緒論:寫作既是個人情感的抒發(fā),也是對學術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的1篇論可視計算方向課程設置與教學研究范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
可視計算的發(fā)展的基礎理論——圖形學是來自麻省理工博士伊萬·蘇澤蘭的《面板》論文,而本·拉普斯科使用模擬計算機創(chuàng)作的電子抽象畫則開啟了計算機與圖形學相結(jié)合的開端。偶然發(fā)生階段,可視計算在最初是以計算機美術(shù)的形式出現(xiàn)的,大部分是用于科學家或工程師為進行自身專業(yè)的繪圖而開始使用的,并在20世紀60年代各種計算機美術(shù)的使用活躍起來。應用階段,隨著計算機技術(shù)的提高及人們對圖形學的深入了解,二維的簡單計算機繪圖已經(jīng)不能滿足相關(guān)人群的需求,三維制圖開始走進人們的視野,CAD技術(shù)開始出現(xiàn)在科學家或工程師的工作中被應用。普及階段,20世紀80年代初,隨著計算機圖形學及計算機三維制圖技術(shù)的成熟,軟件公司開始推出面向社會的商業(yè)性設計軟件,可視技術(shù)的應用成果降低了計算機圖形學及相關(guān)技術(shù)的難度,增加了更為人性化和實用的功能,給設計人員的工作帶來了便利。同時計算機對圖形學的實踐也不僅限于靜態(tài)的圖形,而開始轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)的圖像,動畫技術(shù)就是由此而生,這也是如今很多影視后期制作說使用的軟件的前身。在我國,可視計算技術(shù)傳入時間較晚,整個行業(yè)的發(fā)展速度也很緩慢,直到20世紀末我國承辦亞運會時,才使用了相關(guān)技術(shù)制作動畫片頭,之后,二維與三維(包括動態(tài))的設計作圖軟件開始在我國使用,直到如今成為設計行業(yè)人員的必須技能。
2可視計算方向課程開設的意義及對學生素質(zhì)的培養(yǎng)
2.1可視計算方向課程開設的意義
由于人視覺認知能夠接收大部分的信息的理論,在信息時代,可視計算技術(shù)作為信息可視化的重要手段開始起到很大的作用,可視計算方向課程的開設對社會的發(fā)展與進步意義重大。首先,課程的開設能夠改變我國可視計算技術(shù)落后的局面。跟世界可視計算技術(shù)發(fā)展相比,我國整整落后了近三十年的時間,為了實現(xiàn)可視計算技術(shù)的快速發(fā)展,讓部分人首先掌握相關(guān)理論知識與技術(shù),才能夠?qū)@一技術(shù)進行更為深入的研究,追趕我國在此方面落后的距離。其次,課程的開設可以幫助其他學科實現(xiàn)創(chuàng)新。可視計算技術(shù)即是一門科學理論學科,又是一種新興的科學工具,通過對可視計算課程的學習,擁有其他學科基礎的人群可以通過對兩方面的結(jié)合實現(xiàn)學科理論或?qū)嵺`的創(chuàng)新。最后,為社會輸出足量專業(yè)人才。可視計算技術(shù)的普遍應用說明了其具有很強的綜合性和工具性,因此各行各業(yè)對此方面的高素質(zhì)高水平人才都處于渴求狀態(tài),可視計算方向課程的開設可以幫助培養(yǎng)這方面的人才,以滿足各類型單位的需求。
2.2可視計算方向課程對學生素質(zhì)的培養(yǎng)
