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計算機視覺的基礎知識范文1
“發現航程的真正之道并不在于尋找新的土地，而在于用新的眼光來看待事物。”公共預算決策模式轉型建立在政府治理理念的轉變基礎上，推動公共預算決策模式轉變的首要問題，便是實現政府治理理念的根本轉型。目前，盡管相關改革從宏觀上呈現出一定的方向性，但因不斷摸索、總結、完善的漸進式特性所致，改革本身卻顯示出一定的零散性和無系統性，政府常常選擇從一套假定中推論出的改革方案，同時也選擇建立在完全不同甚至相互對立的假設基礎上的其他改革方案。在總結發達國家政府治理經驗、同時結合我國政府實際的基礎上，筆者認為，我國新時期政府治理理念和模式的構建，應當圍繞“以公眾為中心，以結果為導向，以市場為基礎”三方面內容進行。
一、建立以公眾為中心的政府
建立以公眾為中心理念的基礎是機械論的政府觀，即視“政府為一信托機構，政府管理人員是受托人，信托機構和受托人都是為人民的利益而設”(享利·克萊，1829)，公共預算決策首先應該考慮的是決策在社會中的影響和如何為公眾提供更直接、更全面的服務，而不是考慮在正式結構中的個人所得和個人權力。這一模式強調“公民社會的復興”，尋求合作和個人參與來強化政府效能，官僚體制的作用是工具性的，公眾可以通過一定的途徑在決策中發揮更重要的作用。當政府傾聽企業和人民的呼聲，并在制定和實施政策時與他們保持合作關系時，政府預算決策的有效性就可以提高。如果政府缺乏傾聽民眾呼聲的機制，那么他們就不會對公眾的利益，尤其是弱勢群體的利益作出有利的反應，這些階層的公眾往往很難使他們的意見傳達到權力通道，如果政府不知道公眾需要什么，那么即使是懷著最好意圖的政府也不可能有效地滿足他們的需求，作出合理的預算決策。哈貝馬斯圍繞這一理念提出“理想對話共同體”和“溝通理性”等概念，在他所設想的理想決策環境下，沒有個人或理念上的層級限制，公開場合下所有意見都具有同樣的價值，而且為了徹底實現社會公正和理性，各種觀點都應當充分表達出米。顯然，這種模式的決策效率會受到影響，但參與對決策民主化的促進以及這種決策方式可能帶來的創新理念，會使額外的付出得到補償。
以公眾為中心意味著在公共預算決策方面為公眾提供更全面的信息、更高的透明度、更多的參與渠道。不論是討論公共資源的總體配置方式、支出優先項目的確定、設計社會援助計劃、確定征地動拆遷標準，還是制定經濟和社會中長期規劃都應如此。因為僅憑公共部門內部的專家無法獲得制定政策所需的全部信息，甚至得不到正確的信息。因此，如果排除公眾對公共預算決策的參與，必然會造成決策上的失誤。如果堅持公眾對預算決策的最終評判權，那么知情權和偏好表達機制便非常重要。越來越多的證據表明，當政府尋求了潛在使用者的參與，當政府預算汲取了社區的社會資源潛能而不是試圖與之作對時，這些預算可以取得更好的效果。其效益顯示在預算的實施更平穩，可持續性更強，政府機構得到的反饋更好。
從決策過程來看，以公眾為中心意味著決策更傾向于由下而上做出。也就是說，這種模式偏向于多中心分權化決策更甚于集權化的科層制，在政府部門間引入競爭機制在某種程度上可以說是對市場化模式的模仿。因此，與計劃經濟時代的情況不同，基層管理人員對預算決策會有相當的(但不是決定性的)影響力，而決策本身也更具針對性和代表性。技術手段的發展也為建立以公眾為中心的治理模式創造了條件，互聯網的發展正在轉變公眾與政府之間的溝通方式，構筑電子政府便是其中革命性的一步，在這種信息不受時空限制的快捷方式下，政府機構將通過安全的互聯網處理業務，電子民意調查、電子投票、電子選舉、電子郵件等多種方式被用于連接公眾的申請并保護隱私?！斑@一雙向性的運動重塑了民族——國家的權威，因為這一條道路可以使國家得以回應各種各樣的沖擊……使國家重獲(對公眾的)影響力?！边@將大大加強公眾與政府的互動，推動了公民與政府官員的直接對話，提高了民意在政府決策中的份量，培養現代公民意識，推動民主政治的發展，同時也從根本上重塑了政府回應公眾需求的能力。
二、建立以結果為導向的政府
建立以結果為導向的政府，意味著不僅要重視公共資源的配置，還要重視公共項目的實施效率，即如何以最小的成本滿足公眾的需求。過去，這方面的焦點主要是腐敗問題，但當人們逐漸轉變觀念，將浪費、濫用和欺詐也視為一種腐敗之后，績效變得同清廉同樣重要，部分國家還通過出臺法律法規使績效和結果導向制度化(例如，1993年美國政府出臺《政府績效與結果法案》，要求每個聯邦機構提供五年期戰略規劃和每年的績效情況)。具體做法：一是將預算決策與績效聯系起來，包括對指定計劃提交以績效為基礎的預算，使指定計劃的具體績效目標與資金水平相一致，計劃負責人對目標的實現情況直接承擔責任；通過立法使計劃負責人對支持服務、固定資產和雇員福利承擔責任；在預算和績效衡量標準之間建立更緊密和廣泛的聯系等。二是取消重復和無效的計劃。政府通過行政審批制度改革和“日落法則”，定期不定期重新審視現有開支項目，取消那些已完成使命的計劃、無效過時的計劃，重新安排資源，使必不可少的重點計劃擁有更多的資金和選擇余地。三是擴大以績效為基礎的合同的應用。在公共事務日趨復雜，而同時政府機構編制和人員相對有限的前提下，各機構不得不更多地依賴于外部合同單位。隨著資金數額和合同種類的不斷增加，建立以績效為基礎的合同體系的必要性增加，合同的重點應放在要得到的結果，而不是工作的態度或付出多少努力和成本。四是將盡可能多的政府機構轉變為以績效為基礎的組織。賦予計劃負責人更大、更廣泛的重建工作團隊的權力和手段，充分利用信息手段使組織扁平化，減少管理中間層，增加直接與公眾打交道的服務提供人員，使公共部門反應更靈敏、工作更有效率。
