计算机视觉的主要任务范文第1篇

关键词：计算，脑科学，数学教育。　分类号B845

1　引言

数学能力是人类智能结构中最重要的基础能力之一。而计算能力是个体数学能力的基础与核心成分。近年来，随着认知神经科学的兴起，人们利用脑成像技术，直接揭示了各种计算过程的脑机制。这些领域的研究对有效地促进儿童计算能力的发展提供了科学依据。也为素质教育的实施提供了基础。

2　计算过程的脑机制

2.1　简单心算与复杂心算的脑机制

心算指在没有外界工具(如纸笔、计算器等)的帮助下进行的算术操作活动。

Pesenti等人认为。对于简单的个位数心算问题(如3+4或者3×4)，作为一种陈述性知识存储在语义记忆网络中，通常不需要实际计算就能直接提取出结果。这种问题称为算术事实，需要语言表征进行学习和存储。因此，算术事实的提取主要依赖于左半球的语言中枢，包括额下回(布洛卡区)，靠后部分的颞上回和颞中回(威尔尼克区)以及基底神经节和丘脑核。神经心理学的研究表明，算术事实提取障碍的确伴随着语言障碍的发生。此外，对于简单的加法运算，不管以视觉还是听觉形式呈现个位数字的加法运算。被试的左侧中央前回和顶内沟受到激活。Dehaene等人用fM－RI技术研究了精确与近似的简单加法运算所激活的脑区。结果发现精确的简单加法运算能够引起左额叶和双侧角回的激活。这些区域是与语言有关的精确算术事实提取的神经机制。Pesenti等人认为。对于更为复杂的心算问题(如37+64或者32×24)不仅依赖于记忆提取，还需要使用精细的运算法则。其认知过程通常包括在短时记忆中存储和操纵数字，选择并运用特定的解决策略。即先从记忆中提取形成中间结果的算术事实，保持在头脑中，然后使用，再忘记，使记忆负荷降到最低限度，最后应用基本的算术规则。因此，除了理解刺激和产生反应。简单和复杂心算共同包含了提供中间和最后结果的记忆提取成分。复杂的心算不仅依赖于言语工作记忆，还依赖于视觉空间工作记忆。

Zago等人将精确心算中的事实提取成分与实际运算成分分离开来，揭示心算任务中两种基本解决策略的功能解剖学基础。从而探讨语言的和视觉空间皮层区域的独立作用。实验用正电子发射断层扫描技术(PET)来测量被试在实验任务中的区域性皮层血流量。实验任务包括让被试休息、阅读数字、从记忆中提取简单的算术事实(如2×4)、完成复杂的心算任务(如32×24)。结果发现，与阅读数字相比较，提取简单的算术事实依赖于左侧顶叶一前运动回路。除此之外。提取任务与命名网络有关，包括左侧前脑岛和右侧小脑皮层，不包括外侧裂周围(perisylvian)的语言区。除了提取网络，复杂的心算包括两个功能网络：一个是在视觉空间记忆中储存多位数字的左侧顶一额叶网络，另一个是与视觉表象解决策略有关的双侧颞下回。总之，这些结果表明，在复杂心算中视觉空间表征和视觉表象加工的重要作用。

Kou等人使用脑磁图(MEG)进一步检验心算任务中有关大脑皮层的活动情况及其是否受到心算复杂性的调节。实验操纵了三种复杂性水平：(1)相对简单的计算，对一个两位数进行加3，加完之后停止，不再进行连续加3任务；(2)相对复杂的计算，对一个两位数进行连续加3运算；(3)不计算，即对一个两位数进行加0的运算。结果发现，在700－900ms的潜伏期上。双侧额叶／前额叶和顶叶在计算条件下(简单的和复杂的)神经活动性显著增强。在同样的潜伏期上，双侧前额叶和左侧顶叶的神经活动性受心算复杂性的影响。与简单计算条件相比，复杂计算条件下这些脑区的激活程度更大。相对于简单计算而言，被试在复杂计算条件下双侧顶上脑区在α波段自发性神经活动的事件相关抑制性(事件相关去同步化作用：event-related desynchronization，ERD)更显著。该结果与先前的fMRI研究结果是一致的。

可以看出，由于简单心算主要涉及一些算术事实的提取，依赖于左半球的语言中枢，而当心算变得更为复杂，不仅需要记忆提取，还需要使用精细的运算法则。这时，个体的左侧顶一额叶网络和双侧颞下回脑区出现明显激活，该激活表明，复杂心算与视觉空间表征和视觉表象加工有关。

2.2　精算与估算的脑机制

精算主要指依靠数字与数学运算符号。遵循一定的运算规则，按照一定的演算步骤，得出“准确”或“比较精确”的计算结果；而估算则指在利用一些估算策略的基础上，通过观察、比较、判断、推理等认知过程，获得一种概略化的结果。

Dehaene等人采用fMRI与ERP技术观察了成人在精算与估算任务中的脑活动。在fMRI实验中，他们发现精算任务主要激活了左额叶下部区域，包括左侧扣带回、左侧楔前叶、右侧顶一枕回间沟、左右侧角回和左侧颞中回；估算任务则激活了双侧顶叶下部区域，包括左右侧顶内沟。向前扩展到深层的中央后沟，向下到顶下小叶。在ERP实验中发现，估算与精算在时间进程上也表现出明显的差异，当加法问题呈现216毫秒后，精算任务产生了更高的诱发负电位，而在272毫秒左右时，估算任务诱发出更高的负电位。研究发现，与精算任务相联系的脑区主要与个体的语言区有较明显的重叠，同时在时间进程上也与语言加工类似，而估算任务则和个体的空间运动与躯体运动(尤其是手指)知觉区域联系密切。

