計算機圖形學教學中的“差別”培養(yǎng)

韓峰+趙慶展+汪傳建+川

摘 要： 針對高校計算機圖形學教學中存在的問題，從學生學習目的角度進行分析，把學生分成了學分類、考研類和應用類。提出滿足不同類別學生學習需求的“差別”培養(yǎng)目標，給出了差別化教學設計、差別化教學策略和差別化考核評價方式等具體操作方法。實踐表明，基于“差別”培養(yǎng)的教學方式能夠顯著激發(fā)學生的學習自主性，提高教學效果，具有很好的教學適用性。

關鍵詞： 計算機圖形學； 學習目的； 教學； “差別”培養(yǎng)

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2017）02-73-03

0 引言

高校開設計算機圖形學的目的在于讓學生掌握計算機圖形生成與處理技術(shù)的基礎知識、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)和設計圖形相關軟件的能力，為在這一領域深入學習和研究奠定基礎。由于該課程涉及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、應用數(shù)學、物理學等內(nèi)容，理論難度大、實踐性強[2]，而學生的相關基礎知識掌握差次不齊，特別是本科生沒有圖形學相關領域的科學研究經(jīng)歷和有關項目編程經(jīng)驗[3]，因此計算機圖形學教學一直是高校計算機教學中面臨的重要問題[4-5]。本文提出的培養(yǎng)方法從劃分學生學習目的方面入手，把學生分為三個類別，針對不同類別的學生提出“差別”培養(yǎng)策略。

1 類別劃分

計算機圖形學課程一般是在大學三年級開設的，進入三年級以后大多數(shù)學生學習態(tài)度端正，有一定的學習積極性，但一二級的學習積累下來了一些問題。有的學生專業(yè)基礎能力積累較差，有的學生動手操作能力較差，大部分學生獨立解決問題的能力沒有得到較好的培養(yǎng)。幾乎所有學生還存在著依賴性，不愿意自己探究知識，沒有好的學習習慣，需要教師在課程教學中進行滲透。

由于上述的成長環(huán)境和個人追求等諸多原因，學生對于計算機圖形學的學習目的差別很大。根據(jù)學習目的不同，在計算機圖形學的教學中可將學生分為三個類別：①學分類：談不上興趣，無明確目標，所學專業(yè)開了這門課，不特別為什么目標而學習，只是為了拿學分。②考研類：有一定興趣，想學好這門課，為以后考入相關專業(yè)的研究生做準備。③應用類：很有興趣，想學好這門課，掌握相關的應用和開發(fā)，積累一定的經(jīng)驗，為以后進入相關的領域（圖形圖像處理、游戲開發(fā)、交互式圖形系統(tǒng)設計、圖形應用開發(fā)）從事相關工作做準備。

2 “差別”培養(yǎng)目標

“差別”培養(yǎng)是為了滿足學生不同學習目的和個體差異的需求，針對不同類別的學生采用不同的教學要求，差別性教學是有的放矢的進行教學，體現(xiàn)因材施教，并不是把部分學生排除在外。

為不同類別的學生設置不同的目標是差別性教學的重要環(huán)節(jié)。拿學分類的培養(yǎng)的目標以掌握課程考試重點知識內(nèi)容為主，實踐訓練以應用工具的熟練使用為方向；考研類學生的培養(yǎng)目標是理論為主，實踐為輔，以深度掌握課程知識和提升探究性思維為主，實踐訓練可輔以課后編程習題；應用類學生的培養(yǎng)目標是以實踐為主，理論和開發(fā)類任務并重。

3 “差別”培養(yǎng)策略

3.1 “差別”化教學設計

基于上述“差別”培養(yǎng)目標，計算機圖形學課程的“差別”化教學可作如下總體設計：教學內(nèi)容劃分為課程基礎內(nèi)容、考試重點內(nèi)容、探究性內(nèi)容和實踐性內(nèi)容四個方向。以三個類別學生的學習目的為主線梳理教學內(nèi)容，分方向定位知識點，將各章節(jié)知識點歸納到四個方向，這個知識梳理的過程從理論課、實驗課和課程設計三個方面同步進行。

但是，由于受班級授課制的限制，三種類別的學生都在同一班級，教師需對全體學生采用統(tǒng)一的教學方式，無法體現(xiàn)“差別”培養(yǎng)學生的個體差異。因此，課堂教學設計也尤為重要。為了配合課程的整體教學設計，課堂教學可作以下統(tǒng)一部署：①本次課結(jié)束時，要求學生提前預習下節(jié)課內(nèi)容，鍛煉學生的獨立思考和對問題的總結(jié)能力，以提高聽課效率；②課堂教學中，運用引導式教學引出重點難點，運用討論式教學分析重難點問題引出講課重點，以提高學生的課堂參與度；③設計課后思考作業(yè)，要求不同類別的學生從教材、文獻、網(wǎng)絡等多種渠道中獲取相關知識，激發(fā)學生主動探究思考問題和解決問題的能力。

