計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)中的差別培養(yǎng)

1、 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)中的“差別”培養(yǎng) 韓峰+趙慶展+汪傳建+川Summary： 針對高校計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)中存在的問題，從學(xué)生學(xué)習(xí)目的角度進(jìn)行分析，把學(xué)生分成了學(xué)分類、考研類和應(yīng)用類。提出滿足不同類別學(xué)生學(xué)習(xí)需求的“差別”培養(yǎng)目標(biāo)，給出了差別化教學(xué)設(shè)計(jì)、差別化教學(xué)策略和差別化考核評價(jià)方式等具體操作方法。實(shí)踐表明，基于“差別”培養(yǎng)的教學(xué)方式能夠顯著激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，提高教學(xué)效果，具有很好的教學(xué)適用性。Keys： 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)； 學(xué)習(xí)目的； 教學(xué)； “差別”培養(yǎng)G642.0 ：A ：1006-8228（2017）02-73-030 引言高校開設(shè)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的目的在于讓學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)圖形生成與處理技

2、術(shù)的基礎(chǔ)知識、基本原理和方法1，熟悉該課程涉及的思維方式，培養(yǎng)開發(fā)和設(shè)計(jì)圖形相關(guān)軟件的能力，為在這一領(lǐng)域深入學(xué)習(xí)和研究奠定基礎(chǔ)。由于該課程涉及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)等內(nèi)容，理論難度大、實(shí)踐性強(qiáng)2，而學(xué)生的相關(guān)基礎(chǔ)知識掌握差次不齊，特別是本科生沒有圖形學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究經(jīng)歷和有關(guān)項(xiàng)目編程經(jīng)驗(yàn)3，因此計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)一直是高校計(jì)算機(jī)教學(xué)中面臨的重要問題4-5。本文提出的培養(yǎng)方法從劃分學(xué)生學(xué)習(xí)目的方面入手，把學(xué)生分為三個(gè)類別，針對不同類別的學(xué)生提出“差別”培養(yǎng)策略。1 類別劃分計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程一般是在大學(xué)三年級開設(shè)的，進(jìn)入三年級以后大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度端正，有一定的學(xué)習(xí)積極性，但一二級的學(xué)

3、習(xí)積累下來了一些問題。有的學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)能力積累較差，有的學(xué)生動(dòng)手操作能力較差，大部分學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力沒有得到較好的培養(yǎng)。幾乎所有學(xué)生還存在著依賴性，不愿意自己探究知識，沒有好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，需要教師在課程教學(xué)中進(jìn)行滲透。由于上述的成長環(huán)境和個(gè)人追求等諸多原因，學(xué)生對于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)習(xí)目的差別很大。根據(jù)學(xué)習(xí)目的不同，在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的教學(xué)中可將學(xué)生分為三個(gè)類別：學(xué)分類：談不上興趣，無明確目標(biāo)，所學(xué)專業(yè)開了這門課，不特別為什么目標(biāo)而學(xué)習(xí)，只是為了拿學(xué)分。考研類：有一定興趣，想學(xué)好這門課，為以后考入相關(guān)專業(yè)的研究生做準(zhǔn)備。應(yīng)用類：很有興趣，想學(xué)好這門課，掌握相關(guān)的應(yīng)用和開發(fā)，積累一定的經(jīng)驗(yàn)，為以后

4、進(jìn)入相關(guān)的領(lǐng)域（圖形圖像處理、游戲開發(fā)、交互式圖形系統(tǒng)設(shè)計(jì)、圖形應(yīng)用開發(fā)）從事相關(guān)工作做準(zhǔn)備。2 “差別”培養(yǎng)目標(biāo)“差別”培養(yǎng)是為了滿足學(xué)生不同學(xué)習(xí)目的和個(gè)體差異的需求，針對不同類別的學(xué)生采用不同的教學(xué)要求，差別性教學(xué)是有的放矢的進(jìn)行教學(xué)，體現(xiàn)因材施教，并不是把部分學(xué)生排除在外。為不同類別的學(xué)生設(shè)置不同的目標(biāo)是差別性教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。拿學(xué)分類的培養(yǎng)的目標(biāo)以掌握課程考試重點(diǎn)知識內(nèi)容為主，實(shí)踐訓(xùn)練以應(yīng)用工具的熟練使用為方向；考研類學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)是理論為主，實(shí)踐為輔，以深度掌握課程知識和提升探究性思維為主，實(shí)踐訓(xùn)練可輔以課后編程習(xí)題；應(yīng)用類學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)是以實(shí)踐為主，理論和開發(fā)類任務(wù)并重。3 “差別”

