独立学院的数字图像处理教学改革的探索
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了广泛 的应用 。《 数字 图像处理》 是一 门多学科交叉 、 理
论性 和实践性都很 强的综合性课程 ， 着重研究数字 图像 处理 的方法 ， 训练学生 运用所学理论 知识解 决实际 问题
１
图像基本操作
图像读入 、 保存、 显示
￣ ｒ ｋ － ｒ ． ， 】 生
的能力 。 本文从 独立学院培养应用型本科人才 的 目的出 发， 主要针对 该 门课 程传 统教学 的不足 ， 从 理论 和实践
的传 授 ， 理论学 时过 多 ， 达到 ６ ４学 时 ； 二 是忽 略本科 院 校培 养有一定科研 能力人才 的要求 ， 缺乏学科知识体 系 的合理 架构 ， 过分强 调应 用技能 的传授 ， 实践学时过 多 ，
如主要 强调 Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｓ ｈ ｏ ｐ软件 的使用 ， 达到 １ ６学时甚至更
彦 素
２ ０ １ ３ 年 １ 月
Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ￣ｉ ｔ ｙ Ｅｄ ｕ ｃ ｔｉ ｏ ｎ
独立学院的数字图像处理教学改革的探索
吴 娱 平 子 良
１ ０ ２ ６ １ ３ ） （ 北京邮电大学 世纪学院， 北京
［ 摘
要］ 数 字图像处理是 电子信息类专业普遍 开设 的专业课程 ， 具有理论结合实践 的特 点。针对传统数字 图像 处理课程 的不
推导多 ， 如在 图像 的频域变换 一章 中涉及 了离散余 弦变
换、 Ｋ — Ｌ 变换、 离散沃尔什一 哈达玛变换 、 小波变换等。 如
果 只是片面依靠讲 授理论公式 的推 导 ， 把大量 的教 学课 时用 在理论性较 深的章节 中 ， 而忽略 了这些理论知 识与
另外 ， 针对 教学过 程 中一旦 出现理论 性较 强 、 公 式
数字图像处理是一 门迅速发展 的新兴学科 。 随着计 算 机的发展 以及 应用领域 的不 断加 深和扩展 ， 数 字图像 处 理技术 已取得 长足 的进展 ， 出现 了许 多新理 论 、 新 方 法、 新 手段和新设备 ， 并在军事 、 航空、 航天 、 遥感 、 医学 、
实 际应用 的紧密结 合 ， 会导 致学生 兴趣低 落 ， 不利于 学
生应用能力 的培养 。
（ 三） 验证 实验 过多， 缺 乏创新实验课题
目前 ， 在数字 图像 处理 实践教 学 中 ， 偏 重设 置验 证
性的实验项 目。（ 如表 １ 所示 ）
表 １ 传统数字 图像处理 实验一览表
实验 项 目 内容 类 型
通信、 自控 、 天气 预报 以及教 育 、 娱乐、 管理 等方 面得 到
比较 突 出的问题 。一 是严格 向普通 本科院校看齐 ， 而不 顾独 立学院培养应 用型人才 的 目标 ， 过分强调理论 知识
试程 序的过 程 中 ， 对 程序 的理解不 够 ， 且 无法 发挥积 极
性和创造性 。 二、 理论教学改革 的探 索
（ 一） 教 学 内容 的改革 对于传 统 的数字 图像处 理 的内容 主要 包括 图像 采
推导过多的内容 ， 学生的听课热情就会降低 ， 并且会影
响教学进度 的问题 ， 首先应该根 据独立学院应用 型人 才
【 收稿时间 ］ ２ ０ １ ２ — １ １ － ２ ８ ［ 作 者简 介 ］ 吴娱 （ １ ９ ８ ４ 一 ） ， 女， 助教 ， 研 究方向： 数 字图像 处理 。平子 良（ １ ９ ４ ５ 一 ） ， 男， 教授 ， 研 究方 向： 数 字图像处理。 ２Fra bibliotek ３ ４
图像点运算 图像灰度变换、 灰度直方 图、 直方图均衡 化 验证性 图像 间的运算
图像空 间运算
图像加 法、 减法、 乘 法、 除法、 或与非
均值滤波、 中值滤 波
验证性
验证性
教学 的角度 ， 对教 学 内容 、 教学方 法 和教学 手段等 各方
面进行教学改革 的探索 。
