“数字成像技术”课程标准

“数字成像技术”课程标准
一、课程概要
中文：数字成像技术
课程名称
课程代码0600941203
英文：Digital imaging technology
课程学分3课程学时共48学时，理论19学时，实践29学时
通识教育： 基础课程 核心课程 一般课程 拓展专业课程
课程类别
专业教育： 基础课程 核心课程 拓展课程
课程性质 必修 选修适用专业数字图文信息处理技术
前导课程Photoshop图像处理、颜色技术基础后续课程数字摄影与影像处理、数
字图像质量检测、成像设
备成像质量评价
第一学期第二学期第三学期第四学期第五学期第六学期开设学期
√
二、课程定位
课程是数字图文信息技术专业的必修课程,是第三学期开设的专业基础课，它对奠定后续专业课的学习基础起着非常重要的作用。

通过本课程的学习可以让学生对数字成像技术有一个总体的认识，了解现代先进的成像技术、设备和应用，扩宽知识面。

本课程支撑学生掌握典成像技术发展历史、数字成像技术应用、成像环境与设备、三维成像技术、高光谱成像技术、紫外/红外成像技术、结构光三维成像技术、数字图像处理技术、图像质量评价等内容。

本课程在专业培养目标中的定位与教学目的是让学生掌握数字成像技术有关知识，为后续课程学习提供支撑，同时培养学生分析问题、动手操作、数据分析的能力。

三、课程目标
（一）素质（思政）目标
1.培养学生爱党爱社会主义、担当民族复兴大任的爱国情怀；
2.培养学生对社会主义核心价值观的情感认同和行为习惯；
3.培养学生爱岗敬业、艰苦奋斗、勇于创新、热爱劳动的劳动精神；
4.培养学生执着专注、精益求精、一丝不苟、科技强国的工匠精神；
5.培养学生标准意识、规范意识、安全意识、服务质量职业意识；
6.培养学生严谨细致、踏实耐心、团队协作、表达沟通的职业素质。

（二）知识目标
1.掌握图像数字化的原理；
2.掌握成像系统各硬件的功能；
3.了解不同成像技术的应用场景；
4.掌握光源的测量与评价；
5.掌握成像系统相关的评价指标；
6.掌握成像系统相关的评价方法；
（三）能力目标
1.具备编程实现简单的图像处理算法能力；
2.具备pycharm编程软件环境配置能力；
3.具备基础图像处理算法调试能力；
4.具有较强的思考、分析和解决问题的能力；
5.具有跟踪新技术和科技文献搜索阅读能力；
6.具有编程技术的学习和应用能力。

四、课程设计
1.课程设计理念与思路
本课程适配图像质量测试和像质调试岗位职业需求，采用项目化教学设计思想，以工作任务为导向，由任务入手引入相关知识和理论，通过任务项目引出相关概念与编程技巧，体现做中学、学中练的教学思路，突出实践性、趣味性、职业性，体现“教、学、做合一”的设计理念，并融入职业素养教育和价值观引导等内容，注重提升学生的综合素质和岗位胜任力。

通过企业调研以及对图像质量测试和像质调试岗位的工作过程分析形成本课程的知识、能力和素质目标，并将课程内容分解成6个项目，强调以能力训练为中心，针对每个项目具体能力要素的培养目标，精心选择任务项目，每个任务既相对独立，又与前后任务之间保持
密切的联系，由难到易。

同时，根据每个项目的专业特点，从历史、时代和实践三条路径深挖思政、素质教育融入点，形成每一个项目的思政、素质教学内容。

2.课程设计框架
图1“数字成像技术”课程框架图
五、课程内容与要求（思维导图见附录）
表1课程内容与要求
项目
学习成果任务知识内容与要求技能内容与要求
素质（思政）内容与要求
参考学时理论
实践
合计
项目1：绪论
了解本课程在专业课程体系中的地位；对数字成像技术有一个全面、概括性的认识
1.数字图像特征与分类
2.成像技术发展历史
3.数字成像技术应用
4.DIY 相机
1.掌握数字图像的产生
2.章图像及其类型
3.理解图像与数字图像
4.理解数字图像特征
5.掌握数字图像文件格式
1.能理解数字图像的定义和特征
2.能了解成像技术发展历史
3.会搭建DIY 相机系统
了解技术发展历史、现状和趋势、体验科技改变生活
224
项目2：成像环境与设备了解数字
成像的必
备要素及
各要素的
表征指标
2.1照明
2.2镜头
2.3图像
传感器
2.4成像
数学模型
1.理解成像要
素
2.理解色彩重
构原理
3.理解成像模
型
4.了解光源特
性对成像质量
的影响
5.理解镜头、
传感器对图像
质量的影响
1.会测量照明光源的
相对光谱功率分布
2.会光源选型
3.会预估成像相应值
重视基础规
律、实践出真
知
4812
项目
3：紫外/红外成像技术掌握紫外
/红外成
像技术
3.1紫外
成像技术
原理
3.2紫外
成像实操
与应用
3.3红外
成像技术
原理
3.4红外
成像实操
与应用
1.掌握紫外/
红外成像原理
2.掌握成像系
统构成和功能
3.掌握图像数
据处理流程
4.掌握图像应
用实例
1.能论述紫外/红外
成像原理和数据处理
流程
2.掌握紫外/红外相
机操作
3.能对紫外\红外图
像进行预处理
鼓励学生努力
学习，最终成
为能为国争光
的人
448
项目
4：高光谱成像技术掌握高光
谱成像技
术
4.1高光
谱成像技
术原理
4.2高光
谱成像实
操与应用
4.3高光
谱成像技
术发展历
程
4.4高光
谱图像应
用实例
1.理解高光谱
成像原理
2.理解成像系
统构成和功能
3.掌握光谱图
像数据处理流
程
1.能论述高光谱成像
原理和数据处理流程
2.掌握高光谱成像系
统操作
3.能描述光谱数据的
用途
引导学生从不
同角度看待周
围的事物
448
项目
5：三维成像技术掌握三维
成像技术
5.1三维
成像技术
概述
5.2结构
光三维成
像原理
5.2全息
成像技术
5.4双目
成像技术
5.5Tof
成像技术
1.了解常见的
三维成像设备
2.理解结构光
三维成像原理
3.掌握成像系
统构成和功能
4.掌握图像数
据处理流程
5.了解图像应
用实例
1.能描述常见的三维
成像设备
2.能论述结构光三维
成像原理和数据处理
流程
3.掌握结构光三维成
像相机操作
引导学生树立
正确的价值
观、人生观
448
项目6：
全景相机综合训练综合能力
提升
1.全景相
机功能
2.全景相
机使用
3.图像采
集后处理
1.了解全景相
机应用场景
2.掌握全景相
机使用方法
3.掌握图像采
集后处理流程
1.会使用全景相机
2.会处理采集后的图
像，完成实训任务
不怕吃苦、刻
苦专研、精益
就请
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学时总计192948六、实施建议
（一）课程团队
本课程教学团队职称、学历、年龄等结构合理、专兼结合的“双师型”教学团队，团队
至少包含1名企业教师，每个教学班应配备主讲教师1名。

