導(dǎo)言：作為寫(xiě)作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程，它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

＼[3＼]楊開(kāi)城，李文光，胡學(xué)農(nóng).現(xiàn)代教學(xué)設(shè)計(jì)的理論體系初探＼[J＼].中國(guó)電化教育，2002（2）.

＼[4＼]張貴芹.以“學(xué)習(xí)活動(dòng)”為中心的《課程理論》課的教學(xué)設(shè)計(jì)＼[EB/OL＼]..

＼[5＼]楊開(kāi)城.教學(xué)設(shè)計(jì)理論新探索＼[M＼].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

＼[6＼]王楠.在線學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)策略研究＼[J＼].中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2011 （2）.

篇2

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是伴隨著計(jì)算機(jī)及其他設(shè)備的發(fā)展而產(chǎn)生的，是一門(mén)研究怎樣利用計(jì)算機(jī)表示、生成、處理和顯示圖形的原理、算法、方法和技術(shù)的學(xué)科[1-2]。目前，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)學(xué)科中發(fā)展最活躍、應(yīng)用最廣泛的分支之一，成為許多計(jì)算機(jī)從業(yè)人員的必備素質(zhì)之一，也是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)本科生的一門(mén)專業(yè)選修課。該課程在我校已經(jīng)開(kāi)設(shè)了多年，其教學(xué)任務(wù)是本著理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則，以基本概念、算法原理和實(shí)踐技術(shù)為主線，使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)圖形生成與處理技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本原理和方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。然而，歷年的教學(xué)工作中發(fā)現(xiàn)，由于該課程學(xué)科內(nèi)容豐富、理論難度大、實(shí)踐性強(qiáng)，且作為專業(yè)限選課學(xué)時(shí)又有限，導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容不易掌握，疲于應(yīng)付，甚至產(chǎn)生學(xué)生厭學(xué)、教學(xué)低效等現(xiàn)象。

因此，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加課堂信息量，解決課時(shí)少與內(nèi)容多的矛盾、理論與實(shí)踐的矛盾，是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)工作中一個(gè)非常值得思考的問(wèn)題。本文面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，在分析計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)中存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，針對(duì)該課程的學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)生的特點(diǎn)，根據(jù)筆者近年來(lái)在教學(xué)實(shí)踐中的親身體會(huì)，探討一種新的教學(xué)思路和方法。

1計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是一門(mén)理論和實(shí)踐兼顧、綜合性很強(qiáng)的交叉學(xué)科，涉及內(nèi)容和應(yīng)用領(lǐng)域都很廣泛。它涵蓋了計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)等其他相關(guān)學(xué)科的知識(shí)，學(xué)科交叉繁雜，且整個(gè)學(xué)科的發(fā)展日新月異。同時(shí)，該課程對(duì)高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)學(xué)有較高的要求，以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言、圖形基本原理等為先導(dǎo)課程。因此，要將這樣一門(mén)課的內(nèi)容保質(zhì)保量地傳授給學(xué)生，不是一件容易的事，需要積極探討新的教學(xué)方法和教學(xué)思路。

2教學(xué)中存在的問(wèn)題

在教學(xué)實(shí)踐中，筆者發(fā)現(xiàn)該課程的教學(xué)問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1) 理論基礎(chǔ)要求高，教學(xué)效果差。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論性強(qiáng)，部分算法抽象且以數(shù)學(xué)為依托，教學(xué)過(guò)程中過(guò)分強(qiáng)調(diào)課程的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，側(cè)重于算法原理的推導(dǎo)，而多數(shù)學(xué)生數(shù)學(xué)功底薄弱，故在學(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)出畏難情緒；同時(shí)，其先修課程都是在低年級(jí)開(kāi)設(shè)的，容易遺忘，而在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的課堂上又不可能花太多的時(shí)間進(jìn)行先修課程的復(fù)習(xí)，從而使其成為部分學(xué)生難以逾越的障礙。

2) 教學(xué)內(nèi)容多，知識(shí)點(diǎn)分散。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)涉及的方法原理很多，教學(xué)內(nèi)容易面面俱到，導(dǎo)致學(xué)生只掌握了分散的知識(shí)點(diǎn)，沒(méi)有形成一條完整的知識(shí)鏈，學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)無(wú)所適從，失去學(xué)習(xí)的目標(biāo)，極大影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；同時(shí)，教學(xué)內(nèi)容只局限于經(jīng)典的算法原理，面向?qū)W科前沿動(dòng)態(tài)的內(nèi)容涉及較少，不利于開(kāi)闊學(xué)生視野，激發(fā)他們自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和興趣。

3) 實(shí)驗(yàn)課比例較小且實(shí)踐環(huán)節(jié)滯后。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)也是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科[3-4]，上機(jī)實(shí)踐是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的主要手段，也是學(xué)好這門(mén)課的必要手段。但是，由于總課時(shí)的壓縮，實(shí)驗(yàn)課時(shí)很少，僅提供8學(xué)時(shí)，使原本很重要的實(shí)踐活動(dòng)變成了搭配；上機(jī)實(shí)習(xí)平臺(tái)采用的是目前已不作為主要開(kāi)發(fā)工具的Turbo C，致使學(xué)生不能在實(shí)驗(yàn)中獲得將來(lái)就業(yè)環(huán)境下需要掌握的編程知識(shí)，上機(jī)興趣不高，同時(shí)大部分學(xué)生本身的編程能力也不強(qiáng)，最終導(dǎo)致學(xué)生喪失編程的興趣和能力。

4) 學(xué)生積極性不高。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)開(kāi)設(shè)在大三上學(xué)期，大部分同學(xué)把精力用在考研和考公務(wù)員等方面，而這門(mén)課不是考研的必考課，學(xué)分也不高，因此，大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為圖形學(xué)不重要，學(xué)習(xí)的積極性不高，整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程都很被動(dòng)。

3教學(xué)思路探討

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的教學(xué)目標(biāo)之一，就是通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)有一個(gè)全面、感性的認(rèn)識(shí)，理解并掌握部分經(jīng)典算法，了解當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。根據(jù)這一實(shí)際要求，提出了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的總體教學(xué)思路。在教學(xué)中，以基本理論和算法原理為主線，以Turbo C、OpenGL等軟件為載體，對(duì)圖形學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整體優(yōu)化，加以創(chuàng)新處理，采用多種教學(xué)方式，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的結(jié)合，通過(guò)正確引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的興趣，挖掘?qū)W生的潛能，最終培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和實(shí)際動(dòng)手能力。以下筆者將根據(jù)自身的教學(xué)實(shí)踐來(lái)闡述該課程教學(xué)過(guò)程中的認(rèn)識(shí)和做法。

3.1上好緒論課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

教學(xué)過(guò)程中調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)采取的是一種敬而遠(yuǎn)之的態(tài)度。首先，他們通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在娛樂(lè)、廣告等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用充分感受到該課程的生動(dòng)有趣及實(shí)用性，對(duì)該課程飽含熱情；而與此同時(shí)，在他們的印象中，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)涉及學(xué)科很多，尤其數(shù)學(xué)公式很多，很多內(nèi)容難以理解和掌握，故他們又對(duì)學(xué)好這門(mén)課充滿懷疑。也正是這種期望與現(xiàn)實(shí)的失衡成為打擊學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的“元兇”。因此，我們應(yīng)該重視緒論課，并以此作為突破口，通過(guò)查閱大量資料，結(jié)合目前圖形學(xué)的發(fā)展動(dòng)向，根據(jù)所講授內(nèi)容，充分利用多種教學(xué)手段，將圖形學(xué)知識(shí)融匯貫通起來(lái)，讓學(xué)生在不知不覺(jué)中了解并接受計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，解除他們的疑惑，鼓舞他們的熱情。如在介紹圖形學(xué)在虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用時(shí)，可以插入一段視頻，模擬人在虛擬場(chǎng)景中漫步，不但可以講明具體應(yīng)用，而且學(xué)生易于接受，印象深刻。

3.2教學(xué)內(nèi)容

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)內(nèi)容深而廣，知識(shí)更新快，教學(xué)工作者需要在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，即兼顧基礎(chǔ)知識(shí)又能反映計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究進(jìn)展，因此，教學(xué)過(guò)程中，在教學(xué)內(nèi)容上要注意以下幾點(diǎn)：

1) 根據(jù)學(xué)生的接受程度，精選核心內(nèi)容，壓縮或屏蔽部分知識(shí)，使學(xué)生專注于必要知識(shí)的學(xué)習(xí)，從而提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。我們的教學(xué)內(nèi)容主要包括：圖形變換、光柵圖形學(xué)、幾何造型、圖形裁剪及真實(shí)感圖形繪制。其中，前兩部分相比較而言，是基礎(chǔ)，內(nèi)容較簡(jiǎn)單，講解要深入一些，保證該部分理論具有“點(diǎn)”的深度，如幾何變換，包括；平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等變換，以及幾何變換的矩陣表示形式和復(fù)合變換的多矩陣組合形式，此外還要說(shuō)明齊次坐標(biāo)引入的必要性；幾何造型中，尤其是曲線曲面造型部分，要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況來(lái)決定內(nèi)容的深淺。對(duì)于曲面，難度較大，理解起來(lái)比較困難，不適合本科生的學(xué)習(xí)，故其生成算法完全被屏蔽；而曲線的生成算法雖較曲面易理解，但也不能過(guò)于深入，這里只重點(diǎn)介紹B樣條曲線和貝塞爾曲線的生成技術(shù)和特點(diǎn)，并且講解過(guò)程中，結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活的例子，引入具體應(yīng)用，如在汽車、飛機(jī)外形設(shè)計(jì)中的應(yīng)用；裁減計(jì)算，也是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的核心，這里重點(diǎn)講解直線段的裁剪算法和多邊形裁剪算法；對(duì)于真實(shí)感圖形繪制部分，由于涉及的知識(shí)面廣，理論深，同樣不適合本科生的學(xué)習(xí)，故這一部分內(nèi)容只介紹一些基本概念?？傊?，上述的內(nèi)容涉及許多概念和算法，要求學(xué)生把重點(diǎn)放在基本概念和算法的思想上，不強(qiáng)調(diào)學(xué)生去掌握和實(shí)現(xiàn)算法的具體細(xì)節(jié)，但要求掌握幾個(gè)經(jīng)典的算法。

2) 注重基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)基本原理和基本概念的理解，同時(shí)還要突出重點(diǎn)、重視應(yīng)用。對(duì)一些要求學(xué)生掌握的經(jīng)典算法，如Bresenhan算法，掃描線填充算法等，要重點(diǎn)講授，仔細(xì)分析，強(qiáng)調(diào)其基本原理和基本思想，并在學(xué)生理解掌握的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體實(shí)例的剖析，告訴學(xué)生理論和實(shí)際應(yīng)用的切入點(diǎn)，給予學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際的基點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生興趣，逐步培養(yǎng)他們的科研能力。

3) 制定教學(xué)內(nèi)容時(shí)還應(yīng)跟上時(shí)代步伐，介紹一些最新的學(xué)科前沿和研究進(jìn)展，一方面增加理論教學(xué)的趣味性，另一方面使學(xué)生對(duì)學(xué)科前沿有一個(gè)概念性的直觀理解，增加學(xué)習(xí)興趣，拓寬他們的知識(shí)面，從而為學(xué)生從事該領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)發(fā)或研究工作打下良好基礎(chǔ)。

3.3理論教學(xué)

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的教學(xué)應(yīng)采取課堂講授為主、上機(jī)實(shí)驗(yàn)為輔、以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式。為達(dá)到教學(xué)效果，理論教學(xué)應(yīng)從以下幾方面加強(qiáng)：

1) 加強(qiáng)可視化教學(xué)。

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的很多算法理論性很強(qiáng)，數(shù)學(xué)模型也比較抽象，單純采用文字?jǐn)⑹龈揭造o態(tài)圖片的PPT形式的教學(xué)手段，教學(xué)效果并不理想，尤其是對(duì)于一些經(jīng)典或復(fù)雜的算法，效果更差。因此，應(yīng)充分利用目前流行的課件制作工具，如Flash、OpenGL等，制作經(jīng)典算法的仿真演示，使晦澀難懂的原理公式變成栩栩如生的畫(huà)面。筆者在講授經(jīng)典算法時(shí)，將其原理用Flash做成動(dòng)畫(huà)插入到PPT中，使學(xué)生可以直觀感受到算法的效果，提高了課堂氣氛，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2) 注重啟發(fā)式教學(xué)。