績效衡量是以結果為導向治理模式的核心，人們普遍希望通過項目測量(如產出量、單位成本、有效性測量、服務質量測量、公民滿意度測量)和綜合測量(如副作用測量、分配測量、無形測量)來建立一個根據客觀結果對政府機構進行評估的系統，摒棄以往按所創立的項目或所花費的資金來證實自身合法性的傳統途徑。雖然績效衡量的標準上存在諸多爭議，但在一個決策民主化不斷推進和科學主義盛行的時代，結果導向和績效衡量已深入人心，具有持久的生命力。
三、建立植根在市場基礎上的政府
計算機視覺的基礎知識范文2
關鍵詞：數字圖像處理；教材；算法
作者簡介：孫水發（1977-），男，江西黎川人，三峽大學計算機與信息學院，副教授；夏平（1967-），男，湖北麻城人，三峽大學計算機與信息學院，教授。（湖北 宜昌 443002）
基金項目：本文系2011年三峽大學教學研究項目（項目編號：J2011059）、2012年三峽大學研究生課程建設項目“數字圖像處理”的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）16-0088-02
考慮到人眼是人類獲取信息的主要來源，圖像信息的一目了然及現代科學技術的發展，使得圖像處理的基本知識越來越重要，因此國內很多高校的諸多專業都開設了“數字圖像處理”相關課程。該課程主要面向高年級本科生及研究生，其任務是介紹數字圖象處理的基本理論與基本方法，并結合應用討論具體的算法分析及實現技術。主要內容包括：圖像的獲取與顯示、圖像的表示、圖像的空間操作及頻域操作、彩色圖像處理以及形態學操作等，具體涉及的技術包括圖像增強、圖像復原、圖像壓縮、圖像分割，以及為圖像分析作基礎的圖像表示與描述，以及基本模式識別的內容。但由于各類專業背景的差異、年級層次的不同，使得在教學上存在很大的不同。本文以筆者近年在給三峽大學（以下簡稱“我?！保┽t學影像專業、數字媒體專業以及電子信息工程和通信工程幾個本科專業學生以及計算機科學與技術研究生的教學實踐，探討一些“數字圖像處理”課程的教學體會。考慮到教材的權威性及普適性，我們選用了由阮秋琦等翻譯，電子工業出版社2003年出版的岡薩雷斯版的《數字圖像處理（第二版）》教材。
一、教材分析
岡薩雷斯版《數字圖像處理（第二版）》教材是圖像處理領域的經典教材，據其官網http：//imageproces /顯示，該教材被超過50個國家的1000多所高校采用，實際情況應該遠遠超過這個數據。因此該教材具有較強的普適性、權威性等，該教材的主要特點分析如下。
1.自成體系
該教材從基本的圖像成像開始，到圖像的矩陣、表示這些基本的圖像處理概念，到后續的各個圖像處理技術的討論，都可以不用借助其他參考資料即完成內容的講解。
2.使用面廣
正如其官網顯示，在具有如此眾多的讀者情況下，一方面表明該教材得到廣大讀者的認可，另一方面也為廣大讀者創造了一個優勢，即一個公共的知識平臺，使得用該教材所學知識進行交流無障礙。
3.資源豐富
該教材本身是本理論性很強的教材，但由于資源豐富，使得該教材并不顯得那么枯燥。比如該教材有相應的網站，里面可以了解該教材的歷史版本；教材的所有圖片資料都可以在網站找到，方便做實驗驗證；網站有相應的論壇，可以借助網絡進行共同學習。
4.與實驗教學緊密結合
該教材有相應的配套實驗教材《數字圖像處理（MATLAB版）》，而且開發有相應的圖像處理程序庫DIPUM，與MATLAB版的DIP工具箱共同構成系統的圖像處理仿真實驗平臺。而且教材中的部分效果都有相應的源程序，讀者可以親自演示，加深對知識的理解。
二、授課對象分析
在筆者近年授課對象中，既有大一下學期的“醫學影像”專業的本科生，又有大三的數字媒體專業、電子信息工程和通信工程3個本科專業學生，更有研究生；由于自身研究領域是計算機視覺、生物醫學圖像處理，對于這些研究方向，圖像處理是基礎，對準備從事這方面研究的研究生其學習要求又不一樣，具體分析如下。
1.醫學影像學專業本科生
在該專業的培養目標中，明確提出“掌握常規放射學、CT、磁共振、超聲學、介入放射、核醫學等影像學基本操作技能，具有對常見病進行影像診斷和介入治療進行操作的基本能力。”顯然，了解數字圖像處理基本理論與方法，是正確理解這些醫學成像的基礎，并且是用好這些醫學影像原理的前提。但該專業畢竟是醫學專業大類，具體的圖像處理方法及其實現等并不是該專業核心需求。
2.數字媒體專業本科生
在該專業的培養目標中，明確提出“系統掌握數字媒體技術基本理論，具有計算機動畫和計算機游戲等數字文化藝術作品的設計、制作和技術創新能力的復合性人才”。而無論是計算機動畫還是游戲，都要求對圖像、圖形有基本的了解，包括獲取、表示、描述及處理等。但該專業的核心應該是在圖像、圖像及三維模型的應用上，而不是底層的具體處理過程。
3.電子信息工程與通信工程專業本科生
圖像處理一定程度上是二維的信號處理，因此對于系統學習過“信號與系統”、“數字信號處理”以及“隨機信號分析”的高年級電子信息工程與通信工程專業的學生來說，他們更注重數字圖像處理具體算法分析及實現技術。
4.計算機科學與技術專業研究生
智能信息處理是計算機科學與技術的一個重要研究方向，在智能信息處理領域，處理的對象通常是數字圖像，比如指紋、人臉、虹膜、智能視頻分析等等，因此掌握基本的圖像處理理論與方法是從事該方向研究的必要前提。而且對于我校計算機專業的研究生，通常有兩個原因使得他們對圖像處理的知識了解不夠深入：一種情況是其本科是計算機相關專業，沒有修習這門課；另一種情況是從其他專業轉到目前專業，修習過這門課程，但由于本科階段這門課開課時間比較晚，比如大三下學期或大四上學期，學生要么準備考研，要么準備找工作，學生的學習精力不足，學習效果不好。因此有必要讓學生進行系統的、深入的學習，為后續深入研究智能信息處理打下基礎。
5.專門從事圖像處理、計算機視覺方向的研究生
由于筆者從事醫學圖像處理、計算機視覺方向的研究，而這些方向的基礎即是數字圖像處理，因此對于自己指導的研究生，要求其對圖像處理知識的掌握更加深入；而且由于學生規模小，上課方式相對較自由，因此可以探討其他新的教學模式。
