计算机视觉专业课程范文

导语：如何才能写好一篇计算机视觉专业课程，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：计算机软件；课程教学；CorelDRAW

中图分类号：J05 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2013）24-0161-02

一、计算机软件CorelDRAW的课程教学目标

根据视觉设计专业人才培养方案，计算机软件CorelDRAW的课程教学目标为，熟练掌握软件的操作技巧，能够运用CorelDRAW软件绘制艺术化的矢量图形图标和编排有艺术效果的图文版面。

二、计算机软件CorelDRAW课程教学中的常见问题

CorelDRAW是一款专业的矢量图形绘制软件，有强大的矢量图形绘制功能和便捷的图文编排工具。目前课堂教学中常见的问题主要集中在，一是没有根据所学专业详略得当地安排教学内容，每种工具命令都泛泛而讲，不利于学生对重点知识的熟练掌握和深入探究；二是课堂练习安排没有层次性和趣味性，重复枯燥的练习不仅磨灭学生的学习积极性，也扼杀了学生的创造力；三是学习效果反馈缺乏及时性和针对性，没有因材施教的课堂不能保证教学的质量和效率。

三、视觉设计专业的计算机软件特色课程模式研究——以CorelDRAW课程教学为例

根据教学中存在的问题进行课程模式的思考探索，认为课程教学第一个关键点是要有专业针对性，要根据视觉设计专业重点运用的领域安排教学内容和组织课堂教学，所以提出针对性强、循序渐进和因材施教的渐层型课程模式；第二个关键点是要有教学效率和教学效果，所以提出能激发学生专业热情和培养学生专业能力的效能型课程模式。

（一）渐层型课程模式——关于课程内容学习的探索与实践

“渐层型课程”是指在本专业计算机软件教学中，教师引导学生进行循序渐进不同层次的迁移应用和绘制要求，其理论依据是斯金纳（BurrhusSkinner）程序教学模式，这种教学模式具有极强的操作性，有利于学生系统掌握知识和技能、循序渐进地学习，并能及时反馈强化所学知识，同时培养学生的自学能力。

1.渐层型课程模式专业针对性强

渐层型课程模式的构建思路是针对专业特点来设置教学内容和用80%的时间熟练掌握20%的重点知识。

视觉设计专业学生的核心课程一般为文字设计、版式设计、海报设计、书籍设计、包装设计和品牌推广等，所以CorelDRAW课程教学，应将这些设计类别需要用到的计算机辅助领域作为教学重点，用80%的课程时间来熟练掌握视觉设计专业辅助设计常用到20%的重点知识，并将后续专业学习的实际设计项目作为课堂练习和考核的重点内容。

2.渐层型课程模式遵循渐进规律

在CorelDRAW课程教学中，教师通过知识新授、牵扶帮学和延伸自学来循序渐进安排课程教学，能有效优化课堂教学质量。

知识新授环节要注重培养学生对指定目标的学习能力，首先以温故知新和思维启发为切入点，用三遍不同层次的讲解演示和学生独立操作相配合来达到新授、巩固、强化重点难点的学习效果。

牵扶帮学教学阶段根据具体实际情况，可以通过教师出示图文说明的操作提示帮助学生掌握重点和突破难点，也可以通过放手学生独立操作后的师生共同讨论及解题新思路的探索来深化学生的操作技术。

延伸自学的教学阶段要善于创设自学延伸的学习情境。具体措施有：在自学基础上进行举一反三的延伸学习；也可以先不看教程自学探索，之后再将自己的操作和教程操作进行对比分析来深化对技巧的理解；或者提供高质量的图形案例和更多自学网站自学书籍的信息，让学生在更加深广的学习情境中充满学习热情地自由驰骋。

3.渐层型课程模式注意因材施教

因材施教的课堂实施手段主要包括：一是教师逐个当堂反馈学习效果，这利于调动学生学习积极性、有利于教师掌握学生实际学习能力来与学生开展良性互动、有利于落实学生的当堂学习情况集中讲解容易出现的问题，保证教学质量；二是分层次针对有差异的个体开展学习引导，这能有效避免有的学生觉得练习太容易，完成后无事可做，有的学生则畏难不愿学习，失去学习兴趣的情况；三是根据个体差异来设置具备必选标准性和可选自由性的作品考核形式，能更真实地考核学生实际操作能力，激发学生的学习主动性，还能再一次大幅度提升学生软件操作技巧，为后阶段的专业课程学习和毕业设计积累丰富的计算机造型技术。

4.渐层型课程模式的实践效果

渐层型课程模式首先从课程内容安排上体现出针对性强和重点突出的渐层性，其次在课堂教学中体现出循序渐进符合学生认知规律的渐层性，最后在课堂教学反馈和课程考核差异性设置中体现出渐层性，渐层型课程模式由浅入深，由表及里，让CorelDRAW的课程教学充满学习的乐趣和努力的进阶，学生不仅能学会课程知识，还能提高举一反三的思维水平和开发探索研究的自学潜能。

（二）效能型课程模式——关于专业素质养成的探索与实践

采取效能型课程模式来进行CorelDRAW的课程学习，是关于专业素质养成的探索与实践。根据奥苏贝尔（DavidAusubel）有意义的接受型学习教学理论和先行组织者教学模式，提出视觉设计专业计算机软件的教学特色研究方向“效能型课程”模式，是指高效高能的课程模型，“高效”即课堂效率高，“高能”即学生能力强。

视觉设计专业的学生要具备高素质的专业素养和独特的创意能力，计算机软件教学在培养学生专业能力，掌握数码造型技术的同时，也应该注意激发学生的专业热情。

1.效能型课程模式能激发学生的专业热情——高效

简化创作流程和细化制作任务这两种教学措施能有效提高计算机软件教学的课堂效率，让学生乐学愿学，从而激发学生对本专业的学习热情和学习期待。

简化制作流程是简化学生概念创意的难度，但同时又给予学生根据设计实例自由发挥的空间，不仅能保证作品的视觉美观度，还能有效启发学生的设计创造力和对专业的学习热情。二年一期的学生并没有进入核心设计课程的学习，所以不具备很专业的设计创意能力。在CorelDRAW的课程学习中，如果按照一般的创作流程，让学生先创意再画草图，然后制作电子稿，不仅和其他类型课程的考核内容重复，也没有达到计算机软件以技术考核为主的课程重点，同时学生因为没有很好的创意和设计技巧，即使软件操作能力很强，绘制的作品也往往不具备一定程度的审美水平，视觉效果不美观的软件绘制作品会夸大学生现阶段较薄弱的设计能力，这种挫败感往往伤害到学生对视觉设计专业的热情。所以，通过简化创意过程，强调制作技术和对已有案例进行延续设计的作品考核方式，能在保证作品审美水平的前提下更大程度激发学生探索运用软件设计制作的学习热情。

细化制作任务能保证学生一步一步落实学习目标，最终高质量完成学习任务。以课程考核为例，将制作VI手册这个整体目标，逐个分解细化，每个任务难度合理把握在学生跳一跳能完成的程度，学生通过一次次努力累积最终如期完成体现自己最大制作能力的课程考核作品，这一学习过程能极大鼓舞学生的学习热情和对专业设计课程的期待与向往。

