图像处理课程（精选12篇）
图像处理课程 篇1
摘要：提出“数字图像处理”课程的教学内容设计既要重视基础理论,又要兼顾专业特点,并将传统教学与现代教学方法和手段相结合,进而提出本课程的教学应该与学生科研创新能力的培养相结合,以达到促进学生学好本门课程,并为后续课程打好基础的目的。
关键词：数字图像处理,教学内容,教学方法,科研创新能力
数字图像处理是当今信息处理技术中发展很快且应用面很广的新兴学科,已经渗透到计算机、通信、医学、生物学、军事等各个领域,甚至与人们的生活也紧密相关。数字图像处理是理论性和实践性都很强的学科,是许多高等学校信息类专业的重要专业课程其教学目的是使学生了解和掌握数字图像处理的主要方法与技术,为今后的深入研究和开发工作打下良好的基础。然而,由于数字图像处理技术涉及的知识面广,理论较深奥,同时其内容也在不断丰富之中,如何保证和提高数字图像处理课程的教学质量是值得认真思考的实际问题。
1 制定科学的教学目标和教学内容将Matlab仿真实验引入课堂
我校的“数字图像处理”课程制定了科学、合理的教学目标和循序渐进且兼顾相关学科的教学内容。由于数字图像处理融合了数学、电子、计算机软硬件、智能系统集成等众多先进技术,体现了诸如计算机技术、自动化技术、光学工程等学科相互交叉和融合的综合运用,内容丰富,应用广,因此本课程在教学内容上既要重点介绍数字图像处理的基本理论、方法,又要介绍当今图像处理的重要应用领域以及与其他学科之间的内在衔接与融合,使教学内容具有系统性、完整性、科学性和先进性。在教学内容的选取上,继续深化重概念、重基础、重实验、重综合的“四重”教学,突出学以致用的观念,使学生通过课程学习掌握解决具体问题的方法。以能让学生较深入地理解数字图像处理的基本概念、基础理论以及解决问题的基本思想方法,熟练地掌握数字图像处理的基本过程为目的,使学生在有限的学时内有最大的收获。例如,“图像变换”是“数字图像处理”课程的核心内容,是理解后续的“图像增强”、“图像复原”等内容的基础,因此我们重点讲述了“傅立叶变换”和“小波变换”,将Walsh变换作为学生自学内容。这样选择教学内容的目的,是要使学生明白“图像变换”的目的在于使我们所更关心的一些原始图像的特征更加明显,变换手段不同导致了不同的变换结果。此外,《数字图像处理》课程是一门利用计算机进行图像处理的学科,许多算法最终要在计算机上实现。而现代多媒体计算机中又采用了许多数字图像处理技术,如图像压缩技术、图像处理技术等,因此《数字图像处理》课程教学不能脱离计算机,仅仅纸上谈兵是不够的。将MATLAB仿真研究引入课堂,并贯穿始终,可以化过去的“耳听为虚”为现在的“眼见为实”。在教学中,除了采用普通的多媒体教学手段以外,每次讲到一个知识点时,随时演示一下它的MATLAB仿真程序,把该门课程在现时生活中的应用引入到课堂,以便用来增强学生对抽象的理论原理与实际仿真效果相结合的理解力。讲到利用直方图变换增强图像时,可以给学生演示利用直方图均匀化增强的计算步骤及实例的演示结果。
2 根据专业特色和课程特点,采用先进的教学方法和手段
在“数字图像处理”课程的教学过程中,为提高教学质量,在教学中采用了多种教学方法和教学手段,注重采用多种教学方式调动学生学习的主动性和积极性,加强学生获取知识能力和创新精神的培养,这也是深化教学改革的重要内容。根据“数字图像处理”课程的特点,我们在教学方法和教学手段方面进行了以下的探讨尝试,并取得了一定的成效。
2.1 教学方法研究
在采用课件教学过程中,注重现代化教学手段与传统教学的结合,教学内容与教学方法的优化组合,以启发式教学法为主,贯彻“少而精”的原则,结合具体应用实例,提高学生学习兴趣,激发学生自主探索与研究的积极性。再者,这门课程的内容很多是大串的枯燥繁冗的公式推导,因此在授课的过程中注意对公式原理的总结和归纳是重要的,并且通过黑板板书进行简单实例计算演示(如模版运算、傅立叶变换计算),使得学生易于理解和掌握。
2.2 更新教学手段,采用现代化手段教学
根据数字图像处理课程理论知识比较深奥,实践性强、应用领域广的特点以及现有教学设备、环境的改善,采用Power Point技术制作教学课件。这样能缩短学时,提高教学效果;促进教改,优化教学过程;提高学生自学和动手能力,增强信息素养;大大提高实验效果和学生的兴趣,获得优良的教学效果。课程的教学大纲、授课教案、教学课件、习题、实验指导、参考文献目录等均上网,从而为实现教学资源共享、开展多种形式的教学奠定基础。
2.3 教案电子化和网络化
我们已经整合各类课程教学资源,如课程介绍、主讲教师介绍、教学大纲、授课教案、作业习题、实验指导、参考文献目录、课程考试考核办法、授课实况录像等资源全部上网,建成“数字图像处理”的网络课堂,应用该系统开展网络化辅助教学。例如在“电子教案”栏目中,我将数字图像处理的PPT放置在这里,学生课后可以结合该PPT对课堂知识进行消化吸收,加深对课堂内容的理解。借助网络,学生的学习和与教师交流可以跨越时空。通过网络课堂,既能实现以教师为中心向以学生为中心的转变,为增强学生的信息意识、综合素质、创新能力和个性发展奠定坚实的基础,又能获取同行和学生的反馈信息,促进教学经验交流、教学资源共享甚至教学成果推广应用。
2.4 加强实践教学
数字图像处理是一门关于如何用计算机对图像进行处理的学科。为了使学生系统掌握该学科的基本原理和和典型算法,特别强调通过编程实践,即采用计算机语言进行数字图像处理编程,并上机实现。换言之,数字图像处理是门对学生的动手能力要求很高的课程。
为了使学生在学习数字图像处理基本原理的同时尽快掌握典型算法,我要求学生采用MATLAB语言进行编程。这主要出于两方面的考虑:第一,学生虽已学习过C++语言,但由于图像处理算法的C语言实现的复杂性(例如,读写BMP格式图像文件的C++语言程序代码就有数十行之多),对于C++语言编程不熟练的人很难完成,因此容易使学生产生畏难情绪;第二,由于近年来MAT-LAB编程语言在高校教学中的普及,不少学生在大学二年级通过选修课和数学建模已学习了MATLAB语言,并掌握了MATLAB的一些基本编程能力,因此在学MATLAB图像处理工具箱中的函数时不难上手。
实验内容注重选择该门课程的核心知识点内容,而且又与现实生活中的应用联系密切部分作为实验内容。实验内容主要有:各种图像增强算法的设计与实现、图像边缘检测的设计与实现、图像变换的算法实现、图像分析以及图像恢复等。通过实验练习和指导,学生加深了对课堂教学内容的理解,提高了学习兴趣,大大增强了学生的实践能力。
实验的内容也不仅仅局限于上面提到的几个实验,学生可以自己提出问题,自己设计实验内容,经过编程分析实验,自己解决问题,并以实验报告的形式写清楚实验的原理、过程及解决的现实问题。通过这种方法可以使学生用所学理论解决实际问题,又可使学生有了总结归纳的能力,培养了学生养成主动探究的态度和批判、创新的精神,适应了知识经济时代对人才素质的需求.
3 结束语
针对目前《数字图像处理》课程教学的现状,本文根据《数字图像处理》课程的具体特点,结合教学实践,提出了一系列改善教学效果的思路举措。实验结果表明,这种改革方法不但加强了学生理论知识的学习,还突出了学生的工程意识、创新意识与综合设计能力,使学生的信息综合设计能力和创新能力、科学研究能力都有了明显的提高,从而提高了该门课程的教学效果。
参考文献
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[5]盛利元,李宏言,孙克辉.“数字图像处理”实验教学探索与实验软件研制[J].电气电子教学学报,2005,27(3).