5、培養(yǎng)策略3.1 “差別”化教學(xué)設(shè)計(jì)基于上述“差別”培養(yǎng)目標(biāo)，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的“差別”化教學(xué)可作如下總體設(shè)計(jì)：教學(xué)內(nèi)容劃分為課程基礎(chǔ)內(nèi)容、考試重點(diǎn)內(nèi)容、探究性內(nèi)容和實(shí)踐性內(nèi)容四個(gè)方向。以三個(gè)類別學(xué)生的學(xué)習(xí)目的為主線梳理教學(xué)內(nèi)容，分方向定位知識點(diǎn)，將各章節(jié)知識點(diǎn)歸納到四個(gè)方向，這個(gè)知識梳理的過程從理論課、實(shí)驗(yàn)課和課程設(shè)計(jì)三個(gè)方面同步進(jìn)行。但是，由于受班級授課制的限制，三種類別的學(xué)生都在同一班級，教師需對全體學(xué)生采用統(tǒng)一的教學(xué)方式，無法體現(xiàn)“差別”培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)體差異。因此，課堂教學(xué)設(shè)計(jì)也尤為重要。為了配合課程的整體教學(xué)設(shè)計(jì)，課堂教學(xué)可作以下統(tǒng)一部署：本次課結(jié)束時(shí)，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)下節(jié)課內(nèi)容，鍛煉學(xué)

6、生的獨(dú)立思考和對問題的總結(jié)能力，以提高聽課效率；課堂教學(xué)中，運(yùn)用引導(dǎo)式教學(xué)引出重點(diǎn)難點(diǎn)，運(yùn)用討論式教學(xué)分析重難點(diǎn)問題引出講課重點(diǎn)，以提高學(xué)生的課堂參與度；設(shè)計(jì)課后思考作業(yè)，要求不同類別的學(xué)生從教材、文獻(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)等多種渠道中獲取相關(guān)知識，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究思考問題和解決問題的能力。3.2 “差別”化教學(xué)策略 科學(xué)合理的分類計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程“差別”培養(yǎng)的首要任務(wù)就是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)合理的分類，不同于進(jìn)入大學(xué)之前的高中生、初中生和小學(xué)生，大學(xué)生普遍有自己獨(dú)立的思想和判斷，因此類別的劃分主要以學(xué)生自我判斷為主。分類的原則是自我判斷和自愿，但教學(xué)的內(nèi)容和過程應(yīng)該是公開、公正和透明的，“差別”培養(yǎng)的目的是滿足不

7、同類別學(xué)生的學(xué)習(xí)目的，體現(xiàn)的是因材施教而不是區(qū)別對待。 “差別”化的學(xué)習(xí)任務(wù)課程教學(xué)內(nèi)容劃分為基礎(chǔ)內(nèi)容、考試重點(diǎn)內(nèi)容、探究性內(nèi)容和實(shí)踐性內(nèi)容四個(gè)方向，各類學(xué)生的“差別”化學(xué)習(xí)任務(wù)是比較明確的。課程基礎(chǔ)內(nèi)容和考試重點(diǎn)內(nèi)容是三類學(xué)生共同的學(xué)習(xí)任務(wù)，所不同的是拿學(xué)分類學(xué)生以這兩類內(nèi)容為主，考研類學(xué)生以探究性內(nèi)容為主，應(yīng)用類學(xué)生以實(shí)踐性內(nèi)容為主。 “差別”化的教學(xué)方式高等院校教師可以充分利用自身資源開展教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐、科研三位一體的教學(xué)方式，讓拿學(xué)分類學(xué)生多參與課程的教學(xué)活動(dòng)、應(yīng)用類學(xué)生多參與課程的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)及教師的開發(fā)類課題、考研類學(xué)生多參與教師的科研課題。通過把課程的理論內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)

