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计算机视觉专业课程范文1
（大连东软信息学院电子工程系，辽宁大连116023）
摘要：智能科学与技术概论课程是智能科学与技术专业重要的必修基础课，对整个专业课程体系有概括性的引导作用，对学生深入学习后续课程有很大帮助。文章从智能科学与技术概论课程的教学实际出发，提出该课程的整体课程规划，并根据学生的学习情况验证其适用性。
关键词 ：智能科学；专业基础必修课；课程规划
基金项目：2012年辽宁省普通高等学校本科工程人才培养模式改革试点项目(G2201249)。
第一作者简介：林宝尉，男，讲师，研究方向为计算机视觉、模式识别，linbaowei@neusoft．edu．cn。
0 引言
智能科学与技术概论课程是智能科学与技术专业的必修基础课。学生通过学习基础课，能够了解整个专业的知识构成、体系结构以及发展方向，便于将来学习必修专业课，包括模式识别、人工智能、智能机器人等课程。在这个过程中，如何让学生顺利地过渡到更高层次的专业课学习中，如何提高其学习兴趣，如何帮助学生深入了解各门专业课之间的层次关系，都是该专业设置过程中需要考虑的问题。智能科学与技术概论的规划起到了承上启下的作用。虽然专业导引课也从全局对该专业的情况进行了介绍，但其内容以学生职业引导、兴趣培养为主，对专业课程的设置并无过多展开。因此，智能科学与技术概论课程的设置十分必要。
1 课程规划设置
1.1 能力指标
课程将学生的能力体系分为5个部分：技术知识与推理能力、开发式思维与创新、个人职业能力、态度与习惯、时间构思设计实现和社会贡献，与其对应的二级、三级及详细指标见表1。每个能力指标平均对应4个学时，共32个学时。
1.2 讲授方式
(1)精讲多练。通过讲解智能科学的相关内容并结合相关实验，让学生掌握智能科学的基础知识，提高其学习兴趣，为后续课程的学习打下良好基础。
(2)以项目为导向组织教学，通过案例教学，将构思、设计、实施和运行引入教学过程中。
(3)鼓励学生自主学习，加强基本职业能力的训练。教学过程中注意互动和引导，运用讲授教学、练习教学、实验教学、案例教学等多种教学方法完成教学任务。
(4)教学实施过程中，提供丰富的教学资源，如多媒体课件、案例、网络资源、优秀学生作品和外文技术资料等。
(5)对学生进行多方面考核与评价。结合课程实施过程，从知识掌握、能力水平、态度表现等方面，对学生进行全方位的考核。
1.3 讲授内容
该课程讲授内容分为3个单元，具体内容如下。
单元一：智能科学导论，主要涉及智能科学与技术的目标界定、学科分类、涉及范围、学科定位、人类认知以及学科简史等知识点。该单元将在2个学时中完成，并要求学生课外学习2个学时。
单元二：学科基础理论知识，主要涉及机器系统、视觉感知、高级语言编程等知识点。该单元主要介绍支撑学科的相关课程，并在实践课中使用高级语言编写简单系统。该单元共10个课时，其中包括4个实践课时。
单元三：专业课介绍，主要涉及数字图像处理介绍、模式识别介绍、计算机视觉介绍、智能机器人介绍等相关必修专业课的入门介绍，并在每次课程结束后配合实践编程、工具使用、机器人搭建等实践环节提高学生的学习兴趣，使其全面认识后续专业学习。该单元共20个学时，其中包括12个实践课时。
1.4 实验设置
实验课程共16个学时，包括4次实验，详细内容如下。
实验一：数字图像处理实验。使用课程中讲授的Matlab语言，实现数字图像的傅里叶变换、边缘检测功能。该实验共4个课时，配合单元一以及单元二的部分知识点，使学生基本掌握Matlab编程语言，并理解数字图像处理的基本知识。
实验二：模式识别机器学习实验。该实验利用高级程序语言，实现数据的SVM算法以及KMeans算法，让学生理解模式识别以及机器学习等知识。该实验共4个学时。
实验三：计算机视觉实验。使用图像拼接、3D场景重建等相关专业工具，实现二维图片的3D重现。该实验共4个学时。
实验四：机器人实验。学生在机器人实验室，实际动手组装博创模块化机器人，并编程实现机器人运动调试。该实验共4个学时，实验地点为模块化机器人实验室。
1.5 结课考试
在教学的各个环节，教师从出勤情况、日常表现、作业、实验、结课项目及结课报告的完成情况对学生进行全方位的考核，其中结课项目、调查报告及实验作业占最终成绩的90%。结课项目为小组项目，4个学生为一个小组完成系统的设计、编写、调试等步骤，并组织5名教师对每个小组进行答辩考核。
2 问题及改进
学校于2012年申请创办智能科学与技术专业。该专业培养学生掌握计算机基础、电子电路、控制方法、智能信息处理与识别等基本知识，使其具备信息处理、自动控制、人工智能系统开发等基本能力。智能科学与技术概论课程在大二下学期开设，共32学时，其中理论教学16学时，实践教学16学时。通过理论教学和实践教学，学生了解了智能科学的基础理论知识，掌握该专业核心专业课的关系，认识相关后续课程，并能够使用简单的算法和工具，为日后深入学习专业课打下良好基础。
2.1 教材选择