专任教师应具有高校教师资格，专业硕士以上学历，半年以上企业行业相关经历，企业兼职教师具有专业专科以上学历，三年以上企业行业相关经历，具有图像算法相关工作经历并能应用于教学。

（二）教学条件
1.教学场地：机房实训室
2.硬件设施
计算机（每人一台），Internet网络设备。

3.软件设施
Pycharm、Photoshop
（三）教学方法与手段
1.教学方法
采用任务驱动法，以学生为中心，做中学、做中教。

引入递进拓展教学环节，给学生更多的思考空间，让学生在基本任务的基础之上进行扩展和进阶，充分锻炼学生各项能力，又有利于学生根据自身情况进行自主学习。

在递进拓展的基础上分层次教学，将必须掌握的基本任务作为必做项目，将要求更高的扩展任务作为选做项目，学生根据自身的情况来选择完成。

在实践教学环节，采用小组教学法，实现组内互助、组间互助，对于基本项目，由组长负责组内或组间交流，共同完成，以小组为单位计分，拓展项目按照组间合作方式，个人计分，这种课堂教学管理方式，极大地促进了学生的学习热情，并督促学生互相学习、互相帮助，营造了很好的课堂学习气氛。

2.教学手段
采用线上线下混合式教学模式，把一次课分成课前、课中、课后三个阶段，课前学生根据任务进行自主学习，并通过网络与老师交流；课中教师主要针对课前学习存在的问题及重点难点集中讲授，并开展学生实操、互动讨论、递进拓展和小结测验等活动，达到运用知识、内化知识的目的；课后进行在线作业和辅导等活动。

（四）教学资源开发与利用
1.教材选用
《数字图像处理基础及工程应用》，宋丽梅、王红一主编，“十三五”普通高等教育规划教材，机械工业出版社，2017年12月。

《数字成像系统基础及系统技术》，晏磊、赵红颖、罗妙宣编著，电子工业出版社，2007年3月2.资源开发与利用
表2教学资源一览表
习题库（道）≧1501学分课程：每个教学任务配备习题，配备的习题不少于100道，其中，开放式/非标准答案测验题、案例题等综合应用题不少于20%。

每个习题均要提供答案及解析2-4学分课程：每个教学任务配备习题，每个学分配备的习题不少于50道，其中，开放式/非标准答案测验题、案例题等综合应用题不少于20%。

每个习题均要提供答案及解析
5学分以上（含）课程：每个教学任务配备习题，配备的习题不少于250道，其中，开放式/非标准答案测验题、案例题等综合应用题不少于20%。

每个习题均要提供答案及解析
文本（个）10
（五）教学评价
1.教学评价思路
课程以学生学业质量为导向，结合课程知识、技能、素质要求，探索形成了教师、行业企业专家、学生评价主体相结合，线上线下相结合，诊断性评价、过程性评价、终结性评价、增值性评价相结合的考核与评价模式。

2.评价内容与标准
表3教学评价说明
考核方式
过程性考核
（40分）
终结性考核
（60分）平时
考勤
任务
训练
综合
设计
网络
学习
期末考试
（开卷）
分值设定1010101060
评价主体教师教师、
学生
教师、
企业
教师、学
生
教师
评价方式线上、
线下结
合
线下线下线上线下开卷笔试
表4课程评分标准
考核方式考核项目评分标准（含分值）
过程性考核平时考勤
32次考勤，全勤10分，迟到早退一次扣0.2分，请假一次
扣0.3分，旷课一次扣1分
任务训练
选取10次以上任务训练评价，每个任务1.5分，完成任务
创新拓展1.0分-1.5分，完成基本任务0.9分，未完成基
本任务0-0.9分
综合设计作品验收5分，设计报告2分，作品答辩3分
网络学习从中国大学MOOC平台导出，单元测验4.5分，作业3分，讨论3分，线上笔试4.5分
终结性考核开卷笔试笔试试卷卷面满分100分，题型包括单选题（20分）、中英文填空题（10分）、判断题（20分）、简答题（20分）、程序设计题（30分）
附：“数字成像技术”课程知识图谱。