2.效能型课程模式能培养学生的专业能力——高能

在计算机软件的课程学习中培养学生专业能力主要有两种教学措施，一是强化重点知识，二是深化操作技巧。

强化重点知识要求不仅是课程作品考核，包括整个课堂讲授和课堂练习都要围绕这些操作重点合理设置，展开教学。CorelDRAW的工具命令进行初级操作比较简单，但是熟练掌握就需要反复练习和不断强化，而要达到灵活运用的程度则需要通过恰当的教学方法进行引导，才能真正深化学生的操作技巧。

深化操作技巧主要运用对比分析、迁移应用等教学措施来实现。如特效文字的操作技巧就是用对比分析法来深化学生对操作技巧的理解，案例用一段文字和正圆形的融合为切入点，运用不同的工具编辑文字和正圆，能产生多种不同的视觉效果，通过对比分析能有效深化学生的操作技巧。再如用三种软件绘制同一对象的练习，就是采取迁移应用的教学方法来弱化学生对画面变化的关注度，从而增强学生对软件工具深入理解和综合应用的关注度。深化学生对重点工具的探索运用还可以用系列案例剖析、不同案例对比、案例自学和已有案例延续设计等教学手段来实现。

3.效能型课程模式的实践效果

效能型课程模式的具体教学实践环节不仅能使学生熟练基本操作知识，提升重点制作技巧，同时还能协调学生软件制作能力和实际创作水平的差异，提高课堂效率，潜移默化为学生铺垫良好的审美趣味和准确的专业素养，增强专业课程的整体持续性和纵向联系度。

四、视觉设计专业计算机软件特色课程模式探索与实践研究的意义和作用

（一）对本门课程产生的意义和作用

综上所述，计算机软件特色课程模式——渐层效能型课程研究是针对视觉设计专业学生的软件学习现状提出的，在CorelDRAW的课程教学实践中，呈现专业特色突出，课堂操作可行，教学效果明显的实际应用意义。

（二）对横向课程产生的意义和作用

视觉设计专业学生需要掌握的计算机软件包括4门静态图像造型软件和2门动态图像造型软件。视觉设计专业计算机软件特色教学研究项目——渐层效能型课程模式，能规范本专业多门计算机软件课程的整体教学模式，能提高学生的学习效率，缩短学习周期。

（三）对纵向课程产生的意义和作用

渐层效能型课程模式能继续深化纵向的课程延伸，以儿童视觉产业为例，渐层效能型特色课程模式可以纵向应用在儿童产品软件课程的教学中，并进一步发展延伸到儿童产品设计的媒体技术开发中。

五、结束语

视觉设计专业计算机软件特色课程模式——渐层效能型课程模式，构建了视觉设计专业计算机软件教学的有机课程体系，提供了规范的课程模块，同时为视觉设计专业其他课程开拓了更多横向和纵向的教学研究方向。

注：1.本文为长沙师范学院课题项目经费支持，项目名称为：视觉设计专业计算机软件教学特色研究——渐层效能型课程模式，编号：XXZD201105；2.本文为湖南省教育科学“十二五”规划项目研究，名称为：基于数码造型平台的艺术设计类课程有效教学研究。

参考文献：

[1][捷克]夸美纽斯.大教学论[M].傅任敢译.北京：人民教育出版社，1984.

篇2

在1998年第三次高校本科专业目录修订调整前，测绘学科本科有4个专业:摄影测量与遥感、工程测量、大地测量、地图制图，虽然都要学习摄影测量学，但是各个专业间差异较大，如原武汉测绘科技大学(武测)对摄影测量与遥感专业学生有关摄影测量方面的教学内容包括:基础摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量、摄影技术、航空与航天摄影技术、非地形摄影测量;实践环节包括:航测实验、航测外业实习、航测内业实习。而原测绘学院摄影测量与遥感专业有关摄影测量方面的教学内容包括:摄影与空中摄影、航空摄影测量、航天摄影测量、解析摄影测量、航测自动化、像片判绘(包括实习)、像片转绘，实践环节还包括航测外业实习。由于当时摄影测量教学中实验或实习内容涉及很多价格昂贵的专业摄影测量仪器，一些院校受限于办学条件，当时只开设有工程测量专业。原武测工程测量专业在摄影测量学方面主要的课程有:摄影技术(一学期)、摄影测量学(一学期)，但没有相关实习;而同济大学工程测量专业，在20世纪90年代中期开设的摄影测量学相关课程有:摄影测量与遥感(上、下两个学期)、工程摄影测量，实践环节包括:摄影测量实验、遥感实习;相较一些院校的工程测量专业，其摄影测量方面的学时数已经偏多。1998年第三次高校本科专业目录修订后，以一级学科设置本科教学专业，现在本科阶段只有测绘工程专业，摄影测量学作为测绘工程专业的主干课程及方向之一，与原来工程测量专业比，摄影测量学在教学中所占的比重增加，但是该比重远低于在摄影测量与遥感专业中的比重，并且由于总课时呈压缩态势，因此实际授课时间实际是在减少。随着空间技术、传感器技术和计算机技术的发展，近20年来摄影测量学内容发生了很大变化;在经历模拟、解析、数字3个阶段发展后，摄影测量快速进入了航空摄影测量与航天摄影测量并存的发展阶段;航空摄影发展到了模拟航空摄影和数码航空成像并存阶段，航天摄影(测绘卫星)完全实现了数字成像;摄影测量数据处理则实现了全数字化。为了适应摄影测量快速发展的情况，同济大学测量系在2005—2006学年开设了摄影测量学的双语教学［9］，其他院校也对摄影测量学教学进行了有益的改革与尝试［10-11］。摄影测量的快速发展使得一方面涌现大量新知识点，现在本科教学中摄影测量方面涉及的很多内容实际上是20世纪90年代以来人们的研究结果，因此需要教授的内容大量增加;另一方面，以一级学科设置本科专业，测绘学科的各个二级学科的内容都要涉及，而通识教育本身又需要挪出相当的学时进行通识类课程学习，造成的结果是在摄影测量方面，现在同济本科教学中相关的课程只有:摄影测量基础、数字摄影测量及实践环节———摄影测量实习，并且其中作为专业主干课的“摄影测量基础”课时缩减为一周4课时(将来还将缩减为3课时)，在这种背景下，摄影测量方面的教学应如何开展，特别是主干课摄影测量基础教学如何开展，教学中应该包括哪些内容?过去的模拟摄影测量内容是否要涉及?怎样涉及?这些都须考虑。

二、通识教育下同济大学测绘专业“摄影测量基础”教学探索

作为一门主干专业基础课，摄影测量学在数学上具有完整的理论基础，与其他测绘基础课程如测量学、大地测量学有较大的差异，也是一门非大众化的学科课程;但作为测绘技术中的一个分支，其具有广泛的应用，是后续学习数字摄影测量、近景摄影测量及遥感等专业课程的基础。随着近、现代摄影测量理论研究和技术的发展，相关内容更新非常快，而且与计算机视觉的结合日趋紧密，因此现阶段摄影测量学的教学内容也有较大的变化，一是内容增多，二是内容改变多特别是涉及应用方面。而通识教育背景下，造成课时数紧缩，因此在摄影测量基础教学中须兼顾两者，在教学内容安排中尤其要注意基础部分、拓展部分的比例安排，统筹考虑一般学生的需求和感兴趣且学有余力同学进一步深入的要求。结合摄影测量方面课程的教学经验，确定了“摄影测量基础”课程教学的指导思想。

