计算机视觉的基础知识十篇

计算机视觉的基础知识篇1

关键词：计算机视觉；课程创新；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）20-0118-02

计算机视觉课程是人工智能学科的分支学科，对互联网技术的发展有着重要的推进作用。随着时代的飞速变迁，越来越多的学生对这一领域产生了浓厚的兴趣，计算机视觉课程在信息专业中也开始占据重要的地位。如何让学生对这门课程保持长久的兴趣，如何培养学生的专业能力和实践能力，是当前高校应该考虑的问题。经过近几年的教学实践后，很多高校已经逐步确定了通过实际应用培养学生兴趣的教学方法，在满足学生对计算机视觉应用需求的同时，加深了学生对理论知识的理解，这已经成为了当前高校计算机视觉课程教学的重要模式。

一、计算机视觉课程的特点

近年来，随着计算机网络的飞速发展，计算机视觉的应用也越来越广泛，成为了信息相关专业学生的一门必修课。计算机视觉课程涉及众多领域，包括人工智能与模式识别、应用数学等，其覆盖范围广，综合性较强。具体来说，计算机视觉课程有以下几个特点：一是内容广泛，理论抽象。计算机视觉是一门新技术，随着时代的变迁，互联网新技术的更新日新月异，这就使得课程内容的更新过快，内容广泛，教师很难在第一时间向学生输送所有的课程知识。二是计算机视觉课程涉及多个学科领域，并且所涉及的领域知识内容复杂，表达抽象，这对学生的学习来说是一个较大的障碍。三是实践性强。计算机视觉课程的知识内容来源于各种专业不同的领域，操作性极强，学生只有在具有一定的工程项目综合能力后，才能进行计算机视觉应用和操作。

二、计算机视觉与计算机图形学、数字图像处理之间的联系和区别

1.计算机视觉与计算机图形学的联系与区别。计算机视觉一般输入的都是图像或图像序列，其输入资料主要来自usb摄像头或是相机。经过处理后，计算机视觉输出的是对图像序列和图像对应的对真实世界的一种理解，在这一方面，计算机视觉有识别车牌、人脸的作用。而计算机图形学则是一种对虚拟场景的描述。它一般是由多个多边性数组组成，每个多边性有三个顶点，输出的是二维像素数组。在增强现实的应用中，人们不仅需要用计算机视觉来提高对物体识别和姿态获取的效率，还需要用到计算机图形学对虚拟三维物体的叠加方法。

2.计算机视觉与数字图像处理的联系和区别。首先，计算机视觉与数字图像处理之间的联系在于数字图像处理是计算机视觉处理的基础，而计算机视觉的研究成果也可以作为数字处理的素材。其次，计算机视觉与数字图像处理之间的区别在于图形是一种纯数字化、矢量的单位，而图像则不仅包括图形，有时还包括来自现实世界的信号，并且图形的处理不是一种简单的堆积，计算机视觉的处理要从图像中找到一些统计数据和信息，并做进一步的数据分析。

三、高校计算机视觉课程教学的创新策略

1.以工程应用为导向的课程内容。鉴于学习本课程的学生在毕业之后多数会进入相关工程企业或者研究院工作，因此，在对学生进行培养时，高校一方面要考虑到学生的知识接受度，另一方面要设置以工程应用为导向的课程内容，帮助学生更好的进入企业或研究院开展工作。高校在进行计算机视觉课程教学创新时，首先要创新课程教材，摒弃以往枯燥的理论书籍，多选取一些实践性和应用性强的教材。考虑到国内教材的滞后性和学生基础的薄弱性，高校应该选择以下两本书作为学生的专用教材：一本是我国著名教授贾云得编纂的《机器学习》，这部教材深刻体现了时展的教学要求，书中不仅详细讲述了计算机视觉中的一些基本知识，包括计算机视觉的基本概念、算法及其应用，还有一些经典的数字图像处理方法和视觉应用分析，对学生了解基础知识和实践内容有着重要的意义；另外一本是国内外十分推崇的计算机视觉著作，它是美国教授Richard Szeliski教授的作品。该书在2010年出版，获得了众多业界人士的好评。Richard Szeliski教授是华盛顿大学的兼职教授，也是微软研究院交互视觉与多媒体的主任，他对计算机视觉的发展和未来走向十分清楚，也深刻了解产业界和大学需要什么样的计算机视觉课程教材。因此，这本教材面向应用，与当今最新的科技成果紧密相连，综合论述了计算机视觉在各个领域的发展，展示了计算机视觉的最新研究成果和未来的发展趋势。此外，本书中还有详细的国外研究案例和更加深入的应用案例，适合学生开展探究性学习。两本教材都是遵循以工程应用为导向的原则，对学生开放性思维的培养有着重要的意义。

2.面向科技最新成果的课程定位。计算机视觉是一门新技术，科技创新是其发展的原动力，因此，高校在进行课程安排时，应该将当今计算机视觉领域的重要的科技成果作为计算机课程的基本教学内容。要想以科技最新成果定位计算机视觉课程，高校要做到以下两个方面：（1）选取涵盖最新成果的教材。考虑到不同学生的数字图像处理基础不一的问题，学校可以在课程中补充一些有关数字图像处理的基础内容。在选择教材内容时，计算机视觉课程的内容应该包括数字图像处理、视觉学习和模式识别这三大部分。数字图像处理是视觉课程的基础内容，主要向学生介绍数字图像处理和计算机视觉所涉及的一些基础知识，包括图像的分割和检测、图像滤波的处理等。数字图像处理是整个计算机课程学习的重要基础内容，其课时可占总课时的二分之一。其次，视觉部分是近几年来计算机视觉的最新科技成果，内容主要包括摄像机的几何设定和计算机摄影机的序列处理等。作为最前沿的科技领域，视觉部分将会是该课程后期的重点内容，与实践作业紧密结合。而模式识别则更多的是新技术的一种工程应用，学生会更多的涉及到实践操作，更好的培养学生的实践能力。（2）强化学生自学和调研能力。课程调研和实践是信息专业学生强化能力的重要方法之一，高校可以在课程项目中引入新技术的探究，在使课程在具有基础性、研究性的同时，具有一定的前沿性，还能让学生在第一时间了解到最新的科技成果和互联网应用技术。在课程调研和实践中，高校必须要强化学生的自学和调研能力，在调研时给每一个小组安排一位高年级研究生作为指导，每组学生独立完成任务，高年级研究生只做引导和辅助的作用。学生在自我设置调研程序，查找资料，理解和熟悉相关程序的时候，能够更加掌握最新科技成果的内容，同时还提高了学生的自学能力和团队协作能力。

3.工程实践化的教学形式。工程项目综合能力是信息专业的学生必须具备的素质之一，因此在计算机视觉课程的教学过程中，培养学生的工程实践能力是教学目标之一。高校可以采取以下两种方法：（1）选取适当的工程实例。对于信息专业的学生而言，计算机视觉课程各个独立的算法和方法较多，彼此没有过多的联系。这对学生来说过于抽象，不易理解，因此教师不应当仅仅限于知识的传授，还应该选取一些适当的工程实例，将知识体系串联在一起，加深学会对教学内容的理解，从而达到良好的教学效果。例如，在教学过程中，教师可以着重介绍手机制造的例子。手机是现在学生十分熟悉的产品，用手机举例更加贴近学生的生活，教师可以详细介绍手机键盘和主板的制造过程，并在这一过程中将所学的算法和理论融合进去，加深学生对知识的理解。其次，教师在手机讲解时，还可以引导学生思考类似的产品制造，从而引出数码相机的制造原理，和学生一起探讨其制造算法。这种做法不仅可以帮助学生学习，还可以让学生拓宽思路，发散思维，不断创新计算机视觉领域。（2）选择合适的实际应用。计算机视觉课程是一门实践性和操作性极强的学科，因此，为了学生更好的学习，教师要将理论工程实践化，选择合适的实际应用来提高学生的实践能力。教师可以安排学生进入手机制造厂房，给学生上一堂别开生面的实践课，详细介绍每个制造流程，并向学生不断抛出与课程有关的问题，引发学生的思考，比如选择什么样的模板匹配法可以更为简单。学生在不断的解答和提问中，对学科知识的了解也会逐步加深。其次，高校可以建立专门的实训基地，学生可以在基地里实践操作，将理论转化为实物，亲自尝试做出模型，这种做法可以极大地提高学生的实践能力，使学生更快的将理论转化为实际。

四、结语

在新形势下，高校应不断创新计算机视觉课程的教学模式，并以此展开教学活动，培养学生的实践能力和创新精神。将工程应用和科技最新成果结合的教学模式，有利于解决理论和实践相脱节的问题，在增强学生学习兴趣、提高学生独立分析能力的同时，还使学生接触了国际最新的研究成果，拓宽了学生的思路，这对学生未来的发展有着重要的意义。

参考文献：

[1]郭小勤，曹广忠.计算机视觉课程的CDIO教学改革实践[J].理工高教研究，2010，（05）.

[2]伦向敏，侯一民.高校《计算机视觉》课程辅助教学系统的研究[J].教育教学论坛，2012，（18）.

[3]陈芳林，刘亚东，沈辉.在《计算机视觉》课程中引入研讨式教学模式[J].当地教育理论和实践，2013，（07）.

[4]杨晨.视觉传达设计专业插画设计课程创新与实践人才培养机制探究[J].艺术科技，2015，（05）.

[5]蒋辰.基于数字媒体环境的视觉传达设计专业综合实验课程改革探证[J].文艺生活：中旬刊，2015，（07）.

[6]张胜利.视觉传达设计专业中色彩风景写生课程多元立体化教学模式的构建[J].美术教育研究，2015，（08）.

计算机视觉的基础知识篇2

以下为报告详细内容：

2017年计算机视觉技术在更多的领域有所落地应用，自动驾驶领域、高考、政务等领域更多的场景开始应用计算机视觉技术。艾媒咨询分析师认为，计算机视觉行业技术是核心基础，随着技术成熟度提高，未来将有更多的场景能够应用计算机视觉技术，计算机视觉企业应在强化技术打造的前提下，发掘更多新的应用领域，提高商业落地应用。