图像处理课程 篇2
《摄影与图像处理初步》
《摄影与图像处理初步》是针对工科高等院校本科各专业开设的一门素质培养与基本技能的提高课程，以启迪智慧、培养富于人格健全、品性高尚、具有艺术修养和审美情趣的、能够全面和谐发展的人为培养目标。通过该学科的学习，使同学们了解图像时代的文化意义并掌握基本的摄影与图像处理理论与实践技能，同时，通过对摄影艺术作品的鉴赏品鉴，以因领悟人类对美追求的智慧为契机而开拓自己的生命视野，理解个体人的价值意义，从而丰富自己的生活趣味。
课程内容分摄影与图像处理两部分，其中摄影注重鉴赏与基本的摄影理论、相机原理同技法方面知识的介绍，课堂采用图像展示、师生共同讨论、实景拍摄等丰富形式，重在对图像文化意义的欣赏与批评能力的提高；图像处理就如满赛哥同学所说的，作为对摄影作品精神的重塑和意境的整合改造，其重要性当在艺术趣味的驱使下进行。课程重在介绍最简单的三款图像与视频工具（Acdsee，Adobe Photoshop，会声会影）的原理与基本的工具用途。
摄影与图像之于教育
教育的至高境界理应是提升人的敏觉，使其锐利而深入，当所有的知识都为着开拓人的生命境界，使之丰富与灵动时，知识才是真正有用而可爱的。也只有这样，才能启动生命中潜藏的灵性与颖悟。对图像作为视觉的直接的识读是人与生俱来的认识与表达，你决不陌生只会哭喊与纯粹地吟笑的婴儿是怎样获得快乐与表达他（她）的愤怒的，他们又是怎样用涂鸦的方式来抒写大人们难以理解的诗意呢？表达的冲动与记录的渴望源于人心灵的深处，是潜藏着的，也是一个人与生俱来的对美的珍惜与爱恋，这是人活着的表征与自我尊严本源性的需要。事实上，视觉是人通向自然与世界奥秘最为便利、最为直接而廉价的窗口，视觉的魅悟最易牵动潜意识思维，其逻辑有时来得
极为缜密。
科技的发展足以为我们提供丰富的手段，数码时代铺天盖地的来势与更新换代，改变了人类识读与记录的传统方式，图像与影像已然方便地侵入我们的生活。美国学者阿尔温·托夫勒在他的成名作《第三次浪潮》中预言岿然成为现实。（随着社会的演进和科技的发展，人类将产生“文字文化文盲、计算机文化文盲和影像文化文盲”。）21世纪被称之为“读图时代”。图像的原生性特征便于记录更为真实的现实场景，使文化的叙事变得更精微，更动人更便捷。亲近图像，就是亲近我们自身的表达。
摄影的独到之处，除了构图、用光等图像本身积聚着的、人类视觉的基本经验，而其作为必要的硬件要求之外，观其艺术水平高低的，其最为精微之处许是摄影者独到的视角了，而这视角是其综合素质的亦然展现。摄影者对所摄对象的趣味来自心灵深处瞬间所生发的灵感，或者说是具有诗性的直觉倾向而激发的记录需要的冲动，这是个人内在的审美情节、价值指向、爱恨冲突„„等的综合释放。视觉作为工具性有其易疲劳与“懒惰”性，疲劳是其用之广、正因其广视觉才以最高的效率应对大脑所指使的关注对象，因时空的重复而麻木，也就造就了其“懒惰”，作为摄影者所培养的是一双艺术的视觉，不断使其超越工具的用途进而传达心灵与自然的交流所生发的动人之“境”，这也就是俗话说的要拍出“看不见”的景致。这“看不见”实非无视，而是能够激活麻木了的视觉惯性，使熟视无睹的东西焕发出其本来的生命力，恢复其灵性。发现的过程以丰富人作为“人”的荣誉与尊严而使人产生巨大的快感。
因之，摄影不单是一个时代里人们方便使用的工具性结果，更应据其无限的可能性而发现与表达自己、丰富自己，明证存在的欢欣。
如果你有足够的兴趣，就在摄影的名义下来与我们共历一次心灵的视像吧。
作品与作者
对于课程，我依据的原则是只将摄影与做图软件的原理作以讲解，让同学们学会在最短的时间里琢磨相机与软件能够被自己控制的可能性，同时将
历史名作、当代青年的创意作品与同学作品深入细致的分析与讨论，以提高视觉鉴赏力与对艺术作品的批评能力；在对于同学的创作作品，只是大体提出主题创作的方向，这样更易于使课堂具有开放性的特点，使同学们的创造力与创作效率得以开发与提高。根据同学的作品，可以说这样的目标与方法的行之有效。可以看作是一次对同学综合素质的测评，从创作作品中，可以从以下几个方面去去认识这些素质与能力。
首先，艺术气质与独具创意使我们相信因年轻所满溢的激情与丰富的想象力。请看李兆丹与张倩同学作品《如果我们哭泣，我们就会生锈》的创作说明：
我们想在作品中表现的是一个叛
逆的少年。
她被定义为一个少年。
她非常自我，不在乎世人的眼光。
她的行为异常成熟，但仍然是一个小
孩。她抽很烈的烟，她的生活是由许
多她不停的穿梭于其中的场景交织而
成的，她的记忆是有关于她或许多其
他的苍白情节。突然有一天她发现交
流让人失望，于是她不再与人交流。
她放纵自己，让许多东西变成了各种
疼痛，于是她终于麻木了。很多时候，她是冰冷的，却有着黑洞般深不可测的魔幻般的魅力。
她的形成隐藏着许多故事。她的绝望让她的眼泪干枯，她不再哭泣，因为她已经渐渐生锈，失去了所有感
知。
开始我们打算做的是朋克主题
主体的东西，后来又打算加以{LOLITA}的形象来完成作品，表现出一种叛逆
和绝望，为了表现人物更深层次的内心的纠结和刺入匕首般的痛，又加入了
点歌特的东西。总之，我们表现的是人物本身的个体性以及其更多内心的东
西。
毫无疑问，他们所透露的艺术气
质并不需要过多的剖析，忧伤而凄美。
在鲍远的作品《季节》、刘旭的《记忆的橱窗》里，透视出作者对时间意义的深刻洞察力与图像表达的驾驭能力，他的摄影技巧恰如其分地诠释了主题，作
品纯净而清醇；我们虽然不打算重复解
释那句“人人都是艺术家”的老掉牙的训示，但在同学们的作品中，我确实真
切地体会到这种艺术气质的热烈与真
诚。这种潜藏在每个人内心深处的潜能
只要在合适的土壤里，他就会展示其强大的生命力。这是促使我改变单纯的科类观念而进入尊重个人内心经验与探索无差别的、更为开放、更为丰富与更加人性的艺术教育的信心，这是起点也是方向。艺术气质总是隐含在同学们恰切的主题设计与娴熟的技术制作中，与鲍远一样，很多同学对季节的流徙有着深刻地敏感，尤其是绚丽的秋色似乎更能诱惑心灵，这是自然的时序以最为辉煌的的色彩献给生命的礼物，我们充满着朴素的感恩。杜秀的《盛夏光年——我的2007》、胡伟伟的《叶落秋痕》、钱惠增的《昌平公园》、赵超的《九寨》、宋健（地质）的《恋之风景·秋思》杨俊的《醉人深秋》、袁朝晖《绚烂的秋》等一大批同学的作品都在这样的境遇里统感了心物幽游的快乐；当然，大学生活以为最为切近的生活体验而成为很多同学的摄影主题，王玉萍与孙齐合作的《小蜜蜂和大黄蜂》、黄雯的《记忆》在更大的可能性上追求生活的私密世界里活跃着的童话情趣，作品生动而制作精良，陆骋和唐晓倩合作的《我们的宿舍》温馨而浪漫，吉妹的《茉莉花开》、范方超的《家乡·大学》、王聪《我的大学生活》、刘璐玮《那些生命中温暖而美好的事情》、肖露莎的《大学生活点滴》等等，倾向于这两个主题的同学占到百分之九十
图像处理课程 篇3
Photoshop；课堂教学；反思
[中图分类号]TP317.4-4[文献标识码]A[文章编号]1009-9646（2011）10-0058-02
一、“广开题路”选内容
在教学内容的选取上遵循一条原则：源于教材不拘泥于教材。按照设定的教学目标，多渠道多方位组织教学内容。
1.教材中筛选例题
课程的基础教材中不乏一些启蒙性的例题，因此，在课程学习的初级阶段可以选取教材中的例题进行教学。也方便学生进行预习和操作巩固。
2.生活中挖掘例题
为了提高学生的学习兴趣，教师要善于从学生的生活实际中挖掘例题。如：利用学生对动漫人物的喜爱，安排学生将自己的相片处理成动漫效果；根据学生爱装扮充实QQ空间的特点，安排学生设计自己的QQ形象，用自己设计的GIF小动画装点自己的空间。从实践过程来看，学生们觉得这些知识能帮助他们解决生活中的实际问题，因而表现出极大的学习爱好和学习热情。
3.网络中精选例题
网络是一位技术最全面、技能最高超的老师。网络上具备丰富的教学资源和精彩案例。面对海量的教学信息，教师以一方面可以引导学生在课余时间去接触全世界的Photoshop设计专家的优秀作品以增长学生的见识和拓宽视野，另一方面也可以把一些优秀的案例引入道自己的课堂教学中。
4.实际中提炼例题
PS软件主要运用的对象是影楼、广告公司、印刷企业、服装企业和网络公司等。
二、“灵活机动”定教法
“教学有法，但教无定法”，每种教学方法都不是万能的，也不能说某个知识的教学只能用某种教学方法。每种教学方法都有其优点，也有其短处。因此在photoshop的教学中还要依据教学内容的不同、教学时段的不同、学生掌握程度的不同而灵活运用各种教学方法。初级阶段可以采用案例教学法，在综合实训教学中宜采用专题研讨式教学，项目模拟法有助于学生独立的解决问题，发挥创造性思维，而作品赏析法利于开拓学生视野，汲取创作灵感，团队合作法可以发挥集体的力量，便于培养协作精神。
三、“齐头并举”施评价
以“评”促“学”，是保持学生持久学习兴趣的重要手段。在进行教学设计时一定不能忽视对学生的评价。
1.建立明确的评价机制
对计算机专业课程良好的学习爱好能有效促进学生软件设计能力的发展。但并非所有学生都对计算机专业课程有爱好，对于没有学习爱好的学生就需要用其它办法来促进他们对计算机专业课程的学习，其中教学评价就是一个有力的手段。学生为了达到评价标准的要求，就不得不迫使自己努力学习，从而促进了信息能力的发展。在开始上photoshop的第一节课，就要明确地告诉学生这门课的成绩评定办法。有了这样的约定，就严格的从平时的每一次课堂练习开始执行。
2.采用多元化的评价方式
对photoshop课程的评价方式我主要采用教师评价，学生互评和学生自评这三种形式。其中教师评价是最主要的，除了在课堂上有针对性的对学生的部分作品进行评价以外，在课后要对全体学生的作品作出相关评价，并把评价结果公布在班级学习平台里，让学生能看到自己作品的评价。评价不是对学生作品进行优劣的甄别，而是要帮助学生指出问题所在并能起到激励学生不断改进的作用。对于一些优秀的学生作品，可以公布在学校网站的优秀作品专区，让全校学生进行鉴赏。通过这样的互评方式共享学生的学习成果，从学生的角度发现问题以及提出改进意见，培养学生的反思能力，最大限度地促进学生的发展。
四、“大刀阔斧”行改革
时代在发展，课程教学必须与时俱进，教学改革迫在眉睫。
1.建立“三位一体”的教学评价体系
改革学生学业考核与评价办法，集成传统考试、职业技能鉴定、职业大赛、学习过程跟踪反馈等多种考核方式的优点，建立符合高等职业教育专业人才培养特点，以学习能力、职业能力和综合素质为导向的科学化、社会化得评价体系。吸引行业企业参与到学生课程评价中来，形成“教师—学生—企业人员”参与的评价机制。
2.建立分段式的教学组织形式
学生能力的提高过程是由简单到复杂，从易到难，循序渐进的过程。能力的训练是具有连贯性和连续性的。因此，为了保障学生能力训练迅速地从简单到复杂连贯性地递进式的掌握，在时间的安排上可以从过去分散式的学习改为集中式的学习。当然，这涉及到整个专业教学计划的调整，需要逐步实践。
3.建立校企合作式的教学模式
“校企合作教学”，表现为以主动走出去、校企合作的方式，实现高校课堂教学、学生培养与企业和市场的短、平、快的“对接”，做到市场、企业（广告公司）需要什么人才与技能，高职就培养什么人才，且集约式、针对性培养，有效避免传统教学过程中学生被动盲目“学”、教师封闭式“教”的弊端，从而保证学生毕业后“学用一致”并提升毕业生的含金量。
[1]张霞.高职photoshop课程的教学探讨[J].高等职业教育(天津职业大学学报),2007,(5).
[2]陈艳莲.对现代职教教学方法理论基础的探讨[J].中国职业技术教育，2003，(7).
