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摘要：圖像通信技術是一門結合通信基本理論和圖像特點的專業課，課程知識點較多，且更新較快。傳統教學方式對課程內容的改動較少，課程教學和業界技術的發展相脫節的問題日益嚴重。為解決這個問題，在課程的教學中嘗試引入校企合作環節，邀請與課程相關的企業專家開展技術前沿講座，以期拓展學生的知識面，并加深學生對理論知識的理解。圖像通信技術課引入校企合作模式的嘗試對其它專業課程有一定的推廣價值。
關鍵詞：圖像通信；校企合作；課程改革
0引言
《圖像通信技術》課是高校通信和電子信息等專業開設的一門專業課程[1-2]，主要講授圖像和視頻的各種壓縮編碼算法，國際通用的圖像壓縮編碼標準，以及流媒體、電視會議等圖像通信應用系統。該課程涉及的先修課程較多，包括《高等數學》、《線性代數》、《概率論》、《數字信號處理》和《信息論》等，對學生專業基礎知識的掌握有一定的要求，所以一般放在大三開設。隨著無線通信技術的快速發展（5G已全面鋪開商用）和多媒體通信應用領域的不斷擴大，《圖像通信技術》課的理論知識更新較快，視頻壓縮編碼國際標準（例如H.26X系列）每隔幾年就會推出一個新版本[3]，將更新、更好的壓縮編碼算法和工具納入其中；此外，課程與工程應用的結合較為緊密。業界有很多視頻通信的產品，如安防監控、視頻會議和遠程醫療等，都是《圖像通信技術》課理論知識應用的實例。由于《圖像通信技術》課程的上述這些特點，如按教學大綱，每次都采用相同的內容進行教學，那么課程教學和業界技術的發展相脫節的問題就會越來越嚴重?；谶@個原因，在2020-2021學年第一學期的課程教學中進行了校企合作的嘗試[4-6]，把相關企業的專家請進校園，穿插進課程的教學之中，開展四次和課程相關的講座，不僅拓展學生的知識面，也加深學生對理論知識的理解，取得較好的教學效果。
1課程特點和教學現狀
圖像通信是傳送和接收圖像信號的通信方式，圖像信號可以是靜止圖像，例如文字、圖表等，也可以是活動圖像，如電影、電視等。換句話說，圖像通信傳輸的是可視化的信息，是一種以視覺系統為基礎的通信方式。人們接收的外界信息有80%來自視覺，圖像通信傳送的信息量遠超其它通信方式。和其它通信類課程一樣，《圖像通信技術》課的教學內容也主要圍繞通信系統的三大模塊：信源編解碼、信道編解碼和調制解調展開。由于圖像信源特別是視頻海量數據的特點，圖像通信的關注點主要集中在信源編解碼上，以及各種圖像壓縮編碼的國際標準。伴隨移動通信技術的發展，5G大規模商用的鋪開，多媒體通信早已取代文字和語音通信，成為通信方式的主流，例如手機在線視頻、網絡手游、視頻聊天、安防監控、遠程醫療等等，幾乎涵蓋工作、學習、生活的各個方面。2019-2020年初，新冠疫情爆發，但有各大慕課網站提供豐富多彩的慕課課程以及以騰訊會議為代表的在線視頻會議平臺，才使疫情的影響降到最低，而這些都是圖像通信發揮作用的舞臺。圖像通信技術的發展，主要是各種壓縮編碼新算法和工具的提出，也隨著移動通信技術的發展和應用領域的擴大，發生日新月異的變化，圖像壓縮編碼的國際標準也每兩、三年就推出新的版本。相比技術自身的發展，《圖像通信技術》課程的教學內容較為固定，講解的圖像壓縮編碼算法都是已應用多年的成熟算法，圖像壓縮編碼國際標準的教學也滯后于最新標準一至兩個版本，教學內容和技術的發展脫節較為嚴重。因此，迫切需要將業界的新技術、新成果和新設備引入課堂，開拓學生的視野，讓學生學到的最新知識在將來能真正學以致用。
2校企合作下的產、學、研融合式教學
這次課程教學邀請到某音視頻領域系統解決方案的服務商公司的技術總監給學生開展四次關于工程顯示領域的講座。該公司以有線和無線網絡技術為架構，以音視頻處理算法為核心，致力于音視頻傳輸設備的研發和生產，與我們的課程相關度較高。講座涉及的內容主要包括：
2.1工程顯示及控制系統概覽
介紹專業音視頻行業的基本情況，大型工程顯示設備及顯控設備；
2.2專業視頻處理器入門
介紹專業視頻處理器的分類和流派，純PC架構處理器、延長器、傳輸器、視頻矩陣和分布式處理器；