2017年人脸识别技术在智能手机终端应用开始普及。9月苹果新品会上，iPhone X宣布引入Face ID高精度人脸识别技术，引来人们高度关注。而除了iPhone X，华为、小米、OPPO、vivo等手机厂商都推出了带人脸识别功能的智能手机。艾媒咨询分析师认为，计算机视觉领域内人脸识别功能可应用场景广泛，商业化落地能力强，除了计算机视觉创业企业，互联网巨头和硬件巨头企业也纷纷关注布局人脸识别领域。但目前人脸识别技术仍然存在一定缺陷，艾媒大数据舆情管控系统数据显示，“手机人脸识别”热词言值数据为48.5，整体舆情偏负向。现阶段人脸识别技术在智能手机终端上的应用仍处于起步发展阶段，技术和安全性仍有待提高，未来随着各计算机视觉企业加强技术研发，人脸识别技术有望进一步改善，成为智能手机标配。

iiMedia Research(艾媒咨询)数据显示，2017年中国计算机视觉市场规模为68亿元，预计2020年市场规模达到780亿元，年均复合增长率达125.5%。艾媒咨询分析师认为，人们安全和效率需求不断提升，计算机视觉技术在各行业应用能有效满足人们需求，市场发展空间巨大。国家政策对人工智能行业的支持也为计算机视觉的发展提供了有利的环境。随着计算机视觉技术日渐成熟，企业商业化落地能力不断提高，未来计算机视觉市场规模将迎来突破性发展。

iiMedia Research(艾媒咨询)数据显示，商汤科技以24.3%的企业知名度排名各计算机视觉企业首位，旷视科技与云从科技则分别以23.1%以及21.7%的知名度分列二三位。艾媒咨询分析师认为，商汤科技计算机视觉技术及算法能力在行业内较为出色，同时在安防、金融、商业、手机端等多个领域均有商业落地应用，在企业认知和品牌推广方面具有优势。

iiMedia Research(艾媒咨询)显示，61.7%的受访网民通过手机APP应用接触计算机视觉应用，另外有50.9%的受访网民接触途径为通过智能手机终端。艾媒咨询分析师认为，计算机视觉企业主要服务B端用户及政府机构，相比于其他途径，移动端更适合应用计算机视觉技术的产品推广。计算机视觉技术日趋成熟，在移动终端和APP上均有落地应用，也进一步为计算机视觉企业在大众中奠定基础。未来企业可通过线上渠道开发挖掘C端用户市场。

iiMedia Research(艾媒咨询)显示，半数受访网民认为智能手机及APP加入人脸识别技术功能方便了二者的使用，另有48.8%的受访网民认为人脸识别技术在手机及APP上的应用是未来技术发展的趋势。艾媒咨询分析师认为，人脸识别技术在手机及APP端的应用满足人们智能化和便捷化的需求，随着越来越多的手机及APP产品加入人脸识别功能，未来其普及和认可程度将得到进一步提高。

iiMedia Research(艾媒咨询)显示，41.8%的受访网民表示未来愿意使用人脸识别技术进行手机及APP解锁，同时有41.4%的受访网民虽持观望态度，但愿意尝试。此外，47.4%的受访网民认为人脸识别将取代其他手机及APP解锁技术成为未来主流。艾媒咨询分析师认为，近期智能手机纷纷应用人脸识别技术解锁推动该功能技术的普及，便捷性的优势使该功能技术前景受看好。但目前人脸识别解锁技术的准确性仍然受到质疑，随着未来技术进一步成熟，该技术有望成为智能手机设备标配。

iiMedia Research(艾媒咨询)显示，33.9%的受访网民曾使用过人证比对功能进行业务办理。在使用过该功能的人群中，54.6%认为其方便了业务办理，提供了效率，且有47.3%该部分人群认为其识别准确程度高。艾媒咨询分析师认为，政府、银行等机构业务办理效率以往常遭诟病，人证识别技术的应用提高了办事效率，在提高人们满意度的同时，加强了计算机视觉技术的认可度。未来计算机视觉技术在政府、银行等机构的落地应用将进一步扩展，但其中涉及到个人信息保护等问题需要企业及相关机构合力解决。

iiMedia Research(艾媒咨询)显示，34.1%的受访网民认为公安办案为最有必要应用人脸识别技术的安防情景。而关于网民对人脸识别技术在安防监控领域应用看法调查中，56.1%的受访网民认为其能有力保护人们人身财产安全。艾媒咨询分析师认为，计算机视觉技术，尤其是人脸识别技术在安防领域应用意义重大，在刑侦破案、身份认证、公共安全保护等情景具有重要应用价值。未来安防领域将成为计算机视觉技术重点应用领域，而安防的重要性也对相关企业技术实力有严格的要求，未来安防领域市场或由少数技术实力较强的企业占据。

商汤科技是专注计算机视觉与深度学习原创技术的人工智能创业企业，拥有强大的技术能力和人才资源储备支撑发展。商汤科技在计算机视觉领域综合实力较强，获资本方青睐，B轮融资4.1亿美元，同时与国内外知名企业展开合作。艾媒咨询分析师认为，商汤科技在商业营收上同样处于行业领先水平，但其本质专注于技术发展，强大的技术基础能较好支撑商汤科技在上层应用场景的扩展。商汤科技在技术驱动商业应用的同时，积累商业应用经验，提高企业知名度，拓展应用至更多领域。

艾媒咨询分析师认为，商业化落地能力欠缺是目前计算机视觉行业大部分企业的痛点，商汤科技在商业落地应用方面处于行业领先位置。这一方面源于商汤科技技术能力往专业化发展，以专业技术和研发基础实现场景差异化应用。另一方面，纯计算机视觉技术或算法由于其专业性，需求方在使用时需要具备专业能力，而商汤科技技术产品往标准化方向打造，打包成行业解决方案，能适应更多企业使用需求，也有利于商汤科技技术进一步落地应用。未来坚持技术为基础，继续提高商业落地能力，商汤科技有望继续保持良好发展态势。

旷视科技成立于2011年，2017年10月完成巨额C轮融资，专注于人脸识别、图像识别和深度学习技术自主研发和商业化落地，深耕于金融安全、城市安防、商业物联、工业机器人等领域，同时打造人工智能开放云平台。艾媒咨询分析师认为，旷视科技利用云平台为开发者提供技术支撑，有利于计算机视觉技术进一步结合产品运营，同时可以收集海量图片数据，通过进行深度学习，旷视科技图像识别技术又能进一步得到提升，有利于其强化自身核心技术能力。

艾媒咨询分析师认为，人脸识别技术对于金融行业业务办理及风控等流程具有重要应用价值，旷视科技在人脸识别技术上的优势也助其有效开展金融领域的服务应用。未来随着旷视科技利用云开放平台相关图片数据进行深度学习强化人脸识别技术，以及在金融领域积累的渠道资源，其有望在金融领域继续强化技术服务，成为该领域市场有力的竞争者。

艾媒咨询分析师认为，自动驾驶为人工智能和汽车行业未来发展方向，计算机视觉技术在自动驾驶汽车实现路况感知、高精度定位等方面发挥重要作用，自动驾驶为计算机视觉技术未来重要应用领域。图森未来的计算机视觉技术和算法在自动驾驶领域实现专业化发展，未来有望在此细分领域成长为领先企业。

2017-2018中国计算机视觉行业发展趋势

需求驱使计算机视觉行业发展潜力巨大应用场景拓展渗透各行业

艾媒咨询分析师认为，人们对生活安全以及生产效率追求两大需求的提升，决定计算机视觉行业具有巨大发展空间。而计算机视觉技术场景应用具有广泛性，有望发展成为下一个智能时代的标配。目前计算机视觉技术主要应用在B端领域，短期内行业发展趋势也是集中于B端领域。未来随着技术成熟，计算机视觉有望拓展更多新的应用场景，实现场景落地，渗透至各行各业，形成AI+，开拓更多C端业务。此外，计算机视觉技术可以跟其他技术，如AR、VR、无人驾驶等结合发展，创造新的应用领域。

技术应用由点及面行业解决方案及软硬件结合成商业产品出路

对于计算机视觉技术使用者来说，由于技术的学习应用需要花费较多时间和精力，硬件产品及行业解决方案往往更受青睐。未来计算机视觉企业需要将软硬件结合，如打造嵌入式芯片等。此外，计算机视觉企业应将技术应用由点及面，将技术应用发展成针对各行业的解决方案。未来市场将出现更多基于计算机视觉技术应用的行业解决方案和软硬一体化产品，只有打造方便用户使用的商业产品，才能有效适应其需求，帮助计算机视觉企业迅速占领行业市场，在市场竞争中取得领先优势。

计算机视觉行业发展对企业综合实力要求高

艾媒咨询分析师认为，计算机视觉行业巨大的发展前景决定其具有高成长性特点，未来将涌现更多人工智能领域优秀企业。但行业发展同时伴随高风险性，行业竞争需要比拼企业技术算法能力、资金能力、以及人才资源，同时考验企业能否实现技术迅速落地，对企业综合实力要求高，综合实力不具备优势的企业在行业内将难以生存。

计算机视觉的基础知识篇3

针对特教中职计算机专业教学现状及学生学习特点，以《3ds max基础》为例，探索微课在计算机专业课程教学中的意义、制作方法和实效，以提高学生的学习积极性和课堂教学效率。

关键词：特教中职；微课；计算机专业课程；教学

中图分类号：G4

文献标识码：A

doi：10.19311/ki.16723198.2016.12.078

1本校计算机专业课程介绍和教学现状

本校是一所招收各类残疾学生的综合性中等职业教育学校，计算机专业分为聋生班和肢残生班（包括肢残生、少数的智障生和低视力学生）。课程设置以技能为重点，培养具有良好职业素养和一定计算机知识，掌握计算机软硬件系统安装维护和常用软件的使用等的中等应用型技能人才。开设课程有：德育与公共基础课程、专业基础课程和专业课程。在专业发展中减少一些不适用的课程，如数据库原理、计算机技术原理等重理论、实用性不强，对就业帮助不大的课程。开设“证书类”课程，如Photoshop图像处理职业资格证书，计算机操作员中级资格证书。而本校计算机专业只有很少数毕业生能找到专业对口的工作，一方面是他们身体条件的影响，另外一方面学生学得不够专，而市场需要“专才”。

由于计算机的发展非常迅速，使得我们的教学内容不能及时更新，对于社会需求的相关计算机技能不能适时在课堂上讲授。过于重视计算机等级考试，安排较多学时去学习备考，相对就会减少其它一些课程的课时，这就影响这些课程教学内容和进度安排。教师的教学方法基本是“讲授+演示+练习”的传统方法，评价模式单一。

2本校计算机专业课程面临的主要问题

2.1特教中职学生计算机水平现状分析

特教中职的聋生由于听觉上的障碍，与人交流通过手语、文字或其它感官来分辨，使得他对事物认识较肤浅、片面，在学习上对理论性知识理解不够透彻。肢体残疾学生基本上是来自广东省不同地区，在初中阶段接受计算机课程的教学情况，有很大的差距，学生的理论基础和操作能力水平参差不齐。一些来自城市的极少数基础较好，但也仅限于操作，理论知识的系统性较低。广大学生从农村的计算机知识和能力在起步阶段，实际操作不熟练或不操作，甚至很少有学生只有小学水平的学生。

2.2学生知识水平相差较大，学生缺乏学习主动性

计算机专业课程主要是在多媒体计算机房实现教学，教学方法的改进，设备也有了很大的提高，但在辅助多媒体教学的同时，也存在一些弊端，教师利用多媒体课件进行教学，教学内容的直观化表达，增加了课堂信息量，提高了教学效率。但对一些底子差学生来说，像漂浮的烟雾和过往的云，但没有一个深刻的理解，有些学生在教师授课时听懂了，但很快又忘记。所以教师在课堂上会花较多时间在后进生的问题解答与实操上，而相对作业做得快的学生，也没有主动去学习新知识，就那么无聊地等着教师讲下一个知识点，这样就造成教学主体仍处于学习的被动地位，不利于学生个性化发展。

3微课辅助课堂教学意义

“微课”又名微课程，是与传统班相比，在知识、技能、或打破教学的一个单一点上的一种教学方法，它通常是由微课视频和相关资源组成。教师可以在课堂上使用微课作为一种教材，而学生可以通过微课进行预习、复习等方式来实现自主学习。

