基于項目驅動的交互式管理界面的翻轉課堂實施方式

韓永華 劉成霞 汪泓

摘要：本文提出了基于項目驅動的交互式管理界面的翻轉課堂實施方式，通過直觀、便捷的交互式界面的應用，能對翻轉式課堂教學方式及項目實施過程起到引領作用。學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果，進而依據處理結果體會算法特點，減少了教師、學生的工作量，提高了基于項目驅動的翻轉式課堂實施的成功率。

關鍵詞：項目驅動法；翻轉課堂；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

翻轉課堂教學方式對課內外的時間進行了重新調整，將學習的決定權從教師轉移給了學生[1]。有效的翻轉課堂實施過程能充分調動學生學習的積極性、主動性，培養(yǎng)學生的表達能力和問題分析能力[2]，營造寬松的學習氛圍，能充分體現(xiàn)以“學生為中心”的教學理念[3]。

有效翻轉課堂實施的條件之一是依據課程特點提煉出適合于翻轉的知識點[2]，然后依據翻轉內容構建合理的課堂、課下學習環(huán)境[4]。本文以《數字圖像處理》為例，對算法的應用采取翻轉課堂的教學模式，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高效講解。而算法的應用只有實際動手操作才能發(fā)現(xiàn)算法特點，充分體會其需要關注的細節(jié)。在算法應用的翻轉教學模式中，結合項目式教學[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用于實踐的本質。但這種項目式的翻轉課堂教學模式更增加了學生學習的難度及工作量，需要教師在課下與學生建立更多的交互和指導，當指導不到位、不及時時會影響翻轉課堂實施的有效性。為了解決上述問題，提出了基于項目驅動的交互式管理界面的翻轉課堂管理模式。

二、基于項目驅動的交互式管理方式簡析

以《數字圖像處理》為例，介紹基于項目驅動的交互式管理方式。

1.交互式管理界面形成簡介。在翻轉課程實施前，首先依據圖1所示流程形成基于項目驅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。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處理、除噪處理等，這樣就能依據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.基于項目驅動的交互式管理界面的應用。經過圖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果保存并直觀展示出來。當需要對一個目標應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果圖像的方式實現(xiàn)，而展示出來的結果圖能讓使用者直觀判斷算法處理的效果。

依據此交互界面，學生在課下自主執(zhí)行項目時，就可以方便快捷的利用結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思的可行性，也能避免因實踐經驗不足，導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、基于項目驅動的交互式管理界面的翻轉課堂實施方案

基于項目驅動的交互式管理界面的翻轉課堂實施方案如圖3所示。

首先從動手能力、理論分析能力等角度了解學生，了解依據可為學習成績、學生參與的實踐活動、學生自述等。依據了解的情況分組，每組推選組長。按組進行翻轉式學習，可以通過組內交流取長補短，減輕個體學習負擔，鍛煉學生的團結協(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式教學學習過程，無論哪種教授、學習方式，都可以通過交互管理界面及時、方便的對算法進行驗證。當課程進展到一定程度后，開始布置項目。學生課下執(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，進而依據處理結果優(yōu)劣選定方案，再去查找資料，在理論上進行嚴謹的可行性論證，再到課堂上依照論證、結合交互界面接受教師的指導和交流；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動的交互式管理界面的翻轉課堂教學方式。相較以往的傳統(tǒng)翻轉課堂授課方式，學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、結語

通過基于項目驅動的交互式管理界面的翻轉課堂教學方式的實施，不僅能調動學生學習的積極性、主動性，還能減輕教師課下的工作負擔。同時，交互界面對算法、項目流程的直觀驗證方式，為學生及時切入知識點、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課堂的學習效率，真正體現(xiàn)以“學生為中心”。

參考文獻：

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

[2]楊斌，王以寧，任建四，等.美國大學IPSP課程混合式翻轉課堂分析與啟示[J].中國電化教育，2015，（2）：118-122.

[3]曾明星，周清平，蔡國民，等.基于MOOC的翻轉課堂教學模式研究[J].中國電化教育，2015，（4）：102-106.

[4]方圓媛.翻轉課堂在線支持環(huán)境研究——以可汗學院在線平臺為例[J].遠程教育雜志，2014，（6）：41-48.

[5]宋朝霞，俞啟定.基于翻轉課堂的項目式教學模式研究[J].遠程教育雜志，2014，（1）：96-104.

[6]李戰(zhàn)杰.基于翻轉課堂的項目式教學模式研究[J].中國西部科技，2014，13（10）：103-105.