由于本专业办学时间较短，没有足够的针对智能科学与技术概论的教材可供选择。现阶段使用较多的教材为《智能科学与技术导论》以及《智能科学》。《智能科学与技术导论》是钟义信主编、北京邮电大学出版社出版的、适合智能专业大一新生使用的专业教材，对整个专业有详细的介绍，适合作为新生的专业导引课程，安排16个学时较为合适，并不适于我校智能科学与技术概论课程的要求。《智能科学》是史忠植主编、清华大学出版社出版的专业教材，该教材对整个智能专业的重要内容都有涉及，系统地介绍了智能科学的概念和方法，吸收了脑科学、认知科学、人工智能、数理逻辑、社会思维学、系统理论、科学方法论和哲学等方面的研究成果，适合高年级学生使用，安排64个学时较为合适，也不适于我校情况。
鉴于上述原因，我们设计该课程时，前半部分理论知识介绍使用了《智能科学与技术导论》，后半部分专业课程介绍使用自制课件。经过2轮的教学实践以后，我们将根据教材使用情况编写自用的讲义教材。
2.2 内容设计
该课程内容会介绍智能专业的重要专业课，但要在32学时内完成所有专业课程的介绍，并保证该课程内容不与专业导引课以及智能信息处理导引课冲突，难度很大，因此选择最合适的讲授内容，对于该课程的授课效果非常重要。
在授课过程中我们发现，学生对简单的数字图像处理、计算机视觉的流行应用以及动手要求强的机器人课程兴趣较大，但对数学推导要求较高的模式识别、机器学习等课程接受程度较低。该课程的教学目的是让学生了解相关课程的意义、历史、发展等知识，所以，建议加大实验动手课程的课时比例，让学生多使用相关知识、算法和应用，尽量避开复杂的数学推导。
2.3 资源配置
学校的智能科学与技术专业创建于电子工程系，依托电子系的软硬件实验室，培养学生的软硬件知识储备，提高学生的实际动手能力。其中，软件算法将配合嵌入式设备进行硬件集成，并指导学生设计具有智能算法应用的硬件设备。教学过程中将使用校实验室中的模式识别嵌入式开发板、博创模块化机器人平台以及Turtlebot智能机器人平台。该课程在实际讲授时，理论课以及算法相关实验在大班进行，硬件实践课程在小班进行，能取得较好的授课效果。
3 实施效果
在该课程设计内容的指导下，智能科学与技术概论已经完成了2轮的课程教学，并在课程结束后组织学生填写调查问卷。题目分两类，第一类包括课程目标是否清晰、该课程能否提起学生对该专业课的学习兴趣、该课程的实验设计能否有效提高学生的动手能力，以及该课程的内容相关设计是否优秀。统计结果如图1所示。除极个别学生外，大多数学生都选择了符合以及完全符合，说明该课程设计可以满足教学要求。第二类问题总结学生在课程中获取的知识能力，包括编程调试、理论知识应用、信息获取、技术文档写作、自主学习、分析问题、解决问题等，为多选题。从图2可以看出，学生对各项能力的认可率均超过50%，其中信息获取、分析问题等能力的认可率接近80%，说明该课程设计基本满足教学目标。
4 结语
智能科学与技术概论对智能专业学生的深入学习起到了重要的引导作用。我们根据自身的实际情况出发，设计出适合该专业学生的课程设计安排。经过两轮的实施效果证明，该课程的设计方式比较适合学生。随着课程的持续，我们将不断解决存在的问题，并编写适合我校学生使用的教材。
参考文献：
[1]钟义信，智能科学技术导论[M]．北京：北京邮电大学出版社，2007.
[2] Edward FC，Johan M，Soren O．重新认识工程教育：国际CDIO培养模式与方法[M]．顾佩华，沈民奋，陆小华，译．北京：高等教育出版社，2009．
计算机视觉专业课程范文2
“高等学校本科教学质量与教学工程”要求高校推进素质教育，着力培养大学生的创新精神和实践能力。机器人是跨专业、多学科理论与技术综合的高新技术产品和系统，是进行创新教育改革的理想对象。我们应以机器人技术为载体，进行人才培养模式创新实验，秉持综合素质高、实践能力强的创新型人才培养理念，以课程体系、教学方法改革及创新人才培养基地为支撑，建立一套完整的大学生创新能力培养体系和完善的运行机制，在创新实践活动和机器人竞赛的引导下，培养学生综合应用能力、科研创新能力和工程实践能力。
二、改革的目标思路
为推进机器人相关学科高等教育课程的创新型人才培养模式改革，进一步提高教学质量，根据高等学校教学质量与教学改革的总体部署，依托南京邮电大学控制理论与控制工程、模式识别与智能系统等高水平学科点，将在建的“网络机器人控制实验室”建成具有一定规模、体系完整、特色鲜明、开发共享的人才培养模式创新实验基地，使之成为自动化、计算机科学与技术等相关专业高层次和创新人才培养的实验基地，以满足新时期实施素质教育和培养创新人才的需要。实验平台建设的具体目标如下。
1.建成特色鲜明的以先进机器人系统为载体、多学科融合的创新教育平台，为自动化、计算机等相关专业的学生提供一个标准的实验教学平台。
2.建成一个高标准、高起点、开放的、注重创新能力培养的学生科技创新基地和教师创新教学改革研究基地。
开展创新教育教学，通过多学科融合的教学体系建设、教学方法和指导模式的改革，形成科学、系统、高效的高素质创新人才培养体系，进一步探索知识、能力、素质协调统一的人才培养模式，培养在坚实的理论基础上，具有创新精神和创业能力强的高素质人才。
三、创建平台的建设内容
基于机器人系统这一综合平台，以课程体系、教学方法及创新人才培养模式为着眼点，建立完整的实验平台，具体建设内容如下。
