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摘 要：研讨式教学是培养研究生创新精神、科研能力的有效途径.教师讲解与学生探讨两部分相结合是研讨式教学采用的主要模式.根据教授工科研究生课程“计算机视觉”的实践与经验,阐述了对于如何上好研讨式教学教师讲解这部分的个人实践与思考,主要从课程准备、课前回顾、课程讲解、课后小结等方面进行了探讨与总结.
关 键 词：计算机视觉；研讨式教学；小组探讨；课前回顾
作者简介：陈芳林（1983-）,男,湖南株洲人,国防科学技术大学机电工程与自动化学院,讲师；周宗潭（1969-）,男,河南洛阳人,国防科学技术大学机电工程与自动化学院,教授.（湖南长沙410073）
中图分类号：G643.2文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）26-0065-02
进入21世纪,创新型人才的培养成为各国政府和高等教育界关注的一个焦点.世界各国研究型大学的共同特点是在研究生教育阶段致力于培养富有创新意识和创新能力的高级人才.[1]研讨式教学是培养研究生创新精神、科研能力的有效途径,教师讲解与学生探讨两部分相结合是研讨式教学采用的主要模式.[2]将课程分成两部分之后,教师讲解的时间就必须压缩,教师一方面需要思考如何在较短的时间内完成课程的讲解,同时还需要考虑课程讲解要与学生探讨部分紧密结合.因此,如何上好研讨式教学教师讲解这部分课,越来越受高等院校的重视.本文针对笔者教授工科研究生课程“计算机视觉”的实践与经验,阐述了笔者对于如何上好研讨式教学教师讲解这部分课的个人体会.总结为两点：第一,首先要充分做好课程准备；第二,上课环节采取回顾—案例—小结的讲解方式.下面从课程准备、课前回顾、课程讲解、课后小结四个方面分别阐述（如图1所示）.
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一、“计算机视觉”课程准备
要上好一门研讨式教学的课程,一定要结合该门课程的特点,量身定制课程内容,进行精心准备.本节先介绍“计算机视觉”课程的特点,然后结合该门课程的特点,介绍笔者对于“计算机视觉”的课程准备.
1.“计算机视觉”课程特点
“计算机视觉”是“数字图像处理”和“模式识别”等课程的后续课程.该课程重点在于图像或者图像序列的分析理解.课程知识在机器人导航、侦查、测绘、测量、精密加工和目标跟踪等多个领域都有广泛的应用.[3]近年来基于视觉信息的控制反馈也开始受到广泛关注.国内高校一般都为研究生开设了此门课程.
计算机视觉技术应用广泛、算法原理涉及面广：涉及到概率与数理统计、信号与系统、图像等基础知识.“计算机视觉”是一门重要的控制类、电子类及计算机类专业研究生的选修课程,它内容广泛、综合性强,研讨能力的培养显得非常关键.
2.课程准备
首先,结合“计算机视觉”课程内容广泛、技术日益更新和丰富的特点,将课程36学时分为12次课,每次课为3小时,每堂课教师讲解一个专题.这种设计,一方面可以更广地涉及计算机视觉的各个领域；另一方面以专题的形式来讲解,可以将学生带入到该专题,介绍基本背景、理论、知识和方法,让学生有一个初步的了解,方便课后学生对感兴趣的专题进一步深入挖掘与研究.
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其次,在课程开始之前,教师仔细统筹,安排好每次课的专题,这样既方便学生一开始对整个课程有一个整体的了解,也方便学生选择课堂研讨的题目与内容.根据12个专题,将各个专题讲解的内容与课件在开课之前准备好,这样有利于把握各个专题之间的前后承接关系.例如,“区域”与“分割”是既有区分又有联系的两个专题,在课程开始之前,将课件准备好,就有利于宏观把握,在“区域”专题提到的分割算法,就不需要在“分割”专题再次重复,而在“分割”专题可以结合前面“区域”专题进行互相补充,以帮助学生融会贯通.
最后,在每个专题上课之前,再对课件进行精雕细琢,主要是对内容分好层次,对方法进行分类,力图在较短的时间内,让学生对该专题有较全面的认识.例如,在讲解图像分割时,由于图像分割方法非常多,可以将分割方法分为若干个大类,每个大类只讲1～2个方法.这样既可以尽可能涉及更广的领域,又可以提高讲解的效率.
二、“计算机视觉”课前回顾
课前回顾是指每堂课的前面一小段时间用来回顾上一堂课的内容.虽然课前回顾时间非常短,一般为3～8分钟,但是课前回顾是课堂教学中的一个重要环节.课前回顾可以帮助学生加强
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课前回顾最重要的是既要复习前续课程的内容,又要注意将前续内容与当前内容联系起来.由于讲解时间有限,要使研讨式教学的教师讲解部分效率高,教师帮助学生回忆上堂课的概念、模型、算法等内容,就变得非常重要.如果不做课前回顾,那么当讲到某处新知识时,往往需要停下来,将前续课程再讲一遍,否则学生无法理解新的知识,这样就降低了教学的效率.
课前回顾的时间,一般以3～8分钟为宜.课前回顾的形式可以多样化,如讲解课后作业、回顾概念、提问等.笔者认为应根据当天课程与前续课程的关系,采取合适的方式.各种方式结合使用,提高课前回顾的效率.
三、“计算机视觉”课程讲解——案例教学
案例教学已经成功地应用于数学、计算机科学等领域的教学.通过案例,学生可以很快地掌握相应的概念、算法的步骤等,从而提高教师讲解部分的效率.[4]例如,在讲解马尔科夫随机场时,笔者通过案例式教学,将马尔科夫随机场用一个生活中的例子来向学生解释.首先,将马尔科夫随机场分解成两个重要的概念,分别是随机场与马尔科夫性,然后将它们对应到例子中,帮助学生理解.
随机场包含两个要素：位置（site）和相空间（phasespace）.当给每一个“位置”中按照某种分布随机赋予“相空间”的一个值之后,其全体就叫做随机场（如图2（a））.[5]这个概念非常抽象,难以理解.笔者应用案例式教学,拿庄稼地来打比方.“位置”好比是一亩亩农田,“相空间”好比是种的各种庄稼.给不同的地种上不同的庄稼,就好比给随机场的每个“位置”,赋予“相空间”里不同的值.所以,可以形象地理解随机场就是在哪块地里种什么庄稼的布局（如图2（b））.马尔科夫性指的是一个随机变量序列按时间先后顺序依次排开时,第N+1时刻的分布特性,与N时刻以前的随机变量的取值无关.为了更直观地理解马尔科夫性,笔者仍然拿庄稼地打比方,如果任何一块地里种的庄稼的种类仅仅与它邻近的地里种的庄稼的种类有关,与其他地方的庄稼的种类无关,这种性质就是马尔科夫性.
符合上述两个特征,那么这些地里种的庄稼的集合,就是一个马尔科夫随机场.通过案例式教学,笔者发现可以加深加快学生对课程内容的理解,提高教师讲解环节的效率.
四、课后小结
课后小结指的是一堂课将要结束时,教师对本堂课进行一个简短的总结.许多成功的教师都会在其教学中坚持课后小结这个环节,给学生一个总体
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