特教中职聋生由于部分或全部丧失了听觉，视觉是他们获得信息的主要途径，利用微课辅助教学，提高教学效率。但聋生的生理缺陷对多媒体使用有限制，如太多图片画面造成视觉疲劳。而一个教学微课视频只围绕一个知识点进行提炼，时长一般为5―10分钟，适合特殊学生学习的认知特点与规律，简短的微课视频让学生更好地集中注意力，把握课程要点，丰富了教学手段和教学资源，促进聋生教育与教学的发展。通过创设情境激发学生学习动机，示范演示和实况模拟，练习与技能训练，注重挖掘聋生的视觉优势，补偿聋生感知觉体验。

学生知识水平相差太大，教师教学进程较难顾及全面，微课可以弥补这方面的缺陷，让后进生课前观看微课学习，实训过程中如果某些知识操作步骤忘记可以回看微课视频，教师可以腾出更多时间针对性地指导学生完成知识建构与技能操作，对完成较快的同学开展知识拓宽练习，这些都有利于学生个性化发展。

相对于传统课堂，微课对教师信息技术能力要求高。教师通过录制微型课视频，让学生随时随地学习，这不仅要求教师具备学科知识和教学技能，还需要教师提高信息技术水平和改进教学方法，并在短时间内传授知识。

4微课的录制方法与过程

微课主要用于帮忙学生完成某个知识概念的理解与建构，这些知识点可以是教材解读、题型精讲、考点归纳；也可以是方法传授、教学经验、操作过程演示等技能方面的知识讲解和展示。微课是课堂教学的有效补充形式，微课不仅适合于课程学生个性化、深度学习的需求，也适用移动学习时代知识的传播。制作微课尽量选择热门的考点，重难点，编写教案，搜集教学材料和媒体制作课件，接下来就是教学实施与录制微课，微课的质量很大程度上取决于微课视频的制作水平。

4.1微课录制方法

Hpyercam等，耳麦话筒，手写板，教学教鞭，绘图软件将电脑屏幕（上课讲解用的PPT、软件技能操作演示过程，教师书写点评）和教师的语音同步录制下来优点：录制由教师一人可完成，快捷方便，教师需熟悉录屏软件，入门容易。

缺点：录屏软件各有各的不足，camtasiastudio虽然强大，但渲染花时间，Hpyercam录制非常便利，但后期视频编辑能力几乎为零。有需要时配合手写设备。配套教学课件设计到位，适用于大多课型，软件操作过程演示，习题讲解等更为突出。

动画讲解型Flash将教学内容以动画形式体现优点：更能生动形象地讲解教学内容，吸引学生注意力。

缺点：要求教师信息处理能力强，需掌握专门动画制作软件，制作难度大。幼儿，中小学配套读物

使用快课工具+PPT录制微课大师，云学堂快课设计工具等在快课工具中将PPT直接导入，逐页录制讲解，支持手工编辑调整与手写优点：画面清晰，讲解流畅，声画同步，录制软件教师容易上手。适用大多课堂

微课录制过程中，我们需要结合课题以及自身设备的状况、软件的熟悉程度，灵活选择相对应的录制方式，当然，针对不同需求，我们也可将上述方法混合使用录制。不管用哪一种录制方式，对视频后期的编辑和美化是必要的，所以掌握一种视频编辑软件如绘声绘影、adobe premiere、sony vegas等，对教师制作高质量微课有很大帮助。

4.2微课录制过程

第一步准备阶段：针对选定的知识点，搜集教学材料和媒体素材，制作PPT课件；

第二步录屏和录像：可以在课堂中同时进行录制，提前在电脑屏幕上同时打开视频录像软件Camtasia Studio，设置录制屏幕区域和摄像机角度和位置；打开教学课件PPT和上课的软件，教师戴好耳麦，调整好话筒的位置和音量，并调整好PPT界面和录屏界面的位置后，按REC按扭开始录制。教师一边演示一边讲解，可以配合屏幕教学软件“红烛教鞭”，按F9键隐藏显示随意在电脑屏幕上写字、划线等进行解释说明，尽量使教学过程生动有趣，录制完成后按F10键结束录制。在视频编辑时发现，利用电脑摄像头摄录教师讲课效果不是很好，画面构图较差，有时只能看到教师的头部，如果在制作聋生班微课，教师的手语部分基本上看不到。所以如果条件允许在录制微课同时，找个适当的位置用三角架固定一台高清摄像机来拍摄教师教态和手语部分就更好，注意拾音和灯光问题等。

第三步美化编辑：对录制完成后的教学视频进行必要的处理和美化。打开视频编辑软件，也可以直接在Camtasia Studio中打开录像的视频和导入摄像机拍摄的视频，把它们放入相关轨道进行编辑，并加入标题和解释说明的文字，转场过渡效果，完成后生成MP4格式保存。

5课堂教学实施与效果――以3DMAX课程为例

《3ds max基础》作为计算机专业的一门专业课程，该软件功能强大、扩展性好、操作简单，广泛应用于游戏开发、角色动画、电影电视特效及设计行业等领域。而3D影视动画、游戏制作要求设计者有较高的专业知识，比如扎实的美术功底、过硬的建模和动画制作水平、独特的审美视觉等，且制作对硬件设备要求高，投入大。而本校中职生是初中毕业生，整体的知识水平有限，复杂的建模和动画制作学习对他们来说很困难，这就限制学生在学习3ds max在影视游戏动画方面的发展。而室内外效果图制作中对计算机硬件要求不高，学生只需掌握几种常用的建模方法和一些常用修改器就能满足基本效果图建模需要。学生制作出房间布局，把制作的或收藏的模型素材摆放在房间相对应位置，放置摄像机、灯光，编辑材质，渲染出图就可以了，通过训练学生基本能掌握。

结合本校的实际情况，在2015年上学期在一个班

级《3ds max基础》课程中使用微课辅助教学，教学过程中，按照设定的任务实施，实验班建立QQ学习群，课前通过班级QQ群进行共享教学目标、教学相关课件、习题与微课视频，供学习下载学习；课中授课后学生实训时知识补缺或拓展，课后布置作业，要求学生按照规定的时间上传作业，每次授课教师都做出评价。

通过一个学期的学习，在学期末通过问卷调查的形式进行统计分析，91%的学生认为，微型辅助教学的做法是有效的，能很好的激发学生的学习兴趣，提高学习积极性，也通过所得到的结果分析，实验班的成绩和平均成绩均高于平行班。与另外一个平行班级相比，实验班教学有几个明显的优势：（1）课堂上，教师不再花太多时间在后进生实训操作指导上，因为课前已要求学生先自己看微课学习，实训过程中如果某些知识操作步骤忘记可以回看微课视频，教师可以腾出更多时间针对性地指导学生完成知识建构与技能操作，对完成较快的同学开展知识拓宽练习，这些都有利于学生个性化发展。（2）有微课辅助的课堂，学生在主观上评价上都给予积极肯定，对于《3ds max基础》操作性强的课程，学生在课堂有更多的动手操作时间，有利于提高学生的动手能力和实践能力。（3）让学生把作业提交到QQ群作业区，同学们都可以参与其他同学作业讨论与评价，这样可以有效阻止学生下载其他同学作业直接或简单修改后提交，通过一些较好作业的展示也让同学有了对比，从而找到自己的差距，开拓了思路，激发学习兴趣，充分说明微课辅助教学实践是有效的。

6总结

微课具有让学生自主掌控学习、增加学习中互动和提高学生心理优越等优点，能够有效地弥补《3ds max基础》》课程传统教学模式中所存在的弊端，教师主导作用、学生主体地位得以体现，学生的实践能力、主动学习能力都得以提升。

参考文献

[1]刘新生.中职计算机专业3ds max课程定位[J].河南水利与南水北调，2011.

[2]郭庆彬.利用CamtasiaStudio软件和PPT课件轻松录制地理微课[J].中学地理教学参考，2014.

计算机视觉的基础知识篇4

论文关键词：高职；计算机；公共课；改革

随着计算机的普及，高职学校在非计算机专业中普遍开设了计算机公共课，并把它作为学生毕业时必须具备的基本技能之一。随着教学改革的深入，在计算机公共课的教学过程中出现了一些问题，已影响到这一课程的教学质量。

一、当前高职计算机公共课的教学现状和问题

1.学生基础参差不齐

高职院校的生源来自“三校”（技校、中专和职高）和普高，“三校”生与普高生的计算机知识基础有着较大差别。另外，城市与农村、发达地区与欠发达地区的生源的计算机知识基础也都存在着差别。

2.学生对课程重要性认识不足，主动性、自觉性不强

高等学校的计算机公共课是教学不可缺少的一部分，是一门实践性、应用性很强的课程，主要任务是使学生掌握计算机的基本知识，培养其计算机应用能力，提高其计算机信息素养，使学生具备利用计算机作为工具、为日后的工作和学习服务的技能。但由于生源质量等多种因素的影响，有些学生觉得计算机公共课不是专业课，对专业技能习得影响不大，因此不重视这一课程的学习，学习的主动性和自觉性较差，部分学生缺乏自我约束能力，不上课、上机玩游戏等现象较普遍，给课堂教学管理带来了一定的难度。WWw.133229.CoM

3.课程内容重复

目前，计算机公共课课程组成内容已基本定型，可大致总结为计算机系统基础知识、windows操作系统、文字处理系统word、电子表格系统excel、演示文稿powerpoint、计算机网络基础知识六个模块。部分高职院校结合学校和学生的特点，对以上内容作了适当的调整，如有的增加frontpage网页制作和flash动画制作等。从这些内容模块分布来看，都与学生初、高中曾经学过的信息技术课程内容有不同层面的重复，致使学生对计算机公共课中已经掌握的内容缺乏新鲜感，因而失去兴趣。

4.将证书考试等同于课程考试

在各校人才培养方案中，都明确规定了学生毕业时必须持有计算机相关等级证书，这项措施对于提高学生学习计算机基础知识的积极性进而提升计算机应用能力是很有好处的，同时也可为学生更好、更容易就业增加砝码。只是，将证书考试成绩作为课程考试成绩，对于本课程的教学则多有干扰。教师为了让学生过级而进行教学，势必会变成典型的应试教学，授课教师不得不按照考试的大纲去指导学生的学习，必然会忽略学生计算机实践能力的练习。教师为了追求考试合格率，大部分学生为了顺利拿到证书，他们都不得不把全部精力投入到与考试相关的讲授和学习中，如考试技巧、大量试题练习等。学生只要在最后一个月的知识巩固过程中，跟着教师有针对性地做练习，大多数都能通过考试，而考试中所涉及到的操作内容，却仅仅只占应学课程内容中很小的一部分。并且，这种状况多年来基本没有太大的变化，造成学生平时学与不学、是否努力学都一样。授课教师对学生的过程性学习根本没有可控制性，平时安排的操作练习内容，自觉的学生会完成，而有很大一部分学生就不会按照要求完成，甚至连最基本的学习考勤都无法保证。这是因为，操作练习等基础性训练并不会影响到学生能否参加过级考试，也丝毫不影响过级考试的分数，给日常的教学管理带来一定难度。以至于有教师反映，许多学生即使过了级，他们的实际操作能力还是很低。

5.教学以讲授为主，采用灌输式教学

著名儿童教育专家李跃儿说：“一个好老师往往说得很少，他主要让孩子自己去悟。”计算机课是一门动手能力要求非常强的课程，要求学生一定要多动手实践。但是，现在的计算机课教学却还是以教师讲授为主。教师往往先把学生要操作的内容演示一遍，然后布置一个同类型的操作题，让学生去练习。甚至在上实训课时，先对着实验册示范操作一遍，然后学生再通过看着实验册中的详细步骤来完成实训内容，书一合上又会忘得一干二净。