平鋪直敘、滿堂灌的教學(xué)方法只會(huì)讓學(xué)生感到枯燥、乏味，從而影響他們的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。尤其在講授以數(shù)學(xué)知識(shí)為支撐的算法時(shí)，切忌繁瑣復(fù)雜的公式推導(dǎo)和連篇累牘的算法分析，避免學(xué)生的煩躁情緒，而應(yīng)采用啟發(fā)式教學(xué)方法，通過(guò)“提出問(wèn)題同學(xué)解答問(wèn)題分析問(wèn)題解決問(wèn)題分析解決方法的優(yōu)缺點(diǎn)”的思路，引導(dǎo)學(xué)生思考，層層深入、逐步展開(kāi)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如在講解多邊形裁剪時(shí)，首先啟發(fā)學(xué)生多邊形是由線段組成的，是否可以將線段裁剪方法用于多邊形裁剪？學(xué)生點(diǎn)點(diǎn)頭，然后接著問(wèn)，那么是否適用呢？學(xué)生進(jìn)入了思考的狀態(tài)，這時(shí)借助課件給出采用線段裁剪算法對(duì)多邊形進(jìn)行裁剪得到的裁剪結(jié)果，并給出一個(gè)否定的答案，繼續(xù)提問(wèn)為什么會(huì)不適用？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考，然后進(jìn)行分析，給出不適用的原因，在線段裁剪算法中，是把一條線段的兩個(gè)端點(diǎn)孤立地加以考慮，而多邊形是由一些有序的線段組成，要求裁剪后的多邊形仍保持原多邊形各邊的連接順序。既然這個(gè)算法不適用，就應(yīng)該尋找一種有效的裁剪算法，接著引入多邊形的逐邊裁剪算法。介紹完逐邊裁剪算法后，繼續(xù)啟發(fā)學(xué)生思考，這種算法是否適用于所有的多邊形？學(xué)生會(huì)給出肯定的回答，這時(shí)進(jìn)一步啟發(fā)，如果是凹多邊形，逐邊裁減算法是否適用，如果不適用，如何改進(jìn)？這可能是學(xué)生沒(méi)有預(yù)料到的，他們會(huì)對(duì)接下來(lái)的內(nèi)容表現(xiàn)出濃厚的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步分析，當(dāng)多邊形為凹多邊形，且裁剪后的多邊形有兩個(gè)或多個(gè)分離部分的時(shí)候，由于只有一個(gè)輸出頂點(diǎn)表，表中最后一個(gè)頂點(diǎn)總是連著第一個(gè)頂點(diǎn)，會(huì)出現(xiàn)多余連線的現(xiàn)象，這就是下一步需要改進(jìn)的地方，而邊界裁剪算法則可以避免這一問(wèn)題。再如，在講解直線段的繪制時(shí)，首先讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)算法，這時(shí)幾乎全部的學(xué)生都會(huì)給出直線段生成的普通算法，即根據(jù)直線方程，通過(guò)設(shè)置x取值范圍，求出屏幕的一系列點(diǎn)，然后提問(wèn)學(xué)生，從算法效率角度來(lái)看，普通算法存在怎樣的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考，最后引入直線段的繪制算法。因此，啟發(fā)式教學(xué)方法可以給學(xué)生主動(dòng)思維和積極思維的空間，將學(xué)生一步步帶入算法設(shè)計(jì)中，有效提高教學(xué)質(zhì)量。

3) 做好課前回顧。

以目前課程開(kāi)設(shè)時(shí)間和學(xué)生的實(shí)際情況，要求學(xué)生課后復(fù)習(xí)課前預(yù)習(xí)似乎是強(qiáng)人所難。為了加強(qiáng)知識(shí)的連貫性，鞏固所學(xué)知識(shí)，應(yīng)該在課前拿出較短時(shí)間對(duì)上堂課的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單回顧，然后過(guò)渡到新的教學(xué)內(nèi)容。

3.4實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)的深化和補(bǔ)充，是學(xué)好計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的重要保證，也是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的有力武器。因此，教學(xué)過(guò)程中要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)密切結(jié)合起來(lái)。

1) 實(shí)驗(yàn)題目層次化。

根據(jù)大綱要求，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，將實(shí)踐教學(xué)由淺到深分層次進(jìn)行。我們共有8個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，按照由淺到深的原則安排了4個(gè)小實(shí)驗(yàn)：直線生成、圖形變換、裁剪計(jì)算、曲線生成，以及1個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)。對(duì)于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，即那些有代表性的算法，如直線生成、裁剪計(jì)算等，要求每個(gè)學(xué)生根據(jù)教材的子程序親自動(dòng)手實(shí)現(xiàn)，加強(qiáng)對(duì)課堂所學(xué)基本算法的理解，培養(yǎng)他們的成就感，并且，題目的要求也隨著難易程度發(fā)生變化，如直線生成算法比較簡(jiǎn)單，要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)的算法必須具有通用性，同時(shí)，為增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如在實(shí)現(xiàn)直線生成算法時(shí)，可以讓學(xué)生畫(huà)線生成漢字；圖形變換主要讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)二維圖形的變換，包括平移、旋轉(zhuǎn)、縮放及復(fù)合變換等內(nèi)容，由于這一實(shí)驗(yàn)包含多個(gè)操作，要求學(xué)生增加菜單選擇功能；裁剪計(jì)算要求實(shí)現(xiàn)線段裁剪算法，從易操作的角度出發(fā)，要求算法采用交互式的畫(huà)線方法；曲線生成算法要求學(xué)生采用根據(jù)參數(shù)曲線定義的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于編程能力強(qiáng)的同學(xué)，在曲線生成的基礎(chǔ)上，增加鼠標(biāo)拖動(dòng)控制點(diǎn)改變曲線形狀的要求。對(duì)于綜合型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生可根據(jù)自身學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力選擇獨(dú)立完成或合作完成，通過(guò)綜合型實(shí)踐訓(xùn)練，不但培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)，而且還培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

2) 開(kāi)發(fā)環(huán)境多元化。

完善教學(xué)內(nèi)容，擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面，實(shí)踐教學(xué)采用開(kāi)發(fā)環(huán)境的聯(lián)合。對(duì)于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可在Turbo C環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，而對(duì)于綜合性實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生基于OpenGL進(jìn)行編程。讓學(xué)生提前介入到使用OpenGL編寫(xiě)“應(yīng)用軟件”，不但可以滿足學(xué)生的興趣，還可以提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

4結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是一門(mén)不斷發(fā)展的交叉學(xué)科，其教學(xué)方法需要在實(shí)踐中不斷探索。我們教學(xué)工作者在研究高效率的教學(xué)手段和教學(xué)方法的同時(shí)，還應(yīng)積極參與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的科研工作，從而更加明確教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，做到在教學(xué)過(guò)程中有的放矢，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和思考的積極性和主動(dòng)性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 何援軍. 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)[M]. 2版. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009:2.

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The Thinking of Teaching on Computer Graphics

WANG Yanchun, ZHANG Jinzheng, LI Shaojing

篇3

關(guān)鍵詞：雙語(yǔ)教學(xué)；專業(yè)英語(yǔ)閱讀；計(jì)算機(jī)圖形學(xué)

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

在當(dāng)今社會(huì)全球化發(fā)展的時(shí)代背景下，計(jì)算機(jī)和英語(yǔ)已經(jīng)成為學(xué)生必須掌握的工具。對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來(lái)講，計(jì)算機(jī)的很多技術(shù)文獻(xiàn)(指令)都是英文的，能熟練閱讀英文資料、文獻(xiàn)和書(shū)籍是順利完成計(jì)算機(jī)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的一個(gè)必要條件。

1計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程實(shí)施雙語(yǔ)教學(xué)的目標(biāo)

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)(Computer Graphics)是計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)科發(fā)展最活躍的分支之一，在國(guó)民發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用，2002年該課程被批準(zhǔn)成為北京工業(yè)大學(xué)十門(mén)首批設(shè)立的雙語(yǔ)教學(xué)課程之一。

雙語(yǔ)教學(xué)是指使用漢語(yǔ)和英語(yǔ)這兩種語(yǔ)言進(jìn)行教學(xué)，而不是純英語(yǔ)教學(xué)，它應(yīng)該是兩種語(yǔ)言的合理應(yīng)用，包括講授內(nèi)容的針對(duì)性、學(xué)生的理解性、專業(yè)知識(shí)的主導(dǎo)性，主要目的不是學(xué)習(xí)英語(yǔ)，而是為了使學(xué)生通過(guò)外語(yǔ)這一語(yǔ)言工具探索世界，并適應(yīng)社會(huì)多樣化的需求。

在教育部舉辦的一次有關(guān)雙語(yǔ)教學(xué)的研討會(huì)上有專家指出，高校開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)可以得到三個(gè)層面的收獲：一是外文專業(yè)詞匯和外文水平的提高，二是學(xué)科知識(shí)和能力的掌握，三是吸收國(guó)外先進(jìn)的理念。

要在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程中有效實(shí)施雙語(yǔ)教學(xué)并取得良好效果，必須首先清楚雙語(yǔ)教學(xué)的目標(biāo)，并在教材選擇、教學(xué)方式、課堂母語(yǔ)使用度、雙語(yǔ)教師的選擇及考核方法等具體實(shí)施過(guò)程中貫徹執(zhí)行。

傳統(tǒng)的英語(yǔ)教學(xué)往往以生活語(yǔ)言及文學(xué)語(yǔ)言為主要教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的生活交際能力。很多學(xué)生雖然通過(guò)了四、六級(jí)英語(yǔ)考試，但在閱讀很普通的英文專業(yè)資料時(shí)仍然困難重重，畢業(yè)論文的摘要破綻百出。因此，專業(yè)課雙語(yǔ)教學(xué)應(yīng)致力于為學(xué)生創(chuàng)造使用外語(yǔ)進(jìn)行學(xué)術(shù)思維和交流的氛圍，作為傳統(tǒng)英語(yǔ)教學(xué)的有效補(bǔ)充，提升學(xué)生應(yīng)用英語(yǔ)進(jìn)行工作交流的能力。

具體而言，課程開(kāi)展過(guò)程中，學(xué)生逐步能聽(tīng)懂英文授課、英文學(xué)術(shù)報(bào)告，進(jìn)而參與和主持英文學(xué)術(shù)討論和辯論；準(zhǔn)確、全面地理解教材內(nèi)容，流暢地閱讀專業(yè)文獻(xiàn)，用英文撰寫(xiě)作業(yè)或與專業(yè)相關(guān)的描述性、說(shuō)明性、敘述性和論述性文章。

學(xué)生通過(guò)語(yǔ)言關(guān)后，還要通過(guò)英語(yǔ)這一工具獲得新的知識(shí)并將知識(shí)化為實(shí)際工作能力。計(jì)算機(jī)專業(yè)的雙語(yǔ)教學(xué)要致力于在專業(yè)教育上保證教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性，教學(xué)內(nèi)容與國(guó)際接軌，激發(fā)學(xué)生雙語(yǔ)學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)要開(kāi)拓學(xué)生專業(yè)知識(shí)的深度和廣度，這就對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)的專業(yè)課任課教師提出了更高的要求。

2計(jì)算機(jī)圖形學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)的模式

通過(guò)這些年在雙語(yǔ)教學(xué)中的實(shí)踐探索，作者摸索出了一些有效的教學(xué)方法，并對(duì)其中一些必須面對(duì)的問(wèn)題進(jìn)行了深入的思考。

(1) 教材的選擇。原版教材的使用可以幫助教師學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外現(xiàn)代的教學(xué)理念、先進(jìn)的教學(xué)方法和手段，有選擇地吸收新的教育思想和與國(guó)際接軌的人才培養(yǎng)新體系。尤其該學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域的資深學(xué)者所編寫(xiě)的教材，往往具有獨(dú)特的邏輯結(jié)構(gòu)和思維方式，使學(xué)生能夠清晰準(zhǔn)確地理解所學(xué)課程的內(nèi)容。

從目前國(guó)內(nèi)進(jìn)行的雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐來(lái)看，學(xué)生更歡迎原版教材，普遍認(rèn)為原版教材內(nèi)容更加實(shí)用，更能采用符合國(guó)際慣例的方式處理專業(yè)事務(wù)和信息。但是，原版教材在某些方面脫離我國(guó)國(guó)情，不適合高校原有教學(xué)體系的情況，影響了學(xué)生專業(yè)知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性。這就需要任課老師認(rèn)真選擇適合學(xué)生使用的教材。