Lemera等人用fMRI技术对两类计算障碍病人进行了研究，一类是左侧顶叶局部受损的格斯特曼综合症(gerstmann's syndrome)病人，另一类是左侧颞叶代谢减退的语义痴呆症病人。结果发现，第一类病人在估算中表现出严重的迟钝，在减法运算、阿拉伯数字和一组点子的数量比较任务中也存在很大障碍，但在做乘法运算时没有困难。第二类病人在乘法运算中存在缺陷。但在减法运算中没有问题。并且具有完好的估算能力和非符号数量加工能力。

Kucian等人用fMRI技术对18名发展性计算障碍儿童(年龄在11.2±1.3岁)和20名年龄匹配的正常儿童在不同算术任务中的脑激活情况进行比较研究。在实验中让两组儿童完成精算和估算加法任务，以及数量比较任务。结果发现，在估算任务中。发展性计算障碍儿童几乎整个神经网络包括顶内沟、两半球额中回和额下回的激活程度很弱。左侧顶内沟、左侧额下回和右侧额中回在正确的估算中起着关键性作用，这些脑区的激活与正确率有

关。相反，在精算和数量比较时，没有发现两组被试存在显著差异。

最近，Funnell等人报告了一个裂脑病人在简单计算中的两半球激活情况。通过四个实验发现，在简单计算时，左半球优于右半球。在两个不同的再认范式中，右半球在所有算术运算中的成绩处于几率水平。在回忆范式中，右半球在加法和减法运算中的成绩超过几率水平。但在乘法和除法运算中处于几率水平。对错误率进行分析发现，右半球不能进行精确地加法和减法运算，但能够进行估算。在对较小数字和较大数字进行精确的加法运算和估算时发现，左半球在两类任务中的成绩同样好，但右半球在估算中成绩比精算中成绩更好。在精确的加法运算中，右半球在较小数字的运算问题中表现更好，但在估算中，对于较大数字的运算问题表现更好。

总之，通过对正常人、计算障碍病人和裂脑病人在精算与估算任务中的研究表明。精算与估算所激活的脑区存在明显的区别，在加工中可能采用不同的内部编码。精算任务主要激活左额叶下部区域，采用的是语言编码；而估算任务则激活双侧顶叶下部区域，主要基于对视觉一空间信息的认知加工。另外，裂脑病人的研究结果表明。大脑右半球在估算任务中起重要作用。

2.3　计算能力的年龄发展与个体差异的脑机制

Rivera等人使用fMRI技术研究了心算过程中的神经发展变化。实验给被试(8－19岁)呈现一些简单的加法和减法计算等式(1+2=3或者5-2=4)，要求判断结果是否正确。结果发现，在加法或减法任务中，准确性随年龄增长而提高。对于年龄较大的被试来说，其左侧顶叶皮层和上边缘脑回及其邻近的前侧顶内沟、左侧枕颞皮层受到更大的激活。相反，让年龄较小的被试来完成相同水平的心算任务，结果发现其前额叶皮层包括背外侧和腹外侧前额皮层和扣带前回皮层受到更大的激活。表明年龄较小的被试需要相对较多的工作记忆和注意资源。另外，年龄较小的被试在计算过程中，发现其海马、背侧基底神经节也受到较大激活。表明他们更多地需要陈述性记忆和程序性记忆系统。该结果表明，随年龄的增长，个体的左侧顶下皮层功能也在增长，因此在计算时越来越少地依赖于记忆和注意资源。

Grabner等人探讨了数学能力高低不同的个体在心算任务中大脑所激活的区域。他们根据学生在标准化智力测验和算术测验中的成绩，将25个学生分成两组，一组为数学能力较高组，另一组为数学能力较差组。这两组学生在非数字智力测验和年龄上均没有显著差异。在fMRI的区组设计中。被试需要判断个位数和多位数乘法问题的正确性。结果表明，数学能力较高组的学生在解决两种类型的算术问题时，其左侧角回受到更大的激活。相关分析的结果进一步验证了数学能力的个体差异与角回激活之间的这种关系。该结果证实了在算术问题解决中。左侧角回是数学能力的个体差异的神经基础。对于数学能力高的个体而言，在算术运算时更多地依赖于自动的、以语言为中介的加工过程。

另外，Pesenti等人报告了一个心算天才Gamin的案例，研究了心算天才与一般人在心算任务中的差异。Gamin是一位26岁的德国人，在两位数的乘法、除法、乘方、开方、正弦计算等方面表现出与众不同的能力。他能很快并准确地说出像539、995、sin287这类题目的结果，对一些更为复杂的题目的计算结果与正确答案也十分接近，如8547799037的开5次方根，准确答案是96.61，Gamm给出的答案是96。PET的研究发现。Gamin与一般心算者在心算时大脑左右两半球均有激活，但总体上都表现为左脑优势。所有心算者的双侧缘上回、顶内沟、枕叶、额下沟。以及左脑颞枕联合区、额中回均有激活。但是Gamin还存在一些特有的激活脑区，其右脑颞枕联合区、额叶内侧、海马侧回、前扣带回上部，以及左脑中央旁小叶这5个脑区的激活，而在一般心算者中这5个脑区表现为去激活。这几个脑区活动基本上都与情景记忆活动有关，它们负责情景记忆信息的编码和提取。Gamin在事后报告中也说自己通过视觉表象对数字信息进行编码和提取。