1．“摄影测量基础”课程教学的指导思想

摄影测量学基础作为一门基础性专业课程，在现在学时大大压缩的情况下，整个教学内容应强调基础性，为学生将来可能的进一步学习打好基础。测绘工程专业的学生将来会从事各种不同的行业应用，同济大学测绘工程专业的学生毕业后单纯从事摄影测量与遥感方面研究与实际工作的并不多，比较多的从事工程测量，但现在工程测量这方面的仪器不少涉及近景摄影测量原理的应用，如工业场景监测等;另一方面还有不少学生从事GIS数据处理的工作，其中会涉及不少航空、航天影像的处理。针对这些不同的学生，项目组成员认为“摄影测量基础”课教学的目的是在有限的学时下，传授摄影测量最基本的概念方法，建立摄影测量学基本框架;为将来进一步学习相关后续课程及将来工作中有关知识学习作准备。考虑到同济大学测绘工程专业摄影测量学方面课程分为摄影测量基础和数字摄影测量学两部分，而卫星影像几何处理集中在后续的遥感课程中讲授，且课时数有限，因此现在“摄影测量学基础”课的教学，其指导思想应是:对摄影测量学的讲授内容侧重于摄影测量基本原理、基本过程，使学生建立起摄影测量的基本思想，保证学生对摄影测量整体过程的理解;在此基础上适当加强摄影测量实际应用部分的教学，提升学生的学习兴趣，同时通过双语教学实践来提高学生的专业外语能力，为今后进一步学习做准备。

2．构建科学的“摄影测量基础”课程教学的目标体系

从上述“摄影测量基础”教学指导思想出发，构建了通识教育下“摄影测量基础”课程教学的目标体系。总体上，“摄影测量基础”教学目的是为满足宽口径人才的培养，满足不同部门对于摄影测量和影像空间信息获取人才的要求，为学生将来的对摄影测量学相关内容的进一步学习、自主学习打好基础，为这一目标，将教学中涉及的内容分成4类:需熟练掌握的、需掌握的、需了解的及兴趣拓展部分。有关数字影像匹配方法的基本计算过程，数字高程模型的建立及其应用，数字微分纠正的原理及正射影像图的制作;全部放到数字摄影测量课中讲授，不在摄影测量基础课上做要求。这样通过本课程教学，使学生系统地学习摄影测量学的基本理论与方法，着重使学生掌握摄影测量学的基本知识(包括空间解析定位和图像解译)及利用摄影测量方法获取空间几何位置信息的基本操作过程;了解摄影测量学与遥感、GIS的密切关系，空间定位技术(GPS)的关系，在摄影测量影像信息处理中的应用及摄影测量学的最新发展及其在国民经济建设中的主要应用。一些感兴趣的学生可以进一步拓展了解其历史发展知识及与计算机视觉的关系。

3．优化教学内容，为学生进一步的学习打好基础

合理选择、组织的教学内容是满足在课时较少情况下学生仍能够较好掌握摄影测量基本知识的重要保证。摄影测量学教学中既包括有大量的摄影几何原理，又涉及很多数据处理的方法及相关应用方面的知识，在现有的教学中各门相关课程的讲授内容各有侧重。而传统的教学方法中沿着摄影测量的发展脉络，从模拟—解析—数字来介绍，其最大的好处是:对摄影测量的发展历史、相关概念演变的关系学生能比较清晰的掌握，但这是建立在过去专业细分的基础上的、需要大量课时，并且最好有一定模拟仪器的支持，这在现有情况下无法满足，而且其中部分知识内容已属于比较陈旧过时的内容，也没有必要讲授，而其中历史部分，虽应涉及，但不同学生对各部分内容的兴趣并不一样。由于将“摄影测量基础”课程的教学内容分成了4部分，因此，摄影测量历史部分知识属于学生只需了解的内容，而模拟摄影测量部分的绝大多数内容则属于兴趣拓展部分的内容。在教学中重点放在学生需要掌握或熟练掌握的内容;同时考虑到计算机视觉研究对摄影测量的冲击与促进，在教学内容中增加了相关内容的介绍，其中部分如计算机视觉方向如何表示像点、物点的关系，它与摄影测量表示方法的关系，是学生应了解或兴趣拓展的内容。目前对摄影测量基础的教学内容及教学顺序作了较大调整:①考虑到学生在先前阶段并没有课程专门讲授摄影测量中的影像获取及其要求，在内容中增加影像获取部分，介绍过去胶面影像的获取(简要介绍)和数字影像的获取，并对相机检校简要介绍;②由于将数字摄影测量部分内容独立在专门的课程介绍，在摄影测量基础部分重点介绍像片解析基础、强化解析空中三角测量部分内容，特别是光束法平差、增加直接线性变换内容;③讲授内容去掉了模拟测图部分内容的介绍，这些内容只作为学生兴趣阅读的材料;④考虑到整个航测成图的整体性，在内容中增加了航测外业部分介绍，包括坐标框架选取、像控点获取，以及影像的调绘。现有的一些摄影测量教材中模拟摄影测量的内容已经完全去掉，只在绪论的历史回顾中出现。由于现在摄影测量中一些名词、概念、处理方法中还留有模拟测图的痕迹，将模拟部分完全去掉是否会影响学生对这些问题理解?一些摄影测量还留有不少模拟的痕迹，完全去掉对学生理解是否有利?从这一角度出发，在讲授过程中仍然将模拟测图内容作适当介绍，作为学生拓展了解的内容。而对于影像解析及解析空三的内容，因其是摄影测量的基础，对进一步学习很重要，因此在授课中强化了这方面的内容。

4．加强与创新项目的结合、与实践的结合

摄影测量是一门应用性很强的学科，为调动学生的学习兴趣，在教学过程中，增加了一些摄影测量知识应用的小实验。如利用规则格网板进行控制，利用普通相机(如手机自带相机)进行面状物体的摄影和基于影像的面状物体形状测量;结合网上大量的影像信息(特别是卫星影像信息，如百度地图、GoogleEarth上的影像信息)，与实地相对照，引导学生理解影像调绘、外业控制、像片控制点的概念，并结合学生自己的日常生活进行有针对性的调绘。现在大学本科教育中，非常重视学生创新能力的培养，有各种学校和国家的创新项目。有些学生提出的一些项目申请想法就涉及影像的几何处理、摄影测量的相关知识，因为是学生自己提出的想法，所以学生的兴趣高、学习主动性强，并且很多想法更为新颖、有趣，为此在摄影测量基础教学过程中加强了和创新项目的结合。现在测绘工程三、四年级学生正在进行的创新项目中，有2～3个项目是与摄影测量学相关的。通过加强课程教学与实践和创新项目的结合，原本抽象的概念内容变得具体、实在，与日常生活中应用相结合，调动了学生的学习兴趣，同时为完成这些项目和实践活动，还会涉及一些教学中未授内容，这样可以进一步促进学生深入、主动地学习，能激发学生去思考该学科的更广泛应用，而不是仅局限于测图方面，这也与现在通识教育背景下进行通才培养的理念相一致。