(2) 大綱的制定和學(xué)時(shí)的調(diào)整。由于使用兩種語(yǔ)言授課，且學(xué)生接受能力有限，雙語(yǔ)教學(xué)過(guò)程中為了讓學(xué)生理解透徹所授內(nèi)容，難免出現(xiàn)課程進(jìn)度減緩的情形。因此，教學(xué)大綱可以允許與純母語(yǔ)教學(xué)有一定出入，任課教師可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定向?qū)W生傳授的知識(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。對(duì)國(guó)外教材沒(méi)有必要照搬，對(duì)基礎(chǔ)理論和重點(diǎn)內(nèi)容一定要講清、講透，就是多占用一些課時(shí)也在所不惜。

(3) 講授的方式。目前學(xué)生間英語(yǔ)水平相差較大，在講課時(shí)要由淺入深，一開(kāi)始可以適當(dāng)使用較多的中文，循序漸進(jìn)地增加英文內(nèi)容。作者在每次上課時(shí)總要抽出十分鐘的時(shí)間用英文回顧一下上次課所講的主要內(nèi)容，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有一個(gè)整體回顧，又能在熟悉的語(yǔ)言環(huán)境中鍛煉英文的理解能力。由于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是基礎(chǔ)課程，以學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)為主，一些專業(yè)術(shù)語(yǔ)采用漸進(jìn)式加入，簡(jiǎn)單的內(nèi)容用全英文講解，在算法、原理等核心內(nèi)容部分用中文講解，最后用英文對(duì)所講內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。這樣既營(yíng)造出一個(gè)英文學(xué)習(xí)的環(huán)境，又用中文讓學(xué)生很好地理解本章節(jié)所學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)。隨著學(xué)生英文學(xué)習(xí)能力的增加，在課件中加大英文的內(nèi)容，直到全部使用英文課件。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不會(huì)因?yàn)橥庹Z(yǔ)水平而失去對(duì)這門(mén)功課的學(xué)習(xí)興趣。

當(dāng)然這也需要任課教師具備很好的技巧，在適當(dāng)?shù)恼Z(yǔ)境中完成英文的轉(zhuǎn)化，讓學(xué)生學(xué)會(huì)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)又提高了專業(yè)英語(yǔ)水平。在一些較難的知識(shí)點(diǎn)中，作者會(huì)通過(guò)肢體語(yǔ)言、板書(shū)等方式來(lái)幫助學(xué)生理解概念，避免由于語(yǔ)言滯后造成學(xué)生的思維障礙。教師還需循序漸進(jìn)地增加專業(yè)詞匯，在課堂上有針對(duì)性地把原版教材中的基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵概念和詞匯提取出來(lái)進(jìn)行講解。通過(guò)老師細(xì)致的觀察及時(shí)捕捉學(xué)生的反饋，若發(fā)現(xiàn)學(xué)生沒(méi)有很好地反饋，就要用中文及時(shí)講解一下，使學(xué)生充分理解這一知識(shí)點(diǎn)，再用英文來(lái)講授。

3雙語(yǔ)教學(xué)的思考

(1) 教師隊(duì)伍。盡管國(guó)內(nèi)多數(shù)高校在試行雙語(yǔ)教學(xué)的過(guò)程中不斷強(qiáng)調(diào)要重視雙語(yǔ)教師師資的培養(yǎng)，但是即使是有留學(xué)經(jīng)歷的教師，完全用英語(yǔ)授課也有困難。教師水平成為順利推廣雙語(yǔ)教學(xué)的瓶頸之一，這將是一個(gè)長(zhǎng)期努力探索的過(guò)程。

值得注意的是，雙語(yǔ)教師的培養(yǎng)不同于一般的專業(yè)授課教師的培養(yǎng)，也不應(yīng)等同于英語(yǔ)專業(yè)的教師培養(yǎng)，必須兩者兼顧。專業(yè)課英語(yǔ)大多屬于科技英語(yǔ)，準(zhǔn)確無(wú)誤地使用專業(yè)英語(yǔ)進(jìn)行口頭和書(shū)面表達(dá)應(yīng)當(dāng)是雙語(yǔ)教師在自我提升過(guò)程中必須做到的。

另外，雙語(yǔ)教師本身應(yīng)是熱愛(ài)雙語(yǔ)教學(xué)的，能夠以最大的熱情投入到雙語(yǔ)教學(xué)中去。雙語(yǔ)教學(xué)具有很大的難度，不是業(yè)務(wù)水平高或是英文底子好就可以勝任的。因?yàn)?，雙語(yǔ)課程除了要講好一門(mén)課，還要運(yùn)用好一門(mén)外語(yǔ)，更重要的是，必須將兩者都很好的兼顧。熟練運(yùn)用兩種語(yǔ)言授課，合理分配兩種語(yǔ)言整合知識(shí)點(diǎn)，必須成為雙語(yǔ)教師對(duì)自身的要求。如果雙語(yǔ)教師的熱情不夠，往往會(huì)造成虎頭蛇尾的情況。

篇4

中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）01-0209-04

1 概述

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）也稱虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，是指用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成一個(gè)逼真的三維視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)或嗅覺(jué)等感覺(jué)世界，讓用戶可以從自己的視點(diǎn)出發(fā)，利用自然的技能和某些設(shè)備對(duì)這一生成的虛擬世界客體進(jìn)行瀏覽和交互考察。簡(jiǎn)單的說(shuō)，虛擬現(xiàn)實(shí)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，提供了先進(jìn)的人機(jī)交流技術(shù)。目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用視景仿真現(xiàn)實(shí)、軍事駕駛模擬、3D游戲開(kāi)發(fā)、虛擬設(shè)計(jì)與規(guī)劃、仿真培訓(xùn)、遠(yuǎn)程操作控制等領(lǐng)域之中[1]。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)同時(shí)也是一項(xiàng)綜合性計(jì)算機(jī)圖形交互技術(shù)。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的一些方法，如三維造型與變換、光照模型、科學(xué)計(jì)算可視化等為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展帶動(dòng)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)步，同時(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在各領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用也使圖形學(xué)的各個(gè)研究方向得到充分發(fā)展[2]。在高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課件的教學(xué)中，虛擬現(xiàn)實(shí)不算是一個(gè)重要的、必修的知識(shí)點(diǎn)，但如能在掌握三維造型方法的基礎(chǔ)上輔以虛擬現(xiàn)實(shí)的運(yùn)用，那么將能有效地提升實(shí)踐操作的實(shí)際應(yīng)用意義，激發(fā)學(xué)生研究探索興趣，令圖形學(xué)課程的相關(guān)知識(shí)綜合運(yùn)用起來(lái)，達(dá)到學(xué)以致用，相得益彰。

2 虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)簡(jiǎn)介

虛擬現(xiàn)實(shí)有四個(gè)主要特征：多感性；沉浸感；交互性；自主性。理想的、最高境界的VR技術(shù)是：虛擬場(chǎng)景具備與真實(shí)環(huán)境一樣的真實(shí)感、能調(diào)動(dòng)一切人所具有的感知功能、操作者完全感受與自然環(huán)境一樣的自由度和人-物交互感應(yīng)。但實(shí)現(xiàn)中由于技術(shù)的限制，達(dá)到高度逼真的虛擬現(xiàn)實(shí)比較困難。目前，從技術(shù)難度和體驗(yàn)程度來(lái)劃分，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要分成以下三類：

1） 桌面虛擬現(xiàn)實(shí)（Desktop VR）：利用個(gè)人計(jì)算機(jī)和工作站進(jìn)行仿真，將計(jì)算機(jī)的屏幕作為用戶觀察虛擬境界的一個(gè)窗口，通過(guò)各種輸入設(shè)備實(shí)現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實(shí)世界的充分交互。

2） 沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)（Immersive VR）：利用頭盔式顯示器、位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套等多種交互設(shè)備，為參與者提供一個(gè)新的、虛擬的感覺(jué)空間，并產(chǎn)生一種身臨其境、全心投入和沉浸其中的感覺(jué)。

3） 分布式虛擬現(xiàn)實(shí)（Distributed VR）：將不同用戶通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接在一起，共享同一個(gè)虛擬空間并協(xié)同工作達(dá)到一個(gè)更高的參與協(xié)作境界[3]。

其中，桌面虛擬現(xiàn)實(shí)是最基礎(chǔ)的VR方式，雖然現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)真實(shí)感不足，但該方式成本低最易容實(shí)現(xiàn)，且其應(yīng)用也最為廣泛。在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，根據(jù)學(xué)習(xí)程度的不同，可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)以下三種方式實(shí)踐桌面虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)：（1） 基于VRML的VR實(shí)現(xiàn)；（2） 基于三維建模技術(shù)的VR實(shí)現(xiàn)；（3） 基于Web3D技術(shù)的VR實(shí)現(xiàn)。

3 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)探索

3.1 基于VRML的VR實(shí)現(xiàn)

VRML（Vritual Reality modeling Language，虛擬實(shí)現(xiàn)建模語(yǔ)言）于1997年作為國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)正式，它揭開(kāi)VR技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用序幕，也推動(dòng)了后來(lái)Web3D技術(shù)的發(fā)展更新。

VRML提供對(duì)三維基本對(duì)象如長(zhǎng)方體、球體、圓錐、圓柱等的描述，同時(shí)定義了三維應(yīng)用中常用的語(yǔ)言描述，如層次變換、光源、視點(diǎn)、材質(zhì)和紋理映射等，并且有簡(jiǎn)單的行為特征描述功能。一個(gè)VRML文件一般由文件頭、腳本和路由組成，其基本語(yǔ)法結(jié)構(gòu)如下：

#VRML V2.0 utf8 #文件頭，放在第一行，是VRML文件的標(biāo)志

節(jié)點(diǎn)名{

域 域值

… …

}Script{ #腳本節(jié)點(diǎn)

… …

}

ROUTE … … #路由，把入事件與出事件相關(guān)聯(lián)

以一個(gè)簡(jiǎn)單的程序?qū)嵗f(shuō)明VRML的編程模式。該程序建立了三個(gè)3D對(duì)象：長(zhǎng)方體、球體和圓錐并賦予了不同的方位、顏色等屬性。

#VRML V2.0 utf8

DEF box Transform{ #定義一個(gè)變換節(jié)點(diǎn)box

translation -5 0 0 #設(shè)置空間坐標(biāo)位置

children [ #定義節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)

Shape { #定義形狀

geometry Box{size 2.0 3.0 1.0} #長(zhǎng)方體定義

appearance Appearance{ #定義外觀

material Material{ #定義材質(zhì)

diffuseColor 1 0 0 #設(shè)置漫射色顏色

} } } ] }

DEF sphere Transform{

translation 0 0 0

children [

Shape {

geometry Sphere{} #定義一個(gè)球體

appearance Appearance{

material Material{ diffuseColor 0 1 0 }

} } ] }

DEF cone Transform{

translation 5 0 0

children [

Shape {

geometry Cone{ } #定義一個(gè)圓錐體

appearance Appearance{

material Material{ diffuseColor 0 0 1 }

} } ] }

VRML程序保存成.wrl文件格式。另外，要使瀏覽器提供VRML的瀏覽功能，還必須安裝VRML插件，常用的插件有Contact、Cosmoplayer、Cortona等，圖1是上述程序在安裝了BS Contact VRML插件的IE瀏覽器中的顯示效果。在瀏覽器中用戶可通過(guò)系統(tǒng)提供的工具實(shí)現(xiàn)對(duì)三維對(duì)象的交互式顯示操作。

基于VRML的虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)可展示虛擬場(chǎng)景中各部件的位置及相互之間的關(guān)系，其文件短小，適用于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。但其不足之處是三維圖象質(zhì)量一般，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜場(chǎng)景展示及交互，與外界的通信能力也比較差。

3.2 基于三維建模技術(shù)的VR實(shí)現(xiàn)

