何朝霞

摘要：為進一步提高數(shù)字圖像處理課程的教學(xué)質(zhì)量，筆者提出一種理論課程教學(xué)模式，將翻轉(zhuǎn)課堂和案例教學(xué)法結(jié)合使用，并以“灰度映射”內(nèi)容為例，對課程教學(xué)過程進行具體闡述。研究目的是提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和動手能力，提高教學(xué)水平和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；案例教學(xué)法；教學(xué)模式

數(shù)字圖像處理課程涉及的學(xué)科領(lǐng)域和理論知識非常廣泛，學(xué)生一方面被數(shù)字圖像處理技術(shù)具有的應(yīng)用前景所吸引，另一方面又對課程的抽象理論和煩瑣的公式感到苦惱。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，教師采用的教學(xué)模式多傾向于項目驅(qū)動法、任務(wù)驅(qū)動法、實驗案例驅(qū)動法等，但是不論哪一種課堂教學(xué)模式都存在局限性，仍然是以教師為主導(dǎo)，學(xué)生的參與度較低。本文探討一種新的理論課程教學(xué)模式，將翻轉(zhuǎn)式課堂和案例教學(xué)法相結(jié)合，讓學(xué)生積極主動地參與課堂活動，進而引導(dǎo)學(xué)生更有目的性的學(xué)習(xí)。

一、翻轉(zhuǎn)課堂簡介

翻轉(zhuǎn)課堂起源于美國科羅拉多州林地公園高中。之后，翻轉(zhuǎn)課堂的理念逐漸在全世界各個高校中迅速推廣和發(fā)展。翻轉(zhuǎn)課堂和傳統(tǒng)課堂區(qū)別如下。

傳統(tǒng)課堂：教師是知識傳授者、課堂管理者，學(xué)生是被動接受者；課前教師對學(xué)生沒有了解，課堂中以教師為中心；教師單向講授知識內(nèi)容，學(xué)生被動接受知識；課后學(xué)生通過作業(yè)理解和消化所學(xué)知識；課堂技巧為內(nèi)容展示；評價方式為紙質(zhì)測試。

翻轉(zhuǎn)課堂：教師是學(xué)習(xí)指導(dǎo)者、引導(dǎo)者，學(xué)生是主動研究者；課前學(xué)生通過微課或視頻進行學(xué)習(xí)，教師通過課前作業(yè)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況；課堂中以學(xué)生為中心，教師與學(xué)生互動，幫助學(xué)生理解和消化所學(xué)知識；課后學(xué)生通過復(fù)習(xí)視頻鞏固所學(xué)知識；課堂技巧為自主學(xué)習(xí)、交流反思；評價方式為多角度、多方式測試。

綜上所示，翻轉(zhuǎn)課堂主要具備以下特點：需要先進的信息技術(shù)作為支持；以學(xué)生為中心，充分調(diào)動學(xué)生的積極性；增加了師生互動。這種課堂教學(xué)模式很適合在案例教學(xué)法中應(yīng)用。

二、數(shù)字圖像處理課程教學(xué)模式的探索

數(shù)字圖像處理課程的內(nèi)容主要有數(shù)字圖像的幾何變換、空域增強、變換域增強、圖像恢復(fù)、圖像編碼、圖像分割等。教學(xué)目標是讓學(xué)生較深入地理解數(shù)字圖像處理的基本概念、基礎(chǔ)理論以及解決問題的基本方法，掌握基本的處理技術(shù)，了解與各個處理技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域。除此以外，教師要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字圖像處理的興趣，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力。翻轉(zhuǎn)課堂和案例教學(xué)法在“空域增強”的“灰度映射”教學(xué)中的具體應(yīng)用過程如下。

1.教師制作教學(xué)資源

“灰度映射”內(nèi)容包含其定義、分類等知識。教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制作視頻、PPT，并提供基于MATLAB的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)等教學(xué)資源。視頻主要展示各種灰度映射曲線、不同映射曲線的應(yīng)用方法和基于MATLAB的數(shù)字圖像灰度映射前后變化等。為提高教學(xué)效果，教師可以添加旁白，并將教學(xué)資源上傳到學(xué)習(xí)平臺中供學(xué)生下載學(xué)習(xí)。

2.課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)

學(xué)生在課前要從學(xué)習(xí)平臺上下載教學(xué)資源，結(jié)合教學(xué)資源完成學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)習(xí)任務(wù)主要是圖像處理，其內(nèi)容是讓學(xué)生在數(shù)字圖像處理系統(tǒng)上使用不同的灰度映射將自選的圖片素材進行處理，并觀察圖片效果。課前自主學(xué)習(xí)的時間控制在20分鐘內(nèi)，學(xué)生觀看視頻并完成圖片處理，激發(fā)自身的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力。

3.教師進行案例補充教學(xué)

在課前20分鐘自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，教師首先對班級學(xué)生進行分組，讓其討論不同灰度映射下的圖像處理效果，由小組代表向教師匯報結(jié)果。教師在了解學(xué)生薄弱之處的基礎(chǔ)上，一方面，針對學(xué)生討論的結(jié)果進行灰度映射的分類、算法等知識講解，另一方面，結(jié)合案例講解教學(xué)資源中未涉及的知識點、難點、重點等。案例教學(xué)法在整個教學(xué)過程中不僅可以活躍課堂氣氛，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，還可以提高學(xué)生的理論分析水平。

4.學(xué)生完成拓展任務(wù)

在自主學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可能會遇到圖像處理效果不明顯等困難。教師課堂上的補充教學(xué)，幫助學(xué)生解疑，在此基礎(chǔ)上，學(xué)生一方面繼續(xù)完成課前任務(wù)，另一方面完成教師布置的拓展任務(wù)。整個教學(xué)過程前后呼應(yīng)，進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、結(jié)語

數(shù)字圖像處理對學(xué)生有較高的技能要求，將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用到數(shù)字圖像處理的教學(xué)當中，為課程的理論教學(xué)注入了全新的活力。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中，不僅能學(xué)到數(shù)字圖像處理技術(shù)理論知識，還能提高自主學(xué)習(xí)能力和實際動手能力。

參考文獻：

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