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摘要：本文提出一种融合思维导图和雨课堂的教学模式，并将其应用于数字图像处理课程的教学中。该模式通过雨课堂平台实现互动式教学的同时，引入思维导图辅助教学，從课前、课上直至课后的每一个教学环节都可将分散的知识点以清晰形象的形式联系和展现出来。该模式的运用能够激发学生的学习兴趣，并吸引学生主动参与课程学习，同时调动学生课堂中思考问题、解决问题的积极性，提升了学生的学习效果和教学质量。
关键词：思维导图，雨课堂，数字图像处理
引言
《数字图像处理》课程是电子信息及相关专业的一门实践性较强的专业必修课程，所介绍的理论知识和实践方法可直接应用于本专业及相关专业的毕业设计或工程实习。该课程因其知识点繁多，且系统性和实践性强的特点，学生在学习过程中容易出现掌握知识点较为片面，缺乏系统性，进而产生“断章取义”、“不求甚解”等现象。授课过程中也经常出现师生的交流互动不够，学生的参与度不高等问题。因而，有必要在教学过程中引入新的教学模式和教学手段来帮助学生构建系统的知识体系和实践方法，提高学习效率和教学质量。
1 雨课堂和思维导图
雨课堂由学堂在线与清华大学在线教育办公室共同研发，其将复杂的信息技术手段融入到PowerPoint和微信。使用雨课堂，教师可以将带有MOOC视频、习题、语音的课前预习课件推送到学生手机，师生沟通及时反馈;课堂上实时答题、弹幕互动，为传统课堂教学师生互动提供了完美解决方案。雨课堂科学地覆盖了课前-课上-课后的每一个教学环节，为师生提供完整立体的数据支持，个性化报表、自动任务提醒，让教与学更明了[1]。
思维导图最初是二十世纪六十年代英国心理学家东尼·伯赞发明的一种笔记方法[2]。它是一种表达发散性思维的有效图形思维工具。其通过利用图像、分支和关键字等元素，充分调动全脑进行记录和表达思想，是一种非常有效的思维可视化的工具和技巧。在教育领域，国内外越来越多教育工作者也在各自教授的课程中使用“思维导图”工具，并取得了良好的教学效果，显著提高了教学质量[3-6]。
本文提出利用雨课堂和思维导图相结合的教学模式进行《数字图像处理》课程的教学，在充分调动学生的积极性，提升教学效果的同时，有利于电子信息及相关专业的应用型人才的培养。
2 思维导图结合雨课堂的教学模式
2.1课前：备课与预习
教师备课在传统的教学过程中通常是通过书写教案、制作教学课件来完成，多数情况是教师按自己的理解和经验进行归纳整理，然后教授。备课过程中对教材内容进行的梳理、提炼、再组织和总结，围绕某一核心知识点或从整个课程体系等角度绘制思维导图，将与之相关的知识形象化地呈现出来，既有利于学生掌握新的知识点，又可帮助学生加深已学知识的记忆，借助思维导图直观地描述的优越性，利于学生在脑海中形成较为完整和清晰的知识网络和体系结构。
开课前选取合适的MOOC视频，辅以三维立体和动画等多种形式讲述数字图像处理的要点。并在开课后通过雨课堂按授课时段向学生推送课程学习视频及相关课件资料及自测试题等帮助学生在线下提前学习课堂上会讲授的知识点。教师可通过雨课堂查看各学生的学习情况，在授课前先了解学生对每次课程知识点的掌握情况，对普遍存在的较难理解的知识点在正式授课时进行有针对性的讲解。
2.2课中：讲授与学习
《数字图像处理》课程主要讲解图像的基本概念、空间域、变换域中的图像处理、图像复原、彩色图像处理、图像编码、图像分割等内容，其概念方法较多，课程要求学生掌握数字图像处理的基本概念、基本原理、实现方法和实用技术，并能应用这些基本方法开发数字图像处理系统，为学习图像处理新方法奠定理论基础。因此，在教学过程中，需要帮助学生理清知识点之间的关系，确定不同知识点之间的联系，帮助学生形成完整的知识网络和结构。
