面向新工科建设的仪器类专业数字图像处理课程思政教学案例设计与探索

该文面向新工科建设的“复旦共识”“北京指南”“天大行动”,围绕“新工科建设”和“课程思政育人”两大目标,推进仪器类专业课程思政建设,把思想政治教育贯穿到人才培养体系的全过程,引导学生自尊、自信、自立和自强,强化学生“仪器报国、仪器强国”的使命担当,厚植家国情怀,培养担当民族复兴大任的时代新人。同时探讨结合学校的办学定位、专业特色、人才培养要求,探索课程思政教学与知识教学的有机统一。针对面向仪器类本科生开设的数字图像处理课程,从教学大纲、教案、教材等方面整理补充和仪器仪表行业相关的思政教育元素,设计题材新颖、具有时代特色的仪器类思政教学案例,实现具有“专业知识-思政育人-空天报国-敢为人先”特色的课程思政育人目标,进一步落实课程思政“立德树人成效”根本标准的具体化和可操作化。

科研转化教学--融入课程思政的数字图像处理案例化建设研究

全面推进新工科建设的大背景对高校人才培养提出了更高的要求。该文在分析数字图像处理课程现有教学模式弊端的基础上,精心构建典型工程案例辅助理论教学,探讨将最新的科研技术和方法融入课堂教学,并在教学过程中融入思政教育。介绍部分工程案例的具体内容、涉及的知识点、课程思政元素,并以其中的砗磲荧光图像预处理案例为例,详细说明案例的具体构建过程及呈现形式。教学实践结果显示,引入案例化教学后学生的学习兴趣明显提高,学生的科研素养、创新能力、动手能力和综合应用能力也得到显著提升,结合案例实际的课程思政设计有利于“全方位育人”的目标达成。

图像分割技术在数字图像处理课程中的教学应用研究

在现代工程教育理念下,虽然数字图像处理课程已经被广泛开设,但是关于图像分割技术的教学资源和案例仍然相对匮乏。很多教材和教学资料并没有涵盖图像分割技术或者只是简单地提及,缺乏具体的实践案例和项目指导,这给学生的学习和实践带来了一定的困难。为此,需要进一步完善和丰富数字图像处理教育资源,特别是针对图像分割技术的教学资源。需要充分运用线上网络教学平台,运用开源软件和编程语言来实现图像分割算法,结合实践基础来合理设定考核内容。实践表明,图像分割技术在数字图像处理课程中具有广泛的教学应用潜力。通过引入图像分割技术,能够更好地发掘学生的个人能力。

新工科背景下数字图像处理课程改革与探索

在新工科建设背景下,以培养高水平复合型工程科技人才为目标,对当前数字图像处理课程教学中存在的问题进行分析,提出了建立多层级课程教学目标、开展线上线下混合式教学、增加新技术教学内容和构建多元化考核评价方式四个改革思路。教学实践表明,本次教学改革能够有效克服原有教学模式的弊端,对激发学生学习的内驱力,培养学生的动手实践能力、工程应用能力及创新创业能力,提高教学质量具有积极作用。

南京农业大学工科类课程耕读文化建设——以数字图像处理课程为例

加强和改进涉农高校耕读教育是南京农业大学工科类专业课程和耕读文化结合与实践融合建设的新理念,也是新时代党和国家对涉农高校课程建设的新要求。为促进耕读教育落地落实,南京农业大学有效开展耕读教育,注重教育引领,加强教师队伍建设,营造耕读文化氛围,完善相关条件保障,着力培养有思想、爱劳动、能创新的高素质劳动者。该文以数字图像处理课程为例,介绍农业院校工科类专业课程与耕读教育的结合与实践,使耕读文化贯穿于教学的各个环节,实现专业课知识体系和耕读文化的有机统一。

立德树人视域下多介质新形态教学资源建设——以数字图像处理技术课程为例

立德树人是高等教育改革的终极目标,而教学资源建设是系列教改的基础。在分析新工科教育与传统工科教育差异基础上,揭示多介质新形态教学资源建设需求,提出立德树人视域下的多介质新形态教学资源建设方法,包括以先进的学习理论为指导安排教材结构、体例;以立体化教材、公众号、小程序和抖音等新形态介质传递教学内容;以新知识新技术为牵引促进创新创业能力;以不同领域新应用实例夯实跨界综合能力;以文化自信、忧患意识等为牵引强化课程思政,实现多介质新形态教学资源建设。

多方位本科生综合思政育人体系构建及探索——以“数字图像处理”课程为例

围绕课程思政和思政育人两大目标,针对目前课程教学中存在的重专业教学、轻思政育人的现象,立足于在人才培养中将育人和育才相统一,在本科生培养过程中探索多方位的本科生综合思政育人举措。在“数字图像处理”课程教学中,充分挖掘教学内容中蕴含的思政元素,通过在教材、教案、课件中融入更多的思政案例,实现思政教学与专业课教学的有机统一,并探索建立科学的课程思政育人考核和教师评教机制。在课程思政教学的基础上,拓展思政育人的范围,探索在本科生导师制、“冯如杯”和“仪器光电杯”等科技竞赛和本科毕业设计中融入更多的思政教育环节。以“数字图像处理”课程思政为核心,进行多方位的本科生综合思政育人体系构建,目的在于强化“专业知识—思政育人—空天报国—敢为人先”的全方位人才培养目标。