1.先进机器人系统创新实验平台。平台的建设能够起到培养具有突出创新精神、较高综合素质的高级应用型人才的作用，同时还成为整合学校硬件资源、软件资源、师资资源的桥梁与纽带，为工科群的内涵建设奠定坚实的基础，形成包含工科创新人才培养模式以及相关配套措施，形成教师与学生融为一体、高年级与低年级学生融合为一体、不同专业的学生融为一体，以自主学习与探索性学习为特征、以科技创新为重点的新型团队公关形式，在规范化流程的实施过程中体现了“过程培养人”的教育理念。
2.智能机器人实验平台主要包括轮式机器人实验系统和类人机器人实验系统两个主流的机器人平台。这两个平台的建设能提高学生的动手及创新能力。依托与网络机器人中央地方共建实验室的建设，建立轮式机器人实验系统，系统中机器人配备摄像头、激光等传感器，学生可以从中学习信息如何进行采集、如何进行处理及如何进行利用等多种知识，学习如何编写程序实现一系列的功能。在类人机器人实验系统中，机器人各关节（如膝关节、腕关节、踝关节、颈部等）的运动及姿态由位于关节处的电机控制，依据所使用的电机个数的不同，机器人有不同的自由度，训练学生通过控制电机来实现机器人的行走、舞蹈及踢球等各种动作，将书本上的运动学及逆运动学的知识生动地再现，激发学生的学习兴趣。
3.进行课程体系改革。基于机器人平台构建专业课程群，机器人是多学科、多技术的综合体，是生动的专业课程综合教学实验平台。因此，我们将以先进的机器人系统为载体，为自动化、计算机相关专业构建多学科融合的综合实验教学平台，承担自动控制技术、计算机视觉、机器人技术、运动控制、图像处理等专业课程的创新实验教学任务。
4.科技创新实验平台建设。机器人是极富挑战性和趣味性的领域，最能激发学生的创新能量，本实验平台将建设成为学生课题研究、毕业设计、科技创新活动的重要基地，如组织学生参加机器人大赛、飞思卡尔智能车比赛等。机器人竞赛是培养学生创新精神、提高学生动手能力的有效形式。参加这项竞赛，可以培养学生查阅资料能力、自学能力、分析问题与解决问题的能力、综合设计与调试能力、科技论文写作能力，培养了学生理论联系实际的作风、团结协作精神和创新意识。为此，我们将机器人竞赛作为学生创新能力培养的平台。近三年来，指导我校学生在国际和国内机器人比赛中斩获多项奖励，一个世界冠军、一个中国冠军、一个江苏省机器人大赛冠军、两个国际比赛亚军等。机器人竞赛的全面开展对提升电类专业学生的创新实践能力和增强就业竞争力发挥了积极作用，也加深了对自动化类课程实践教学重要性和必要性的认识，强化了学生动手能力的训练，促进了学生基本素质的培养。
5.创新实验教材的编写。重视实验教材的建设工作，组织教师以实验教学内容和教学方法改革成果为基础，依托实验课程体系，修改完善现有实验教材，编写新教材，系统地出版了一批以培养综合应用和创新能力为特色的实验教材。
6.本科教育与研究生教育相结合。充分利用研究生对本科生、高年级对低年级的传帮带作用，有序开展创新活动。支持本科学生根据自己的兴趣和课题需要，跟班学习研究生课程，拓宽学生的知识面，培养其学生学习能力和研究能力，提高工科专业人才的创新能力和创新水平。
大量的实践表明，机器人创新实验的平台的建设，能够使学生的创新能力和专业素质得到极大的提高。
计算机视觉专业课程范文3
关键词：数字图像处理；教学软件；VC++
中图分类号：TP391.41-4 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2013） 09-0000-02
1 引言
数字图像处理是指将利用计算机对二维图像信号进行采集、处理和分析的过程。数字图像处理课程是计算机视觉、模式识别和人工智能等专业的一门重要专业课程，涉及面广、实用性强。数字图像处理技术涉及的环节较多，主要包括图像采集、图像变换、图像增强与复原、图像分割等，每个图像处理环节的方法也多种多样，而且数字图像处理技术的基础理论和算法比较抽象，对于学生来说，在课内时间掌握数字图像处理课程的主要内容有一定难度。现在有大量的图像处理应用软件，如Photoshop，但这些软件多是面向广告设计、图像修饰处理的应用软件，不适合数字图像处理技术的基本知识和案例教学。
本文设计并实现了基于VC++开发环境下的数字图像处理课程的教学辅助软件，可以提供数字图像处理系统各处理环节相关算法实现过程的演示，形象生动地完成该课程的各教学单元的授课内容，较好地帮助学生熟悉并消化数字图像处理技术涉及的理论和技术方法。
2 教学辅助软件设计
VC++是在Windows平台下的专业软件开发平台，广泛用于各种软件的开发。MFC是Microsoft公司提供的一套类库，以C++类的形式封装了Windows的API，是一套面向对象的函数库，方便用户编程。MFC是Win API和C++的结合，提供了MFC AppWizard自动生成框架，利用MFC中提供的各种类，可以简单地构建一个应用程序框架。OpenCV是一个基于C/C++语言的开源图像处理函数库，包含实现图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法[1]，其代码具有很好的移植性。在安装好VC++的Windows系统下安装好OpenCV库，并对软件进行配置，在工程中配置好所需要包含的库文件的路径等，即可方便的调用OpenCV库中的函数。
2.1 软件设计总体结构