在掌握一定三維建模方法的基礎(chǔ)上，也可借助三維建模軟件的功能進(jìn)行VR實(shí)現(xiàn)。三維建模軟件能夠提供虛擬現(xiàn)實(shí)中所需要的各種三維模型，較常用的軟件有3DSmax、Maya及Creator等，這些軟件把復(fù)雜的建模過(guò)程變得非常簡(jiǎn)單和易于理解。以下以3DSmax實(shí)現(xiàn)擺球仿真為例介紹VR實(shí)現(xiàn)方法：（1）在軟件平臺(tái)中建立了仿真擺球模型，并實(shí)現(xiàn)擺球的運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)，如圖2如示。（2）使用3DSmax“導(dǎo)出”功能將該模型導(dǎo)出為VRML97（*.WRL）格式文件。（3）使用安裝了VRML插件的瀏覽器打開(kāi)該wrl文件實(shí)現(xiàn)擺球的虛擬運(yùn)動(dòng)展示及交互。圖3為擺球在IE瀏覽器中的VR顯示效果，用戶可用工且以任意方位和角度觀察擺球的運(yùn)動(dòng)。

該方法可在實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜模型、動(dòng)態(tài)模型的基礎(chǔ)上現(xiàn)實(shí)VR。其最終顯示方式仍是VRML描述模式，由于受插件的限制，瀏覽器達(dá)不到理想的實(shí)時(shí)展示和實(shí)時(shí)交互效果。

3.3 基于Web3D技術(shù)的VR實(shí)現(xiàn)

目前更主流的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是憑借Unity3D、Wirefusion、Cult 3D、Virtools、C3d、Truntool等一類引擎下實(shí)現(xiàn)的Web3d技術(shù)。這些軟件使用專用的文件格式和瀏覽器插件，在實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)渲染、圖像質(zhì)量、造型技術(shù)、交互性以及數(shù)據(jù)的壓縮與優(yōu)化上均優(yōu)于VRML。此外，這些軟件也可與3DSmax等三維建模軟件配合使用。

以Unity3D為例，它是一款VR應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)引擎，具有跨平臺(tái)、強(qiáng)大的地形編輯功能、高效高質(zhì)渲染效果、支持用戶定制交互要求等特點(diǎn)，非常適合開(kāi)發(fā)高逼真虛擬和交互展示的需求?；赨nity3D的虛擬現(xiàn)實(shí)是用Unity3D引擎開(kāi)發(fā)的一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)加載和展現(xiàn)3D模型的Web Player應(yīng)用。通過(guò)安裝Unity3D插件就可以實(shí)現(xiàn)在瀏覽器上運(yùn)行Web Player來(lái)加載產(chǎn)品模型展示[4]。

在虛擬展示系統(tǒng)中，用戶對(duì)場(chǎng)景中具體的產(chǎn)品的選取及操作是交互性最充分的體現(xiàn)，即當(dāng)用戶在虛擬場(chǎng)景中用鼠標(biāo)點(diǎn)擊或指向某一產(chǎn)品時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)做出相應(yīng)設(shè)定的響應(yīng)[5]。Unity3D 的GUI接口提供了各種控件（如按鈕、窗口等）以支持編輯用戶交互界面；通過(guò)重寫(xiě)鼠標(biāo)事件可以檢測(cè)用戶的各種輸入信息并作出相應(yīng)的響應(yīng)；通過(guò)變換組件又可以完成產(chǎn)品的平移、旋轉(zhuǎn)、比例變換等各種操作。圖4及圖5是運(yùn)用Unity3D和3Dsmax開(kāi)發(fā)的“運(yùn)動(dòng)與健康虛擬現(xiàn)實(shí)展廳”。作品通過(guò)VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)主題為“運(yùn)動(dòng)與健康”的漫游展廳，并以Web3D網(wǎng)頁(yè)形式提供了一個(gè)實(shí)時(shí)交互的參觀平臺(tái)，使用戶可以身臨其境地感受展廳內(nèi)的景觀。

就目前而言，大多數(shù)的Web3D技術(shù)主要用于三維顯示技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開(kāi)發(fā)，這也決定了Web3D技術(shù)主要特點(diǎn)就是對(duì)3D模型的網(wǎng)上三維交互演示。

4 結(jié)束語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與圖形學(xué)技術(shù)緊密關(guān)聯(lián)，圖形學(xué)三維造型等技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)的一個(gè)堅(jiān)實(shí)臺(tái)階，VR技術(shù)又是圖形學(xué)的拓展延伸，具有廣泛的應(yīng)用前景。該文嘗試在高校計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)中引入桌面虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)，并由淺入深地提出三種VR實(shí)現(xiàn)方法，旨以使計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的實(shí)驗(yàn)開(kāi)展更具實(shí)用及研究意義。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

Abstract At present， computer graphics has become an important part of undergraduate computer education， and it is also plays an important role to cultivate innovative talents to adapt to the information age. Based on the teaching of computer graphics course by the author as an example， analyzes the existing problems in the teaching of computer graphics， and put forward improvement ideas from three aspects： according to the different needs of students utilizing the third party demonstration teaching and cross curriculum interpretation， introducing course group to replace single course， employing group practice examination instead of individual， and other forms to improve the quality of teaching.

Keywords computer graphics； third party demonstration； course group； group practic

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是一門(mén)介紹顯示、生成和處理計(jì)算機(jī)圖形的原理和方法的課程。它在計(jì)算機(jī)總體教學(xué)體系中屬內(nèi)容綜合性較強(qiáng)且發(fā)展迅速的方向之一。該課程既有具體的圖形軟硬件實(shí)現(xiàn)，又有抽象的理論和算法，旨在為學(xué)生從事相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。學(xué)生須以高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)的基本理論和較熟練的程序設(shè)計(jì)能力作為本課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。課程的難點(diǎn)在于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究范圍廣，與其他學(xué)科交叉性強(qiáng)，且知識(shí)不斷更新變化。在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，難點(diǎn)是理解和掌握相應(yīng)的基礎(chǔ)理論和算法，以及利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相關(guān)工具進(jìn)行圖形學(xué)實(shí)際問(wèn)題的解決。

本課程對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)學(xué)生圍繞以下三個(gè)方面展開(kāi)： （1）建立對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本認(rèn)識(shí)，理解圖形的表示與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、曲線曲面的基本概念。（2）理解并掌握基本圖形的生成算法，并能對(duì)現(xiàn)有的算法進(jìn)行改進(jìn)，理解圖形的變換和裁減算法。 （3）面向算機(jī)圖形的程序設(shè)計(jì)能力，以底層圖形生成算法為核心構(gòu)建應(yīng)用程序。相應(yīng)的考查方式由理論授課、上機(jī)實(shí)習(xí)和課外作業(yè)三個(gè)單元構(gòu)成。從近年的授課實(shí)踐和考試情況分析，該教學(xué)內(nèi)容難度設(shè)置合理，深入淺出且相互承接成為體系，學(xué)生總體反饋良好。但也存在一些矛盾和問(wèn)題。以下將對(duì)幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)闡述與思考，并提出課程改革思路。

1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)銜接問(wèn)題

筆者所在院校是具有航空航天背景的工科院校，“CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”是飛行器設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造等多學(xué)科的重要課程。相關(guān)學(xué)科學(xué)生期望通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)知識(shí)的深入理解，促進(jìn)CAD設(shè)計(jì)工具諸如Catia、Solidwork和Rhino等先進(jìn)工具的運(yùn)用能力。然而，目前的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的教學(xué)和考察環(huán)節(jié)倚重低層算法講解與基于OPENGL等的程序設(shè)計(jì)，除綜述外并未具體引入CAD相關(guān)內(nèi)容。產(chǎn)生的問(wèn)題是，一方面，飛行器設(shè)計(jì)及機(jī)械設(shè)計(jì)與制造等專業(yè)的學(xué)生由于程序設(shè)計(jì)能力不足，難以駕馭較復(fù)雜的程序設(shè)計(jì)任務(wù)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中心理壓力較大；另一方面，由于授課均為教師為計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)背景，該課程的講授并未銜接CAD相關(guān)技術(shù)，學(xué)生難以構(gòu)建二者之間的聯(lián)系。

解決方案：

本質(zhì)上，該問(wèn)題是由于選課學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和基礎(chǔ)不同造成的。以單一的教學(xué)和考查方式難以兼顧這類面向具體應(yīng)用的學(xué)習(xí)需求。在教學(xué)方法上，采用第三方案例教學(xué)法和交叉講解法相結(jié)合以解決此問(wèn)題。具體的，將CAD等應(yīng)用場(chǎng)合以具體案例形式講解，授課教師邀請(qǐng)飛行器、機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)教研組研究生以4～6學(xué)時(shí)的講臺(tái)演示的形式呈現(xiàn)CAD工具完整設(shè)計(jì)過(guò)程。授課教師則以交叉講解方式為學(xué)生講解運(yùn)用到的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)與學(xué)生交互式的問(wèn)答和探討。在考查形式上，考慮到不同的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和基礎(chǔ)，采用多樣化實(shí)踐環(huán)節(jié)考查。計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生以O(shè)PENGL程序設(shè)計(jì)為考點(diǎn)，而外專業(yè)學(xué)生以CAD等面向應(yīng)用的實(shí)踐工具為考點(diǎn)，以兼顧各專業(yè)的學(xué)習(xí)需求。

2 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與計(jì)算機(jī)視覺(jué)相結(jié)合的問(wèn)題

當(dāng)前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）和人工智能技術(shù)（AI）兩個(gè)最重要最熱門(mén)的研究領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)理論支撐是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，例如三維場(chǎng)景的生成與顯示。而人工智能的一個(gè)重要應(yīng)用場(chǎng)景是計(jì)算機(jī)視覺(jué)，例如基于圖像智能識(shí)別的自動(dòng)駕駛技術(shù)和場(chǎng)景理解技術(shù)。很多學(xué)生對(duì)以計(jì)算機(jī)視覺(jué)為代表的人工智能技術(shù)懷有濃厚興趣，同時(shí)，學(xué)生又難以區(qū)分計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)的關(guān)系。同時(shí)，二者在近年來(lái)的研究中呈現(xiàn)相互融合的趨勢(shì)。如基于三維立體視覺(jué)的機(jī)器人與場(chǎng)景實(shí)時(shí)定位與重建。如何在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程中，很好地體現(xiàn)兩門(mén)課程的不同，避免學(xué)生的混淆，拓展學(xué)生的知識(shí)面，都是具有現(xiàn)實(shí)意義的課題。

解決方案：

實(shí)際上，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)可不失一般性的概括為互逆的關(guān)系：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是由概念設(shè)計(jì)到模型生成，最終繪制圖形圖像的過(guò)程；而計(jì)算機(jī)視覺(jué)則是從原始圖像中再加工并分析理解、以產(chǎn)生新圖像（如二維到三維）或輸出語(yǔ)義信息（如圖像自動(dòng)標(biāo)注與理解、目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別）。將計(jì)算機(jī)圖形學(xué)納入“視覺(jué)處理課程群”框架，使學(xué)生首先掌握課程群中各課程的側(cè)重點(diǎn)，著重理解圖形學(xué)在課程群中的作用。精心選取2～3個(gè)計(jì)算機(jī)視覺(jué)和圖形學(xué)交叉的當(dāng)前主流研究方向，展開(kāi)概念層面的演示講解，不深究具體算法，著重闡述兩種技術(shù)的相互依賴關(guān)系并對(duì)比二者的區(qū)別。相關(guān)領(lǐng)域的演示還包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互、計(jì)算機(jī)輔助診斷等等。鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，最終使學(xué)生在做中學(xué)、用中學(xué)，提高獨(dú)立分析新問(wèn)題和綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。

3 如何平衡算法講解和程序應(yīng)用技能

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)涉及的算法多，核心算法是該課程的必講內(nèi)容，在算法細(xì)節(jié)的講解過(guò)程中學(xué)生容易產(chǎn)生畏難厭學(xué)情緒，注意教學(xué)方法以調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣尤為重要。另一方面，對(duì)學(xué)生的考察方式最終是通過(guò)編程實(shí)踐完成。學(xué)生在編程實(shí)踐中常常遇到大量調(diào)試問(wèn)題，同時(shí)要閱讀大量文檔以了解OPENGL接口函數(shù)的調(diào)用方法，這個(gè)過(guò)程占用了很大工作量。