这些结果表明，在计算过程中所激活的脑区受年龄发展和个体差异的影响。随着年龄的增长和数学能力的提高，个体逐渐依赖于自动化的加工。较少地依赖于工作记忆和注意资源。心算天才的案例表明，情景记忆在计算过程中起重要作用。

2.4　计算训练的脑机制

研究发现，如果对算术问题进行短期训练，参与算术运算的脑区会发生显著的变化。Delazer等人采用一套包括18个复杂的乘法运算问题(如7×12)对学生进行为期一周的训练，直到他们完整地掌握了18个问题的所有答案。在随后的fMRI测验阶段。给被试呈现训练过的问题和新颖的、没有训练过的问题。然后对被试在解决这两类问题时的大脑活动进行比较。结果发现，在解决没有训练过的问题时，被试的左侧顶内沟和额下回受到更大激活；而在解决训练过的问题时，左侧角回则产生更大激活。这表明，算术知识学习的脑机制发生在从前额区到顶区、从顶区再到角回的变化。

Ischebeck等人利用fMRI技术研究算术学习发生的过程。在扫描之前，不提供训练。训练包括两种形式：一种通过高频重复一套复杂的乘法问题(重复性)；另一种通过低频重复另一套问题(新异性)。在事件相关设计中，重复性问题和新异性问题随机出现。结果发现，由于训练的作用，额一顶区和尾状核这两个脑区的激活下降，而在颞一顶区如左侧角回的激活增加。大约对一个问题重复8次之后，训练效应达到显著性水平，并在实验的整个进程中保持稳定。而且，经一周广泛的算术训练之后，大脑激活模式的变化也出现了训练效应。在健康成人的大脑激活上产生的早期和有力的变化表明重复性刺激会深刻而快速的影响fMRI的结果。他们还认为，在解决训练过的问题时在角回上所看到的较大激活可能反映了这样一个问题。即随着训练的增加。被试在解决这类问题时更多地依赖于自动化的、言语事实的提取过程。总之，该项研究同样表明了训练可以促进个体的计算能力。

综上所述，在不同计算任务中所激活的脑区受计算任务的复杂性(简单心算和复杂心算)、任务要求(主要指精算和估算)、年龄发展与个体差异以及训练的影响。

3　对数学教育的启示

我国历来重视基础数学教育，并积累了丰富的教育教学经验。然而，关于计算能力的脑科学研究的新成果对有效地促进儿童计算能力的发展提供了重要启示。

3.1　注重训练学生运用视觉空间能力

脑科学的研究成果表明，对于简单的计算问题，可以作为一种陈述性知识存储在语义记忆网络中，只需要语言表征就能够进行学习和存储。然而对于复杂的计算问题，由于其包含着算术知识的提取和详细的运算法则，不仅依赖于言语工作记忆，

还依赖于视觉空间表征和视觉表象加工的重要作用。心算天才的案例也告诉我们，高度发展的计算能力依赖于视觉表象和情景记忆对数字信息的编码和提取。

因此，在实际教学过程中，教师不能单纯地以语言为主要的教学工具，使用较严谨的语言逻辑方式，采取知识讲授的方法进行教学。否则。会容易促使学生对算术事实与运算程序形成机械记忆，从而阻碍学生计算能力的发展与提高。教师应该注重学生在解决实际问题中的视觉空间能力的培养。例如，通过中国传统的算术学习或训练方式――珠心算进行培养。因为研究也发现，与普通人的计算过程相比，珠心算能手在与视觉空间功能有关的左侧顶叶上部区域产生了更多的激活。表明他们在珠心算过程中，更多使用了视觉空间功能。从而有助于计算能力的提高。

3.2　加强训练学生的估算能力

脑科学的研究成果表明，精算与估算在脑区上存在明显的分离。精算任务依赖于特定的语言表征，该任务激活的脑区与语言区有明显的重叠；而估算任务依赖于数的视觉空间表征，更多地与运动、空间知觉、躯体知觉的有关区域有着较密切的联系。大脑右半球的一些特定脑区在估算中起重要作用。

因此。估算能力与精算能力在个体计算能力发展中均具有重要的作用。二者不可忽视。如果在实际教学过程中，只强调精算能力的培养，那么估算能力与就无法获得足够的训练，使儿童的数学思维缺乏必要的灵活性与变通性，甚至只会进行机械计算，缺乏数学常识与直觉能力㈣。在估算能力的训练方式上应该采取不同于精算能力的训练方式。估算教学应该结合视觉的、空间的、运动的和躯体的知觉训练联系起来。也即与日常生活中的问题紧密结合起来。实践表明，数学与生活越贴近，学生的情感越容易引起共鸣，越有利于数学知识的获得和巩固，这是估算教学中不可忽视的方面。例如：“你负责组织29个同学去公园游玩，门票每张8元。带250元钱够吗?”等等……估算教学与生活实际相结合，才能显现估算的内在价值，才能使估算能力得到更好地训练。