刘红（1969—）女，汉族，湖北监利人，硕士研究生，硕士学位，副教授，主攻方向图像处理。
图像处理课程 篇4
一、参考多本教材, 认真备课
备课是课堂教学的一项预先设计, 而课堂教学作为整个教学过程的中心环节, 有很强的科学性和连续性。备课作为教学基本环节的第一个环节, 是课堂教学的起点和基础, 是决定课堂教学质量高低的重要一环, 也是课堂教学艺术的重要组成部分。而Photoshop是一个实践性、艺术性很强的图像处理软件, 作为教师在备课的时候不仅要备好软件的使用方法, 同时要将一些艺术元素融到课堂中, 因此备课时不能只限于1本教材, 要参考多本教材, 通过对比找出适合于学生兴趣以及特点的教学案例给学生进行讲解和让学生操作。
二、采取合理的教学方法
有效的教学方法对提高教学质量至关重要, 对于photoshop图像处理这门实践性、艺术性两个方面都很强的课程, 可以采用案例教学方法。
“案例”教学法是一种运用案例进行教学的方法, 在教学过程中, 要求根据教学大纲规定的教学目的和要求, 以实际案例作为被剖析的对象, 在教师的指导下, 教师和学生要共同参与案例的分析、讨论和寻找实现途径等工作, 它与传统教学模式比较有如下优越性:一是案例教学法可以通过案例把抽象的原理, 概念等具体化, 把他们置于一定的实际情景之中, 使学生可以清楚地认识到这些原理、概念在实际生活中的用处、表现、增进其学习兴趣和动力, 同时也会恰当地掌握它所具有的特定含义和意义;二是案例教学法注重学生的创造能力和实际解决问题能力的培养与发展, 而不仅仅是获得固定的原理、规则。并能指导学生如何用更有效的方式获得这些知识, 而不只是单纯讲授;三是学生通过案例教学得到的知识是内化了的知识, 虽然不一定能把所学到的知识罗列出来, 但学生逐渐学会了如何处理众多的疑难问题;四是案例教学可以活跃课堂气氛, 调动学生参与教学的积极性, 从而达到教与学的互动, 同时检验了学生掌握知识的牢固性和灵活性;五是通过案例教学, 学生不仅可以从中获得知识, 而且有助于提高其思维与表达, 辩述与讨论技能, 增强其面对困难的自信心。因此, 引导学生做好独立分析研究工作是教学的中心环节, 而教学的准备、教师的指导都是为学生的分析研究服务的。例如:给学生上课学习利用Photoshop的通道进行抠图这个知识点时, 上课开始首先复习所有学过的抠图方法 (魔术棒工具、选框工具、套索工具以及路径等) , 在学生掌握这些方法以及通道的基本原理的基础上, 教师可以准备一幅有长头发的明星图片 (明星人物后面有背景图片) 提供给学生观看, 然后提出问题“如何选取明星 (不选取人物背景) ”, 学生首先想到利用“磁性套索工具”去选取明星。思路是对的, 但当请学生实际操作时, 他们会发现用学过的方法选取明星时, 明星的头部特别是头发末梢不好选并容易出错。学生提出疑问:有没有又快又准的方法呢?此处设下伏笔, 强化学生具有对运用知识解决问题的好奇, 激起学生学习的兴趣, 教师在此要进行启发性说明:单色通道中的白色区域 (默认情况下) 可转化为选区, 这样学生就会想到RGB模式下, 通过通道以及图像调整中的“反相”命令可以白色高亮显示, 可一次性将明星的头发末梢转化为选区。通过启发指导学生积极回应, 大家带着问题相互讨论, 亲自动手实验, 可以得到满意的结果。 通过这样的案例教学法, 既增强了学生对计算机软件功能的感性理解, 又逐步使学生形成新颖、正确的思维方法。
三、采取合理的教学模式
photoshop图像处理课程建议采用理论与实践、课堂与实训“教、学、做”三位一体化的教学模式。即以学生为中心的任务驱动, 让学生动起来, 使课堂充满生命的活力的目的。让学生带着问题来听课, 围绕任务去操作, 引导学生边学边练, 使学生在愉快的学习氛围中圆满地完成本堂课所要达到的教学任务。通过本人教学实践, 该教学模式极大地调动了学生的学习积极性, 培养了学生学习自主思考习惯与分析、解决问题的综合能力。该教学模式在photoshop图像处理课程做到了理论与实践的有机融合, 课堂与实训的统一。在实际工作中围绕实际案例, 由浅至深, 从学生看教师做到教师看学生做, 再到教师命题, 学生创作, 让学生从初始单纯对案例的模仿, 逐步过渡到会分析、到学生自主创意, 最终到自主设计制作, 激发他们创作出个性的作品。课堂教学精讲多练, 注重作品分析讲评, 培养学生鉴赏审美能力和设计作品的整体观念;教、学、做、评结合的一体化教学, 更有助于学生实践、创新能力的提高。
四、引导学生采用合理的学习方法
学生要学好photoshop图像处理这门课, 老师不仅要采取合理的教学模式以及方法, 同时作为教师要积极引导学生, 采取合理的学习方法, 以便提高学习效率。在学生学习方法上, 本人贯彻的指导思想是把学习的主动权还给学生, 学有激情, 倡导自主、合作、探究的学习方式, 具体引导学生掌握如下学习方法: (1) 复习与预习相结合; (2) 案例学习法:课堂一开始, 提供学生最终结果的效果图, 做为本单元的案例, 引导学生进行案例示范学习; (3) 模仿学习法:学生模仿案例示范任务, 并带着这些任务去寻找案例制作要点; (4) 任务驱动学习法:通过拓展学习任务的学习, 有效地将课堂和实践结合起来, 将技能实践融入课堂学习。
五、利用技巧加强课堂管理
针对高职学生基础水平起点不一样, 加强学生的课堂管理, 对改善学生之间的水平不齐、整体提高学生的操作技能有一定的作用。因photoshop课程操作性强, 认真听课的学生操作能力比不认真听课的学生操作能力要好得多, 为了杜绝学生不认真听讲的现象, 除了设计精彩的教学案例来激发学生的兴趣外, 还要加强课堂管理的技巧, 例如按学号随机点名让学生上讲台操作给大家演示, 本人通过这种方法使得学生的听课注意力比以往更加集中, 实验课操作能力大大提高。
六、引导学生充分利用网络资源进行自主学习
随着网络的发展, 网络资源越来越丰富, 特别是现在有关photoshop学习的网站越来越多, 其中有不少较好的网站不仅素材丰富, 讲解也详细, 例如:http://www.68ps.com。作为教师通过课堂指导学生学习之外, 还可以让学生充分发挥利用网络资源, 引导学生自主学生, 提高学习效率。
七、结语
总之, 图像处理应用软件Photoshop是一个实践性、艺术性很强的图像处理软件, 其内容丰富, 工具繁多, 采取合理的教学手段对学生掌握图像处理的技能有很大的帮助。本人针对高职学生起点水平不同以及个人审美观、兴趣等方面的差异, 如何上好photoshop图像处理课, 让学生充满兴趣、轻松快乐地掌握知识, 从个人的教学实践出发提出以上几个方面的教学经验, 以便大家交流参考。
摘要：本文针对高职学生起点水平不同以及个人审美观、兴趣等方面的差异, 对如何上好photoshop图像处理课, 让学生充满兴趣、轻松快乐地掌握知识提出了一些有益的教学方法与观点。
关键词：图像处理,photoshop,教学方法
参考文献
[1].张小文.photoshop cs2/cs3平面设计师必读[M].北京:北京希望电子出版社, 2008
图像处理课程 篇5
摘要：通过介绍图像处理（Photoshop）课程教学改革前的情况，给出了其中的弊端，并针对这些弊端提出了Photoshop课程教学改革的方法。关键词：图像处理（Photoshop）；课程改革；项目教学法
The Discussion of Photoshop On Teaching Reform
Li Qiaojun(Henan Polytechnic Institute,Nanyang,Henan 473009)Abstract：Through the presentation of the pre-reform situation on Photoshop teaching, we give their shortcomings, and put forward for such practices as Photoshop teaching reform.Keywords：Photoshop ；Curriculum Reform；Project Approach
《photoshop图像处理》是高职计算机应用技术专业的一门专业基础必修课，同时也是一名知识性和技能性相结合的实践性课程。Photoshop软件作为是Adobe公司的王牌产品，它是一款图像处理软件，在图形图像处理领域拥有毋庸置疑的权威。无论是平面广告 设计、室内装潢，还是处理个人照片，Photoshop都已经成为不可或缺的工具。DTP和图像软件的结合，使用户可在电脑上直接完成文字的录入、排版、图像处理、形象创造和分色制板的全过程，开创了“电脑平面设计”时代。
传统的课堂讲授的教学方法已经不能达到预期效果，因此根据课程特色可以采用“项目教学法”的授课方法，通过在多媒体讲授理论知识，在机房进行实例练习，通过大量的项目练习提高学生的实践动手能力。
一、传统的教学模式和教学方法
（一）以学科体系为中心，以传授系统的理论知识为主体的教学模式。
高职院校在课程建设上，一般表现为本科教学的“压缩”型，强调以学科体系为中心，以传授系统的理论知识为主体的教学模式。这种教学模式以专业系统知识和逻辑为导向，以知识为中心，以教师为主体，教学内容紧紧围绕教材和知识，以教师讲稿为标准，理论和实践相分离。所谓的师生互动多数是教师的点名提问，以这样的传统常规标准和教学模式进行授课，往往表现为教师准备充分、各环节流畅，但课堂效果却不佳，学生很难将抽象的概念与看到的具体实例相对应，无法理解深入的知识。通过这种教学模式培养出来的学生，只能是“会考试的读书人”。
（二）教学文件强调理论知识，忽略实践应用能力。
教学大纲及选用的教材偏重于理论上的系统性、完整性，占用课时量多。前些年的教学大纲中，图像处理（Photoshop）课程的理论与实践课时比为2∶1，偏重理论，结果是没有足够时间培养学生的实践应用能力。在教材选用上也是选用系统性较强的教材，其内容过多容易造成重点不明确，就高职学生而言，掌握起来无从下手，学习的积极性未能得到充分发挥。
（三）课堂教学注重“讲”不注重“做”
课堂教学的大多重点都放在授课教师的讲授上，忽略对学生创造性思维能力的培养。学生的作业大多抄袭或者模仿完成，形式味重，创造意味不强，以致课堂教学成了单纯模仿教科书的八股课程。有些教师甚至把大部分时间都用在让学生进行基本的平面图像处理练习上，其结果是不能很好地把握平面构成的图形创意目的，导致学生对平面设计认识的浅层化、简单化。因此，我们对图像处理（Photoshop）这门课程教学应该有危机感，只有不断创新求异，借鉴和吸取他人优秀的成果丰富自己，才能让平面图像处理技术不断发展。
二、图像处理（Photoshop）课程改革的方法
（一）采用“能力本位”的课程观，制定本课程的能力标准
高职高专课程体系改革的主要目的是改变传统的“学科本位”的课程观，采用“能力本位”课程观。根据“能力本位”的课程观和职业岗位需求及教学时间条件，可选择必须“够用”的能力模块组成实施型课程能力标准。
（二）根据课程能力标准，制定突出实践应用能力培养的课程教学大纲
所谓课程教学大纲就是为了实现课程能力标准这一目标，学校所应创造的具有良好的可实施性的教学条件（师资、设施、资料）与教学基本方式、方法等。根据图像处理（Photoshop）课程的特点，该课程实施纲要可采用以下策略：
