【前言】目前我校在线课堂教学如火如荼，老师们在各大教学平台化身“直播高手”“网课达人”倾心打造精彩课堂，有效保证了在线学习与线下课堂教学质量实质等效。为进一步推进信息技术与教育教学深度融合，创新线上教学模式，培育和打造线上“金课”，发挥优秀案例引领示范作用，教务处通过此专栏搭建学习交流平台，总结在线课堂教学经验，展示在线课程建设成果，供老师们参考、学习和借鉴。
【本期分享】数学与系统科学学院强晓凤副教授：《数字图像处理》线上教学经验分享——蓝墨云（云班课）+企业微信平台
课程基本情况
课程名称：《数字图像处理 》
课程类型：专业基础课
课程学时：48（32节理论学时+16节实验学时 ）
授课教师：强晓凤副教授
课程人数：18信计1班+2班（77人）
课程教学目标：通过本课程的学习，学生可以掌握数字图像中关于图像增强、滤波器构造、图像复原、图像特征提取、图像压缩的原理及算法，能在MATLAB上进行相应处理与实现，为后续机器学习、模式识别之类的课程提供良好的知识储备和处理能力。
课程特点：本课程应用性很强，图像处理的理论相对较难，需要扎实的数学能力，是人才培养计划中应用数学联系解决实际问题的应用基础性课程。
学情分析：18信计1班+2班的同学们之前已学习过《数学分析》、《C语言》、《概率论》等课程，大多数学生的数学能力得到锻炼，具备一定的数学思维能力，也具备了基本的编程调试能力；但是学生对于数学用于应用方面的能力还不太强，学习的主动性和自律性还不高，当前在线学习的方式下，要尽可能减少在线方式的监督性欠缺的弱点，发挥在线学习平台的作用，加强老师的引导作用，利用在线教学的优势，取得预期的教学效果。
在线教学方案
一、基本教学思路
本课程采用企业微信、蓝墨云（云班课）结合进行线上教学。教学内容用Camtasia进行录制，数位板书写输入。学生上课前两天老师将教学内容视频上传到蓝墨云（云班课）上，在上课前学生看完视频，上课时设计问题，要求学生运用所学教学内容，在MATLAB上完成。这种教学模式，相当于增加了实践环节，而录制的教学视频实际上比教室讲授质量更高，学生通过播放暂停回看等操作更好的进行学习。
二、线上教学活动的实施和监督
1. 录课
这是最重要的环节，也是最花时间精力的一个环节。《数字图像处理》课程的慕课资源较少，当前教学方式下，老师的作用比疫情前要大很多。录制教学内容视频，学生依然看到的是任课老师的讲解，而且比起以前，这样的讲解还可以反复播放，老师演示的操作可以暂停并一步步模仿，让不同能力的学生可以用自己的学习方式来学习。
《数字图像处理》这学期开课以来，每周两节课内容，所录制的视频如下图：
图1 录制《数字图像处理》教学视频提前上传到蓝墨云（云班课）
熟练运用录屏软件Camtasia, 对于讲课中表述不清楚的地方，一些语气词、不必要的停顿等等，都在后期的剪辑中可以去掉。录课的时间比教室课堂讲授要多几倍。但是经过这样出来的视频质量很高，从理论讲授到MATLAB演示无缝跳转，避免了各平台转换的操作时间，对知识的传授显得更为流畅。为了方便学生随时能够观看视频，视频最后还要经过压缩处理，使得学生在网络一般的情况下播放视频也不会有问题。
《数字图像处理》这门课的实验部分，在蓝墨云（云班课）上提前三天上传实验指导书，因为都是在MATLAB平台下完成，所以学生会提前做好实验报告，在实验课的课堂时间，对实验存在的问题集中线上讨论、指导学生演示完成。
图2 课堂上学生共享屏幕在演示
2. 课堂教学
课堂不再重复讲授教学内容。课堂时间用来演示和讨论。
课堂采用企业微信的语音会议方式进行。这种方式即使在网络一般的情况下，也能够维持正常的课堂教学。在上课前要求学生必须学习完对应的教学内容视频。云班课上能够设置视频观看模式，学生无法拉动视频播放进度条，观看100%的才算完成，如果没有完成的记考勤旷课一次。
学生在学过教学内容视频后，掌握的情况因人而异，所以课堂时间要用来强化学生对知识的掌握，在课堂上设计针对知识点的练习，要求在MATLAB中解决实现。课堂上非常活跃，学生感觉到自己的进步，不太懂的地方马上可以得到老师和同学的帮助。
图3 课堂上学生在MATLAB上完成后积极在企业微信上发截图
由于在线方式的优越性，在课堂上没有完成的学生，下课后依然会继续完成。如下面截图显示，早上8:30-9:55下课后，学生完成后在企业微信群中上传自己完成的截图。
图4 学生课后继续完成课堂任务
3. 考勤
课堂时间准时上课，是线上教学一个重要的环节。在上课前几分钟，在企业微信授课群中发签到手势，让学生在蓝墨云（云班课）上进行签到，上课时结束签到，最多占用课堂时间1分钟左右，让学生保持良好的课堂准备状态。
图5 上课前3分钟发布签到手势
图6 云班课上对应的签到记录
由于课堂采用的企业微信语音会议的方式，而企业微信对会议的记录统计较好，实际上也监督了学生的课堂到课情况。
图7 企业微信会议记录
4. 教学流程的管理
教学内容视频录制好后，发布在云班课上，根据学生的观看情况，及时提醒学生。
图8 提醒学生完成教学内容视频学习
对于自律性较差的学生，在授课群中反复督促。
图9 督促学生完成作业提交
课堂教学时间，由于不讲授教学内容，如何有效的利用这个时间增加学生的平台练习机会，上课前都会设计好问题。在上课时候发现大部分学生对教学内容理解困难的地方，准备好对应的实例，让学生在具体操作的过程中更容易理解。
图10 上课时学生端截图(图中打开的是实验一指导书)
在课堂上学生完成后会积极共享屏幕，演示自己的操作，老师会问相关问题，引导学生在MATLAB中查看解决。而没有抢到共享屏幕的学生会将自己完成的情况发在企业微信群中，这样课后老师回看，会记录相应的课堂表现经验值。极大地调动了学生的主动性和学习的热情。课堂紧张、有序、有趣。老师在课堂上可以实时看到学生的完成情况，及时指出问题，与学生的互动大大增强了。以往课堂教学中只能有少数学生才有机会在课堂上展示自己的掌握情况，而在线让所有的学生都有了这样的机会，都能得到老师的及时关注，对于课程更感兴趣，学习的主动性得到进一步提高，这是线下教学无法达到的效果。
图11 根据学生的截图提问并引导对知识点(关于图的频率)的理解
线上教学体会
通过这几周的线上教学，感觉到学生的学习劲头很足，任课教师很受鼓舞，感觉对课程的所有付出都是值得的。由于选用了企业微信和云班课，学生有问题课后都会随时问，随时给学生解答。课堂上学生参与度极高，教与学互相促进，课堂并没有因为网络问题导致教学的不连贯，相反多了实践的更多课堂时间，有效解决了传统教学的课时短缺的问题，达到了预期的教学目的，取得了较理想的教学效果。
