彭進(jìn)業(yè) 馮曉毅 蔣曉悅 夏召?gòu)?qiáng)

摘要培養(yǎng)造就一大批德才兼?zhèn)涞母邔哟稳瞬?，是新時(shí)代研究生教育改革發(fā)展的核心任務(wù)。研究生課程教學(xué)是研究生培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須不斷優(yōu)化研究生課程教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)模式和教學(xué)方法，加強(qiáng)課程教學(xué)中對(duì)研究生綜合能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。本文以“基于內(nèi)容的視覺(jué)信息檢索”課程為例，對(duì)研究生專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中實(shí)施研究型教學(xué)模式進(jìn)行了探索和實(shí)踐，提出并實(shí)施了從教學(xué)思路、內(nèi)容安排設(shè)計(jì)和教學(xué)方法改革等方面教學(xué)改革措施，加強(qiáng)堅(jiān)持德育、智育、體育、美育、勞育“五育”并舉，培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才。

關(guān)鍵詞 課程教學(xué) 自主學(xué)習(xí) 綜合素養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G643文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.14.013

Exploration and Practice of Improving Graduate Students’ Comprehensive Quality in Course Teaching

PENG Jinye[1]， FENG Xiaoyi[2]， JIANG Xiaoyue[2]， XIA Zhaoqiang[2]

（[1]School of Information Science & Technology， Northwest University， Xi’an， Shaanxi 710127；[2]School of Electronics and Information， Northwestern Polytechnical University， Xi’an， Shaanxi 710072）

AbstractItisthecoretaskofthereformanddevelopmentofgraduateeducationtotrainalargenumberofhigh-leveltalents with both moral and talent. Postgraduate course teaching is the key link of postgraduate training， and it is necessary to optimize the teaching content， reform the teaching mode and methods， and strengthen the cultivation of the comprehensive abilityandqualityofpostgraduates.Takingthecourseofcontent-basedvisualinformationretrievalasanexample，thispaper explores and practices the implementation of research-based teaching mode in the teaching of postgraduate professional courses， puts forward andimplementsthe teachingreform measuresfrom the aspectsof teachingideas， content arrangement design and teaching method reform， to strength the "five educations" of moral education， intellectual education， physical education， aestheticeducation and labor education， and cultivate top-notch innovative talents.

Keywordscourse teaching； autonomous learning； comprehensive quality

2020年9月，教育部等三部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快新時(shí)代研究生教育改革發(fā)展的意見(jiàn)》，意見(jiàn)指出研究生教育肩負(fù)著高層次人才培養(yǎng)和創(chuàng)新創(chuàng)造的重要使命，是國(guó)家發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的重要基石，是應(yīng)對(duì)全球人才競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)布局，要堅(jiān)持育人為本，以研究生德智體美勞全面發(fā)展為中心，把立德樹(shù)人成效作為檢驗(yàn)研究生教育工作的根本標(biāo)準(zhǔn)。因此，高等學(xué)校迫切需要在課程教學(xué)、科研實(shí)踐等人才培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，德智體美勞五育并舉，著力加強(qiáng)研究生綜合素質(zhì)教育，培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才。

目前，我國(guó)研究生課程教學(xué)主要是以傳承知識(shí)為重點(diǎn)的傳授型教學(xué)模式，對(duì)專(zhuān)業(yè)理論的實(shí)踐多是階段性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏專(zhuān)業(yè)技術(shù)的完整和系統(tǒng)深入研究。這種教學(xué)模式下，教師仍是教學(xué)主體，學(xué)生處于被動(dòng)接受的地位，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、科研創(chuàng)新的積極性難以得到激發(fā)，思想品德和人文素質(zhì)方面的培養(yǎng)也明顯不足，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了新時(shí)代對(duì)研究生綜合素質(zhì)和綜合能力的高要求。