三、授課說明
岡薩雷斯版《數字圖像處理（第二版）》教材雖然公式不多，但理論性較強。對于前面提到的5類學生，教學內容及方法肯定需要進行區分，具體說明如下。
對于低年級的“醫學影像學”專業和高年級的“數字媒體”專業本科生，他們的共同特點是需要對圖像處理的效果有較好的掌握，相反對于處理的原理他們僅僅需要了解，而很多數學的內容，比如頻域圖像處理僅僅需要點到即可。但由于年級及專業背景的不同，教師講授的方法肯定也要不同。對于低年級的“醫學影像學”專業學生，需要給學生介紹一些圖像處理的工具軟件，并進行課堂的演示，逐步把他們帶入到圖像處理的世界；而對于高年級的“數字媒體”專業本科生，由于他們已經具有較好的計算機基礎知識，而且用過相關的圖像處理軟件，比如PhotoShop，因此這門課程的目的更多的是通過圖像處理算法的學習，吸引他們探究相關圖像處理軟件功能原理的興趣，從而達到綜合、系統應用相關圖像處理軟件的目的。
對于高年級的“電子信息工程”和“通信工程”專業本科生，岡薩雷斯版《數字圖像處理（第二版）》教材對他們來說不能算很難，但相對來說要在有限的學時（比如我校只有32個學時）講完整本書的內容也不切實際，因此教師通常需要對課程的內容進行有針對性的裁剪。比如在我校，這兩個專業都會講授“多媒體通信”這類數據壓縮相關的課程，因此原教材中的第八章可以不講；而多尺度分析相對來說要求數學功底深，因此對于本科生點到即可。后續的第11和12章的內容顯然超過了電子、通信本科生的知識范圍，但可以當作課外讀物推薦給學生，特別是對于有計劃從事圖像處理的學生，比如畢業設計選擇了相關方向的學生。
對于計算機科學與技術專業的研究生，通常選這門課程的目的是要準備從事智能信息處理方面的課題研究，因此這本教材的知識面廣、自成體系等上述優點得到充分的體現，甚至有學生說是他們的“寶典”。但顯然，研究生教學與本科生教學有很大的區別，特別是針對各種層次、類別的研究生更是如此：比如有些研究生偏向工程應用，僅僅需要了解算法本身及其應用性能即可；但有些研究生偏向算法研究，則需要仔細推敲各個算法后面蘊含的本質。因此采用了分組的方式，每組成員先針對所涉及的研究方向開展資料查閱、討論等過程，逐步形成一個主題鮮明的報告，并在課堂上進行匯報，教師進行點評和進一步講解。這種方式提高了學生的參與程度，加深了學生對知識的理解。
對于筆者指導的研究生，由于涉及的研究方向為計算機視覺、生物醫學圖像處理等，則岡薩雷斯版《數字圖像處理（第二版）》教材的內容是基礎，而且學生數量少，學習方式可以很靈活。因此，為這些學生開了個讀書班，以3個學生為一組，每周教師和所有研究生一起討論教材里面涉及的每個知識點，不留死角，發現問題記錄下來，討論完后找資料，在下次討論時再解決，通過這種方式使學生系統掌握數字圖像處理基礎知識、基本理論和方法，為學生今后開展相關方向的研究打下了堅實的基礎。
四、總結
“數字圖像處理”是高校面向本科專業及研究生專業開設的一門重要專業課程，岡薩雷斯版《數字圖像處理》教材的權威性、內容的自包容性以及支撐資料全等優點，使其成為一部普適性很高的教材。本文結合筆者在不同專業、不同教學層次中的教學體會，研究基于該教材的教學方法，具有一定的理論與實踐意義。該書第三版的中文版也于2011年出版，相信會對該課程的教學起到進一步的促進作用。
參考文獻：
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[2]韓智，張振虹.“數字圖像處理”實驗課教學改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2008，27（9）：102-104.
[3]金煒，周亞訓，等.“數字圖像處理”課程項目驅動教學模式的實踐[J].中國電力教育，2010，（7）：82-83.
[4]張桂敏，汪熙.“數字圖像處理”雙語教學實施效果的調查與思考[J].中國電力教育，2010，（32）：107-108.
計算機視覺的基礎知識范文3
1攝像機定標
三維計算機視覺系統應能從攝像機獲取的圖像信息出發，計算三維環境物體的位置、形狀等幾何信息，并由此識別環境中的物體，圖像上的每一點的亮度反映了空間物體表面某點反射光的強度，而該點在圖像上的位置則與空間物體表面相應點的幾何位置無關。為了定量地描述光學成像過程，我們首先定義以下三個坐標系：圖像坐標系、攝像機坐標系與世界坐標系。
攝像機采集的圖像以標準電視信號的形式輸入計算機，經計算機中的專用模數轉換板變換成數字圖像。每幅數字圖像在計算機內為數組，行列的圖像中的每一個元素（稱為象素，pixel）的數值既是圖像點的亮度（或稱灰度，若為彩色圖像，則圖像上象素的亮度將由紅、綠、藍三種顏色的亮度值來表示）。如圖1-1表示，在圖像上定義直角坐標系、，每一個象素的坐標分別是該象素在數組中的列數與行數。所以，是以象素為單位的圖像坐標系的坐標。由于只表示象素位于數組中的列數與行數，并沒有用物理單位表示出該象素在圖像中的位置，因而，需要再建立以物理單位（例如毫米）表示的圖像坐標系，該坐標系以圖像內某一點為原點，軸與軸分別與、軸平行。攝像機成像幾何關系可由圖1-2表示。其中點稱為攝像機光心，軸和軸與圖像的軸與軸平行，軸為攝像機的光軸，它與圖像平面垂直，光軸與圖像平面的交點，即為圖像坐標系的原點，由點與，，軸組成的直角坐標系稱為攝像機坐標系。為攝像機焦距。
圖1-2 攝像機坐標系與世界坐標系
攝像機坐標系與世界坐標系之間的關系可以用旋轉矩陣與平移向量來描述。因此，空間中某一點在世界坐標系與攝像機坐標系下的齊次坐標如果分別是與，于是存在如下關系：
其中，為的旋轉矩陣，為的平移矩陣，定義為
、、為坐標變換過程中沿軸，軸，軸三個方向的平移量。
下式是針孔模型下的透視投影變換：