3.3　坚持注意力和工作记忆的系统训练

计算机视觉的主要任务范文第2篇

关键字：摄影测量技术；摄影测量学；并行计算机；发展趋势

中图分类号： [TU198+.3]文献标识码：A文章编号：

一、摄影测量学的发展

（一）摄影测量学的含义

将三维空间的图像已二维的方式呈现在图像上，这是一个退化过程。摄影测量学的目标，就是研究怎样通过二维图像，将目标重建的三维信息。

摄影测量学主要有两方面：

（1）物体空间的三维特性和系统成像投影的关系，这属于测量学范围内的知识。

（2）从单幅和多幅图像中自动提取图像目标，这属于计算机视觉方面的知识。

现如今，随着摄影测量的三角测量理论和计算机多视觉的理论越来越成熟，摄影测量的研究已经涉及到第二个方面，那就是图像目标的定位上。它和传统的图像处理不同，它更注重图像目标的定位和精确度。

摄影测量要对二维、三维定量测量，就要把图像和成像系统联系起来，但一般的图像处理和系统成像无关。所以，摄像测量的重要特征，就是摄像系统的高精度标定。一般的摄影测量工作都涉及到专业的摄像测量相机，这些专业的摄像测量相机通常都有标定设备和方法。但在实际摄影测量工作中，往往采用的都是比较普通的摄像机或者照相机，经过测定方法的不同，可以让非测量型的摄像机或者照相机达到测量要求，用于高精度的测量。

（二）摄影测量的历史

摄影测量和计算机视觉是摄影测量学的两大根基。自1839年摄影诞生后，人们就通过照片来进行各种测量和研究。如何提高测量精度，一直都是个永恒的话题，经过之前的模拟摄影测量、再到解析摄影测量，现在已经进入了数字测量阶段，数字测量具有相当完备的测量理论和方法。因为一般的摄影测量对测量设备的要求很高，测量的方法也太过于复杂，所以摄影测量主要用在国家或者军事等大结构层面上，但在普通民用领域中，摄影测量仪器却少之又少。

二、摄影测量技术的架构

并行计算机分为共享存储器计算机系统和消息传递计算机系统两大类。因为摄影测量数据较为密集，所以往往采用具有超强扩展性的消息传递并行计算机系统，在系统中增加处理硬件，实现处理系统的增量式扩展。计算机集群的摄影测量可以分为以下4部分：

（一）任务输入和产品输出接口，主要负责图形化界面接受用户的任务，在完成任务后，将完成好的产品以可视化的模式提供给用户，方便用户对产品的检查。

（二）系统管理和任务调度智能化分析用户的任务，把任务分为多个并行处理的子任务，分到计算机群，同时帮助计算机群处理各项任务；该子系统还会对这个并行计算机系统提供管理功能。

（三）分布数据管理系统为计算机提供数据存储服务，属于分布并行存储体系结构，所有的影响都会被划分成影像瓦块，在并行处理模式中对数据进行管理，很大程度提高了数据检索的速度。

（四）并行处理子系统属于自动化影像处理，该算法的层次包括计算机主机并行和计算机内部并行；计算机主机间并行采用的是并行结构，是由任务来调度主机的任务集；计算机内部并行是采用共享存储器并行的计算模式，主要用于多线程技术，将计算机的多核处理优势发挥到极致。

三、目前摄影测量的现状

自上世纪20世纪六十年代起，模拟测量经过了漫长的发展历程，摄影测量技术的发展，都是围绕着价格昂贵的测量仪器所进行的。随着计算机技术、模数转化技术和自动控制技术的不断发展和进步，人们在1961年生产出了世界上第一台解析测图仪器。到七十年代，因微电子技术的发展，让计算机变得更加渺小、性能也在不断增强，解析测图仪也逐渐成为了主要的测图仪器。但摄影测量的技术人员们并没有因此而得到满足。直至90年代后，摄影测量技术获得了迅猛发展，并以逐渐投入到实用化阶段。对于我国而言，摄影测量技术对工作者们来说，是机遇和挑战并存的。

虽然我国的摄影测量技术正处于一个不可多得的发展好时机，但我们依然要认识到，摆在我们面前的各种问题和挑战。

（一）从摄影测量的工作上而言，地貌的测绘、DEM模块的建立等，还有很多问题需要人们去解决，特别是全自动化提取还有很大的差距；目前虽然在自动定向算法、特征提取、影响分割分类、目标重建和自动化三角测量等方面取得了优异的成绩，并设计且应用了一些理论，但是在摄影测量的研究上，我们还是处于一个初级阶段，有些测量如果想用于实际，那离目标还相距甚远，尤其是在语义信息的自动提取方面。

（二）摄影测量技术作为空间信息科学的主要组成部分，摄影测量怎样才能更好的与GPS集成，更好发挥出它的优势，我们仍需要做很多工作。想要实现数字中国，摄影测量责无旁贷，当时要真正达到这个目标，我们还需要做大量努力。

四、摄影测量的基本理念

在现代数字化、智能化等众多信息技术主流的推动下，摄影测量也步入了智能摄影测量的时代。与模拟摄影测量和解析摄影测量等摄影测量的理念相比，智能摄影测量的理念有以下几点：

（一）摄影测量是一个非线性过程。

（二）摄影测量只能通过非线性系统来完成。

（三）摄影测量整个过程是一个具有智能主体内在结构和机制的，以摄影测量为主线的视觉系统，统称为摄影测量机。

（四）摄影测量机通过工程设计，把约束内在的信息处理过程复杂化，使一切问题至少有一个系统性的目标解法。

智能摄影测量工作将为摄影测量的发展阶段解决和研究以下问题：

摄影测量工作中的非线性过程分析。

智能摄影测量的设计目标将要解决的各种问题。

智能摄影测量机的主要类型，针对不同的用途。

智能摄影的结构，应该包含哪些组件，组件之间的依赖关系。

智能摄影中，每个组件的目标、原理的实现等。

参考文献：

[1] 张健,刘航冶,杨明等.摄影测量高性能处理关键技术研究[J].地理与地理信息科学,2010,26(3):109-110.