在讲excel的“序列填充”时，笔者曾经进行过对比教学：第一个班按正常的讲授法，先演示然后让学生练习；第二个班采用学生研究性学习法，教师先不讲，让学生自己去想办法，先是一个学生找到在“编辑”菜单中的序列填充，然后大家相继找到了。在之后的测试中，笔者发现第二个班的学生基本都能顺利解题，而第一个班中竟然有部分学生反映没听教师讲过相关内容。

6.合班上课及课时安排

由于部分学校的硬件设施欠缺，导致计算机公共课的学习多采用合班形式上课。上理论课时，合班人数几乎都高达90到100人。而操作课则分开上，由不同的教师讲授，与合班上理论课产生了矛盾，如果合班中某个班因某种原因不能按照进度完成教学任务，就会拖累与其合班的另外班级。

在课时分配上，由于基本上都采取理论课与实验课分开的模式，各占50%课时，而在实际的实验课中教师往往还会占用一些时间来讲实验内容，使得学生真正操作的时间少于一半，对学习非常不利。

二、高职计算机公共课改革设想

1.教学内容

计算机知识体系庞大，虽说懂得的计算机知识多多益善，但在校学习时间只有两三年的高职学生要能成为具有实践动手能力的应用型人才，却难以做到面面俱到。因此，在计算机基础教学内容上要精选，要从基础性、够用性、实用性、先进性、系统性等原则出发选取教学内容。

（1）在教学内容方面，增加实用性强、符合工作实际的内容。比如，讲授基础知识时，先通过课件演示计算机的构造和拆装机过程，有条件的情况下，再带领学生实际观察计算机的各个部件，并挑选部分学生动手组装计算机；讲授word图文混排时，结合报纸、杂志的排版来示范，突出其实用性；讲授excel电子表格时，结合班级成绩单的制作与管理，解决实际问题；讲授powerpoint时，结合学生实际情况，制作个人职业生涯规划的电子演示文稿，既锻炼了相关技能，又引导学生对相关问题的思考；讲授internet操作时，每个学生都上网查找指定范围的专业知识，并使用e-mail收发电子邮件及qq即时通信，充分应用现代办公手段。

（2）计算机的教学与各专业的知识的整合。对于非计算机专业学生来说，计算机课程只是一门工具课，学习的目的就是为了学会使用这种工具并为专业服务。因此教师应当把教学重点放在实践应用上。激发学生的主观能动性，观念从“要我学”逐步转变为“我要学”上来。教师可以采用“任务驱动”的方法，结合各专业的特点，对每个知识模块精心设制一个任务，把知识点隐藏在各个任务中，使学生在完成任务的同时，也学到了知识。通过教师对任务完成情况的总结，促使学生巩固对所学知识的掌握。

（3）开展计算机课外实践活动，提高学生学习兴趣。对于每周4学时的计算机课堂教学来说，远远不能满足那些对计算机有特殊爱好的学生，特别是一些入学时计算机基础就较好的学生。应该对这些学生多加引导、培养。所以，必须有计划、有步骤、有目的、有实质性内容地开展课外实践活动，组织一些兴趣小组或课题小组，如程序设计、网页制作、课件制作、广告设计、动画制作，等等，并将其和一些竞赛结合起来，丰富学生的视野，拓宽学生的思路，增长学生的见识。这些，对提高学生的计算机实践能力，积极适应社会就业需求，是非常有益的。

2.教学方法

（1）使用多媒体教学，加强教学效果。理论教学使用课件演示，适当地使用图片、声音、动画和视频等素材，提供直观的知识，不仅增加视觉、听觉效果，使课堂更生动有趣，而且使知识更易理解和掌握。可以利用机房的教学管理软件，及时发现学生在实践中遇到的问题并给予指导，也可有效避免学生开小差、从事与学习无关的操作，加强在实践教学中对学生学习的指导和监督。

（2）重视教学的实验环节。加强实验环节的主要方式有：①充分利用课内实验时间，减少验证性实验，增开综合性、设计性实验；②增加课外实验时间，开放计算机室（实验室），使之成为学生潜能得以发挥的最好场所之一。如果能充分利用学生上机的热情，加以积极引导，利用完善的管理、良好的设备、一定的实验研究项目和适当的基金鼓励，能够极大地调动学生课外实验的积极性；③定期举办计算机录入大赛和网页制作等计算机操作比赛，使学生学然后知不足，反过来促使他们自觉主动地学习，以求在实践中取得良好的效果。

（3）重视精品课程建设。课程是实现教育目的的主要载体和手段，课程体系和教学内容的改革在教育教学改革中处于核心地位。教育部提出，国家精品课程就是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。同时，精品课程建设是“质量工程”的重要内容之一。在公共课改革中，以精品课程建设标准全面提升计算机公共课教学教改质量。

三、改革评价制度，注重过程化教学

恰当的评价制度，不仅可以提高学生学习的主动性，也可以提高教学效果。针对高职计算机公共课的特点，教师应该重视过程化评价，增加平时成绩在总评成绩中的比例。采用课程考试与证书考试相结合的方式，严格执行考勤制度，过程作业每学期至少5次，将平时考勤和过程作业按50%、等级考试按50%分别计入总评成绩。这样，学生的总评成绩=平时成绩×50%+证书成绩×50%，避免了学生平时不努力、临时抱佛脚或考试投机取巧的行为。

四、提高教师自身素质

培养高素质的人才，必须有一支高水平的教师队伍。因此，在实施计算机教学改革中，教师首先要熟练掌握教材内容，了解计算机发展的动态，熟悉学生专业特点，要加强自身素质的培养，不断提高业务水平，能运用各种现代化的教学手段为教学服务。其次，要把教学和科研相结合，把自己的科研成果穿插到教学中去，促使教学内容更具时代性和新颖性。同时也把知识更新作为教师提升业务水平、紧跟计算机技术发展步伐的有效途径。

计算机视觉的基础知识篇5

关键词：虚拟现实技术；计算机教学；直观性；交互能力

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）15-0147-02

虚拟现实技术是一种受科技快速发展而成的全新技术手段，随着这些技术的不断发展，它在生活中也不断被应用，在教学方面，这种模式也随着新的课改需求不断地被推广。虚拟现实的教学特点决定了它与新的教学模式的不断契合，通过介绍虚拟现实技术在国家开放大学计算机专业课程教学中的应用来体现其科学技术的教学特点。

国家开放大学是在教育部下，以现代信息技术为支撑，共同进行学历教育与非学历教育，通过远程开放教育的新型高等学校[1]。它以建立面向地区的高等学府为目的，将地区经济与社会发展和高等教育尤其是高等职业技术教育的需求相联系，深化高等教育改革。国家开放大学实行普职成渗透、职前职后沟通、学历与非学历教育并举的人才培养。

虚拟现实（Virtual Reality，以下简称VR）具有多感官、可视化、三维立体空间和可交互等重要特征[2]。本文主要分析了国家开放教学过程中VR技术的应用现状，并对其未来发展趋势进行了简单的探索，以期为相关教育学者提供一定的研究资料。

1 虚拟现实技术的概述

1.1虚拟现实技术介绍

随着信息技术的飞速发展，虚拟技术也应运而生。作为高新技术飞速发展的产物早在20世纪60年代，就已经面世，但是受到当下计算机技术和产品应用场景的局限，VR技术的发展相对比较缓慢。直到20世纪80年代随着相关技术的不断发展，才逐渐进入大众的视野得到人们的关注，目前已经作为热门技术成为计算机科学，信息科学和教育中多个领域中得到广泛的应用。VR是一门综合技术学科，它涉及计算算法、计算机图形图像、人工智能、人机交互和物联网等技术以及人类行为学和工程学等关键技术。综合这些技术后向更高层次的渗透和发展，为用户提供更加逼真的体验，克服了传统视觉技术不能直接观察事物和它们运动变化规律的问题，这是多媒体技术发展的一个很重要的环节。

一直以来，人们在感知事物进行学习的方法主要是通过现实世界的实践和知识资源的学习。前者通过现实社会的接触进行感知获取信息资源，后者通过他人的经验间接的了解知识。VR技术从发展至今能够为人类提供一种全新的视觉概念，即虚拟世界，它能够通过一定比例完全模拟现实社会的状态，使人们能够更加方便的接触和感知世界。

VR技术能够通过三维建模功能创建多感知的虚拟世界，虚拟世界包含人体视觉、听觉、感觉、触觉等多重感知，通过相应比例模拟现实，从而让人们在这种虚拟的环境中产生同等的视觉、听觉和触觉，让人处在“实中有虚，虚中有实”的环境中。VR的交互设计需要人们VR技术能够具有强大的计算机处理能力和实时的人机交互环境，通过这些技术保证用户的沉浸感。

1.2虚拟现实技术应用

美国作为VR技术的发源地，从起源至今不断的技术发展使得他们在虚拟空间领域获得了遥遥领先的成绩。虚拟技术目前已经应用在虚拟校园、虚拟游戏和虚拟购物等多个领域。在教育方面美国的辛辛那提大学、斯坦福大学很早就通过虚拟现实技术创建了虚拟校园的教学方式，通过远程技术实现在线教学，避免了教学资源的浪费。在我国虚拟现实技术在航空航天技术、军事科技和建筑设计等专业方向也得到了广泛的应用。目前国内的哈尔滨工业大学、上海交通大学和清华大学也通过虚拟现实技术制作了一批虚拟高校的教学教程。同样的在虚拟校园的建设中，通过虚拟漫游技术创建了多所虚拟图书馆的应用。研究这些VR技术在这些方面的应用可以帮助VR技术在目前大学教学中的使用，加速和促进VR技术在学校教学的普及。

1.3虚拟现实技术在教学中的应用

在教学过程中，随着Internet互联网环境技术的不断发展，利用数字图书馆的网络化特征使普通用户的使用越来越方便，在此基础上加入VR技术，可以使其更加的具有可视化和交互性的能力，增加数字图书馆的在功能上的服务特色。数字图书馆没有传统图书馆的馆舍场地的限制。将图书馆与VR的人机交互、生成虚拟空间技术相结合并引入到数字图书馆中，让读者能够亲临其中[3]。VR技术能够模拟模拟虚拟的图书馆馆舍，使数字图书馆真实地呈现在读者面前，在更通过三维虚拟技术增加互动，给读者带了数字传统图书馆的亲近感。

在教学课程的过程中一个功能完善的虚拟漫游系统，不仅可以使用户通过平台在虚拟教室中学习，还可以获得直观的进行学习互动，了解教学内容的推进过程，充分体现数字课堂超越传统视频教学的优势。这也恰到好处地弥补了视频教学在描述教学课程时真实性、形象性的缺点，目前采用的视频技术来对教学内容和关键知识点进行展示，既存在片面性，又缺乏连续性。

2 国家开放大学的计算机专业教学现状

2.1国家开放大学的计算机教学特点

传统教学随着社会和科技的发展也在不断的进步。目前计算机技能在我们日常的生活工作和学习中，拥有非常重要的地位。国家开放大学也认识到其专业的重要性，基于计算机课程特点，采取合理的方式教学，提高学生计算机技能，更好地适应社会的发展。