從上面的的步驟我們可以得知，需要求解的參數有、、。旋轉矩陣――的旋轉矩陣包含了9個參數，為了運算簡單起見，我們在實驗中規定世界坐標系的三個軸方向與攝像機坐標系的三個軸方向平行，從而世界坐標到攝像機坐標的變換可以不做繞軸旋轉，這時旋轉陣為單位陣，此時，三維世界坐標系到攝像機坐標系的坐標變換方程可以簡化為：
而平移矩陣包含的三個參數、、，這三個參數和攝像機的有效焦距，可以在攝像機拍攝的時候預先設定，這樣就完成了攝像機標定的工作。
2人體骨架的三維重建
現在得到了攝像機參數，下一步就是從一個已知的二維關節點坐標出發，求出該點的三維坐標。
從圖1-2的透視投影的針孔模型可以知道，連接攝像機光心和成像點之間有一條投影直線，該投影直線上所有的點投影到二維平面都成像于同一個點。所以可以先假設某一個基準點的三維坐標為已知，然后從該點出發，利用關節點之間骨骼的連接關系及人體骨骼長度知識依次求出其他關節點的三維坐標。而人體的骨骼近似剛體，所以假設骨骼的長度近似不變。
圖1-3是本文所用的人體模型，假定第12個或第15個關節點為基準點，即人體的最低點為基準，該關節點的坐標為已知。假如已知的第15個關節點的三維坐標為，要求第14個關節點的坐標，則有如下關系：
即：
其中表示點與之間的距離。為人體模型中小腿的長度，其中已假設為已知，而坐標和是通過上一章中的跟蹤得到的，這樣只需求解方程就可以得到了，即可以求得第14個關節點的坐標值了。從上方程可以看出，的解將會出現以下三種可能：
1. 有兩個解，說明該關節點有兩種可能的位置，這種二義性是由于二維坐標向三維坐標恢復本身固有的問題，可以通過用戶的交互以及人體運動的連續性原則消除這種二義性。
2. 只有一個解，此時該解就是所要求的值。
3. 無解，產生的原因有兩個：一是跟蹤得到的二維關節點坐標存在誤差，這種情況可以通過人工交互重新跟蹤來解決；另一個是作為先驗知識的人體骨骼長度過短而產生的無解，這時可以適當地調整骨骼長度，然后再進行計算。
由于人體運動是連續的，所以圖像序列中相鄰幀之間人體關節點的三維位置是連續的，變化不大的，即相鄰幀之間的人體運動中存在一些關節點，這些點的位置在一定的時間內保持穩定或者只做很小的位移。
3小結
本文在人體二維骨架的基礎上，通過攝像機標定的基礎知識對人體模型進行了三維重建，最終獲得了整個人體的三維運動序列。本文提出的重建方法還存在一些限制和不足之處，還需要進一步的改進和完善。
參考文獻：
計算機視覺的基礎知識范文4
[關鍵詞]小波分析 研究生教學 探討
引言
小波變換是由法國工程師J.Morlet于1984年首次提出的，是空間（時間）和頻率的局部變換，通過伸縮和平移等運算功能對函數或信號進行多尺度細化分析，在信號分析、語音合成、圖像識別、計算機視覺、數據壓縮、CT成像；地震勘探、大氣與海洋的分析，分形力學，流體湍流以及天體力學方面都已取得了具有科學意義和應用價值的重要成果[1]。我院從2002年開設研究生課程《小波分析》以來，選修的研究生較多，為研究生課題研究開拓創新思維，掌握現代信號處理技術方法，起到重要作用。然而隨著教學學時的不斷壓縮，給本課程教學帶來了新的挑戰。為使小波分析方法在裝備技術保障中發揮作用，本課程盡可能在有限的學時內，采用工程技術人員易于理解的物理直觀方式介紹和論述小波變換的基本內容和主要特性，并通過實例說明小波分析的主要方法和計算機實現。本文主要探討了小波分析教學中的提高教學質量的一些教學方法。
一、注重小波變換與傅立葉變換的比較
選修本課程的研究生均以具備傅立葉變換的基礎知識，為使研究生能迅速理解本課程的工程意義和數學含義，采取了與傅立葉變換對比的教學方法。
首先，要帶領研究生回顧一下傅立葉級數與傅立葉變換的基礎，分析傅立葉變換對非平穩信號分析的局限性，進而引出窗口傅立葉變換的概念和分析方法。對窗口傅立葉變換的窗口選擇進行深入討論，引入了ω和t組成的相平面來刻畫窗口的相空間特征，分析了Heisenberg測不準原理的極限制約。對于分析頻率變化劇烈的寬帶信號，為了保證有足夠的時間分辨率以及能準確地提取高頻信息，時域窗口應盡量窄，而同時則允許頻域窗口適當放寬，因為高頻分量即使有較大的絕對頻率誤差，但相對誤差并不大；對于低頻分量，時域窗口應適當加寬，以保證至少包含一個周期過程，頻窗盡量縮小，保證有較高的頻率分辨率和較小的測頻誤差。因此，窗口應具有自適應性～高頻時頻窗大，時窗??；低頻時頻窗小，時窗大，這就引出了小波分析的思想。
在介紹小波變換的過程中，把握其與傅立葉變換、窗口傅立葉變換的對比分析。
傅立葉變換的積分核為e-iωt，該變換測量了頻率為ω的正弦分量的幅度；窗口傅立葉變換的積分核為g（t-τ）e-iωt，該變換在τ點附近局部地測量了頻率為ω的正弦分量的幅度；而小波變換的積分核為 ，該變換在b點附近局部地測量了尺度參數為a的小波分量的幅度。進而分析τ與b的關系、ω與a的關系。同樣對離散小波變換、離散傅立葉變換和離散窗口傅立葉變換進行對比分析。使研究生能較快理解小波變換的物理意義和工程應用方法。
二、深化多分辨分析與泛函分析和分形理論的結合
小波理論需要數學分析、實變函數與泛函分析的基礎知識。因此，需要結合現代數學的內容，介紹泛函分析基礎，特別是Hilbert空間的概念，重點講解直和與投影的概念，為小波基的構造、框架理論、正交小波分解、非正交小波分解、雙正交小波分解和多分辨分析打下良好的數學基礎。
在多分辨分析及其表示的介紹中，通過分形理論中Cantor三分集的性質進行刻畫分析，加深了研究生對小波分解的直觀認識。能夠簡單直觀地幾何解釋的是Cantor三分集，這一點在文獻[5]中有詳細論述，這里僅介紹其基本思想。
dk是尺度k下小波單支重構的反映細節特性的時域函數，fk是第k步分解中反映基本特性的時域函數。這樣可以對函數的小波級數展開式進行直觀的幾何解釋。
三、 引導小波構造的創造性思維
在介紹小波的構造方法時，首先介紹小波允許條件：平均值為零
式中CΨ是有限值，意味者在ω=0處Ψ（ω）連續且可積，而Ψ（0）=0才保證上式的積分有意義。