本文所设计的软件主要围绕数字图像处理课程的基本知识和图像处理技术涉及的各种方法进行架构的。软件基于MFC的AppWizard多文档应用程序框架，并结合OpenCV库中的一些图像处理函数和设备无关位图DIB的一些操作函数实现了多种图像处理功能，如图1所示。
2.2 软件功能设计与实现
数字图像处理技术包含很多环节，根据软件的总体架构，本软件主要设计了文件操作、图像变换、图像增强与复原、图像分割和数学形态学模块，每个模块还设计了不同功能块。各模块的图像处理功能均可以对读入的图像进行连续处理，本节展示了部分功能块的处理过程。
2.2.1 文件操作
文件操作模块能够实现对图像等文件的常规操作，如打开、保存、另存为、打印等功能。本软件主要处理BMP位图格式的灰度图像，通过此模块可将待处理的图像读入到内存，以供其他模块调用，用于进一步图像处理。对于图像处理的每个步骤所得的结果图像均可以单独显示，并可进行保存等操作。
2.2.2 图像变换
图像变换模块可以实现位图的几何变换和图像的点运算，如图像平移，水平镜像，垂直镜像，图像缩放，图像旋转，分段线性拉伸，图像反色，二值化，阈值变换，窗口变换等功能。图像变换过程中需要设定的参数可以通过弹出对话框的方式进行设定，完成人机交互。
图2为利用图像反色和图像阈值变换处理图像的效果展示，其中左侧图为原始lena图像，中间的图为对原始lena图像进行反色后得到的图像，右侧图为对原始lena图像进行阈值（参数值设为200）变换后的图像。
图1 数字图像处理教学辅助软件总体结构图
图2 图像变换处理示意图
2.2.3 图像增强与复原
图像增强与复原模块可以实现图像滤波、图像对比度增强、图像恢复等功能，如对图像添加噪声、图像平滑、直方图均衡化、图像锐化处理、傅里叶变换、低通滤波、高通滤波、小波变换等处理。在添加噪声可以选择高斯噪声或椒盐噪声，图像平滑可以选择3*3、5*5、7*7等不同大小的模板进行邻域平均处理和中值滤波处理。图像直方图均衡化可以将直方图分布不均的图像进行调整，使整幅图像视觉效果更好。图像锐化可以实现梯度锐化和拉普拉斯锐化，能够提高图像的对比度。低通滤波可实现理想低通滤波和巴特沃斯低通滤波，高通滤波可实现理想高通滤波和巴特沃斯高通滤波。傅里叶变换可以实现图像从空间域到频率域的变换，可以对图像进行一些频域处理后再进行反变换。小波变换可以将图像分解成一个低频概貌子图像和一系列高频细节子图像，在变换域对这些子图像进行处理后进行反变换可实现对原图的修改。
图3为利用噪声添加和邻域平均法的效果展示图，首先，读取原始lena图像（左侧图像），然后对原始lena图像添加高斯噪声（中间图像），最后利用邻域平均法（ 窗口）对含噪图像进行平滑处理（右侧图像）。
图3 图像平滑处理示意图
图4为对图像进行傅里叶变换和低通滤波处理的效果展示图，左侧图像为一幅黑色正方形图像，中间图像为其傅里叶变换频谱图，右侧图像为进行理想低通滤波后的结果图。
图4 图像滤波处理示意图
2.2.4 图像分割
图像分割模块可以实现图像目标分割功能，如图像边缘检测和区域分割等处理。在图像边缘检测处理中，可以选择Roberts、Sobel、Prewitt、Laplacian和Canny算子进行边缘检测。区域分割处理中可以采用直方图阈值分割、自适应阈值分割和区域增长的方法，其中直方图阈值分割的阈值可以通过弹出对话框进行参数选择。除了上述功能外，此模块还可以完成边界跟踪、Hough直线检测等功能。边界跟踪模块可以实现对白色背景的二值图像中黑色目标的边界跟踪，对轮廓进行提取。Hough直线检测根据Hough变换点-线对偶性原理，利用OpenCV中Hough线变换函数，可实现标准Hough变换和累计统计概率Hough变换，将检测出的直线进行标注。
图5为图像边缘检测和直线检测示意图，其中左上图为原始图像，右上图为利用Roberts算子进行的边缘检测结果图，左下图为利用Canny算子进行的边缘检测结果图，右下图为利用Hough变换检测直线的结果图，检测出的直线标注成红色。
2.2.5 数学形态学
数学形态学模块可以对图像进行腐蚀、膨胀、开运算、闭运算，这四个运算是数学形态学的四个基本运算。数学形态学的基本思想是用具有一定形态的结构元素去度量和提取图像中的对应形状以达到对图像分析和识别的目的[1]。利用这些运算并结合图像分割模块可以实现图像的边缘检测与分割、特征提取、图像形状识别与修改等处理。此外，该模块还包含击中击不中和细化处理，利用击中击不中变换可以进行目标检测与定位。
图6为一个利用数学形态学进行膨胀的示意图。首先读入原始图像（左侧图像），然后对其进行二值化处理（中间图像），最后对二值化处理后的图像进行膨胀处理（右侧图像）。
图5 图像边缘检测及直线检测示意图
图6 数学形态学膨胀处理示意图
3 结束语
本文所介绍的数字图像处理课程教学辅助软件可以实现对图像的文件操作、图像变换、图像增强与复原、图像分割和数学形态学功能。本软件的开发可有效地展示数字图像处理课程中各种基本算法的实现过程和处理结果，有利于加深学生对该课程理论知识和实现技术的理解与掌握，能够提高该课程的教学效果。
参考文献：
[1]陈胜勇，刘胜等.基于opencv的计算机视觉技术实现[M].北京：科学出版社，2008.
