摘 要 在工業(yè)4.0背景下，開展機(jī)器視覺及應(yīng)用本科教學(xué)必要性不斷增加。針對前期本課程面臨與傳統(tǒng)機(jī)械專業(yè)課接軌性較差、學(xué)生積極性較差以及教學(xué)內(nèi)容面臨的局限性等問題進(jìn)行了改進(jìn)。主要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式以及考核方式三方面進(jìn)行了改革，從而為本課程后續(xù)開展以及教學(xué)質(zhì)量的提高奠定了基礎(chǔ)。

　　關(guān)鍵詞 機(jī)器視覺;教學(xué)改革;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)模式

　　引言

　　自從2015年李克強(qiáng)總理簽批工業(yè)4.0以來，中國制造2025已經(jīng)上升至國家級戰(zhàn)略發(fā)展的高度。而其中一個重要的發(fā)展方向就是智能制造。[1]智能制造技術(shù)通過計(jì)算機(jī)，結(jié)合前期學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，利用特定算法，對過程進(jìn)行分析和判斷，并結(jié)合智能機(jī)器人對操作過程進(jìn)行取代，從而極大提高生產(chǎn)效率。因此，智能制造將使傳統(tǒng)的機(jī)械制造與信息流結(jié)合，邁向智能化機(jī)械制造。[2]而完成智能制造的一項(xiàng)重要工作就是利用機(jī)器視覺系統(tǒng)對目標(biāo)、環(huán)境進(jìn)行探測，從而保障后續(xù)工作的順利推進(jìn)。同時，由于機(jī)器視覺系統(tǒng)較強(qiáng)的獲取信息能力和適應(yīng)環(huán)境能力，并且容易構(gòu)建自動化和智能化等優(yōu)點(diǎn)，[3]從而成了發(fā)展智能制造的關(guān)鍵部分。

　　除了企業(yè)界對機(jī)器視覺方向的不斷探索，高等院校也在不斷開拓機(jī)器視覺的教育空間，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的順利銜接，最明顯的一項(xiàng)措施就是部分高校在本科教學(xué)中增設(shè)了“機(jī)器視覺及應(yīng)用”課程。

　　然而，機(jī)器視覺及應(yīng)用這門課程面臨著以下幾個問題：(1)與先修專業(yè)課程接軌性較差。傳統(tǒng)的機(jī)械類專業(yè)課和機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械原理，機(jī)電一體化等課程接軌性較高，更多地從力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或者電路等方面進(jìn)行學(xué)習(xí)。但是，從本門課程主要涉及光學(xué)以及算法知識。由于缺少對光學(xué)類最基本的概念，如物象關(guān)系，視場以及投影變換，因此在學(xué)習(xí)過程中容易一頭霧水，讓部分學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，從而對課程內(nèi)容提不起興趣，積極性下降。(2)課堂氣氛不活躍。由于機(jī)器視覺的核心是通過特定算法實(shí)現(xiàn)識別的功能，在講解算法時，涉及大量數(shù)學(xué)知識，將會進(jìn)行數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，很多時候?qū)⒊霈F(xiàn)教師在黑板上推導(dǎo)公式，學(xué)生在下面記筆記的場面，教師無法利用幽默的語言吸引學(xué)生注意力，因此課堂分為比較枯燥，學(xué)生積極性難以調(diào)動。(3)教學(xué)內(nèi)容具有一定局限性。目前本科生“機(jī)器視覺及應(yīng)用”普遍存在內(nèi)容廣泛但是難度較大，比如涉及光學(xué)成像的知識以及大量有關(guān)算法的知識，因此需要學(xué)生自學(xué)大量前期未修的知識;課時較少，目前為32學(xué)時，由于內(nèi)容較多且難度較大，很多學(xué)生學(xué)完之后感覺應(yīng)用能力無法滿足實(shí)際工程需求，因此導(dǎo)致信心不足，從而對本領(lǐng)域產(chǎn)生一定的動搖。

　　在課時有限的情況下，如何提高教學(xué)效率，提升學(xué)生對課程吸收程度同時培養(yǎng)本科生動手實(shí)踐能力，這將是本門課程面臨的巨大挑戰(zhàn)。因此，我們將從教學(xué)內(nèi)容調(diào)整，教學(xué)模式改革，考核方式改革三方面切入，并以學(xué)生就業(yè)興趣為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生在本領(lǐng)域的獨(dú)立工作能力。

　　1 機(jī)械類“機(jī)器視覺及應(yīng)用”本科生教學(xué)改進(jìn)措施

　　1.1師資隊(duì)伍的建設(shè)

　　影響學(xué)科發(fā)展的因素很多，其中關(guān)聯(lián)最大最直接的就是授課教師的質(zhì)量和穩(wěn)定性。首先，教師的學(xué)術(shù)研究背景將影響本課程的教學(xué)深度和高度。為了提升教師的學(xué)術(shù)本經(jīng)，可以增加本門課程的教師和其他學(xué)校教師的交流，這樣能夠促進(jìn)本課程教師學(xué)術(shù)方面的提升，同時可以指導(dǎo)本門課程前沿的教學(xué)知識教學(xué)。第二，形成年齡、職稱合理分布的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。第三，多參加全國高等學(xué)校教學(xué)一流課程創(chuàng)新論壇或者會議，這對于提升教學(xué)質(zhì)量，把握課堂將會有顯著的提升。第四，為青年教師的成長提供機(jī)會，促使其在教學(xué)方面不斷提升;以未來前景引導(dǎo)其方向，并適時的鼓勵和贊揚(yáng)，提升其教學(xué)成就感和榮譽(yù)感。第五，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師要與青年教師多交流溝通，對其在教學(xué)、生活中的困難和困惑要及時幫助解決，并以過來人的身份給其建議，增加青年教師的歸屬感。