3.2 “差別”化教學策略

⑴ 科學合理的分類

計算機圖形學課程“差別”培養(yǎng)的首要任務就是對學生進行科學合理的分類，不同于進入大學之前的高中生、初中生和小學生，大學生普遍有自己獨立的思想和判斷，因此類別的劃分主要以學生自我判斷為主。分類的原則是自我判斷和自愿，但教學的內(nèi)容和過程應該是公開、公正和透明的，“差別”培養(yǎng)的目的是滿足不同類別學生的學習目的，體現(xiàn)的是因材施教而不是區(qū)別對待。

⑵ “差別”化的學習任務

課程教學內(nèi)容劃分為基礎內(nèi)容、考試重點內(nèi)容、探究性內(nèi)容和實踐性內(nèi)容四個方向，各類學生的“差別”化學習任務是比較明確的。課程基礎內(nèi)容和考試重點內(nèi)容是三類學生共同的學習任務，所不同的是拿學分類學生以這兩類內(nèi)容為主，考研類學生以探究性內(nèi)容為主，應用類學生以實踐性內(nèi)容為主。

⑶ “差別”化的教學方式

高等院校教師可以充分利用自身資源開展教學、實驗實踐、科研三位一體的教學方式，讓拿學分類學生多參與課程的教學活動、應用類學生多參與課程的實驗活動及教師的開發(fā)類課題、考研類學生多參與教師的科研課題。通過把課程的理論內(nèi)容、實驗、課程設計及畢業(yè)設計納入一體，使得課堂的理論能及時準確地在實驗中檢驗，實驗中的問題能在課堂中及時處理，學生參與科研活動，使科研成果能及時反應于教學中，讓學生學到最前沿知識和實用技術(shù)，為學生的能力培養(yǎng)提供有力支持。

“差別”化的教學方式改變了以往教師科研成果無法及時反應于教學實踐、學生難以接觸到前沿知識和真正實用技術(shù)的科研和教學相脫離的現(xiàn)狀，為專業(yè)學生的能力培養(yǎng)提供了一套可執(zhí)行、可復制的三位一體的教學方式。

3.3 “差別”化考核評價

由于大學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，因此依據(jù)學習目的劃分學生不能是一成不變的，隨著學生思想的變化和對專業(yè)的理解及同學之間的交流，學生所處的類別會有所變化，“差別”化的考核也要適應這種變化。

“差別”化考核評價應采用綜合評價的方式，不能再以單純的考試分數(shù)來評價。為了評價應用類學生對實踐性內(nèi)容的掌握情況，教師可以要求應用類學生提交他們的設計類作品、實驗報告、技術(shù)學習報告等，讓教師對他們的實踐技術(shù)掌握情況和動手能力提高情況進行評估，折合成一定比例作為課程成績的重要組成部分。由于考研類學生對自身要求和自律性高，他們對于課程基礎內(nèi)容和考試重點內(nèi)容的掌握是出于自發(fā)性，因此對他們的評價主要是以探究性內(nèi)容為主，教師可以要求他們查看最新文獻，以綜述類作業(yè)或給全班作技術(shù)報告的完成情況作為課程成績的重要組成部分。對于拿學分類的學生采取的評估方式主要是以課程內(nèi)容小結(jié)和課后作業(yè)完成以及實驗任務的完成情況作為他們課程成績的組成部分，對他們要高標準、嚴要求，促使他們掌握好考試重點內(nèi)容，避免不及格拿不到學分的情況出現(xiàn)。這種成績評價形式可以采用單一教師評估、多名教師對學生的答辯評估及學生之間、小組之間的討論式評估，主要目的是鼓勵各類學生的學習自主性，讓他們向更深、更高的技術(shù)層次發(fā)展，充分發(fā)揮他們的主觀能動性。

“差別”化考核評價方式不需要特別關注哪一類或哪一個學生的發(fā)展，而是要注重激發(fā)每一個學生的潛能，為各類學生都提供適合其發(fā)展的有針對性的考核方式，讓每一類學生在課程學習中都能夠有所收獲和有所領悟。

4 結(jié)束語

本文從分析學生學習計算機圖形學的不同目的入手，提出了滿足不同類別學生學習需求的“差別”化培養(yǎng)教學方法，多年的教學實踐表明，基于“差別”培養(yǎng)的教學方法可顯著提高計算機圖形學課程的教學效果，能夠最大限度的激發(fā)學生的學習自主性?！安顒e”培養(yǎng)的教學方法具有很好的推廣應用價值，不但對計算機專業(yè)相關的其他課程改革具有指導意義，對高校其他專業(yè)課程的教學改革也有一定的參考意義。在今后的教學改革中，“差別”培養(yǎng)的教學方法應以提高學生的創(chuàng)新能力為目標繼續(xù)完善。

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