以Daubechies小波的構造方法為例，首先從雙尺度方程出發，逐步構造出尺度函數和小波函數的通式：
進而以D4小波為例，通過限定面積守恒條件、精度條件、正交條件，確定出函數的各系數值。在此過程中，注意引導研究生思考條件的變化對小波構造的影響，同時使研究生認識到小波構造并不復雜，任何人只要掌握了小波分析的基本理論，根據小波允許條件，均可構造所需要的小波函數。
四、 加強小波分析的實踐性環節
在介紹了小波變換基本理論的基礎上，注重加強實踐環節的教學，開設應用篇。通過講座式教學，介紹信號奇異性檢測方法、含噪聲信號的有用信號的發展趨勢識別方法、信號中某一頻率區間的信號提取方法、信號的自相似性檢測方法、信號壓縮方法和小波分析在自行火炮發動機、齒輪箱故障診斷中的應用。講解上述應用中，介紹Matlab程序的編制方法和注意事項。通過大作業的形式使研究生掌握Matlab中小波工具箱的使用方法和利用Matlab語言編制小波分析程序的方法。使研究生能夠學以致用，提高他們利用小波分析進行復雜信號分析處理的能力。
同時，建設了基本實驗裝置，針對小波分析課程實驗需要，建設了齒輪箱測試實驗臺。該實驗臺能夠實現變速變載工況下多路振動響應信號以及輸入輸出轉速、轉矩信號等的測量。
齒輪箱測試實驗臺組成包括一臺電磁調速電機、齒輪箱、光柵編碼器、轉矩轉速測量儀、聯軸器、磁粉負載、LMS信號分析儀、加速度傳感器組成。轉速扭矩傳感器可測量齒輪箱的輸入輸出的旋轉脈沖信號和扭矩信號，光柵編碼器測量高精度的轉速信號，安裝在軸承座上的加速度傳感器拾取齒輪箱振動信號，這些信號經信號分析儀采集到計算機中，然后對采集到計算機中的數據進行后續分析和處理。
齒輪箱主要參數：主動輪齒數z1=30，從動輪齒數z2=50，輸入軸支撐為6206型單列向心滾動軸承，輸出軸支撐為7207型單列向心滾動軸承。調速電機的轉速范圍為0～1600r/min。可控磁粉負載通過改變輸入電流控制施加負載的大小，負載范圍0～50N/m。光柵編碼器等角度采樣每轉7200個采樣點，實際的實驗臺如圖2所示。
如圖2：齒輪箱測試實驗臺
在實驗中，采用人為設置齒輪的齒面磨損、齒根裂紋、及滾動軸承外圈裂紋故障等多種狀態。對于裂紋故障，主要是采用線切割的方法在相關部位（齒根、滾動軸承外圈）切割出貫通切口。齒面磨損故障則是通過在齒輪嚙合面切去一定厚度的材料實現。
針對各類設置的故障狀態，由研究生開展測試實驗，并利用小波分析，進行信號分析并提取故障特征。
五、 結束語
本文介紹了作者在小波分析課程教學方面的一些體會：注重裝備技術保障對人才工程能力的需求和學科發展的要求。利用研究生已有知識基礎，深入淺出地傳授該課程知識；開發研究生創造性思維，提高研究生工程實踐中創新能力；加強實踐環節，提高動手能力。教學實踐驗證了方法的可行性。
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計算機視覺的基礎知識范文5
關鍵詞: 中小學 機器人教育 教育機器人
1954年,美國人喬治?德沃爾設計了第一臺電子程序可編程的工業機器人,并于1961年獲得了該項機器人專利。自1962年美國萬能自動化(Unimation)公司研制出世界第一臺工業機器人(GM)以來[1](p2),日本等國也很快地相繼研制出了自己的機器人。隨著工業的快速發展,機器人的優點逐漸顯現出來,各國都看到了機器人技術對工業發展的深遠影響,把機器人的研制列入重點發展項目,使機器人技術得以快速發展?，F今最尖端的機器人是具有人類外觀特征,并可以模擬人類行走的類人型機器人。機器人技術廣泛涉及人工智能、計算機視覺、自動控制、精密儀器、傳感和信息技術等一系列學科的創新研究和綜合集成,是一門綜合性很強的學科,它代表著一個國家的高科技發展水平。建國以來,我國的機器人從無到有,特別是改革開放以來,機器人的發展突飛猛進,機器人技術已經深入到各個領域,在不同的崗位上完成人類難以完成的工作。
一、機器人教育是綜合性的新興學科
機器人技術是一門跨專業、高度綜合的新興學科。它綜合了應用數學、力學、機械、電子、計算機、自動控制、傳感技術、通信和人工智能等學科的最新成就,是光機電一體化的典型應用。開展機器人技術實踐性課程的教學,可以培養學生的綜合應用能力,提高學生的科學素質,一切靠學生自主地去探索、想象、構思和設計,充分發揮學生的創造力,使學生置身于充滿趣味性、創造性、挑戰性的活動中;可以給學生提供一個平臺和環境,讓學生自己去想象、去創造,培養學生的動手能力、創造力和想象力,并能夠鼓勵學生去不斷地探索,掌握最先進的技術,開拓未來。
教育機器人是由生產商專門開發的以激發學生的學習興趣、培養學生的綜合能力為目的的機器人成品、套裝或散件。它除了機器人機體本身之外,還有相應的控制軟件和教學課本等。
從外形來說,教育機器人可以分為兩類:一類是有基本形狀的機器人,學生可以在此基礎上增加模塊,進行改裝。另一類是沒有固定形狀,只有一堆零部件的積木式機器人,學生可以根據自己的想象來自主搭建各種形狀的機器人。兩類機器人的基本結構主要包括主板、各種傳感器、運動裝置及發聲器等功能模塊。
在中小學引入教育機器人,并不是要將機器人當成玩具讓學生玩,而是根據基礎教育的教育目標和學生的認知特點,選取適當的教學內容,使學生學習一點機器人的基礎知識和基本技能,培養他們的創新精神和綜合實踐能力。信息技術包括信息獲取、信息存儲、信息加工、信息傳遞和信息輸出。多年來,我國的信息技術教育都以計算機作為唯一載體,教學內容以講授微軟的各種常用軟件為主,較少體現出信息技術所涵蓋的感測、控制、通信等方面的內容。機器人技術除了涉及傳感器、計算機軟件、硬件、人機交互、人工智能等多門學科以外,還涉及電子元器件及電路各個方面。教育機器人能夠極大地豐富信息技術教育的教學內容。