三、结束语

篇3

关键词：计算机专业；校企合作；“3+1”；人才培养；实践教学

文章编号：1672-5913（2013）03-0108-05

中图分类号：G642

进入21世纪，随着我国高等教育规模的不断扩大，从1999年到2009年的10年间，我国新建地方性本科院校已达200多所，占全国普通本科院校总量的1/3。原教育部副部长吴启迪指出新建本科院校应以培养高级应用型人才为主，服务于地方经济建设和社会进步。新建本科院校由于缺乏办学经验，在专业特色建设和实践教学环节等方面存在诸多问题。根据榆林学院“立足榆林，面向陕西，辐射周边，为榆林建成陕甘宁蒙晋接壤区中心城市、国家能源化工基地和陕西现代特色农业基地的‘两基地、一中心’服务，着力培养高素质应用型人才”的办学定位，为满足服务地方经济建设和信息社会对IT人才的需要，榆林学院信息工程学院从2005级学生开始，进行校企合作“3+1”人才培养模式的探索与实践。

1 改革思路与措施

首先，我们制定切实可行的“3+1”人才培养模式课程教学体系，基本思想就是把4年的学习分成2个阶段。第1阶段是学生在大学前3年完成公共基础平台、学科基础平台和专业基础（含专业选修）课程学习；第2阶段是学生从大四开始进入企业实训，结合企业项目和开发平台学习相关的开发工具和技术。其次，企业负责帮助学生进行8门课程的实践培训，以便与校内相应课程进行学分置换，并指定具有工程师以上职称的技术人员与校内教师共同指导学生完成毕业设计，保证学生顺利毕业并获取学士学位。这些都有利于提高校外实训效果，全面提高计算机专业毕业生的就业质量和就业率，解决毕业生就业问题，具体措施有以下几个方面。

1）为配合“3+1”人才培养模式的实施，我们对2006版人才培养方案进行修订，以下称2009版人才培养方案。公共基础课程及课时是由国家教育部明确规定的，因此我们主要对数学基础类课程、硬件基础类课程和部分专业课程进行整合和调整。把高等数学（上、下）、线性代数、概率论与数理统计的总学时由26时减至203学时；把汇编语言、微机原理与接口技术整合成组成原理与汇编语言，压缩了92学时；将大学物理（上、下）压缩了32学时；把电路、模电和数电3门课程整合为电子技术基础，压缩了98学时；结合多位专家的建议，去掉计算机导论及实验课程，减少了75学时；对安排有课程设计的核心课程的课内实验课时也进行压缩；增加选修课程以满足学生兴趣的多样性，有利于学生对专业前沿技术的了解和掌握。修订后的教学计划符合《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）》和《高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》所规定的专业核心课程及学时的要求。

2）积极推进计算机专业实验内容和实验模式的改革和创新，进行理论、实验、实训“三位一体”的教学模式探索与改革，以做到“精理论、重实验、强实训、会设计”。通过增加综合性和设计性实验项目，减少验证性实验等方式，提高学生的创新意识、实际动手能力、分析和解决问题能力。在2009版人才培养方案中，实践学分占到总学分的33%。

3）建立稳定的校企合作实习和实训基地。学校要与实训机构共同研究基地建设规划，合理制订实习计划，真正把培养学生的全面素质和综合能力、提高学生的就业竞争力作为首要任务来考虑。榆林学院现已与西安软件服务外包学院、西安行知汇元、西安加中、西安达内、北京用友软件学院、北京渥瑞达等多家实训机构签订了合作协议。

4）建立双师型专业教学团队。学校利用假期派教师参加各种双师型教师培训班，或由合作企业派出具有项目开发经验的工程师结合真实案例，有针对性地对榆林学院教师进行项目开发类课程的培训及项目实践指导，提高教师的项目开发能力。目前，已有7位教师取得相关机构颁发的双师型资格培训证书。

2 三级递进式实践教学体系建设

按照“3+1”人才培养模式的培养目标，我们建立了图1所示从“课内实验-课程设计-项目实训（含毕业设计）”的三级递进式实践教学体系。为保证该实践教学体系正常运行，信息工程学院在2009年新建了Web工程、系统测试与分析、计算机视觉、项目实训4个创新实验室，由教授或博士担任实验室负责人，同时成立相应的科研团队，以团队为单位申请校级科研、教改和横向课题，在年终奖励成绩突出的科研团队并给予岗位津贴。此方法极大地激发了榆林学院教师的科研热情，使得榆林学院申报科研项目数连续2年在省、校两级科研项目申报中名列第一。同时，我们还建立了“主讲教师进实验室，实验教师进课堂”制度；将理论教学与实验教学紧密结合，促进课程建设与改革，也使教师能够不断进步和提高。

同时，我们围绕“能力分解、阶梯推进”的课程实验改革思路和基于阶段项目训练的课程体系建设规划，结合计算机科学与技术专业课程的特点，对专业课程的实验环节进行重组和系统性规划。我们为项目实训室购进上海睿亚训IT实践能力提升平台（PCIP），该平台是针对高校教育行业量身打造的一款涵盖软件开发、软件测试、电子商务、嵌入式、物联网等多个软件领域项目开发实践软件。该平台不仅可以通过标准化的企业实战项目案例及系统化的知识体系，为客户提供完整的理论和实践体系，还可以模拟企业实际开发流程，涵盖软件工程的全生命周期，提供从需求分析、基本设计、详细设计到实现、测试的体验式教育平台，将软件行业的职业化场景真正引入课程体系和教学全过程中，依托软件企业的真实案例和项目资源库，使学生在学习专业知识的同时接受“职业化”熏陶。围绕综合实验课程案例，对现有课程实验进行重组，课程设计的规划重点是能把各课程的知识点贯穿统一，为综合项目实验服务。调整后的课程实验关系如图2所示。

3 实施效果及评价

自2008年5月榆林学院开始尝试校企合作“3+1”人才培养模式以来，参与就业实训的学生共有170人，占到毕业生总人数的50%。经社会和用人单位反馈，这部分学生的综合素质较高，专业能力较强。在大学生就业市场普遍不景气的情况下，信息工程学院毕业生的就业率非但没有下降反而有所提高。毕业生的就业范围主要是各类IT企业、服务外包、电子商务、电子政务、电信公司、银行、证券公司等单位，主要分布在北京、上海、天津、广州、武汉、深圳等13个一线城市和大连、苏州、贵阳、东莞、昆山等10个二线城市。实训生就业分析统计如表1所示。

本项目研究结束之后，我们将总结经验并完善培养模式，将此培养模式推广应用到信息工程学院信息管理与信息系统专业及榆林学院其他工科专业的人才培养中。

3.1毕业生就业率及就业质量得到提升

在2010年和2011年的毕业生就业反馈座谈会上，参加“3+1”就业实训的学生对教改的感受最深刻，也是教改最大的受益者，他们普遍认同校企合作“3+1”人才培养模式。这主要表现在两方面：一是就业面拓宽，学生经过1年的实训已具备了较好的工程素质和实际工作能力，因此比较受企业欢迎，挑选工作单位的余地大，所得薪金也相对较高；二是岗位适应能力强，学生在企业实训中已了解到在企业中为人处事的态度与方法，因此工作后很容易融入企业文化，有很好的亲和力和团队合作精神，易开展工作，也容易出成绩。用人单位与企业对经过“3+1”就业实训的学生认可度较高，这些学生因具有实训经历和生产研发经验，与同期到企业工作的其他大学生相比，角色转换快，动手能力强，工作作风硬，肯吃苦，没有一般大学生的娇、骄气，很容易受到企业重视，能更快地得到重用和提拔。