1.切实按照课程能力标准实施教学。教师应领会各模块教学内容的应知应会目标和把握各模块的重点和难点，采用讲授基本操作与实例制作相结合、师生互动、作品分析等多种教学方法和手段来进行教学，以调动学生的学习兴趣、学习积极性和创造性，培养学生的主题创意思维。
2.精讲理论，重在操作，突出实践应用能力的培养。本课程的理论知识易于理解，但操作技巧的掌握较难。因此，必须通过在教学中穿插大量的实例制作分析和大量的上机实例制作实训，来提高学生对Photoshop图像处理的操作技巧，从而提高学生在Photoshop平面设计中的实践应用能力。同时，上机实训时开通因特网，让学生上网收集Photoshop图像处理的优秀素材，以丰富学生的创作视野，激发学生的创作灵感。
3.通过大量实例制作，培养学生良好的职业素质。教师在教学中应大量采用符合课程能力培养的实例应用制作，并在上机实训时指导学生完成相应的实例制作，收集学生实训作业，并进行剖析，对富有创新思维或技能应用突出的作业进行褒奖，以激发学生的创作热情。同时，教师在实践教学时，要耐心地讲解、示范和指导，鼓励学生以一丝不苟、精益求精的作风去完成每一个实例制作，并不断积累制作经验，总结提高，从而促进学生踏实、严谨的职业素质的培养。
（三）课堂教学采用“项目教学法”的教学形式，重视学生创新能力的培养
“项目教学法”教育课堂教学模式的目的是让学生感受成功，体验学习的乐趣，找回自信。在心理学界有一种现象被称为“皮格马利翁现象”，如果这种因期待而产生的效应出现在教育界，也必将产生令人鼓舞的结果。作为老师，如果根据学生的不同特点和条件，形成对学生的期望，一定会通过某种方式，影响学生进而使学生形成对自己的期望，最后表现出积极的行动，从而获得成功依人的发展规律而言，人都是有潜力的挖掘潜力，人就能发展。学生虽然基础很差，问题缺点不少，但应看到他们的长处，优势，优点。如：学生的动手能力很强；长期被成功表扬遗忘，虽遭不少尴尬，但表现自我、自信成功之心并未泯灭；遇事热情，喜欢活动。我们要善于挖掘学生的优势、优点，调动其积极性，树立学生身上存在的问题是可以转化的思想。在师生关系上，教学只要以尊重、爱护、平等的基本态度出发，就能打动学生，感化学生。“项目教学法”教学模式：
第一步，指导选题。教师用两、三周的时间讲解全课程的脉络，让学生对该课程的学习思路有所了解，然后公布教学计划，将全班学生分析若干小组，在教师指导下，每小组选择一个项目作为项目研究对象；教师告知学生研究的基本方法，由学生分头准备。
第二步，独立探索，小组交流。学生自己带着课题，去检索文献，阅读资料，学生在小组内集体讨论，交流，就其教学内容，研究方法等加以评论，明确自己研究的问题和研究的方向。
第三步，指导学生开展社会调查，到实地去学习。组织学生到社会上对“项目”进行实地调查，学习，了解社会的需求，到实习基地去学习，增加书本理论和实际知识的运用，开阔了学生的视野。
第四步，师生评议，期末总结。由学生小组成员在全班登台讲课，讲述本组的课题成果，之后师生一起评议，教师作阶段综述。期末每个学生根据切身体会写一篇评学评教的文章。
三、结束语
图像处理课程 篇6
摘 要：根据目前数字图像处理技术发展和数字图像处理课程的教学情况，为增强学生对理论知识的理解，本文介绍了基于VC++软件平台的数字图像处理课程教学辅助软件的设计和实现。该软件主要包括图像文件操作、图像变换、图像增强与复原、图像分割和数学形态学等理论知识，并提供一个良好的交互式平台，可以自由调整各种算法的参数，使学生在较短的时间内熟悉并掌握数字图像处理课程中讲述的各种算法和技术。
关键词：数字图像处理；教学软件；VC++
中图分类号：TP391.41-4 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2013） 09-0000-02
1 引言
数字图像处理是指将利用计算机对二维图像信号进行采集、处理和分析的过程。数字图像处理课程是计算机视觉、模式识别和人工智能等专业的一门重要专业课程，涉及面广、实用性强。数字图像处理技术涉及的环节较多，主要包括图像采集、图像变换、图像增强与复原、图像分割等，每个图像处理环节的方法也多种多样，而且数字图像处理技术的基础理论和算法比较抽象，对于学生来说，在课内时间掌握数字图像处理课程的主要内容有一定难度。现在有大量的图像处理应用软件，如Photoshop，但这些软件多是面向广告设计、图像修饰处理的应用软件，不适合数字图像处理技术的基本知识和案例教学。
本文设计并实现了基于VC++开发环境下的数字图像处理课程的教学辅助软件，可以提供数字图像处理系统各处理环节相关算法实现过程的演示，形象生动地完成该课程的各教学单元的授课内容，较好地帮助学生熟悉并消化数字图像处理技术涉及的理论和技术方法。
2 教学辅助软件设计
VC++是在Windows平台下的专业软件开发平台，广泛用于各种软件的开发。MFC是Microsoft公司提供的一套类库，以C++类的形式封装了Windows的API，是一套面向对象的函数库，方便用户编程。MFC是Win API和C++的结合，提供了MFC AppWizard自动生成框架，利用MFC中提供的各种类，可以简单地构建一个应用程序框架。OpenCV是一个基于C/C++语言的开源图像处理函数库，包含实现图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法[1]，其代码具有很好的移植性。在安装好VC++的Windows系统下安装好OpenCV库，并对软件进行配置，在工程中配置好所需要包含的库文件的路径等，即可方便的调用OpenCV库中的函数。
2.1 软件设计总体结构
本文所设计的软件主要围绕数字图像处理课程的基本知识和图像处理技术涉及的各种方法进行架构的。软件基于MFC的AppWizard多文档应用程序框架，并结合OpenCV库中的一些图像处理函数和设备无关位图DIB的一些操作函数实现了多种图像处理功能，如图1所示。
2.2 软件功能设计与实现
数字图像处理技术包含很多环节，根据软件的总体架构，本软件主要设计了文件操作、图像变换、图像增强与复原、图像分割和数学形态学模块，每个模块还设计了不同功能块。各模块的图像处理功能均可以对读入的图像进行连续处理，本节展示了部分功能块的处理过程。
2.2.1 文件操作
文件操作模块能够实现对图像等文件的常规操作，如打开、保存、另存为、打印等功能。本软件主要处理BMP位图格式的灰度图像，通过此模块可将待处理的图像读入到内存，以供其他模块调用，用于进一步图像处理。对于图像处理的每个步骤所得的结果图像均可以单独显示，并可进行保存等操作。
2.2.2 图像变换
图像变换模块可以实现位图的几何变换和图像的点运算，如图像平移，水平镜像，垂直镜像，图像缩放，图像旋转，分段线性拉伸，图像反色，二值化，阈值变换，窗口变换等功能。图像变换过程中需要设定的参数可以通过弹出对话框的方式进行设定，完成人机交互。
图2为利用图像反色和图像阈值变换处理图像的效果展示，其中左侧图为原始lena图像，中间的图为对原始lena图像进行反色后得到的图像，右侧图为对原始lena图像进行阈值（参数值设为200）变换后的图像。
图1 数字图像处理教学辅助软件总体结构图
图2 图像变换处理示意图
2.2.3 图像增强与复原
图像增强与复原模块可以实现图像滤波、图像对比度增强、图像恢复等功能，如对图像添加噪声、图像平滑、直方图均衡化、图像锐化处理、傅里叶变换、低通滤波、高通滤波、小波变换等处理。在添加噪声可以选择高斯噪声或椒盐噪声，图像平滑可以选择3*3、5*5、7*7等不同大小的模板进行邻域平均处理和中值滤波处理。图像直方图均衡化可以将直方图分布不均的图像进行调整，使整幅图像视觉效果更好。图像锐化可以实现梯度锐化和拉普拉斯锐化，能够提高图像的对比度。低通滤波可实现理想低通滤波和巴特沃斯低通滤波，高通滤波可实现理想高通滤波和巴特沃斯高通滤波。傅里叶变换可以实现图像从空间域到频率域的变换，可以对图像进行一些频域处理后再进行反变换。小波变换可以将图像分解成一个低频概貌子图像和一系列高频细节子图像，在变换域对这些子图像进行处理后进行反变换可实现对原图的修改。
图3为利用噪声添加和邻域平均法的效果展示图，首先，读取原始lena图像（左侧图像），然后对原始lena图像添加高斯噪声（中间图像），最后利用邻域平均法（ 窗口）对含噪图像进行平滑处理（右侧图像）。
图3 图像平滑处理示意图
图4为对图像进行傅里叶变换和低通滤波处理的效果展示图，左侧图像为一幅黑色正方形图像，中间图像为其傅里叶变换频谱图，右侧图像为进行理想低通滤波后的结果图。
图4 图像滤波处理示意图
2.2.4 图像分割
图像分割模块可以实现图像目标分割功能，如图像边缘检测和区域分割等处理。在图像边缘检测处理中，可以选择Roberts、Sobel、Prewitt、Laplacian和Canny算子进行边缘检测。区域分割处理中可以采用直方图阈值分割、自适应阈值分割和区域增长的方法，其中直方图阈值分割的阈值可以通过弹出对话框进行参数选择。除了上述功能外，此模块还可以完成边界跟踪、Hough直线检测等功能。边界跟踪模块可以实现对白色背景的二值图像中黑色目标的边界跟踪，对轮廓进行提取。Hough直线检测根据Hough变换点-线对偶性原理，利用OpenCV中Hough线变换函数，可实现标准Hough变换和累计统计概率Hough变换，将检测出的直线进行标注。
图5为图像边缘检测和直线检测示意图，其中左上图为原始图像，右上图为利用Roberts算子进行的边缘检测结果图，左下图为利用Canny算子进行的边缘检测结果图，右下图为利用Hough变换检测直线的结果图，检测出的直线标注成红色。
2.2.5 数学形态学
数学形态学模块可以对图像进行腐蚀、膨胀、开运算、闭运算，这四个运算是数学形态学的四个基本运算。数学形态学的基本思想是用具有一定形态的结构元素去度量和提取图像中的对应形状以达到对图像分析和识别的目的[1]。利用这些运算并结合图像分割模块可以实现图像的边缘检测与分割、特征提取、图像形状识别与修改等处理。此外，该模块还包含击中击不中和细化处理，利用击中击不中变换可以进行目标检测与定位。
图6为一个利用数学形态学进行膨胀的示意图。首先读入原始图像（左侧图像），然后对其进行二值化处理（中间图像），最后对二值化处理后的图像进行膨胀处理（右侧图像）。
图5 图像边缘检测及直线检测示意图
图6 数学形态学膨胀处理示意图
3 结束语
本文所介绍的数字图像处理课程教学辅助软件可以实现对图像的文件操作、图像变换、图像增强与复原、图像分割和数学形态学功能。本软件的开发可有效地展示数字图像处理课程中各种基本算法的实现过程和处理结果，有利于加深学生对该课程理论知识和实现技术的理解与掌握，能够提高该课程的教学效果。
参考文献：
[1]陈胜勇，刘胜等.基于opencv的计算机视觉技术实现[M].北京：科学出版社，2008.
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[3]黎宁，徐晓波，牛征.MATLAB平台下图像处理实验教学软件的实现[J].电气电子教学学报，2001，Vol.23（5）：55-58.
