線上線下混合式圖像處理教學模式設計與研究*

謝 亮，廖宏建

（廣州大學 實驗中心，廣東 廣州 510006）

線上線下混合式圖像處理教學模式設計與研究*

謝 亮，廖宏建

（廣州大學 實驗中心，廣東 廣州 510006）

文章創建了線上線下混合式圖像處理課程教學模式，試圖改變目前高校圖像處理課程資源與課時不足、教師與學生交流頻次低和教學模式陳舊的狀態，提高圖像處理課程的教學質量。在混合教學理論指導的基礎上，分別從教學環境、內容、時間、方法和評價五個方面進行線上線下混合式圖像處理教學模式的創設。通過學生綜合成績分析，李特克量表和單人訪談的方法對此種教學模式進行驗證。從實證角度對此種教學模式進行探討，發現該教學模式學生認可度較高，能提高學生學習動機，使學生主動積極的參與到學習活動中。

混合學習；圖像處理；翻轉課堂

一、問題的提出

伴隨計算機和網絡技術的快速發展，數字圖像處理軟件Photoshop得到越來越廣泛的應用。相應地，“數字圖像處理”也成為一門重要的信息技術類課程。為了提高課程的教學質量，培養學生解決實際問題的實踐能力，許多教師對此課程的教學模式進行了探討與實踐。筆者通過調查研究，經過歸納總結，發現在實際教學中存在以下問題：1.數字圖像處理在各普通高校以選修課的方式出現，課時一般在16或者32學時，主講教師在較少的課時內要完成內容的講授、指導學生練習操作，又要對典型問題與學生進行探討，分身乏術。2.不同專業的學生學習背景不同，知識準備上存在偏差。3.由于選修課多安排于晚上，教師下課后留在課堂的時間不足，師生交流討論以課內為主，很難發現學生學習過程中的困難。4.選修課的教師往往是兼職，因此沒有充足的時間完成教學資源的制作、學生作業的及時評價與反饋。為了解決上述問題，筆者通過尋找開源項目新聞發布系統在本校架設部署 “Photoshop換影留型”學習網站，完成對教學資源網站的設計與開發，幫助學生完成線上簡單學習。自主編寫并開發Photoshop課程作業提交系統，促使學生互評作業與教師點評結合，對學生作業及時評價并發現作業中碰到的典型問題予以糾正。使用即時通訊工具創設學習群對師生交流不充分的現狀進行調整。筆者將線上學習課程與課堂學習課程進行有機混合，對混合教學模式進行實踐，試圖改變當前高校數字圖像處理課程中師資匱乏、重視總結性評價而輕視形成性評價與師生交流不充分的現狀，建設一個低成本的校級混合教學課程。

二、實施混合教學的先決條件

線上線下混合式教學可以使線上教學和課堂教學互為補充，提升師生交流頻次。筆者所在的高校已完成數字化校園，信息化較完善。教學區內完全覆蓋學校無線網絡，各學生宿舍校園網全部部署。學生基本完全擁有個人電腦和智能手機，有條件利用課余時間進行線上學習。學習網站和作業提交網站的部署可以讓學生在網站上瀏覽課件、觀看課程視頻、提交作業等操作，方便學生進行自主學習。部署的網站包含了基礎工具組、圖層蒙版與通道、色彩的調整、濾鏡操作、圖像處理高級操作五個基本內容，與教學大綱要求的圖像處理教學內容相一致。網站上的課程內容主要采用了圖文并混與視頻來呈現，為了方便學生進行觀看，課程視頻采取時間短數量多的方式。另外，網站上對每個知識點有拓展、與其它知識點有聯系等內容，有利于學習者進行自主拓展、深度學習。

為了使教學過程中主講教師有足夠的時間和精力來指導學生學習，強調團隊教學，邀請同校相關專業老師成立三人教學團隊，分工制作教學視頻和圖文教程。挑選已經結課的優秀學生作為即時學習群里的交流討論助教。課程內容的不斷優化更新和學生助教的加入使得及時反饋、動態改進教學策略成為可能。

三、線上線下混合式數字圖像處理教學模式創設與實踐

所謂混合式學習（Blending learning）就是要把傳統學習方式的優勢和網絡化學習的優勢結合起來；既要發揮教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用，又要充分體現學生作為學習過程主題的主動性、積極性與創造性[1]。混合的過程不單是技術手段上的混合，也是教學理論、教學方法的混合。筆者嘗試從教學環境、教學內容、教學時間、教學方法和教學評價五個方面進行線上線下混合式圖像處理教學模式的構建。