计算机课程特点：

1）计算机课程具有实时性，作为一门新兴学科，其内容随着计算机科学的发展不断更新。

2）计算机课程具有工具性。作为一个工具，方便我们日常的工作和生活。

3）计算机课程具有应用性。在军事、经济高学科领域中得到广泛的应用，计算机学科会与其他专业进行结合。

2.2国家开放大学的计算机教学的不足

在国家开放大学中，学生的来源是相对来说参差不齐，学生的知识层次和知识储备具有明显的差距[4]，这些差异性导致教学过程的可塑性较差。另外，计算机在很多国家开放大学使用普适度较低，理论基础相当薄弱。这就给学生产生一种神秘感和畏惧感，认为计算机的学习非常困难，所以，老师在教学过程中很难把握学生的特点。

另一方面计算机教学很多内容非常的抽象，理论知识较多，学生无法具体的理解学习的内容，在理解和接受知识的时候存在困难。传统的专业课教学，通过模拟软件展示传授计算机专业知识，对学生产生直观的印象和认识。但是这些认识是片段的，只能通过部分的知识点进行教学，不存在整体的实践印象[5]。

3虚拟现实技术在开放大学计算机专业教学中的应用

3.1虚拟现实与信息资源建设

教学的主要内容是向学生提供具有实操性基础文化知识，教学资源的收集、整理和演示作为大学教学体系的一部分，是教学过程的业务工作重点。而教学资源的演示是整个教学工作的基础。虚拟现实教学是创建了网络环境下新的教育行业形态，VR技术教学利用科学技术，对教学资源的网络化、形式化以及教学资源进行分布式存储和管理，利用VR技术友好、可交互的服务特点，让人们能够真实感官的获取信息资源。与传统教学资源的建设一样，在三维立体信息资源建设也是VR教学的基础，缺乏信息资源的建设，VR技术的服务就会成为“无本之木”。

3.2虚拟现实技术再现计算机教学的信息资源

教学资源的本质是将信息原始化，它包括内容和形式两个方面。传统的教学方式方面，内容的原始性基于形式的原始性来证实和表达，尤其是理论性的知识，文字成为两种原始性的重要方式。而对于计算机学科的教学资源，虽然具有便于可操作性直观的特点，但其抽象化还是难以克服。目前已有一些技术可通过视频演示来还原内容的原始性，但需要学习教学资源方便的同时，希望能够提高资源形式的可交互性，使参与者能够身临其境复，与实体操作毫无两样。VR技术很好地解决了这些问题，能够通过三维建模实现仿真方便参与者交互。VR不仅可以在教学课程实现三维信息资源的建设，还可以与其他计算机技术相结合，对一些实践练习提供方便的机会。从而将信息资源的内涵再现，开拓新的教学方式。

3.3虚拟现实技术再现了计算机教学的实验效果

人类感知的主要来源是视觉，可视化技术将人类的感知能力充分发挥。信息可视化在教学中是一个全新的领域，信息技术的可视化就是提高主体与用户之间的交互能力。计算机将可视化技术充分发挥人类的主观能动性和灵活性。现如今计算机利用图形图像处理技术实现了复杂的可视化和虚拟化展示，VR技术结合了计算机图形图像学、多媒体、网络、分布式存储等技术，将人类带入身临其境的环境中，改变了计算机教学生硬、枯燥、被动的状态。目前在部分的高校中已经在进行了教学尝试，通过VR技术可以在学科教学、练习等方面进行利用，实现了计算机专业教学的可视化能力。

4总结

虚拟现实（Virtual Reality，以下简称VR）具有多视感性、可视化、三维立体和可交互性等重要特征，是一门已应用于多学科、多领域的综合技术。VR技术能够通过三维建模功能创建接近现实的虚拟世界，结合人体视据、听觉、触觉等多重感知。虚拟世界按照相应的比例再现现实世界，从而让人们在这种虚拟的环境中产生同等的视觉、听觉和触觉，让人处在“实中有虚，虚中有实”的环境中。使人身临其境，改变传统计算机教学中生硬、枯燥和被动的学习状态。VR技术在学科教学、学科练习等领域的应用，将信息资源再现，实现了计算机教学的可视化。

参考文献：

[1] 贺雪晨.虚拟现实技术应用教程[M]. 清华大学出版社，2012.

[2] 肖强.商业数字图书馆信息资源建设模式[M]. 上海世界图书出版公司，2012.

[3] （美） 张进 （Zhang，J.），著.信息检索的可视化[M]. 科学出版社，2009.

计算机视觉的基础知识篇6

Abstract: Computer technology is the basis of modern information technology, the development of computer technology also brings a new challenge and requirement for computer basic education in universities. In this paper, the status of computer basis education of non-computer specialty in universities is analyzed. And then this thesis puts forward some feasible exploration methods.

关键词： 计算机；基础教学

Key words: computer；basic teaching

中图分类号：G42 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）01-0282-02

0引言

随着计算机技术的应用普及，整个世界正步入信息时代，计算机应用能力已成为大学生知识和能力结构的重要组成部分。飞速发展的计算机技术及教育的深入发展，使得高校计算机基础教学面临着一些突出的问题。

1大学计算机教学的地位和作用

我国的计算机基础教育从无到有、由点到面，从少数理工科专业率先实践，发展到所有高校的非计算机专业都普遍开设了相关课程，计算机教育得到了极大的发展。高等学校的计算机教育有两类不同的范畴：一种是指计算机专业的学科教育即计算机专业教育；另一种是指面向全体大学生的计算机基础教育。高等学校计算机基础教学是为非计算机专业学生提供计算机知识、能力与素质方面的教育，旨在使学生掌握计算机、网络及其它相关信息技术的基本知识，培养学生利用计算机分析问题、解决问题的意识与能力，提高学生的计算机素质，为将来应用计算机知识与技术解决自己专业实际问题打下基础。

2大学计算机基础教学的现状

2.1 入校新生计算机基础水平差异加大由于我国中学计算机及信息科学的教育极不平衡，造成了大学新生的计算机基础水平参差不齐。[1]学生的来源不同，接受的教育存在差异性，在一些边远地区，很多学生都没有上过计算机课，甚至还有学生从没见过计算机。而经济发达地区的学生一般都受过较好的计算机教育，其中一部分学生的计算机基础操作非常熟练。上述情况给高校计算机基础教学提出的一个十分尖锐的问题，即教师在课堂上如何兼顾其基础差异很大的学生。

2.2 计算机基础课程设置与专业结合不紧密由于信息技术已广泛渗透到各个学科领域，使得各学科自身也对计算机课程提出了各自的要求。但在目前，大学计算机基础教学均采用通用教材和统一的教学内容、举例或实验都与专业知识相脱节，使学生感觉学到的计算机基础知识与专业知识无关，更无法很好地应用到专业领域，更加重了这种偏移和脱节。[2]其实在信息化、数字化的今天，各行各业都已离不开计算机，计算机的知识和应用也已深入到方方面面，对计算机基础应用掌握与否，直接影响到大学生专业知识的丰富程度及以后在专业行业发展的好坏。

2.3 学时缩减与授课内容增加的矛盾在高校的教学改革中，给予学生更多的学习自已成为一种趋势，其中的一条措施就是大量缩减课程的学时，包括计算机的课时。[2]但是随着计算机技术的飞速发展及其与其它学科的交叉融合，计算机课程教学内容都在不断增加。这样，内容的增加与学时的缩减造成了很多不适应的状态。教师们总感觉课程上不完，很多授课内容很难完整地讲授出来；学生则又觉得老师讲得太快，无法消化吸收。

2.4 教师的综合素质有待提高计算机应用技术是发展最快的技术之一，知识衰减期短，技术淘汰快。随着高校的扩招，使得高校承担计算机基础课程教学工作的教师长时间、超负荷地进行教学，无暇顾及自身的知识更新，因此造成了师资队伍的综合素质偏低。计算机是应用性很强的学科，不会应用计算机技术进行研究的教师是教不出应用能力强的学生的，所以这也直接地影响了教学效果。

3加强与改进非计算机专业计算机基础教学的策略

3.1 紧密结合专业知识和行业实际随着教改的深人发展，各专业基础课程也逐步强化了计算机技术的渗透，这既保证计算机基础教学的连续性，又体现了计算机基础教学服务于本专业的教学目的，即强调计算机基础教学不仅是进行计算机技术知识教育，而且也是进行计算机技术应用教育。计算机知识是专业知识学习的重要基石。计算机基础教学应视专业区别对待，根据不同的专业有不同教学计划，教学内容应尽量贴近学生专业知识和行业实际。[1]这样不但有助于更快更好地掌握计算机基础知识和基本应用，提高学生的主观能动性，同时也利于学生了解和掌握专业知识在计算机方面的应用，进一步提升专业素质，拓展专业认知度。

3.2 多媒体教室的建设在多媒体教室，通过网络教学软件的全局控制，完全可实现教师讲解和实际操作同步进行，教师通过操作计算机，直接向学生展示操作效果，所见即所得。这样，可使学生很直观地掌握计算机的操作步骤，最大限度地提高了教学效果。

3.3 构建配套教学网站利于学生自主化学习计算机课程是实践性很强的课程，计算机知识与能力的培养在很大程度上有赖于学生上机的实践与钻研。我们应该不能只有课堂教学，在现形势下，网络的应用给我们的实验教学提供了很好的平台。计算机基础教学应该是课堂教学，实验教学，网络教学三位一体，相互促进，各方面全面培养学生的上机动手能力、独立分析问题和解决问题能力、知识综合运用能力。[3]强化学生的计算机实践能力，以教师为主导、学生为主体的教育思想，深入探索自主学习、探究式学习、协作学习等多种先进的教学方法，注重对学生能力与素质的培养,探索各种教学模式混合的新式教学手段。

3.4 加强教师队伍建设，提高教师素质大学计算机的教学工作面对新的形势与任务，计算机教学工作对教师的计算机专业知识与应用水平也提出了更高的要求，高素质的师资队伍建设将是今后计算机基础课程建设与改革的关键。为了建设好一支强有力师资队伍，我们应采取了以下措施：

3.4.1 有组织、有计划的将青年教师送出去锻炼和培养这不仅能拓展教师的视野、改善教师队伍的学历结构，还能不断更新教师队伍的知识体系、能提高教师的业务水平，为适应新的课程体系与知识结构改革打下坚实基础。[4]

3.4.2 鼓励教师在职攻读学位，提升教师队伍的学历结构[5]高素质的教师队伍是高质量的教学保证，只要明确目标，相信会拥有了一支素质高、结构相对合理、以老带新的师资队伍。

参考文献：

[1]宋瑶，赵丹.非计算机专业计算机课程教学的探索[J].中国医学教育技术，2003，（2）.