[4]张华，展晓凯.基于VC++的数字图像处理系统的设计与实现[J].潍坊学院学报，2011，Vol.11（2）：15-21.
[5]秦志远，张占睦，莫华.计算机图像处理可视化软件设计与实现[J].测绘学院学报，2001，Vol.18（1）：33-35.
图像处理课程 篇7
学习兴趣是学生学习的最主要动力, 只有有了内在的动力——兴趣, 学习的行为才能够高效地持久下去。因此, 激发学生的学习兴趣是整个教学中的重要的开始。
一般按照常规的授课计划, 《图像处理软件基础》第一节课的教学内容大体上是首先介绍有关位图与矢量图, 分辨率等术语, 跟同学们讲授photoshop软件的界面以及一些简单的操作。教师在讲授中理论性过强, 学生接受起来困难, 这样的方式只会令学生们对这门课程心生畏惧、望而却步。应充分利用第一节课抢占先机, 突破教材的局限, 抓住学生的“眼球”, 提起学生的“求知欲”。
首先给学生们展示用photoshop创作实现的一些精彩效果, 比如说经典的可口可乐海报设计, 漂亮的葡萄酒包装设计, 触景生情的公益海报设计等等。
接着抛出第一个实例——“帅哥的诞生”。素材图片是一张满是“青春痘”和“雀斑”的男孩儿;效果图片是一张成功祛痘、祛斑后的帅气男孩儿。学生们这时就会不禁发出“啊”的惊奇声。在惊叹声中抛出第二个实例——“春秋就在一瞬间”。素材图片是一张春意盎然的春景图, 一排排绿绿的树;效果图片是深秋的景色, 一排排红叶的树。学生们又会是一阵阵惊叹。“老师, 怎么会这样?”学生的浓烈兴趣已经被点燃, 这样才会使学生紧紧地跟随老师的引导来掌握知识。
2 教学中采用案例教学法
在第一次课的基础上, 采用案例教学发法, 保持学生对知识的新奇感, 不断提升学生的学习兴趣。所谓“案例”教学法是一种运用案例进行教学的方法, 在教学过程中, 以实际案例作为被剖析的对象, 在教师的指导下, 教师和学生要共同参与案例的分析、寻找实现最终的效果的途径, 掌握实现效果采取的解决方法。
具体说来, 在备课过程中要慎选案例, 案例一定要围绕课堂讲授的工具、命令来展开。在每一堂课的开始, 首先给学生们看素材图片和经过photoshop处理的效果图片, 并对他们进行比较, 帮助学生们分析要怎样实现效果;然后给学生们展示具体通过那些工具来完成最终效果;最后帮助学生们把知识点抽出来, 归纳每个工具的具体功能、快捷键, 以及遇到哪些具体情况使用该工具。
3 讲究布置作业的艺术
应该通过作业的完成, 达到以下三个目的:一是帮助学生们牢牢掌握知识点, 二是培养学生之间相互协作的习惯, 三是提高学生的创作技术水平。因此作业的布置形式是很讲究的。
布置作业的形式是模拟商业项目的命题作业, 每次作业分为两个, 一个是常规任务, 一个是提高任务。常规任务是需要学生通过当天所讲的基本工具 (功能) 来独立完成的, 以此巩固学生对知识点的掌握, 培养学生独立思考、独立创作的能力。提高任务是需要学生分组后共同完成的创作作业, 例如说笔者曾布置一次“可口可乐”的平面广告设计的 (如下表所示) 提高任务, 布置任务后将学生们分组, 每3人一组。学生们接到命题后, 会主动分配任务, 先是分别通过网络、杂志来积极搜集可口可乐的平面广告设计作品, 这样有利于学生拓展视野, 为创作拓宽思路;然后同学们坐在一起讨论、相互交流观点, 这样学生可以锻炼自己的能力, 同时不断地对自己和他人的观点进行反思;接着开始创作, 在创作中共同解决问题;这样学生之间相互切磋, 有利于创作技术水平的提高。
4 改革考核方式, 教师、学生共同参与到考核中来
常规的总评成绩都是通过期末一张试卷来产生的。这样“一纸定江山的做法”不利于学生积极主动学习, 对学生的评价不全面。
笔者在教学中采用全程考核, 总评成绩=平时作业成绩*0.35+考试作业成绩*0.5+考勤成绩*0.15, 其中平时作业成绩是指从每位同学的平时作业中选出五个成绩最高的作业取平均分。考试作业成绩是指考试作业的评分。并且平时作业和考试作业成绩的产生是通过教师评价、学生互评和学生自评的方式分别得出的。具体做法是这样的:学生每次的作品, 编号摆放, 教师和学生对每一个作品进行无记名评分, 然后统计出每个编号作品的分数取平均分。这样的做法, 使得考核更透明, 评价更全面, 同时使学生在评分过程中对自己的作品水平有一个正确的认识, 找到差距;对他人的作品学会欣赏, 找到可取之处;这样有助于学生的创作水平快速提高。
参考文献
数字图像处理课程教学方法探讨 篇8
数字图像处理诞生于20世纪50年代,当时的电子计算机已经发展到一定水平,人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。直到20世纪60年代初期数字图像处理才发展成为一门学科。美国喷气推进实验室首次将数字图像处理实际成功应用到对几千张月球照片的处理,并利用计算机对处理后的图像进行分析,成功地绘制出月球表面地图。数字图像处理取得的另一个巨大成就是在医学上获得的成果。当前图像处理技术在工业自动化、工业检测、医学、遥感探测等各个方面都发挥着十分重要的作用[1]。
《数字图像处理》[2,3]是集成计算机科学、电子学、信息论、光学、数学等学科的一门综合性学科。本课程是空间信息工程系、摄影测量与遥感系开设的必修的专业基础课之一。它的起点高、难度大, 理论性很强。学生在学习时, 普遍感到数字图像处理的概念抽象, 对其中的分析方法与基本理论不能很好地理解与掌握。如何提高学生对数字图像处理技术的学习兴趣, 以及学生的图像处理技术的应用能力, 是数字图像处理课程建设、课程改革的重要内容。现就接合自身在数字图像处理领域多年的研究经历以及教学经验, 并根据学生的反馈信息, 对该课程的教学模式进行了探索, 希望有助于提高教学效果和教学水平;
2 知识点的整合
数字图像处理涉及到的知识点繁琐,但是通过有效的整合可以使得教学体系前后连贯,教学内容较为紧凑,同时使得学生理解起来更为容易,思路更加清晰。如以清华大学出版社的出版的《数值图像处理和分析》为例,全书一共11章。根据教材内容的前后联系和学生的知识背景,对教学内容进行了整合,如表1所示。前面的第一、二章是介绍数值图像处理的概念,这部分可以引导学生自学。原书第三、五、六章主要利用各种变换来图像质量的改善。第四章是图像的编码与压缩,主要是实现对图像的存储和传输。七、八、九章的内容主要是图像的特征的提取和分类。最后两章是数值图像处理在数字水印和车牌识别方面的应用,可以利用两个专题讲座的形式来进行授课。经过整合,把所有的内容分成了三个教学模块,使得教学更加紧凑,条理清晰,学生理解起来也更容易。
3 基础理论知识
3.1 案例教学
案例教学是通过一个具体教育方式来实现场景的重现,引导学生对这些特殊情景进行讨论和分析,加深学生对知识点的理解,培养学生积极学习兴趣和创新力的一种教学方法[3]。数值图像处理涉及到微积分、偏微分、小波分析、矩阵论、信息论预编码等数学知识。因此,需要学生有一定的数学基础,然而工科的学生的数学基础普遍较差,单从理论方面来进行讲解学生很难理解和掌握。幸运的是,虽然这门课程设计的数学知识面广,但是这些知识都具有较强的应用背景,如果在授课的过程中能够结合实际的例子来进行分析能,就可以使得复杂的数学知识变得简单易懂,学生掌握起来也更加轻松。例如,信号可以按它的频率分为高频信号和低频信号。那么什么是信号的频率以及怎么判断高频信号和低频信号,在授课过程中应给以详细的解释,最后举一个例子如给出如下一幅雷娜图像。图中的帽子上纹理灰度值变化较快,所以就是高频部分[4]。而脸部灰度值比较平滑(变化较慢),所以是低频部分。
3.2 内容的适度延伸
在当今的世界,知识的更新是很快的。目前大部分知识的载体是书籍、报刊、杂志。在这几种重要载体中书籍的知识更新度是最慢的,然而现在上课用的课本基本上都是以书籍的呈现形式。因此如何把书本上经典而滞后的知识和该领域最新的研究成果联系起来是非常关键的。一方面,可以使得知识具有连贯性,使得学生更容易系统的掌握;另一方面,以拓宽知识面和提高学习的积极性。所以尝试性的要求学生查阅相关资料,了解本领域的研究进展是有必要的。
在教学过程中,除了常规的讲解书本上的理论知识外,将其中部分内容适当整理后,以课堂讲座形式开展,并对相关知识作适当的补充和延伸[5],使知识更系统化,立体化。例如,在讲授图像质量的改善方法的内容时,会经常用到各种图像变换的方法,如傅立叶变换[6]、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术,将空间域的处理转换为变换域处理[7]。其优点在于不仅可减少计算量,而且可获得更有效的处理。当学生掌握了各种基本变换方法后,可以引入小波变换方法,并介绍小波变换原理以及与经典变换方法的相似性。然后,给出小波变换的优势即在时域和频域中都具有良好的局部化特性。如果学生有兴趣的话,可以介绍在小波变换的基础上进一步发展得到的脊波变换,并通过一些图像例子来加深理解,如图2、图3和图4所示。这样的讲授不仅可以让学生更系统的理解各种变换理论而且通过研究整个理论体系的发展可以激发学生的兴趣和创造性。
(a)原始图像(b)傅里叶变换后的图像
4 实践教学
实践教学是教学课程的重要组成部分,它是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节,是理论联系实际、培养学生的独立思考和创新能力的重要平台[8]。相对于理论教学而言,实践教学是教学过程中最薄弱的环节。为了有效提高实践教学,根据学生的实际情况对相关的实验内容的选取进行了相应的改革。
4.1实验准备
考虑到电子信息专业的同学不同于计算机专业,没有开设VC课程,但开设了MATLAB课程,已经掌握了MATLAB的一些基本编程能力,另外,MATLAB软件为数字图像处理提供了功能丰富的图像处理工具箱。它集成了一系列支持图像处理操作的函数。涵盖了图像处理的几乎所有的技术方法,是学习和研究图像处理的人员的宝贵资料和加工工具。因此,选取计算能力强的MATLAB软件作为教学软件是必要的。此外,还需要准备实验所需的图像。
4.2 实验内容
实验内容的选取也是相当关键的。根据学生掌握知识的能力以及知识的前后衔接关系,选择图像变换、增强、分割、特征提取和识别等作为实验内容。然后根据知识点的难易程度分为基本实验、开放型实验和演示实验。这样具有一定的层次感,使得学生接受起来较为容易。例如,对于傅里叶变换的实验,首先要求学生能够对图像进行傅里叶变换,并分析变换后的图像以及其逆变换后重构图像;当在这个试验中掌握了傅里叶变换后,再安排图像频域增强等实验。
4.3 实验内容拓展
通过理论知识的讲解以及基本实验的实施,学生能够较好的理解所学的知识,且能够将所学的知识应用于处理一幅具体图像。为了进一步培养学生独立思考和创新的能力,需要为一些有兴趣的学生提供一些参与教师科研项目的机会。例如通过课程设计的形式来为他们积累一些实践经验以及培养他们的创新能力。通过学生的积极参与,一方面, 加深了对所学专业知识的理解,另一方面培养学生的学习兴趣和创新能力。
