摘要：图像通信技术是一门结合通信基本理论和图像特点的专业课，课程知识点较多，且更新较快。传统教学方式对课程内容的改动较少，课程教学和业界技术的发展相脱节的问题日益严重。为解决这个问题，在课程的教学中尝试引入校企合作环节，邀请与课程相关的企业专家开展技术前沿讲座，以期拓展学生的知识面，并加深学生对理论知识的理解。图像通信技术课引入校企合作模式的尝试对其它专业课程有一定的推广价值。
关键词：图像通信；校企合作；课程改革
0引言
《图像通信技术》课是高校通信和电子信息等专业开设的一门专业课程[1-2]，主要讲授图像和视频的各种压缩编码算法，国际通用的图像压缩编码标准，以及流媒体、电视会议等图像通信应用系统。该课程涉及的先修课程较多，包括《高等数学》、《线性代数》、《概率论》、《数字信号处理》和《信息论》等，对学生专业基础知识的掌握有一定的要求，所以一般放在大三开设。随着无线通信技术的快速发展（5G已全面铺开商用）和多媒体通信应用领域的不断扩大，《图像通信技术》课的理论知识更新较快，视频压缩编码国际标准（例如H.26X系列）每隔几年就会推出一个新版本[3]，将更新、更好的压缩编码算法和工具纳入其中；此外，课程与工程应用的结合较为紧密。业界有很多视频通信的产品，如安防监控、视频会议和远程医疗等，都是《图像通信技术》课理论知识应用的实例。由于《图像通信技术》课程的上述这些特点，如按教学大纲，每次都采用相同的内容进行教学，那么课程教学和业界技术的发展相脱节的问题就会越来越严重。基于这个原因，在2020-2021学年第一学期的课程教学中进行了校企合作的尝试[4-6]，把相关企业的专家请进校园，穿插进课程的教学之中，开展四次和课程相关的讲座，不仅拓展学生的知识面，也加深学生对理论知识的理解，取得较好的教学效果。
1课程特点和教学现状
图像通信是传送和接收图像信号的通信方式，图像信号可以是静止图像，例如文字、图表等，也可以是活动图像，如电影、电视等。换句话说，图像通信传输的是可视化的信息，是一种以视觉系统为基础的通信方式。人们接收的外界信息有80%来自视觉，图像通信传送的信息量远超其它通信方式。和其它通信类课程一样，《图像通信技术》课的教学内容也主要围绕通信系统的三大模块：信源编解码、信道编解码和调制解调展开。由于图像信源特别是视频海量数据的特点，图像通信的关注点主要集中在信源编解码上，以及各种图像压缩编码的国际标准。伴随移动通信技术的发展，5G大规模商用的铺开，多媒体通信早已取代文字和语音通信，成为通信方式的主流，例如手机在线视频、网络手游、视频聊天、安防监控、远程医疗等等，几乎涵盖工作、学习、生活的各个方面。2019-2020年初，新冠疫情爆发，但有各大慕课网站提供丰富多彩的慕课课程以及以腾讯会议为代表的在线视频会议平台，才使疫情的影响降到最低，而这些都是图像通信发挥作用的舞台。图像通信技术的发展，主要是各种压缩编码新算法和工具的提出，也随着移动通信技术的发展和应用领域的扩大，发生日新月异的变化，图像压缩编码的国际标准也每两、三年就推出新的版本。相比技术自身的发展，《图像通信技术》课程的教学内容较为固定，讲解的图像压缩编码算法都是已应用多年的成熟算法，图像压缩编码国际标准的教学也滞后于最新标准一至两个版本，教学内容和技术的发展脱节较为严重。因此，迫切需要将业界的新技术、新成果和新设备引入课堂，开拓学生的视野，让学生学到的最新知识在将来能真正学以致用。
2校企合作下的产、学、研融合式教学
这次课程教学邀请到某音视频领域系统解决方案的服务商公司的技术总监给学生开展四次关于工程显示领域的讲座。该公司以有线和无线网络技术为架构，以音视频处理算法为核心，致力于音视频传输设备的研发和生产，与我们的课程相关度较高。讲座涉及的内容主要包括：
2.1工程显示及控制系统概览
介绍专业音视频行业的基本情况，大型工程显示设备及显控设备；
2.2专业视频处理器入门
介绍专业视频处理器的分类和流派，纯PC架构处理器、延长器、传输器、视频矩阵和分布式处理器；
2.3分布式显控系统交换网络简介
