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“Photoshop很好玩,但我们玩得更高级。”在《数字图像处理》课上,陈奋故意吊学生的胃口说,“PS高手是在用PS软件玩图片,我们则直接用编程和算法玩PS。不信,课后你自己编一个玩玩。”
这是资环学院陈奋副教授给学生推出的课堂“小甜品”之一。他上课时,往往是先吊足了胃口,才给学生大餐吃。数字图像处理的基本原理中涉及的数学方程和算法设计等等,总能被他烹调成让学生课前“垂涎欲滴”、课间“干脆爽口”、课后“意犹未尽”的知识盛宴。
陈奋本科时就读于武汉测绘科技大学,硕士考入武汉大学,博士在中国科学院遥感应用研究所学习,2006年博士毕业后扎根成电。用他的话说,自己一直没有离开过课堂,只不过“过去是在讲台下,现在站到了讲台上”。
“甜点”:激发求知的欲望
对于学生的“那点儿心思”,陈奋可谓了若指掌,因为他自己也是从学生时代走过来的。当年做学生时怎么学得开心有趣,现在就怎么教给学生;当年怎么学得深入透彻,现在就怎么给学生讲。而当年觉得哪些方式比较枯燥,现在就“有则改之,无则加勉”。
这种“己所不欲,勿施于人”的态度,如今都体现在他教的三门课程中:给大一学生讲授《C语言》,教大三学生学《数字图像处理》,给研究生传授《遥感图像处理》知识。
这些课程,有的是代码,有的是公式,有的是算法,如果照本宣科,必然十分枯燥,“学生不打瞌睡才怪呢。”但陈奋已经探索出了一套办法,那就是:“在课堂大餐中,你要给同学们加一些甜点。”他精心准备的“甜点”,就是一个个精彩的案例、故事,让单纯的数学公式和算法变得可感可触,“吃起来津津有味”。
在讲数字图像压缩时,他会讲“标准测试图”Lenna的故事,让学生兴致勃勃地了解美国南加州大学的工程师如何偶然地从《花花公子》插页中扫描照片的传奇,并让学生在听故事中的过程中明白数字图像处理涉及的各种细节、平滑区域、阴影和纹理等重要元素的计算。
在讲“图像增强”“图像复原”“彩色图像处理”等知识点时,他都会把图像处理前后的效果图呈现在学生面前,让学生对图像处理背后的数学和算法原理有一种直观的理解。
“拍照时手抖了一下,拍了个虚焦图片,怎么可以处理得清晰一些?”“哈哈镜一样的图片,怎么能把它还原呢?”“卫星遥感图像因为云层干扰看不清楚,怎么办?”这些有趣的例子,常让坐在陈奋的讲台下的同学们睁大一双双好奇的眼睛。
“加餐”:多讲书本之外的知识
学生的求知欲,丝毫不逊于当年当学生时的陈奋。因此,面对一大群“正在长身体阶段”且“如饥似渴”地需求知识的学生,陈奋就得出绝招为学生“加餐”了。
“书本知识早已满足不了学生的胃口。”陈奋感慨地说,现在的网络技术这么发达,知识资源如此丰富,学生自学的条件比他当年“占座泡图书馆”“看着黑板抄板书”的年代不知好了多少倍,“许多学生上课前都预习过了,他们希望在课堂上获得更多。”
“在这种条件下,如果我再把课堂限定在课本中,就等于是‘热剩饭’了。”他说,“现在的学生比较‘挑食’,热的‘剩饭’学生一看就‘反胃’。”因此,陈奋总是从课本出发但又超越了课本,为学生拓展知识的广度和高度,不断为学生提供“更有营养”的素材。陈奋常在课堂上花大量时间扩展授课范围,有时候一堂课里会用半堂课拓展一个知识点。
“加餐”对陈奋也提出了较高的要求,教研相长也就成了必由之路。为了给学生提供新鲜的“菜品”,陈奋密切关注学术前沿和动态,常把最新的研究成果介绍给学生。有的算法比较难,他也会结合实例生动地介绍,即便不详细讲解,也要让学生知道在这个方向的前沿研究是什么,并告诉学生能够通过什么途径进一步搜索了解。
虽然他的授课总会超出“大纲”,但考虑到学生的总体知识水平,他还是明确提出“不考教材上没有的知识”。他对学生的基本定位是:“本科阶段对学生的要求,就是能够理解书上的经典算法并熟练运用”。不过,他出简单题目时也会略做变通,让同学们有一定的探索和发挥空间。这就兼顾了不同层次学生的不同发展需求,同时确保教学在整体上达到较高的质量。
品质:确保教学的效果
课堂盛宴的“色”“香”“味”固然重要,但更重要的还是“消化吸收”。陈奋常劝学生要“细嚼慢咽”,不要“囫囵吞枣”、不要“暴饮暴食”、不要“食而不化”。否则,非但不会有益健康,反而会“吃坏肚子”。
因此,把控课堂教学质量,被陈奋列为“教学备忘录”的第一条。他常鼓励、诱导学生“自己动手做一个”,因为“光说不练假把式,真正做出来了才意味着真正理解掌握了”。课后,他常给学生留一些好玩有趣的作业,让学生进行“实战演练”。
数字图像处理的基础课程是计算机,一般会在大一开设相关课程。但大一学生无法自带电脑,这就给他们的实战训练造成了一定困难。为了克服这一障碍,他要求学习C语言的同学在每次上机操作前,把初步的代码手写在纸上,上机时再输入到电脑里,检验代码的正确性并逐步调整。
这个“特殊”的要求,正是陈奋自己上大学时的经验总结。那时条件差,电脑还没有普及,上机实践的机会比现在更少,因此事先做好充分准备,上机操作时效率就会提高很多。
除此之外,他还设定了一条红线:严禁抄袭。“作业必须自己做,抄得全对也归零”,这是陈奋班上的每一个学生一开课就知道的“戒律”。这样要求既是为了让学生扎扎实实地掌握基础知识,也是为了让他们不要自欺欺人。
实际上,学生们都能守住这个底线。资环学院2012级卢铭迪说,“陈老师布置作业特别好玩,自己做才觉得过瘾。况且,自己能查到的那些现成方案,老师也能查到,与其绞尽脑汁躲猫猫,还不如用同样的精力自己做一份”。
为了给同学们更多的思考空间,陈奋在批改作业时,常把错误之处圈出来,但并不写出正确答案,而是让同学们自己去思考。对于作业,陈奋从来都是一题一题地认真批改。他说,这样才能发现授课的效果,纠正学生存在的问题。这既是对自己授课的检验,也是对学生成长成才的负责。
他说,“看到同学们自己做出东西来的那种高兴劲儿,让人感到很满足!”
编辑:罗莎 / 审核:林坤 / 发布:旷野