电脑编程零基础教学精选(九篇)

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第1篇：电脑编程零基础教学范文

关键词：卓越计划；数字图像处理；创新能力

作者简介：朱福珍（1978-），女，黑龙江佳木斯人，黑龙江大学电子工程学院，讲师；杨自恒（1973-），男，黑龙江哈尔滨人，黑龙江大学电子工程学院，副教授。（黑龙江 哈尔滨 150080）

基金项目：本文系2013年黑龙江大学教育教学改革工程重点项目“基于‘卓越计划’的‘数字图像处理’课程教学改革探索”（项目编号：2013B42）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0128-02

“数字图像处理”是高等学校信号与信息处理类专业的重要专业课程，是当今社会的热门需求和科学研究的热门方向。该课程的主要任务是通过对数字图像处理基本概念、理论和算法的学习，培养学生对数字图像的实践编程处理能力，为学生从事图像处理工程师工作奠定基础。该课程涉及内容宽泛，课程起点高，难度大，同时与学生的毕业设计课题直接相关，要求学生具备坚实的数学基础和信号与信息处理基础，并且熟练掌握一种编程工具。同时，该学科学术活动活跃，算法更新快，如何教好这门课，使学生真正掌握数字图像处理的多种算法一直是专业课教师讨论的热点问题。另外，近年来社会用人单位普遍反映：应届高校毕业生上岗适应慢，实践动手能力差，缺乏实践经验和创新能力。针对这些现实情况，2009年，教育部推出“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”），将培养在企业中能切实发挥作用的优秀工程技术人才作为“卓越计划”的人才培养目标。[1]鉴于数字图像处理技术在当今社会各行业的广泛需求，以及目前该课程授课中存在的亟待解决的问题，“数字图像处理”课程教学改革已势在必行。趁着“卓越计划”的东风，改革该课程的教学方法，提高教学效果，借此为本专业“卓越计划”的实施奠定基础。笔者结合讲授该课程发现的问题，对照“卓越计划”相关要求，提出一些教学改革的看法和建议。

一、“卓越计划”对高校课程教学的要求

“卓越计划”是教育部2009年提出的一项重大教育改革试点项目，旨在培养造就一大批具有创新能力、动手实践能力的高质量工程技术人才，以促进高等教育面向社会需求培养人才，全面提高我国工程教育人才培养质量。“卓越计划”具有三个特点：[2]一是具有强化培养学生的工程能力和创新能力的特点；二是具有学校按通用标准和行业标准培养工程人才的特点；三是具有行业企业深度参与培养过程的特点。[2]

上述特点决定了高校在进行课程教学过程中，应注重教育和行业、学校和企业密切合作，同时，在课堂教学过程中，注重理论知识与工程背景应用相结合，培养学生的工程意识、实践能力和创新精神，努力为企业造就适应其发展需要的优秀工程师。“数字图像处理”课程的教学改革也应围绕“卓越计划”的目标及要求来进行。

二、“数字图像处理”课程特点和目前教学中发现的问题

“数字图像处理”课程具有课程起点高、难度大、理论性和实践性强的特点。例如：该课程所涉及内容相当宽泛，每个章节或每种算法都可以作为一个研究方向；与其他课程联系紧密，涉及计算机技术、数学物理、通信技术等；与实际应用紧密相关，如数字电视、医学影像应用等。

传统“数字图像处理”课程的教学多以教师课堂讲授为主，学生课后练习为辅，呈现出以下弊端：

1.选课机制及课程设置问题

（1）选课机制不够合理。“数字图像处理”是一门面向高年级同学的专业课程，要求具有信号与信息处理方面的基础知识，需要熟练掌握至少一门编程语言（如Matlab），这些知识是学习“数字图像处理”课程的基础。但是，目前黑龙江大学（以下简称“我校”）的选课机制是不管任何年级，不管学生基础如何，只要对此课感兴趣就可以选听此课程。很明显这种选课机制是不科学的，会因为学生基础差异较大造成教师授课进度难掌握、整体授课效果不理想等问题。