“任务链+研学支架”教学模式的建构——新工科视角下“遥感数字图像处理”课教学改革

目前,传统教学在内容的系统性、认知活动高阶性、价值引领实效性、促学效果等方面存在着较严重的问题,为此,“遥感数字图像处理”课程基于新工科教学理念,以遥感技术的综合应用情境重构课程体系,开启“任务链+研学支架”教学模式,加强培养学生遥感应用能力和创新能力,以遥感技术服务社会需求为育人路径。新模式的构建,实现了应用与研学互动、研学与研教并举、育人与育才同构的效果,对同类型新工科课程具有借鉴意义。

研究生在线课程建设及混合式教学改革——以数字图像处理与分析课程为例

数字图像处理与分析是人工智能学科研究生教育的一门重要专业课。针对数字图像处理与分析研究生课程教学中,授课时间不足、教学资源相对缺乏、理论教学与实验环节脱节和课程思政内容较少等问题,构建在线精品课平台,对传统教学模式进行改革,推进线上线下混合式教学模式。注重课程体系构建与教学内容创新,整合视频、课件、案例库等资源,建设线上教学平台,充实课程思政及实践实验工程训练内容,结合课前、课上、课后三个教学阶段的特点,开展混合式教学。以武汉理工大学为例,验证教学模式的改革效果。

遥感专业《数字图像处理》教材建设有效途径分析

数字图像处理教材存在理多实少、难点解析不足等种种问题。针对这些问题,提出一种混合式立体改进方法,从内容、形式和实践方面提出了多项举措,以实现够用学会、讲练透彻的学习目标。通过分析遥感专业课程内容,提炼出相关知识点进行教材编写,得到理实一体的简明化教材。教学实践证明,这种教材建设方法丰富了教学资源,有利于学生对重难点知识理解,大幅提高学习效率和质量,不失为一种有效的逆向教材建设创新方法。

《数字图像处理》理实一体教材编写方法探讨

针对当前数字图像处理教材存在的诸多问题,提出了一种简化理论教学、突出实践教学的教材编写方法,该法从教学内容、语言组织和实践设计等方面提出了多项革新举措,促使教材达到内容简练、明了易学的教学实效。遥感科学与技术专业实践教学表明,这种教材建立了丰富的实践教学资源,降低了知识学习难度,达到了短平快入门学习目标,大幅提高课程教学质量,为探索地方院校数字图像处理教材编写提供了一种可借鉴方法。

基于CDIO模式的数字图像处理课程改革探析

工程教育专业认证背景下,亟需对传统的部分工科课程进行改革以顺应行业发展需要,进而提高学生的科研素养和就业核心竞争力。本文通过调研数字图像处理课程的特点及教学现状,结合CDIO能力要求,明确以贯穿大工程概念、培养学生综合能力、增强教师的CDIO能力为原则,以“丰富课程,改进教学,精细考核”为改革思路,将传统理论知识和当前数字化资源有效结合,特别是借助百度AIStudio人工智能教学实训平台,构建了新工科背景下数字图像处理课程的一体化教学方案。

基于多元信息融合的数字图像处理技术研究

本文旨在研究如何利用多元信息融合技术来突破数字图像处理的瓶颈。通过在图像预处理、分割、特征提取等关键环节引入自适应权重融合、多尺度分解、图卷积网络等方法,充分挖掘和融合图像的多尺度、多视角、多模态信息。实验结果表明:该技术在图像去噪、超分辨率、语义分割等任务上均取得了优于传统方法的性能表现。研究表明,多元信息融合可显著提升图像处理的精度、鲁棒性和泛化能力,为相关领域提供了新思路。

基于数字图像处理的工程测量技术应用研究

随着现代测量技术的发展,数字图像处理在测量工程中发挥了越来越重要的作用.本文首先探讨了数字图像处理在工程测量中的应用背景,并以此为基础介绍了数字图像处理的基本原理及相关算法,并采用实际工程测量的数据进行了验证.研究表明,基于数字图像处理的工程测量能显著提高测量的准确度和效率。在实际应用中,通过对原始图像进行预处理,把几何畸变和灰度非均匀等不利因素进行校正,然后利用边缘检测、特征提取等方法对处理后的图像进行分析,得到了精确的测量数据.在此过程中,我们将深度学习等先进方法融入到图像处理中,使得测量结果的准确度和效率都得到了显著的提升,在实际工程测量中,该技术已成功应用于建筑物和桥梁等结构的健康监测,得到了较好的效果.以上研究为我国工程测量技术的进步提供了新的理论依据和技术路线.