“基于內(nèi)容的視覺(jué)信息檢索”課程是人工智能領(lǐng)域研究生教育的重要課程之一，在文化、教育、軍事、醫(yī)學(xué)、商業(yè)、娛樂(lè)等各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。結(jié)合新時(shí)代我國(guó)研究生綜合能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)的新要求，本課程在教學(xué)中將傳統(tǒng)的教學(xué)模式改為“以學(xué)生為中心”的研究型教學(xué)模式，并以“激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，注重德智體美勞五育并舉”為指導(dǎo)思想，開(kāi)展教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織、考核方式等多方面改革，加強(qiáng)教學(xué)案例設(shè)計(jì)，通過(guò)課程教學(xué)提升研究生綜合素質(zhì)。

1研究生專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)的改革思路

1.1以學(xué)生為中心的研究型教學(xué)

教育部在2014年發(fā)布的《關(guān)于改進(jìn)和加強(qiáng)研究生課程建設(shè)的意見(jiàn)》中就已經(jīng)指出，要高度重視課程學(xué)習(xí)在研究生培養(yǎng)中的重要作用，立足研究生能力培養(yǎng)和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，加強(qiáng)課程建設(shè)。因此，研究生課程教學(xué)應(yīng)以學(xué)生知識(shí)積累、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高為教學(xué)目標(biāo)，堅(jiān)持知識(shí)學(xué)習(xí)與能力提升并重，堅(jiān)持教學(xué)和科研融合。

研究型教學(xué)模式的核心是在“教”和“學(xué)”的全過(guò)程都貫穿著研究性的特征。在該模式下，學(xué)生成為在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體，教師從知識(shí)的灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)闉閷W(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和能力素質(zhì)培養(yǎng)而服務(wù)的組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者，課程學(xué)習(xí)過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)榻處熞龑?dǎo)學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)的過(guò)程，提高其科研創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的過(guò)程。

1.2以綜合素質(zhì)和能力培養(yǎng)為主要目標(biāo)

2018年9月，習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)教育大會(huì)上強(qiáng)調(diào)，要努力構(gòu)建德智體美勞全面培養(yǎng)的教育體系，形成更高水平的人才培養(yǎng)體系。

因此，研究生教學(xué)過(guò)程以學(xué)生綜合素質(zhì)和能力培養(yǎng)為目標(biāo)，德智體美勞五育并舉。但結(jié)合具體課程特點(diǎn)，五育并舉并非五育并重，結(jié)合工科研究生專(zhuān)業(yè)課程特點(diǎn)，在專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中更適合側(cè)重德育和智育培養(yǎng)，加強(qiáng)美育培養(yǎng)，兼顧體育和勞育素質(zhì)培養(yǎng)。如在課程教學(xué)中需要梳理課程的思想元素，通過(guò)潛移默化地引入思想政治教育內(nèi)容，加強(qiáng)學(xué)生的德育素質(zhì)培養(yǎng)，如道德意識(shí)、責(zé)任意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神、進(jìn)取精神等。

2教學(xué)內(nèi)容安排和教學(xué)設(shè)計(jì)

“基于內(nèi)容的視覺(jué)信息檢索”課程的課堂學(xué)時(shí)是40學(xué)時(shí)，結(jié)合課程特點(diǎn)和課程內(nèi)容，制定了模塊化教學(xué)模式，設(shè)計(jì)了研究課題，通過(guò)學(xué)生自己對(duì)課題的研究、討論、寫(xiě)作及答辯等環(huán)節(jié)，使學(xué)生參與教和學(xué)的全過(guò)程并成為教學(xué)主體。

在本課程教學(xué)中，除了概述（2個(gè)課時(shí)）外，我們將該課程的內(nèi)容分為5個(gè)模塊：基于手工特征提取（顏色特征、紋理特征、形狀特征、多特征融合）的圖像檢索（10個(gè)課時(shí)）、基于相關(guān)反饋的圖像檢索（4個(gè)課時(shí)）、基于手工特征提取的視頻檢索（8個(gè)課時(shí)）、基于文本和內(nèi)容相結(jié)合的圖像/視頻檢索（8個(gè)課時(shí)）、基于深度學(xué)習(xí)的圖像/視頻檢索（10個(gè)課時(shí)）。