1.教學環境方面

教學環境作為對學習活動的支撐，其設計必須參照教學內容來進行。不同的教學內容對應不同的教學環境。因此，在教學過程中，基礎知識與概念的講授以傳統的課堂講授為主。在此情境下，傳遞-接受模式是主要的教學模式。常規的多媒體環境能很好的適用此種情況。本校機房部署凌極第三代數字語言實驗室系統，可實現專業語言實驗室、多媒體教室、考試中心、開放式學習中心等多功能合一的專業教學環境。教學系統可以直接導入各種多媒體格式的課件進行教學，為課堂交互反饋提供了較好的教學平臺。此系統是對傳統課堂授課模式的有效技術補充。在綜合性較強的圖片處理教學內容中，教學環境包括硬件環境和軟件環境。硬件環境包括多媒體課堂教學環境、校園網建設、學生宿舍、圖書館等校園環境。軟件環境則包括有利于教師備課和學生學習的教學資源、有利于輔助課堂教學和師生交流互動的網絡教學平臺與即時通訊軟件。數字化校園的建設使得本校的無線網絡達到無死角覆蓋，教學資源網站與作業提交網站的搭建及學生智能手機的普及使得線上學習、討論交流等活動可以高效進行。

2.教學內容方面

由于圖像處理課程學生的學習背景不同，因此在教學內容的設置上，既要滿足教學大綱的要求，又要有適當的內容拓展、與其它知識的聯結。內容設置的層次漸進性，易于不同層面的學生自主學習，引發學生對各知識點之間進行有效的聯結內化。（見表1）

在網站教學平臺上以各種圖文并混教程、課程視頻、幻燈片課件等呈現教學內容，學生可以在線或者下載后脫機觀看。在學生使用頻次較高的課程視頻制作上，優先考慮由教學團隊采用當下校本素材自行錄制教學視頻。在錄制前，通過查找學習相關知識的視頻，采眾之長，適當的簡化、凝練后由本教學團隊老師將知識點融入到與學生卷入度較高的實例中進行講解。作為學習檢測的手段，結合知識內容，在網站教學平臺上布置每個章節的課后作業，并要求學生在下一次上課之前必須上傳到作品提交網站。混合式教學模式在教學內容方面提供了更加詳實豐富的教學內容，是數字圖像處理課程的教學質量提升的有力保障。

表1

3.教學時間方面

在教學時間方面，分為課前、課中與課后三個時段。根據教學內容的不同，每個時段都有一些適當的變更。在基礎知識與概念的傳授階段，課前階段要求學生做一次對上節課內容的簡單測試題，課中注重對基礎概念和知識的傳輸，課后針對學生答疑。在綜合實際操作知識組合階段，課前教師在即時通訊工具群組中發布本次學習任務，學生自定時間觀看課程內容，在完成初次學習后，需要完成針對內容相關的小測驗。學習過程中的難點和問題學生可通過即時通訊工具群與教師、在線助教或同學討論解決。

課中階段主要實施翻轉課堂。課前完成知識點的掌握，課中通過討論、協商和探索完成知識的內化和聯結。圖像處理課程的實踐性和應用性非常強，學生在課前通過網站教學平臺已經簡單學習了本節內容，在課中就有較充分的時間開展探究討論和項目協作等活動。在教師的監督指導下，教師與學生，學生與學生之間針對圖像處理技巧與操作等問題進行探索分析，在探討交流中完成知識的內化與聯結，提高學生對已有案例使用方法的逆推分析和實際處理能力。

課后階段主要是通過課后作業查缺補漏與知識拓展階段。在學生作業提交網站上評定學生的作業，教師主評，學生互評。教師通過對學生作業的批閱了解學生在實際操作中遇到的問題和困難，有針對性的對這些學生進行指導。對沒有完成作業進度的學生及時督促。對本章知識掌握較好的學生鼓勵他們進行知識的拓展學習。學生通過評閱他人作業和查看老師對作品的評價，查找自己與他人的差別，查缺補漏，對自己薄弱的知識點進行強化訓練。學生評價別人作品的同時，對自己所學的知識也是一次梳理的過程。

4.教學方法方面

在線上線下混合式圖像處理課程教學模式中，針對不同的教學內容與要求，可以在教學過程中混合不同的教學方法，如傳統的課堂講授式學習（對于一些基本的色彩概念，原色與補色，像素等知識內容），案例分析 （通過觀察實際應用的圖像案例，比如樓下公交站牌上的廣告，學校主頁的設計、本校某餐館的菜單設計等），團隊合作（學生分組，按照主題內容要求，分工完成素材的尋找、構圖的設計與最終的效果處理）生生間交流學習（學生之間就圖像處理課程學習進行經驗交流），基于問題解決式的學習 （如針對圖片的某一種專項處理，比如給一個破舊且有折痕的黑白照片進行修復上色），通過不同的教學方法，可以有效的培養學生自主學習能力、自控能力、各種工具組合利用能力和交流能力等。

5.學習評價方面

線上線下混合式圖像處理課程教學模式在學習評價上關注學生學習的參與過程，結合平時作業成績，兼顧學期末終章作業結果，采用教師評價、學生評價、形成性評價與總結性評價相結合。

