【摘 要】本文依據(jù)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)及要求，結(jié)合數(shù)字圖像處理課程的特點(diǎn)，提出該門課程教學(xué)內(nèi)容的重新設(shè)計(jì)整合、創(chuàng)新教學(xué)方法及教學(xué)手段，并提出在課程設(shè)計(jì)建設(shè)過程中應(yīng)注意的問題。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè)信息技術(shù) 數(shù)字圖像處理 教學(xué)模式

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）35-0065-02

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)向精準(zhǔn)化、信息化、智能化的不斷發(fā)展，信息技術(shù)及圖像處理技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛，這就要求從事現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的技術(shù)型人才要具備農(nóng)業(yè)信息處理的相關(guān)知識和技能，并對發(fā)展趨勢有一定的掌握，以適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的人才需求。數(shù)字圖像處理課程是在掌握工程數(shù)學(xué)、線性代數(shù)及編程語言的基礎(chǔ)上，將上述知識應(yīng)用到農(nóng)業(yè)信息的采集和處理中，體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)信息技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課程特征，實(shí)現(xiàn)了“農(nóng)非貫通”的專業(yè)形態(tài)的形成，以及對農(nóng)業(yè)信息化復(fù)合型特色人才的培養(yǎng)。

一 數(shù)字圖像處理課程設(shè)計(jì)的思路

數(shù)字圖像處理是農(nóng)業(yè)信息技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課程，是一門綜合性學(xué)科，內(nèi)容多、跨度大、覆蓋面廣，本課程以培養(yǎng)能力和拓展專業(yè)素養(yǎng)為課程內(nèi)容的定位和目標(biāo)，課程內(nèi)容的選擇以專業(yè)知識拓展為依托，要求學(xué)生掌握數(shù)字圖像處理的基本概念、基礎(chǔ)理論、典型方法，掌握一定的編程實(shí)踐技能。結(jié)合由易到難、循序漸進(jìn)的原則進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)組織模式的設(shè)計(jì)，以此促進(jìn)學(xué)生對知識的掌握和應(yīng)用能力的提高。教師通過企業(yè)調(diào)研等形式總結(jié)歸納現(xiàn)今數(shù)字圖像處理技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的實(shí)際案例，從而提高學(xué)生的專業(yè)知識修養(yǎng)。多元化學(xué)生的考核方式，形成一個(gè)全面的考核標(biāo)準(zhǔn)。

二 數(shù)字圖像處理課程設(shè)計(jì)的實(shí)施

1.教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

本課程以“農(nóng)非貫通”的專業(yè)形態(tài)為出發(fā)點(diǎn)，采用項(xiàng)目化教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式組織教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在掌握數(shù)字圖像處理知識的基礎(chǔ)上，了解此項(xiàng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用。本課程的教學(xué)內(nèi)容主要?jiǎng)澐譃榱鶄€(gè)項(xiàng)目。

項(xiàng)目一：圖像的預(yù)處理，包括圖像平滑、圖像銳化、圖像復(fù)原等知識點(diǎn)。

項(xiàng)目二：單目標(biāo)果實(shí)識別，以機(jī)器人采摘蘋果中單個(gè)蘋果目標(biāo)識別模塊為例，根據(jù)單個(gè)目標(biāo)識別的分析思路，將顏色特征的分析及提取、閾值分割方法、去噪處理、果實(shí)的形狀特征提取等知識點(diǎn)劃分成多個(gè)小任務(wù)，每個(gè)任務(wù)之間相互承接，逐一完成才能實(shí)現(xiàn)單個(gè)蘋果的目標(biāo)識別。

項(xiàng)目三：多目標(biāo)果實(shí)識別，承接項(xiàng)目二，不同的是以多個(gè)蘋果果實(shí)為識別目標(biāo)，增加了hough變換、邊緣檢測、分水嶺算法等知識點(diǎn)，此項(xiàng)目是對項(xiàng)目二的補(bǔ)充。

以上三個(gè)項(xiàng)目使學(xué)生能在完成具體任務(wù)的同時(shí)，掌握數(shù)字圖像處理的基礎(chǔ)知識。

項(xiàng)目四：紋理特征識別，以黃瓜識別為例，項(xiàng)目二和項(xiàng)目三中的目標(biāo)識別都是基于目標(biāo)與背景色差大的原理進(jìn)行分析實(shí)施，對于目標(biāo)與背景顏色相近的情況并不適用，因此，關(guān)于紋理特征的知識點(diǎn)，將在此項(xiàng)目中補(bǔ)充。