图像处 理的高级处理 的 内容 ， 在本科 阶段可 略讲 。而对 于图像采集 、 图像 变换 、 图像增 强 、 图像 复原 、 图像 压缩 编码 以及 图像分割等应 用性 比较强 的内容 ， 应尽 量详细
讲解 。
数字 图像 处理课 程要 求先 修线性 代数 、信号 与 系
统、 数字信号 处理等 ， 涉及 的数学知识 内容 多 ， 理论 公式
１ ３ ３
謦 菊
培养 目标 和学生 的接受能力进行适当取舍。 在讲解 的过 程 中， 应 注意理论 知识 与实 际应用 的结合 ， 尽量使 复杂
的问题简单化 。比如小波变换算法 ， 需要讲 清楚该算法
主要 应 用 在 Ｊ Ｐ Ｅ Ｇ ２ ０ ０ ０中 ，并 比较 与 Ｊ Ｐ Ｅ Ｇ标 准 中 的
一
５
图像频域运算
图像 频域滤波
图像运动模糊退化、 维纳滤波
验证性
验证性
、
传统课程教学 的不足
６ 图像 退化 和复原
（ 一） 理 论 和 实践 学 时分 配 不 平 衡
学生在实 验过程 中 ， 将过 多的时间用在敲程序 和调
在数字 图像处理 课程 的实 际教 学 中， 理论 和实践学 时的分 配不平 衡成 为独立学 院本科 教学 过程 中存 在 的
多。
（ 二） 理论 推 导 过 多 ， 导 致 学 生 兴趣 低 落
集、 图像变换 、 图像增 强 、 图像复原 、 图像 压缩编码 、 图像 分割 、 图像描述 、 图像 识别等几部分 内容 ， 但 是对于应用
型本科 教学的特点和学时的安排应进行适 当选择 。 通过
几 年 的教 学实践 ， 笔者 总结 出图像描 述 、 图像识别 作 为
足， 从 独立院校 培养应用型人 才的 目标 出发 ， 从 理论教 学和实践教 学两个方 面进行教 学内容和教 学方法等的改革 。实践表明 ， 这 些 改革 的思路能有效提 高学生的积极性和创造性 ， 取得 良好的教学效果。 ［ 关键 词 ］ 数字 图像处理 独立学院 教 学改革 ［ 文献标识码 ］ Ａ ［ 文章编号 ］ ２ ０ ９ ５ — ３ ４ ３ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ １ ３ ３ — ０ ３ ［ 中图分类号 ］ Ｔ Ｎ ９ １ ９ ． ８
论性 和实践性都很 强的综合性课程 ， 着重研究数字 图像 处理 的方法 ， 训练学生 运用所学理论 知识解 决实际 问题
１
图像基本操作
图像读入 、 保存、 显示
￣ ｒ ｋ － ｒ ． ， 】 生
的能力 。 本文从 独立学院培养应用型本科人才 的 目的出 发， 主要针对 该 门课 程传 统教学 的不足 ， 从 理论 和实践
的传 授 ， 理论学 时过 多 ， 达到 ６ ４学 时 ； 二 是忽 略本科 院 校培 养有一定科研 能力人才 的要求 ， 缺乏学科知识体 系 的合理 架构 ， 过分强 调应 用技能 的传授 ， 实践学时过 多 ，
如主要 强调 Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｓ ｈ ｏ ｐ软件 的使用 ， 达到 １ ６学时甚至更
彦 素
２ ０ １ ３ 年 １ 月
Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ￣ｉ ｔ ｙ Ｅｄ ｕ ｃ ｔｉ ｏ ｎ
独立学院的数字图像处理教学改革的探索
吴 娱 平 子 良
１ ０ ２ ６ １ ３ ） （ 北京邮电大学 世纪学院， 北京
［ 摘
要］ 数 字图像处理是 电子信息类专业普遍 开设 的专业课程 ， 具有理论结合实践 的特 点。针对传统数字 图像 处理课程 的不
推导多 ， 如在 图像 的频域变换 一章 中涉及 了离散余 弦变
换、 Ｋ — Ｌ 变换、 离散沃尔什一 哈达玛变换 、 小波变换等。 如
果 只是片面依靠讲 授理论公式 的推 导 ， 把大量 的教 学课 时用 在理论性较 深的章节 中 ， 而忽略 了这些理论知 识与
另外 ， 针对 教学过 程 中一旦 出现理论 性较 强 、 公 式
