兰义华 任浩征 赵雪峰

淮海工学院计算机工程学院 江苏连云港 222005

数字图像处理课程交互式教学模式探索与实践*

兰义华 任浩征 赵雪峰

淮海工学院计算机工程学院 江苏连云港 222005

数字图像处理技术应用广泛。传统教学模式难以适应培养具有创新能力和实践能力人才的要求。探索数字图像处理课程中的交互式教学模式，这种新的教学模式可以调动学生的学习积极性，通过与传统教学模式的对比，证实其有效性。

数字图像处理；交互式；教学模式

Author’s addressSchool of Computer Engineering, Huaihai Institute of Technology, Lianyungang,Jiangsu, China 222005

1 引言

数字图像处理的理论和技术发展日新月异，在遥感探测、医学和网络视频等领域得到广泛的应用[1]。传统的教学模式已不适应培养既具有坚实的理论基础又具有较好的动手能力的图像处理技术人才的要求，而交互式的教学模式通过师生间的充分交互，可以有效地调动学生的学习主动性。本文探索其方法并在实践中加以运用，取得良好的效果。

2 交互式教学模式方法探索及实践

现代教育理论认为，学生的学习过程是建构自己认知结构的过程，应以学生为主体，教师的作用在于促进[2]。根据这种理论，充分研究交互式教学模式，并在数字图像处理课程教学中对交流互动式教学模式进行应用。

2.1 实施策略

1）课前交互访谈。在每门新课开课前，教师首先通过个别交谈、座谈会等各种形式与学生进行交流，获取学生的认知水平、兴趣爱好以及以往的课程情况等，充分考虑学生的需求，综合数字图像处理课程的特点和教学的要求，决定课程讲授的重点，合理分布理论部分和实践部分的学时。

2）课堂讲授中的交互。在课堂讲授中，注意少而精，采用启发式教学，引导学生积极思维，促进知识的掌握与巩固。为了增进师生的交流，在课堂中还采用多种问答的方式进行师生、生生交互，比如教师设疑提问，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。

3）实践环节中的交互。讲述完相关的理论后，即进行相应的实验项目，通过与具体的实践相结合，让学生对数字图像处理方法的各种原理更加全面和深入的了解。

①由学生自由组合分组，一般以3～4人为一组，围绕某一实验项目共同开展实验。

②在实验完成后，让每个小组派一个代表讲述他们在做这项实验中所遇到的问题，采取的解决方法等。全班学生根据讲述，进行积极的讨论。小组内的学生还负责回答同学的提问，尽量使每个学生都有发言锻炼的机会。教师在其中起引导和总结作用，肯定好的做法，给出完善实验的建议。

4）网络教学平台上的交互。网络是师生互相交流的重要平台。为了充分利用网络的优势，将与数字图像处理课程相关的各类资源，通过淮海工学院数字网络化教学平台全部上网，栏目有课程简介、教学文件、教师简介和师资队伍等。比如在教学文件栏目中，有教学大纲、进程表、实验教学大纲等文件，这些资料可以让学生详细地了解教学的进程，从而更好安排学习，也便于教师随时收集学生的问题，进行有针对性的解答。

5）教师科研项目中的历练。教师目前承担一批与数字图像处理密切相关的科研项目，在这些项目的基础上，吸收一些对数字图像处理有强烈兴趣、学有余力的学生加入教师的科研课题，在教师的指导下具体承担课题中的某一部分的研究或程序设计的工作。这种因材施教的方法，更进一步推动学生自主学习的积极性，提高学生的学习热情，同时培养他们的创新意识以及团队合作精神。

6）改革考核评价体系。目前大学不少课程的考核是单一模式，学生成绩仅仅取决于一次考试，即期末考试，显得很不合理。在很多课程的学习中，大部分学生往往在学期最后一两个星期突击学习，然后到考场默写发挥，考完后就基本忘光，没有真正掌握扎实的知识[3]。

理论和实践已经证实，全程式多样化的考核能够分散一次性考试的风险，准确把握学生的真实成绩。为了改变学生考前突击的情况，对以往的成绩考核方式进行改革，改革后的成绩由平时测验成绩、期末测验成绩、实验及报告成绩和平时成绩4部分组成，其中平时测验3次，按授课的进度和知识点的分布确定考试时间，和期末测验成绩一起占总评成绩的50%，其中平时测验成绩比例为20%。加大实践环节的比例，实验及报告占总成绩的30%，平时成绩占20%（主要参考考勤和平时发言提问的表现，其中在考勤上也改变以前点名的做法，通过随机的提交课堂作业，既节约考勤的时间，又消除学生对点名的反感心理）。

2.2 新模式的实践与分析

为了验证交互式教学模式在数字图像处理课程教学中的优势，在08级某专业中挑选2个班分别采用传统教学模式和交互式教学模式进行对比实验，以下分别称为传统班和实验班，学生人数分别为30人和31人。实验数据如表1所示。

从表1的数据可以看到，实验班的各项评价指标都大大超越采用传统教学模式的班级。在实验班级中，有相当多的学生通过网络教学平台、E-mail和教师交流，提问的质量也好于传统班级的学生，体现了实验班级中的学生主动学习的习惯要好于传统班级。实验及报告的指标是针对创新能力和动手能力的评价。在传统的卷面成绩得分指标中，实验班平均成绩比传统班多10.2分。在基本题上，传统班和实验班差距不大，这是因为这部分知识只需要识记即可得分。而综合题和拔高题不是考查单一的知识点，需要理解甚至运用多种知识点才能解决问题，要求学生注意知识点的综合和灵活运用，传统班得分要落后于实验班很多。

2.3 新模式的优点

总的来说，相比于传统的教学模式，新的交互式教学模式有很多的优点：1）学生学习的主动性得到提升；2）学生个性和潜力得到有效发挥；3）有助于培养学生的团队合作精神；4）提升了学生在公共场合的表达能力。

3 结束语

交互式教学模式，改变了传统的以教师“教”为主、学生“学”为辅的观念，而代之以学生为中心，重视学生学习主观能动性的发挥，调动学生获取知识的积极性和主动性；教师将单向传授转变为充分的双向交流，真正关注学生的各种能力的培养，将教师的教和学生的学两个环节有机结合起来。实践显示了交互式教学模式在数字图像处理课程教学中的有效性。

表1 传统班和实验班成绩对比

[1]Gonzalez R C.数字图像处理[M].2版.阮秋琦,译.北京:电子工业出版社,2003

[2]孙德兴,谭羽非.交流互动式课堂教学模式研究与实践[J].黑龙江高教研究,2004,6(122):82-84

[3]田国强.关于改善学风、教风的建议[J].中国大学教风,2006(1):4-8

Research and Experiment on Digital Image Processing in Model of Interactive Approach

Lan Yihua,Ren Haozheng, Zhao Xuefeng

Digital image processing techniques are widely used in many fields. The tradition teaching model can not be fitted the needs of training qualified people which have innovative talent and practical ability. This paper aims to explore the model of the interactive approach in digital image processing, the new model can greatly stimulates students interest in learning. Authors apply this new model to reform teaching and confirm efficient by contrast with tradition method.

digital image processing; interactive approach; teaching mode

G642.4

B

1671-489X(2010)24-0034-02

10.3969/j.issn.1671-489X.2010.24.034

江苏省计算机应用重点学科建设基金资助项目；淮海工学院自然科学基金（Z2009013）资助项目。作者：兰义华，讲师，博士研究生，主要从事图像处理与人工智能教学科研工作。