[2] 于起峰,尚洋.摄像测量学简介与展望[J].科技导报,2008,26(24):84-88.

计算机视觉的主要任务范文第3篇

一、任务驱动，计算机学习的一种选择

我们的计算机教学有一种不太好的公认观念，即计算机教学就是教授学生计算机技术的。我们不能说这个认识是完全错误的，但我们认为这个认识是不全面的。因为如果我们从整个计算机发展的角度来看，其中就有着相当多的任务驱动的痕迹。正是基于各种需要，计算机才一步步进步，正如有些情形下需要小型计算机，才推动了微型计算机的发展等。可在实际教学中，我们往往不考虑这种需要，教材上有什么我们就教什么。这样的教学使得学生以计算机为主的计算机学习缺少了一种内在的驱动力。而我们提出以任务驱动来促进学生的计算机学习，就是尝试给学生提供一种内驱力。

在职业高中的计算机教学中，应当选择哪些任务来作为驱动呢？这是一个仁者见仁、智者见智的问题，笔者以为，如果基于完全的实际需要来确立任务，那是存在一定的困难的。因为职业高中的学习毕竟没有完全基于实际需要的任务，即使有，对于学校和学生而言也不宜作为用于驱动的任务。同时，我们也不能完全以课本知识作为驱动任务，因为这样的知识过于抽象，且难以与计算机完全整合。因此，笔者以为，可以有效作为驱动任务的，应当是那种兼具实际任务与课本知识双重特点的内容。而这样的内容往往在课本上并不多见，因此更多的需要我们去进行改造。

二、任务驱动，计算机教学的一种尝试

我们尝试找到合适的任务来进行任务驱动式的教学。首先我们考虑的是寻找一个合适的内容，并设计相应的驱动任务。在一次与其他学科老师交流的过程中，笔者得到了启发。那是一位物理学科的老师，他说：“我们讲平抛物体的运动时，学生总难分清水平方向和竖直方向的运动，放视频和课件给他们看作用也不大。要是能让他们体验一下就好了。”另一位老师说：“用课件的作用确实不大，因为课件不是他们自己做的，他们自己没感觉。”笔者灵光一闪：这可不可以作为一个驱动的任务呢？如果可以，其又应该与计算机中的哪个知识点进行联系呢？随后，笔者展开了思考与实践。

首先，笔者选择了与“算法和程序设计”相关的知识点作为驱动学习的内容，因为这个知识点是职业高中计算机学习的一个有价值的内容。根据以往的经验，学生也比较喜欢这种逻辑性较强的知识，但学的时候因为抽象而难免失之于枯燥。于是，结合上面的思考，我们设计了这样的一种任务：利用已经学过的C语言的基本知识，设计这样一种过程：对于一个确定了竖直高度h的小球，使其以不同的水平速度抛出，如果速度小于1m/s，则掉入水平地面的红色区域；如果速度在1m/s至2m/s之间，则小球掉入绿色区域；如果速度大于2m/s，则小球掉入蓝色区域。其中，编制一个平抛程序，且可以输入水平速度，是利用C语言设计的基础，也是我们计算机知识教学的主要内容。

其次，进入教学实践阶段。在这个过程中，学生由于带有一个明确的任务，因此他们能够产生一种持久的驱动力。在这种驱动力的作用之下，他们一方面要明确任务中的物理知识，更重要的是他们要学习、运用已经学到的C语言的基础知识。更为有意思的是，在这种学习与运用当中，计算机的学习看似不是重点，其实却成为学生在任务驱动之下的一个主要使用工具。而且，在这种工具运用的过程中，学生对工具的原理理解与运用也愈发熟练。比如说对条件格式语句的运用，以前学生感觉到非常抽象，但在这种情境当中，他就会感觉到很自然……在这个过程中，我们还可以渗透合作学习的模式，让不同的学生交流彼此的设计思路，看哪种思路最科学最简洁，看哪种设计的互动性更强等。

再次，进入学习反思阶段。作为一种教学选择与实践，笔者特别重视在课例研究中的学习反思环节。也就是说学生自己的学习过程，看看在这种学习当中，自己学习心理与常规学习中的学习心理有什么样的区别。尤其是去感觉哪种学习方式更利于自己的学习。我们认为这对于计算机教学而言，也是一个重要的环节，因为这样可以进一步提高学生的学习品质。

三、任务驱动，计算机教学的一种思考

任务驱动其实并不是一个新的教学方法，很早以前就有人提出并付诸实施了。但在笔者看来，要在新的教学情境中加以运用，还是要赋予其以时代精神与特色。例如驱动任务的选择就不是一成不变的，而应该结合学生的需要进行选择。那么学生的需要又是什么，根据笔者的实践，这一般与学生的专业学习、兴趣特点有关，其中对学生兴趣特点的把握应基于与学生的交流，而不是臆测。

同时，任务驱动的有效性体现在任务能够与计算机学习紧密且有机结合上。上面笔者所举的是一个其他学科的内容，这给我们的计算机教学打开了一个新的思路，即计算机课程与其他课程的整合，不一定非要让计算机处于主从关系中从的角色，在计算机课堂上，计算机的内容完全可以担纲主角。除此之外，一些看似与学习没有直接关系的内容也可以作为驱动的任务，如实际需要等。笔者所教班级中有学生设想，说生活中的多路开关控制也可以通过语言设计来实现。笔者认为，作出这样的判断，说明我们的任务驱动教学已经成为他们的一种自觉意识。