2.3分布式顯控系統交換網絡簡介
介紹交換機的基本概念和分類、網絡架構和典型產品；
2.4顯控系統案例解析
介紹中國館清明上河圖顯控案例、指揮中心顯控方案和顯控系統設計趨勢。將企業導師的講座穿插在課程教學中，這樣剛講過的算法就可了解其在業界是如何應用的，從而加深學生對知識點的理解。例如，在課程第四章《圖像壓縮編碼技術》中講解各種壓縮編碼算法，主要有預測編碼（包括幀內預測和幀間預測）、變換編碼（包括離散余弦變換和小波變換）以及熵編碼（包括霍夫曼編碼、算術編碼和游程編碼等）。預測編碼介紹差分脈沖編碼調制的基本原理、線性預測編碼中預測系數的求解、運動補償預測編碼的主要步驟、全搜索算法以及三步和新三步等快速搜索算法。變換編碼介紹離散余弦變換的基本原理和能量集中特性、小波變換的時頻多重分辨率特性可解決余弦變換的方塊效應。熵編碼部分介紹霍夫曼編碼、哥倫布編碼和算術編碼的基本步驟，并分析這些編碼算法的性能。但也只是僅僅介紹這些算法的基本原理和算法流程，缺少算法的應用場景和典型產品。在企業導師的講座中，了解各種壓縮編碼算法的應用領域和各自的特點，分別如圖1和圖2所示；此外，對一些教材里沒有介紹的概念，例如淺壓縮的概念，指視聽行業中一類高碼率視頻壓縮算法的總稱，這類算法因壓縮程度相對較低，算法復雜度也較低，也有部分涉獵。這樣，學生學到的知識點就形成一個從原理到應用的閉環，且有了應用“落地”，也可更好地激發學生對專業學習的興趣，使課堂教學的效果提升到一個新臺階。課程結束后，對部分同學進行教學效果的問卷調查，結果如下表1-6所示。從調查問卷中看出，大部分同學們對《圖像通信技術》這種內容更新較快并和業界聯系緊密的課程引入校企合作模塊持肯定態度，并認為32個學時的課程中穿插進4次企業導師的講座比例較為合適。50%左右的同學認為企業導師的講座與課程的相關性很強，并對課程相關知識點的理解幫助很大。當然，由于學生個體的差異性，也有不少學生認為相關性以及幫助效果一般，這都需在后續的校企合作課程建設中改進和提高；最后，在本門課程校企合作的嘗試引領下，同學們對其它專業課程引入校企合作模式表達較為強烈的意愿?？傊?，企業導師的講座提升課程教學的品質，也得到大部分同學的正面反饋，是理論課程的良好補充。為檢驗講座授課的效果，教師從講座中選取若干知識點編成試題納入期末考卷中，通過學生的答卷可對講座效果進行詳細分析。與非校企合作課程相比，企業導師講座的引入讓理論課程與技術的發展有較好的對接，改善理論課程每年雷同和略顯陳舊的現狀，使學生對知識點的掌握真正落地。當然，講座的增加壓縮了原課程大綱的授課內容，可能破壞原授課體系的完整性，這都需在今后的實踐中摸索改進。本次校企合作課程建設的經驗值得推廣，今后可在更大范圍內開設校企合作課程，只要課程所涉及的技術領域發展較快，有合適的企業與課程對接，都可以進行嘗試。不但把企業導師請進教室，還讓學生走出校門，去企業親身感受業界的發展。所以，要全面開展校企合作課程建設還有很多工作要做，任重而道遠。
【單選題】第1題：您對《圖像通信技術》課程的學習效果如何？
【單選題】第2題：您覺得像《圖像通信技術》這種內容更新較快并和業界聯系緊密的課程是否有引入校企合作模塊的需要？
【單選題】第3題：企業導師的講座與課程的關聯性如何？
【單選題】第4題：企業導師的講座對課程相關知識點的理解是否有幫助？
【單選題】第5題：您覺得企業導師的講座在整個課程教學中的比例如何？
【單選題】第6題：通過《圖像通信技術》課程校企合作的初步嘗試，您對其它專業課程引入校企合作的模式的意愿能打多少分？（滿分5分）
3結語
本文在分析《圖像通信技術》課程的特點和教學現狀不足處的基礎上，提出通過校企合作的方式，把課程相關的企業專家請進教室，開展和課程內容相關的講座，補足教學與技術發展銜接上的短板，有效提升課堂教學效果，也激發學生對專業學習的興趣；同時也符合工程教育專業認證的理念?！秷D像通信技術》課程校企合作的方法和經驗可沿用至其它相關課程，有一定的推廣、借鑒價值。
作者：管張均 任蕾 單位：上海海事大學 信息工程學院