5 结论
图像处理课程 篇9
现阶段我国为遥感专业人才培养设置的本科专业主要有摄影测量与遥感、遥感科学与技术、地理信息科学等, 在这些专业的培养方案中, 《遥感导论》和《遥感图像处理》在多数高等院校中都有开设, 并为专业核心课程之一, 有的高等院校还开设了《数字图像处理》。《遥感导论》和《数字图像处理》两门课程可以视为《遥感图像处理》的前期基础课, 因而在课程学期安排上应该提前。
《遥感图像处理》以地理学、测绘学、数理统计、计算机技术等为背景, 在学习了遥感技术、图像处理技术的原理和理论基础上, 着重介绍遥感信息处理的原理、过程与方法, 并掌握遥感图像处理技术的发展动态与实际应用。由于《遥感图像处理》是多学科的交叉, 与很多专业都有很密切的联系, 而且发展速度较快, 在遥感图像处理的教学中, 一方面要求不同对象的学生掌握、理解或了解图像处理技术的基本原理;另一方面, 还要求不同对象的学生理解或了解遥感图像的成像机理、处理技术和流程等。同时, 图像处理技术和遥感技术具有技术更新快的特点, 因而还需要学生掌握现阶段的状态以及最新发展情况。除了教学内容和教学方法外, 实验教学也是《遥感图像处理》课程的重要的环节, 传统的课程教学大都偏重于理论, 一些已有的实验也主要是针对特定图像处理的一些应用, 缺乏图像处理技术应用与遥感图像特征无缝结合和系统组织。
总的来说, 目前的《遥感图像处理》课程体系主要存在以下几个方面的问题[2]: (1) 传统的课程体系多注重经典理论, 轻实验和实践[3]。除了应该重视理论教学外, 有效地利用实践教学环节, 有利于学生理解和掌握该课程内容, 取得事半功倍的教学效果; (2) 传统课程体系脱胎于数字图像处理, 和遥感处理关键技术之间存在断裂面, 遥感处理知识体系不够完善。
本文以我国高等师范院校开设的遥感科学与技术、地理信息科学专业为例, 针对《遥感图像处理》课程的教学目标, 提出了适合高等师范院校本专业领域学生的课程体系的构建方案, 并就其实践教学的效果和课程体系特色进行介绍。
1 课程体系的建立
内容的模块化设计是目前课程体系建设的主要方案, 在很多高等院校的专业教学中得到了较好地应用[4]。为适于高等师范院校开设的遥感科学与技术、地理信息科学专业教学需求, 通过近10年左右的实践教学, 我们将《遥感图像处理》的课程体系结构分为7个模块, 如图1所示。
(1) 图像基础模块:这一部分主要介绍遥感数字图像的基础知识, 主要包括遥感数字图像、遥感数字图像的计算机存储、遥感数字图像的计算机视图与表达等内容, 让学生了解遥感数字图像的基本概念和特点, 并从计算机存储和显示的角度, 定性了解数字遥感图像, 引导学生建立遥感图像处理研究和实践的兴趣。
(2) 定量遥感处理模块:遥感定量化是当前技术发展的重要方向之一, 其分析和处理过程涉及到物理、大气等学科;本科生由于前期所开课程较少, 感觉定量遥感处理的难度较大, 因而我们主张在本科阶段掌握定量遥感的基础理论和图像处理, 深层次处理设置在后续的研究生课程开设。
该模块的主要内容涵盖辐射定标、大气校正、热红外地面温度反演等, 以Landsat TM图像为例, 了解遥感图像的辐射校正和定量反演的技术方法:辐射定标结合Landsat TM的0级、1级产品, 介绍遥感图像数字值 (digital number, DN) 转换为光谱辐射亮度的方法;大气校正主要讲述基于辐射传输方程的校正方法, 结合6S和MOTR AN辐射传输软件包, 完成遥感图像的大气校正;热红外图像地表温度反演以Landsat TM6为例, 介绍单波段热红外图像的地表温度反演方法和技术流程。
(3) 几何遥感处理模块:该模块针对遥感成像的纯中心投影、多中心投影、侧视雷达等不同构像方式, 解释它们的几何纠正方法和技术流程;对于多项式纠正方法重点介绍, 强度多项式的构建、地面控制点的选择、最小二乘法拟合等相关内容。
(4) 数字图像增强模块:数字图像增强模块按照彩色增强、辐射增强、空间域增强、频率域增强、多光谱增强等顺序进行讲解。在这一部分, 我们遵循系统深入的原则, 基于遥感数字图像处理的实例, 帮助学生系统复习总结并领会各种理论方法之间的逻辑顺序与本质。由于图像处理具有理论性和可视化强的特点, 在这个部分教学中, 我们希望加强学生对前置基础课程 (如《遥感导论》和《数字图像处理》) 所学基本理论和方法的深入理解, 使其充分认识遥感机理理论知识在遥感图像增强应用中的指导意义, 并体会理论本身的魅力。
(5) 遥感图像融合模块:该模块从遥感图像融合的目的出发, 介绍图像融合的主要方法和技术流程、图像融合结果的性能评估等;联系数字图像增强模块的多光谱增强子模块, 以HIS变换、主成份分析、傅里叶变换和小波变换等为基础, 阐述遥感图像融合的主要技术方法, 并对其方法的缺点进行分析, 提出改进的遥感图像融合方案。
(6) 遥感图像分类模块:该模块主要包括计算机分类的基本原理、非监督分类、监督分类、计算机分类的新方法、分类结果后处理、精度评估等内容。在这一部分教学中, 我们充分发挥图像处理应用性强的特点, 选择最小距离法、ISODATA、最大似然分类法等, 重点讲述其基础理论和技术方法, 激发学生学习兴趣。
(7) 变化检测模块:该模块是对前面所学模块的综合运用, 向学生展示《遥感图像处理》立体而丰富的专业内容。在介绍遥感图像变化检测意义和技术流程的基础上重点论述变化检测的分类后比较法和直接比较法;将变化向量分析法 (CVA) 作为典型算法进行讲述, 通过土地覆被变化检测的应用实例, 综合遥感图像辐射校正、几何纠正等知识, 重点论述变化强度和变化方向的确定方法, 并利用图像处理实践提升学生的研究性思维, 初步培养学生的创新能力。
2 课程教学实践及其特色
2.1 加强实践教学环节, 注重动手能力的培养
本课程主要教学目的是使学生了解和掌握遥感信息处理的基本知识、方法、基本技能和发展动态, 初步掌握应用遥感信息处理技术分析和解决实际问题的能力。因而, 实践教学能力培养是我们课程建设的核心部分。我们在每个模块中设置了多个实践环节, 多角度、多目标的提升学生动手操作能力。
主要的实践环节包括: (1) 遥感数字图像的读入及其显示的计算机编程实现; (2Landsat TM图像的辐射定标; (3) 基于6S和MOTRAN的Landsat TM图像的大气校正 (4) Landsat TM6热红外地表温度反演; (5) 遥感图像的几何纠正 (多项式模型和雷达图像的距离-多普勒模型) ; (6) 遥感图像增强1 (直方图变换和直方图匹配) ; (7) 遥感图像增强2 (平滑和锐化) ; (8) 遥感图像增强3 (傅里叶变换及遥感图像周期性条带噪声的去除) ; (9) 遥感图像增强4 (HIS、PCA) ; (10) 遥感图像融合及其性能提升 (HIS、PCA) ; (11) 遥感图像分类1 (最小距离方法) ; (12) 遥感图像分类2 (ISODATA、最大似然法) ; (13) 遥感图像分类的新方法3 (面向对象法) ; (14) 遥感图像分类后处理; (15) 遥感图像分类结果精度评估; (16) 土地覆被变化遥感变化检测。
通过理论学习、实践处理等环节, 增强学生对本课程的理解, 并在此基础上使学生进一步掌握遥感图像成像的基本原理、基本理论和这些理论在遥感图像处理中的应用。近10年的教学实践证明, 该课程的实践教学环节较好地调动了学生专业学习的积极性, 取得了较好的学习效果。
2.2 内容延伸模块化, 形成分层次课程体系
我们依据课程教学内容, 构建了授课内容的基本框架, 按照教学内容分块设置, 根据学生学习阶段、课时安排、专业特色延伸等可以灵活变化, 因而给授课内容带来了较大的机动性。
在每个教学模块中首先确定知识体系和拓展专题内容, 将这些拓展专题分为偏应用型和偏理论型。每个专题中设置基本内容和扩展内容, 形成模块化分层次的课程体系。
例如:在数字图像增强模块中, 目前的大多数教材中存在直方图均衡化的内容, 然而随着图像处理技术的发展和应用的拓展, 人们发现在绝大多数遥感图像增强处理中不适合直方图均衡化处理, 因此这部分内容可以不讲或让学生自学。图像增强部分的内容非常多, 使学生清楚掌握第一节内容介绍的关键词, 课程的延伸内容就会更易理解。根据学科特色和学习层次, 可以有意识地引入偏应用专题或偏理论专题, 更好地满足不同目标、不同层次的学生的需求。
通过遥感图像处理课程教学内容的分块划分, 形成了层次化、模块化课程体系, 在确保授课内容体系完整情况下, 使内容选择更具条理和可操作性, 便于培养不同目标导向的学生, 更适于我国高等师范院校相关专业的教学设计。
2.3 多目标人才及其创新能力培养
社会对人才可以从不同的角度加以分类, 从生产或工作活动的目的来分析, 现代社会的人才可分为学术型 (理论型) 、技术型、工程型和技能型等。多目标人才就是多功能人才, 其特点是多才多艺, 能够在很多领域大显身手。当今社会的重大特征是学科交叉, 知识融合, 技术集成。因而, 《遥感图像处理》多目标人才培养是培养学生在各个方面都有一定能力, 同时在某一个具体的方面要能出类拔萃。
在高等师范院校地理学背景创办遥感科学与技术、地理信息科学等本科专业的情况下, 不同层次、不同培养目标导向, 可以让学生针对自己的发展方向选择应用型还是研究型, 因而该课程体系更加具有灵活度。我们课程体系中设置的定量遥感模块, 可以满足学生在应用型《遥感图像处理》课程中学习到研究型知识, 丰富和完善学生的有关遥感处理的知识结构, 提升学生的创新能力。实践教学证明, 我们的本科生经过该模块的学习, 也能够独立完成研究方案构思和具体研究路线设计, 并在老师的指导下撰写科学论文。
3 结语
卫星遥感、图像处理技术的迅猛发展, 其应用领域愈来愈广泛, 该领域受到很多学生的垂青, 激发了他们的学习热情。目前很多高等院校都开设了《遥感图像处理》这门课程。如何根据各个高等院校的学科特色、学生特点构建适合自己的课程教学体系、安排好授课内容、提高教学方法和教学手段的有效性是很多高等院校主讲教师最关注的, 同时对于提高学生学习兴趣、加强实践应用能力以及培养信息技术时代的创新型人才具有重要意义。
笔者结合多年《遥感图像处理》课程的教学经验, 设计了一个课程内容模块化、专题内容可延伸、分层次的课程体系, 它采用专题框架, 在保证授课体系完整性的前提下, 授课教师可以依据人才培养目标、专业特色、学时要求引入模块化延伸内容, 有机地将课程教学内容联合在一起, 形成多层次、多目标的授课内容。实践证明, 该课程体系设置达到了我们高等师范院校相关专业的课程教学预期效果, 可以为我国其他高等师范院校的相关专业的《遥感图像处理》课程教学提供参考。
参考文献
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[3]吕秀琴.GIS专业《数字图像处理》实验教学研究[J].地理空间信息, 2012, 10 (5) :174-176.