3.2该人才培养模式的应用推广

在计算机本科专业“3+1”人才培养模式3年试点的基础上，榆林学院数学系数学及应用数学本科专业的13名学生在2010年7月也参与到就业实训中来。该人才培养模式在学校就业指导中心的支持下逐步扩展到能源学院和管理学院部分专业，并已得到学校、教务处、就业指导中心等主管部门的肯定。

4 存在的问题与思考

4.1加强双师型队伍建设

参加校企合作“3+1”实训的学生为什么能找到好的工作？因为他们经过1年有针对性的岗位技能训练后，一到公司或企业就能干活。每个学生每天学习近10小时，其中8个小时在机房写代码，真正体现了应用型人才培养要遵循“精讲多练”的思想。实训机构能做到的事情，为何在学校就做不到呢？我们一直在反思这个问题。除了人才培养方案制订过程中存在问题之外，还有教师自身问题，缺乏双师型教师是问题的关键所在。因此，双师型教师队伍的建设迫在眉捷，学校人事部门应出台相关政策，除了引进双师型教师外，还应要求青年教师到公司或企业进行项目开发，即转型培养。

4.2加快校内项目实训平台建设

目前，实训机构作为学校和企业的桥梁，帮助校企实现合作。没有去实训机构参加实训的学生，即在校学生，如何按照该模式在校内进行培训呢？建立一个企业化的项目实训仿真平台是当务之急。学校建立“虚拟软件工厂”就是一个很好的实践，这个平台既能培养教师的项目管理能力，又能充分调动学生的学习积极性和主动性。通过与培训企业、软件外包企业合作，学生可以按照外包企业的软件开发标准和业务流程进行软件开发。信息工程学院在2010年9月，成立了由海归博士负责的“项目实训”实验室，下设7个项目组团队，分别是手机开发部、JAVA开发部、NET开发部、PHP开发部、网页制作部、图像声音研究部、C++开发部，团队成员来自全校各专业。

篇4

关键词：数字图像处理;数学模型;形象化教学

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1671-7503（2015）05-0045-03

一、引言

“数字图像处理”是高等院校信息类专业的重要专业课程，也是与计算机视觉、模式识别、认知计算等研究相关的热门学科。该课程希望通过对数字图像处理基本理论的学习，建立学生对数字图像处理学科的有效认知与兴趣，通过实验课强化数字图像处理的编程能力，为学生未来就业从事图像相关领域的工作奠定基础。数字图像处理课程涉及范围广，难度大，要求学生具有良好的数学和信号处理等相关知识的基础，并且掌握一种编程语言[1，2]。同时，随着近几年计算机视觉的发展，图像处理的新方法新思路更新迅速，如何更好地开展该课程教学，如何让学生理解数字图像处理并自主研究相关领域知识一直是专业课教师思考的问题。

二、课程特点及教学现状

“数字图像处理”课程是一门理论与实践并重的课程，所涉及到的内容很丰富，课程中涉及的每个章节或每种算法都可以作为一个研究内容;该课程涉及计算机技术、数学物理、通信技术等知识，要求学生在前期学习中具有较好的相关知识基础。

传统“数字图像处理”课程的教学存在以下问题：（1）开课时间过晚，高年级学生对课程了解少，缺乏兴趣，并且对该课程不够重视。（2）以往经验认为该课程注重实践，因此加大了实验课教学环节，增加实验课实践，虽然学生得到一定程度提高，但总体学习还不够理想[3]。

根据对学生的调查，部分学生认为课程晦涩难理解，老师讲解的数学模型枯燥，不知道图像处理中理论知识部分的作用，希望能够更直接或者更实例化地讲授该门课程。而讲授课程的教师也很为难，该课程与数学理论知识紧密相连，没有这些理论知识，很难真正理解该课程精髓，如果改成完全实例化教学，那可能与本科教学的目的不相符，只有更深入地了解课程中数学模型才可以更有效地利用，因此，仅仅以工程化举例是不够的。根据这一问题，我们采用数学模型形象化，图像处理实例特殊化，实践课程兴趣化的教学模型。让学生更有效地理解数学模型的同时，可以更有效地运用图像处理方[4]。

三、改革的教学内容

1.形象化数学模型讲授方法

学生们普遍反映数学模型晦涩，公式复杂很难理解。如小波变换，傅里叶变换，Gabor变换等都是数字图像处理课程中重要的内容，也是课程的难点，这些数学变换模型复杂，学生不易理解。我们将复杂的数学变换公式转化为数学模型，以形象化的方法将数学公式展示给学生。比如：在讲解Gabor变换时，Gabor变换实质上是傅里叶变换的加窗函数，Gabor变化的定义式如下。

（1）

单从公式角度看，公式中参数多且难于理解，我们可以用图形化方式向学生解释什么是傅里叶变化的加窗函数。假设傅里叶函数如图1所示。

图1 傅里叶变换

图2 窗口函数

现在只想得到f（t）函数在区间[a.b]的部分，因此可以引入窗口，（如图2）。有了傅里叶函数f（t）和窗口函数f（t），那么加窗的傅里叶函数就是两个函数的乘积，表示为G（x）=x1（t）f（t），其形象化的数学表达形式如图3所示。

图3 G（x）函数

其中，虚线框内得到的函数就是所说的傅里叶加窗函数，这样再把窗口函数x1（t）换为高斯函数，就是我们通常所说的Gabor函数。这样讲解，学生在了解傅里叶变换和高斯变换的前提下，形象化地理解了Gabor变换。但是仅仅了解数学函数基本图像还不够，我们还要进一步让学生理解函数。

2.多参函数变换的形象化教学

函数中必定存在着数学参数，而参数调节会对函数变化产生影响，因此，讲解参数对函数变换的影响，可以进一步加深对函数的理解，同样，利用2D-Gabor函数举例。函数2D-Gabor的数学表达形式如下。

（2）

公式中参数较多，形式复杂，主要参数包括σx和σy，分别表示函数在x轴和y轴方向上的标准差，ω0表示空间频率。这样的讲解较为晦涩。我们利用形象化的数学图像解释该函数与参数间的关系。

对于二维Gabor，参数变化引起图像形状的变化，不同参数的二维Gabor，在进行图像特征提取时也会产生不同效果，针对该函数，通过调节某一参数，观察二维Gabor图像，以及特征提取结果的变化情况。二维Gabor核函数如下。