（2）课程设置学时数不足。“数字图像处理”课程特性中提到该课程起点高，内容宽泛，要求学生具备一定的基础知识，但是，目前选修此课的同学基础参差不齐，其中零基础的同学不在少数。目前，数字图像课程仅为32学时，教师必须按照教学大纲来授课，但教学大纲是按照大四同学的知识结构设置的，并没有考虑低年级同学选修此门课程的问题。因此，教师讲授此门课程时根本没有时间补充或温习相关基础知识，直接进入图像算法的学习。这对有一定基础的高年级同学而言，由于基础知识可能有所遗忘，接受起来尚有困难，更不用说零基础的大一、大二同学了。

2.授课内容问题

（1）授课内容重理论轻实践。“数字图像处理”是一门专业性、实践性都很强的课程，真正掌握相关算法并对其进行创新，必须辅以大量的课后编程和实践练习。但在有限的课堂教学过程中，虽然给学生布置了作业等内容，但都偏于基本算法、基本理论，更有实践意义、稍有难度的算法已被束之高阁，算法的进一步创新没有得到充分挖掘。这一点与“卓越计划”对实践型、创新型人才的培养目标不相符。

（2）授课内容对最新算法补充不及时。数字图像处理是一门发展迅速、实用性强、应用广泛的技术，因此，实际应用推动着数字图像处理算法不断推陈出新。教师授课过程中依据教学大纲，更多地侧重于基本算法、基本理论的介绍和实现，而对于公开发表文献上的新算法并没有及时补充。这与“卓越计划”中对适应经济社会发展需要的人才培养目标不符。

3.教学方法问题

目前“数字图像处理”课程教学以课堂讲授为主，由于很多图像处理算法理论性强，学生容易望而生畏，缺乏学习兴趣；同时，学生自主学习性差，缺少及时的课后编程练习和实践过程，从而影响课堂内容的消化和吸收。此外，目前教学手段以幻灯片演示授课为主，这种信息化教学方式可以增加课堂信息量，但由于速度较快，缺乏与学生的同步认知过程，也容易影响学生学习的积极性和效果。

三、“数字图像处理”课程教学改革

针对“数字图像处理”课程教学过程中存在的问题，为适应“卓越计划”对培养实践型、创新型人才的要求，对我校“数字图像处理”课程教学改革的建议如下：

1.增加选课指导环节，调整课程设置

“数字图像处理”课程是电子信息工程专业的模块选修专业课，主要任务是通过课程讲授和实验教学，使学生掌握数字图像处理的基本理论和实现方法，为今后从事图像处理工程师等方面的工作奠定基础。但是目前“数字图像处理”课程只有32学时，在有限的课时内想让学生从入门到真正掌握各种算法的确有一定难度。

此课程主要是针对大四学生开设的，因为大四学生不仅学过信号与系统课程和至少一门编程工具课程，有一定的学习基础，很多人还将本课程的很多研究方向（如图像增强、图像复原、图像识别等）选为毕业设计的课题方向，可以有目的地学习，因此，大四学生选修此门课程非常合适。因此，在学生选课时应该给予指导，建议大四同学选修此门课程，低年级同学可以具备基础后再选。

为了使全体选择该课程的同学都能达到预期的教学目标，真正掌握数字图像处理算法的原理及实现方法，应该增加学时数，使老师能够有时间补充一些必要、相关的基础知识，可将32学时的课程调整为54学时，这样对大四学生而言可以有足够的时间温习以前学过的知识，对基础较薄弱的学生也能趁机迎头赶上，为真正掌握算法奠定基础。

2.教学内容及时更新

目前教材上内容仅适合学生掌握基本概念、基本算法，已经远远跟不上日新月异的应用需要。因此，按照“卓越计划”培养在企业中能切实发挥作用的工程师型人才的要求，可从教材和文献追踪两方面更新教学内容。