计算机视觉的主要任务范文第4篇

论文摘要：针对当前高职计算机公共课实际现状，探讨其课程改革问题。鉴于学生对本课程缺乏兴趣、课程设置及教学效果不理想的现状，就如何提升高职生计算机应用能力和教学效果进行思考，阐述改革的必要性，从教学内容、教学方法、评价制度等方面提出可行性实施方案建议。

论文关键词：高职；计算机；公共课；改革

随着计算机的普及，高职学校在非计算机专业中普遍开设了计算机公共课，并把它作为学生毕业时必须具备的基本技能之一。随着教学改革的深入，在计算机公共课的教学过程中出现了一些问题，已影响到这一课程的教学质量。

一、当前高职计算机公共课的教学现状和问题

1.学生基础参差不齐

高职院校的生源来自“三校”（技校、中专和职高）和普高，“三校”生与普高生的计算机知识基础有着较大差别。另外，城市与农村、发达地区与欠发达地区的生源的计算机知识基础也都存在着差别。

2.学生对课程重要性认识不足，主动性、自觉性不强

高等学校的计算机公共课是教学不可缺少的一部分，是一门实践性、应用性很强的课程，主要任务是使学生掌握计算机的基本知识，培养其计算机应用能力，提高其计算机信息素养，使学生具备利用计算机作为工具、为日后的工作和学习服务的技能。但由于生源质量等多种因素的影响，有些学生觉得计算机公共课不是专业课，对专业技能习得影响不大，因此不重视这一课程的学习，学习的主动性和自觉性较差，部分学生缺乏自我约束能力，不上课、上机玩游戏等现象较普遍，给课堂教学管理带来了一定的难度。

3.课程内容重复

目前，计算机公共课课程组成内容已基本定型，可大致总结为计算机系统基础知识、Windows操作系统、文字处理系统Word、电子表格系统Excel、演示文稿PowerPoint、计算机网络基础知识六个模块。部分高职院校结合学校和学生的特点，对以上内容作了适当的调整，如有的增加FrontPage网页制作和Flash动画制作等。从这些内容模块分布来看，都与学生初、高中曾经学过的信息技术课程内容有不同层面的重复，致使学生对计算机公共课中已经掌握的内容缺乏新鲜感，因而失去兴趣。

4.将证书考试等同于课程考试

在各校人才培养方案中，都明确规定了学生毕业时必须持有计算机相关等级证书，这项措施对于提高学生学习计算机基础知识的积极性进而提升计算机应用能力是很有好处的，同时也可为学生更好、更容易就业增加砝码。只是，将证书考试成绩作为课程考试成绩，对于本课程的教学则多有干扰。教师为了让学生过级而进行教学，势必会变成典型的应试教学，授课教师不得不按照考试的大纲去指导学生的学习，必然会忽略学生计算机实践能力的练习。教师为了追求考试合格率，大部分学生为了顺利拿到证书，他们都不得不把全部精力投入到与考试相关的讲授和学习中，如考试技巧、大量试题练习等。学生只要在最后一个月的知识巩固过程中，跟着教师有针对性地做练习，大多数都能通过考试，而考试中所涉及到的操作内容，却仅仅只占应学课程内容中很小的一部分。并且，这种状况多年来基本没有太大的变化，造成学生平时学与不学、是否努力学都一样。授课教师对学生的过程性学习根本没有可控制性，平时安排的操作练习内容，自觉的学生会完成，而有很大一部分学生就不会按照要求完成，甚至连最基本的学习考勤都无法保证。这是因为，操作练习等基础性训练并不会影响到学生能否参加过级考试，也丝毫不影响过级考试的分数，给日常的教学管理带来一定难度。以至于有教师反映，许多学生即使过了级，他们的实际操作能力还是很低。

5.教学以讲授为主，采用灌输式教学

著名儿童教育专家李跃儿说：“一个好老师往往说得很少，他主要让孩子自己去悟。”计算机课是一门动手能力要求非常强的课程，要求学生一定要多动手实践。但是，现在的计算机课教学却还是以教师讲授为主。教师往往先把学生要操作的内容演示一遍，然后布置一个同类型的操作题，让学生去练习。甚至在上实训课时，先对着实验册示范操作一遍，然后学生再通过看着实验册中的详细步骤来完成实训内容，书一合上又会忘得一干二净。

在讲Excel的“序列填充”时，笔者曾经进行过对比教学：第一个班按正常的讲授法，先演示然后让学生练习；第二个班采用学生研究性学习法，教师先不讲，让学生自己去想办法，先是一个学生找到在“编辑”菜单中的序列填充，然后大家相继找到了。在之后的测试中，笔者发现第二个班的学生基本都能顺利解题，而第一个班中竟然有部分学生反映没听教师讲过相关内容。

6.合班上课及课时安排

由于部分学校的硬件设施欠缺，导致计算机公共课的学习多采用合班形式上课。上理论课时，合班人数几乎都高达90到100人。而操作课则分开上，由不同的教师讲授，与合班上理论课产生了矛盾，如果合班中某个班因某种原因不能按照进度完成教学任务，就会拖累与其合班的另外班级。

在课时分配上，由于基本上都采取理论课与实验课分开的模式，各占50%课时，而在实际的实验课中教师往往还会占用一些时间来讲实验内容，使得学生真正操作的时间少于一半，对学习非常不利。