[2]赖凡，余建桥．高校非计算机专业计算机基础教学的实践与思考[J]．西南农业大学学报：社会科学版，2007，（1）．

[3]陈丽春．浅谈网络环境下的研究性学习[J]．江苏高教，2006（2）．

计算机视觉的基础知识篇7

关键词：计算机应用基础;雨课堂;混合教学模式;教学改革

1课程实施现状及存在的问题

1.1课程实施现状

《计算机应用基础》课程是面向全校的一门公共基础课，从事该课程教学的老师多，教师年纪分布从20几岁到近60岁，课程改革实施起来相对麻烦，因此目前均采用学校计算机应用基础教研室的传统教学模式：多媒体机房统一授课。2015年至今，笔者在本校从事《计算机应用基础》课程的一线教学，教学专业涉及会计、统计与会计核算、旅游管理、市场营销、电子商务、计算机网络技术、物联网应用技术等多个专业，每年课程结束都会让学生填写关于《计算机应用基础》课程的教学改革调查问卷，教学一线的经历及问卷结果的统计让人深刻体会到在传统教学模式下，学生学习效率较低下、参与度不够高、师生互动较少、实践能力较薄弱，问题的凸显制约教学效果，课程的改革势在必行。

1.2传统教学模式存在的问题

(1)不重视，自主学习意识缺乏调查问卷、四年的教学经历以及与学生的沟通交流发现，部分学生潜意识里就不重视《计算机应用基础》课程，觉得它就是一门公共课，对找工作帮助不大，了解一下就可以了，重要是学好专业核心课程，因此不会主动去学习相关知识；部分学生认为课程里边的部分内容如计算机硬件、计算机网络技术等知识有难度，而工作中应用又不多，上课没必要认真学习，更不用说提前预习，课后复习了。部分大三同学涉及写毕业论文，在排版过程中感叹《计算机应用基础》课程没学好，印象中老师讲过，自己做就不会，这都是因为重视程度不够，自主学习意识低导致的。(2)班级人数差异大，水平参差不齐通过2015年至今的课堂人数统计数据看，某些专业班级人数少到22人，多到65人，班级人数差异较大。少部分同学对计算机软硬件知识感兴趣、Office软件应用能力较强；但部分同学高中阶段接触计算机很少，计算机方面的知识了解甚少，学生水平参差不齐。上述现状导致传统教学方法会出现“吃不饱”和“吃不消”的现象，给老师面授带来困难。即：能力强的同学觉得讲解内容太浅，早已学会；基础差的同学觉得讲解过快、难以理解。(3)师生、同学之间互动较少，参与度有限传统教学模式以老师多媒体讲解为主，每周一次课，两课时，老师和学生之间接触时间有限，仅限于课堂指导，而课后几乎没有互动。同学与同学之间也限于课堂知识的学习、课后作业的完成。课堂氛围不够活跃，参与度受限，深层次互动很少，学生的掌握程度不能及时有效反馈给教师。(4)评价方式单一，重成绩轻能力目前该课程采用的评价方式由平时成绩和期末成绩两部分组成，各占50%。平时成绩主要考察学生的出勤、作业情况；期末成绩以机考为主，主要考察办公软件Word、Excel、PowerPoint的应用情况。这样的考核方式忽略了学习过程、学习投入和其他实践能力的综合考虑。上述问题制约教学效果的提升，课程改革迫在眉睫。

2基于雨课堂的混合式教学模式

2.1课程的前期设计

以“学习知识——掌握技能——提升综合能力”为总目标，将课程内容分成几大板块，每一板块设置不同的学习资源，将雨课堂引入到课程学习中来。将《计算机应用基础》课程分成四大板块：计算机基础知识板块、Office基本操作技能板块、计算机应用能力提升板块和大作业板块。计算机基础知识板块主要涉及计算机系统、操作系统和计算机网络方面知识，还增加了拓展学生知识面和思维的内容；Office基本操作技能板块主要包括Word、Excel、PowerPoint2010软件的操作和应用；计算机应用能力提升板块主要包括Office软件的高级应用和文献检索两块；大作业板块考察学生的综合能力，选题不限，学生自选感兴趣的题目制作PPT，课堂讲解，学生老师提问评审，全面考察学生的计算机应用能力。丰富学习资源：呈现知识的PPT、演示操作方法的微视频、拓展学生视野的补充资料、推送给学生的课前资料、反馈学习效果的在线测试、模板测试等。将雨课堂教学充分利用起来，监控学生的预习情况、出勤情况、课堂掌握情况，活跃课堂氛围。

2.2课程实施策略

(1)课堂交互策略改变传统教学教师上课直接讲、学生听的方式，在每一次课前丢出一个学生感兴趣的开放性或前沿性讨论话题，让学生充分讨论，老师和学生之间彼此交换看法，深入互动，引入讲解内容。这可以增强师生之间、同学之间交流互动，增进感情，拓展学生的知识面，提升学生认知上的广度和深度。(2)资源分层策略为了解传统教学方法中出现“吃不饱”和“吃不消”的现象，将教学课件和课堂作业划分为不同层次，准备基础级、提高级、拓展级的课件和课堂作业，学生根据自己水平完成学习任务。入门级和基础级是所有学生最低要求，提高级鼓励学生参与，拓展级则分配给有余力的学生去完成，全面提升和拓展各方面的能力。(3)团队策略以小组为单位，学生自由组建，共同学习，同时提高，培养学生团队协作的能力。小组成员各自都有自己的特点和擅长的领域，将学习任务分解，小组成员分工协作，取长补短，基础好、积极性高的同学做领头人，带动小组成员共同进步。教师将好的小组学习报告分享到课堂，全员参与点评和讨论，提升学生的责任感和成就感，激发学生的参与热情和协作意识。(4)多元评价策略教学模式的改革必然跟教学评价改革同步，改革后的教学模式注重学生的参与度、处理问题的时间能力，因此教学评价策略也应当将这些因素考虑进去，而非传统的卷面成绩。基于雨课堂的混合教学模式将学生自评、同学互评和综合测评结合起来，学生通过课前在线学习和练习自我反馈，大作业考查学生参与能力，对内容讲解学生互评，期末机考综合考察学生的实践能力。

计算机视觉的基础知识篇8

计算机视觉是一门研究如何使机器“看”的科学，更进一步地说，就是指用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉，并进一步做图形处理，使电脑处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。计算机视觉包括集成的视觉系统与真实世界视觉的应用建设。创建三维模型的过程是相当困难的，需要机械测量摄像机的位置或手动对准一个场景的局部三维视图。通过使用相应的算法，它可以通过集合中一个场景的立体图像，然后自动生成一个逼真、几何精确的三维数字化模型。

全书分为三大部分，共14章：1.引言：立体图像和深度知觉、三维视觉系统、三维视觉应用的介绍；2.视觉的研究简史；3.二维和三维视觉的形成；4.图像匹配中低层次图像处理：包括卷积滤波、离散平均、离散分化、边缘检测、结构张量、角点检测等内容；5.尺度空间的视觉：包括图像尺度、高斯尺度空间、微分尺度空间、多分辨率金字塔等内容；6.图像匹配算法：包括各种匹配措施、计算方面的匹配、立体匹配方法的多样性、基于区域、弹性、梯度的匹配等内容；空间重构及多视图集成：一般的三维重建和多视图集成方面的内容；8.具体案例：临床和兽医应用、电影重构等具体实例的分析；9.射影几何基础；10.图像处理的张量微积分基础：包括线性算子和变坐标系统的基本概念、度量张量、简单的张量代数等内容；11.图像中的失真和噪声：包括噪声模型、产生噪声的测试图片、正态分布生成随机数；12.图像变换程序：包括结构的变形系统、坐标变换模块、像素值的插值、经典实力等内容；13.编程技术，图像处理和计算机视觉：包括其设计与实现、统一的建模语言、设计模式、处理平台等内容；14.图像处理库。

作者Bogusaw Cyganek于1993年获得电子计算机科学学位，于1996年获得了赫尔辛堡科技大学博士学位。近年来，他还与许多科学中心合作，在计算机视觉系统的发展方面做出了贡献。作为一个软件开发经理和高级软件工程师，他有着多年的实际工作经验。他目前在波兰克拉科夫AGH科技大学（AGH University of Scien and Technology）电子部任研究员和讲师，研究兴趣包括计算机视觉、模式识别、以及对可编程器件和嵌入式系统的开发。他还是电子电气工程师协会（IEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers）、国际模式识别学会（IAPR，International Association for Pattern Recognition）、工业和应用数学学会（SIAM，Society for Industrial and Applied Mathematics）成员。

本书提供了对三维计算机视觉方法，理论和算法的全面的介绍。几乎每一个理论问题都使用C++和Matlab的伪代码或完整代码进行实现，并且提供下载的软件网站、案例研究和练习。本书是相关学者、程序员的有益参考，也适合对计算机科学、临床摄影、机器人领域、图形和数学感兴趣的学生或研究人员阅读。

李亚宁，硕士研究生

计算机视觉的基础知识篇9

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关键词：多媒体教学；多媒体技术；计算机技术；心理学；教育

多媒体教学的发展，与其技术的发展有直接关系。在一些相关论著中，学者们更多的是对多媒体教学技术的论述，强调的是技术，而很少涉及学习者和教育者这样的“人的因素”。虽然对多媒体教学技术的研究是不可缺少的，但是探索多媒体教学的心理机制和教育基础则更为重要，因为人类是以完全不同的方式来加工多媒体教学的。只有这样，才能在多媒体教学中考虑学习者和教育者的主体性。

一、多媒体教学技术及其计算机基础

多媒体与多媒体技术应视为同义词。关于多媒体技术的特点虽然还没有形成共识，但是，也有一些基本的共同之处。早在1996年，吴炜煜先生在《多媒体世界》撰文提出了多媒体五大特点：1.将不同的媒体数据都表示成统一的结构码流；2.实行新的技术标准体制，以适应系统级集成和规范相关产品的性能指标；3.建设“全球信息高速公路”；4.应用“双向性设计”，统一信息提供者、接受者和控制者的关系；5.赋予信息系统对客观世界信息的自然模拟与处理能力。［1］华中师范大学傅德荣教授认为，多媒体特点主要有：1.整合性，通过计算机实现多种单媒体的整合；2.数字化，将各种单媒体变换成数字信息，读入计算机进行统一的整合，数字化技术是多媒体技术的一种基本技术；3.交互性，交互成多媒体系统；4.超媒体，是一种网状式的结构形式。［2］3黄孝建先生主编的《多媒体技术》一书指出，“多媒体技术是一种能同时综合处理多种信息，在信息之间建立逻辑联系，使其集成为一个交互式系统的技术。”“多媒体的关键性在于信息载体的多样性、交互性和集成性。这也是多媒体技术研究中必须解决的主要问题……多媒体系统一般具备如下功能：捕捉、操作、编辑、存储、呈现和通信，为用户服务。”［3］

根据以上关于多媒体技术的几种观点，我们认为，多媒体技术主要有5个特点：一是整合性。多媒体实时地综合，把文本、图形图像、声音、动画以及视频这些媒体中组成两种或两种以上的结合体，为的是借鉴各种媒体的优势，形成一种在功能上更加完善的体系。二是集成化。多媒体表示的并不单纯是信息的多样性，而是通过多种媒体表现、多种感官认知、多种仪器设备、多学科汇聚、多领域应用等交互作用，集成信息码流、设备控制、人与客观现实关系的一体化。三是多维式。多媒体是趋于人性化的多维信息处理系统，目标是要尽可能实现让人类在现实生活的自然环境下，保持信息交流的高保真效果、通信带宽和交互控制能力。四是数字化。多媒体具备数字化处理系统，其信息是一种数字化的信息，其信息结构是一种超媒体的网状式结构，所以高速宽带网络支持多媒体通讯和资源共享，建造全景化虚拟世界数据库成为现实。五是分布式。目前，多媒体技术正朝着分布式的方向发展。分布式多媒体是一门综合性技术，它集计算机的交互性、网络的分布性和多媒体信息的综合性于一身，突破了计算机、通信等传统产业间相对各自独立发展的界限，是计算机和通信领域的一次革命；分布式多媒体的发展涉及两个关键性的技术问题，一个是多媒体网络技术，网络的频宽、信息的交换方式及网络的高层协作，这直接决定着网络质量；另一个是数据压缩技术，使信息量巨大的多媒体数据、特别是视频和声频数据得以在网络上传输；分布式多媒体向社会提供全新的信息服务，使用户不但可以选择播放的节目以及内容，而且还可利用此系统得到诸如咨询、交流等信息服务。多媒体教学正是在上述5个技术特点的基础上实施的，这些技术特点，为我们提供了教学领域内各种综合性的信息服务，并帮助地理位置不同、时间安排不同的用户，克服各种障碍来共同完成教学任务。由此可以看出，在对多媒体教学技术及其计算机基础的理解中，我们不仅要重视计算机的技术，而且也要关注人与机器的关系、人性化的系统和用户至上的观念。