8、計(jì)納入一體，使得課堂的理論能及時(shí)準(zhǔn)確地在實(shí)驗(yàn)中檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中的問題能在課堂中及時(shí)處理，學(xué)生參與科研活動(dòng)，使科研成果能及時(shí)反應(yīng)于教學(xué)中，讓學(xué)生學(xué)到最前沿知識和實(shí)用技術(shù)，為學(xué)生的能力培養(yǎng)提供有力支持?！安顒e”化的教學(xué)方式改變了以往教師科研成果無法及時(shí)反應(yīng)于教學(xué)實(shí)踐、學(xué)生難以接觸到前沿知識和真正實(shí)用技術(shù)的科研和教學(xué)相脫離的現(xiàn)狀，為專業(yè)學(xué)生的能力培養(yǎng)提供了一套可執(zhí)行、可復(fù)制的三位一體的教學(xué)方式。3.3 “差別”化考核評價(jià) 由于大學(xué)生是介于成年和未成年之間的半社會化群體，他們的可塑性很強(qiáng)，因此依據(jù)學(xué)習(xí)目的劃分學(xué)生不能是一成不變的，隨著學(xué)生思想的變化和對專業(yè)的理解及同學(xué)之間的交流，學(xué)生所處的類別會有所變化，

9、“差別”化的考核也要適應(yīng)這種變化。“差別”化考核評價(jià)應(yīng)采用綜合評價(jià)的方式，不能再以單純的考試分?jǐn)?shù)來評價(jià)。為了評價(jià)應(yīng)用類學(xué)生對實(shí)踐性內(nèi)容的掌握情況，教師可以要求應(yīng)用類學(xué)生提交他們的設(shè)計(jì)類作品、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、技術(shù)學(xué)習(xí)報(bào)告等，讓教師對他們的實(shí)踐技術(shù)掌握情況和動(dòng)手能力提高情況進(jìn)行評估，折合成一定比例作為課程成績的重要組成部分。由于考研類學(xué)生對自身要求和自律性高，他們對于課程基礎(chǔ)內(nèi)容和考試重點(diǎn)內(nèi)容的掌握是出于自發(fā)性，因此對他們的評價(jià)主要是以探究性內(nèi)容為主，教師可以要求他們查看最新文獻(xiàn)，以綜述類作業(yè)或給全班作技術(shù)報(bào)告的完成情況作為課程成績的重要組成部分。對于拿學(xué)分類的學(xué)生采取的評估方式主要是以課程內(nèi)容小結(jié)和課

10、后作業(yè)完成以及實(shí)驗(yàn)任務(wù)的完成情況作為他們課程成績的組成部分，對他們要高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，促使他們掌握好考試重點(diǎn)內(nèi)容，避免不及格拿不到學(xué)分的情況出現(xiàn)。這種成績評價(jià)形式可以采用單一教師評估、多名教師對學(xué)生的答辯評估及學(xué)生之間、小組之間的討論式評估，主要目的是鼓勵(lì)各類學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，讓他們向更深、更高的技術(shù)層次發(fā)展，充分發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性?！安顒e”化考核評價(jià)方式不需要特別關(guān)注哪一類或哪一個(gè)學(xué)生的發(fā)展，而是要注重激發(fā)每一個(gè)學(xué)生的潛能，為各類學(xué)生都提供適合其發(fā)展的有針對性的考核方式，讓每一類學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中都能夠有所收獲和有所領(lǐng)悟。4 結(jié)束語本文從分析學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的不同目的入手，提出了滿足不同類別學(xué)生學(xué)習(xí)需求的“差別”化培養(yǎng)教學(xué)方法，多年的教學(xué)實(shí)踐表明，基于“差別”培養(yǎng)的教學(xué)方法可顯著提高計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的教學(xué)效果，能夠最大限度的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性?！安顒e”培養(yǎng)的教學(xué)方法具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值，不但對計(jì)算機(jī)專業(yè)相關(guān)的其他課程改革具有指導(dǎo)意義，對高校其他專業(yè)課程的教學(xué)改革也有一定的參考意義。在今后的教學(xué)改革中，“差別”培養(yǎng)的教學(xué)方法應(yīng)以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力為目標(biāo)繼續(xù)完善。Reference（Reference）：1 孫家廣，胡事民.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)教程M.清華大學(xué)出版社，2005.2 嚴(yán)圣華.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)模式探討J.長江大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2