二、高职计算机公共课改革设想

1.教学内容

计算机知识体系庞大，虽说懂得的计算机知识多多益善，但在校学习时间只有两三年的高职学生要能成为具有实践动手能力的应用型人才，却难以做到面面俱到。因此，在计算机基础教学内容上要精选，要从基础性、够用性、实用性、先进性、系统性等原则出发选取教学内容。

（1）在教学内容方面，增加实用性强、符合工作实际的内容。比如，讲授基础知识时，先通过课件演示计算机的构造和拆装机过程，有条件的情况下，再带领学生实际观察计算机的各个部件，并挑选部分学生动手组装计算机；讲授Word图文混排时，结合报纸、杂志的排版来示范，突出其实用性；讲授Excel电子表格时，结合班级成绩单的制作与管理，解决实际问题；讲授PowerPoint时，结合学生实际情况，制作个人职业生涯规划的电子演示文稿，既锻炼了相关技能，又引导学生对相关问题的思考；讲授Internet操作时，每个学生都上网查找指定范围的专业知识，并使用E-mail收发电子邮件及QQ即时通信，充分应用现代办公手段。

（2）计算机的教学与各专业的知识的整合。对于非计算机专业学生来说，计算机课程只是一门工具课，学习的目的就是为了学会使用这种工具并为专业服务。因此教师应当把教学重点放在实践应用上。激发学生的主观能动性，观念从“要我学”逐步转变为“我要学”上来。教师可以采用“任务驱动”的方法，结合各专业的特点，对每个知识模块精心设制一个任务，把知识点隐藏在各个任务中，使学生在完成任务的同时，也学到了知识。通过教师对任务完成情况的总结，促使学生巩固对所学知识的掌握。 转贴于 　（3）开展计算机课外实践活动，提高学生学习兴趣。对于每周4学时的计算机课堂教学来说，远远不能满足那些对计算机有特殊爱好的学生，特别是一些入学时计算机基础就较好的学生。应该对这些学生多加引导、培养。所以，必须有计划、有步骤、有目的、有实质性内容地开展课外实践活动，组织一些兴趣小组或课题小组，如程序设计、网页制作、课件制作、广告设计、动画制作，等等，并将其和一些竞赛结合起来，丰富学生的视野，拓宽学生的思路，增长学生的见识。这些，对提高学生的计算机实践能力，积极适应社会就业需求，是非常有益的。

2.教学方法

（1）使用多媒体教学，加强教学效果。理论教学使用课件演示，适当地使用图片、声音、动画和视频等素材，提供直观的知识，不仅增加视觉、听觉效果，使课堂更生动有趣，而且使知识更易理解和掌握。可以利用机房的教学管理软件，及时发现学生在实践中遇到的问题并给予指导，也可有效避免学生开小差、从事与学习无关的操作，加强在实践教学中对学生学习的指导和监督。

（2）重视教学的实验环节。加强实验环节的主要方式有：①充分利用课内实验时间，减少验证性实验，增开综合性、设计性实验；②增加课外实验时间，开放计算机室（实验室），使之成为学生潜能得以发挥的最好场所之一。如果能充分利用学生上机的热情，加以积极引导，利用完善的管理、良好的设备、一定的实验研究项目和适当的基金鼓励，能够极大地调动学生课外实验的积极性；③定期举办计算机录入大赛和网页制作等计算机操作比赛，使学生学然后知不足，反过来促使他们自觉主动地学习，以求在实践中取得良好的效果。

（3）重视精品课程建设。课程是实现教育目的的主要载体和手段，课程体系和教学内容的改革在教育教学改革中处于核心地位。教育部提出，国家精品课程就是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。同时，精品课程建设是“质量工程”的重要内容之一。在公共课改革中，以精品课程建设标准全面提升计算机公共课教学教改质量。

三、改革评价制度，注重过程化教学

恰当的评价制度，不仅可以提高学生学习的主动性，也可以提高教学效果。针对高职计算机公共课的特点，教师应该重视过程化评价，增加平时成绩在总评成绩中的比例。采用课程考试与证书考试相结合的方式，严格执行考勤制度，过程作业每学期至少5次，将平时考勤和过程作业按50%、等级考试按50%分别计入总评成绩。这样，学生的总评成绩=平时成绩×50%+证书成绩×50%，避免了学生平时不努力、临时抱佛脚或考试投机取巧的行为。

四、提高教师自身素质

培养高素质的人才，必须有一支高水平的教师队伍。因此，在实施计算机教学改革中，教师首先要熟练掌握教材内容，了解计算机发展的动态，熟悉学生专业特点，要加强自身素质的培养，不断提高业务水平，能运用各种现代化的教学手段为教学服务。其次，要把教学和科研相结合，把自己的科研成果穿插到教学中去，促使教学内容更具时代性和新颖性。同时也把知识更新作为教师提升业务水平、紧跟计算机技术发展步伐的有效途径。

计算机视觉的主要任务范文第5篇

关键词： 中职教育 计算机教学 高校课堂

近年来，由于中职学校入学门槛不断降低，导致所招收的学生整体素质较低。中职生课堂表现为学习积极性不高，上课睡觉、玩手机、上网聊天、玩游戏……学生专业能力不强，专业素质不高，就业难以对口，同时在校学生不断流失。中职学校计算机专业面临很大危机，必须进行教学改革，提高教学质量。创建中职生计算机高效课堂，可从以下方面着手。

