王宇 樸燕 楊絮 朱一峰

摘? 要：針對大眾化高等教育形勢下學(xué)生個體學(xué)生能力差異較大的問題，構(gòu)建實驗教學(xué)的分層次培養(yǎng)模式。制定了分層次實驗教學(xué)培養(yǎng)模式的研究方案，并選擇“數(shù)字圖像處理”課程實驗進行了新實驗?zāi)Ｊ降膶嵺`與探索，將該課程實驗教學(xué)劃分為基礎(chǔ)層次、提高層次、創(chuàng)新層次3個不同層次，合理設(shè)計實驗形式，調(diào)動學(xué)生參與實驗的積極性，提高實驗教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高等教育? 實驗教學(xué)? 分層次培養(yǎng)模式

中圖分類號：G64? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）04（b）-0137-02

隨著高校招生規(guī)模的不斷擴大，高等教育已進入大眾化教育時代。在這種形勢下，入學(xué)學(xué)生的個體學(xué)習(xí)能力存在很大的差異。因此，“單層次、一刀切”式的教學(xué)模式，會出現(xiàn)能力強的學(xué)生感覺內(nèi)容簡單，基礎(chǔ)不足的學(xué)生又感覺太難的情況。在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，這種差距尤為明顯。針對這種現(xiàn)狀，實驗教學(xué)的分層次培養(yǎng)模式就顯得十分必要，具有重要意義。

1? 分層次實驗教學(xué)培養(yǎng)模式的意義

1.1 有利于激發(fā)基礎(chǔ)薄弱學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

采用分層次實驗教學(xué)模式以后，對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，教師會給予更多的講解和幫助，布置的實驗任務(wù)也會從基礎(chǔ)開始，逐漸深入，學(xué)生能夠理解接受，順利完成實驗任務(wù)，也能感受到實驗成功的喜悅，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由于學(xué)習(xí)興趣的提高，其實驗?zāi)芰σ驳玫竭M一步加強，在相同時間內(nèi)完成的實驗內(nèi)容越來越多，其難度也越來越大。

1.2 有利于合理利用現(xiàn)有的教學(xué)資源，提高實驗教學(xué)效率

實驗教學(xué)分層次培養(yǎng)模式把大綱要求的實驗教學(xué)與開放性實驗教學(xué)結(jié)合起來，對于學(xué)習(xí)能力和實踐能力較強的學(xué)生，可以選擇開放式實驗內(nèi)容，在課余時間完成。不必在規(guī)定時間到實驗室進行。這樣，既能使學(xué)生創(chuàng)新能力、動手能力、實際應(yīng)用能力不斷提高，又能釋放實驗場地、實驗設(shè)備、實驗指導(dǎo)教師、實驗時間的占用，提高教學(xué)資源的利用率。

1.3 學(xué)生水平相近，容易形成良性競爭氛圍

分層次教學(xué)以后，由于相同層次的學(xué)生水平相近，興趣相似，學(xué)習(xí)中能形成良性的競爭環(huán)境，建立起創(chuàng)造性的開發(fā)氛圍，不同層次的學(xué)生都能獲得實驗的成功，實驗教學(xué)效果明顯提高。體現(xiàn)了“一切以學(xué)生為本”的教育觀念，因材施教，最大程度地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力和實踐能力。

2? 分層次實驗教學(xué)培養(yǎng)模式的研究方案

為了實現(xiàn)實驗教學(xué)的分層次培養(yǎng)，結(jié)合培養(yǎng)方案和學(xué)校學(xué)生實際情況，制定了相應(yīng)的研究方案。

2.1 制定分層次實驗教學(xué)模式中不同層次的劃分方案

依據(jù)專業(yè)基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實驗的類型以及實驗教學(xué)內(nèi)容不同，將實驗教學(xué)劃分為基礎(chǔ)層次、提高層次、創(chuàng)新層次3個不同層次，學(xué)生根據(jù)自身理論基礎(chǔ)和動手操作能力，并結(jié)合個人興趣，選擇合適的層次參與實驗。

2.2 制定不同實驗教學(xué)層次中的實驗項目和實驗形式

結(jié)合實驗教學(xué)大綱要求，合理設(shè)計不同的實驗?zāi)K和實驗方式?；舅悸肥牵夯A(chǔ)層次實驗教學(xué)，實驗按教學(xué)大綱要求按部就班進行，注重課堂上的指導(dǎo)，提倡掌握實驗方法，培養(yǎng)嚴謹?shù)膶嶒炞黠L(fēng)。提高層次實驗教學(xué)，基礎(chǔ)實驗內(nèi)容不減，時間縮短，把更多的時間和精力投入到設(shè)計性和綜合性實驗中，實驗難度適當(dāng)加強。創(chuàng)新層次實驗教學(xué)，要求學(xué)生具備較高的基礎(chǔ)知識和技能，要有一定的綜合能力和發(fā)展?jié)撡|(zhì)，實驗時間靈活，形式多樣，綜合課程中多個知識點作為實驗內(nèi)容。