每個(gè)模塊的教學(xué)安排如下：首先利用2課時(shí)到4課時(shí)的時(shí)間進(jìn)行基本理論和經(jīng)典方法研討，然后結(jié)合學(xué)生的不同研究方向和研究興趣，安排與課程內(nèi)容相關(guān)的不同課題任務(wù)作為課程的課后實(shí)踐工作。對(duì)每個(gè)課題任務(wù)，學(xué)生首先選擇某種感興趣的主流方法并進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出改進(jìn)思路和實(shí)現(xiàn)改進(jìn)方法，最終寫(xiě)出技術(shù)報(bào)告，包括不同方法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較、方法的改進(jìn)等。在每個(gè)模塊的教學(xué)過(guò)程中，課題任務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)是在課后進(jìn)行的，課堂的內(nèi)容主要是學(xué)生的理論知識(shí)研討和研究工作分享、對(duì)學(xué)生研究工作及存在問(wèn)題的討論和指導(dǎo)，以及學(xué)生的課題研究互動(dòng)。

以基于手工特征提取的圖像檢索為例，考慮到課程內(nèi)容比較多，而且是首個(gè)教學(xué)模塊，安排了5個(gè)學(xué)習(xí)單元（每個(gè)單元2課時(shí)）。第一個(gè)單元開(kāi)始前，將本模塊要探討的問(wèn)題發(fā)布給學(xué)生，并將課程PPT和相關(guān)參考文獻(xiàn)（經(jīng)典教材內(nèi)容、研究論文等）提供給學(xué)生，供學(xué)習(xí)課前自學(xué)預(yù)習(xí)。第一單元課堂上利用探討方式集中學(xué)習(xí)典型的顏色特征及基于顏色特征的圖像檢索方法，然后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)個(gè)人研究興趣確定相關(guān)研究課題并據(jù)此將學(xué)生分為不同課題組，各課題組分別采用不同的顏色特征提取方法，在課后進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)檢索，開(kāi)展圖像檢索研究（給學(xué)生提供紅花、大海、草原三種數(shù)據(jù)庫(kù)）；第二單元是方法和實(shí)驗(yàn)的分享和討論，每個(gè)課題組首先用5分鐘左右時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果的分享，以及存在的問(wèn)題及下一步改進(jìn)思路，然后教師組織其他同學(xué)進(jìn)行提問(wèn)、討論和建議，然后教師進(jìn)一步進(jìn)行存在的問(wèn)題的分析和解決思路的指導(dǎo)互動(dòng)，師生初步確定每個(gè)課題組下一步的方法改進(jìn)方向，并對(duì)各課題組的結(jié)果及方法進(jìn)行比較分析，最后，每個(gè)課題組課后進(jìn)行改進(jìn)方法的實(shí)現(xiàn)，并完成研究報(bào)告；第三單元各課題組首先分享改進(jìn)方法的實(shí)現(xiàn)結(jié)果并進(jìn)行簡(jiǎn)單討論，至此結(jié)束基于顏色特征的圖像檢索研究性教學(xué)，然后開(kāi)始典型的紋理特征和形狀特征的理論教學(xué)，并繼續(xù)將學(xué)生分為不同課題組，分配基于不同的紋理和形狀特征提取方法的圖像檢索課題任務(wù)（給學(xué)生提供數(shù)據(jù)庫(kù)），學(xué)生課后完成相關(guān)工作并豐富研究報(bào)告；第四單元首先是組織不同課題組進(jìn)行方法和實(shí)驗(yàn)的分享和討論，以及三種圖像檢索方法結(jié)果的比較，然后教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出基于顏色特征、紋理特征、形狀特征的圖像檢索方法各自的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)方向，并進(jìn)一步安排學(xué)生進(jìn)一步開(kāi)展基于三種顏色特征融合的圖像檢索方法及研究工作。第五單元是擂臺(tái)賽，各課題組展示自己的研究結(jié)果并分享研究報(bào)告正文，最后師生評(píng)選出最佳研究課題小組。

