光电图像处理教学改革初探

1、    光电图像处理教学改革初探    张敬 郭丽 娇洪义 李正华摘要：光电图像处理是光电信息科学与工程专业一门重要的理论课程，结合教学过程中遇到的问题，本文对这门课教学改革的措施主要体现在理论教学、上机实践和考核方式。通过采用多元化的教学方式改革，可以激发学生学习兴趣，增强学生的创新意识和动手能力，进一步提高教学质量和水平。关键词：光电图像处理；教学改革；光电信息科学与工程专业一、 前言随着激光器的发明和图像处理技术的不断发展，光电图像技术逐渐走近了人们的视线。光电图像处理（optoelectronic image processing）是通过计算对光

2、电图像进行去除噪声、图像增强、图像复原、图像分割和图像变换的一门重要学科，它涉及光学、电学、计算机、数学等多方面学科知识。本课程的理论性和实践性均很强，需要具有较强的数学、光电理论基础和一定的计算机编程基础。作为一门学科，目前理工类或综合类院校中，尤其是光电信息科学与工程、计算机、通信电子等相关专业，一般都在本科二、三年级开设了光电图像处理的相关课程，譬如数字图像处理等课程。二、 教学中存在的问题传统的光电图像处理教学注重经典理论的讲解和经典案例的分析，验证性的实验内容也是与经典理论相匹配，没有涉及光电图像处理领域近几年最新的研究成果，而且课程的实验安排限定了实验方法，没有提供学生创造空间和互

3、动过程，学习效果可想而知。现代教学应注重培养实际动手能力和创新能力，将深奥的基础理论与直观的实验以合理的方式结合。因而，非常有必要对现有的教学方法进行改进。三、 教学改革的探索（一） 理论教学1. 教学方法研究为了充分展现“学生是教育主体”，培养学生的创新能力、实现教学目标和教学相长的原则，主要体现在：一方面注重加强基础理论教学，将传统的灌输式教学转变为引导启发式教学。调动学生的主观能动性，让学生了解如何运用知识解决实际问题。课堂上多提一些涉及应用的问题，多引导和鼓励学生积极思考，增加例题与习题解答、现场上机实验演示的课时比重，师生多参与互动过程。这样可使学生夯实学生基本理论基础，激发学生自主

4、探索与学习的积极性。另一方面精选所讲内容，深入浅出。教师对教材内容进行精简，针对基础理论部分的内容可以按照正常教学计划运行，余出三到四节课的时间集中进行光电图像处理应用的专题讲座，主要介绍近几年光电图像处理领域具有代表性的科研论文和成果，以此拓宽学生的知识面。2. 教学资源现代化现代科技的迅速发展，多媒体结合计算机的辅助教学模式已经极大改变传统教学模式，光电图像处理课程采用多媒体教学，图文并茂，将抽象的问题具体化、形象化，更好地展示教学效果，现代化教学手段能缩短学时，提高教学效果。从教学效果来看，多媒体技术的应用既可增加授课的信息量，又能对计算结果进行形象生动的演示，使学生对本课程有更好的理解

5、。教学内容可采用powerpoint技术制作教学课件，得到图文并茂的效果，不断更新完善教学内容，力求让教学内容尽可能充实、新颖全面。除了可以结合matlab、c+等设计工具，以直观的方式向学生展示计算过程和结果，还可以结合当下热门的mooc教学，发挥相关课程和领域的关联性等特点，保证学生在网络中获取更多的教学资源，课后也能实现自主学习，从而为实现教学资源共享、信息化教学多元化奠定基础。（二） 上机实践教学传统的光电图像处理教学方法过于重视直观教学和理论知识，实验内容和手段单一，实验设备陈旧。为了有效提高学生的动手能力和创新意识，可以增加上机实践的课时，使得基础理论课时与上机实践课时设为相等，在

6、上机实践过程中增加基础理论知识的讲解，根据讲解内容有针对性地进行案例分析、现场演示操作，让学生对算法计算有更全面的认识和理解。因此，在实践教学的改革中应加强上机实践环节的设计，加深学生对原理的理解，提高实践水平，注重创新能力的培养。光电图像处理实验内容包括图像的基本运算（代数运算、几何运算和逻辑运算）、图像的增强和复原、图像的变换（傅立叶变换和余弦变换等）、图像的分割等编程计算和图像处理内容。根据不同的背景需求，可运用matlab、photoshop等软件对光电图像进行有效的处理，建立网络化的系统性实验平台。上机实验内容从原来仅有的基础性操作扩充到具有探索性、创新性的实践项目。在学习理论知识的

7、同时，拓宽了视野，提高了能力。（三） 考核方式考试环节对学生课程内容的掌握、实践能力的提高、创新思维能力都有非常积极的促进作用。但传统的课程考核手段不利于学生创新能力的培养，存在很多弊端。因此针对本课程采用“课堂表现+期末笔试+上机实验考核+课程设计”的一种综合考核方式。其中课堂表现主要考核学生日常出勤、作业和随堂测试的完成情况，期末笔试环节重点考查学生对基础知识综合运用能力，上机实验环节重点培养学生理论结合实际动手能力，课程设计主要考核学生的实践能力和解决实际问题能力。课堂表现和笔试成绩共占50%，上机实验考核和课程设计成绩共占50%，通过以上考核方式的改革保证了在整个课程的学习过程中学生不

8、仅可以提高學习效率，而且始终保持较好的学习态度和提升自身的实践能力。四、 结束语随着科技时代的迅速发展，光电图像处理的应用领域也越来越被更多的人所关注。因此，通过在理论和上机实践两方面不断充实光电图像处理课程的教学内容和教学方式，不仅可以调动学生学习的积极性，又培养了学生自主创新意识和能力，学以致用，去解决实际问题的能力，同时又提高教师的教学水平和教学质量。参考文献：1熊立伟，吴德华，薛云，张维.地方本科院校“数字图像处理”课程教学改革的思考j.中国电力教育，2014，298：107-108.2贾永红.“数字图像处理”课程的建设与教学改革j.高等理科教育，2007，1：96-98.3程晓龙，刘立波.数字图像处理课程教学改革研究与实践j.福建电脑，2017，1：72-73.4丁建伟，唐云祁，田华伟.数字图像处理教学改革浅谈j.电脑知识与技术，2015，11（13）：121-122.5梁志贞，江海峰，杨小冬.