形成性評價主要針對學生在課程學習過程中的評價，是總成績占比的40%，考慮到學生可能通過觀看其他學習網站的同類課程內容來進行自學，因此，針對線上學習的評價占比20%。主要是通過分析學生在網站的登錄次數，在線測試成績和觀看視頻的時間來評價。線下成績評價占比20%，通過學生的出勤率、回答問題的次數、在團隊討論時是否能積極有效的提出問題或者回答問題等表現進行評價。

總結性評價包括終章作業的評分和各成員互評分，占總評成績的60%。各成員互評分占20%，主要檢驗學生在線下協作過程中是否有效的完成小組分配的任務，由成員互評和教師評價共同確定分數。終章作業占40%，主要是鼓勵學生自己從素材的找尋、圖片的構圖、圍繞某個主題完成圖片的綜合實際應用能力，以教師評價為主。

四、混合教學效果分析

2014年3月－2014年11月，在這兩個學期中，筆者在圖像處理選修班，開展了32個學時共有120名各學院的學生參與的線上線下混合式圖像處理教學模式的實踐，在課程整體結束后，使用李特克量表、學生綜合成績分析報告和單人訪談的方法對學生進行調查，匯總學生對混合式教學模式的滿意度與建議。

通過調查，了解到學生對混合式教學模式持較高的滿意度（76%的學生持肯定意見）如圖1示。異于其它課程的教學模式，使得學生學習的積極性和主動性較高，課堂參與程度好。

筆者將每次課后測驗題（5次測驗，每次10題）答對數、提交作品數目（5次提交作品）與作品的師評分數作為統計對象，對比分析了測試班的60份報告和對照班的60份報告（見表2），從表2中可見，測試班的學生在平時課后測驗、作業提交次數及作品師評分上小幅度高于對照班的同學。

表2

圖1

五、總結與展望

在線上線下混合式圖像處理課程教學模式研究中，將線上學習和傳統課堂教學，根據課程內容的需求從教學環境、教學內容、教學時間、教學方法和學習評價五個方面進行有針對性的混合。合理安排傳統課堂教學或翻轉課堂，促使學生在課程的投入時間上加大投入，學生在課下有較多的時間進行自學，在課堂內開展探討，圍繞課程中的難點進行協商、交流、解決；教師有充足的時間和精力注重教學過程的指導，在指導中發現學生存在的問題并及時糾正，通過教師的歸納總結反饋給學生更深入的課程理解。當然，這種混合式教學模式也存在一些問題，如在非課堂學習過程中，由于缺乏監督和整體學習氛圍，學生容易受外界干擾而無法順利自學。課程作業較多，需要花費大量精力在此門課程上，導致其它課程學習時間減少。多種學習方式有時候流于表面而未達到深入學習等。這些問題給今后的教學又提出了新的挑戰。

[1]何克抗.從Blending Learning看教育技術理論的新發展（上）[J].中國電化教育.2004.03:1-6.

[2]Charles D.Dziuban,Joel L.Hartman,Blended Learning[EB/OL].http://www.google.com.hk/search?hl=zh-CN&source=hp&q=+Charles+D.+Dziuban%2C+Joel+ L.+Hartman%2C+Blended+Learning&aq=f&aqi=&aql= &oq=&gsrfa=2014-06-02.

[3]孫曼麗.國外大學混合學習教學模式述評[J].福建師范大學學報（哲學社會科學版）.2015.03（192）:153-160.

[4]敖謙，劉華，賈善德.混合學習下“案列-任務”驅動教學模式研究[J].現代教育技術.2013.03:122-126.

[5]徐明，周恕義，喬虹.教學模式引導下的多樣性數字化學習環境設計[J].現代教育技術.2014.03（24）:94-99.

[6]錢文華，徐丹，岳昆等.圖像處理教學改革研究與實踐[J].云南大學學報（自然科學版）.2013.35（S2）:240-242.

[7]邵文紅.圖像處理軟件Photoshop的教學方法探索[J].中國職業技術教育.2012.05:60-62.

[8]費少梅，王進，陸國棟.信息技術支持的SCHSPOC在線教育新模式探索和實踐 [J].中國大學教學. 2015.04:57-60.

[9]歐陽麗莎，李思思，王艷鳳.混合教學與德國探討式教學在藝術教育中的整合實踐研究 [J].中國電化教育, 2013.06（317）:93-97.

[10]張其亮，王愛春.基于“翻轉課堂”的新型混合式教學模式研究[J].現代教育技術.2014.04（24）:27-32.

[11]胡立如，張寶輝.混合學習：走向技術強化的教學結構設計[J].現代遠程教育研究.2016.04（142）:21-41.

（編輯：郭桂真）

G434

：A

：1673-8454（2017）10-0053-04

廣州大學2014年度教育教學研究項目“計算機操作類通識選修課的考試改革與研究”（項目編號：JY201432）、廣州大學2016年度教育教學改革重點項目 “基于SPOC的混合學習模式校本研究與應用”（項目編號：JY201607）、2015年廣東省高校省級重點平臺和重大科研項目“高校MOOC有效學習影響因素實證分析及對策研究”（項目編號：2015GXJK118）。