韓永華 劉成霞 汪泓

摘要：本文提出了基于項目驅(qū)動的交互式管理界面的翻轉(zhuǎn)課堂實施方式，通過直觀、便捷的交互式界面的應(yīng)用，能對翻轉(zhuǎn)式課堂教學(xué)方式及項目實施過程起到引領(lǐng)作用。學(xué)生可通過交互界面的菜單項的選擇，查看算法對某類處理對象的處理結(jié)果，進而依據(jù)處理結(jié)果體會算法特點，減少了教師、學(xué)生的工作量，提高了基于項目驅(qū)動的翻轉(zhuǎn)式課堂實施的成功率。

關(guān)鍵詞：項目驅(qū)動法；翻轉(zhuǎn)課堂；交互式；圖像

中圖分類號：G424.1 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）23-0004-02

一、引言

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式對課內(nèi)外的時間進行了重新調(diào)整，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給了學(xué)生[1]。有效的翻轉(zhuǎn)課堂實施過程能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，培養(yǎng)學(xué)生的表達能力和問題分析能力[2]，營造寬松的學(xué)習(xí)氛圍，能充分體現(xiàn)以“學(xué)生為中心”的教學(xué)理念[3]。

有效翻轉(zhuǎn)課堂實施的條件之一是依據(jù)課程特點提煉出適合于翻轉(zhuǎn)的知識點[2]，然后依據(jù)翻轉(zhuǎn)內(nèi)容構(gòu)建合理的課堂、課下學(xué)習(xí)環(huán)境[4]。本文以《數(shù)字圖像處理》為例，對算法的應(yīng)用采取翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，而將算法實現(xiàn)步驟等陳述性知識采取傳統(tǒng)課堂講授的方式進行。進行這種劃分主要是考慮到成熟算法的理解較少需要創(chuàng)造性，可在課堂的有限時間內(nèi)高效講解。而算法的應(yīng)用只有實際動手操作才能發(fā)現(xiàn)算法特點，充分體會其需要關(guān)注的細節(jié)。在算法應(yīng)用的翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式中，結(jié)合項目式教學(xué)[5，6]對知識進行有邏輯、有意義、有目的的串聯(lián)，不僅能提高學(xué)生對算法的理解深度，還能有效鍛煉其實踐動手能力，體會知識來源于實踐應(yīng)用于實踐的本質(zhì)。但這種項目式的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式更增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度及工作量，需要教師在課下與學(xué)生建立更多的交互和指導(dǎo)，當(dāng)指導(dǎo)不到位、不及時時會影響翻轉(zhuǎn)課堂實施的有效性。為了解決上述問題，提出了基于項目驅(qū)動的交互式管理界面的翻轉(zhuǎn)課堂管理模式。

二、基于項目驅(qū)動的交互式管理方式簡析

以《數(shù)字圖像處理》為例，介紹基于項目驅(qū)動的交互式管理方式。

1.交互式管理界面形成簡介。在翻轉(zhuǎn)課程實施前，首先依據(jù)圖1所示流程形成基于項目驅(qū)動的交互式管理界面。

項目選取最好貼近教師的研究方向，并親自編程實現(xiàn)，這樣有利于教師給出細致、深切地指導(dǎo)。項目處理對象最好來源于日常生活，如車牌檢測、識別等，以便于學(xué)生切身體會算法用途。選取的項目要能提煉分解出共有步驟，如對采集的圖像進行預(yù)處理、除噪處理等，這樣就能依據(jù)這些步驟對項目進行分割，而分割的每一步可作為交互界面中的一個菜單項，每一個菜單項下有若干子菜單，每一個子菜單對應(yīng)分步整理出的程序中的一個程序，并最終生成交互式操作界面。

2.基于項目驅(qū)動的交互式管理界面的應(yīng)用。經(jīng)過圖1所示流程，生成類似圖2所示的交互界面。

圖2所示交互界面是針對織物圖像處理類項目設(shè)計的，如織物起毛起球等級檢測、織物防水透濕等級評定等。將圖像讀入交互界面并選定某一算法后，交互界面會將處理結(jié)果保存并直觀展示出來。當(dāng)需要對一個目標應(yīng)用一系列算法順次處理的時候，就可以通過依次讀入前一步保存的結(jié)果圖像的方式實現(xiàn)，而展示出來的結(jié)果圖能讓使用者直觀判斷算法處理的效果。

依據(jù)此交互界面，學(xué)生在課下自主執(zhí)行項目時，就可以方便快捷的利用結(jié)果圖驗證自己的想法，不必大量查找資料或詢問教師來判定構(gòu)思的可行性，也能避免因?qū)嵺`經(jīng)驗不足，導(dǎo)致理論論證階段過于自信，給出錯誤方案，卻又花大量時間驗證的弊端。

三、基于項目驅(qū)動的交互式管理界面的翻轉(zhuǎn)課堂實施方案

基于項目驅(qū)動的交互式管理界面的翻轉(zhuǎn)課堂實施方案如圖3所示。

首先從動手能力、理論分析能力等角度了解學(xué)生，了解依據(jù)可為學(xué)習(xí)成績、學(xué)生參與的實踐活動、學(xué)生自述等。依據(jù)了解的情況分組，每組推選組長。按組進行翻轉(zhuǎn)式學(xué)習(xí)，可以通過組內(nèi)交流取長補短，減輕個體學(xué)習(xí)負擔(dān)，鍛煉學(xué)生的團結(jié)協(xié)作能力；分組完成之后就可交叉進行課堂教師講解和翻轉(zhuǎn)式教學(xué)學(xué)習(xí)過程，無論哪種教授、學(xué)習(xí)方式，都可以通過交互管理界面及時、方便的對算法進行驗證。當(dāng)課程進展到一定程度后，開始布置項目。學(xué)生課下執(zhí)行項目的方式由其自主決定：可先基于交互界面不停依次驗證各步算法，進而依據(jù)處理結(jié)果優(yōu)劣選定方案，再去查找資料，在理論上進行嚴謹?shù)目尚行哉撟C，再到課堂上依照論證、結(jié)合交互界面接受教師的指導(dǎo)和交流；也可以先查找資料，論證好方案后去交互管理界面驗證，若驗證通過再進行翻轉(zhuǎn)的課堂環(huán)節(jié)。

為了驗證上述方法的有效性，在電子專業(yè)圖像處理課程中采用了上述基于項目驅(qū)動的交互式管理界面的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式。相較以往的傳統(tǒng)翻轉(zhuǎn)課堂授課方式，學(xué)生課下問的問題多了，而且問題的深度也增加了，編程能力也得到了提升。

四、結(jié)語

通過基于項目驅(qū)動的交互式管理界面的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式的實施，不僅能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，還能減輕教師課下的工作負擔(dān)。同時，交互界面對算法、項目流程的直觀驗證方式，為學(xué)生及時切入知識點、進入實踐環(huán)節(jié)提供了便利，能有效提高基于項目的翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)效率，真正體現(xiàn)以“學(xué)生為中心”。

參考文獻：

[1]董黎明，焦寶聰.基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)應(yīng)用模型研[J].電化教育研究，2014，（7）：108-113.

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