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摘要：隨著“新工科”的發展，需要培養一批卓越的工程技術人才。本文主要闡述《多媒體處理技術》教學過程中的教學方法和教學內容等方面的探索。通過實踐和總結進一步完善和優化教育方式，提升學生的學習積極性和學習效率，培養學生解決多媒體信息傳輸和處理的能力。
關鍵詞：多媒體；教學方法；實踐
0研究背景
按照產業變革的發展規律，根據產業技術發展的趨勢，未來需要將以學科為導向轉變為以產業為導向，打破專業間的壁壘，進行跨專業的融合，從而將適應轉變為引領；與此同時，調整產業結構，大力推進低能耗、高附加值的技術產業的發展，由資源主導轉變為技術主導，實現從低端產業向高端產業的轉型，將中國制造升級為中國創造。當前，世界已邁入一個深度信息化的時代。人工智能在全球得到了飛速的發展，涌現出很多深度學習的算法，并在工業、醫療、生活等社會各個領域得到廣泛而深入的應用。新一代信息技術產業正在逐步發展壯大，相應的市場需求也在不斷擴大。隨著“新工科”的逐步發展，未來需不斷培養一大批卓越的工程技術人才，為我國的現代化建設和發展提供強有力的人才隊伍支撐。在傳統工科教育的基礎上對新工科教育的模式進行探索，已成為新工科建設中不可或缺的重要環節和重要組成部分。新工科的建設通過分析當前產業與行業的發展狀況，并結合未來的發展趨勢和環境，對相關學科專業結構和專業建設的方向進行及時調整。通過新工科的建設，一方面可逐步培養一大批卓越的工程科技人才，從而大力推動相關產業的飛速發展；另一方面，通過新工科的建設，可將多個學科進行交叉融合，從而產生新的工科專業，并培養相應的工程技術人才，形成新興的產業，并有效地促進新興產業的發展[1-3]。針對當前高校電子信息類專業的教學與培養，新工科教育思想和工程專業認證規范對電子信息類專業提出了“具備創新實踐意識、團隊合作精神和組織管理能力，解決電子通信領域復雜工程問題的能力。”以達到人才培養的目標。
1教學過程設計
多媒體處理技術是信息工程的專業必修課、以及通信工程和電子信息工程的專業選修課程，也是信號與線性系統、數字信號處理等課程的后續課程[4-5]。通過本課程的學習，使學生能掌握語音、音頻、圖像以及視頻等媒體的基本概念以及利用計算機對語音、音頻、圖像以及視頻進行綜合處理和分析的基本技術，了解多媒體信息處理技術的應用和發展概況，進一步培養學生解決多媒體信息傳輸和處理的能力。
1.1教學設計和教學實施的目標
學生通過教育過程最后所取得的學習成果。圍繞學生的培養、根據對學生的期望來設計。將適應變化作為質量改進的基準點、將質量的持續改進過程作為高質量控制的著力點。本課程的畢業要求及指標點對應關系如下表1所示：
1.2優化改革實驗教學環節的方法和內容
實驗教學圍繞教學目標這個中心，包含系統分析、算法與軟件設計、調試、匯報等環節。在完成實驗環節的基礎上可達到提升解決復雜工程問題的目標。學生要針對系統的基本功能、性能指標、使用場景等相關的因素進行充分的考慮和分析，對學生的實驗考核主要圍繞算法與軟件設計能力、調試能力、綜合分析能力、表達能力等若干個方面。在學生的培養過程中，實驗教學環節其實非常重要，對學生的能力培養起到很關鍵的作用。為此，需要進一步提升綜合性實驗在整個實驗環節中的占比，從而有效提升學生的綜合實踐能力和綜合素養。在以往的多媒體實驗教學中，通常將語音模塊和圖像視頻模塊作為兩個相互獨立的模塊而分離開來，單獨開展各個模塊的實驗教學。這樣容易導致缺少實驗教學的綜合性和系統性，而且也不利于培養學生的綜合分析能力、協調能力和解決問題的能力。例如，圖像模塊實驗的內容包括圖像分割、圖像增強等，語音模塊實驗的內容通常是語音基音檢測及應用等。獨立模塊實驗的作用主要體現在對相應模塊的功能進行訓練，適用于一些簡單的系統。為此，可考慮將語音模塊和圖像視頻模塊結合起來，構成一個更加完整、更加全面的綜合性系統。