解決方案：

在理論教學(xué)部分，著重講清計(jì)算機(jī)圖形學(xué)原理和概念、全面解析經(jīng)典算法思想。課程強(qiáng)調(diào)對(duì)理論核心思想的闡述，用通俗易懂的語(yǔ)言，條例清晰的邏輯，進(jìn)行簡(jiǎn)明透徹的闡述，附以直觀、形象的動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)，力圖使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)、有效地掌握基本理論。分析圖形學(xué)各種經(jīng)典算法的原理、可行性及幾何復(fù)雜性，盡可能多地比較算法之間的思想差異，分別指出它們的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合，并促進(jìn)學(xué)生思考如何在保證算法的準(zhǔn)確性、可靠性的前提下，提高算法的效率。同時(shí)注重接近國(guó)際前沿的研究?jī)?nèi)容，注重講授經(jīng)典知識(shí)和最新進(jìn)展相結(jié)合，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂效率和活躍度，力爭(zhēng)以較少的課時(shí)闡述計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本原理、基本方法，加大實(shí)踐環(huán)節(jié)比重。通過(guò)往年學(xué)生完成的優(yōu)秀課程作業(yè)作品的展示，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造熱情。改革實(shí)踐環(huán)節(jié)的考查方式，以項(xiàng)目小組形式取代對(duì)個(gè)體的考查。原則上每組3～5人，自由組合。在課程結(jié)束前，采用小組現(xiàn)場(chǎng)演示講解的方式，展示小組成員通過(guò)編程實(shí)踐環(huán)節(jié)完成的一個(gè)項(xiàng)目。學(xué)生在項(xiàng)目小M中鍛煉了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，降低了個(gè)人工作強(qiáng)度，同時(shí)互相學(xué)習(xí)和督促的氛圍使課程作業(yè)的質(zhì)量得以大幅提高。以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)――目標(biāo)性重建實(shí)驗(yàn)――自主性訓(xùn)練的層次化實(shí)踐框架模式，逐步培養(yǎng)學(xué)生自主研究，獨(dú)立解決問(wèn)題、分析問(wèn)題，確定解決方案的能力，樹(shù)立正確的科學(xué)研究習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力。

總之，合理設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)案例，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)課程體系和實(shí)踐內(nèi)容的統(tǒng)一，建立一個(gè)多層次、立體化的實(shí)踐教學(xué)體系，注重學(xué)生的參與性與實(shí)踐性，引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐和課外研學(xué)。改革考核方式和考試形式，加大實(shí)踐環(huán)節(jié)在成績(jī)中的比重，強(qiáng)化實(shí)踐能力培養(yǎng)，寓教于樂(lè)的同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生追求卓越。此外，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)是發(fā)展非?？斓囊粋€(gè)研究及應(yīng)用領(lǐng)域，且對(duì)編程要求較高，應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)室機(jī)房投入更新必要硬件，并保障軟件編程環(huán)境的正常運(yùn)行。

L鼙疚氖苤泄┦亢蠡YBA15035，江蘇省教改項(xiàng)目JGLX13_008資助

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篇6

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是近年來(lái)發(fā)展最快的計(jì)算機(jī)學(xué)科方向之一，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的必修課程。但在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，按照傳統(tǒng)的教學(xué)方式，我們發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)涉及到大量的數(shù)學(xué)知識(shí)，包括各種生成算法、處理技術(shù)和顯示過(guò)程，涉及到數(shù)學(xué)模型和復(fù)雜的公式推導(dǎo)，在理解上要求具有比較強(qiáng)的空間想象力，學(xué)生理解上比較困難。本文結(jié)合二類本科院校培養(yǎng)具有一定創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才的要求，根據(jù)十多年的教學(xué)實(shí)踐，提出了圖形系統(tǒng)案例教學(xué)方法，將計(jì)算機(jī)圖形學(xué)知識(shí)和實(shí)現(xiàn)圖形系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，從現(xiàn)有系統(tǒng)中找靈感，從計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程中學(xué)理論，搭建自己的圖形系統(tǒng)，使學(xué)生真正理解計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的本質(zhì)，達(dá)到理論與實(shí)踐雙豐收，取得了比較明顯的教學(xué)效果。

一、課程特點(diǎn)和教學(xué)模式

1.課程特點(diǎn)

(1)　計(jì)算機(jī)圖形學(xué)不僅涉及到圖形硬件、軟件和大量的實(shí)現(xiàn)算法，而且與微電子學(xué)、信息科學(xué)、幾何學(xué)、圖論學(xué)等專業(yè)學(xué)科密切相關(guān)，并在發(fā)展中逐步與圖像處理、模式識(shí)別、人工智能、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)語(yǔ)音處理結(jié)合起來(lái)，要求授課教師具有比較全面的知識(shí)結(jié)構(gòu)，講解有所側(cè)重，合理取舍。

(2)　計(jì)算機(jī)圖形學(xué)需要用到大量的數(shù)學(xué)模型和算法。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)作為圖形顯示和處理的一門(mén)學(xué)科，具有很深的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)和實(shí)用技術(shù)。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)，任何圖形的顯示都必須首先構(gòu)造出數(shù)學(xué)模型，然后再通過(guò)算法程序?qū)崿F(xiàn)圖形的顯示和處理。另一方面，為了在計(jì)算機(jī)上顯示和處理復(fù)雜的圖形，要求人們不斷地學(xué)習(xí)和研究數(shù)學(xué)，構(gòu)造精巧的數(shù)學(xué)模型和實(shí)現(xiàn)算法，這就是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的實(shí)質(zhì)。但對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)講授較少的數(shù)學(xué)知識(shí)，或者直接采用數(shù)學(xué)結(jié)論，而簡(jiǎn)略中間繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程。在講課過(guò)程中，如果過(guò)分注重圖形學(xué)所涉及到的理論知識(shí)、數(shù)學(xué)模型和構(gòu)造算法，學(xué)生就會(huì)感到比較抽象和難懂。

(3)　計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，不僅要求學(xué)量的理論知識(shí)，而且更多的是要求算法的實(shí)現(xiàn)，要求程序的編寫(xiě)和調(diào)式能力，因此需要更加重視實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的目的在于構(gòu)建圖形系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)圖形硬件的搭建和圖形軟件的編寫(xiě)。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是設(shè)計(jì)AutoCAD、Photoshop、CoreDraw等圖形系統(tǒng)軟件的理論基礎(chǔ)。

學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，要與使用圖形系統(tǒng)軟件區(qū)分開(kāi)來(lái)。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是設(shè)計(jì)圖形系統(tǒng)軟件的基礎(chǔ)，而學(xué)習(xí)現(xiàn)有的圖形軟件則是為了進(jìn)行計(jì)算機(jī)平面設(shè)計(jì)、動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、影視制作、CAD等具體的應(yīng)用領(lǐng)域。反過(guò)來(lái)，參考和學(xué)習(xí)這些現(xiàn)有的圖形系統(tǒng)軟件可以幫助理解計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的知識(shí)和方法。

根據(jù)用戶和計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的關(guān)系，可以把利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的用戶分為三類：一是圖形理論研究，二是系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序員，三是圖形系統(tǒng)的操作員。

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的目標(biāo)在于培養(yǎng)前兩種人才，即圖形理論研究與圖形系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)者，研究圖形學(xué)新的理論和技術(shù)，編寫(xiě)各種專業(yè)圖形處理軟件，品設(shè)計(jì)人員使用。

2.系統(tǒng)案例教學(xué)模式

案例教學(xué)作為一種教學(xué)手段已經(jīng)得到廣大師生的認(rèn)可。該教學(xué)法是在教師的精心策劃和指導(dǎo)下，根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容的要求，運(yùn)用典型案例，將學(xué)生引入到特定實(shí)踐環(huán)節(jié)情境中，并以學(xué)生為中心對(duì)案例進(jìn)行交互式討論和探索的過(guò)程。案例教學(xué)具有下面四個(gè)共同的特點(diǎn)：一是真實(shí)性，案例必須是真實(shí)可靠的事件；二是典型性，必須是包括特殊情境和具有代表性的問(wèn)題；三是濃縮性，必須多角度地呈現(xiàn)問(wèn)題，提供足夠的信息；四是啟發(fā)性，必須是經(jīng)過(guò)研究，能夠引起討論，提供分析和反思。

系統(tǒng)案例教學(xué)法是以設(shè)計(jì)實(shí)際的系統(tǒng)為目標(biāo)，制定系統(tǒng)總體框架，結(jié)合理論教學(xué)，布置相關(guān)實(shí)驗(yàn)任務(wù)和實(shí)踐環(huán)節(jié)，最后將各個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)程序整合在一起，搭建起一個(gè)小型實(shí)用系統(tǒng)。系統(tǒng)案例教學(xué)法要求學(xué)習(xí)目標(biāo)要明確，方案設(shè)計(jì)要合理，理論與實(shí)踐要一致。針對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程，采用系統(tǒng)案例教學(xué)法還要注意以下事項(xiàng)：

(1)　以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮學(xué)生能動(dòng)性。由于所定目標(biāo)軟件系統(tǒng)功能復(fù)雜，而課堂教學(xué)時(shí)間有限，不可能面面俱到。因此，要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮主觀能動(dòng)性。學(xué)生是案例教學(xué)的主角，老師在講授理論基礎(chǔ)上，更重要的是啟發(fā)和輔導(dǎo)。

(2)　系統(tǒng)案例教學(xué)法是一種模擬系統(tǒng)實(shí)踐的教學(xué)過(guò)程。雖然類似的軟件系統(tǒng)市面上已經(jīng)有很多，但我們的目的是學(xué)生模仿實(shí)現(xiàn)，所用到的理論知識(shí)在課堂上同步學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論課程學(xué)習(xí)興趣，并結(jié)合學(xué)生自己的理解和體會(huì)，親自動(dòng)手實(shí)現(xiàn)自己的系統(tǒng)。

(3)　系統(tǒng)案例教學(xué)又是一種動(dòng)態(tài)的、開(kāi)放的教學(xué)方式。課堂上講授的系統(tǒng)理論相同，但系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方法可以不同，在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中鍛煉學(xué)生運(yùn)用各種理論知識(shí)、綜合分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

(4)　系統(tǒng)案例教學(xué)注重的是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，要的是結(jié)果，但這樣的要求也反過(guò)來(lái)促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。

二、系統(tǒng)案例教學(xué)方案實(shí)施

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程內(nèi)容包括了圖形學(xué)的基本概念、圖形系統(tǒng)和圖形標(biāo)準(zhǔn)、基本圖形生成技術(shù)、圖形幾何變換、曲線和曲面、真實(shí)圖形和計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)等，這些內(nèi)容是設(shè)計(jì)一個(gè)圖形系統(tǒng)必備的理論體系。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)案例教學(xué)，實(shí)施方案如下：

第一步：明確目標(biāo)、搭建平臺(tái)。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)第一章概述部分主要講解課程目標(biāo)和目的、國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r和應(yīng)用領(lǐng)域，加深學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)識(shí)。圖形系統(tǒng)和圖形標(biāo)準(zhǔn)則是實(shí)現(xiàn)圖形系統(tǒng)所用到的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)，以及圖形系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。這兩部分為學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、搭建系統(tǒng)平臺(tái)奠定了基礎(chǔ)。為了編寫(xiě)圖形系統(tǒng)，在第三部分講解了Visual C++圖形程序設(shè)計(jì)，主要介紹Visual C++集成編成環(huán)境的使用、圖形設(shè)備接口、圖形程序設(shè)計(jì)方法、鼠標(biāo)編程以及菜單設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)，目的是通過(guò)對(duì)Visual C++的學(xué)習(xí)，掌握Visual C++圖形程序設(shè)計(jì)的方法，為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)原理部分的算法實(shí)現(xiàn)提供程序工具和方法。

第二步：系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分步實(shí)施。按照課程體系和實(shí)際圖形系統(tǒng)的要求，我們精心設(shè)計(jì)10個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，覆蓋了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)大部分的知識(shí)點(diǎn)，包括：

(1)　Visual C++圖形程序設(shè)計(jì)。主要學(xué)習(xí)Visual C++圖形程序設(shè)計(jì)的方法，掌握Visual C++集成編成環(huán)境的使用、圖形設(shè)備接口和常用圖形程序設(shè)計(jì)、鼠標(biāo)編程、橡皮筋交互技術(shù)、畫(huà)刷與畫(huà)筆以及菜單設(shè)計(jì)等，使學(xué)生能夠熟練掌握Visual C++圖形程序設(shè)計(jì)。

(2)　直線的生成。理解直線生成算法思想，寫(xiě)出實(shí)現(xiàn)程序；添加鼠標(biāo)功能，實(shí)現(xiàn)交互式畫(huà)直線程序；將10個(gè)像素作為步距單位，編出Bresenham算法的示例。

