摘要

　　华中科技大学开始研究生高水平国际化课程的建设，向国际一流研究生教育的目标进军。“数字图像处理”是研究生高水平国际化课程建设的课目之一，本文对该门课程的教学思想和教学方法进行了探讨和实践总结。

　　关键词：高水平国际化课程建设、数字图像处理课程、创新学习

　　改革开放以来我国研究生教育取得了巨大的发展，在读研究生已居全球首位，成为研究生教育大国。提高研究生教育质量，建设高水平国际化研究生教学课程，实现由研究生教育大国到研究生教育强国的转化是摆在我们面前的一项亟须完成的工作。

　　华中科技大学三年前开始研究生高水平国际化课程的建设，向国际一流研究生教育的目标进军。“数字图像处理”是模式识别与智能系统专业研究生的基础课也是很多其他专业研究生的选修课。“数字图像处理”是研究怎样用数字计算机生成、处理、分析和显示图形的一门学科，它涉及到图像的基本概念和基本原理，.并以大量数学工具和工程技术作为支撑。数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期，是信息科学中发展最快的热点研究方向，是模式识别、计算机视觉、图像通讯、人工智能、多媒体技术等学科的基础，是一门理论与实践、原理与应用结合紧密的课程。“数字图像处理”被我校选为研究生高水平国际化课程的建设的课目之一。下面我们对建设高水平国际化课程谈一谈体会和感想，与大家共同探讨。

　　硕士研究生教学阶段是从本科的知识学习阶段向研究生后期课题研究阶段过渡的重要时期，是研究生培养过程中的一个基础环节。这就决定了研究生课程教学不能只是本科式的知识传授，而应与科研能力培养并重。从根本上说，是一种建立在创新思维基础上的教学。然而在过去的“数字图像处理”课程教学和实施中存在一些问题如下。

　　教学内容滞后，缺乏先进性

　　在数字化、信息化高度发展的今天，过去使用的仅仅由经典理论与十多年前的工程实例相结合的教学内容已明显跟不上时代的发展，不能满足研究生对于知识前沿性和创新性的要求，更无法及其学生的研究热情，难以达到高水平国际化课程目的。

　　教学方法陈旧单一，没有充分利用现有资源

　　在本科阶段那种“教师讲，学生听”的教学模式上，以教材、课堂和教师为中心，侧重于单方面的灌输。学生被动的听讲，参与较少。继续使用这种本科化的教学模式不利于研究生科研能力的培养，更难以提高学生的自学能力。

　　强调知识学习，忽略创新思维能力的培养

　　科学知识浩如烟海，初探之人往往被激发出无限的兴趣，然而在学习的过程中往往容易被各种复杂的表现所打击，产生挫败心里。以往的教学方式，更多地强调学习既有的优秀成果，忽略了激发学生的思维活力和创造力。

　　四、重视理论学习，忽视实验教学，缺乏动手能力的培养

　　在高等工科院校中，专业实验课程在培养研究生坚实的理论基础、出色的科学实验能力和勇于开拓的创新精神等方面，具有不可替代的重要作用。专业实验是专业基础教学的一个重要组成部分，同时又是大学生进入研究生阶段后接受系统实验方法和实验技能训练的开端，是对研究生进行科学实验基本训练的重要基础。但是由于以下几个方面的原因，图像处理的实验课程教学没有很好地开展。

　　在教师思想上缺乏重视。有些人认为理工科研究生的专业实验大多数是一些传统性实验，不实用或不适应新技术的发展，因此没有必要再开设这些专业实验。二

　　授课方式不合理。在习惯性的灌输式教学中，教师把实验原则以至整个实验过程都详尽地讲给研究生，生怕遗漏。然后要求研究生按照讲过的操作一遍，专业实验就算结束，表面上看，研究生少走了弯路，节省了时间，仪器也不易损坏，同时减少了研究生预习的负担。但是用能力培养的目标衡量，就会发现弊端。

　　缺乏认真的课后指导。在学生的自我学习中，比然会遇到各种各样的问题，如不认真讨论和指导，将导致学生知识体系中的漏洞，且错失了提高钻研能力的机会。四是专业实验在教学计划中所占学时比例偏少，使研究生缺乏足够的必要训练。且由于大学专业实验教学发展极不平衡，很大一部分研究生专业实验知识很贫乏，实验能力薄弱，致使研究生专业实验安排起点偏低。

　　专业实验师资非常缺乏，能够安心从事专业实验工作的年轻师资更是严重缺乏。各学校对专业实验室的资金投入普遍不足，专业实验室的建设工作得不到可靠保障。

　　针对以上问题我们在教学中采取了下面一些有效的方法：

　　聘请国外著名大学教授直接授课。

　　每年聘请不同国家、学校的教授，他们都是在图像领域的杰出人才，至今已有来自美国宾夕法尼亚大学、美国杜克大学等国际一流大学的教授前来授课，他们在各自的研究领域做了大量的研究。他们不仅为学生讲授图像处理基础知识，也带来了先进的教学理念和教学方法，同时介绍前沿资讯，开阔视野，激发学生学习热情。国外教授授课时我校任课教师都参入听课学习国外同行的教学思想、教学方法和教学风格，为以后的教学做准备，同时国外教授授课时进行全程摄像，以备以后学习和参考。

　　以世界经典教材为教学参考书，讲义也是综合世界优秀教材撰写而成。

　　教材不只是课程中的一个参考，也是学生自学及讨论的重要资料。我们所用教材，如冈萨雷斯和伍兹的《数字图像处理》，在图像处理领域久负盛名。作者在对32个国家的134个院校和研究所的教师、学生及自学者进行广泛调查的基础上编写此书。书中包含大量的图像、图表和习题，同时融入了近年来的发展动态，具有相当的特色与先进性。很多同学直接阅读英文原著，更准确地掌握知识的同时，提高了对专业术语的熟悉以及阅读英文文献的能力。

　　强化基础理论，结合应用背景。

　　图像处理涉及很多的底层技术，这些技术往往对后续实验的结果有很大影响，很多突出的创新也是受到这些经典算法的启发而得到的，因此，使学生们理解、掌握基本的理论和方法，至关重要。

　　除此之外，要结合科研实际选择教学案例，现场展示实验结果，提高教学的可视性，让同学们除了掌握理论以外，还要知道所学方法产生的背景、方法的适用范围和优缺点、如何使用所学知识，从而使学生牢固、形象地掌握所学到的知识。

　　在讲授基础知识的同时，介绍前沿知识，鼓励学生创新。

　　图像处理是一个非常有活力日新月异的领域，巨大的应用需求推动使得大量新的方法涌现出来。所以在课程内容设置方面，一定要紧跟学科专业领域发展的动态和前沿，不应该只是拘泥于现成教材的讲授。老师在每个专题末端介绍最近1-2年提出的新方法，新技术。任课教师将自己的创新研究成果在课堂上讲授，直接将学生带到研究前沿，在讲授研究成果的同时也讲述研究经历和思考过程使学生受到生动的科学研究方法的熏染和教育。

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