在此基礎上開展綜合性實驗任務的設計和實現，從而充分地提升學生的綜合實踐能力以及解決復雜工程問題的能力。例如在垃圾智能分類系統中，可將語音模塊和圖像模塊結合起來，一方面可通過對說話人語音的識別來判斷屬于哪一種垃圾，然后進行分類；另一方面，可根據攝像頭抓取的垃圾外形，利用圖像預處理、圖像分割、特征提取、模式識別等方法對圖像進行識別分類，從而達到基于多媒體處理技術實現垃圾智能分類的目的；此外，在智能車系統中，也可綜合利用語音模塊和圖像視頻模塊。根據攝像頭抓取的路況信息判斷行動方向，同時結合控制者的語音信息確定前行的路線和方向。通過這些綜合案例的實驗環節，一方面有助于培養學生的綜合實踐能力；與此同時，也可促進學生在學科競賽、大學生創新創業項目等方面的表現和成績。使課程、競賽、科研這三者達到互相促進，共同提升的目的。教學過程由教學團隊聯合指導。團隊成員由課程負責人，語音模塊指導教師、圖像視頻模塊指導教師和助教等人組成。通過課程負責人的主持引導和整個教學團隊成員分工協作，完成相應的實驗教學環節。在實驗教學的各個階段，以相關的指導教師為主，其他成員作為輔助。在實驗教學過程中，各個指導教師首先對實驗環節中相應的理論基礎知識和方法進行講解和分析，接下來安排相應的任務。學生以五人左右為一組進行組隊。各個小組通過前期的文獻查閱和調研產生相應的設計方案，主要包括系統組成、系統功能、性能指標、計劃安排等內容。等到通過設計方案的論證后，展開具體的實施。在方案的實施環節中，學生要能針對系統的性能指標與系統復雜度、系統的綜合功能與使用場景等多個方面間的相互制約因素進行充分考慮和分析。
1.3課程考核
在實驗教學過程中，設置若干個考核環節。對語音模塊和圖像視頻模塊，在實驗的中期階段進行模塊的獨立考核，也就是單獨考核語音模塊和圖像視頻模塊的功能和性能指標等。在實驗結束階段，對整個大系統進行綜合考核，包括系統的整體功能和綜合性能指標等。通過面向多媒體處理技術領域復雜工程問題的實驗教學環節，以及調研、分析、設計、調試、改進、運行等模擬解決工程問題的環節，可有效培養學生解決復雜工程問題的能力。使學生的知識、能力和素養得到進一步的提升。以往的課程考核模式往往有可能導致學生平時在學習上不抓緊，而到臨考試階段就臨時抱佛腳式的復習，不利于學生綜合能力的培養。為此，采用過程化考核機制來調整學生的整個學習過程。過程化考核的核心是分類型考核和目標驅動。通過整個教學過程的考核，促使學生提高平時的學習效率和學習積極性，從而提升相應的能力，打好學科基礎。當然，過程化考核也并非單純的月考，因為單純的月考不利于提升學生的學習積極性，反而可能會使學生產生一種厭學情緒和抵觸心理。所以，在過程化考核的形式上，可設計得更加豐富些，通過筆試、上機、讀書報告、方案設計等多種靈活的形式和渠道來展開。這樣，一方面可進一步激勵學生，提高學生的學習積極性和學習興趣；另一方面，也可實現對學生綜合能力的全方位考察。在考試結束后，對試卷目標達成情況和課程目標達成情況進行分析，并對試卷整體情況進行綜合分析，包括與教學大綱要求及教學目標的相符性、分數分配是否合理、試題要求及敘述的明確性和嚴謹性，成績分布的具體情況、針對具體教學目標、分析具體試題內容與得分結果；同時對試卷課程目標達成情況評價分析結果給出持續改進措施與建議。結合過程化考核機制，使學生的學習積極性和學習效率得到充分而有效地提升，使學生的整個學習過程更加充實，為學生能力的培養提供充分而有效的保障。
2小結
新工科的建設是當前時代的發展需要，也符合當前世界的發展趨勢。實踐應用是工科學生學以致用，從起步到激發創造能力的重要孵化過程。因此，優化改革實驗教學環節的設置方法和教學內容是新工科教育中的一個重要內容。通過實踐和總結，進一步完善和優化教育方式，推動專業建設和人才培養的不斷發展。
作者：鄒瑋 王加俊 胡丹峰 單位：蘇州大學 電子信息學院