考慮到不同學(xué)生的研究基礎(chǔ)差異，為了使學(xué)生集中本課程內(nèi)容的研究，在課程初期為學(xué)生提供matlab和QC兩種版本的程序框架，學(xué)生可以選擇基于該框架進(jìn)行方法的研發(fā)，也可以自己全部研發(fā)。

3教學(xué)方法改革

“基于內(nèi)容的視覺(jué)信息檢索”課程的特點(diǎn)是既有前沿理論，但最終又服務(wù)于實(shí)際應(yīng)用，因此，其本身技術(shù)理論的發(fā)展就是圍繞實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題而來(lái)的。對(duì)于研究生而言，不管是研究生階段的論文工作還是畢業(yè)后的科研工作，一個(gè)最基本最重要的能力就是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題。因此，在每個(gè)專(zhuān)題的理論教學(xué)中，始終貫穿著問(wèn)題的提出、問(wèn)題的解決、解決方法的不足（新的問(wèn)題的提出）、進(jìn)一步的解決思路等，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并思考如何解決問(wèn)題。如在第一個(gè)教學(xué)模塊開(kāi)始，給學(xué)生展示一個(gè)包含大量紅花、大海、草原的圖片庫(kù)以及商標(biāo)、樹(shù)葉、輪胎的數(shù)據(jù)庫(kù)，然后發(fā)布問(wèn)題，讓學(xué)生思考如何檢索出所有大海的圖片，引導(dǎo)學(xué)生從顏色的角度進(jìn)行三類(lèi)圖片的區(qū)分，進(jìn)而引入基于顏色特征提取的圖像檢索方法，在學(xué)生課后課題研究結(jié)果分析的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)顏色特征進(jìn)行圖像檢索的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行深刻理解，并引出基于紋理特征和形狀特征的圖像檢索。在問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式下，學(xué)生的理論知識(shí)得到有效構(gòu)建和關(guān)聯(lián)，科學(xué)探索的興趣得到激發(fā)和培養(yǎng)。

為了進(jìn)一步通過(guò)課程教學(xué)提升學(xué)生的科研能力和科研素質(zhì)，“基于內(nèi)容的視覺(jué)信息檢索”課程同時(shí)采用了研討式教學(xué)方式，注重以學(xué)生為教學(xué)主體，強(qiáng)化師生之間、生生之間的互動(dòng)。通過(guò)研討式教學(xué)，既強(qiáng)調(diào)教師不可或缺的指導(dǎo)作用，保證知識(shí)體系傳遞的效率，也充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，從而促使學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的深度學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。學(xué)生課下進(jìn)行資料調(diào)研、團(tuán)隊(duì)溝通、方法實(shí)現(xiàn)，課堂上展現(xiàn)自己、師生討論，同時(shí)鍛煉能力、增長(zhǎng)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值，從被動(dòng)學(xué)到主動(dòng)學(xué)，到自我展示，再到主動(dòng)講解，經(jīng)過(guò)艱苦且系統(tǒng)的鍛煉，最終全面提升學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、思考、溝通和創(chuàng)新等方面的能力。

在課程教學(xué)中，還注重學(xué)生的科研素質(zhì)培養(yǎng)。一方面，在分組完成專(zhuān)題任務(wù)過(guò)程中，學(xué)生充分進(jìn)行交流研討、密切合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；另一方面，學(xué)生任務(wù)不斷完善和匯報(bào)過(guò)程中，逐步樹(shù)立責(zé)任感和追求卓越的精神。

