夏力前

摘 要 針對數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)計算機圖形學課程教學內(nèi)容落后，跟不上專業(yè)技術(shù)發(fā)展等問題，分析該專業(yè)學生的特點和課程教學現(xiàn)狀，提出改革方案，經(jīng)實施驗證，有較好效果。

關(guān)鍵詞 計算機圖形學；數(shù)字媒體技術(shù)；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）04-0091-02

Abstract In view of the teaching contents of computer graphics course lay behind in digital media technology specialty. Cant keep pace with professional and technical development. Analyzed the characteristics of the students and teaching status， puts forward a reform plan. Verified by implementing， has a good effect.

Key words computer graphics； digital media technology； teaching reform

1 引言

計算機圖形學是計算機專業(yè)的傳統(tǒng)課程，是研究怎樣顯示、生成和處理圖形的一門學科[1]，在傳統(tǒng)計算機相關(guān)專業(yè)中占有重要的地位。數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)是近年來的一個新興專業(yè)，其主要研究內(nèi)容為使用數(shù)字技術(shù)，在各種不同媒體上生成顯示、加工處理圖形及圖像。故此，計算機圖形學可看作數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的理論基礎課程，是此專業(yè)發(fā)源于傳統(tǒng)計算機相關(guān)專業(yè)的根基，應該占有相當重要的比重。但計算機圖形學課程理論性強、算法多、難度大，而數(shù)字媒體專業(yè)更偏重于應用和實踐性，該專業(yè)學生相比于傳統(tǒng)計算機專業(yè)學生在專業(yè)背景和理論基礎上有極大區(qū)別。要在數(shù)字媒體專業(yè)中更好地開展此課程，以達到更好的教學效果和質(zhì)量，需要對傳統(tǒng)的課程內(nèi)容做出研究和調(diào)整。

2 教學現(xiàn)狀及內(nèi)容分析

數(shù)字媒體專業(yè)學生特點 數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)是融合了數(shù)字信息處理技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)字藝術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)等的交叉學科和技術(shù)領域，要求學生具備良好的數(shù)字媒體技術(shù)和藝術(shù)基礎，能夠進行數(shù)字媒體作品的設計，熟練掌握數(shù)字媒體的制作基礎，同時具備堅實的數(shù)字媒體軟件系統(tǒng)開發(fā)能力。技術(shù)與藝術(shù)并重，既有豐富的藝術(shù)細胞，又有堅實的技術(shù)支持[2]。

由于各個學校的招生條件和教學計劃的不同，每個學校的學生素質(zhì)及特點有一定的區(qū)別。但總體來看，此專業(yè)與其他傳統(tǒng)計算機專業(yè)學生的區(qū)別是明顯的，大體表現(xiàn)為：1）具有一定的藝術(shù)基礎；2）編程能力較弱；3）數(shù)學知識和功底較弱；4）思維更跳脫，對理論算法提不起興趣。

計算機圖形學傳統(tǒng)教學內(nèi)容分析

1）緒論及圖形處理設備：了解學習過程中涉及的相關(guān)概念和知識，理解數(shù)字圖像的組成，了解圖形圖像在計算機中的表示方法，了解常用的顏色模型，了解圖形設備的工作原理。

2）基本圖形生成算法：直線、圓和橢圓的生成算法，區(qū)域填充的定義和算法，線型和線寬的處理方法，字符，反走樣等基本技術(shù)。

3）自由曲線和曲面：生成曲線和曲面的參數(shù)表示方法，插值和樣條，Bezier曲線和曲面，B-樣條插值生成曲線和曲面，有理B-樣條和NURBS曲線與曲面。

4）圖形變換與裁剪：圖形的平移、旋轉(zhuǎn)和縮放等基本變換，理解投影變換、裁剪的算法。

5）實體幾何造型：實體的定義和運算，實體的正則集合運算，實體的邊界表示、分解表示、掃描表示等方法。

6）分形幾何應用：分形圖形的生成方法，Julia集與Mandelbrot集，復平面域的Newton-Raphson方法，自然景物模擬。

7）真實感圖形顯示：觀察變換，消隱算法，整體和局部光照模型，多邊形的明暗處理，紋理貼圖，光線跟蹤算法等。

在上述所述理論教學之外，現(xiàn)行的實驗教學主要有兩種：1）采用MFC應用程序用C++語言編程模擬相關(guān)算法；

2）采用openGL圖形開發(fā)庫來模擬圖形學中算法的實現(xiàn)。

3 教學內(nèi)容改革方案

可以看出傳統(tǒng)的計算機圖形學是一門理論性很強的課程，實驗課的主要目的是配合理論教學，加深對算法的理解。但是數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)從一開始就不是以算法研究為目的，而是以實際應用為主。因此，把課程內(nèi)容向?qū)嵱眯缘姆较蜣D(zhuǎn)變就成為本次改革的重頭戲。

改革主體思路：以openGL圖形庫為基礎，將圖形開發(fā)融合到本課程的教學中；提高實驗教學所占比重；減少過偏過難的算法，減少算法程序描述的講解；加強圖形學繪制流水線的講解。

理論教學改革方案具體如表1所示。理論內(nèi)容若是沒有實驗內(nèi)容來配合，不會有好的教學效果。本次實驗教學方案改革具體如表2所示。理論和實驗兩個部分的學時比例變?yōu)?：1，大大加強了實驗的比重。此種方案相當于把openGL編程的內(nèi)容完全融入計算機圖形學課程中，但又沒有完全放棄圖形學課程中的理論及算法部分，只是做了內(nèi)容上的縮減，使教學內(nèi)容更加實用化，應用性更強。

4 教學實施及其效果

教學改革不可能一蹴而就，在實際教學中總會有一些主觀或客觀的制約條件。實際執(zhí)行時，將傳統(tǒng)內(nèi)容逐步轉(zhuǎn)為如上改革之后的教學內(nèi)容共用了3年時間，改革是一步步進行的，效果也是逐漸顯現(xiàn)的。很明顯，學生對于計算機圖形學的興趣越發(fā)濃厚，對此課程的評價也越來越高，課程考核的通過率也在逐年上漲。

5 結(jié)語

本文提出一種偏重于實際應用的數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)計算機圖形學課程教學改革方案，經(jīng)教學實施，提高了課程教學質(zhì)量，提升了學生的學習熱情，達到較好的效果。但在具體實施中也存在不完善之處，在下一步工作中需要完善教學案例，將此方案進一步細化，爭取更好的效果。

參考文獻

[1]劉晉鋼，孔令德，王進忠.“計算機圖形學”課程新教學模式的研究與實踐[J].計算機教育，2010（3）：63-65.

[2]李蓉.面向游戲開發(fā)方向的“計算機圖形學”課程建設探討[J].計算機教育，2009（6）：34-36.