（1）选取权威的、最新出版的、适合初学者学习的书籍作为教材，同时不拘泥于一本教材。目前，“数字图像处理”课程最权威的教材是Rafael C. Gonzalez 编著的《Digital Image Processing （3rd Edition）》，同时，Tamal·Bose编著的《Digital Signal and Image Processing》，国内朱虹教授编著的《数字图像处理基础》也非常经典。每本教材都各具特色，侧重点也有所不同。教师授课时，应依据章节的重点和关键，从不同教材中摄取精华，以增强学生对知识的系统理解。

（2）追踪文献，提炼最新算法，补充授课内容。在对教材内容进行基本理论和基本算法讲解的同时，参阅大量文献，追踪学科最新发展动向，将近年图像处理领域的新成果和新的发展前景问题及时补充到课程教学中，能够从大量资料文献筛选、提炼出与学生接受程度相符的新算法和新应用，以保证课程内容的时效性与先进性。

教学内容与时俱进才能使学生的知识更新速度紧跟时代脚步，这就对教师素质提出了更高要求。教师不仅应具有紧跟学术前沿、刻苦钻研的科研精神，更应该有培养社会所需人才的社会责任感，同时，教师应该讲究教学方法，合理组织教学内容，详略得当，重点突出。

3.教学思路循序渐进

改变以往生硬的教学思路，拟从导课、课堂教学两方面加以改进。

（1）重视导课的必要性和科学性。导课是非常必要和重要的，是学生接受新知识的基础，也是教师引入授课内容的铺垫，该过程组织得好可以增强学生学习兴趣，提高课堂授课效果。可引入图像处理的实际应用使导课内容生动有趣。例如，讲到图像超分辨问题时，可以先讲述我国目前航空航天领域取得的重大成绩，如“天宫一号”与“神舟八号”和“神州九号”的顺利交会对接，其中涉及到的影像处理和分析等问题就用到了图像超分辨技术。学生明确了各种图像处理算法的重要应用后，学习兴趣也就引发了，为进一步深入学习奠定了基础。此外，还可将授课内容与科学技术前沿有机结合起来，加强对课堂内容的重视。如讲到用图像处理技术实现电子沙盘时，可以介绍其中涉及的多种先进图像处理技术，如三维仿真、全息成像、虚拟现实、大屏幕仿真、互动触控等。这些先进技术不仅能使学生产生学习兴趣，而且能拓展学生知识面，开阔眼界，帮助学生认识图像处理技术的最新发展状况和应用前景。

（2）课堂教学的改进。采取“教师主讲重点难点，学生辅以泛读讲解”的教学模式，使学生从以往“被动的知识接受者”成为一个“主动的知识自主学习者”，培养学生的自主学习能力、归纳总结能力和实践表达能力。老师根据教学大纲，将重点、难点章节着重讲解，然后以布置大作业的形式让学生分组讨论一个具体内容，同时，为每组学生指明学习目标，并专门抽出一定时间让学生们站在讲台上分别讲解，鼓励学生自主学习，积极思考讨论，以培养学生的自主学习性，提高学习能力和交流能力。

4.教学方法多样、生动

教师在课程教学过程中采用的方法直接影响着学生的学习兴趣和效果。目前，此课程以PPT讲课为主，PPT授课的优点是直观生动，内容丰富，节省板书时间，但据统计，PPT授课吸引同学集中注意讲授内容的时间仅为15分钟。[3]这就要求教师以改善教学方法为切入点，提高教学质量，可从以下几方面加以改进：

（1）增加课件制作的元素，加强动态课件的展示。平时课件大多是静态文本配以相应的图示，教师只是对照图示讲解，容易造成学生注意力疲劳。若根据教学内容，适当地每隔20分钟插入一些动态视频，就可以起到缓解学生视疲劳、吸引注意力的效果。当然，这需要教师下功夫掌握动态课件制作的本领和技能，成功地制作出高质量PPT课件。