在課程教學(xué)中，還注重對(duì)照課程技術(shù)知識(shí)點(diǎn)，不斷挖掘相關(guān)思政資源，并有機(jī)融入課程互動(dòng)中。例如在引導(dǎo)學(xué)生完成對(duì)基于顏色的圖像檢索方法進(jìn)行改進(jìn)后，提出大到國(guó)家、小到個(gè)人，都需要不斷面對(duì)問(wèn)題并積極解決問(wèn)題，才能越來(lái)越走向發(fā)展、走向成功，鼓勵(lì)學(xué)生坦然接受面臨的問(wèn)題和困難，并積極尋求解決方法，引導(dǎo)學(xué)生鍥而不舍，追求卓越，要具備發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的敏銳性、分析問(wèn)題的深度和邏輯和解決問(wèn)題的精準(zhǔn)性；在對(duì)研究結(jié)果存在問(wèn)題的分析過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)凡事要透過(guò)問(wèn)題的表面看本質(zhì)，并力求抓住關(guān)鍵問(wèn)題的素質(zhì)等；在開(kāi)展“基于多特征融合的圖像檢索”部分研討教學(xué)中，潛移默化引入“多角度看問(wèn)題”問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生在日常生活中處理問(wèn)題時(shí)也要學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)換角度、轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，多方面多視角地解決問(wèn)題，當(dāng)遇到困難時(shí)，往往換個(gè)思路去思考，就會(huì)柳暗花明又一村了。

在課程教學(xué)中，還注重通過(guò)課題任務(wù)設(shè)計(jì)，兼顧對(duì)研究生美育素質(zhì)的培養(yǎng)。比如在基于多特征融合的圖像檢索課題任務(wù)中，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展藝術(shù)畫(huà)類(lèi)型的自動(dòng)識(shí)別和檢索、油畫(huà)風(fēng)格和作畫(huà)年代的自動(dòng)識(shí)別和檢索等研究，促進(jìn)學(xué)生提升美學(xué)素養(yǎng)、審美能力，強(qiáng)化對(duì)于形象思維、對(duì)美的把握能力，進(jìn)一步發(fā)展個(gè)性、升華情感；在基于形狀特征的典型建筑物圖像檢索課題分析討論中，精心選擇精美的建筑物圖片，實(shí)用和美學(xué)兼顧的建筑圖片，引導(dǎo)學(xué)生感受中國(guó)傳統(tǒng)建筑的對(duì)稱(chēng)之美，以及現(xiàn)代建筑的不對(duì)稱(chēng)之美，激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)美追求美創(chuàng)造美的熱情，培養(yǎng)學(xué)生的審美觀。

為了全面考核學(xué)生在德智體美勞五育方面的收獲和進(jìn)步，將學(xué)生在各課題研究的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量（包括任務(wù)的難度、工作量、創(chuàng)新性，以及研究報(bào)告質(zhì)量）、課堂討論情況、科研創(chuàng)新能力、綜合能力提升、綜合素質(zhì)表現(xiàn)等都納入課程的平時(shí)學(xué)習(xí)情況考核中，占總成績(jī)的80%。整個(gè)課程學(xué)習(xí)的總結(jié)報(bào)告占總成績(jī)的20%。為了激勵(lì)學(xué)生向優(yōu)秀看齊，不斷積極進(jìn)取，每位學(xué)生每個(gè)課題任務(wù)的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量包括教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自我評(píng)價(jià)、其他學(xué)生評(píng)價(jià)三部分，促使學(xué)生在學(xué)和評(píng)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并反饋解決，肯定點(diǎn)滴進(jìn)步并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

考核方法在課程學(xué)習(xí)的開(kāi)始告知學(xué)生，以促進(jìn)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中注重全面能力提升和素質(zhì)培養(yǎng)。

4結(jié)論

作為研究生專(zhuān)業(yè)課程，“基于內(nèi)容的視覺(jué)信息檢索”課程在教學(xué)思路、教學(xué)內(nèi)容組織和教學(xué)模式等方面開(kāi)展了積極探索。以綜合素質(zhì)和能力培養(yǎng)為主要目標(biāo)，以學(xué)生為教學(xué)主體，通過(guò)課程內(nèi)容的模塊化組織和研究探討性教學(xué)模式相結(jié)合，在引導(dǎo)研究生主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)基本理論和技術(shù)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)研究生的德育、智育、美育等素質(zhì)。本文所討論的研究型教學(xué)方法，其教學(xué)實(shí)踐已初見(jiàn)成效，學(xué)生評(píng)價(jià)和教學(xué)效果證明該改革有效實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的知識(shí)、能力、素養(yǎng)提升。

參考文獻(xiàn)

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