（3）

其中， 。观察二维Gabor的核函数，该函数中每个参数对图像响应不同。参数λ代表二维Gabor的波长。

图4 参数λ对图像影响

如图4所示，图像中是波长分别为λ=5，λ=10的二维Gabor图像，其他参数的值如下：方向0，相位偏移0，长宽比0.5。

除此以外，还有方向参数θ，相位参数φ，形状参数γ，都采用通过调节参数，观察数学函数相应的变化，最终对数学函数有一个较为深入的理解。

3.特殊实例的展示

本研究根据函数特点，选取特殊实例，实例可以选取极限状态下的数字图像，以突显函数的作用，我们仍用二维Gabor函数为例，选取图5中（a）等边的八边形进行实验，此实例可以对检验二维Gabor对于纹理方向的敏感性（如图5）。

（a）原图 （b）方向0° （c）方向45° （d）方向90°（e）方向135°（f）4个方向 （g）6个方向

图5 2D-Gabor在不同方向的响应

图5中（a）图为实验用的等边8边形，以下使用相同波长参数λ=8，不同方向的二维Gabor对图5中（a）进行特征提取，从图（b），（c），（d）和（e）中可以看出二维Gabor对纹理方向的响应敏感，图5中（f）为θ=0°，θ=45°，θ=90°和θ=135°的四方向滤波图像结果，可以看出基本上提取了六边形的纹理，但是相对特征显得有些粗糙;图5中（g）是波长为λ=4，方向θ=0°，θ=30°，θ=60°，θ=90°，θ=120°和θ=150°的6方向滤波特征提取结果。可以看出六边形六方向滤波处理结果要比四方向效果要细致一些。

以此种方法，给予学生特殊实例图像，启发学生进一步思考：在调节相位参数φ后数字图像处理效果会有什么变化，并作为实验课内容让学生完成，以更有效地让学生理解数学模型中参数变化对图像处理的影响。以上通过形象化的数学图像解释数学函数，通过参数调节进一步形象化理解函数本身，在选取特殊实例进一步说明数学函数的具体功能和函数对图像变换产生的作用。这样学生可以更深入理解数学函数。

4.相似数学模型的学习延伸性

在经过一轮详细讲解数学函数方法后，我们可以将此方法延伸到其他近似函数，如小波变换，K-L变换等。在学习数字图像处理课程中关于数学函数的课程时，学生要知道这样的学习思路：把复杂数学函数转化为数学图像，通过对参数调节理解数学函数，再例举特殊实例了解数学变化在数字图像处理过程中的功能作用。学生在了解此学习方法后，老师采取启发驱动式的思想，让学生主动学习。

5.以兴趣和学校特点为导向教学和实践方法

形象化的数学模型讲解大大改善了数字图像处理课程，但是兴趣往往是学生重要的老师，因此我们在教学过程中注重兴趣培养[5]。

（1）通过前沿性的图像处理技术提高学生兴趣。数字图像处理是一门前沿科学，教材课程重点介绍常用算法，使学生掌握数字图像处理原理。再结合国内外多种教材，精选本学科相关的中英文期刊，本区域特色相关的科研热点项目等其他资料构建科学合理的教学内容和课程体系。教师将自己在科研中获得的新理论、新技术、新方法、新成果及时引入到教学中，不断充实和修正教学内容。通过一些发展中的、前沿性的算法着重介绍其思路和原理，教导学生注重思维培养而非局限于具体算法，培养学生的学习能力和创新思维。

（2）选取有效的实验课内容：数字图像的实用性很强，让学生利用数字图像处理方法解决一些与生活上相关的问题，例如：对植物叶子上的叶脉特征提取，多幅图像拼接技术等来提高学生主动学习的积极性。同时，还要考虑学校科研大环境，吉林农业大学作为一个以农业为主的大学，在信息科学上也要结合农业，将数字图像处理课程设计有效结合于农业科学，以农业为导向，完成数字图像处理综合应用。

四、结束语

数字图像处理课程一直存在学生感觉难、听课兴趣不足，教师感觉累、教课不积极的问题。通过对数字图像处理课程进行形象化教学方法，以贴近生活的实例为内容，通过前瞻性的科学知识吸引学生，并结合学校科研环境，有导向地设计课程实验。促进科研的同时，更主要的是可以有效地提高学生对课程知识的掌握，促进学生对学习知识的综合应用，使学生具有更好的创新能力。

参考文献：

[1] 张书真，宋海龙.专题化教学模式在《数字图像处理》课程中的实践[J].现代计算机，2011，（01）：54-56.

[2] 李飞鹏，胡云峰.《数字图像处理》实践教学改革与效果分析[J].中国科技信息，2010，（20）：258-259.

[3] 贾永红.数字图像处理课程的建设与教学改革[D].武汉：武汉大学，2007.

[4] 饶俊慧.数字图像处理课程教学改革探索[J].中国科教创新导刊，2012，（10）：22-23.

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[关键词] 林业机械；创新人才；培养模式

[中图分类号] G642.4 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634（2013）04-0089-03

0 引言

南京林业大学1958年成立“林业机械设计与制造”专业，并招收本科生，1960年成立林业机械系，1998年与其它机械类专业合并调整为机械设计制造及其自动化专业，至今该专业已经招生55届，毕业学生二万多人。该专业2004年被批准成为江苏省特色专业，2009年被批准成为国家级特色专业建设点，2012年成为江苏省“十二五”重点专业。其特色在于以林业生产机械、木制品生产加工机械为主线，以机、电、信息技术结合为支柱，培养机械设计、现代制造技术、检测与控制、机电一体化等方面的专业人才，为江苏和全国的林业机械企业、木制品加工企业和机电制造企业提供既有扎实的设计制造与自动化技术基础，又有丰富的专业机械知识的特色人才。

林业机械是机械工业中的重要组成部分之一，其研究对象和产品主要服务于林业生产和木竹制品加工生产等行业。国家近几年实行的退耕还林、天然林保护、林业产业基地建设工程等举措，对林业生产的机械化提出了更高的要求，林业机械、木制品加工技术及装备与国外还有相当大的差距。江苏省地处长三角的要地，其制造业（包括农林木业机械）具有良好的发展基础。每年对机械行业的人才，特别是林业、木工等特殊机械产业的人才需求量很大，林业机械特色专业人才的就业形势十分旺盛[1]。但由于人才培养和教育缺乏先进方法和模式，导致林业机械化人才供求矛盾日益突出，与先进农林机械数量的快速增长形成鲜明对比，培养一批具有扎实的基础理论知识和必要的专业知识，具备科学的思维方法、创新意识和创新实践能力的新型林业机械化人才已成当务之急，同时也对林业机械技术人才培养提出了更高的要求。

1 创新人才培养模式的构建

林业机械涉及的门类繁多，譬如营林机械、木材生产加工机械、园林机械、人造板机械、采伐机械、厂内运输装备等等，仅用4年时间（半年专业课程学习时间）使学生成为胜任工作的技术人才是不容易的。过去那种以追求理论完整性为目的的培养方式是不适应当前创新型人才培养特点的，更不符合林机行业第一线工作的要求[2]，必须在人才培养的全部过程中始终围绕林业机械特色，拓宽学生的知识领域，增强专业适应性。