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[3]黎宁，徐晓波，牛征.MATLAB平台下图像处理实验教学软件的实现[J].电气电子教学学报，2001，Vol.23（5）：55-58.
[4]张华，展晓凯.基于VC++的数字图像处理系统的设计与实现[J].潍坊学院学报，2011，Vol.11（2）：15-21.
计算机视觉专业课程范文4
关键词：编程思想; 考核体系; 团队作业; 教学改革
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)31-
Discussion on C Language Teaching Methods for Non-specialized Computer in Electrical Information
WU Jia-zhou, HUANG Hua, LAI Wei
(School of Information Engineering, Nanchang Hangkong University, Nanchang 330063, China)
Abstract: A new methods are discussed on C language teaching, Combined with the characteristics of electrical engineering. According to the teaching reform and practice experience, C language teaching problems are pointed out , The solutions are given; Teaching practice shows that it can bring good teaching effect using the methods mentioned in the paper.
Key words: programming ideas; examining system; teamwork; teaching reform
根据高等教育对于学科的划分，电气信息类专业一般包括：电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程和计算机科学与技术等；现代社会是一个信息化社会，信息的获取、处理和传输等都特别重要，而信息化实现离不开软件，电子信息类专业的人才是促进信息化发展的主要动力；C系列语言和JAVA，是实现算法的两种主流编程语言；但是，C语言具有知识点多而杂的特点，且初学者往往不具备编程能力，但信息类非计算机专业又急需C语言知识，比如嵌入式系统、通信协议和手机游戏开发等，问题在于非计算机专业学生不会专门开设计算机专业像数据结构、编译系统等重要课程，编程思维得不到培养；根据本人多年的教学，谈谈关于C语言学习的几点看法。
1 C语言教学中存在的问题
1.1 理论教学方法不足
理论教学中，上课内容主要来源教材上的知识点，由于这是一门语言类的课程，所以涉及很多的语法，这样使得学生上课感到乏味，并且互动效果不是很好；课时安排也是一个原因，一般C语言理论56学时，实验20学时，教师没有太多的时间去补充额外的知识，不能和学生有一个良好的互动，不能及时了解学生是否真正的理解所学的内容，要不然没法完成教学计划；C语言是理论和实际结合性很强的课程，师生之间的交流比其他课程更重要；虽然安排了上机课，但效果并不理想，有的同学能很快写出老师布置的程序代码，但有的同学根本无法下手。
1.2 课程考核体系不足
考试是教学过程的一个重要环节，衡量学生学习的好坏还是通过课程结业考试来体现；在一般高等院校，C语言的考试总成绩评定比例：理论占70%、上机占20%、平时占10%；但像C语言这样的课程，理论分数并不能很好的反应学生实际水平，有的学生只是为考试而考试，根本就不具备编程能力，典型的“高分低能”；更有甚者，平时根本不怎么学习，考试前几周就狂看书，连怎样进入VC++的界面都不会也都能及格，对于动手能力要求比较高的课程，应考虑采用灵活的考核方式。
1.3 编程思想缺乏
大多数学生上课能认真听讲，但是没有能力去思考蕴藏在知识点后面的深层次问题；主要是因为C语言的课堂教学讲授的基本上是语法知识和一些简单的程序，但要写好一个C语言程序，必须熟悉Visual C++编译系统、数据结构与算法、MFC、编译系统和计算机操作系统等知识，掌握面向对象编程思想，一个初学者很难短时间掌握；而且，非计算机专业一般只开C语言和面向对象程序设计两门课程，其他的像数据结构与算法等重要的计算机基础课不开，这样就客观上使得学生缺乏编程思想的培养；同样一个问题，掌握知识点不同的人理解是不同的，只有通过思考，善于总结，才能灵活掌握和运用知识，提高编程能力。
1.4 兴趣问题
C语言课程一般安排在大一下学期或者大二上学期，与这个阶段其他课程相比，它是一门全新的课程，具有完全不同的特点：其一，上大学之前根本就没有学习语言编程，特别是在某些农村的学校；其二，与高中和大学所学的其他课程基本上没有联系，自成体系，要求不一样；例如，在大一期间所学的高等数学，大学物理和英语等基础课程基本上都是高中课程的延续，至少学习方法相同，只要多看书多做题，一般学生学习都没有问题；但C语言不一样，不能沿用以前的学习方法来学习C语言，如果学生一开始就感到这门课很难，而且程序编写无法下手，这样学生就会失去学习兴趣，没有兴趣就没有学习的动力，严重影响后面的教学。
2 解决方法
2.1 积极主动的学习