2.3 制定分層次實驗教學(xué)模式的考核評價方案

創(chuàng)建公平合理的考核評價機制，保障多層次實驗教學(xué)模式的順利實施和教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。因為不同層次的實驗教學(xué)內(nèi)容、形式、難度都不一樣，如何建立較為合理、兼顧公平的學(xué)生考核評價機制，也是一項重要的研究內(nèi)容?？己朔绞缴?，采取多方調(diào)研和聽取反饋意見，不斷調(diào)整，使考核方式盡量體現(xiàn)學(xué)生的真實水平，比較合理公平。

3? 分層次實驗教學(xué)培養(yǎng)模式的探索

結(jié)合分層次實驗教學(xué)模式和課程特點，我們選擇理論與實踐結(jié)合比較緊密的“數(shù)字圖像處理”課程，開展分層次實驗教學(xué)模式的探索。

“數(shù)字圖像處理”課程實驗為8學(xué)時，結(jié)合“數(shù)字圖像處理”課程教學(xué)大綱、實驗大綱要求，我們將實驗教學(xué)劃分為基礎(chǔ)層次、提高層次、創(chuàng)新層次3個不同層次，學(xué)生根據(jù)自身理論基礎(chǔ)和動手操作能力，并結(jié)合個人興趣，選擇合適的層次參與實驗。

3.1 基礎(chǔ)層次實驗

所有學(xué)生完成4個實驗，每個實驗2學(xué)時，實驗項目為：圖像增強、圖像濾波、圖像分割、形態(tài)學(xué)運算。

3.2 提高層次實驗

提高層次實驗教學(xué)把實驗的時間外延擴大，基礎(chǔ)實驗內(nèi)容不減，時間縮短，把更多的時間和精力投入到設(shè)計性實驗中，實驗難度、廣度都適當(dāng)加強，實驗過程中充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容，要求學(xué)生在理解理論知識的基礎(chǔ)上，編程實現(xiàn)相關(guān)功能。每個學(xué)生要做的實驗項目各不相同。部分實驗題目為：圖像的雙線性插值;顯示彩色圖像的二維直方圖;圖像的水平鏡像;圖像的垂直鏡像;圖像的拉普拉斯銳化;圖像的半閾值分割等。

3.3 創(chuàng)新層次實驗

創(chuàng)新層次實驗教學(xué)，要求學(xué)生具備較高的基礎(chǔ)知識和技能，要有一定的綜合能力，實驗時間靈活，形式多樣?？梢詮睦蠋煵贾玫膶嶒烆}目中自主選擇，也可以自己設(shè)計實驗題目，可以組隊合作完成較復(fù)雜項目，也可以把電子大賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、飛思卡爾智能車比賽等競賽中與圖像處理相關(guān)的內(nèi)容作為創(chuàng)新實驗內(nèi)容。創(chuàng)新層次實驗需要完成搜集整理資料、圖像處理算法設(shè)計、編程調(diào)試、撰寫研究報告等步驟。學(xué)生在學(xué)習(xí)圖像處理理論知識的同時，能夠為了完成創(chuàng)新層次實驗而積極思考和努力，分析出現(xiàn)問題的原因， 運用所學(xué)的知識解決問題，激發(fā)探究問題的興趣。部分題目為：印刷電路板智能檢測方法;瓶子灌裝流水線檢測是否液體灌裝滿瓶體;基于膚色的人臉檢測;基于圖像處理的自動報警系統(tǒng);監(jiān)控圖像中的車牌定位技術(shù);玉米種子表面裂紋的識別和檢測等。

4? 考核評價方案的探索

“數(shù)字圖像處理”實驗課程的考核從3個方面來評價：（1）學(xué)習(xí)態(tài)度：是否按時出勤、學(xué)習(xí)的主動性、實驗資料是否按時上交等;（2）實驗質(zhì)量：結(jié)果是否正確、仿真程序可靠性、是否能夠達到更高的實驗指標(biāo)等;（3）答辯與實驗報告：答辯講述是否清楚，回答問題是否準確，實驗報告撰寫是否規(guī)范等。該考核評價方案主要突出對專業(yè)知識理解能力、實際解決問題能力，自主學(xué)習(xí)能力和表達能力考核，通過考核評價機制，直接引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)什么和怎么學(xué)習(xí)，調(diào)動學(xué)生實驗課程學(xué)習(xí)的熱情和參與的積極性，實現(xiàn)“以考促學(xué)”的目的。

5? 結(jié)語

該文以學(xué)生為本，面對學(xué)生個體差異，對分層次實驗教學(xué)的培養(yǎng)模式進行了研究與探索，為不同層次學(xué)生量身打造不同的實驗內(nèi)容，合理設(shè)計實驗形式，調(diào)動起每個學(xué)生參與實驗的積極性。隨著該實驗教學(xué)模式的深入實踐，我們將根據(jù)反饋信息，不斷進行改進和完善。

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