基于微助教的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)改革與創(chuàng)新

【摘要】作為一門(mén)理論性強(qiáng)、算法多、難度逐漸增大的課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》過(guò)程中存在熱情欠缺、動(dòng)力不足、編程思維薄弱等問(wèn)題。針對(duì)以上這些問(wèn)題，本文提出結(jié)合微助教的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)方式，通過(guò)微助教可以實(shí)現(xiàn)以下目的：1.學(xué)生可以將遇到的問(wèn)題實(shí)時(shí)地反映和討論;2.教學(xué)與考核方式可以得到豐富。同時(shí)，進(jìn)一步地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，改善學(xué)習(xí)動(dòng)力，鍛煉編程思維，最終提升教學(xué)效果以及達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)圖形學(xué)? 微助教? 教學(xué)改革

【基金項(xiàng)目】本項(xiàng)目受教育部新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目“新經(jīng)濟(jì)背景下物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)新工科人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐”資助。

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2020）15-0239-01

1.引言

《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》是江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的一門(mén)專業(yè)選修課，主要研究計(jì)算機(jī)表示、處理和繪制圖形的原理及算法，是人與計(jì)算機(jī)之間直觀交互的高效手段[1]。截止目前，《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》在多數(shù)高校的計(jì)算機(jī)、數(shù)字媒體、以及物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開(kāi)設(shè)。然而，《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》具有理論性強(qiáng)、算法多、難度逐漸增大等特點(diǎn)，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中往往存在一定的畏難情緒。與此同時(shí)，《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》的學(xué)習(xí)涉及大量的編程，對(duì)此編程基礎(chǔ)薄弱的同學(xué)也會(huì)存在一定程度的抵觸情緒。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式側(cè)重于理論的教學(xué)，往往理論學(xué)時(shí)占主導(dǎo)地位，以江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)為例，在總計(jì)32學(xué)時(shí)的課程中，實(shí)驗(yàn)只有8個(gè)學(xué)時(shí)，這一情況導(dǎo)致存在理論教學(xué)與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象，最終造成學(xué)生缺乏將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中的能力，更不具備通過(guò)實(shí)踐來(lái)加深對(duì)于理論知識(shí)的記憶和加強(qiáng)對(duì)于理論知識(shí)的理解。

綜上所述，對(duì)《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》這門(mén)課程的課堂教學(xué)進(jìn)行改革與創(chuàng)新十分必要。

2.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)過(guò)程中存在的具體問(wèn)題

2.1 問(wèn)題反饋以及共享的不及時(shí)和不充分

由于《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》的學(xué)習(xí)涉及大量的算法和編程，往往需要具備一定的邏輯推理能力和編程思維，同時(shí)在遇到問(wèn)題時(shí)，需要及時(shí)地解決問(wèn)題，才能夠進(jìn)一步地完成作業(yè)。然而，在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生習(xí)慣于在課后找到老師，反映自己在學(xué)習(xí)的過(guò)程中所遇到的問(wèn)題，然后與老師完成一對(duì)一的答疑。然而，在其他同學(xué)遇到類似問(wèn)題時(shí)，將再次找到老師進(jìn)行釋疑，由于老師答疑時(shí)間的固定性，使得問(wèn)題難以得到及時(shí)的解決。

2.3 教學(xué)與考核方式的單一化

《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》目前依舊沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)形式，在課堂上形成以教師為主，學(xué)生為輔的狀態(tài)，難以積極調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)，由于《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》課程本身的特點(diǎn)，一堂滿滿的理論講解，學(xué)生往往難以消化，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性變差。同時(shí)，多數(shù)的考核方式仍舊是針對(duì)教學(xué)大綱知識(shí)點(diǎn)的死記硬背，無(wú)法與《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》課程的實(shí)踐特性相匹配，因此，難以實(shí)現(xiàn)真正的考核。

3.基于微助教的教學(xué)改革與創(chuàng)新

作為一個(gè)微信公眾號(hào)，微助教能夠提供課堂簽到、課堂測(cè)試、課堂討論等多種互動(dòng)功能，以游戲化思維鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂互動(dòng)，以便捷操作鼓勵(lì)教師積極開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐與創(chuàng)新，化繁為簡(jiǎn)，對(duì)癥下藥，提高教學(xué)效率 [2]。

通過(guò)微助教，學(xué)生可以用手機(jī)在課堂中簽到、答題和討論。出勤率、課堂研討、虛擬論壇發(fā)言、平時(shí)作業(yè)和小測(cè)驗(yàn)等都可以記錄下來(lái)，便于老師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)全過(guò)程進(jìn)行持續(xù)觀察，作出最后發(fā)展性的評(píng)價(jià) [3]。

3.1 基于微助教的問(wèn)題反饋與討論

在微助教中的“討論”模塊，提供給學(xué)生一個(gè)平臺(tái)進(jìn)行討論，當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以將該問(wèn)題發(fā)送到“討論”模塊，這樣可以達(dá)到以下兩個(gè)目的：（1）其他遇到類似問(wèn)題的學(xué)生，可以相互之間進(jìn)行討論，以便快速解決此類問(wèn)題;（2）當(dāng)有學(xué)生解決了此問(wèn)題時(shí)可以將解答方案放到“討論”模塊中，這樣其他學(xué)生可以根據(jù)此方案快速釋疑。借助于“討論模塊”，可以最終達(dá)到問(wèn)題的反饋與討論的及時(shí)性，進(jìn)而保持住學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力以及興趣。

3.2 基于微助教的教學(xué)和考核方式的豐富化

為了豐富化《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》的教學(xué)和考核方式，分別使用微助教的“簽到”、“答題”、“互評(píng)”模塊。其中，“簽到”模塊可以實(shí)現(xiàn)快速的點(diǎn)名，同時(shí)在最后的評(píng)分階段，自動(dòng)完成出勤的考核。“答題”模塊則使教師可以在課堂出題，同時(shí)針對(duì)學(xué)生的回答，可以“上墻”展示給所有學(xué)生查看，最后通過(guò)“互評(píng)”模塊完成評(píng)分。

但是，利用微助教實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新也存在一定的弊端，使用手機(jī)協(xié)助教學(xué)，如何確保學(xué)生在正確地使用手機(jī)，而不是利用手機(jī)做其他與學(xué)習(xí)無(wú)關(guān)的事情，譬如看新聞、玩游戲等。

4.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》這門(mén)課程的教學(xué)改革，我們?nèi)〉昧瞬诲e(cuò)的教學(xué)效果，首先，基于微助教的問(wèn)題反饋與討論，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性被充分調(diào)動(dòng);其次，通過(guò)微助教豐富化教學(xué)和考核方式，提高了學(xué)生的思考能力;再者，通過(guò)“答題”和“互評(píng)”等模塊的使用，實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)過(guò)程，學(xué)生能自主完成答題與評(píng)分，其在掌握理論知識(shí)的同時(shí)，理論學(xué)習(xí)能力以及實(shí)踐能力得到明顯的提高，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]何援軍.計(jì)算機(jī)圖形學(xué). 機(jī)械工業(yè)出版社， 2016.

[2]張丹萍.基于微助教的高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)改革與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2018（05）：105-107.

[3]譚志虎.微助教對(duì)高校大班課堂互動(dòng)教學(xué)的重構(gòu)[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2018（01）：107-109.

作者簡(jiǎn)介：

謝捷，副教授，博士，主要研究方向?yàn)槟Ｊ阶R(shí)別和人工智能、聲音信號(hào)處理、車輛行為學(xué)分析。