谷學(xué)匯

[摘? ? ? ? ? ?要]? 結(jié)合公安院校人才培養(yǎng)目標(biāo)，針對(duì)模式識(shí)別課程在教學(xué)中呈現(xiàn)的問(wèn)題，提出對(duì)公安技術(shù)專業(yè)模式識(shí)別課程進(jìn)行教學(xué)改革和實(shí)踐，以服務(wù)公安實(shí)戰(zhàn)為主旨，以培養(yǎng)綜合人才為目標(biāo)，采用線上線下混合式教學(xué)模式，通過(guò)對(duì)線上教學(xué)問(wèn)題和任務(wù)點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，引入案例式、問(wèn)題式、啟發(fā)式的教學(xué)方法，進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提升學(xué)生解決公安工作實(shí)踐問(wèn)題的能力。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 模式識(shí)別;線上線下混合式教學(xué);啟發(fā)式培養(yǎng)

[中圖分類號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2020）14-0065-03

近些年，模式識(shí)別技術(shù)得到迅猛發(fā)展，已經(jīng)遍及多個(gè)學(xué)科，廣泛應(yīng)用于人工智能、系統(tǒng)控制、目標(biāo)識(shí)別、圖像處理、醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域[1]。模式識(shí)別課程的綜合性較強(qiáng)，涵蓋知識(shí)點(diǎn)較多，對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)要求較高，本科學(xué)生普遍感覺(jué)學(xué)習(xí)困難，沒(méi)有吸引力，令其望而生畏。這種情況在公安院校尤為明顯，由于公安院校多以培養(yǎng)應(yīng)用型警務(wù)人才為主，對(duì)模式識(shí)別這類理論性過(guò)強(qiáng)的課程重視程度不夠，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高。但是，公安院校的公安技術(shù)專業(yè)開設(shè)模式識(shí)別課程是十分必要的，因?yàn)楣簿瘎?wù)正處在新的發(fā)展時(shí)期，即智慧公安時(shí)代，急迫需要物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘等新一代信息技術(shù)作支撐，進(jìn)行公安信息的感知、分析、整合，需要運(yùn)用這些技術(shù)為公安執(zhí)法提供有力支持，而模式識(shí)別課程內(nèi)容正好為新一代信息技術(shù)提供了理論依據(jù)，也為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。本文以公安技術(shù)專業(yè)的模式識(shí)別課程建設(shè)為研究主線，提出線上線下混合式教學(xué)方法，采用問(wèn)題式、啟發(fā)式、互動(dòng)式的教學(xué)方式對(duì)模式識(shí)別課程進(jìn)行改革探索，為了提高學(xué)生的實(shí)踐能力，將公安實(shí)戰(zhàn)案例融入課程之中，通過(guò)基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)和綜合類實(shí)驗(yàn)鍛煉學(xué)生的操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的模式識(shí)別專業(yè)技能，提升警務(wù)化工作效能。

一、模式識(shí)別課程建設(shè)的必要性

《公安高等教育發(fā)展規(guī)劃綱要（2015—2020）》和《關(guān)于公安院校公安專業(yè)人才招錄培養(yǎng)制度改革的意見(jiàn)》[2]等文件要求：全面加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室、校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地建設(shè)，堅(jiān)持突出專業(yè)、貼近實(shí)戰(zhàn);加強(qiáng)教材和課程建設(shè)，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成良好學(xué)風(fēng)，著力培養(yǎng)高素質(zhì)綜合性人才。正是在國(guó)家大力推進(jìn)教育教學(xué)改革的背景下，本文提出了面向公安技術(shù)專業(yè)的模式識(shí)別課程的改革，研究該課程的改革有助于優(yōu)化公安技術(shù)專業(yè)課程體系，利于優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)，便于開展警務(wù)專業(yè)課程建設(shè)。

眾所周知，模式識(shí)別技術(shù)可以應(yīng)用到很多公安領(lǐng)域，如網(wǎng)絡(luò)安全與執(zhí)法、視頻圖像偵查以及智慧交通領(lǐng)域等都有廣泛應(yīng)用。以交通警察為例，除了應(yīng)掌握交通管理與指揮、視頻圖像偵查的知識(shí)外，還要具備對(duì)卡口視頻中人、車、物等違法行為進(jìn)行分類識(shí)別的能力，才能更好地為偵查取證提供有效的技術(shù)依據(jù)，而上述部分技術(shù)是依托于模式識(shí)別技術(shù)的，因此在警校階段提前開設(shè)適合公安工作的模式課程十分重要。本文通過(guò)對(duì)線上線下課程的優(yōu)化設(shè)計(jì)，將模式識(shí)別課程與培養(yǎng)綜合技術(shù)人才進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，搭建適合公安技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的課程體系，并形成一整套完整的課程改革方法。通過(guò)課程改革與實(shí)踐，為培養(yǎng)優(yōu)秀的公安人才奠定良好的課程基礎(chǔ)。