在课程讲解过程中，可针对已经介绍的各类图像处理方法，要求学生发散思维，研讨不同的图像处理方法组合在一起形成的图像处理结果，可以借助思维导图，针对易混淆的情况，分组讨论，并要求学生继续完善思维导图，既调动了学生学习的积极性、锻炼了他们的思维能力，同时也完成了相关知识点的复习任务。通过查看学生完成的思维导图的情况，可以及时发现学生在知识点学习中的问题，以及知识体系中的不足，有针对性进行讲解和知识巩固。
教师可利用雨课堂将每次课程的PPT实时推送给学生，重点讲解课前已知的学生普遍存在问题的知识点，必要时进行复习或拓展，并开启弹幕功能供学生在听课的同时及时反馈，了解学生学习效果，解决学生上课忙于抄写、拍照等影响学习效率的问题。通过雨课堂随机点名功能随机对学生进行点名提问，使学生能养成集中注意力学习的习惯。除此之外，还可应用雨课堂分阶段向学生推送各种类型的测验题目，控制学生在限定时间内在线作答，教师针对每个题目的完成情况逐题讲解，帮助学生真正理解和掌握教学内容和重点。
2.3课后：复习与巩固
学生根据自己的课堂所学，有针对性的再次利用雨课堂进行巩固复习，也可主动查阅相关文献，拓展已学知识点和相关知识点的内容，并完成课后作业和小测试等。教师可借助雨课堂的统计数据对授课、测验、提问等环节的数据进行分析和总结，为下次授课提供参考依据，也可在线回答学生所提的相关问题。
完成新内容的讲解后，可要求学生画出该内容的思维导图，并与教师的思维导图进行对比，促使学生主动参与学习和复习，及时进行课后交流，极大地提高了学生的学习和复习的积极性。已有经验表明，针对每章内容绘制一张思维导图，在降低课后复习的任务量的同时，显著提高了复习效率。学生可在不翻阅课本和笔记的情况下，只按思维导图来回顾各个知识要点以及彼此之间的关联，然后有针对性的重点查看记忆模糊不清或不记得的知识点和相关内容。结课后，合并各章的思维导图，即形成整个《数字图像处理》的知识网络。该网络的形成可以帮助学生快速理清课程知识脉络和重点，并形成体系，更易于达到灵活运用的层次。实现本课程培养学生解决电子信息领域应用问题的初步能力的教学目的。
3 结语
本文针对《数字图像处理》课程教学内容多、学时少的问题，结合实际教学体会，利用雨课堂和思维导图相结合的教学模式进行知识讲解，突出知识点之间的联系，并在教学的每一个环节实现与学生进行及时的交流互动，使得较为抽象的专业课程的学习变得丰富有趣，教学质量有了明显提高。当然，该模式也对教师和学生都提出了更高的要求，教师要能够总揽课程的整个知识体系，并设计拓展性的问题将课程知识点串联并用思维导图形象的展示出来，学生需要提前预习好相关知识点，积极参与课堂讨论、并能提出有针对性的解决问题的方法。如能做到这些，一定能实现更高效率地教与学，更好的提高教学质量。
参考文献：
http：//news.tsinghua.edu.cn/publish/thunews/9660/2016/20160617101758935397134/20160617101758935397134_.html.
东尼·博赞.思维导图大脑使用说明书[M].张鼎昆，徐克茹，译.北京：外语教学与研究出版社，2005.
孙志梅.思维导图在独立学院《大学计算机基础》课程教学中的应用研究[J].软件导刊，2013，12（12）：179-180
丁文文.思维导图在JAVA教学中的应用[J].淮北师范大学学报：自然科学版，2017，38（2）：87-91
吴宏伟，贺东光. 思维导图在计算机基础教学中的应用[J].计算机教育，2012（16）： 74-77.