（2）实时演示算法的实现过程。“数字图像处理”课程教学过程中，教师要始终以培养学生独立实现图像处理算法为目的。针对多种图像处理算法，在介绍完算法原理后，可在计算机上进一步演示该算法的实现程序，并对算法实现的关键加以解释和强调。这样学生可以提高对算法的实现能力，进一步提高编程能力。

5.考核方式上的改革

目前，“数字图像处理”课程的考核方式是闭卷考试。本课程最终目的是希望学生具备多种图像处理算法的实现能力，因此，应该更侧重于学生实践能力的考核，而闭卷考核方式远远达不到实践能力测评的要求。全面考虑学生的具体情况，可以采取“平时成绩（50%）+期末上机考核（50%）=总成绩”的方式，这种成绩分配方式，加大了对学生平时学习过程的监控。平时成绩可以包括出勤（占10%）、作业（占20%）、读书报告（占20%）等内容；期末上机考核（占50%）是指学生在学校机房的计算机上完成期末考试，可根据教学内容制定学生必须掌握的算法程序库，同时制定详细的评分程序，学生上机考试时以电脑随机抽取的两种算法作为考核内容，学生提交后马上给出上机考试成绩。这种考核方式就兼顾了大多数学生的实际情况，学生只要肯努力，真正在平时学习过程中下功夫，就一定能取得好成绩，同时也达到了使学生注重平时学习过程，重视编程实践能力的目的。

四、结束语

“数字图像处理”作为一门实践应用广泛的学科有着光明的应用前景。为了更好适应“卓越计划”对工程师人才培养的要求，“数字图像处理”课程的讲授应该更加重视实践能力的培养，提高学生的学习能力、实际动手能力和创新能力，以适应当今社会对卓越型工程人才的迫切需求。

参考文献：

[1]林健.构建工程实践教育体系 培养造就卓越工程师[J].中国高等教育，2012，（Z2）：15-30.

第2篇：电脑编程零基础教学范文

[关键词]培训机构；教学模式；高校计算机教育

[中图分类号]G424 [文献标识码]A [文章编号]2095-3712（2013）28-0018-02

[作者简介]黄莉（1981―），女，硕士，宝鸡文理学院计算机科学系讲师。

一、背景

当前，计算机类培训市场呈现出繁荣态势，一方面弥补了当前高校计算机教育的不足，提升了学生的就业能力，另一方面也对高校计算机教育的存在价值提出了挑战。在高等教育转型为大众教育[1]的背景下，高校计算机教育应重新理解国家、市场和学生的需求，定位自身的培养目标，调整目标知识结构和相应课程体系，改善教学过程，提高教育质量，适应时展。

二、培训机构教学模式的优势与局限性

（一）培训机构教学模式的优势

培训机构市场化生存的地位使其教学模式呈现出以下特点：1.教学目标能紧扣市场需求，对技术热点转换和用人需求反应敏捷，课程调整迅速。2.教学目标具体、明确，学生能清楚、直接地了解到自己所能获取的知识和所能达到的效果，从而产生良好的学习心理预期。3.教学内容围绕具体案例、实际应用进行选择和设计，可操作性较强，知识关联度高，能在教学中循序渐进，持续深入。4.教学过程符合学生的学习心理特点：通过课时密集的教学安排，维持学生的专注程度，通过不断产生可见的阶段化结果，满足学生的成就感，维持其学习兴趣和主动性。

（二）培训机构教学模式的局限性

无可否认，培训机构由于其市场化生存的处境，在教学模式上具有上述优势，符合学生的需求，对学生有较强吸引力，能产生很好的教学效果。但是，同样是由于这种处境，此种教学模式也不可避免地具有一定的局限性，如下：1.参与培训的学生基本都具有了一定的专业基础知识，比如参加J2EE培训的学生在校期间都已完成了一定课时的Java语言学习与编程实践，如果面对零基础的学生，此种教学模式如何开展，效果如何还无法确定。2.教学内容设计具体，可操作性强，适合早期模仿学习阶段，[2]内容的深度和广度均存在很大局限，所能提供的知识结构相对单一，学生的后期发展会遭遇瓶颈。3.教学过程强调产生结果，缺乏对问题的探究，可能会导致学生知其然，不知其所以然，不能支持长期发展。4.通过高强度的课程安排，无疑能维持学生专注度和兴趣度，产生较好的学习效果，但在较长的时间内，此种安排不易实施。