1）拓宽基础：要求学生牢固掌握必要的力学、图学、机械原理、机械设计、机械制造基础、液压传动及电工电子等基础知识、基本理论、基本技能；

2）注重特色：根据专业结构有针对性地设置专业基础课，其教学内容要为主干课服务；

3）创新实践：林业机械专业的实践性很强，纸上谈兵不能培养扎实的技能，加强实践和应用性知识的比重，提高学生分析解决实际问题的能力，学以致用；

4）能力培养：还要注重人文科学管理知识的渗透，培养学生广泛的兴趣，使他们具有一定的社会交际能力，适应未来工作环境。

本文以南京林业大学的机械设计制造及其自动化专业为主体，以林业机械特色为核心，构建了“专业+特色”、“理论+实践”、“创新+能力”的多元化人才培养模式。重点培养“理论-创新-实践-信息”相结合的人才。通过调整原有教学、人才培养思路，把科学和技术结合起来，把理论和实践结合起来，在人才培养方案、课程教材、教学方式等影响专业特色人才培养的关键环节进行了综合改革与实践。

2 创新人才培养模式的实践

2.1 实施以“宽机械基础+重林业特色”为结构特征的多元化创新人才培养方案

在多元化人才培养模式过程中不仅强调了机械类设计专业的通识课程的掌握，更在专业特色课程和专业实践环节方面突出了林业机械特色。具体如下：在专业课程学时有限的情况下，将营林机械、采伐机械等合并入林业机械课程当中；将木材加工机械、人造板加工机械和厂内运输与气力输送合并为木工生产加工装备课程当中；以林业机械、木工生产加工装备、现代设计方法作为专业的必修课程，既突出专业特色，也强调了现代林业机械设计方法的重要性。将园林机械、泵与风机、林业机器人、机械创新设计纳入选修课程体系当中，同时增设了农林信息化技术与装备和生物机电装备的新课程，适应行业发展需要；围绕林业机械特点将专业介绍、金工实习、认识实习、特色专业创新设计、生产实习、专业课程设计、毕业设计等实践环节贯穿于整个大学四年学习当中，使学生循序渐进熟悉林业机械行业，融入林业机械设计研究领域。

2.2 实践了“教材+教学方法+实验室资源”的特色专业课程教学改革

随着林业机械创新人才培养目标及培养方案的确立，构建新的课程体系和改革教学内容是势在必行，也要落实到每门课程和每个教学环节。林业机械专业课内容应力求体现我国当前林业机械的生产实际，兼顾国外林机现状，不能滞后也不能过于超前，不能局限于认识，以免使学生毕业后有理论不能联系实际之感。林业机械系在构建的“公共基础—专业基础—专业—实践” 四模块的课程体系基础上，通过建立以林业机械为核心的优秀教学团队，在专业教材建设、教学方法研究、实验室资源利用等三个方面进行了大胆的实践。下面就林业机械专业课程的教学改革的探索谈些体会。

“营林机械”是机械设计制造及其自动化专业的主干课程之一，在南京林业大学已经开设50多年，该课程既包括基本理论计算、基本构造和工作原理，又包括正确设计、使用和调整。是一门理论与实践结合较强的专业课程。目前，该课程学时已由原来的120学时逐渐压缩到48学时。在减少课时、不减少基本内容的情况下，使学生掌握该门课程，营林机械进行了课程改革探索[3-6]。

1）营林机械课程突出了“内容新、信息量大、知识覆盖面宽、理论和应用并重” 的原则，更名为“林业机械”，删除了一些过时的或与林业机械化发展需求不太相适应的内容，并以林业作物的完整生长过程和相应的林业操作为主线，各个生长阶段对应的林业机械为支线，构建了林业机械课程教学平台，建设了林业机械教学资源库，增加了如精确林业技术与装备、林业信息化技术应用等先进技术的介绍；

2）课程教学采用多媒体课件教学为主、板书为辅的教学方式，运用信息化技术分析典型农业机械的工作原理，解剖典型机构的特点，分析其参数的设计过程，训练了学生对林业机械产品的性能设计和产品开发的各种创新思维方法；采用了启发、视频、第二课堂等灵活多样的教学方法，将理论讲授与实践环节有机结合，培养了学生的自我获取知识、独立分析问题和解决问题及语言表达等能力；

3）加大课程开放力度，充分利用现代林业机械实验室资源，如：林业机械陈列室、科学研究实验室、教学实验室和综合测试实验室等，修订试验大纲，增加了木材切削机械、病虫害防治机械、挖坑机等综合性、设计性课内试验内容；通过与省内外林业机械生产企业，如常州林机厂和苏州林机厂等长期开展科研合作和实践实习，教学联系实际，促进学生创新能力的培养和基本实践技能的训练。

2.3 以学科优势、科研创新为支撑，构建了专业特色创新型人才培养模式

林业机械系依托林业工程国家一级重点学科、机械工程一级学科、检测技术与自动化、农业机械化工程两个二级学科作为强有力支撑，充分利用学科科研优势带动专业发展。利用学科及实验室的优良平台为本科教学实践服务，使科研优势反哺专业建设。通过鼓励学生参与实践创新大赛、训练项目和教师科研项目，提高学生的创新意识和创新思维，促进林业机械技术人才创新能力的培养。

根据林业机械特色，课程设计、毕业设计环节中学生积极参与“挖坑机钻头的设计”、“高射程喷雾机设计”、“林木修剪机械设计”、“林果收获机械设计”等等内容，锻炼了学生独立思考和结构设计能力；2012年本专业学生承担了江苏省大学生实践创新训练项目“便携式生物农药喷洒技术的研究”，应用机械设计知识进行相关研究，验收成绩为优秀，提高了学生的专业能力和创新能力；学生实行导师制，积极参与教师科研项目“挖坑机的设计”、“森林病虫害防治装备设计”、“森林灭火装备的设计”、“油锯的设计”等等，对林业机械装备的设计及应用的认识更加直观，积累了设计经验；本专业学生完成的“基于计算机视觉技术的林木病虫害防治农药自动喷雾系统”课题，“小型脉冲式热烟雾机发动机研究”课题的作品在全国大学生“挑战杯”科技创新竞赛中均荣获三等奖。学生在参与大赛过程中受益匪浅，不仅了解了多种林业装备的设计过程，而且增强了创新意识和团队合作的创新能力。

3 结束语

总之，在国家级特色专业建设点项目的指导下，结合南京林业大学林业机械特色，在专业教学改革和课程体系设置方面都有了很大的突破，开展了林业机械相关课程及实践环节的教学改革探讨与实践，在林业机械创新人才培养方面取得了较好的效果。但是，也要清楚的认识到，在以林业机械为特色的创新人才的培养过程中，文化知识、技术基础知识、专业知识的传授手段和方法还需要进一步探索和实践，作为专业教师应该继续在林业机械特色人才培养过程中积极探索，不断创新，为国家培养出更多有专业特色的合格技术人才。

参考文献

[1]充平信.关于林业机械技术人才培养的思考[J].中等林业教育，1994，（2）：13-14.

[2]李文彬，乔启宇.21世纪的林业机械工程发展的趋势特点及对本科人才培养要求[J].中国林业教育，1997，（9）：22-24.

[3]马淑英，李国日方，邓春岩，郑立新，陈立东.“农业机械学”教学改革初探[J].河北职业技术师范学院学报（社会科学版），2003，2（4）：78-81.

[4]黄亦其，周清，黎培辉，李岩舟，杨坚.农业机械学课程及其实践环节教学探讨[J].广西大学学报自然科学版，2008，（6）：331-332.