通過教育機器人,教師可以向學生介紹機器人的發展和應用狀況,使學生理解科能機器人的概念和工作原理。各種外露的傳感器能夠強烈地激發學生的好奇心,教師可以借此講授各種傳感器的原理和作用。這些都可以為學生進一步學習相關知識打下基礎。另外,程序設計也正是中小學校信息技術學科教育的重要內容之一。外形可愛的機器人、友好的人機交互界面、豐富多彩的虛擬環境,能使以往枯燥的程序設計變得妙趣橫生。
二、機器人教育與傳統課程相整合
將教育機器人用于傳統課程的教學中,可以開發學生的早期智力,激發學生的學習興趣。在各門傳統學科中引入教育機器人,可以給傳統課程注入新鮮血液,增加其新活力。
平面幾何圖形是中小學數學的重要部分。教師用Logo語言編寫程序,可以讓機器人走出各種軌跡,并可以在仿真環境中畫出相應的圖形,從而直觀形象地讓學生理解各種圖形。比如在給小學生講正三角形時,教師與其讓學生硬背三角形的概念,不如指導學生用Logo語言讓機器人畫個三角形。教師講解后,學生會明白正三角形有三條邊,其外角為120°,內角為60°。教師也可以采用任務驅動法,讓學生自己觀察,找出規律。
物理是一門試驗學科,教師可以利用教育機器人來做物理試驗。比如,可以利用機器人代替傳統的小車來驗證勻速直線運動的速度、位移和時間的關系;可以將機器人改裝,讓機器人以一定速度原地旋轉,從而學習勻速圓周運動的相關知識;還可以用機器人來講授基本的電學知識,等等。
教育機器人是能歌善舞的小演員,是音樂老師的好幫手。在傳統教學中,簡譜學習是令人乏味的教學難點,教師可以通過編程將樂曲的簡譜輸入到機器人中,讓機器人演奏音樂。這樣學生在訓練機器人唱歌的過程中,自然地就學會了樂譜知識。還可以讓機器人根據音樂的節拍,翩翩起舞(做各種動作),從而培養學生的節奏感。
三、與課外活動相結合
教育機器人還可以作為學生課外活動的好朋友。教師可以組織有興趣的學生組成機器人小組,利用課余時間開展各種機器人活動,參加各類機器人比賽,使他們在娛樂的過程中學到先進的機器人知識,提高綜合能力,培養團隊精神。
四、對教育機器人的幾點要求
1.具備較高的教學適用性
顧名思義,教育機器人的主要目的就是為教學服務。機器人教學與其他學科教學的最大不同之處在于不是以講授為主,而是一種師生平等的合作伙伴關系,教師起著指導者、組織者、幫助者、合作者的作用,是平等中的首席,是師生學習共同體的一分子。在完成基本的知識把握之后,關鍵是學生以小組合作為形式,進行創新設計、編制程序、組裝部件、演習實驗、研究反思等,這樣,各個小組可以確定各自不同類別的機器人進行研究,課題截然不同。在這種情況下,如何保證教學組織呢?教師可采用任務驅動式的項目教學,即讓學生根據興趣、研究問題組成項目小組,每個項目小組內部又根據研究具體任務進行責任分工,教師根據學生需要幫助項目小組選擇明確的研究課題,并宏觀指導,具體設計研究則由各項目小組合作來完成,最后負責鑒定各小組的研究報告、機器人操作演習。完成某個項目后,原項目小組即告解散,再重新確定下一個研究課題,重組結構。這種教學方式任務明確,資源共享,靈活自主,操作性強,可收到很好的教學效果。因此,教育機器人首先應該具備良好的教學適用性,應當“易教益學”,零部件要盡量堅實耐用。
2.具備一定的可擴展性
為了培養學生的動手能力和創新精神,教育機器人要有一定的可擴展性,可拆可裝,但并不是拆得越散越好,零部件過于細小,容易丟失,會影響課堂教學的順利進行。另外,過多的零部件組裝會耗費學生大量的時間,在課時有限的情況下,學生在擰完眾多螺絲之后,幾乎沒有時間去做其它事情。這就相當于使用最先進的技術上了一門傳統的手工課。
3.具有開放性
教育機器人的各種傳感器和其它核心部件要盡量外露,以激發學生的好奇心,并方便教師講解。
教育機器人作為嶄新的教學載體,符合建構主義提倡的教育理念,能夠使學生在探索中學習,在活動中發現,在問題中創造地建構知識;能夠培養學生分析問題、解決問題的能力。同時,教師按照任務驅動、課題研究、實踐探究、創意設計等形式開展研究性作業、探究性學習活動,使教育機器人走進學生的學習和生活,能為學生搭建創造和發展的平臺。教師應通過機器人教學活動,引導學生逐漸形成編程的思想,然后用圖形化編程語言或代碼程序語言在計算機上編寫程序,再通過計算機和機器人的通訊技術,將程序下載到機器人的微處理器中,讓學生通過觀察機器人的運行情況來調試、驗證、反思、改進程序。這其中涵蓋計算機知識、語言知識、數學知識、物理知識、藝術知識等,這種多學科的綜合性、合作性學習,能極大地激發學生的學習興趣,有效地培養學生的創新思維能力、策劃設計能力、解決問題的能力、邏輯推理的能力、科學與藝術審美相結合的能力。
隨著教育機器人的出現,教師會更容易地接受建構主義等新的教學理念,采用任務驅動、研究學習等新的教學方法去組織教學。事實上,學生在設計操演過程中,就會有效地構建知識系統,并創造性地應用于實踐活動,同時能培養創新思維、合作精神和競爭意識。
計算機視覺的基礎知識范文6
關鍵詞：人工智能；教學內容；教學方法
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
1 引言
人工智能(AI)是二十世紀五十年代后期興起的利用計算機模擬人類智能活動去求解問題的學科，與空間技術、原子能技術一起被譽為二十世紀三大科學技術成就，目前廣泛應用于專家系統、機器翻譯、語音識別、文字識別、計算機視覺、機器人、電子游戲等方面，已經成為計算機技術發展以及許多高新技術產品中的核心技術。