(3)　圓與橢圓的生成。編寫(xiě)中點(diǎn)畫(huà)圓法的掃描轉(zhuǎn)換程序，考慮原點(diǎn)在(x0，y0)處程序的改動(dòng)；添加鼠標(biāo)程序，實(shí)現(xiàn)交互式畫(huà)圓；編寫(xiě)中點(diǎn)畫(huà)橢圓法的掃描轉(zhuǎn)換程序；添加鼠標(biāo)程序，實(shí)現(xiàn)交互式畫(huà)橢圓；

(4)　區(qū)域填充算法。多邊形有序邊表算法程序設(shè)計(jì)；邊填充算法和邊標(biāo)志填充算法；簡(jiǎn)單的種子填充算法和掃描線填充算法；區(qū)域填充圖案程序設(shè)計(jì)；要求實(shí)現(xiàn)種子填充算法、掃描線填充算法和圖案填充算法。

(5)　裁剪算法。編碼裁剪算法程序設(shè)計(jì)；要求用鼠標(biāo)畫(huà)線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)交互式裁剪效果；

(6)　交互式技術(shù)和用戶接口。學(xué)習(xí)VC++菜單資源編輯器，菜單程序設(shè)計(jì)舉例；學(xué)習(xí)Autocad繪圖的基本方法，了解常用的交互式技術(shù)；

(7)　曲線與曲面；拋物線程序設(shè)計(jì)；Hermite曲線程序設(shè)計(jì)；Bezier曲線的算法實(shí)現(xiàn)；B樣條曲線的程序設(shè)計(jì)。要求加入鼠標(biāo)和橡皮筋技術(shù)，實(shí)現(xiàn)交互式生成曲線，并且可以通過(guò)調(diào)整控制點(diǎn)來(lái)隨意修改曲線的形狀。

(8)　二維幾何變換。通過(guò)二維幾何變換的數(shù)學(xué)模型，編寫(xiě)平移、旋轉(zhuǎn)、放縮、對(duì)稱變換；加入鼠標(biāo)功能，實(shí)現(xiàn)交互式移動(dòng)圖形；

(9)　真實(shí)圖形技術(shù)。實(shí)現(xiàn)一種消隱技術(shù)和光照模型。

(10)　計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)。利用一種動(dòng)畫(huà)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)小型動(dòng)畫(huà)。

每個(gè)實(shí)驗(yàn)都詳細(xì)地列出了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和實(shí)驗(yàn)總結(jié)和思考，通過(guò)改進(jìn)程序和算法，提高學(xué)生的思考問(wèn)題和編程動(dòng)手能力。

第三步：系統(tǒng)整合、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。利用Visual C++菜單編程、工具欄和圖標(biāo)技術(shù)，選擇實(shí)用的繪圖實(shí)驗(yàn)程序，掛在累累菜單上，并設(shè)計(jì)出工具欄，就可以進(jìn)行簡(jiǎn)易的圖形繪制。

第四步：綜合評(píng)價(jià)，創(chuàng)新考核。我們學(xué)校開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是考查課(必修課)，主講教師可以比較方便的安排最后的考核方式。按照系統(tǒng)案例法的思想，我們注重理論結(jié)合實(shí)踐，看重的是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程和最后的結(jié)果，不能采用一張?jiān)嚲矶ǔ煽?jī)的方式，而是采用了50＋30＋20的考核方式，即最后的系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)報(bào)告和系統(tǒng)軟件演示占50分，要求技術(shù)報(bào)告撰寫(xiě)規(guī)范，總體設(shè)計(jì)和分步實(shí)施詳細(xì)，總結(jié)部分包括理論學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)以及系統(tǒng)的擴(kuò)展和展望等。平時(shí)的分步實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告占30分，督促學(xué)生課下及時(shí)預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，并寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告。平時(shí)上課考核和作業(yè)占20分。這種考核方式可以將學(xué)生的考試壓力分散到平時(shí)，也可以保證系統(tǒng)案例教學(xué)的效果。

三、效果分析

經(jīng)過(guò)三年系統(tǒng)案例教學(xué)方法的實(shí)踐，明顯地達(dá)到了以下教學(xué)效果：

篇7

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)；游戲開(kāi)發(fā)；課程建設(shè)

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1引言

“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域一門(mén)重要的學(xué)科，也是計(jì)算機(jī)學(xué)科方向的核心課程之一，作為一門(mén)不斷發(fā)展的學(xué)科，“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”的教學(xué)應(yīng)該跟上學(xué)科的快速發(fā)展以及社會(huì)對(duì)本學(xué)科的人才需求。當(dāng)前，伴隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與媒體技術(shù)的相互融合，形成了數(shù)字媒體技術(shù)這一新的學(xué)科，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外高校開(kāi)始開(kāi)設(shè)數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)，而相當(dāng)多的高校將“游戲開(kāi)發(fā)”作為數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的一個(gè)主要方向進(jìn)行發(fā)展。游戲設(shè)計(jì)以高質(zhì)量的3D技術(shù)來(lái)展現(xiàn)游戲畫(huà)面，從角色建模、燈光、渲染、紋理等，無(wú)不是基于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的算法和理論，因此，“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”也成為數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)重要的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課。

如何在講授“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”課程的同時(shí)，考慮游戲?qū)I(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合游戲設(shè)計(jì)的實(shí)例來(lái)進(jìn)行實(shí)踐，使得學(xué)生不至于因?yàn)樗惴ê屠碚摰目菰锒a(chǎn)生厭學(xué)情緒，同時(shí)又能將圖形學(xué)理論和游戲設(shè)計(jì)實(shí)踐很好地結(jié)合起來(lái)，是一個(gè)值得深入探討的問(wèn)題。

本文分析了“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”課程的特點(diǎn)及其在游戲開(kāi)發(fā)專業(yè)培養(yǎng)課程體系中的地位以及圖形學(xué)授課過(guò)程中存在的問(wèn)題，給出了面向游戲設(shè)計(jì)專業(yè)的“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”課程教學(xué)改革的思路。

2 “計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”課程的特點(diǎn)及其在游戲開(kāi)發(fā)專業(yè)培養(yǎng)課程體系中的地位

游戲開(kāi)發(fā)專業(yè)的教育目標(biāo)是幫助學(xué)生了解游戲從策劃、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試、運(yùn)營(yíng)過(guò)程的整個(gè)環(huán)節(jié)，使學(xué)生獲得扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時(shí)使學(xué)生具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力，掌握最先進(jìn)的主流游戲開(kāi)發(fā)技術(shù)。

“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”是游戲設(shè)計(jì)專業(yè)的一門(mén)重要專業(yè)基礎(chǔ)課，當(dāng)前的主流圖形API是對(duì)圖形學(xué)的基本原理和算法的實(shí)現(xiàn)，因此，對(duì)圖形學(xué)算法和原理的掌握，能夠幫助學(xué)生更快更好地理解和掌握主流的圖形API，而這些主流的圖形API也是當(dāng)前游戲開(kāi)發(fā)過(guò)程中必不可少的工具。

由此也可看出，“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”課程應(yīng)該理論與實(shí)踐并重，既要講解清楚圖形學(xué)的基本理論和算法，又能給學(xué)生充分的實(shí)踐機(jī)會(huì)和時(shí)間，為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)游戲開(kāi)發(fā)技術(shù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

處理好圖形學(xué)授課過(guò)程中的理論講授和實(shí)踐的關(guān)系，對(duì)于這門(mén)課程的學(xué)習(xí)效果至關(guān)重要。

當(dāng)前的圖形學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀與游戲?qū)I(yè)的教學(xué)目標(biāo)相比，存在如下一些問(wèn)題。

3 “計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”授課過(guò)程中存在的問(wèn)題

(1) 傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的內(nèi)容可以分為二維、三維兩部分，其中二維部分即光柵圖形學(xué)部分，包括：基本圖形(直線、圓弧、橢圓等)的生成算法、二維裁剪算法、填充算法、曲線曲面、圖形反走樣等內(nèi)容。三維圖形學(xué)算法則圍繞三維物體的建模、運(yùn)動(dòng)、三維場(chǎng)景的建立組織，包括：物體建模(物體在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示模型、幾何造型)、三維圖形的顯示(三維圖形的幾何變換、三維圖形的投影變換、三維裁剪)、真實(shí)感圖形學(xué)(消隱算法、光照模型、光線跟蹤技術(shù)、陰影、紋理、輻射度算法等)，有些圖形學(xué)教材還增加了計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)、交互技術(shù)、圖形處理高級(jí)技術(shù)等內(nèi)容。

分析上述內(nèi)容，其中與游戲設(shè)計(jì)關(guān)系最為密切的部分是：基本的圖形學(xué)數(shù)學(xué)算法，包括向量部分的內(nèi)容、圖形變換、視圖變換、圖形渲染、材質(zhì)、紋理貼圖、模型動(dòng)畫(huà)等三維圖形學(xué)的內(nèi)容；而二維圖形學(xué)的內(nèi)容在游戲開(kāi)發(fā)中使用的相對(duì)較少。

而在傳統(tǒng)的圖形學(xué)教材中，二維圖形學(xué)的內(nèi)容占據(jù)相當(dāng)大的比例，學(xué)生在學(xué)習(xí)這一部分內(nèi)容的時(shí)候，普遍感到算法較為枯燥，而無(wú)法和實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)，易產(chǎn)生厭學(xué)的情緒。

(2) 對(duì)于當(dāng)前主流圖形庫(kù)的學(xué)習(xí)安排

為了更好的開(kāi)發(fā)出具有豐富3D效果的游戲，必須學(xué)會(huì)使用3D技術(shù)，而當(dāng)前主流的3D圖形API為OpenGL和DirectX，早期的很多游戲的底層引擎是基于OpenGL開(kāi)發(fā)的，如“3D游戲之父”Carmack的經(jīng)典游戲“DOOM”、“Quake”，在當(dāng)前的游戲行業(yè)中，微軟開(kāi)發(fā)的DirectX多媒體引擎大有后來(lái)居上之勢(shì)，當(dāng)前基于Windows操作系統(tǒng)的游戲絕大多數(shù)都是基于DirectX開(kāi)發(fā)。雖然如此，在其他操作系統(tǒng)的游戲開(kāi)發(fā)和工作站上的圖形應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)，OpenGL仍然是不二的選擇。

因此掌握好這兩種圖形庫(kù)，是游戲?qū)I(yè)的學(xué)生必須掌握的技能；在兩種圖形庫(kù)的偏重上，DirectX所占的分量應(yīng)該更重一些，而當(dāng)前的圖形學(xué)理論和實(shí)踐教材基本上都是基于OpenGL，缺少合適的基于DirectX的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材。

(3) 對(duì)于圖形學(xué)課程理論和實(shí)踐的安排

一般圖形學(xué)課程的安排是先講授圖形學(xué)理論，之后進(jìn)行圖形學(xué)課程設(shè)計(jì)，目的是在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)，鍛煉實(shí)踐能力。但也存在一些弊?。豪碚撝v授和實(shí)踐環(huán)節(jié)割裂，學(xué)生在學(xué)習(xí)圖形學(xué)算法和理論時(shí)對(duì)枯燥的內(nèi)容感到較難，缺少實(shí)踐，而在實(shí)踐環(huán)節(jié)，由于時(shí)間有限，很難真正掌握開(kāi)發(fā)工具并作出具有一定深度的作品。

基于上述問(wèn)題，結(jié)合游戲開(kāi)發(fā)專業(yè)的特點(diǎn)，我們認(rèn)為必須從以下幾方面入手做工作，確保“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”課程的教學(xué)效果，加快課程建設(shè)。

4面向游戲開(kāi)發(fā)專業(yè)方向的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程建設(shè)思路

(1) 針對(duì)游戲?qū)I(yè)的特色，在內(nèi)容選擇上，應(yīng)有所取舍，有所補(bǔ)充，不拘泥于某本計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教材的具體內(nèi)容作為授課內(nèi)容，而是根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)特色，靈活安排。

首先，重點(diǎn)講授三維圖形學(xué)的內(nèi)容；另外，將一些游戲開(kāi)發(fā)過(guò)程中較為關(guān)鍵的圖形學(xué)相關(guān)算法和內(nèi)容補(bǔ)充到圖形學(xué)的授課內(nèi)容中，例如以下兩種算法：