图像处理课程 篇10
1 Photoshop图像处理课程概述及存在的问题
Photoshop图像处理课程是高等学校及中职院校开设的一门专业基础课, Photoshop主要处理的是位图图像, 使用Photoshop软件可以对图像进行自行编辑, 该课程主要通过学习计算机辅助设计软件Photoshop, 帮助学生完成网页、海报等平面设计。对于计算机专业的学生来说, 掌握Photoshop软件的使用非常重要, 因为设计一个功能全面的网站, 可以通过已学过的编程语言来实现, 但要想将功能全面的网站做得美观, 还得依靠Photoshop图像处理软件来实现。社会对毕业生的要求越来越高, 作为计算机专业的学生, 不仅得学会编程, 掌握图像处理更能锦上添花。Photoshop图像处理作为计算机专业的基础课, 其重要性无须置疑。笔者作为一门计算机专业课教师, 从事多年的Photoshop图像处理课程授课工作, 结合笔者多年的教学感受, 发现本课程在授课的过程中主要存在以下几个问题。
1.1 课程缺少多样性
目前大多数高校开设的Photoshop图像处理课程都是以一本教材为依托, 按照教材上的实例一步一步去完成图像处理, 教材上的实例往往只提供一种处理方法, 而Photoshop图像处理是博大精深的, 对于同一个图像, 要达到预期的效果, 方法有多种。这样定向的教学方式, 学生往往缺乏自我思考的能力, 思维容易僵化, 很难做到融会贯通, 不利于学生的发展。
1.2 开课学时不合理
Photoshop图像处理课程作为专业基础课, 学校一般是将其设置36个学时, 每周2个学时, 一共上18个周。由于Photoshop图像处理内容丰富, Photoshop基础工具的使用、路径、图层、蒙板等基础知识的讲授, 会花去较多的课时, 再讲授案例, 往往会学时不够。若直接通过案例的方式授课, 又会造成学生掌握基础知识不牢固。一些学校采取1+1的模式, 即1节理论课+1节实践课, 但Photoshop图像处理课程不同于其他的课程, 本课程实践性非常强, 如果一味的讲理论, 学生听得乏味, 也难以理解老师讲的内容。
1.3 授课内容与本专业脱节
现在高校选的教材, 往往注重的是该教材是不是十二五规划教材, 是不是名人编写, 出版时间是否够新, 当然不可否认, 这是选择教材需要考虑的一方面。但有时正因为考虑的外在因素太多, 反而忽视了教材本身的内容是否与本专业其他课程相关联。如果教材中教授的内容与专业的其他课程完全脱节, 这会使得学生觉得学习Photoshop图像处理这门课程, 在本专业中学无用处, 觉得这课程可开可不开, 体会不到Photoshop图像处理作为一门辅助课程对计算机专业的重要性。
1.4 教学内容贪多求全
Photoshop图像处理选用的教材一般内容都比较多, 教师通常是希望在一学期的授课中将教材中的所有内容都传授给学生, 如若将所有的基本命令讲解一遍, 就没有课时讲解案例。同时, 讲解的内容繁杂, 重点内容难以突出。即便学生将所有的工具都操作得很熟练, 一旦面临设计作品, 却无从下手, 不知道如何将所学的知识贯穿起来设计作品。学生往往在学的过程中觉得自己能力还不错, 学了一点皮毛, 就觉得自己的水平很高, 进入学习误区。
1.5 考核方式单一
Photoshop图像处理作为一门实用性较强的课程, 大多数情况下采取的考核方式是上机。平时成绩的依据也是每次上机提交作业的情况, 然而有的学生能力有限, 在规定的上机时间内做不好作品, 就拷贝其他同学的作业, 稍作修改, 然后提交。由于上课的同学较多, 教师不可能一一发现这种现象并加以制止, 这对于能力强的同学是不公平的, 而教师也往往会被抄袭作业的同学蒙蔽, 给出不应属于该同学的分数。
2 Photoshop图像处理课程教学改革方法探讨
对于传统的教学方法中存在的一些问题, 应积极推行教学改革, 努力提高学生的Photoshop图像处理能力, 提出以下的改革方案供探讨。
2.1 多样化教学
对于同一图像处理, 教师在讲授的时候, 除了讲授课本上介绍的方法外, 还应介绍其他的方法, 使得学生在处理图像时, 能灵活的运用所学的知识点, 根据图像的特点, 选择最佳的方式来处理图像。
2.2 适当增加学时, 将课堂转移到机房
对于一门实用性强的课程, 纯理论的讲解方式, 学生会觉得乏味, 也难以理解, 与其这样, 还不如把理论学时加到上机实践中去。教师在机房授课, 可以边演示边讲解, 这样学生容易理解, 听起课来有信心。36个学时太短, 最好增加到72个学时, 这样一周上两次课, 教师授课不至于因为学时的限制而加快进度, 学生也会因增加学时, 有更多的时间投入到Photoshop图像处理当中去, 获得更多的知识。
2.3 结合实际情况选取教授内容
Photoshop图像处理的内容博大精深, 想通过一学期的授课全面掌握Photoshop图像处理的知识是不可能的, 因此, 在授课的过程中只能结合实际情况, 对讲授的内容进行筛选。例如, 授课的班级曾学习过网站设计, 学生中有很大一部分同学对网站设计比较感兴趣, 那么授课教师则可把授课的重点放在网站美化上, 通过对网站的美化, 将Photoshop的知识一点一点灌输给学生。这样学生学习的积极性比较高, 并且还能体会到学以致用的乐趣, 更进一步激发了学生学习Photoshop图像处理课程的热情。
2.4 精心设计教案, 开展教学活动
一学期有限的课程, 教师在不能讲授完教材所有内容的情况下, 应事先将重点内容挑出来, 设计相关的教案, 通过边讲解工具边应用于案例的方式, 让学生掌握课程中的重点内容。教师可在授课的同时, 树立学生的竞争意识, 期间可开展Photoshop图像处理课程图片展活动, 让学生看到自己的作品和别人作品的差异, 在展览活动中相互取长补短, 相互学习, 不断提高自己Photoshop图像处理的技能。
2.5 改革课程考核方式
给定考题, 让学生处理图像, 根据图像处理的结果给分, 这样的考核方式往往限制了学生自由发挥的空间。教师可组织学生在机房参加考试, 不限定考题, 但要事先声明做的作品需要涵盖本课程涉及到的知识点, 这样杜绝了学生间相互抄袭的现象, 也能更好的发挥学生的想象。教师依据学生平时提交的作业和考试作品, 来给定学生的最终成绩, 可采取平时成绩占30%, 考试成绩占70%的方式来设定。
3 结语
在教学过程中, 通过以上一系列的改革措施, 学生的学习积极性有了明显的提高, 课堂氛围更加活跃, Photoshop图像处理课程在实际教学过程中取得了较好的教学效果。Photoshop图像处理课程作为一门专业基础课, 课程内容丰富, 在有限的教学课时中让学生掌握更多的图像处理技术, 是每一个教师的职责所在, 要提高教学效率, 教师应积极备课, 根据学生的实际情况, 不断更新教学内容, 增强教学案例的针对性, 使学生对所学的内容能学以致用。与此同时, 教师还应采取多种教学手段, 来提高学生学习Photoshop图像处理的热情, 课后教师应主动和学生交流, 了解学生对教学内容与教学方法的看法, 以便提高课堂教学质量。在今后的授课过程中, 笔者将继续保持教学的热情, 将Photoshop图像处理课程的改革措施更全面的应用到教学当中去, 进一步提高教学质量。
摘要：针对Photoshop图像处理课程中存在的课程缺少多样性、开课学时不合理、授课内容与本专业脱节、考核方式单一等问题, 提出Photoshop图像处理课程教学改革的方法与思路, 以提高教学质量。
关键词：Photoshop图像处理,教学改革,教学质量,教学方法
参考文献
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图像处理课程 篇11
关键词 数字图像处理；项目驱动教学；MATLAB
中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)03-0038-02
Application of Project-Driven Mode Teaching in Digital Image Processing//Chen Jing, Li Wenxin
Abstract Digital Image Processing is one of the important major courses for the undergraduates of electronics and information specialty. The close relation in the theory and experience makes the effect of traditional teaching modes improve hardly. In this paper, it is analyzed the drawbacks of Digital Image Processing teaching, introduced the project-driven mode teaching method according to experience ,and suggested the procedure and method of the teaching course based on the project.