二、模式識(shí)別課程現(xiàn)狀分析

模式識(shí)別課程具有跨學(xué)科、較抽象、難理解的特點(diǎn)，其主要以數(shù)學(xué)方法與計(jì)算機(jī)為工具，對(duì)獲取的信息進(jìn)行分類、理解、處理。其課程涉及數(shù)學(xué)內(nèi)容較多，比如概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、線性代數(shù)等內(nèi)容，想要學(xué)好這門課程，除了要掌握上述基礎(chǔ)理論課程以外，還必須具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力，并且需要掌握至少一門編程語(yǔ)言，通過(guò)編程來(lái)驗(yàn)證理論課程內(nèi)容，提升動(dòng)手操作能力。

為了能夠客觀反映學(xué)生對(duì)模式識(shí)別課程的學(xué)習(xí)情況，在教學(xué)結(jié)束后對(duì)2016級(jí)視聽(tīng)偵察班的41名學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，調(diào)查反饋情況如下表所示。從表中可以簡(jiǎn)單計(jì)算出學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成率大約是0.8225（不符合數(shù)量占總數(shù)的比例），這個(gè)數(shù)值反映了學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況基本達(dá)到預(yù)期效果，但是詳細(xì)分析表格數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)純理論的掌握普遍差一些，對(duì)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)類的內(nèi)容掌握明顯好一些，可見(jiàn)現(xiàn)有的課程教學(xué)模式已經(jīng)不適合這門課程的教學(xué)，急需對(duì)課程進(jìn)行改進(jìn)，如何將晦澀難懂的理論知識(shí)與實(shí)踐相融合，怎樣才能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，這些問(wèn)題就是本文要重點(diǎn)解決的課程改革難點(diǎn)。

三、面向公安技術(shù)專業(yè)的模式課程改革

根據(jù)公安院校的教育培養(yǎng)理念，為適應(yīng)公安技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)實(shí)戰(zhàn)型應(yīng)用人才的需要，積極推進(jìn)模式識(shí)別課程改革。傳統(tǒng)的模式識(shí)別課程采用課件+板書進(jìn)行教學(xué)，該方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需要，為了更好地提升課程教學(xué)效果，引入新形式教學(xué)勢(shì)在必行。本文采用線上線下混合式教學(xué)，以解決傳統(tǒng)模式識(shí)別課程的弊端。采用線上課程的優(yōu)點(diǎn)是學(xué)習(xí)方式比較靈活，便于開展教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、課程評(píng)價(jià)等內(nèi)容;線下課程較為常規(guī)，但是便于與學(xué)生進(jìn)行交流溝通。通過(guò)教師精心設(shè)置課程問(wèn)題和任務(wù)點(diǎn)，將線上和線下課程貫通起來(lái)，再通過(guò)分析學(xué)生的評(píng)價(jià)與問(wèn)題反饋，進(jìn)行有針對(duì)性的課程講解，達(dá)到有效提高教學(xué)效率及質(zhì)量，優(yōu)化教學(xué)課程的目的。

（一）搭建線上課程，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

公安院校以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主要目標(biāo)，大多數(shù)警校的培養(yǎng)方案中基礎(chǔ)課的內(nèi)容較多，課時(shí)較少，學(xué)生很難牢固掌握教學(xué)內(nèi)容，特別是優(yōu)化理論、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)模式識(shí)別等專業(yè)課程較為吃力。為了更好地解決這個(gè)問(wèn)題，我們?cè)诔菍W(xué)習(xí)通平臺(tái)上建設(shè)模式識(shí)別線上課程，課程以貼近公安實(shí)戰(zhàn)為建設(shè)理念，以模式識(shí)別前期基礎(chǔ)課程、預(yù)修課程、前沿技術(shù)和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)為主要講授內(nèi)容，為基礎(chǔ)薄弱學(xué)生提供了良好的學(xué)習(xí)平臺(tái)，為打算拓展、拔高的學(xué)生提供了優(yōu)質(zhì)線上學(xué)習(xí)資源。此外，還根據(jù)培養(yǎng)方案精心設(shè)計(jì)和優(yōu)化課程內(nèi)容，確保學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)。由于傳統(tǒng)模式識(shí)別課程主要講授模式識(shí)別基礎(chǔ)理論—分類—特征選擇與優(yōu)化—聚類等內(nèi)容，任課教師一般采用課件+板書的課堂講授方式，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法比較單一，不能與時(shí)俱進(jìn)，未能達(dá)到較好的教學(xué)效果。為了提高教學(xué)效果，必須對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行完善和優(yōu)化，對(duì)數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)類前導(dǎo)課，引入線上教學(xué)的方式，將課程內(nèi)容中的核心以視頻+電子白板講解的方式呈現(xiàn)出來(lái)，并提供配套的課程講義，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，也便于反復(fù)學(xué)習(xí)，鞏固知識(shí);對(duì)基礎(chǔ)課以外的內(nèi)容，必須貼近實(shí)戰(zhàn)，需要與前沿技術(shù)相融合，與公安工作相契合，如將字符識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、車牌識(shí)別、人臉識(shí)別[3]等內(nèi)容引入公安實(shí)際案例中進(jìn)行講解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）采用混合式教學(xué)，改進(jìn)教學(xué)方法

