之重。
第一學年:專業主干課程中的圖像處理基礎、計算機輔助工業設計和專業方向課程中的C++面型對象程序設計、二維動畫設計等課程的周學時設置均為1節理論、2節實踐,學科基礎課程中的繪畫基礎、三大構成等課程更是每周4節均為實踐課。通過課時多倍于理論課的實踐課開設,學生不僅理解理論知識,更能活學活用。在實踐教學過程中,教師會引導學生主動思考、培養實踐應用創新意識。
第二W年:專業主干課開設了非線性編輯、三維數字建模技術、場景設計與表現、角色形象設計與動畫、C#程序設計、數據庫原理與應用等課程。專業拓展課開設了攝影攝像技術、Pasw3D跨平臺游戲開發等課程。該學年,課程數量、難度大幅度提升,且所有課程的實踐周學時均為2學時,能較好地滿足學生學以致用的實踐需求。
第三學年:專業方向課包括了網絡游戲開發、3D游戲圖形學、移動應用開發基礎、移動游戲開發、游戲架構設計與策劃、分鏡頭設計、虛擬現實技術、移動UI設計、Web前端設計、動畫高級課程等。專業拓展課包括動態網站開發、數字圖像處理、人機交互技術等。各專業方向課程綜合程度明顯加大,對藝術設計和計算機技術知識的融合更加靈活和徹底。同時增加了藝術設計和計算機技術的深度,為后期畢業實習和畢業設計做好了準備。
第四學年:專業知識學習已經結束,專業素養已具備,畢業實習能拉近學生和企業的距離,使其更多地了解企業的一線需求,把專業知識和企業需求靈活地結合,進一步提高自身的專業素質。
培養方案中的專業實踐教學環節從單一藝術實踐和計算機技術實踐,再到藝術和計算機技術結合,最后藝術和技術高度融合進行創新實踐。學生實踐能力得到穩步提升,藝術設計和計算機技術雙結合進行數字媒體創新設計的實踐能力得到充分的鍛煉。
三、結語
課程體系規劃和建設是本科人才培養的重中之重??鐚W科專業不同于傳統單一學科專業,涉及知識面更廣,對學生要求更高??鐚W科專業課程體系規劃要兼顧多門學科的特點,從多門學科的交叉融合點找出新專業的前沿性、創新性等特色,并結合市場人才需求和生源特點建設合理、有效的課程體系。許昌學院數字媒體技術專業就是一個跨學科專業,結合我院學生文理兼收、缺乏藝術根底等特點,課程體系兼顧了理論知識和實踐知識在難度、廣度上的螺旋式上升,并在融合度上逐漸加強,始終以培養合格的、適應市場需求的創新型數媒人才為目標。
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2005-2006學年,擔任班級組織委員;
2005-2006學年,參與市場營銷活動,并且業績良好;
2006-2007學年,參與市場營銷活動,并且業績良好;
2006-2007學年,擔任學院體育部部長;
2006-2007學年,單位學校計算機協會會長;
2006-2007學年,負責學校校園網站二期工程
2007-2008學年,在微軟中國實習體驗
專業課程 無機及分析化學 無機及分析化學實驗 有機化學 物理化學 生物化學 生物化學實驗 植物學 動物學 微生物學 微生物學實驗 遺傳學 植物生理學 解剖生理學 解剖生理學實驗 現代生物技術概論 細胞生物學 分子生物學 分子生物學實驗 多媒體課件制作 電子商務 專業英語等
公共課程 體育 大學英語 高等數學A 線性代數 大學物理 大學物理實驗A 計算機文化基礎 C語言 軍事理論 思想品德修養 法律基礎 科技寫作等選修課程 C語言、C++、數據庫技術原理與SQL Server2000、數據結構、軟件技術基礎、微機原理與匯編語言、電工、電子技術(數電、模電)、計算機圖形學、數字圖像處理、視頻技術及運用、計算機網絡與數字通信、多媒體技術及運用、Web技術及網絡出版、色彩學、信息論與編碼技術、信號與系統等。技能專長 繪畫:國畫、水粉、素描、油畫等。
擅長寫作,曾在院學生會新聞部、晨帆詩社編輯部工作。
熟練運用Word、Excel、Authorware、Powerpoint等軟件,能使用C語言編輯基本程序。
課外曾協助老師和獨立作過研究工作,熟悉部分生物技術藥品、儀器、基本原理及流程。論文《關于黑曲霉產纖維素酶能力的研究》獲得大學生“挑戰杯”課外學術科技作品二等獎。畢業論文《產堿性果膠酶細菌的分離純化及其酶活測定》獲得優秀。個人愛好 讀書、繪畫、下棋、辯論、聽音樂、看電影、講故事等自我鑒定
性 格:沉著穩重,勤學好問,樂觀自信,做事仔細認真,表達能力、適應能力強,有責任心和極強的親和力,具有較強的團隊合作精神。
自我評價誠實守信、塌實肯干、肯吃苦、做事細心、責任心強、有較強的團隊精神;上進心強、性格開朗有較強的自學能力和適應能力;年輕的我希望點燃自身的熱情來使貴公司發光發熱,一定會實現自身價值并在工作中為企業創造更大的財富。我真誠的向您提出求職的懇求,以我拳拳寸草心,濃濃赤子情期待與貴公司共呼吸,共命運,同發展,求進步。工作態度: 誠實守信,敬業樂業。沒有最好,只有更好。榮獲獎勵 2004年11月 院大學生辯論賽最佳風度獎
2005年 5月 院環保征文二等獎
2005年 3月 大學生“挑戰杯”課外學術科技作品二等獎社會實踐 課余時間從事家教工作,受到家長和學生的好評。
有教師資格證。普通話二級甲等。英語四級。計算機一級。工作及實習經歷 2003.7青島野外實習
2006.2-2006.6畢業實習
2006.7中國水產煙臺海洋漁業分公司家工廠實習一周
2006.8-2007.2煙臺好利潔水性涂料有限公司化驗員