Key words digital image processing; project-driven mode teaching; MATLAB
Author’s address Electro-information Engineering College, Xuchang University, Xuchang, He’nan, China 461000
1 引言
数字图像处理是集光学、微电子学、计算机科学、应用数学等学科于一体的一门综合性边缘学科。图像处理技术在各个领域中的应用非常广泛，从国防建设的各种武器装备到先进的医疗成像设备，从林林总总的消费电子产品到3G多媒体通信，都离不开数字图像处理技术的支持[1]。数字图像处理是一门理论与实践、原理和应用紧密结合的课程，学生在学习中往往会碰到很多困难，既为数字图像处理广泛的应用前景所吸引，也常常困扰于课程的理论性，在一些繁杂的数学推导面前望而却步，逐渐丧失学习兴趣，这种局面的形成与长期以来的应试教育模式不无关系。所提倡的工程专业素质教育，注重培养学生的学习兴趣和创造力，强调实践和应用能力，力求把握本学科的基本思想方法，避免学生出现“只见树木，不见森林”的现象[2]。因此，在该课程教学中引入项目驱动模式，使学生既能了解基本原理，又能从项目中找到基本理论的落脚点，做到真正的理论与实践一体化，收到较好的教学效果。
2 数字图像处理课程教学现状分析
在许昌学院，数字图像处理是电子信息工程专业四年级学生的一门专业课，它要求学生掌握有关图像处理的基本理论和算法，并能够利用计算机编程实现诸如图像增强、图像复原、图像分割、图像变换、形态学图像处理等常规的处理技术，为进一步学习“计算机视觉”“模式识别”等课程及走向工作岗位后的学以致用打下基础。该课程知识点多，理论性强，难度偏大，而传统的教学模式是以理论介绍为主，缺乏理论的实现步骤，造成学生在学习时普遍感到过于抽象，很难看到理论的实际应用效果。而且教师在课堂上讲授知识点时，由于和实践脱节，致使学生在一些繁杂的数学推导面前望而却步，从而逐渐交流反馈，丧失学习兴趣。而且对于高年级学生而言，求职和考研的压力很大，往往无法集中注意力完成一些专业课的学习任务，学习的动力和兴趣都较低年级时有所下降。面对这种状况，如果教师不采取措施加以引导并使其得到改善，形成教学相长的教学氛围，势必影响教学效果。
3 项目驱动教学的特点
项目驱动教学是将课程教学与实践有机结合起来，实现“教学做评合一”[3]。概括起来，项目驱动教学具有下面一些特点。
3.1 架构理论联系实际的桥梁
开展项目驱动教学的过程是体验真实、发现需要、提升能力、运用知识的过程，所确立的项目可以在实践与理论之间架起一座沟通的桥梁，它将理论学习与实践结合，学生为了完成项目会自觉学习相关理论知识，并在实践中积极验证理论，使理论知识在实际应用中焕发出勃勃生机。
3.2 激发学生主动学习、自主创新的意识
项目驱动教学是以建构主义学习理论为基础，学生是学习的主体，教师扮演组织者、引导者的角色。在项目驱动教学实施中，教师不是把现成的知识技能传递给学生，而是学生在教师的指导下去寻找“项目”，分析“项目”，并最终完成“项目”。学生不再把学习当任务，而是根据项目需求来学习，由被动地接受知识转变为主动地寻求知识。学生学习的主动和创新意识在项目实施的过程中不断增强。
3.3 注重实践，提高学生的综合实践能力和团队精神
在传统的教学模式下，有些学生在完成一门课程的学习后，却不知道这门课程有什么用途，为什么学习，及在今后的工作中能用到哪些知识。在开展项目驱动教学后，学生接触的都是一些具体的项目，在做这些项目时要用到哪些知识点，如何综合利用它们，都是项目顺利完成必须解决的问题。而当这些问题已不再是问题时，学生的综合实践能力也将得到进一步提高。
4 数字图像处理课程项目驱动教学实施程序
4.1 课程项目设计
项目的选择和设计是项目驱动教学的关键，数字图像处理项目驱动教学过程如图1所示。从图1可以看出，项目选择和设计的好坏直接影响到教学的开展。
根据课程的知识层次和内容体系结合科研项目，设计“基于MATLAB的车牌识别系统研究”来组织课堂教学内容，如图2所示。从图2可知，“数字图像处理”的大部分教学内容都可通过“基于MATLAB的车牌识别系统研究”这一项目组织在一起。以“实施项目”的方式引入有关概念和主题，展开教学内容，将学生的“被动学习”转换为“兴趣驱动”，从而提高教学效率。
另外，根据学校电子信息专业的教学实验条件，设计“数字图像通信”“脑部CT图像处理”等项目，从而融合图像压缩及彩色图像处理等知识点。
4.2 项目的实施
整个项目的实施过程分为两个阶段。第一阶段为“理论学习”阶段。在教学方法上，引入大量应用实例，在授课时重点阐述医学核磁共振成像，医学图像处理、图像通信，图像特征提取等实例，提高学生上课的兴趣，活跃课堂气氛。通过对具体项目的讲解，给学生身临其境的感觉，将深奥的理论形象化，使学生易于接受，激发学生的学习兴趣和热情。第二阶段为“项目实施”阶段。将项目分成若干个小组，各小组在教师的指导下召开小组会议，分析目标，进行成员分工，确定各分工的职责及项目实施计划。在这一过程中，教师扮演项目顾问的角色，解答小组成员有关本阶段的各种疑问。学生可在教师的指导下完成对项目的需求分析、系统设计到编码实现、测试部署的全过程，达到使学生在完成任务的过程中理解学科知识、融会贯通、掌握综合技能的目的。
4.3 项目总结与反馈
学期末留出一周时间用于项目的总结和反馈，各小组提交项目结题材料，在全班范围内演示各小组项目成果，介绍项目实施过程及成果优势与不足，总结项目实施各阶段的经验教训，回答探析的现场提问。并在听取其他小组报告的基础上进行自我反思，找出差距与不足。最后通过学生自评、组内成员互评和教师评价来确定每位学生的最终成绩。
5 结束语
数字图像处理课程采用项目驱动教学，实现以项目覆盖知识面，以项目体系架构教学布局的新思路，采用项目牵引的启发式教学方式来组织教学内容，符合目前专业课教学的基本教学原则。实践表明，这一教学改革尝试是可行的、有效的，有利于激发学生学习的原动力，提高学生的主动学习性及动手能力，从而锻炼学生的创新能力，提高教学水平。
参考文献
[1]Castleman K R. Digital Image Processing[M].影印本.北京:清华大学出版社,2006
[2]谢祖钊,傅雄烈.高等工程教育概论[M].北京:北京航空航天大学出版社,1992
图像处理课程 篇12
1 Photoshop图像处理课程的意义分析
Photoshop图像处理课程对于高职院校的学生来说,有着非常重要的现实意义,对于学生的就业范围和就业方向具有重要的促进作用。Photoshop软件在社会生产和生活诸如广告动画公司、事业单位、印刷公司、影楼等行业的应用非常广泛。作为图像处理方面的优化软件,但凡图像存在的地方,通常都离不开Photoshop图像处理技术。因此,加强Photoshop图像处理课程的开发和建设性研究,对于提高学生的应用能力、专业能力,促进学生就业势必会有很大的帮助。
虽然在很多高职院校中都已经开设了Photoshop图像处理课程,但在教学方法和教学效果方面仍然存在不少问题,也不同程度地影响了教学质量的提高。部分教师在教学过程中仍然采用传统的教学方式,紧紧围绕教材内容进行知识传授,没有给学生足够的实践空间;学生在课程学习结束后,虽然对Photoshop技术处理的工具有了一定程度的掌握,但是在利用Photoshop技术来解决具体的图像问题,利用相关知识进行自主设计创新的过程中常常存在比较大的困难。为了使学生能够顺利就业,改变传统教学模式下学生只会简单模仿、面对具体问题时没有足够创造力的现状,各教育组织和成员应当加强对Photoshop图像处理课程的开发和研究工作,不断改善教学方法,提高教学效果。
2 Photoshop图像处理课程开发和建设的措施
提高Photoshop图像处理课程开发和建设的实际效果,主要可从以下几方面做起。
2.1 加强课程的设计
对于Photoshop图像处理来说,决定其教学成功的关键在于教学内容的选择和次序的安排。为了达到教学内容学以致用的效果,可以通过校企合作平台,由校企双方根据学生的具体技能和素质来安排教学内容,实现企业对技术型和工程型人才的需求。校企双方通过对工作任务的描述,将课程教学转化为对学生工作技能提高的系统化课程。通过合作开发具有学科性的个性化普适性检查,将企业的要求和知识体系反映到教学内容的各个环节当中。通过对教学内容的程序化,完成课堂体系的开发。在课程设计的过程中,加强以就业为导向的指导思想的传播,加强学生的实习实践活动,以学生的操作能力为主线,培养其良好的职业技能和职业能力。
2.2 利用先进的教学手段提高教学的效率
在Photoshop图像处理课程的教学中,要充分借助现代教育技术生动性、形象性的特点,提高学生在学习中的兴趣和积极性,使其能够主动参与到教学过程中来,并在此基础上提高教学的效益。而且现代教育技术能够不受时间和空间的限制,形象丰富对事物进行不同角度的呈现,也以此丰富了教学的手段。在信息时代,应当以多媒体技术为手段,为学生提供丰富的学习条件和环境。同时,也为教学联系实际生活提供了条件,开拓了Photoshop图像处理课程的空间,提高了学生的学习效率。此外,在教学的过程中,还可以采用案例分析的方法,将教学内容融入到独立的实例制作中。借助多媒体的教学方法来对实例进行剖析,使学生在实例的实践过程中逐渐掌握和熟悉Photoshop软件中的各种功能。这可以有效地活跃课堂气氛,同时也避免了过去教学中死记硬背的传统教法。实例分析的教学方法可以拉近Photoshop图像处理课程和学生生活的联系,使学生能够快速上手。当然,模仿是学习的必经之路,对于激发学生的创作欲望也具有非常大的好处。只有掌握了课程基本知识和技能之后,才能展现出学生的创造和创新能力。在接触了大量的实例之后,学生还可以根据个人的生活经历,发挥自己的想象力来设计出不同风格的内容,提高学生的应用能力和独立解决问题的能力。因此,在教学的过程中增加有效设计性的实验内容,以此来加强学生分析问题和解决问题的能力是非常有益的一项举措。
2.3 培养学生的自学能力
计算机技术在不断进步和发展,这便需要学生加强个人的自学能力来及时跟进时代的发展步伐。在Photoshop图像处理教学的过程中,其应用技巧和方法层出不穷,仅仅依靠教师在课堂教学中的内容,无法满足应用的需要。学生借助网络资源,可以学习到很多课堂上没有接触过的知识。例如在Photoshop图像处理教学的过程中,对于特效字的处理是其中的重要内容;对于火焰字的制作,可以有多种方法,教师可以发动学生积极查找资源,然后进行归纳总结,使学生能够掌握到各种方法。在平时的练习和设计工作中不难发现,很多学生的作品都存在少量的问题。为了进一步使学生设计的作品具有较好的表现力和生命力,从学生自身而言,在掌握基本技能的同时,还需要学习其他知识,提高设计的质量。另外,学生还可以在平时的生活中努力提升自己的人文素质,多学习和欣赏文学、影视和音乐等艺术,这对于提高学生的创作思想和境界也会产生间接的帮助。为适应软件技术和功能的不断进步,学生应不断加强自我学习的能力。学习能力的培养对于提高课程教学的质量和效果及学生日后的就业都具有重要的意义,在教学的过程中,教师群体要正确认识到这一点。
3 结束语
对于Photoshop图像处理课程教学中的问题,教师应当从实例的角度来提高学生对课程内容的掌握能力。在教学的过程中,要做好教学内容的有效设计,使教学内容与学生的就业和企业的需求紧密结合起来,以提高教学内容的针对性。同时,要给予学生实践的空间,重视学生应用能力的培养,使其在学习完课程之后还能够熟练地应用知识来解决问题,提高教学的效率和质量。
摘要：《Photoshop图像处理》课程是一门集实践性和应用性于一体的课程,在如今信息化媒体时代,很受大众欢迎。而如何有效地增强《Photoshop图像处理》课程的教学效果,提高学生的应用能力和实践操作能力,更好地满足学生就业的需要,现已成为计算机专业课堂教学的关键。因此应当加强对《Photoshop图像处理》课程建设和开发的研究,提高教学的质量和效果。
关键词：Photoshop,图像处理,开发,建设,措施
参考文献
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