為了適應人工智能技術日益廣泛的需要，國內外高校普遍開設了“人工智能”方面的課程，特別是作為計算機方面專業的核心課程之一。我校自從1993年開始為自動化專業本科生開設“智能控制”選修課，1996年為自動化、計算機、機械等專業本科生開設“人工智能導論”、“人工智能及其應用”課程。目前，我校軟件學院、信息學院、機電學院都開設了“人工智能導論”課程，已經成為計算機科學與技術、軟件工程、數字媒體技術、自動化、機械制造與自動化等許多專業本科生的一門重要的技術基礎課程，也是面向包括人文社科等全校所有專業的公選課之一，其目的是使學生了解人工智能的基本概念和基本原理，初步學習和掌握人工智能的基本技術和前沿內容，拓寬知識面，啟發思路，為學生提供最基本的人工智能技術和有關問題的入門性知識，提高學生應用開發軟件的能力和水平，為今后在相關領域的研究和應用奠定更為堅實的基礎。因此，建設好“人工智能導論”課程具有重要意義和很廣的受益面。
由于人工智能是交叉學科，涉及面廣、內容抽象、不易理解，學生往往有望而生畏的感覺，在教學過程中，老師教、學生學都比較吃力。為了更好地實現上述教學目標，提高本課程的教學質量，協調好教與學的雙邊關系，使學生由望而生畏的感覺，變為有用有趣的感覺，根據已有人工智能課程在教學與實踐方面的經驗和方法，結合“人工智能導論”課程的近幾年教學實踐，對課程的教學體系、教學內容、教學方法、教學手段、考核方式等方面進行了探索總結。
2 調整與優化教學體系和教學內容
“人工智能導論”是計算機科學與技術、軟件工程、數字媒體技術、自動化、機械制造與自動化等許多專業本科生的一門重要的技術基礎課程，也是面向包括人文社科等全校所有專業的公選課之一，其研究領域及內容十分豐富，涉及的基礎面廣。因此如何選好教學內容，既能使學生了解本領域的概貌，又能適合學生的基礎，便于他們在有限的時間完成學習任務，是一件重要而又困難的事情。
進入21世紀以來，人工智能學科又有了新的發展。為了及時反映人工智能研究和學科的最新進展，我們修訂了“人工智能導論”的教學大綱，對教學內容進一步優化和更新，極大充實了各個系統的內容。我們確定的教學內容主要分為三部分：第1部分為概論，介紹人工智能的基本概念、基本內容、主要研究領域及發展過程；第2部分是知識表示，推理和搜索技術，討論幾種常用的知識表示方法、推理技術(包括確定性推理方法和不確定推理方法)和搜索求解策略；第3部分是人工智能應用研究領域，包括專家系統、自然語言理解、機器學習、人工神經網絡、遺傳算法等的基本概念和方法等。其中第2部分是基礎理論，是人工智能的重要基礎，應該循序學習。第3部分是人工智能的應用，由于每個研究內容都相對獨立、自成體系且有其專門的學術著作研究、熱點，因此針對高等院校的本專科生來說，不必循序學習，而且結合專業特點可以選擇其中幾個研究領域。例如對自動化專業的學生來說，可以選擇專家系統、人工神經網絡、遺傳算法等，同時可增加在自動控制領域的應用，包括專家控制、神經網絡控制和進化控制等熱點：而對計算機科學與技術專業來說，可以選擇專家系統、自然語言理解、機器學習等，并輔以動物識別系統、語音識別系統、智能機器人等實例。總之就是要把握課程性質和教學目的，調整本課程教學體系，優化教學內容，讓學生以有限的時間學到人工智能的基礎知識和基本方法。
另外，在選擇和確定教學內容時必須兼顧基礎知識和新興技術，注意與相關課程(如離散數學、數據結構、概率論、自動控制原理、Matlab系統仿真、面向對象的編程技術等)的鏈接，密切理論與實際的關系，通過課堂講授和課外訓練，注意學生能力培養，提高他們的學習效果和整體素質。
3 加強課程立體化建設和系列教材研究
在課程的立體化建設中，教材充當了地基的角色，所有的課程內容安排，無不體現出以教材為基本，以教材為模板。所以本著基礎、實用的原則，我們先后編著出版了《人工智能及其應用》課程教材導論部分概括性強，引人入勝；基礎部分系統全面，敘述深入淺出，循序漸進；應用部分密切理論與實際關系，典型形象。其中第二版在第一版的基礎上，增加了證據理論、模糊推理、神經網絡等理論的一些典型應用，使學生能夠更深入地理解和應用這些理論；另一方面，又新增了自然語言理解及其應用內容，以適應目前計算機翻譯、人機自然語言交互等技術日益廣泛應用的需要。系列教材適應了人工智能導論新課程開設的需要，反映了人工智能學科的發展，為人工智能課程確立了基本框架，發揮了重要作用。系列教材的問世不僅解決了本?！叭斯ぶ悄軐д摗闭n程教學用書的問題，而且也被各兄弟院校普遍采用，促進了該課程的普遍開設，推動人工智能學科的發展。
為了配合教材第二版的教學和自學，在已有教學經驗和教學成果積累的基礎上，制作了高質量的教學課件和完整的教學視頻錄像，并刻錄成光盤隨書供讀者使用；同時又研究與開發了網絡課程(http：//)，以更好地調動學生的學習興趣和主動性，促進本課程的教學改革。
包括主教材、電子教案、教學視頻錄像、網絡課程及教學資料庫等在內的課程立體化建設符合二十一世紀高校教學的要求，支持教師提高教學手段現代化的水平，更貼合學生的學習需求。
4 改革與創新教學模式和教學方法
在“人工智能導論”課程教學的過程中，我們積極探索教學新路，經過數年辛勤試驗，結合蔡自興教授等對人工智能課程的建設經驗，對課程的教學模式和教學方法進行了如下一些的改革與創新。
(1)通過多種途徑激發學生的學習興趣
“興趣是最好的老師”，“人工智能導論”課程的學習效果，直接受到學生興趣和參與意識的影響。由于這是一門導論性前沿課程，一般來說，學生開始學習興趣很大。但是，當一些學生開始接觸到抽象概念和算法時，往往感到不易接受。我們通過各種途徑和方法，激發和培養學生的學習興趣。例如，鼓勵學生參與課堂討 論、布置讀書報告和課外實驗、以問題為導向的啟發式教學、專題討論／辯論等形式。特別，我們精心組織和準備了模糊控制技術及其應用、智能機器人技術與應用、智能交通、BCI(腦機交互接口)等專題，以及智能調度軟件、語音識別系統、動物識別系統、足球機器人比賽、機器人軌跡跟蹤、倒立擺的智能控制等課內演示，使學生擴大了眼界，增加了感性知識，達到提高學生學習興趣的目的與效果。
(2)面向問題的啟發式教學
