2024年2月中央民族大学学报（自然科学版）Feb.，2024
第33卷第1期JournalofMUC(NaturalSciencesEdition)Vol.33No.
基于CDIO模式的数字图像处理课程改革探析
宋伟，张明，胡淑均？,刘
磊3
（1.中央民族大学信息工程学院，北京100081；2.北京教育学院信息科学与技术教育学院，北京100120；3.百度在线网
络技术（北京）有限公司，北京100085）
摘要：工程教育专业认证背景下，巫需对传统的部分工科课程进行改革以顺应行业发展需要，进而提高学
生的科研素养和就业核心竞争力。本文通过调研数字图像处理课程的特点及教学现状，结合CDIO能力要
求，明确以贯穿大工程概念、培养学生综合能力、增强教师的CDIO能力为原则，以“丰富课程，改进教学，精细
考核”为改革思路，将传统理论知识和当前数字化资源有效结合，特别是借助百度AIStudio人工智能教学实
训平台，构建了新工科背景下数字图像处理课程的一体化教学方案。
关键词：数字图像处理；CDIO模式；教学改革；百度AIStudio
中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1005-8036（2024）01-0093-04
如何提升工程教育质量是全世界要面对的共同课题，CDIO模式则是国际工程教育改革的最新成
果。它是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）的综合，集中体现了“项目
式教学”的思想。它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、生动的、课程
之间有机联系的方式学习工程。
图像处理作为人工智能技术的重要领域，在通讯、工业、军事等各个领域都有重要应用。数字图像
处理是图像工程的重要分支，是指应用计算机来合成、变换已有的数字图像，从而产生一种新的效果，并
把加工处理后的图像重新输出的过程[2],其课程包含图像编码、图像增强与复原、图像分割等内容。在
实际教学过程中，教师大多以理论为抓手，以实践落实为目的[3]，着重培养学生的动手能力。
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课程特点及现状
数字图像处理课程是计算机科学、电子信息等专业本科，研究生阶段重要的基础课程。由于涉及内容
广，学科基础性地位较高，但也需要学生掌握如高数、信号与系统、通信原理等先修课程，不仅增加了认知
任务，还需面对编程和算法的高要求，学生的热情和投人度也难以持续维持。课程教学中存在问题如下
1.1课程理论知识繁杂，教师教学观念方法僵化
数字图像处理课程的理论知识较多，但高校的教学课时十分有限，教师大多采用传统讲授法进行授
课，虽保证了知识传递的全面性，但也直接导致实验教学缺乏。近年来，部分教师尝试将项目式教学引
人课堂，但由于自身忙于科研、行政事务等，很少有时间去进行丰富多样的教学设计，因而学生课前不但
要花大量时间自学理论知识，课后还要花大量时间进行产品设计、制作，课堂上的演示汇报往往也需要
较长时间才能完成，这很容易导致有效教学时间捉襟见肘(41]。
收稿日期：2024-01-12
基金项目：国家民委教改项目（21005）；中央民族大学研究生教改项目（GRSCP202335）
作者简介：宋伟（1983-），男（汉族），湖北襄阳人，中央民族大学信息工程学院副教授，硕士生导师，博士，主要研究
方向：图像处理、视频处理和多媒体内容安全。
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1.2缺乏与最新技术的对接，学生学习积极性有限
随着人工智能技术的迅速发展，新兴技术层出不穷，海量的知识对学生的吸引力巨大，但高校的教
材大多选用经典版，对于基础知识的讲解更加详尽可靠，但内容相对比较陈旧，大多集中在对一些经典
算法和一些典型案例的阐释上，无法与人工智能图像处理领域的最新关键技术进行对接。同时，随着短
视频平台和科普博主的兴起，知识变得易得，学生不再单纯的依靠课堂来获取知识，学生