多媒体并不是多媒体计算机的代名词。多媒体计算机只是多媒体的一个特例。［4］它既有计算机的显著特性，又有多媒体的功能，所以学校进行多媒体教学时，通常以多媒体计算机为载体。然而，多媒体计算机仅仅是多媒体系统中的一个分系统，因此，它常常被认为是多媒体中的一个典范，或者说是多媒体的一种狭义的范畴。

多媒体教学为什么要应用多媒体计算机？计算机虽然也是单一的媒体，但它同电视、音响的不同之处就在于它具有强大的扩展性。就目前的科技水平来说，只要在计算机内加上适当的部件，就多了相应的媒体功能，对于多媒体教学来说，非常简便、经济，更重要的是它还能“胜任”多媒体教学的功能，是不可多得的优质的技术设备，必然被学校广泛应用。多媒体计算机正在以我们无法想象的速度发展。其主要作用是让计算机的使用和操作更加接近于人们的日常生活，使人们在日常生活中用各种各样的媒体交换信息。如使用纸张、广播和电视交换新闻、消息和知识。多媒体计算机技术可以使家用电脑用声音媒体、光学媒体和动画媒体来交换信息，它在教育中有着广泛前景。在多媒体教学中，它主要通过文字、声音、图形图像以及视频与动画这4个方面媒体的形式呈现出教学软件，掌握这四方面媒体的制作，成为制作多媒体教学软件的基本技能基础。

二、多媒体教学技术及其心理基础

从媒体技术的基础来分析，多媒体教学技术离不开视觉媒体技术、听觉媒体技术和触觉媒体技术等。多媒体信息是这些媒体信息数字化后整合而成的，如前所述，数字化技术是多媒体技术的基础技术。在数字化的过程中，各种单媒体有各种不同的国际标准，然而，如果重视“感觉通道说”［5］，那么就要在探讨这几个方面的媒体技术问题的同时，必须揭示使用者（尤其是学习者）的感觉、知觉的心理机制，特别是人的视觉和听觉特征。

多媒体教学技术的出现扩展了人们用视觉模式呈现材料的具体途径。视觉材料包括文本信息、图形图像信息、视频信息。这些信息通过视觉媒体技术数字化后整合为多媒体信息。在这个过程中，我们对其技术上要作四点说明：第一，视觉媒体是一个非常复杂的信息系统。文本信息是文字信息的集合，它既是一种符号系统，又具有颜色、大小和种类等特征；图形是点、线、面、体等信号的集合，以面为例，不仅指一般的平面图，还包括曲线、地图、设计图等；图像是静止图像和活动图像的集合，所谓视频信息就是活动或运动的图像信息，它由一系列时间轴（周期）呈现的画面构成。第二，视觉媒体信息的数字化是根据上述各种视觉媒体信息的特征进行的。不管是文本信息还是图形信息，它们的数字化都是各自按编码的国际标准完成的。第三，视觉媒体的各种信息根据不同信号实现数字化。静止图像是一种二维信号，先要经过扫描转换成一维信号，再经过采样、量化、编码实现数字化；活动图像的视频按一幅一幅的静止图像以一定周期展示，每一幅的数字化方法与静止图像类似。第四，视觉媒体信息处理是一种按照物理学原理进行的技术。它们都是利用光电和电光转换原理，把光学图像转换为电信号进行处理后再还原为光图像。

为了使

多媒体教学技术的视觉材料更容易被学习者所接受，就必须要顾及人的视觉心理基础，也就是说，上述视觉媒体技术只有通过视觉心理机制才能实现多媒体教学的目标。这里，我们也要强调四点：第一，多媒体技术要考虑光的物理三属性所引起的视觉的三种心理机制。视觉的刺激是光，光是电磁波，电磁波的范围很广，而人可见的电磁波只占电磁波的一小部分。波长不同，会使我们在视觉上产生色调的差别，从而产生不同的色觉。色觉不仅取决于由波长所引起的色调，还和主观感觉的明度和饱和度有关。明度是对光波强度（振幅）的反应，饱和度则由物体发射或反射的光的纯度来决定。所以，多媒体教学技术在视觉媒体设计上要处理好可见视觉、色调、明度和饱和度这几方面的关系。第二，多媒体教学技术要考虑对感光物质的视觉感受器心理机制。视觉感受器的真正感光器官是视网膜上的一些细胞，其中锥状细胞感觉颜色，棒状细胞感觉明度，这两种细胞中感光物质的化学性质不同，光使这些物质分解，色素被漂白，从而刺激了感受细胞的膜，引起神经冲动。所以，多媒体教学技术在视觉媒体设计上要研究这两种感光物质的化学性质。第三，多媒体教学技术要考虑视觉过程，即眼睛看东西是一个编码过程，视网膜上的不同感受野在视觉中枢有不同的神经细胞，各有其功能，不同的细胞对所刺激信息系统的不同特征分别反应，并像计算机那样编码，这种编码实际是对一些图像的辨认。所以，多媒体教学技术在视觉媒体设计上要利用好视觉感受野与信息的特征。第四，多媒体教学技术要考虑各类视觉现象，特别是决定视力高低的视角、强弱光下的适应、视觉后暂留的后像、不同背景的视觉对比、不同明度下对不同光波长的感受性等等造成视觉的各种差异。所以，多媒体教学技术在视觉媒体设计上要运用各类视觉现象产生的规律。在多媒体教学技术中，视听是紧紧地联系在一起的。在计算机环境下，眼睛知觉动画图像，耳朵则知觉解说语言；在演讲的情境中，视觉通道加工投影仪上幻灯片的内容，听觉通道则加工演讲者的声音。听觉材料主要是声音，包括语言信息、音乐信息和效果声信息。这些信息通过听觉媒体技术上数字化后整合为多媒体信息。在这一过程中，我们从技术角度作如下三点说明：第一，声音信息尽管是一种一维的模拟信号，它可以通过采样、量化、码字分配实现数字化，但它比文本信息的数据量要大，通常采用呈现声音和声音合成技术。第二，声波是起源于发声体的振动，在弹性媒质中传播的是一种机械波。它在气体或液体媒质中传播的是纵波，在固体媒质中传播的则是纵波、横波或两者的复合。声音信号有时域特征、频域特征和声色与失真特征。第三，声频或音频是人耳可闻的振动频率，频率范围每秒钟约为20-20000次（赫兹），声频信息数字化后其数据速率大、保真度好和动态范围大。当然，对于不同类型的声频信号，其信号带宽是不同的，电话、调幅广播、调频广播和激光唱盘等的声频信号是有较大区别的。随着声频数字化的发展，压缩编码技术是多媒体教学技术的关键之一。

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要使多媒体教学技术的听觉材料被学习者更容易接受，也必须顾及人的听觉心理基础。这里，我们仅作两点分析：第一，多媒体教学技术要考虑声音的物理三属性所引起的听觉的三个特征。正像光有三种物理属性一样，声音也有三种属性，即振动的频率、振幅的大小、基音与陪音的倍数配合关系，以及所产生的听觉的音调（或因高）、音强（或响度）和音色的三个特征。人对不同音调的感受性是有差别的，尽管声频在20-20000Hz范围，但声频为1000-4000Hz之间音调感受性较好（即阈限较低），这是由于耳膜神经纤维承担的振动频率所决定的。测量音强的方法以分贝（dB）为单位，这是物理学与心理学都认可的，即两个声音之间的强度比率为1∶1.26（1分贝），因为1.26是能清楚辨别出两个声音振幅大小的区别。人的音色是由基音和陪音的不同比例的配合决定的。在音调和音强相同的情况下，人们之所以能够分辨出是哪种琴所演奏的曲子，正是由于不同琴的基本振动（基音）与分段振动（陪音）的比例是不一样的，这种比例成整数倍数为乐音，不成整数倍数则为噪音。所以，多媒体教学技术在听觉媒体设计上要利用好音调、音强和音色的三个特征。第二，多媒体教学技术要考虑听觉的感受野。因为听觉神经细胞是有分工的，研究指出，听觉中枢神经细胞有40%只反应噪音而不反应乐音，另外60%的神经细胞对乐音的反应也有分工。［6］冲动频可以出现在声音的出现时，可以出现在声音消失之后，也可以出现在声音出现和消失的一刹那；可以在声频降低时发生变化，也可以在声频升高时发生变化。一句话，听东西也是一个编码的过程，即在听觉的范围内也会有视觉中那种感受野的情况。由此可见，听东西绝不是简单的录音，听觉过程是有分工的，是一个侦察器在那里侦察。所以，多媒体教学技术在听觉媒体设计上要揭示听觉感受野，以及反应乐音与噪音信息的特征。

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由此可见，我们在分析多媒体教学的相关技术的同时，也要注意学习者的心理基础，因为学习者是以特有的心理活动的方式来加工视觉和听觉等媒体信息的。

三、多媒体教学技术及其教育基础

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在教育中应用多媒体技术，首先是多媒体教学软件的开发，此外，创作工具和虚拟现实等技术也在教育中应用。每一种技术既为教育服务，又有其教育的需要和基础。由于教育对象是人，所以在教育中不管怎样去应用多媒体技术，都要体现每一种技术为人服务，并把学习者和教育者的要求作为出发点。

多媒体教学软件是为教育制作的以计算机为基础的教育应用软件，它包括计算机辅助教学软件、计算机管理教学软件以及应用于教育的图标统计类等的实用软件，其中多媒体教学软件是核心技术。多媒体教学软件的开发，是一项对视觉媒体、听觉媒体和触觉媒体数据加以分析、处理和编辑的过程，这个过程包括两个环节，即设计和制作。在多媒体教学软件的开发设计中，有一个编写稿本的重要技术。傅德荣教授在《多媒体技术以及教育应用》

