计算机图形学教学方法

【摘 要】本文对《计算机图形学》的教学现状进行了分析,并根据课程特点及在教学中存在的问题对教学改革方案进行了探索,希望对今后的教学工作能够有所促进.

【关 键 词】计算机图形学；教学改革；教学方法

《计算机图形学》是我院计算机科学与技术专业在大四上学期开设的一门专业课.该课程是介于传统的图形学原理、现代数学和计算机科学技术之间的一门边缘学科,主要研究怎样用计算机表示、生成、处理和显示图形的一门学科.如何在教学实践过程中根据学生培养目标更好的培养学生的程序研发能力,加强学生创新思维意识的培养,提高学生的创新与创业素质,这需要我们不断的思索和探讨《计算机图形学》的课程体系、教学内容、教学方法,持续地推进教学改革的步伐.

一、教学现状分析

传统的课程教学重点讲授计算机基本图形生成原理及其相应的经典算法.如果按照传统的教学方法在讲堂上讲解图形的各种生成算法、处理技术和显示过程,始终没有摆脱先理论后应用的传统教学模式,必然涉及到大量的公式推导,并要求学生有较强的空间想象能力,然而这与《计算机图形学》在航天、广告、娱乐等行业的广泛应用学生们感受到课程内容丰富多彩、生动有趣的一门形成的对比,这种现实与理想的反差严重打击学生学习的热情,使学习过程“似懂非懂”,根本谈不上“深入理解”学生越学越乏味,逐渐失去了信心,这样会严重影响教学质量,将很难达到预期的教学效果.

然而在人才培养过程中我们要培养的是理论扎实、知识面宽、创新能力强的高素质人才,所以探讨该课程的教学改革与创新能力培养是十分必要的.

二、教学改革方案

1.教学内容实用性

实用性是这个时代对本门课程教学的必然要求,在教学过程中增加实用性教学内容,改革教学手段,培养学生的实际动手能力与创新能力是本课程教学改革中应该重点研究的问题.

首先在教材选定方面,应该根据不同层次的培养目标选择不同的教材,不能一味的追求理论价值,而应该更加注重其实用性.其次,在实际授课过程中也不一定按照教材的内容一成不变的讲授,而应该根据学生的特点调整教学内容,突出授课内容的实用性,理论联系实际,通过实例使学生理解抽象的算法.如我院计算机科学与技术专业在开始《计算机图形学》的同时还会开设《动画设计》,这样我们可以通过实践性较强的动画课程举例说明图形学的原理与显示方法,同时还可以加强真实感图形生成的研究,这样不仅使授课过程直观、有趣,还可以使学生的学习有的放矢.

2.教学手段直观性

随着计算机科学技术的发展,出现了功能完善的图形软件,利用他们教学可以把枯燥的点、线、面转换成灵活的动画效果,不仅可以培养学生的学习兴趣,而且可以提高学生实际的应用能力.

在授课过程中还要加大对案例的分析,教师通过提出与现实生活相关的实际问题来引出算法的讲授,再通过经典算法的学习来解决实际生活中的问题,这样就会使学生学有所用学以致用.

在教学过程中应注重板书与多媒体相结合的教学方法.利用多媒体课件给学生以感官的刺激,积极调动学生学习的热情,但也不要一味的通过课件讲授,因为课件中的信息量较大,不容易使学生抓住学习重点,所以要注意把多媒体课件播放与黑板讲解相结合,然后让学生上机实践,这样能让学生对所学问题有切身感受并理解掌握.

3.能力培养创新性

首先要注重课程中各种算法的创新思维培养.每一种算法都会有多种不同的实现方式,在讲授过程中应该着重于该算法的目的及其直观算法,讲解直观算法中存在的问题及如何解决从而启发学生对算法的实现原理的思考.这样不仅可以使学生由被动的学习转变为主动的思考而且开发了学生的创新思维.

其次应该加强实践课程的教学比例.《计算机图形学》其实是一门实践性很强的课程,但就现阶段的教学过程来看,大部分院校都将教学重点放在方法、原理的理解上面,而轻视了学生实际动手的能力.为了确保本门课程的教学质量,应该选用现阶段比较流行的图形开发软件作为学生的实践环境,加大实验的学时比例,在确保基础性实验得到锻炼的同时,曾加提高性实验与体验性实验,使一部分对理论知识理解的比较好的同学扩展能力,从而帮助学生更好的理解理论知识.

除了有效的利用课堂教学外,还可以通过开展第二课堂的方式来强化计算机图形学的教学效果,如组织学生参加ACM竞赛等.

三、结束语

通过教学改革,同学们不但能够深入的理解理论课堂上讲授的算法,并且还能积极地查阅相关资料对某些算法提出自己的见解.如在讲授利用逐点比较算法生成直线时,有位学生提出如果将“从起点到终点进行比较”简化为“从起始点和终止点同时向中点进行比较”的思路,经过验证,这样做可以将算法效率提高一倍.之后学生的学习兴趣大增,达到了“教学相长”的效果.通过新的教学方法的实施,不仅提高了课堂教学效果,而且为达到课程的培养目标提供了有力的保障.

【参考文献】

[1]柳晓燕.《计算机图形学》课程教学方法探讨[J].西安邮电学院学报,2009(13).

[2]严圣华.计算机图形学教学改革与实践[J].计算机教育,2010(10).