研究性教学模式在光电图像处理课程教学中的应用.docVIP

研究性教学模式在光电图像处理课程教学中的应用 　　摘 要 本文深入探讨了研究性教学模式的内涵和特性，介绍了研究性教学在光电图像处理教学改革中的应用。实践表明，开放研究性实验不仅使学生对课程的基本概念有了深刻理解，锻炼了学生的动手能力，还培养了学生的创新思维及独立分析解决实践问题的能力。 　　关键词 研究性教学 教学改革 光电图像处理 创新能力 　　0 引言 　　《中共中央、国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》指出：高等教育要加快课程改革和教学改革，加强课程的综合性和实践性，重视实验课教学，培养学生实际操作能力。高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神，普遍提高大学生的人文素养和科学素质。①② 　　光电图像处理是一门理论与实践相结合的专业课程，其课程安排一般分为理论教学和实验教学两部分。光电图像处理技术作为信息技术类的新兴学科，已广泛应用于通信、医学、军事等各个领域，③④相对的广泛的应用也推动着技术的高速发展，故这门课具有涉及内容多，理论抽象难理解，运算公式繁杂，侧重实践应用等教学难点，这也使得传统的教学模式在这门课程中遇到越发明显的局限性，教学改革越发迫切。其中特别是实验教学改革更需要使原本抽象、枯燥的物理概念变得直观、生动，使学生更易于接受和理解，从而有效提高课堂教学的质量和效果。 　　本课题结合教学实际，将研究性教学模式应用于光电图像处理教学中，根据课程特点，结合重点内容，合理设置开放式实验教学，引导学生自主设计实验，激发学生的创新性思维，培养主动学习积极性，促进专业教学和学习。 　　1 研究性教学理念与特征 　　研究性教学理论最早起源于19世纪德国柏林大学，后由布鲁纳、施瓦布、皮亚杰等多位教育学家研究完善，越来越多的大学把其应用于教学实践。而近20年来我国许多高校也开始了此类教学模式在实际教学中的应用研究。⑤ 　　不同于传统的知识传授型教学模式，研究性教学是研究性教学和研究性学习相结合的一种新型教学模式，其强调学生在教学过程中的主导作用，将科学研究的思维方法引入教学过程。⑥以问题为出发点，教师引导学生以科学研究的手段自主发现问题，分析问题，解决问题，学生在自主探索学习实践的过程中，吸收知识，解决问题，获取经验，从而培养学生的创造力、实践力和创新精神。 　　虽然目前研究性教学还没有在学术界一致认可的定义，但各方表述的研究性教学都具备以下几个明显的特点：⑦ 　　（1）问题性。区别于传统教学，研究性教学模式是以问题为起点，在解决问题的过程中再发现问题，提出问题，故问题又是生长点，这也是教学由以教师教授知识为主的教学转变为研究性教学的关键。故在实验教学中教师首先要有意识地合理设计相关问题引发学生的关注讨论，并在解决这一问题过程中还可滋生出下一个相关问题，起到引发学生自主学习的作用。 　　（2）探究性。探究性主要体现在教学过程中以科学研究的手段来实现知识的接收掌握，学生在发现问题，分析问题，解决问题的过程中同时达到掌握这一过程中所需的知识点。这种探索研究性学习必然很大程度上锻炼了学生的主观能动性和创造力。而这种模式学习过程有一个明显的特点就是开放性学习环境，这在实验教学中非常容易达到，而开放式实验平台的开发也是现代实验教学的发展方向。 　　（3）教师与学生地位的变化。在传统教学中教师是传授者的角色，学生是被动接受知识，而研究性教学中教师更多的是以引导者身份出现，学生才是主体在自主解决问题。可以这么说在研究性教学中把学生学习知识的过程等同于科学家研究课题的过程，其是以学生发展为中心，主张师生交流互动的教学。这与实验教学的发展方向非常契合，改变传统的教师制定实验步骤，学生只是操作实现的模式，以学生为主体自主设计实验以解决问题，教师通过启发引导等方法引导学生积极思考，查找资料，探究问题。这样建立一种师生之间的良性互动反馈交流式关系。 　　（4）实践性。研究性教学目的是培养学生的自主学习能力和创新思维，其中动力就是学生对探究的兴趣，故在问题的设计上不可避免地需要从实际出发，和生活密切相关，能引起大部分学生的共鸣，引发讨论，共同解决问题。这样在提高学生实践能力的同时促进学生养成在生活中发现问题，并利用所学知识解决问题的思维方式，对学生的成长有很大帮助。故实验教学引入研究性教学模式可以很好解决教育与实际相脱离的问题，使学生在实验中不再是对书本原理结论的验证。 　　2 研究性教学的应用 　　本文以光电图像处理课程为例说明研究性教学模式在偏实践应用课程的可开展性和应用价值。 　　（1）根据专业方向整合教学内容。光电图像处理属于多门学科交叉，应用范围较广并且技术发展快速的一门学科。其涉及前期基础课程非常多，而它的前沿课题方向也比较广，再加上课时有限的前提，这就给学生学习和老师教授都提