基于项目驱动的交互式管理界面的翻转课堂实施方式

韩永华 刘成霞 汪泓

摘要：本文提出了基于项目驱动的交互式管理界面的翻转课堂实施方式，通过直观、便捷的交互式界面的应用，能对翻转式课堂教学方式及项目实施过程起到引领作用。学生可通过交互界面的菜单项的选择，查看算法对某类处理对象的处理结果，进而依据处理结果体会算法特点，减少了教师、学生的工作量，提高了基于项目驱动的翻转式课堂实施的成功率。

关键词：项目驱动法；翻转课堂；交互式；图像

中图分类号：G424.1 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）23-0004-02

一、引言

翻转课堂教学方式对课内外的时间进行了重新调整，将学习的决定权从教师转移给了学生[1]。有效的翻转课堂实施过程能充分调动学生学习的积极性、主动性，培养学生的表达能力和问题分析能力[2]，营造宽松的学习氛围，能充分体现以“学生为中心”的教学理念[3]。

有效翻转课堂实施的条件之一是依据课程特点提炼出适合于翻转的知识点[2]，然后依据翻转内容构建合理的课堂、课下学习环境[4]。本文以《数字图像处理》为例，对算法的应用采取翻转课堂的教学模式，而将算法实现步骤等陈述性知识采取传统课堂讲授的方式进行。进行这种划分主要是考虑到成熟算法的理解较少需要创造性，可在课堂的有限时间内高效讲解。而算法的应用只有实际动手操作才能发现算法特点，充分体会其需要关注的细节。在算法应用的翻转教学模式中，结合项目式教学[5，6]对知识进行有逻辑、有意义、有目的的串联，不仅能提高学生对算法的理解深度，还能有效锻炼其实践动手能力，体会知识来源于实践应用于实践的本质。但这种项目式的翻转课堂教学模式更增加了学生学习的难度及工作量，需要教师在课下与学生建立更多的交互和指导，当指导不到位、不及时时会影响翻转课堂实施的有效性。为了解决上述问题，提出了基于项目驱动的交互式管理界面的翻转课堂管理模式。

二、基于项目驱动的交互式管理方式简析

以《数字图像处理》为例，介绍基于项目驱动的交互式管理方式。

1.交互式管理界面形成简介。在翻转课程实施前，首先依据图1所示流程形成基于项目驱动的交互式管理界面。

项目选取最好贴近教师的研究方向，并亲自编程实现，这样有利于教师给出细致、深切地指导。项目处理对象最好来源于日常生活，如车牌检测、识别等，以便于学生切身体会算法用途。选取的项目要能提炼分解出共有步骤，如对采集的图像进行预处理、除噪处理等，这样就能依据这些步骤对项目进行分割，而分割的每一步可作为交互界面中的一个菜单项，每一个菜单项下有若干子菜單，每一个子菜单对应分步整理出的程序中的一个程序，并最终生成交互式操作界面。

2.基于项目驱动的交互式管理界面的应用。经过图1所示流程，生成类似图2所示的交互界面。

图2所示交互界面是针对织物图像处理类项目设计的，如织物起毛起球等级检测、织物防水透湿等级评定等。将图像读入交互界面并选定某一算法后，交互界面会将处理结果保存并直观展示出来。当需要对一个目标应用一系列算法顺次处理的时候，就可以通过依次读入前一步保存的结果图像的方式实现，而展示出来的结果图能让使用者直观判断算法处理的效果。

依据此交互界面，学生在课下自主执行项目时，就可以方便快捷的利用结果图验证自己的想法，不必大量查找资料或询问教师来判定构思的可行性，也能避免因实践经验不足，导致理论论证阶段过于自信，给出错误方案，却又花大量时间验证的弊端。

三、基于项目驱动的交互式管理界面的翻转课堂实施方案

基于项目驱动的交互式管理界面的翻转课堂实施方案如图3所示。

首先从动手能力、理论分析能力等角度了解学生，了解依据可为学习成绩、学生参与的实践活动、学生自述等。依据了解的情况分组，每组推选组长。按组进行翻转式学习，可以通过组内交流取长补短，减轻个体学习负担，锻炼学生的团结协作能力；分组完成之后就可交叉进行课堂教师讲解和翻转式教学学习过程，无论哪种教授、学习方式，都可以通过交互管理界面及时、方便的对算法进行验证。当课程进展到一定程度后，开始布置项目。学生课下执行项目的方式由其自主决定：可先基于交互界面不停依次验证各步算法，进而依据处理结果优劣选定方案，再去查找资料，在理论上进行严谨的可行性论证，再到课堂上依照论证、结合交互界面接受教师的指导和交流；也可以先查找资料，论证好方案后去交互管理界面验证，若验证通过再进行翻转的课堂环节。

为了验证上述方法的有效性，在电子专业图像处理课程中采用了上述基于项目驱动的交互式管理界面的翻转课堂教学方式。相较以往的传统翻转课堂授课方式，学生课下问的问题多了，而且问题的深度也增加了，编程能力也得到了提升。

四、结语

通过基于项目驱动的交互式管理界面的翻转课堂教学方式的实施，不仅能调动学生学习的积极性、主动性，还能减轻教师课下的工作负担。同时，交互界面对算法、项目流程的直观验证方式，为学生及时切入知识点、进入实践环节提供了便利，能有效提高基于项目的翻转课堂的学习效率，真正体现以“学生为中心”。

参考文献：

[1]董黎明，焦宝聪.基于翻转课堂理念的教学应用模型研[J].电化教育研究，2014，（7）：108-113.

[2]杨斌，王以宁，任建四，等.美国大学IPSP课程混合式翻转课堂分析与启示[J].中国电化教育，2015，（2）：118-122.

[3]曾明星，周清平，蔡国民，等.基于MOOC的翻转课堂教学模式研究[J].中国电化教育，2015，（4）：102-106.

[4]方圆媛.翻转课堂在线支持环境研究——以可汗学院在线平台为例[J].远程教育杂志，2014，（6）：41-48.

[5]宋朝霞，俞启定.基于翻转课堂的项目式教学模式研究[J].远程教育杂志，2014，（1）：96-104.

[6]李战杰.基于翻转课堂的项目式教学模式研究[J].中国西部科技，2014，13（10）：103-105.