数字图像处理是一 门迅速发展 的新兴学科 。 随着计 算 机的发展 以及 应用领域 的不 断加 深和扩展 ， 数 字图像 处 理技术 已取得 长足 的进展 ， 出现 了许 多新理 论 、 新 方 法、 新 手段和新设备 ， 并在军事 、 航空、 航天 、 遥感 、 医学 、
实 际应用 的紧密结 合 ， 会导 致学生 兴趣低 落 ， 不利于 学
生应用能力 的培养 。
（ 三） 验证 实验 过多， 缺 乏创新实验课题
目前 ， 在数字 图像 处理 实践教 学 中 ， 偏 重设 置验 证
性的实验项 目。（ 如表 １ 所示 ）
表 １ 传统数字 图像处理 实验一览表
实验 项 目 内容 类 型
通信、 自控 、 天气 预报 以及教 育 、 娱乐、 管理 等方 面得 到
比较 突 出的问题 。一 是严格 向普通 本科院校看齐 ， 而不 顾独 立学院培养应 用型人才 的 目标 ， 过分强调理论 知识
试程 序的过 程 中 ， 对 程序 的理解不 够 ， 且 无法 发挥积 极
性和创造性 。 二、 理论教学改革 的探 索
（ 一） 教 学 内容 的改革 对于传 统 的数字 图像处 理 的内容 主要 包括 图像 采
推导过多的内容 ， 学生的听课热情就会降低 ， 并且会影
响教学进度 的问题 ， 首先应该根 据独立学院应用 型人 才
【 收稿时间 ］ ２ ０ １ ２ — １ １ － ２ ８ ［ 作 者简 介 ］ 吴娱 （ １ ９ ８ ４ 一 ） ， 女， 助教 ， 研 究方向： 数 字图像 处理 。平子 良（ １ ９ ４ ５ 一 ） ， 男， 教授 ， 研 究方 向： 数 字图像处理。 ２Fra bibliotek ３ ４
图像点运算 图像灰度变换、 灰度直方 图、 直方图均衡 化 验证性 图像 间的运算
图像空 间运算
图像加 法、 减法、 乘 法、 除法、 或与非
均值滤波、 中值滤 波
验证性
验证性
教学 的角度 ， 对教 学 内容 、 教学方 法 和教学 手段等 各方
面进行教学改革 的探索 。
图像处 理的高级处理 的 内容 ， 在本科 阶段可 略讲 。而对 于图像采集 、 图像 变换 、 图像增 强 、 图像 复原 、 图像 压缩 编码 以及 图像分割等应 用性 比较强 的内容 ， 应尽 量详细
讲解 。
数字 图像 处理课 程要 求先 修线性 代数 、信号 与 系
统、 数字信号 处理等 ， 涉及 的数学知识 内容 多 ， 理论 公式
１ ３ ３
謦 菊
培养 目标 和学生 的接受能力进行适当取舍。 在讲解 的过 程 中， 应 注意理论 知识 与实 际应用 的结合 ， 尽量使 复杂
的问题简单化 。比如小波变换算法 ， 需要讲 清楚该算法
主要 应 用 在 Ｊ Ｐ Ｅ Ｇ ２ ０ ０ ０中 ，并 比较 与 Ｊ Ｐ Ｅ Ｇ标 准 中 的
一
５
图像频域运算
图像 频域滤波
图像运动模糊退化、 维纳滤波
验证性
验证性
、
传统课程教学 的不足
６ 图像 退化 和复原
（ 一） 理 论 和 实践 学 时分 配 不 平 衡
学生在实 验过程 中 ， 将过 多的时间用在敲程序 和调
在数字 图像处理 课程 的实 际教 学 中， 理论 和实践学 时的分 配不平 衡成 为独立学 院本科 教学 过程 中存 在 的
多。
（ 二） 理论 推 导 过 多 ， 导 致 学 生 兴趣 低 落
集、 图像变换 、 图像增 强 、 图像复原 、 图像 压缩编码 、 图像 分割 、 图像描述 、 图像 识别等几部分 内容 ， 但 是对于应用
型本科 教学的特点和学时的安排应进行适 当选择 。 通过
几 年 的教 学实践 ， 笔者 总结 出图像描 述 、 图像识别 作 为
足， 从 独立院校 培养应用型人 才的 目标 出发 ， 从 理论教 学和实践教 学两个方 面进行教 学内容和教 学方法等的改革 。实践表明 ， 这 些 改革 的思路能有效提 高学生的积极性和创造性 ， 取得 良好的教学效果。 ［ 关键 词 ］ 数字 图像处理 独立学院 教 学改革 ［ 文献标识码 ］ Ａ ［ 文章编号 ］ ２ ０ ９ ５ — ３ ４ ３ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ １ ３ ３ — ０ ３ ［ 中图分类号 ］ Ｔ Ｎ ９ １ ９ ． ８