基于OBE理念的教学方法改革与实践——以数字图像处理课程为例

数字图像处理作为大多数理工类和综合类院校的一门新兴交叉课程,该课程具有发展速度快、内容覆盖面广、理论难度大和实践要求高的特点。然而,其教学过程往往存在课程教学气氛单调、学生主动性、积极性不高;课程实验任务简单,学生解决复杂问题能力培养不足,以及教学评价依赖期末考核,缺乏动态、完善的评价机制等问题。该文针对这些问题,提出基于OBE理念的数字图像处理教学方法,在“学导互促”教学、项目驱动式教学、动态评价的教学机制三个方面进行探索与实践,培养学生的创新和解决复杂工程问题的能力,提高本科生教学质量。

基于数字图像处理的风电机组叶片裂纹损伤识别方法研究

为实现风电机组叶片损伤检测的高效化、智能化、便捷化,研究一种基于数字图像处理技术的风电机组叶片裂纹损伤识别以及裂纹类型判断和特征参数提取的方法。以无人机采集的风电机组叶片图像为研究对象,通过对比灰度化、滤波、阈值分割等图像处理步骤的多种算法,对形态学处理方法进行改进,首先选用平均值法对叶片图像进行灰度处理,其次使用中值滤波对图像进行去噪处理,再次使用Otsu阈值分割以实现裂纹区域的分割,然后基于改进的形态学方法提取出完善的叶片裂纹损伤区域,最后基于连通域原理完成裂纹区域的框取。基于上述算法设计风电机组叶片裂纹损伤识别系统以实现叶片裂纹图像检测的可视化处理、裂纹类型判断及裂纹特征参数提取等功能。结果表明,该系统对于风电机组叶片裂纹损伤检测具有可靠的识别精度,识别准确率为85%,实现了风电机组叶片裂纹损伤的自动识别与特征参数提取,提高了叶片裂纹损伤的检测效率。

AI时代“数字图像处理”教学面临的挑战和改革路径

人工智能给数字图像处理带来了全新的发展思路,但在当前高校“数字图像处理”课程的教学中,很少将人工智能融入其中。此外,课程教学内容陈旧、教学方法单一、课程实验缺乏创新等问题也存在。这些问题严重影响了教学效果,妨碍了复合型和创新型人才的培养。为解决这些问题,本文以人工智能为背景,从理论教学、实验教学、考核方式和综合项目扩展四个方面展开教学改革。该课程改革方案以学生为中心,以项目为驱动,以全面和多角度为目标,以探索为方向,并提出了具体的实施措施。

基于YOLOv5和数字图像处理的指针式压力表识别方法

针对指针式压力表自动检测读数时,受复杂背景环境等因素影响造成仪表图像检测难、读数困难和误差大等问题,提出基于YOLOv5和数字图像处理技术相混合的指针式压力表读数识别方法,通过YOLOv5网络实现复杂背景环境下表盘的检测与提取,再通过数字图像处理技术实现表盘圆心和指针直线的高精度定位,最后通过CRNN网络确定仪表量程。实验结果表明,该方法可以在复杂的环境中较为高效准确地读取指针式压力表的示数,读数的平均基本误差为0.32%,较现有方法显著提高,证明了该方法具有较好的实际应用价值。

基于去雾模型的数字图像处理课程综合实验设计及实施

人工智能相关产业的发展对新工科建设改革提出了新的要求,传统的数字图像处理课程基础实验教学已难以满足学生创新能力培养的需要。文章在分析当前该课程实践教学所存在问题的基础上,阐述图像去雾模型的相关理论和将其用于实验设计的可行性,并以去雾模型为教学案例提出实验设计的总体思路和准则,从兴趣引导、文献检索、理论辅导、建模仿真、报告撰写和效果评价几个环节介绍综合性实验设计的过程性框架,同时提供通用的实验平台界面设计方案。多年的教学效果评价表明,该实验设计不但可以增强学生的实践能力,还可以引导学生主动了解科技前沿,初步培养学生的科研兴趣,为将其培养为有创新能力的应用型人才奠定基础。

基于数字图像处理的混凝土开裂性能实验教学设计

针对混凝土材料实验教学中裂缝表征的重难点问题,提出一种基于数字图像处理(DIP)技术的混凝土开裂性能实验教学方法,并利用该方法分析了混凝土早龄期开裂(塑性)、高韧性混凝土多点开裂(固态)与混凝土裂缝自愈合(回归)等3个方面的教学实例。DIP方法能够使教师改进教学内容,更生动、直观地展示实验结果,能够使学生开拓视野并更深刻理解混凝土的结构与性能演变。DIP能够在涵盖混凝土从塑性到固态、裂缝从产生到回归的全生命周期过程中起串联作用,有利于促进不同学科之间的交叉与创新。