傳統(tǒng)講授模式識(shí)別普遍存在講授多、研討少，理論多、實(shí)踐少的通病。針對(duì)上述問(wèn)題，引入線上線下混合式教學(xué)法，對(duì)線上課程提前規(guī)劃教學(xué)設(shè)計(jì)，提出教學(xué)問(wèn)題和任務(wù)點(diǎn)，引入案例式、啟發(fā)式[4-5]的教學(xué)方法，進(jìn)行有效教學(xué)，重點(diǎn)啟發(fā)學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在線上教學(xué)平臺(tái)定期發(fā)布教學(xué)任務(wù)點(diǎn)，學(xué)生以闖關(guān)模式完成所有任務(wù)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)對(duì)完成率等數(shù)據(jù)的分析，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。教師主要負(fù)責(zé)督促學(xué)生完成知識(shí)點(diǎn)，對(duì)共性問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)，并在線下課程中進(jìn)行新增知識(shí)點(diǎn)和解決問(wèn)題技巧的總結(jié)講解。線上線下混合式教學(xué)能夠取得良好的教學(xué)效果的主要原因有兩個(gè)：一方面是因?yàn)榫€上學(xué)習(xí)的時(shí)間比較靈活，不受地點(diǎn)限制，增加了學(xué)生自主有效的學(xué)習(xí)時(shí)間，學(xué)生線上課程訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)如圖1所示。另一方面，教師為了建設(shè)線上課程需要提高自身的信息化水平，需要設(shè)計(jì)教學(xué)問(wèn)題和教學(xué)任務(wù)點(diǎn)，需要不斷地思考和提高。此外，依靠線上平臺(tái)管理課程非常便捷，平臺(tái)能夠統(tǒng)計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，通過(guò)對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析，能夠準(zhǔn)確掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，學(xué)生成績(jī)統(tǒng)計(jì)如圖2所示。為了不斷地完善線上線下課程，我們?cè)黾恿苏n程的過(guò)程性評(píng)價(jià)，教師在課中、課后通過(guò)學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行線上教學(xué)的過(guò)程性評(píng)價(jià)，既要求學(xué)生對(duì)教師進(jìn)行評(píng)價(jià)，又要求學(xué)生自我評(píng)價(jià)，還組織課題組教師進(jìn)行線上聽(tīng)課指導(dǎo)評(píng)價(jià)，促進(jìn)授課教師提高線上教學(xué)質(zhì)量。

（三）完善實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

模式識(shí)別課程是實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課，在公安技術(shù)專業(yè)中通常設(shè)置為32學(xué)時(shí)，其中8學(xué)時(shí)為實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，因此在有限的課時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量實(shí)踐教學(xué)勢(shì)在必行。模式識(shí)別課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容大多停留在對(duì)基礎(chǔ)理論的驗(yàn)證上，對(duì)學(xué)生動(dòng)手操作能力的提高作用不明顯。為了更好地解決這個(gè)問(wèn)題，可以將模式識(shí)別的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容分成兩個(gè)層次：第一個(gè)層次為基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。教師以公安實(shí)戰(zhàn)案例為主要素材，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，提前發(fā)布在線上供學(xué)生預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。這類實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)素養(yǎng)，鍛煉學(xué)生基礎(chǔ)操作的能力，重點(diǎn)掌握模式識(shí)別基礎(chǔ)理論的驗(yàn)證方法，熟練使用Matlab進(jìn)行編程。第二個(gè)層次為綜合類實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，學(xué)生有一定的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰螅枰x做教師設(shè)計(jì)的綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，并采用分組形式進(jìn)行，學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，期間教師給予必要的啟發(fā)性提示。實(shí)驗(yàn)結(jié)束以后，教師需要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、分析、總結(jié)，并演示正確的實(shí)驗(yàn)方法，將操作過(guò)程錄像后發(fā)布到線上，便于學(xué)生課后復(fù)習(xí)。通過(guò)對(duì)上述兩個(gè)階段的鍛煉，能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，有效提高了學(xué)生解決模式識(shí)別實(shí)際問(wèn)題的能力。

四、總結(jié)

本文詳細(xì)闡述了公安技術(shù)專業(yè)開設(shè)模式識(shí)別課程的必要性，分析了目前模式識(shí)別課程存在的一些弊端，并通過(guò)對(duì)學(xué)生的調(diào)研反饋，找出學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)和痛點(diǎn)，并提出線上線下混合式教學(xué)方法，以解決傳統(tǒng)的模式識(shí)別授課過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。線上課程的使用能夠增加學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時(shí)間，有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。教師再通過(guò)線下有針對(duì)性的講解，達(dá)到事半功倍的效果。模式識(shí)別課程的實(shí)踐性很強(qiáng)，本文提出通過(guò)基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)夯實(shí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，通過(guò)選做綜合性實(shí)驗(yàn)，達(dá)到開闊學(xué)生眼界、鍛煉學(xué)生實(shí)際操作能力的目的。

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編輯 馮永霞