兴趣是最好的老师，有兴趣就有动力，培养学生学习兴趣，是提高教学效果的重要途径；C语言教学最初的内容，主要是语法的讲解，这样极容易让学生产生消极状态；教师上课不要太主重语法的讲解，特别是像i++、优先级这方面的内容极其繁琐，实际上在程序设计中又没有多大的用处，要结合专业背景，多讲讲程序在本专业的应用，比如：第一堂课就可以演示已经编辑好的源代码程序，例如指尖检测的演示，如图1所示；这既让学生了解C语言的应用，也加强学生对于所学专业的认识。
图1 指尖检测操作界面
师生互动的教学方式可以很好的提高教学效果，要让更多的同学参与进来，教师对学生的关注和肯定，能大大提高学生的学习兴趣；每次上课前，增加一个提问环节，提问的内容是针对上堂课所讲的知识点，对于同学的回答，作为平时成绩的一个考核指标。
2.2 灵活的课程考核体系
不可否认，学生通过考试获得学分，是学生学习课程的重要动力；像C语言这种对动手能力要求比较高的课程，不一定要采用普通考试方式，成绩评定比例中理论占70%就不尽合理，当然这并不是否认理论考试的重要性，但要加大上机考试的比率，这一点在国家大学计算机等级考试中得到充分体现；理论分数占50%，上机考核占40%更能反映学生的实际情况，可以完全采用国家大学计算机等级考试中机试的方式来衡量学生的编程能力，试卷主要考察学生的语法知识，两者相辅相成，互为补充，通过考试方式的变化来改变学生学习方式，不注重上机编程，试卷考满分也不能及格。
2.3 团队作业和个人作业结合
课外作业是课堂教学的重要补充，是学生巩固和消化课堂知识的重要环节；像C语言这样的课程，可以结合电气类专业的一些特点布置作业，采用个人作业和项目团体作业相结合的方式；个人作业就是平常意义上的课外作业，其内容主要来自于教材，巩固课堂上所学的内容；项目作业内容，主要与专业相关；首先将学生分成多个小组，每个小组大概5至6人，每小组有一定基础的人任小组长；各个小组从教师处抽签获得项目要求，团体合作完成，在固定的时间由各小组成员做一个不超过5分钟的汇报；通过这种方式，学生之间能相互交流，共同提高。
2.4 提高编程思想，先模仿再创新
数据结构与算法，是提高编程思想的核心课程；电气类专业在不学习该课程的情况下，要推荐学生自己先去看看这方面的教材；其次，C语言的学习，不能太注重语法，抓应用，刚开始学习主要以模仿别人的程序为主，先不要去想“为什么”，先想“怎样做出来”，学习一个月之后再去想“为什么”，怎样做才能写的更好，分析自己的程序和别人写的程序有什么差别，对一个题目举一反三，先模仿再创新，逐步形成自己的编程思想。
3 结论
C语言是电子信息类专业的专业基础课，对以后专业课程的学习非常重要；积极主动的学习是学好这门课程的关键，灵活的课程考核体系有利于加强学生动手能力的锻炼，项目作业的形式可以起到“传帮带”的作用，使学生共同进步；先模仿别人的程序，再自己写代码的方法有利于学生克服为难情绪，逐步提高编程思想；根据学生的实际情况，因材施教，提高学生的程序设计能力。
参考文献：
[1] 朱利娜.注重加强非计算机专业大学生计算机应用能力的培养[J].高等教育研究学报,2007(6).
[2] 孙华峰.计算机课程机房教学规律探究[J].高等教育研究学报,2007(8).
[3] 张瑞,舒虹.高校非计算机专业计算机教学的几点思考[J].贵阳学院学报:自然科学版,2010(9).
收稿日期：2011-09-15
计算机视觉专业课程范文5
【关键词】精确施药；测距装置
1.研究背景
本课题来源于农药精确施用的机械智能测距控制系统的研究项目，以及基于自动化专业职业技能培养的化工仪表课程改革的研究项目。
在化工生产过程中，物料的物位等距离信号的检测工作很重要，要求实时性、精确性。考虑其实效性及研制成本，为准确的检测出距离，可采用多种化工自动化仪表，其中超声波测距装置在各类企业中使用广泛。而对于化工仪表课程，改革的意义在于降低理论学习的难度，增强该课程的直观性，激发学习兴趣，并且使之契合现代实用技术的发展，拉近课堂教学和生产实践的距离，使学生在校期间就能掌握先进的技术手段和方法，为培养和训练学生的分析和解决问题能力打下基础。将具有测距功能的自动化仪表用于林业精确施药，不但能保证所测距离准确，而且还能提高农药防治的实效性，减少环境污染。研制农药精确施用机械智能测距装置，作为化工仪表课程的项目任务之一，摈除以往的纯理论吸收式教学模式，而是引导设计者运用自动化专业理论知识去设计、调试系统，分析解决实际问题，以积累专职技能，体现课程改革的目的，从而研究出职业技能培养的最有力方案。
农林病虫草害是农林生产的主要灾害之一，被称为“无烟的火灾”。农药防治的高效性、速效性、经济性、快捷性，使得农药防治在相当长的一段时间内仍是防治农林病虫草害的最主要方法。但是常规的施药方法，只有微乎其微的农药起到防治作用，而大部分农药没有能够发挥作用，流失到环境中。农药的大量流失不仅造成了对环境的污染和对生态系统的破坏，也在多方面制约了我国农林生产的可持续发展。
针对我国农药用量逐年增加、药效逐年下降、农产品农药加重等问题，研究发展作物病虫草害精确施药技术，大幅度降低农药施用量和其对环境的影响是当前施药控制系统研究的重点。
2.测距装置在林业中的研究现状
2.1 农药精确施用技术研究现状
世界各国对农药精确施用技术的发展潜力及应用前景有着广泛共识，并将其作为发展农业高新技术应用的重要内容。从20世纪90年代开始，美国开始研究农药精确施用技术，如戴维斯加洲大学研制的基于视觉传感器对成行作物实施精确施药系统；Durand-Wayland公司研制的Smartspary果树智能喷雾系统。在国内，南京林业大学郑加强等人从20世纪90年代末开始研究基于计算机视觉的农药精确对靶施用系统和农药实时精确对靶施用方法。