三、对高校计算机教育的启迪

培训市场的繁荣从一个侧面反映出当前高校计算机教育存在不足，急需改革。与培训机构不同的是，高校教育需要兼顾国家、市场和个人的诉求，兼顾专业训练和思想育化，兼顾知识传授和能力塑造。这些目标从根本上来说是一致的，但在实施过程中又会表现出各种冲突，谁先谁后，孰强孰弱，都需要根据当前时代的大背景和高校教育现状做出适度调整，寻求新的平衡。参照培训机构的教学模式，可以采取如下措施：

1.在培养目标上，面对市场化的就业形势，应提供层次化、多元化的教育，让学生根据自身的禀赋、环境和生活理想做出选择，当前尤其紧迫的是，应当注意提升学生的工程能力和职业素养。

2.在目标知识结构上，应重新对科学和工程进行平衡，处理好学科基础和技术热点之间的矛盾，尤其需要注意的是，随着计算机学科迅猛发展，学科基础和技术应用发生了很大变化，作为一门应用型的学科，应当根据当前的技术应用现状，重新提取、整理必要的学科基础知识，确立学科核心知识结构，在保持核心稳定的情况下，捕捉技术热点转换，提供多元化的课程。

3.在课程体系上，应围绕核心知识结构，重新整合课程内容，调整开设顺序，保证知识点的关联度和持续性，尤其要注意结合学科基础和技术应用，做到学科基础知识能够解释技术应用，技术应用能够反映学科基础知识，缩短两者之间的距离。

4.随着学科发展、市场需求的变化，课程的知识价值和实践价值都会随之变化，这一方面需要调整课程体系结构，另一方面，也要调整课程的教学内容。传统的教学内容设计存在以下问题：（1）脱离工程实践，内容空洞化，不生动；（2）内容脱离当前真实的应用需求；（3）重理论，轻实践；（4）课程间内容衔接不足。针对问题（1）（2），可以重新提炼当前真实应用需求，以问题为导向，设计教学内容，通过解决问题，使学生掌握课程的主要思想，方法，训练学生的工程能力。[3]针对问题（3），可以加强实验课建设，和理论课教学相互衔接，工程能力的根本还是要在实验环节中获得。针对问题（4），可以从课程群的高度，协作研究、设计课程教学内容，避免重复，加强衔接，从而在一个向度上使知识得以深化。

5.在教学过程上，传统的自底向上的模式，强调先基础、后应用，这导致较长的学习周期，很难产生阶段性的可见成果，无法满足学生的成就感，产生持久的学习驱动力，[4]不符合当前学生的心理特点。可以考虑采取自顶向下的模式，[5]由外及内，从学生能最直观认知到的表象开始。比如，教授软件设计，可以从界面设计开始，理解软件开始，这种分析式的思维更符合认知规律，按照这种思路，一些课程可以提前到低年级开设，有利于较快把知识转换成生产力，提高学生学习的主动性。

面对培训机构等其他类型的教育机构提出的挑战，高校计算机教育应积极变革，借鉴其优点，根据当前情势，主动调整自身的培养目标、目标知识结构、课程体系和教学过程，找到新的平衡，证明自身的存在价值。

参考文献：

[1]高等教育系统中大众教育与精英教育有机结合的研究[J].南京理工大学学报，2009（2）.

[2]浅谈模仿学习在计算机教学中的应用[J].电脑知识与技术，2009（10）.

[3]罗代忠，罗万成，李瑞.应用型本科院校软件工程专业人才培养模式改革与实践[J].计算机教育，2010（4）.