介绍交换机的基本概念和分类、网络架构和典型产品；
2.4显控系统案例解析
介绍中国馆清明上河图显控案例、指挥中心显控方案和显控系统设计趋势。将企业导师的讲座穿插在课程教学中，这样刚讲过的算法就可了解其在业界是如何应用的，从而加深学生对知识点的理解。例如，在课程第四章《图像压缩编码技术》中讲解各种压缩编码算法，主要有预测编码（包括帧内预测和帧间预测）、变换编码（包括离散余弦变换和小波变换）以及熵编码（包括霍夫曼编码、算术编码和游程编码等）。预测编码介绍差分脉冲编码调制的基本原理、线性预测编码中预测系数的求解、运动补偿预测编码的主要步骤、全搜索算法以及三步和新三步等快速搜索算法。变换编码介绍离散余弦变换的基本原理和能量集中特性、小波变换的时频多重分辨率特性可解决余弦变换的方块效应。熵编码部分介绍霍夫曼编码、哥伦布编码和算术编码的基本步骤，并分析这些编码算法的性能。但也只是仅仅介绍这些算法的基本原理和算法流程，缺少算法的应用场景和典型产品。在企业导师的讲座中，了解各种压缩编码算法的应用领域和各自的特点，分别如图1和图2所示；此外，对一些教材里没有介绍的概念，例如浅压缩的概念，指视听行业中一类高码率视频压缩算法的总称，这类算法因压缩程度相对较低，算法复杂度也较低，也有部分涉猎。这样，学生学到的知识点就形成一个从原理到应用的闭环，且有了应用“落地”，也可更好地激发学生对专业学习的兴趣，使课堂教学的效果提升到一个新台阶。课程结束后，对部分同学进行教学效果的问卷调查，结果如下表1-6所示。从调查问卷中看出，大部分同学们对《图像通信技术》这种内容更新较快并和业界联系紧密的课程引入校企合作模块持肯定态度，并认为32个学时的课程中穿插进4次企业导师的讲座比例较为合适。50%左右的同学认为企业导师的讲座与课程的相关性很强，并对课程相关知识点的理解帮助很大。当然，由于学生个体的差异性，也有不少学生认为相关性以及帮助效果一般，这都需在后续的校企合作课程建设中改进和提高；最后，在本门课程校企合作的尝试引领下，同学们对其它专业课程引入校企合作模式表达较为强烈的意愿。总之，企业导师的讲座提升课程教学的品质，也得到大部分同学的正面反馈，是理论课程的良好补充。为检验讲座授课的效果，教师从讲座中选取若干知识点编成试题纳入期末考卷中，通过学生的答卷可对讲座效果进行详细分析。与非校企合作课程相比，企业导师讲座的引入让理论课程与技术的发展有较好的对接，改善理论课程每年雷同和略显陈旧的现状，使学生对知识点的掌握真正落地。当然，讲座的增加压缩了原课程大纲的授课内容，可能破坏原授课体系的完整性，这都需在今后的实践中摸索改进。本次校企合作课程建设的经验值得推广，今后可在更大范围内开设校企合作课程，只要课程所涉及的技术领域发展较快，有合适的企业与课程对接，都可以进行尝试。不但把企业导师请进教室，还让学生走出校门，去企业亲身感受业界的发展。所以，要全面开展校企合作课程建设还有很多工作要做，任重而道远。
【单选题】第1题：您对《图像通信技术》课程的学习效果如何？
【单选题】第2题：您觉得像《图像通信技术》这种内容更新较快并和业界联系紧密的课程是否有引入校企合作模块的需要？
【单选题】第3题：企业导师的讲座与课程的关联性如何？
【单选题】第4题：企业导师的讲座对课程相关知识点的理解是否有帮助？
【单选题】第5题：您觉得企业导师的讲座在整个课程教学中的比例如何？
【单选题】第6题：通过《图像通信技术》课程校企合作的初步尝试，您对其它专业课程引入校企合作的模式的意愿能打多少分？（满分5分）
3结语
本文在分析《图像通信技术》课程的特点和教学现状不足处的基础上，提出通过校企合作的方式，把课程相关的企业专家请进教室，开展和课程内容相关的讲座，补足教学与技术发展衔接上的短板，有效提升课堂教学效果，也激发学生对专业学习的兴趣；同时也符合工程教育专业认证的理念。《图像通信技术》课程校企合作的方法和经验可沿用至其它相关课程，有一定的推广、借鉴价值。
作者：管张均 任蕾 单位：上海海事大学 信息工程学院
