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应用型大学视觉计算课程教学探索
随着数字化、信息化时代的蓬勃发展，视觉计算作为一门理论结合实践应用的课程，内容涵盖通信、遥感、生物医学、自动化控制诸多应用领域的专业技术 ，在计算机、通信工程、医学、航天军事、经济各领域得到广泛应用。视觉计算是将图像信号转换为数字信号， 再借助计算机对数字信号进行分析处理。这是一门涉及多领域的交叉学科，知识点繁琐零散且难度较高、理论起点较高、公式复杂，很容易使学生产生畏难情绪，对于知识点的掌握相对困难。传统意义上的理论教学难以支撑这门学科的持续学习与发展。为了更好地解决学生如何学和老师如何教的问题，使得实施教育成果最大化。在传统的数字图像处理课程教学中，普遍存在着以下几个方面的问题：首先，视觉计算技术的知识更新较快。学生对该课程中的前沿技术和新知识的及时掌握存在一定难度。传统的教学模式很难满足现代教学的需要，新的教学模式亟待建立。其次，视觉计算这门课程的知识点比较多，涉及领域比较广泛，理论性要求较高。在基础理论方面，学生需要了解数字信号处理、信号与系统等课程的相关内容。这就要求学生涉猎的知识广泛，对于所学习的内容融会贯通。视觉计算课堂教学包括理论和实践两部分内容。其中，课程的理论占主要部分，一些经典理论的实现过程在课堂的讲解中缺少推导，或者推导较少，导致学生对于一些图像处理算法的实现仍有诸多疑惑，影响教学效果。在课程的实验环节，虽然对于一些重要的知识点进行了实验，缓解了学生的一些问题，但是由于课堂实践内容有限， 难以在实验中更深一层次的挖掘所学内容。这些都是教学中面临的重要问题。最后，对于考试而言，视觉计算课程要求学生具备较高的数学基础以及良好的逻辑思维能力。然而，部分学生对该课程的学习主要是应付学校考试，机械性的学习老师在课堂上教授的内容， 难以将课程内容融会贯通，难以做到理论与实践的有机结合，限制了学生逻辑思维能力和实践能力的发展。随着科技的进步，教学工具也随之更新，枯燥无味的板书教学会使学生感到厌烦。教师可以通过最新的多媒体教学方式吸引学生注意力，激发学生学习兴趣。视觉计算是一门偏应用型的学科，在教学过程中需要结合实验指导的方式，灵活运用研究法、实验法、讨论法等教学方法，优势互补，共同促使教学效果最优化。教学模式也要由以往通过板书枯燥无味的讲授转型为“多媒体 + 实验指导”相结合的方式。以学生为主导，小组为单位， 共同在教师的引导下去研究问题，解决问题。必要时可以采取微课堂的教学模式，学生们可能会对知识点的内容有独到的见解。微课堂的出现就是让学生有一个更加自主学习的机会 。因为学生自己了解学习中遇到的问题，可以互相交流解决，增进对于课程内容的理解。课堂授课的理论知识可以联系现实生活案例，将前沿科研成果通过多媒体图文并茂地展现给学生观看，培养学生们对这门课的学习兴趣 。由于这门课是建立在诸多专业基础课之上的前沿学科，学生对数字信号处理和信号系统等课程的知识掌握程度参差不齐。因此，教师可以根据反映出来的这些问题，因材施教地给各层次阶段的学生布置适当的作业任务，既不影响学生学习的兴趣，又能让学生在学习中成长，符合现代教育的教学大纲要求。实验指导课主要通过借助一些软件开发工具进行辅助教学，例如 VC++ 和 MATLAB 等实验平台。VC++ 语言通用性强大，可移植性好，运行度快，非常适合较大数据量的运算与开发应用。但由于其自身的基本知识复杂，结构层次水平较高， 很难被学生短时间内掌握与应用。MATLAB 作为一个仿真实验平台，提供了一系列处理数字图像的函数，可以很方便的实现很多数字图像处理的操作。在实际教学过程中，理论与应用相结合，借助MATLAB 图像处理工具箱能够有效解决图像处理中的难题，通过计算机处理数字图像把结果呈现出来，使原有问题的“抽象感”变得具体形象，便于学生的学习与理解，更有利于学生产生对这门课的兴趣与学习的动力，提高学习效率。
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