場(chǎng)景管理及相關(guān)算法：場(chǎng)景管理是3D游戲引擎最核心的部分，對(duì)于一個(gè)3D場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，有很多的物體，最簡(jiǎn)單的組織方法就是把它們用一個(gè)List連接起來(lái)，然后在繪制每一幀的時(shí)候一次送入渲染器進(jìn)行處理，這樣的方法即使處理一個(gè)簡(jiǎn)單的場(chǎng)景都會(huì)顯得非常慢。因此，如何合理有效地管理3D場(chǎng)景中物體之間的相關(guān)、從屬、互相影響的關(guān)系，如何組織這些關(guān)系，并將它們與3D引擎的其他部分的功能聯(lián)系起來(lái)，就是場(chǎng)景管理需要完成的工作。牽涉到空間排序，有多種算法來(lái)實(shí)現(xiàn)，基本的方法為：N叉樹(shù)算法，包括：二叉樹(shù)算法、四叉樹(shù)算法和八叉樹(shù)算法。

現(xiàn)有的各種圖形學(xué)教材，有些根本沒(méi)有提到上述算法，有些在圖形消隱的章節(jié)講授其中的某種算法。而上述算法是游戲引擎的核心算法，對(duì)游戲?qū)I(yè)學(xué)生這一部分的內(nèi)容應(yīng)補(bǔ)充進(jìn)授課內(nèi)容。

三維模型動(dòng)畫(huà)及動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)：在游戲開(kāi)發(fā)過(guò)程中，有了模型之后，需要為三維模型添加相應(yīng)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)游戲效果。對(duì)于當(dāng)前的三維圖形庫(kù)，比如Direct3D，也支持豐富的三維模型動(dòng)畫(huà)，包括：關(guān)節(jié)動(dòng)畫(huà)、單一網(wǎng)格模型動(dòng)畫(huà)、骨骼動(dòng)畫(huà)和Morp。這一部分內(nèi)容對(duì)于游戲開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)也是必須掌握的一部分，但在現(xiàn)有的《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》教材中，絕大多數(shù)沒(méi)有涉及這部分內(nèi)容，但也有一些《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》課本增加了三維模型動(dòng)畫(huà)及動(dòng)力學(xué)的內(nèi)容，如美國(guó)加州州立大學(xué)斯坦尼斯洛斯分校Steve Cunningham所著的《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》一書(shū)中，就將動(dòng)力學(xué)和動(dòng)畫(huà)作為專門(mén)的一章內(nèi)容進(jìn)行介紹。

(2) 理清圖形學(xué)各部分內(nèi)容和具體的游戲應(yīng)用之間的關(guān)系，采用多種方式，有針對(duì)性地講述。

游戲?qū)I(yè)方向的“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”課程在講授的時(shí)候，不能完全沿用傳統(tǒng)的“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”的授課方式，而應(yīng)該找出相關(guān)內(nèi)容和具體的游戲開(kāi)發(fā)實(shí)踐之間的關(guān)系，教師在講述相關(guān)理論和算法的時(shí)候，應(yīng)將游戲開(kāi)發(fā)過(guò)程中如何應(yīng)用該算法或理論以及如何實(shí)現(xiàn)該算法和理論進(jìn)行講解，將相對(duì)枯燥的理論和實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生能學(xué)以致用。

下表對(duì)圖形學(xué)的內(nèi)容和游戲開(kāi)發(fā)實(shí)踐中的應(yīng)用作了粗略的總結(jié)。

教師在具體講授時(shí)可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行豐富，使得授課內(nèi)容生動(dòng)起來(lái)。并在課程結(jié)束的時(shí)候，按照構(gòu)造游戲的流程，從角色建模講起，用游戲設(shè)計(jì)這一根主線找出各部分內(nèi)容之間的聯(lián)系，使得學(xué)生對(duì)課程的內(nèi)容和游戲開(kāi)發(fā)之間的關(guān)系有一個(gè)全貌性的認(rèn)識(shí)。

(3) 在理論環(huán)節(jié)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的安排上，采用理論課+實(shí)驗(yàn)課+課程設(shè)計(jì)的方式，在平時(shí)圖形學(xué)理論講授的過(guò)程中，穿插實(shí)驗(yàn)課，在最后安排課程設(shè)計(jì)，加大實(shí)踐環(huán)節(jié)所占比重。

(4) 建設(shè)與開(kāi)發(fā)面向游戲方向的圖形學(xué)案例庫(kù)

欲使課堂講授的內(nèi)容生動(dòng)起來(lái)，必須有實(shí)際的案例支撐，因此建設(shè)面向游戲方向的圖形學(xué)案例庫(kù)，使得學(xué)生能夠快速理解和掌握相關(guān)理論和技術(shù)，對(duì)于提高圖形學(xué)課程的授課質(zhì)量至關(guān)重要。

(5) 教材建設(shè)方面

編制面向游戲開(kāi)發(fā)專業(yè)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教材以及編制面向游戲開(kāi)發(fā)專業(yè)的圖形學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)是非常緊迫和必須的任務(wù)。

5總結(jié)

本文結(jié)合圖形學(xué)教學(xué)的實(shí)際以及游戲開(kāi)發(fā)專業(yè)方向的培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)于面向游戲設(shè)計(jì)專業(yè)的“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”課程教學(xué)改革進(jìn)行了一些探討，希望能對(duì)游戲開(kāi)發(fā)專業(yè)的教學(xué)和課程建設(shè)有所促進(jìn)。

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[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 1008-2549（2016） 07-0106-02

一 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

本科的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)對(duì)數(shù)學(xué)理論有一定要求，往往體現(xiàn)為公式推導(dǎo)、演化等形式，同時(shí)也涉及算法設(shè)計(jì)及其代碼實(shí)現(xiàn)。而傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)重點(diǎn)一般側(cè)重于考核學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握，課程實(shí)踐所占比例較低。因此傳統(tǒng)的教學(xué)模式不適用于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程，若仍沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式，則不僅不利于維持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更不利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)內(nèi)容主要有：計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)概述；二維圖形生成和變換技術(shù)；三維圖形生成和變換技術(shù)；真實(shí)感圖形生成技術(shù)；計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)與實(shí)踐。該課程入門(mén)階段需要的數(shù)學(xué)知識(shí)主要涉及代數(shù)、三角學(xué)和線性代數(shù)，數(shù)學(xué)原理與圖形的結(jié)合在理論教學(xué)中占據(jù)了一定比重。

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)目標(biāo)是側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論知識(shí)的了解與掌握，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上主要強(qiáng)調(diào)圖形學(xué)知識(shí)、概念的系統(tǒng)性與整體性，重點(diǎn)是概念解釋與原理講解，體現(xiàn)為大量的公式推導(dǎo)。

未進(jìn)入圖形學(xué)教學(xué)前，學(xué)生們對(duì)該課程的理解大致分為兩類：一類認(rèn)為該課程主要講述游戲開(kāi)發(fā)。另一類認(rèn)為是藝術(shù)設(shè)計(jì)。實(shí)際上，在本科階段開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程，通常立足于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)科的入門(mén)，教學(xué)內(nèi)容主要是理解與掌握基本的圖形繪制原理及其實(shí)現(xiàn)算法，能進(jìn)行基本圖形的程序設(shè)計(jì)。由此，學(xué)習(xí)內(nèi)容的枯燥、教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的巨大落差會(huì)導(dǎo)致部分學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣隨課程的深入而有所下降。

2 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程實(shí)驗(yàn)的設(shè)置

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要集中于基本圖形算法的實(shí)現(xiàn)，需要學(xué)生運(yùn)用高級(jí)程序語(yǔ)言進(jìn)行編程，然而作為專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的此類高級(jí)程序設(shè)計(jì)課程，往往以基本知識(shí)、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)組織三方面為主要內(nèi)容，一般不涉及圖形庫(kù)編程接口（API）。這導(dǎo)致在本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，需要針對(duì)授課學(xué)生原先所學(xué)的高級(jí)程序語(yǔ)言，補(bǔ)充對(duì)應(yīng)的圖形庫(kù)編程知識(shí)，這使得實(shí)際的有效實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)被縮減，而且增大了學(xué)生實(shí)現(xiàn)算法的難度，以至于進(jìn)一步加劇了理論與實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象。

二 理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的改革方法與目標(biāo)

我們?cè)诖髮W(xué)本科的第7個(gè)學(xué)期開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程，并將其分為理論課與實(shí)驗(yàn)課兩門(mén)課程，兩門(mén)課程單獨(dú)核算成績(jī)。其中理論課為32學(xué)時(shí)，2.0學(xué)分；實(shí)驗(yàn)課為16學(xué)時(shí)，0.5學(xué)分。在理論課程完成后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)課程，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的實(shí)驗(yàn)不再是傳統(tǒng)教學(xué)中對(duì)理論課知識(shí)點(diǎn)的簡(jiǎn)單重復(fù)與驗(yàn)證，而是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用與深化。由此，需要合理選擇理論課教學(xué)內(nèi)容，以完成與實(shí)驗(yàn)課程的銜接。同時(shí)，設(shè)計(jì)合適的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目使學(xué)生掌握課程基礎(chǔ)知識(shí)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，以提升計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

1 理論課教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)在快速的發(fā)展著，與之相適應(yīng)，圖形學(xué)課程的教學(xué)也發(fā)生著變化?，F(xiàn)階段，在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)中主要有3種教學(xué)體系，大致分為：理論為主、編程為主、問(wèn)題為主。其中，理論為主是傳統(tǒng)的教學(xué)體系，強(qiáng)調(diào)對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論的理解與掌握，以公式推導(dǎo)為主要呈現(xiàn)方式，國(guó)內(nèi)外此類教材有Floey的《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)原理及實(shí)踐――C語(yǔ)言描述（原書(shū)第2版）》，孫家廣的《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》等。編程為主的教學(xué)體系側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生初步掌握一種典型的圖形學(xué)API，以圖形學(xué)使用者的角度講授計(jì)算機(jī)圖形學(xué)所需的理論與概念，去除非必需的數(shù)學(xué)原理與公式推導(dǎo)。國(guó)內(nèi)外此類教材有Donald的《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（第四版）》，徐文鵬的《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)（OpenGL版）》等。問(wèn)題為主教學(xué)體系的教學(xué)目標(biāo)著重于培養(yǎng)利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)知識(shí)建立與用戶交流的能力，從而實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的圖形化建模并解決問(wèn)題。相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容既涵蓋了圖形學(xué)中的基本概念和技術(shù)，也涉及了實(shí)現(xiàn)這些概念和技術(shù)的圖形學(xué)工具，然而重點(diǎn)在于介紹如何使用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題以及如何有效地進(jìn)行結(jié)果展示，Steve Cunningham的《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》是此類教學(xué)體系的典型教材。此類問(wèn)題為主的教學(xué)體系近年來(lái)在美國(guó)興起。

在我們的本科教學(xué)中，考慮到學(xué)生前期課程的設(shè)置與掌握情況，采用了結(jié)合OpenGL實(shí)現(xiàn)算法的編程為主的教學(xué)體系。在實(shí)際教學(xué)中，既要保證計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基本概念、理論的完整講述，也為后續(xù)的實(shí)踐課程做鋪墊，有針對(duì)性地介紹圖形支撐軟件，使學(xué)生在掌握?qǐng)D形學(xué)基本知識(shí)的同時(shí)，能夠在一定程度上自主實(shí)踐，保持與激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2 以思維導(dǎo)圖優(yōu)化圖形學(xué)教學(xué)的實(shí)踐應(yīng)用

思維導(dǎo)圖（又稱心智圖），是英國(guó)教育學(xué)家東尼?博贊在20世紀(jì)60年代創(chuàng)造的，它作為模擬放射性思維的圖形工具，能激發(fā)大腦的潛力。在人獲得信息后，進(jìn)入大腦的信息以新的思想中心與其他信息建立關(guān)聯(lián)，形成向外發(fā)散的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。此后，每一個(gè)發(fā)散出的節(jié)點(diǎn)，又將作為新的中心，再次發(fā)散形成新連接。

3 實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

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【基金項(xiàng)目】中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）教學(xué)研究項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào) 200923。