李杰， 叶冬. 思维导图在“数字电子技术”课程教学中的应用[J]. 信息通信， 2015（12）：275-276.
关键词：思维导图，雨课堂，数字图像处理
引言
《数字图像处理》课程是电子信息及相关专业的一门实践性较强的专业必修课程，所介绍的理论知识和实践方法可直接应用于本专业及相关专业的毕业设计或工程实习。该课程因其知识点繁多，且系统性和实践性强的特点，学生在学习过程中容易出现掌握知识点较为片面，缺乏系统性，进而产生“断章取义”、“不求甚解”等现象。授课过程中也经常出现师生的交流互动不够，学生的参与度不高等问题。因而，有必要在教学过程中引入新的教学模式和教学手段来帮助学生构建系统的知识体系和实践方法，提高学习效率和教学质量。
1 雨课堂和思维导图
雨课堂由学堂在线与清华大学在线教育办公室共同研发，其将复杂的信息技术手段融入到PowerPoint和微信。使用雨课堂，教师可以将带有MOOC视频、习题、语音的课前预习课件推送到学生手机，师生沟通及时反馈;课堂上实时答题、弹幕互动，为传统课堂教学师生互动提供了完美解决方案。雨课堂科学地覆盖了课前-课上-课后的每一个教学环节，为师生提供完整立体的数据支持，个性化报表、自动任务提醒，让教与学更明了[1]。
思维导图最初是二十世纪六十年代英国心理学家东尼·伯赞发明的一种笔记方法[2]。它是一种表达发散性思维的有效图形思维工具。其通过利用图像、分支和关键字等元素，充分调动全脑进行记录和表达思想，是一种非常有效的思维可视化的工具和技巧。在教育领域，国内外越来越多教育工作者也在各自教授的课程中使用“思维导图”工具，并取得了良好的教学效果，显著提高了教学质量[3-6]。
本文提出利用雨课堂和思维导图相结合的教学模式进行《数字图像处理》课程的教学，在充分调动学生的积极性，提升教学效果的同时，有利于电子信息及相关专业的应用型人才的培养。
2 思维导图结合雨课堂的教学模式
2.1课前：备课与预习
教师备课在传统的教学过程中通常是通过书写教案、制作教学课件来完成，多数情况是教师按自己的理解和经验进行归纳整理，然后教授。备课过程中对教材内容进行的梳理、提炼、再组织和总结，围绕某一核心知识点或从整个课程体系等角度绘制思维导图，将与之相关的知识形象化地呈现出来，既有利于学生掌握新的知识点，又可帮助学生加深已学知识的记忆，借助思维导图直观地描述的优越性，利于学生在脑海中形成较为完整和清晰的知识网络和体系结构。
开课前选取合适的MOOC视频，辅以三维立体和动画等多种形式讲述数字图像处理的要点。并在开课后通过雨课堂按授课时段向学生推送课程学习视频及相关课件资料及自测试题等帮助学生在线下提前学习课堂上会讲授的知识点。教师可通过雨课堂查看各学生的学习情况，在授课前先了解学生对每次课程知识点的掌握情况，对普遍存在的较难理解的知识点在正式授课时进行有针对性的讲解。
2.2课中：讲授与学习
《数字图像处理》课程主要讲解图像的基本概念、空间域、变换域中的图像处理、图像复原、彩色图像处理、图像编码、图像分割等内容，其概念方法较多，课程要求学生掌握数字图像处理的基本概念、基本原理、实现方法和实用技术，并能应用这些基本方法开发数字图像处理系统，为学习图像处理新方法奠定理论基础。因此，在教学过程中，需要帮助学生理清知识点之间的关系，确定不同知识点之间的联系，帮助学生形成完整的知识网络和结构。