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关键词：CDIO工程教育理念；课程整体设计；项目教学

一、引言

我国正处于经济转型的关键时期，转变经济发展方式，刻不容缓，必须依靠科技和教育进步来推进，软件产业的发展有着举足轻重的影响。目前，除了示范性软件职业技术院校设有软件专业外，在全国1184所高职院校中8 0％以上的学校都开办了计算机专业，但是培养出能够适应企业需要的学生却很少。学生毕业后不能很快就业，需通过深化培训后才能就业。然而，前程无忧等国内专业的人才招聘网站的数据表明，IT职位需求量最大，接近总量的30％，这又表明IT人才供不应求。一方面是软件外包业飞速发展，软件工程师需求量大，另一方面是学生实践能力的欠缺。高职院校的软件开发类课程如何组织高效的教学，培养出企业真正需要的人才，在就业中体现职业教育的优势，已成为亟待解决的问题。针对这些问题，根据CDIO工程教育理念，结合我院实际教学情况，我对软件类课程的教学内容和教学方法进行了深层次的研究和探索。下面将以Java程序设计课程为例详细阐述如何在CDIO理念指导下组织教学。

二、CDIO工程教育模式的创新启示

近年来，CDIO工程教育模式成为国际工程教育改革的最新成果，它是由美国麻省理工学院联合瑞典查尔姆斯技术大学、林克平大学以及皇家技术学院等4所高校，共同开发的一种全新工程教育理念和实施体系。 CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)。它以工程项目的整个生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习课程。该理念是“做中学”、“理实一体化”和“基于项目的教育和学习”的集中概括和抽象表达，其注重培养学生的工程能力，包括个人的工程科学和技术知识，学生的终生学习能力、团队交流能力和大系统调控等方面的能力。

CDIO工程教育模式对高职高专软件类应用型人才培养模式创新启示为：以市场需求为背景、以项目为主线、以学生为主体、以教师为引导的理论联系实践的课程架构、项目实践模式和课程评估标准。

三、课程整体设计

1、“教学做一体化”

课程内容上我们将软件企业中的实际工作作为教学的重要组成部分，将知识、理论和实践集成为教学计划的规定内容，通过“听中学/看中学/做中学”使学生的动手操作能力与文化理论学习能力同步发展。

2、“学习过程与工作过程一体化”

按照职业岗位的工作过程及要求组织教学内容，以职业活动为导向，以完成岗位工作任务为载体，以真实（或仿真）的工作场景开展教学活动，将学生的学习过程与企业职业岗位的工作过程紧密结合，实现学习任务与工作任务密切对接，体现教学过程的职业性。

3、“员工、师生身份一体化”

CDIO理念提倡学生自主学习，要求教师的主要职能由“教”转变为“导”。注重学生的主体地位，注重教师的主导地位，师生共同参与到一体化教学过程之中，一起探讨理论知识和解决实践中的各种疑难问题。这就要求教师既能动口、又能动手，既有理论知识、又有实际操作能力。教师应成为学生心目中的工程师的榜样。

四、多层次项目设计的教学模式

根据CDIO的构思、设计、实施、运行几个工程教育环节，并结合软件类专业课程的项目化特点，我们从中总结出了项目构思与设计、项目实战、客户反馈、项目汇报与总结4个教学环节，针对这四个环节设计的项目都是模拟企业真实项目而来的。

1、项目构思与设计

为了减少理论讲解，增加实践课时，我们根据项目内容组织知识点，以理论够用为原则遵循“回避难点、轻松入门、注重实践”的教学理念。我们将Java教学组织分为三级模块(见图1)，一级模块为任务驱动教学，二级模块为项目载体实训，三级模块实战历练，保证学生达到学以致胜的目的。 下面具体说明教学设计机制。

将以Java技术实现的购物管理系统这一高度仿真企业实际工作的项目作为理论知识学习的项目载体。根据理论知识点和技能点将此项目分解为对应的子任务，要求学生学习完理论知识点和技能点后能够独立完成子任务（如图2所示）。最终将所有子任务串联实现整体项目，即称之为以项目为载体的任务驱动式学习。

实战历练阶段是Java课程整体实训部分，用于检验整个教学效果和进行学生动手能力培养的关键阶段。在项目载体完成以后，要求学生以5-6人一组为单位的开发小组进行拓展式项目实战。教师此时作为客户提出具体软件需求，由学生担任项目设计和实施者。实战演练项目的评价是学生总体课程评价体系的重要组成部分。

2、项目实战

这是在课程贯穿项目设计完成的基础上开展项目设计制作的环节。学生开始进行分组和团队合作。每组推选出一名小组长，作为确定项目经理。项目经理组织项目组成员进行需求分析、软件设计、编码、功能测试等工作，组员分工协作，也可独立完成某一新知识型任务。为了避免学生在多个项目中重复担任某一职责，要求每位学生在多个项目中从事不同的岗位。这样既

能让学生有机会扮演不同工作任务的角色，又能真实体现实际工作情境，对于培养学生协同工作能力大有好处。对于知识面较广、难度较大的任务，可通过小组讨论来解决，也可以咨询教师，在教师团队的指导下完成。在这个过程中，教师担负着答疑和指导的任务，鼓励学生们用不同方法完成任务，针对具体情况提出改进建议。通过这种方法，所有学生共同参与，协作完成，提高创作热情，锻炼交流与合作能力、学习和思考能力、解决问题和创造性思维能力。

3、客户反馈

在项目进行到中期的时候，我们一般都安排反馈环节，让每个工作小组介绍项目进展情况和问题解决情况。除项目组以外的同学和教师扮演客户角色对项目进行评价。反馈之后，学生会看到自已作品的不足，自觉按照客户需求对作品进行修改。这种客户反馈是在培养学生客户服务的意识，锻炼学生工作的耐性，细致和考虑问题的全面性与多样性。

五、教学效果

采用 CDIO 模式开展项目教学取得了明显效果，主要体现为：

1、提高了教师动手能力

为了设计出符合CDIO教育理念的贴近企业工作需求的课程案例及教学项目载体，任课教师们通过深入企业一线实践，参与实际项目开发等方式积累了丰富的项目开发经验，提高了实践操作技能和动手能力。

2、培养了学生的工（作）程能力

在重实践性和探索性的教学理念下，以项目为主线组织教学内容将项目作为知识学习与技能训练的载体引导学生进入实际的工作环境，切实解决实践问题，初步掌握工程项目的一般设计流程，达到理解、消化、吸收的目的。学生团队多次申报成功并圆满完成省级大学生创新计划项目，获得评审专家的好评。

3、提高了学生的自学能力

CDIO 教育理念以工程项目为中心，学生在项目制作中不断阅读、查找、研究提供的学习资源，带着问题寻找答案，提高了学习效率，锻炼程序设计综合能力和自主学习能力。在“全国软件专业人才设计与创业大赛”Java高职组别中多次获得省级与国家级大奖。

4、培养了学生的团队交流能力

教学采取小组合作教学模式，在项目实现、运作之中，小组成员要进行项目总结交流，实现经验分享，拓展所学知识从而提高团队协作能力，增强了就业能力。■

参考文献

［1］易着梁,黄伟.基于CDIO教育模式软件技术专业项目教学实践.计算机教育,2011(11):140-143