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）10-0144-02

一、引言

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是研究如何利用計(jì)算機(jī)顯示和處理圖形的原理、方法和技術(shù)的一門(mén)學(xué)科。除了是計(jì)算機(jī)與信息相關(guān)學(xué)科的一門(mén)專業(yè)必修課程外，它也是許多非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科一項(xiàng)重要的專業(yè)限選/選修課程[1]。在以地學(xué)專業(yè)為主的中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢），計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)也得到了相當(dāng)?shù)闹匾?。以地空學(xué)院為例，其下屬的兩個(gè)專業(yè)地球物理與地球信息科學(xué)的教學(xué)大綱中都明確開(kāi)設(shè)了這門(mén)課程。但與其他兄弟院系一樣，該課程教學(xué)中所達(dá)到的實(shí)際效果卻并不盡如人意。一方面，地質(zhì)制圖以及地學(xué)數(shù)據(jù)的圖形表現(xiàn)等知識(shí)在學(xué)生本科畢業(yè)后從事的地學(xué)應(yīng)用工作中占有重要成分；另一方面，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)本身所講述的內(nèi)容又無(wú)法滿足地學(xué)專業(yè)工作、科研的需要[2]。隨著時(shí)間的推移，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程所處的地位日漸尷尬，將其從教學(xué)計(jì)劃中取消固然不妥，但又確實(shí)達(dá)不到應(yīng)有的效果。認(rèn)真分析其原因主要有如下兩點(diǎn)：

1.從課程的定位來(lái)看，作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)本身定位于使用數(shù)學(xué)算法構(gòu)造圖形的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)圖形的顯示和處理。數(shù)學(xué)建模與算法實(shí)現(xiàn)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的核心與基礎(chǔ)[3]。該課程涉及的內(nèi)容也非常之多，包括圖形生成技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助制圖，計(jì)算機(jī)視覺(jué)等部分[4]。然而作為一個(gè)主要培養(yǎng)地學(xué)領(lǐng)域人才的高等院校，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在地學(xué)領(lǐng)域的主要應(yīng)用集中于數(shù)據(jù)制圖與數(shù)據(jù)可視化處理。即要求學(xué)生能夠具備一定計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，并能夠使用計(jì)算機(jī)對(duì)地學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形繪制與表現(xiàn)，進(jìn)一步生產(chǎn)出社會(huì)所需求的各種圖形產(chǎn)品包括二維地質(zhì)圖以及三維造型，場(chǎng)景演示視頻等。因此可見(jiàn)，課程定位與專業(yè)需求存在著一定的差別。

2.從教學(xué)大綱與教學(xué)內(nèi)容上來(lái)看，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)基本以清華大學(xué)孫家廣院士主編的《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》內(nèi)容為范本。教學(xué)內(nèi)容大部分重點(diǎn)集中于圖形生成算法，圖形標(biāo)準(zhǔn)、圖形交互、曲線曲面造型、真實(shí)感圖形生成與顯示算法等章節(jié)[5]。這其中的許多知識(shí)點(diǎn)都與地學(xué)專業(yè)應(yīng)用無(wú)關(guān)。此外，地學(xué)專業(yè)的學(xué)生往往在離散數(shù)學(xué)、算法邏輯等方面基礎(chǔ)較為薄弱。這就導(dǎo)致授課老師要花更多的時(shí)間來(lái)將這些知識(shí)點(diǎn)講授清楚，但學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中卻逐漸失去興趣。

上述主要原因使得我校地學(xué)相關(guān)專業(yè)中的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程教學(xué)無(wú)法達(dá)到滿意的效果。特別是由于課程的一些內(nèi)容或章節(jié)與專業(yè)的實(shí)際應(yīng)用偏離太多，更造成了學(xué)生們應(yīng)付考試，老師們照本宣科的現(xiàn)象。許多講授該課程的老師都或多或少的意識(shí)到了這一點(diǎn)，他們努力在教學(xué)過(guò)程中做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，但卻苦于缺乏統(tǒng)一的指導(dǎo)思想。

基于此，在校方支持下，筆者與其他授課老師一起開(kāi)展了面向地學(xué)專業(yè)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)改革活動(dòng)。在這次改革中，老師們將自己的授課經(jīng)歷進(jìn)行了分享，并著重對(duì)地學(xué)相關(guān)專業(yè)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，然后通過(guò)討論交流提出了一系列改革方案。最后將這些方案措施在教學(xué)活動(dòng)中進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)踐證明，教改方案可以有效的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并引導(dǎo)他們將理論知識(shí)充分運(yùn)用到實(shí)際問(wèn)題中，有利于培養(yǎng)地學(xué)專業(yè)高素質(zhì)人才[6]。

二、改革措施

首先，此次課程改革的目的很明確，即為地學(xué)或地學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生量身打造適合他們需要的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程。該課程的教學(xué)必須真正貼近專業(yè)的需要，不再流于形式，為學(xué)生將來(lái)的工作與研究深造打下良好的基礎(chǔ)。具體的改革措施總結(jié)如下：

1.深入了解我校地學(xué)專業(yè)相關(guān)院系的專業(yè)需求，討論并制訂面向地學(xué)領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)內(nèi)容涉及到數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科[7]。每個(gè)學(xué)科又涉及到一些相對(duì)抽象的理論與復(fù)雜算法實(shí)現(xiàn)。這些內(nèi)容均使得地學(xué)專業(yè)的學(xué)生難以在短時(shí)間內(nèi)掌握。此外，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，目前計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一些教學(xué)安排與現(xiàn)實(shí)也存在一定的脫節(jié)。如許多計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)中會(huì)要求學(xué)生去實(shí)現(xiàn)基本圖形的生成算法，對(duì)許多非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生而言，這一做法的必要性值得商榷。因?yàn)榫推鋵I(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，大部分的圖形生成算法實(shí)現(xiàn)都已經(jīng)固化到了計(jì)算機(jī)硬件（顯卡、GPU）中，現(xiàn)實(shí)工作中極少場(chǎng)合需要編程實(shí)現(xiàn)這些已經(jīng)非常成熟的算法[8]。

篇10

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）30-0191-03

一、引言

《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》是數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的一門(mén)理論基礎(chǔ)課，主要研究如何利用計(jì)算機(jī)來(lái)表示、生成、處理和顯示圖形的原理、方法和技術(shù)。目前，大多數(shù)高校計(jì)算機(jī)以及數(shù)字媒體等相關(guān)專業(yè)都會(huì)開(kāi)設(shè)《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》課程。由于圖形學(xué)技術(shù)在計(jì)算機(jī)游戲、數(shù)字娛樂(lè)、平面設(shè)計(jì)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)等行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，學(xué)生在選擇這門(mén)課程時(shí)都抱有很大的興趣和期待。然而，《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》要求學(xué)生具有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的編程能力，所以隨著課程的深入，學(xué)生普遍感到學(xué)習(xí)比較吃力，達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)效果。

本文在分析《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》的學(xué)科特點(diǎn)以及當(dāng)前教學(xué)中存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，從合理選擇教學(xué)內(nèi)容、靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法和手段、注重實(shí)踐教學(xué)、重視過(guò)程考核等方面對(duì)《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》的教學(xué)思路進(jìn)行了一些探討。

二、學(xué)科分析及教學(xué)現(xiàn)狀

1.《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》的學(xué)科特點(diǎn)?！队?jì)算機(jī)圖形學(xué)》是建立在圖論、現(xiàn)代數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)上的一門(mén)新興學(xué)科，該學(xué)科涵蓋了計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)等其他學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，學(xué)科交叉繁雜，研究?jī)?nèi)容非常廣泛，如圖形硬件、圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)、圖形交互技術(shù)、基本圖形生成算法、建模、渲染、計(jì)算C動(dòng)畫(huà)等。總體來(lái)說(shuō)，《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》是一門(mén)以應(yīng)用為背景，以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，以算法為核心的強(qiáng)理論，重實(shí)踐的課程。同時(shí)，該課程又以C語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等為先導(dǎo)課程，因此，要將這樣一門(mén)課的內(nèi)容較好的傳授給數(shù)字媒體專業(yè)的學(xué)生，不是一件容易的事情，需要積極探討新的教學(xué)思路和教學(xué)方法。

2.教學(xué)中存在的主要問(wèn)題?！队?jì)算機(jī)圖形學(xué)》內(nèi)容豐富，理論性和實(shí)踐性都比較強(qiáng)，造成該課程講授起來(lái)比較枯燥；同時(shí)，由于數(shù)字媒體專業(yè)的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和編程基礎(chǔ)都不是太好，學(xué)生普遍感到對(duì)于圖形學(xué)的內(nèi)容難以接受，學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性都受到了影響，學(xué)習(xí)效果較差。在教學(xué)實(shí)踐中，筆者發(fā)現(xiàn)目前的圖形學(xué)教學(xué)普遍存在以下問(wèn)題。

（1）理論性強(qiáng)，難度大，導(dǎo)致學(xué)生興趣減弱?！队?jì)算機(jī)圖形學(xué)》主要研究如何在二維的屏幕上顯示三維的圖形，其中涉及到三維形狀的建模，渲染以及動(dòng)畫(huà)等。圖形渲染流水線的背后，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)功底，特別是向量和矩陣的一些基礎(chǔ)知識(shí)，要熟練掌握。學(xué)生要能用向量的思想去解決圖形學(xué)中的一些基本問(wèn)題。對(duì)于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較弱的數(shù)字媒體專業(yè)的學(xué)生，這種要求往往令他們產(chǎn)生畏懼心理，極大的影響了他們的學(xué)習(xí)興趣和信心。

（2）教學(xué)內(nèi)容多，知識(shí)點(diǎn)分散?！队?jì)算機(jī)圖形學(xué)》學(xué)科交叉繁雜，內(nèi)容豐富，不僅涉及圖形硬件、軟件和大量的實(shí)際算法，而且還與微電子學(xué)、計(jì)算幾何、圖論學(xué)等專業(yè)學(xué)科密切相關(guān)，并在發(fā)展過(guò)程中逐步與數(shù)字圖像處理、數(shù)字幾何處理、模式識(shí)別、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等相結(jié)合，這就要求授課教師要具有比較全面的知識(shí)結(jié)構(gòu)，對(duì)于內(nèi)容的講解有所側(cè)重，合理取舍，透徹了解各學(xué)科之間的關(guān)系。目前國(guó)內(nèi)大部分圖形學(xué)教材都是從底層的圖形硬件設(shè)備開(kāi)始講起，然后是基本圖形元素的生成算法，最后逐步過(guò)渡到光照模型和紋理映射等高層的真實(shí)感圖形渲染方法，這容易導(dǎo)致學(xué)生只掌握了分散的知識(shí)點(diǎn)，很難將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)串連起來(lái)。另外，現(xiàn)在的圖形學(xué)教材一般都只局限于經(jīng)典的圖形學(xué)算法原理，而對(duì)于學(xué)科前沿的研究動(dòng)態(tài)少有涉及，這樣不利于開(kāi)闊學(xué)生的視野，激發(fā)他們自主學(xué)習(xí)的興趣和意識(shí)。

（3）實(shí)驗(yàn)課時(shí)少，學(xué)生缺乏實(shí)踐訓(xùn)練?！队?jì)算機(jī)圖形學(xué)》是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的編程能力和動(dòng)手操作能力。上機(jī)實(shí)踐是鍛煉學(xué)生編程能力的主要手段，也是學(xué)好這門(mén)課的必要手段。沒(méi)有實(shí)驗(yàn)課的訓(xùn)練，學(xué)生很難真正理解圖形學(xué)中的算法原理。但是，由于總課時(shí)的壓縮，實(shí)驗(yàn)課時(shí)很少，僅提供6次實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，而且實(shí)驗(yàn)基本上都是驗(yàn)證性試驗(yàn)，學(xué)生很難在實(shí)驗(yàn)中獲得將來(lái)工作時(shí)需要掌握的編程知識(shí)，另外大部分學(xué)生本身的編程能力不強(qiáng)，上機(jī)興趣也不高，最終導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法獲得充足的實(shí)踐鍛煉機(jī)會(huì)。

（4）考核形式單一，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。目前《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》的考核形式主要還是通過(guò)卷面筆試的形式來(lái)進(jìn)行。卷面筆試考核通常考察的是學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶和理解能力，適用于基礎(chǔ)課教學(xué)，強(qiáng)調(diào)的是“記”和“背”。但是對(duì)于以實(shí)踐和應(yīng)用為主的專業(yè)課程而言，它強(qiáng)調(diào)的是“做”和“用”，因此，要求學(xué)生死記硬背相關(guān)理論和算法，無(wú)疑是一種資源浪費(fèi)，學(xué)生不能學(xué)以致用就等于白學(xué)。這種考核方法也無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)積極性，他們大都寄希望于最后幾周的突擊復(fù)習(xí)，考試完之后很快就忘記了，達(dá)不到課程教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)。

三、教學(xué)思路探討