項(xiàng)目五：綜合實(shí)訓(xùn)，此項(xiàng)目的設(shè)計(jì)是對以上內(nèi)容掌握程度進(jìn)行整合并測試，給出兩個(gè)選題：柑橘、棉花的自動(dòng)識別技術(shù)及特征提取，農(nóng)間雜草識別。兩個(gè)選題分析思路與前面項(xiàng)目的分析思路方法相似，但是操作對象不同，需要做一些調(diào)整，因此，此項(xiàng)目既可以鍛煉學(xué)生的思維能力及舉一反三的能力，又能測試出學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握程度。

項(xiàng)目六：專業(yè)知識拓展，數(shù)字圖像處理應(yīng)用廣泛，在此模塊中以講座的形式向?qū)W生講授數(shù)字圖像處理技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及其他行業(yè)中的應(yīng)用，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、拓展專業(yè)知識、提升專業(yè)素養(yǎng)。

2.教學(xué)組織模式的實(shí)施

本門課程具有理論性強(qiáng)、實(shí)際應(yīng)用性較弱的特點(diǎn)，結(jié)合該特點(diǎn)將本門課程劃分為三大主要模塊，分別為理論基礎(chǔ)、綜合實(shí)訓(xùn)、知識拓展。根據(jù)這三個(gè)模塊的不同特點(diǎn)，本門課將結(jié)合項(xiàng)目化教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、角色體驗(yàn)法、討論式教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)。

對于本門課程的基礎(chǔ)知識和算法，采用“小任務(wù)為引導(dǎo)，大項(xiàng)目為目標(biāo)”的教學(xué)方法，將每個(gè)知識點(diǎn)作為小任務(wù)，每個(gè)小任務(wù)之間能承接并結(jié)合成大項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握。

綜合實(shí)訓(xùn)是考驗(yàn)學(xué)生對本門課程知識的掌握程度，此模塊以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主要教學(xué)方法，先提出問題，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和邏輯思考能力，以小組為單位，通過團(tuán)隊(duì)合作選擇合適的算法實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)，并以答辯的方式匯報(bào)。

知識拓展是結(jié)合本門課程的特點(diǎn)，向?qū)W生拓展數(shù)字圖像處理技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用案例，這需要大量地收集資料和文獻(xiàn)整理，但是專業(yè)性較弱，因此本模塊可采用角色體驗(yàn)、討論教學(xué)法等教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

3.考核方式

考核過程中要注意學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的自我評價(jià)能力，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)意識。根據(jù)本門課程的內(nèi)容設(shè)置，考核主要分為三個(gè)方面：過程考核、能力素質(zhì)考核、匯報(bào)考核。具體見下圖：考核方式及所占比重

三 數(shù)字圖像處理課程設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

1.加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

教師的知識結(jié)構(gòu)、知識創(chuàng)新能力和師德風(fēng)貌直接決定著課程的質(zhì)量和水平，要培養(yǎng)出高科技的應(yīng)用型人才，必須建立一支綜合素質(zhì)強(qiáng)的“雙師型”教師隊(duì)伍。要根據(jù)課程改革和建設(shè)要求，有目的，按計(jì)劃地加強(qiáng)對教師的培訓(xùn)，鼓勵(lì)教師通過各種實(shí)踐活動(dòng)，提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。

2.加強(qiáng)教材建設(shè)

圍繞培養(yǎng)目標(biāo)，按照教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱的要求，由主講教師自行編寫、制作相關(guān)教材，并保持教材的先進(jìn)性和前沿性。

3.重視校企合作

校企合作是解決時(shí)間教育缺失的根本途徑。企業(yè)參與到高校實(shí)踐教學(xué)過程中，可以在教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)內(nèi)容上廣泛征

詢及適當(dāng)采納相關(guān)業(yè)內(nèi)專家的意見；另外增加學(xué)生在企業(yè)進(jìn)行專業(yè)技能訓(xùn)練和專業(yè)拓展的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，使理論聯(lián)系實(shí)際，開闊視野，拓寬思路，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新靈感，為課程設(shè)計(jì)與建設(shè)提供強(qiáng)有力的實(shí)踐平臺。與相關(guān)企業(yè)建立長期合作關(guān)系，校企可以培養(yǎng)“適銷對路”的應(yīng)用型人才。

四 結(jié)束語

課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)涉及師資、學(xué)生、教材、教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)手段等多方面的綜合系統(tǒng)工程，建設(shè)工程中要明確目標(biāo)、遵守課程內(nèi)在的邏輯與規(guī)律，才能提高教學(xué)質(zhì)量。

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〔責(zé)任編輯：龐遠(yuǎn)燕〕