一书中设专章论述这个问题。他指出，“稿本是表示多媒体教学软件内部结构的各种文档的总和。它是一种多媒体文档。编写稿本的实质是多媒体教学软件的设计”。［2］230这个设计包括三个方面：一是总本设计，涉及内容结构分析、开发策略、超媒体的结构框图和制作原理等；二是详细设计，设计超媒体结构设计、人机界面设计、学习流程设计和框面设计；三是媒体数据设计、涉及静止图像数据设计、视频图像数据设计，动画数据设计和声音数据设计。稿本编写体现出工作的计划和制作的蓝图；成功的稿本编写是多媒体教学软件开发成功的一半，多媒体教学软件就是根据稿本进行制作的。与此同时，多媒体化的教学设计把活动分为三种类型，有课堂型、课外型和知识扩展型。多媒体教学软件设计要从教学实际出发，根据这三种教学模型编制教学软件，前两种属于课程软件，后一种属于参考软件。多媒体教学软件的制作，既需要有多媒体计算机等硬件环境，又需要有多个媒体数据整合而成的软件环境。在制作中，有一个立项、写本、编辑、加工、整合等开发流程；要使用某种算法语言和各种工具的两种方法，强调坚持教育性、可调节性、因材施教和非结构化教材等原则；制作成果是课件，也就是说，是有关课程某一部分内容的多媒体教学材料（包括教科书、参考书、录音带、录像带、幻灯片、影片等），是专为教学活动设计的计算机软件（包括用于控制和进行教育活动的程序，帮助开发、维护程序的文档资料，帮助教师和学生使用程序学习的课本和练习册等）。多媒体教学软件的开发，体现了多媒体技术是计算机教育的最佳手段。因为多媒体教学软件形式丰富多彩、趣味性强，符合学生心理特点；形象直观、生动、活泼，易于理解；有着丰富的教学资源，特别是和国际联网，以获取最新资料；改革教学模式，呈现交互式的教育方式；体积小、分量轻的光盘能容纳庞大的信息等等。多媒体教学软件的开发尽管有一些妨碍教师主导作用的负面影响，但它是各级各类学校教学的需要。现代教育对学习者记忆与学习的要求、师生互动组合方式的要求、个别化教学与因材施教的要求、不同教学环境、不同教学模式的要求等，这些都为多媒体教学软件开发奠定了教育基础。

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多媒体创作工具是指能够集成处理和统一管理文本、图形、静态图像、视频影像、动画、声音等多媒体信息，使之能够根据用户的需要生成多媒体应用软件的编辑工具。当前，多媒体创作工具的种类归纳起来主要有以下三种类型：一是交互式流线或图标编辑控制型，编辑人员按照脚本的要求将选定的不同类型的图标根据需要一一放置于流线上进行编辑。二是描述式页控制型，将多媒体素材根据需要编辑在一幅画面之中形成一页书，再将页与页之间按一定的调用关系联系起来以形成一本书的概念，不同页之间根据需要交互性地呈现即形成多媒体应用软件。三是时间流程型，这类工具在编辑信息时显示出较强的时间前后顺序，即时间流程（TimeLine），主要用来编制一些简报类的程序。编制一个优秀的教育软件，我们需要了解诸如软件的使用体、运行环境等问题。其中关系到软件成败的一个重要因素是要了解创作工具的特点，这样，才可根据需要有目的地进行选择。多媒体创作工具与其他工具软件相比，具有以下特点：1.操作简便，易于入门；2.强大的集成性开发环境；3.开发周期的缩短是软件得以投入运作的最好方式；4.具有极大的扩充功能。在软件的制作中创作人员一般都追求一种极大的时效比，也就是在较短的时间内，用较少的原程序求得较好的效果、较高的质量、亮丽的界面和较低的运作环境。因此，如何从众多的多媒体创作工具中选择符合自己最满意的多媒体创作系统，直接关系到以上所罗列的各种要求。一般来讲，选择多媒体创作工具时应从以下几个方面进行考虑：对创作人员，要求其个人能力与经验；对多媒体创作工具运行的环境，我们以PC机的环境作为标准。此外，MAC多媒体系统是一种多媒体的典范；由于多媒体教学软件有诸如教育型、演示型、娱乐型、百科全书型等不同类型，因此，对创作工具的选择要求根据具体需要考虑选取不同的类型。因为不同的多媒体创作工具其适用范围是不一样的。综上所述，现在教育系统使用多媒体教学技术，其质量是受多媒体创作过程影响的。目前，为满足大、中、小学制作多媒体教学软件的需求，在制作软件时需按要求选取适当的创作工具，提高制作人员的业务素质，才能做出质量较高的教育软件。

虚拟现实是一种人和计算机接口的技术，亦称“灵境技术”。它是利用计算机生成一种高度逼真的、模拟人在现实世界中进行视、听、动等行为的虚拟世界。虚拟现实不仅能够展示现实世界的各种现象，而且还能实现现实世界难以实现的特征。虚拟现实通过多种传感设备，使人有很好的临场感，产生身临其境的体验。虚拟现实技术实现人与虚拟环境的自然交互，实现对虚拟系统的自主控制，实现感知的现实、操作的现实和运动的现实所构成的三要素。这里要强调传感设备。它有显示和呈现视听感知现实的立体头盔等设备；有输入人体对虚拟现实操作行为的数据手套等设备；有通过合成和传递方式实现运动现实的计算机模拟等设备。这些传感设备，既有穿戴在人体上的装置，又有设置于现实环境中的传感器，如摄像机、声响设备、远程传感设备等。虚拟现实尽管经费昂贵且有一定实验的危险性等，但作为多媒体教学的一种技术，它在丰富学习环境、为学生扩大知识信息、提高实践能力、增强创造才华等方面还是有教育价值的。虚拟现实的出现，是教学训练、特别是复杂技能和特殊专业训练以及教学评价的需要。如果有条件，教师也可以使用。不少现代教育，如建工、医学、航空、航天等专业的教学，若采用虚拟现实技术，对提高教学教育质量会有很大的帮助。所有这一切，都为虚拟现实技术奠定了教育基础。

［参考文献］

［1］吴炜煜.多媒体技术导论［J］.多媒体世界,1996(1):11-13.

［2］傅德荣.多媒体技术及其教育应用［M］.北京：高等教育出版社,2003：3.

［3］黄孝建.多媒体技术［M］.北京：北京邮电大学出版社,2000：2.

［4］林众,冯瑞琴.计算机与智力心理学［M］.杭州：浙江人民出版社,1997：289.

计算机视觉的基础知识篇10

关键词：职业学校 《计算机基础》教学 问题 对策

《计算机文化基础》是我校为学生开设的一门重要且范围很广的课程。计算机是科技时代不可缺少的工具之一，要求学生在熟练掌握理论知识的同时，也要把此门课程与其它专业课程相结合，培养学生的实践能力，为专业课的前沿学习打下坚实的基础。作为教师，应该对该课程的特点做详细研究，采用有效的教学方式，便于学生掌握该门课所要求的知识技能，培养学生捕捉信息的能力，进而提高教学质量和效率。

一、 教学现状及问题

就笔者多年的教学经验来说，目前《计算机文化基础》教学中主要存在以下几个问题：

（一）教材内容脱离实际

计算机文化的发展日新月异，教材更新速度快，内容繁多，但涉及操作性、实践性的内容较少。并且随着社会发展以及计算机行业的快速发展，一些新的软硬件基础知识及高新技术等相继出现。这些都需要体现在教学过程中，相应地对教材作修订，有利于学生了解和掌握更多计算机方面的前沿信息。

（二）教学模式有待提高

很多职业院校目前计算机文化基础的教学模式都是照本宣科，没有及时更新教学内容，还停滞在基础课本的教授上。目前大多数院校仍以板书教学为主。很多教师在教学进度计划上没有考虑到理论与实践技能相结合。授课方式仍停留在理论为先的阶段，上机练习时间较少。传统的板书教学无法弥补这方面的缺憾，极大的限制了学生知识面的拓展，不利于学生计算机理论与实践的有机结合。

（三）学生的学习积极性不强

本课程基础理论知识多，涉及面广泛，教师讲授时如果不细化知识点，不与实践结合，学生学起来就会感觉枯燥。感受不到课堂内容的新颖，必然降低学生学习计算机文化的主动性。

二、教学对策与建议

针对上述《计算机文化基础》课程教学的现状及存在的问题，笔者建议采取以下几方面的对策，解决教学过程中存在的实际问题。

（一）激发学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师。不管是计算机基础好的学生还是基础较差的学生，学习兴趣是学好这门课程的关键。教师在教学过程中要侧重把计算机文化与学生所学专业结合起来教授，让学生通过对课本基础性的学习来解决专业中所遇到问题。把教学理论与学生的实际学习和生活联系起来，学生们就会有很大的兴趣。同时，对计算机掌握不同程度的学生，分开布置上机作业，学生各自从自身的起点做起，既不会让学生觉得该门课程太简单是多余的，也不会让学生觉得太难而厌学。总之，教师应该认真做好学生的学情分析，根据学生实际情况来完善自己的教学内容，让学生感受到课堂内容的新颖，激发学生学习计算机文化的主动性。另外，我们不能忽视首堂课的重要性，要从一开始就让学生了解课程的特点，引导学生树立对该门课程的好奇心与求知欲，激发学生的学习兴趣，同时让学生做好充分的心理准备，鼓励和增加学生们学好该课的信心。

（二）增强教与学的互动性

《计算机文化基础》的教学过程中除要给学生传授知识外，还需要培养学生的实践动手能力。显然传统的教学方法是做不到这些的，因此，采用新的启发式互动教学方法势在必行。所谓启发式互动教学，即在教学的主体学生与作为主导的教师之间建立一种互动关系，其主要目的是使教师在讲授的过程中引导学生，进而产生思维上的共鸣。同时，教师也要时刻注意学生对知识的理解程度和反应，揣摩学生的思路和疑问，实时改变教学方案，调动学生的学习积极性。要想启发式互动教学取得较好的效果，首先，教师要精心备课，做好课堂设计，合理地安排上机时间，让学生先提出问题，然后启发性地探讨解决问题的方法，最后共同得出结论。这样不仅能让学生很好地掌握知识，而且能培养学生的思维和实践创新能力。其次，教师要熟悉心理学，能够从学生角度出发提出问题，探索解决方法。最后，要注重课堂上教师与学生的互动，但不能拘泥于形式，达到真正提高教学效果的目的。

（三）增加多媒体教学的利用

提高教学方法的重要手段之一就是应用多媒体。多媒体教学的优点主要包括：第一，应用多媒体能使教学信息更丰富、清晰，一些复杂的图表可以通过多媒体一目了然。而且还可以收集一些与教学内容关系密切的图片等资料，开阔学生的视野。第二，多媒体可以利用视频或者动画来教学，使得教学内容更形象、更生动，学生也更易理解和掌握。这对计算机教学来说显得尤为重要。第三，多媒体能循环播放，便于学生温故。比如实际上机操作时，教师可以采用多媒体形式一步步演示给学生看，学生看到屏幕上字形、颜色、图表以及设计的变化时，就会产生一种印象，自己上机时就能有针对性，不仅能锻炼他们的创新意识，发挥学生学习的积极性，而且能让学生从学的过程中获取理论知识和动手能力。就《计算机文化基础》课程的特点而言，在教学中应做到多媒体教学应与板书相结合使用，多媒体教学为主，板书教学为辅。

三、结论

《计算机文化基础》课程是基础知识教学，也是技能的教学。教学任务重，更新速度过快。教师应该关注计算机的发展信息，掌握前沿信息，从而不断调整自己的教学内容。而且教学内容的选取也要跟其它课程相互贯通、相互渗透。这些对教师有着很高的要求。总之，在教学过程中，要结合《计算机文化基础》课程的特点，不断总结教学经验；根据新的形势增加新的教学内容，不断完善教学方法；逐步培养学生的自学能力，实际动手能力和创新能力，从而培养高素质的符合新时展的人才。

参考文献：

[1]郑榕生.计算机基础教学方法探讨.2008