人工智能中的許多問題，有的似是而非，有的引人入勝。在教學中，有意識的提出相關問題，提請學生思考，鼓勵學生提出自己的猜想和解決方案。然后逐步進入教材中的解決方案，啟發學生求解這些問題，并進行分析和比較，從而強化了學生學習的主動意識和參與意識，提高了學生的學習積極性。例如，在講到比較抽象的“遺傳算法”時，提出“遺傳算法如何用于優化計算?”這一問題。針對該問題，先從“達爾文的生物進化論”入手，討論“遺傳”、“變異”和“選擇”作用；然后通過一個簡單的例子，從特殊到一般地啟發學生思考“遺傳”、“變異”和“選擇”的實現，最終讓學生與教師一起導出遺傳算法用于優化計算的基本步驟。這樣，學生不但從中學習了遺傳算法，而且得到一次邏輯思維的訓練，取得很好的教學效果。
(3)課堂辯論與交互式教學
組織課堂辯論，討論的議題包括人工智能的應用前景和其他比較等有爭議的問題。學生對這些問題展開了激烈的爭論，激發了學習潛能，明確了學習目標。例如，為了加深學生對智能機器人內涵的理解，我們組織了“機器智能能否超過人類智能”的辯論會。會前正反雙方結合本課程內容及其相關知識，認真進行準備；辯論會上正反雙方唇槍舌戰，激烈爭辯，氣氛熱烈。辯論后，學生余意未盡，討論熱情不減。無論是哪一方獲勝，都達到了預期的效果。教學中我們還注意采用了多種交互式策略，如課堂上教師提問可鼓勵或指定學生提問，也可由學生自由地就某個知識點進行主題發言后老師點評等。
(4)個性化學習與因材施教
在本課程教學過程中注意對學生因材施教和個性化教學。例如，通過組織學生進行讀書報告的形式，鼓勵學生從多方面、多角度考慮問題，多提新穎思想，有意識地鼓勵優秀學生探討比較深層的內容，并輔導優秀學生將其成果以科技論文和發表文章的形式轉化為成果。又如，在教學設計和實驗設計中，注意要求學習有余力和興趣的學生選作部分探索性、創新性的功課和實驗(選學內容，如模糊控制器的設計、進化控制等)，從而引導學生發揮個性優勢，達到因材施教的目的。同時注意分析學習較差的學生的具體困難，進行有針對性的指導。
(5)多媒體與網絡教學的使用
本課程在PPT演示文稿和網絡課程上，采用了大量的多媒體表現形式，如視頻、動畫、聲音和圖像等。目的在于使得人工智能抽象的知識形象化，便于學生理解。例如，課內讓學生在線觀看涂曉媛博士的計算機動畫“人工魚”的錄像片段、人工生命Floy中生命智能體在環境中不斷的適應進化構成演示等，有助于加深學生對所學知識的理解，促進教學水平的提高，激發了學生對課程的興趣，使學生創新意識得到增強。此外，隨教材附贈的教學光盤和開發的網絡課程(http：//)提供了學生課外自學用的高質量的電子課件、完整的教學視頻錄像、豐富的實驗和案例資料等，以更好地調動學生的學習興趣和主動性。
(7)理論與實踐結合
在教學內容安排上，注意理論聯系實際，適時布置一些人工智能實驗給學生進行課外練習。設計的課外實驗包括產生式系統實驗，歸結反演實驗，主觀Bayes推理網絡實驗，A搜索實驗，以及基于Maltab工具箱的模糊控制位置跟蹤系統、兩車追趕模糊控制系統、神經網絡模式識別仿真、遺傳算法優化計算等實驗。通過實踐和參與，保持學習興趣，有助于學生對人工智能基本概念和難點的理解，掌握基本方法和技術，為從事智能系統應用開發打下基礎，從而達到教學目的。例如，我們組織學生參觀我們的研究生綜合自動化實驗室，觀看機器人臂取物、倒立擺控制、語音識別軟件、指紋識別軟件、智能調度軟件等演示，密切理論與實際的關系。
我們在教學改革實踐中探索的這些教學方法，有利于充分激勵學生的學習積極性和主動性，有利于鼓勵學生發揮獨立思考和創新思維，有利于多方位培養學生學習發現問題、分析問題和解決問題的能力。
5 運用多樣化的教學手段和考核方式
5.1 多樣化的教學手段
采用現代信息技術進行教學，構筑“人工智能導論”課程的現代教學模式，是本課程的主要特點之一。教學過程中采用了多媒體教學課件和網絡課程相結合的方法，充分利用多媒體的豐富表現形式，利用網絡課程的交互性、情景化等，進行教學。采用的方法包括：
(1)抽象知識內容的多媒體表示
通過動畫和視頻來演示抽象的概念、算法和過程，包括機器人軌跡跟蹤、機器人臂取物、足球機器人比賽、倒立擺控制、“人工魚”等錄像片段，以及智能調度軟件、語音識別系統、指紋識別系統、動物識別系統等軟件演示。
(2)通過PPT撰寫教案
精心編制PPT，組織好課件內容，做到圖文并茂，提綱挈領，便于學生理解，便于教師講授。
(3)開發與應用網絡課程
“人工智能導論”網絡課程較好的實現了交互性、在一定程度上實現了學習過程的情景化。在交互性方面，通過網絡課程的課堂練習和章節練習，評價學生的學習情況，并給學生提出學習建議。在情景化方面，采用了在線答疑形式，使得學習過程豐富有趣。
(4)先進實驗系統的觀摩與演示
利用我們的研究成果等有利條件，有針對性地對學生進行成果演示(包括智能調度軟件、語音識別系統、指紋識別系統、動物識別系統等軟件)，使學生知道學了有用，而且很有用，很有趣，很有意義，從而進一步誘導學生的學習興趣，鞏固了課堂所學知識，提高了教學質量。
教學效果通過上述先進的現代信息技術的應用，不僅極大地提高了學生的學習興趣和主動性，而且也取得很好的實際教學效果，提高教學質量。
5.2 作業、考試等教改舉措
(1)改革作業方式與方法
改變過去那種單純的書面習題作業，發展成為必須交給教師評閱的書面家庭作業、不必交給教師的課外思考題目、口頭布置的思考題或閱讀材料以及大型作業等。其中上交作業通過網絡進行，教師批閱后的作業也通過網絡返回給學生，實現了作業呈交和返回的網絡化。
(2)改革考試方式與方法
如何對本課程的考試方式進行改革一直是我們探索的問題。我們綜合考慮課堂出勤情況(10％)、平時正式作業成績(20％)和期末課程考試(70％)，進行綜合評分。期末考試有時采用綜合試題考試，出幾個大題目讓學生選擇其中幾個進行開卷筆試，當面交卷后評分；有時采用課外開卷論文結合或口試面試。最近，我們還對部分學生結合實驗或實際問題提問等進行考核。我們正進一步改革、試驗和探索，使考試成為衡量與培養創新能力，促進學生學習主動性和提高課程教學質量的重要環節。
