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1、数字图像处理课程实验教学改革探索在实验教学中培养学生创新实践能力【摘要】图像处理课程是以实验教学为基础的教学形式，实验教学又是整个教学过程中理论联系实际的重要环节。本文基于在实验课程中培养学生创新实践能力为目的,以数字图像处理实验课程教学改革为例展开研究，通过实验教学改革，激发了学生的学习兴趣,有效提高了学生的动手和创新实践能力,实践证明，这一系列的教学改革方案对于提高学生的学习兴趣和学习效果有显著作用。论文关键词：实验教学,数字图像处理,教学改革,创新实践能力随着科学技术的快速发展，数字图像处理涉及的一些理论不断完善，实验教学在数字图像处理课程中起着越来越重要的作用。实验教学作为教学的重要组
2、成部分,通过实践动手环节,培养学生独立思考和创新实践能力,在培养学生创新实践能力中担任了重要的角色。通过实验课程教学改革来提高学生的创新实践能力,是当前高校教学改革研究的重要方向之一。本文通过对数字图像处理实验课程的研究,旨在提高学生的创新实践能力,并进一步为理工学科关于培养学生实践创新能力的教学模式提供一些有意义的借鉴1。1 搭建两级结构实验教学体系，培养学生的创新实践能力长期以来,传统的实验教学一直作为理论课程的附属,多为一些验证性、演示性以及基础知识的实验操作, 常用的实验内容不全或陈旧，没有涉及图像处理领域最新的研究成果；绝大多数实验只对图像处理算法进行演示，没有考虑锤炼学生动手能力的
3、设计，很难有效调动学生的主动性和积极性,更不用说对学生创新能力的培养，为此，针对该课程的特点，我们采用两级结构的形式-实验室教学和实训基地教学两种教学模式相结合2。1.1 通过实验室教学，充分利用实验室条件，进行设置实验内容，让学生在相对集中的时间内解决一些图像处理问题。选择图像处理中最重要的算法作为实验课教学的主要内容，覆盖了数字图像处理中图像增强、图像压缩、图像分割、形态学处理、图像特征描述、彩色图像处理等各个重要部分，包括图像的读取和显示、图像的直方图均衡化、图像的平滑滤波和锐化滤波、快速傅里叶变换、频域上的高通和低通滤波、Hough变换、图像的阈值化、图像的膨胀、腐蚀和开、闭操作、细化
4、算法等完全能包含图像处理领域理论。要求学生自己编写核心代码，来演示图像处理的效果，加深对对数字图像处理概念和方法的理解3。同时要注重实验教法的改革，引导学生利用所学到的知识，来解决自己身边的问题，也要把课堂上讲授的理论知识和现实生活中应用的具体例子相结合，将最新的科研前沿动态和信息反馈给学生。1.2 通过实训基地教学，开展拓展性探究学习。高校应向公司和企业了解社会对该课程应用方向的实际需求情况，以及创新技术；主动与企业结合，进行项目开发、积累实训教学需要的技能和实践经验，由单一的教学型，迅速而扎实地向科研、生产实践一体化的“创新”型人才顺利转变。为加强学生的动手能力，增加课外设计实验，给定例程
5、和少量源代码，引导编制同类程序，增强编程能力，鼓励学生改进或提出新的解决算法，最后提交设计报告，包括设计原理、完整程序、结果分析以及编程所遇问题及采用的解决方案4 5。同时要给学生一个锻炼自己创造力的机会，让学生通过查阅文献资料，找到自己感兴趣的课题题目，也可以将项目教学法引入到实训教学中，鼓励学生自己编程调试实现，在这样一个过程中，学生既开动了脑筋，又有了实际动手的经历，激发了学生的创造能力，又使学生对该门课程有了更高的兴趣。2 加强科研训练，培养创新实践意识，重视实际研究性问题实验。有针对性的提出研究性问题，让学生利用所学知识，进行解决。例如，图像分割，我们提出了汽车牌照分割问题，并讲述了
6、分割的意义，让学生利用图像分割的方法去解决，从而提高学生开展科学研究的能力。另外，运用图像处理方式，利用直方图均衡化，去处理一些日常生活照片，去解决发生在身边的实际问题。在学生在解决实际研究性问题实验的同时，受到真实的科研熏陶,得到高水平的创新能力和实践能力的锻炼。对该部分实验感兴趣的学生可以自由组成科研小组,在给定范围内选择一个研究项目,并确定一名负责人对项目进行组织管理。小组成员之间以团队形式分工合作,通过精读文献、查阅资料、分工合作、设计编程、研究讨论等各环节,完成项目的研究,并最终形成一篇完整的综合性研究报告。这种科研训练能够刺激和发挥每个学生思考问题、分析问题和解决问题的能力,培养其
7、创新实践意识,从而提高学生开展科学研究的能力3 总结针对数字图像处理课程的特点，结合多年的教学体会，本文从实验教学、实践等环节探讨了一些改革尝试，实践效果表明，这些改革尝试，能够激发学生的学习兴趣，利用培养学生的动手能力。但是，教学改革是一项长期任务，如何更有效地改善教学效果，仍有待进一步探讨。参考文献1唐佳林.探讨“数字图像处理”课程的教学对策与方法J. 中国西部科技. 2011.072 曾怡.信息管理与信息系统专业“数字图像处理”课程教学实践探讨J. 中国林业教育.2011.13李露, 谢凤英.关于在实验课程中培养研究生创新实践能力的探索以数字图像处理实验课程教学改革为例J. 实验技术与管理. 2010.114韩智,张振.“数字图像处理”实验课教学改革与实践J.实验室研究与探索.5赵峰，安志勇等.数字图像处理教学改革探析J. 现代计算机2011.12