2.2 测距方法
目前一般测距的技术有激光测距、红外测距、微波雷达测距和超声波测距等。
（1）激光测距
典型激光测距的方法有脉冲法、相位法、干涉法等，这些方法各有特点，分别应用于不同的测量环境和测量领域。激光测量系统具有高单色性，高方向性和相干性好等特点，因此激光波束近似直线，很少扩散，波束能量集中，传输距离远，具有反应快、有效测量距离大、分辨率高、误差小等优点。激光镜头易受灰尘、雨雪、风沙的污蚀而影响其工作性能。
（2）红外测距
红外线测距和激光、超声波测距在原理上基本相同，均是根据发射波和反射波时间差来判断目标的距离。红外线介于可见光和微波之间的一种电磁波，它不仅具有可见光的直线传播、反射、折射等特性，还具有微波的某些特性，如较强的穿透力和能贯穿某些不透明的物质等。红外线测距在技术上难度不大，系统成本低廉，但是在恶劣天气下和稍长距离探测时不够及时、精确。
（3）微波雷达测距
微波是指频率300MHz～300GHz范围内极高频电磁波。微波探测技术是利用电磁波对目标的反射特性进行目标探测和定位，能够精确地测定目标的方向、距离和速度。微波探测技术特点十分明确，其不受热、噪音、温度、气流、尘埃等因素影响，能够适应恶劣环境，抗干扰能力强。然而控制技术较复杂，成本相对较高，多用于军事用途，并且在近距离测距中反而精度不高。
（4）超声波测距
超声波是指频率大于20kHz的在弹性介质中产生的机械震荡波，具有声波传输的基本物理特性如反射、折射、干涉等。超声波测速测距的基本原理是利用其反射特性。超声波发生器发射40kHz超声波遇到障碍物后产生反射波，当超声波接收器收到反射信号后，并将其转换成电信号，测出发射波和回波之间的时间间隔，根据声速即可求出距离。由于超声波频率较高，穿透力强，指向性强，传输过程中衰减少，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，遇到杂质或分界面时会产生反射波，因此常被用于非接触式测距。另外，超声波具备激发容易、检测工艺简单、操作方便、价格便宜等优点，并且对光线、色彩和电磁场不敏感，因此超声波测距对环境有较好的适应能力。
在近距离农药喷洒中，只要对其温度和湿度进行适当的补偿，其测距精度将高于微波雷达测距，达到农药精确施用的目的。
2.3 近距离测距技术研究现状
随着计算机技术、自动控制技术的应用，在许多民用领域中开始需要近目标、无接触、无损伤的目标检测系统，2003年德国学者Thomas Musch采用N分频锁相环发生器设计了24GHz FMCW雷达，由于高线性度、大带宽且采用了相位斜率算法使得测距绝对误差小于±0.8mm。
国内学者对近距目标探测技术的研究主要集中在W波段的系统设计，2001年，南京理工大学娄国伟、李兴国、吴文等研制了3mm波段FMCW近程雷达。
3.测距装置在林业中的应用
从目前世界上精确施药技术的发展情况来看，在当前相当长的一段时间内，精确施药需要解决的核心问题是减少施药液量和药剂量，提高农药在作物上的附着率、减少农药在地面的沉降，提高喷施质量和减少农药对环境的污染等。
解决上述问题的有效途径之一就是把自动化技术与喷雾技术相结合，实现对靶喷药，达到只对目标物喷药的目的。在农药精确施用研究中，准确测量施药机械与靶标的距离是保证农药精确施药系统有效运行的关键技术。
将测距系统应用于林业，精确测量施药机械与靶标的距离，从而可以通过农药精确施用机械智能决策支持系统确定施药参数，并自动控制可变量喷头，从而实现农药精确施用。
4.结论
我国目前销售使用制剂农药数量巨大，如果采用合适测距系统，应用于农药精确施用机械，将节省极为可观的农药使用量，产生显著的经济效益和社会效益。同时，可大大提高农药附着率，减少农药漂移和地面无效沉淀，改善农业生态环境，具有重要的环保意义。
在农药精确施用的过程中，比如行道树的农药喷洒，环境因素对施药精度的影响最大，且为近距离施药。在近距离农药喷洒中，超声波测距方法对温湿度的要求最低，只要对其温度和湿度进行适当的补偿，超声波测距精度将高于微波雷达测距，满足农药精确施用的目的。即使再从经济成本的角度来考虑，超声波测距方法无疑为首选。其优势所在，为高效智能的农药精确施用机械提供有效、实用的测距手段和方法，在林业中的应用前景广泛。
超声波测距装置的研制过程，也是化工仪表课程改革的试验田。研制该装置需要详细设计出系统硬软件，再对装置进行调试，分析解决实际工程问题，该过程基于自动化专业课程理论，有利于职业技能的培养。
参考文献
计算机视觉专业课程范文6
关键词 模拟电子技术；案例式教学；创新能力
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）24-0094-02
Practice and Application of Case Teaching Mode to Analog Electronic Technology//LI Wen
Abstract Combined with Analog Electronic Technology course teaching， interacting mode between teachers and students was discussed， the existing problems and corresponding solutions were summarized. It has some inspiration for case teaching of other courses.