在课程讲解过程中，可针对已经介绍的各类图像处理方法，要求学生发散思维，研讨不同的图像处理方法组合在一起形成的图像处理结果，可以借助思维导图，针对易混淆的情况，分组讨论，并要求学生继续完善思维导图，既调动了学生学习的积极性、锻炼了他们的思维能力，同时也完成了相关知识点的复习任务。通过查看学生完成的思维导图的情况，可以及时发现学生在知识点学习中的问题，以及知识体系中的不足，有针对性进行讲解和知识巩固。
教师可利用雨课堂将每次课程的PPT实时推送给学生，重点讲解课前已知的学生普遍存在问题的知识点，必要时进行复习或拓展，并开启弹幕功能供学生在听课的同时及时反馈，了解学生学习效果，解决学生上课忙于抄写、拍照等影响学习效率的问题。通过雨课堂随机点名功能随机对学生进行点名提问，使学生能养成集中注意力学习的习惯。除此之外，还可应用雨课堂分阶段向学生推送各种类型的测验题目，控制学生在限定时间内在线作答，教师针对每个题目的完成情况逐题讲解，帮助学生真正理解和掌握教学内容和重点。
2.3课后：复习与巩固
学生根据自己的课堂所学，有针对性的再次利用雨课堂进行巩固复习，也可主动查阅相关文献，拓展已学知识点和相关知识点的内容，并完成课后作业和小测试等。教师可借助雨课堂的统计数据对授课、测验、提问等环节的数据进行分析和总结，为下次授课提供参考依据，也可在线回答学生所提的相关问题。
完成新内容的讲解后，可要求学生画出该内容的思维导图，并与教师的思维导图进行对比，促使学生主动参与学习和复习，及时进行课后交流，极大地提高了学生的学习和复习的积极性。已有经验表明，针对每章内容绘制一张思维导图，在降低课后复习的任务量的同时，显著提高了复习效率。学生可在不翻阅课本和笔记的情况下，只按思维导图来回顾各个知识要点以及彼此之间的关联，然后有针对性的重点查看记忆模糊不清或不记得的知识点和相关内容。结课后，合并各章的思维导图，即形成整个《数字图像处理》的知识网络。该网络的形成可以帮助学生快速理清课程知识脉络和重点，并形成体系，更易于达到灵活运用的层次。实现本课程培养学生解决电子信息领域应用问题的初步能力的教学目的。
3 结语
本文针对《数字图像处理》课程教学内容多、学时少的问题，结合实际教学体会，利用雨课堂和思维导图相结合的教学模式进行知识讲解，突出知识点之间的联系，并在教学的每一个环节实现与学生进行及时的交流互动，使得较为抽象的专业课程的学习变得丰富有趣，教学质量有了明显提高。当然，该模式也对教师和学生都提出了更高的要求，教师要能够总揽课程的整个知识体系，并设计拓展性的问题将课程知识点串联并用思维导图形象的展示出来，学生需要提前预习好相关知识点，积极参与课堂讨论、并能提出有针对性的解决问题的方法。如能做到这些，一定能实现更高效率地教与学，更好的提高教学质量。
参考文献：
http：//news.tsinghua.edu.cn/publish/thunews/9660/2016/20160617101758935397134/20160617101758935397134_.html.
东尼·博赞.思维导图大脑使用说明书[M].张鼎昆，徐克茹，译.北京：外语教学与研究出版社，2005.
孙志梅.思维导图在独立学院《大学计算机基础》课程教学中的应用研究[J].软件导刊，2013，12（12）：179-180
丁文文.思维导图在JAVA教学中的应用[J].淮北师范大学学报：自然科学版，2017，38（2）：87-91
吴宏伟，贺东光. 思维导图在计算机基础教学中的应用[J].计算机教育，2012（16）： 74-77.
李杰， 叶冬. 思维导图在“数字电子技术”课程教学中的应用[J]. 信息通信， 2015（12）：275-276.