一、教师要提高自身业务素质

教育之计，教师为本，学校教育质量，主要取决于师资队伍的素质。计算机的发展日新月异，教师必须不断学习新的知识，提高自身能力及素质。

（一）加强学习，充实自身专业知识。

计算机学科的特点决定了计算机教师要树立终身学习的思想，时刻充实自己，掌握新知识，掌握计算机行业新动态、新情况，甚至要求自学、钻研新课程，努力掌握新技术、新方法，充实自身的专业知识。

（二）积极参加企业实践锻炼，提高综合素质能力及职业能力。

一个合格的中职计算机教师不仅要有坚实的计算机专业理论、知识功底，而且要有丰富的计算机操作技能、经验，跟上计算机技术发展的步伐。要做到这一点，计算机老师必须积极参加企业实践锻炼，了解市场需求，提高综合素质能力及职业能力。只有这样，才能满足市场需求，培养出合格的毕业生，适应用人单位的要求。

（三）积极从事科研，提高科研能力。

从事科研，将是21世纪教师区别于以往教师的一个显著标志。教师要具备一定的研究能力，善于把教学中遇到的实际问题作为研究课题，在教学实践中加以分析和研究，最终找到解决问题的最佳途径。

二、更新教学观念

在新课程理念下，教师必须改变传统的教学观念，充分认识到培养创新能力和自学能力的重要性，树立以培养学生主动获取知识与发展能力为目标的现代教育教学观念。在教学中，教师要充分应用启发式、讨论式、参与式的教学方法，把比知识更有用的即如何获得新知识的方法教给学生，营造良好的学习氛围，激发学生的学习热情，调动学生的学习积极性，发展学生的智力，开拓学生思维，培养学生勇于探索的创新能力，让学生体会到自主学习的乐趣。

三、培养学生兴趣

兴趣是最好的老师。在教学过程中，要让学生轻松、愉快、主动、高效地学习，关键是培养学生的学习兴趣。

（一）建立“主动学习”的精神需要。

要让学生积极投入到计算机课程的学习中，就应该在课程一开始快速建立对课程的精神需要。只有使学生建立起了主动学习课程的精神需要，才能从“我要学生学”变成“学生自己要学”。

（二）深化认识学习，培养学生对课程的情感。

当学生对课程的精神需要建立起来后，接下来就要深化学生对课程的认识和理解，继而对这门课程产生情感，只有这样学生的学习兴趣才会更浓厚。

（三）重视学生，赏识学生，鼓励学生，培养良好的师生情感。

师生情感在教学过程中是不可忽视的，利用师爱效应，可以激发学生的学习兴趣。大部分中职生在初中都是后进生，对学习缺乏信心。老师要关心爱护、重视、赏识、鼓励，发现他们有进步，就要及时给予肯定和鼓励。学生会认为老师很重视他，“亲其师，信其道”，不自觉地会偏爱其所教的学科，产生浓厚的学习兴趣。

四、采用先进的教学方法，创建高效课堂

（一）熟练运用“任务驱动”教学法。

美国教育家杜威说：“教学的艺术不在于传授的本领，而在于激励、唤醒、鼓舞。”只要调动学生的学习积极性，让他们自觉投身到计算机实践中，在参与中获得成功的喜悦，就能大大提高课堂教学效率。“任务驱动”的教学模式，正是具备这样的特点，在目前的中职教学中展示着旺盛的生命力。“任务驱动”教学法可称之为“单刀直入法”或“黑箱方法”。“任务驱动”法的一个显著特征是：教师的教学与学生的学习都是围绕一个目标，基于几项任务完成的，适合培养学生的自学能力和相对独立分析问题、解决问题能力，尤其适用于计算机课程的教学和学习。因此，教师要熟练运用这种教法。

（二）运用“发现式”教学法，注重培养学生自主获取知识的能力。

“发现教学法”是美国著名的教育家布鲁纳提出的。它是指教师在学生学习概念和原理时，不是将学习的内容直接教给学生，而是创设一种问题情境，给学生一些事例和问题，让学生积极思考，独立探究，自行发现并掌握相应的原理和结论。

在多年的计算机教学实践中，我感觉将“发现式”教学法运用于计算机教学中可培养学生独立思考、自行发现并掌握知识的能力与探究问题的能力。所以，在教学中，我尝试运用“发现式”教学法，努力让学生在练中学、学中练，在发现、质疑、解决问题中进步，在合作、探究、互助中培养创新思维和自主学习能力。

（三）实施“行为导向型”教学法。

所谓行动导向，是指学习是个体的行动，学生是学习的行动者，教师是学习行动的组织者、引导者、咨询者，为了“行动”来学习并通过“行动”来学习，从而实现“手脑统一”。行动导向教学法在教学中重视“案例”教学，重视“项目”教学，重视“解决实际问题”及“自我管理式的学习”。这种教学方法的作用在于既使学生更快地掌握专业技能，提高课堂教学效率，又培养学生解决实际问题的方法能力、与人协作共事的社会能力和创新精神。

总之，提高中职计算机课堂教学效率是所有计算机专业教师都必须重视的问题，在中职计算机学科教学中，教师必须转变观念，充分发挥学生的主体地位，调动广大学生的学习积极性、主动性和创造性，提高学生的学习兴趣，这样就能打造高效计算机课堂。

参考文献：

[1]蔡祖科.浅谈中职计算机专业教师教学能力提高的思考.环球市场信息.导报（理论），2011.