Key words analog electronic technology； case teaching； innova-tive ability
1 前言
随着电子技术的飞速发展，创新意识已经深入人心。总理提出的“大众创业、万众创新”理念促使创新型人才的培养成为高等教育的一个焦点[1-2]。案例式教学是培养学生创新意识和创新能力的有效途径，是由20世纪20年代美国哈佛商学院（Harvard Business School）所倡导的一种区别于传统教学方法的独特教学模式。这种教学方法把商业管理的真实情境或事件引入教学，激发学生兴趣，培养和引导学生主动参与课堂讨论，实施之后的效果表明该方法颇具成效。该教学方法于20世纪90年代开始引入我国教育界并引起重视，在探究案例式教学过程中不断丰富和发展[3]。本文结合模拟电子技术课程的教学体会，从准备、实施等几个重要环节阐述案例式教学经验。
2 课前准备
明确课程特点 模拟电子技术是高等院校电子信息及自动化类的专业基础课，具有较强的理论性和实践性。以内容多、难度大、工程性强的特点成为学生学习困难的课程之一。其内容主线是以半导体（二极管、三极管）器件为基础，以模拟信号的放大为核心，研究典型放大电路（基本放大电路、反馈放大电路、功率放大电路、集成运算放大电路等）、信号产生与处理电路和直流稳压电源等。二极管和三极管的非线性是其显著特点，放大电路由于交、直流信号并存增加了分析的复杂性。器件参数分散性大，电路调试困难。在整个课程体系中，模拟电子技术起着承前启后的重要作用，成为许多院校的考研课程。
选择典型案例 选取课程中应用广泛、学生易于接受的内容作为教学案例。在课程开始前，教师需要统筹安排好每次课的专题，使学生一开始对整个案例有整体了解，方便学生选择课堂研讨的题目和内容，有利于把握各个专题之间的承接关系。如放大电路、稳压电源、信号发生电路等，起到以线带面的作用。如电压比较器分为单限比较器、滞回比较器和窗口比较器，学生需要掌握三种比较器的特点和电路原理，可以和冰箱自动制冷保温这一实际问题相联系。引导学生分别使用三种比较器作对比，重点体会滞回比较器的应用场合，同时对比使用窗口比较器的异同。通过这种案例分析对比，学生可以充分理解三种比较器的优缺点。
设计环节与任务 确定案例内容后，如何逐步引导学生发现问题、分析问题和解决问题？需要精心设计教学环节，明确学生的任务。仍以电压比较器为例，首先要求学生通过查阅资料，以冰箱压缩机制冷为例，设计温度控制系统，使冷藏室温度保持在0～5 ℃。学生自愿结成小组，选用不同的比较器分别设计方案，并讨论各种方案的优缺点。教师课件要精美简洁，主要是对内容分好层次，对方法进行分类比较，力图让学生在较短的时间内理清思路，认识到位。这样既可以尽可能涉及更广阔的领域，又可以提高讲解效率。
3 实施过程
适当的引导与提示 课堂以学生为主，增强师生之间、组组之间的互动，调动学生的积极主动性和参与性。教师需要提高教学技能和技巧，写出部分案例内容。学生要充分了解案例内容和要求，并使之具有实用性和可操作性。在开始部分可以使用5～8分钟或回顾上一堂课的内容，或介绍本节课的主要意图。这一环节虽然短暂，却必不可少，有助于学生回忆所学相关知识，解决新问题或者理解新知识。由于讲解时间有限，要求教师讲解效率高，形式可以多样化，采取多种方式综合使用，既增加学生兴趣，又突出课堂内容特色。在学生讨论过程中，教师进一步引导学生的研究思路，或启发，或设问，或留出悬念，鼓励学生一步步深入下去。
联系实际问题，激发学生兴趣 案例式教学的出发点就是联系实际，因此，在教学中注重工程应用型人才的培养是目前本科教学改革的方向，更是社会用人单位对学生综合素质考核的重要方面。其实践能力的培养就是通过教学中紧密联系实际来实现的。但是大多数院校受到教学资源和教学环境的限制，实验课程的内容无法突出学生自身专业学科的相关应用，由于学习目的缺失，学生逐渐失去学习兴趣。
因此，案例式教学增加了学生自身思考的时间，由被动变为主动，通过工程化应用的讲解和实际操作，使学生了解所学领域的行业特点和发展动向，通过实际问题认识所学理论及专业知识是如何关联的。例如：使用窗口比较器能够实现冰箱保温吗？在滞回比较器中，滞回压差代表什么含义？单限比较器可用来控制冰箱的自动保温吗？这些问题在联系实际时都具有重要的物理含义，学生可以体会得更深刻。
借助现代网络，延伸教学范围 模拟电子技术是一门综合性课程，实践环节包含仪器使用、器件应用和工程实践常识等。仅凭借实验室往往达不到目的，借助现代教学技术，引入多媒体、软件仿真、局域网教学等多种教学手段，可以激发学生学习兴趣，提高教学效率与质量，是保证案例式教学顺利进行的有力手段。大力开展计算机辅助教学，开发并完善实验课件，鼓励学生将自己的想法和设计方案进行模拟和仿真，以便S时发现设计思路和设计方案等方面存在的错误，可以避免造成不必要的资源浪费。如在课堂教学中引入仿真软件EWB，既可以在课堂上随时仿真出动态的结果，又可以活跃课堂气氛，给学生留下深刻印象。
重视课后总结，培养科研意识 随着时代的发展和科技的进步，相当多的本科学生需要进一步深造，因此，在本科学习阶段有意识地培养学生的科研意识具有重要意义。即使学生本科毕业后直接就业，这种主动思考、独立学习的能力对培养他们的工作作风也是非常有益的。案例式教学完成以后，要求学生规范而详细地写出总结报告，既是整理学习思路的过程，也是培养细致耐心的科研精神的过程。
4 结语
笔者结合长期从事模拟电子技术课程教学的体会，对案例式教学的特点及重要环节的实施经验进行梳理和分析。总之，对处速发展的电子技术而言，教师需要思考教学工作如何适应现代化教育，要求改变传统的教学思维模式和教学方式，紧密联系实际问题，充分了解专业领域的前沿知识，充分利用现代教学手段，激发学生的学习兴趣，提高学生的专业技能和综合能力。
参考文献
[1]陈芳林，周宗潭.研讨式教学在“计算机视觉”课中的应用探索[J].中国电力教育，2013（26）：65-66.