可視計算方向的理論課程以計算機圖形學、計算機視覺、輔助設計、圖形圖像處理、三維立體動態(tài)設計、計算機控制技術(shù)為主,為了跟隨國家課程改革的步伐,可視計算方向課程的安排對應學生核心能力的培養(yǎng),核心能力主要分為三個部分:基礎理論知識的理解能力、專業(yè)技術(shù)的實踐能力和從事工作時遵守職業(yè)道德的能力。對可視計算理論知識理解能力的培養(yǎng)。在進行任何學科的教學時,其基礎理論知識作為這一學科精華所在,也是為了幫助學生打好基礎,以便作為之后對前沿知識進行深入分析與研究的工具,對基礎理論知識的學習是必不可少的,在可視計算方向課程中,可視化計算技術(shù)的發(fā)展歷史、計算機圖形學、虛擬技術(shù)理論、人機交互理論都是學生必須理解的基礎理論。對學生專業(yè)技術(shù)的實踐能力的培養(yǎng)。可視計算方向課程培養(yǎng)的學生是專業(yè)型的計算機人才,只有將所學的理論及技術(shù)應用與實踐才能體現(xiàn)其課程學習的價值。在此課程中,學生需要學習高真實度高清晰的渲染技術(shù)、自然流暢的三維建模技術(shù)、基于生物物理學的動態(tài)仿真技術(shù)、高精度數(shù)據(jù)獲取與處理技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等。
3可視計算方向課程的教學現(xiàn)狀分析
雖然可視計算方向課程的開設具有非凡的意義,并且處于急迫需求的狀態(tài),但是在實際的教學工作中,可視計算方向課程所培養(yǎng)的學生卻未養(yǎng)成其目標要求的核心素質(zhì),教學課程存在很多問題。
3.1將可視計算方向課程看做對技術(shù)能力的培養(yǎng)而忽略了基礎理論知識的重要性
在日常教學中,由于可視計算方向課程具有的工具性和專業(yè)性,學校和教師往往將課程目標設立為某種技術(shù)的熟練應用,因此在課堂學習上以計算機訓練為主,而忽視了對理論知識的講解。這就導致了學生能夠在工作或?qū)W習中應用很多可視計算技術(shù)及相關(guān)軟件,但不清楚其運行原理,因此當面對不斷更新的軟件與功能時只能重復操作訓練式的學習,最終會被快速發(fā)展的技術(shù)所淘汰。同時,這也是可視計算技術(shù)專業(yè)高等級學術(shù)人才缺失的原因。
3.2在實踐能力培養(yǎng)方面缺乏針對性
計算機技術(shù)是一個極為復雜的系統(tǒng),因此在進行學習時需要不斷細分,學校根據(jù)學生需求和社會需要來劃分細分技術(shù)方向,以便進行對口培養(yǎng)。在可視計算方向課程中,其實踐技能的培訓是多方面的,也就意味著在同等的時間中對所有技術(shù)軟件都只是教授了基礎的功能,對更深層次的功能如何使用缺乏教學課時,導致學生只能從事最基本的可視計算技術(shù)工作,而不能實現(xiàn)高度專業(yè)化或跨學科發(fā)展的目的。
3.3忽視職業(yè)道德的培養(yǎng)
學校的功能在于教書育人,而現(xiàn)今學校將更多的時間放在了教書,而忽視了其育人作用。要使學生成為一名合格的社會人,一名合格的可視計算技術(shù)從業(yè)者,除了相應的知識與技能外,還需要樹立正確的道德觀、價值觀,才能在職業(yè)上實現(xiàn)長足的發(fā)展。
3.4教學方法缺乏創(chuàng)新與多樣性
教學方法對學科教育起著最為直接的作用,所有的教學內(nèi)容與教學目標都要通過教學方法來實現(xiàn)。現(xiàn)今可視計算方向課程中教學方法以課堂傳授與上機實訓為主,教學方式單一、學生缺乏創(chuàng)新能力,這樣的教學方法已經(jīng)遠落后于其他國家的相關(guān)教學,是在可視計算方向課程中亟待解決的問題。
4可視計算方向教學方法的變化趨勢
由于教學方法的直接性,針對可視計算方向課程中出現(xiàn)的種種問題,結(jié)合教育學的最新理論成果,我們首先從教學方法的改變?nèi)胧郑瑏斫鉀Q可視計算方向課程的實際問題。
4.1信息技術(shù)聯(lián)合教學法
在信息時代下,傳統(tǒng)的死板的教學方式已經(jīng)逐漸被拋棄,科學信息技術(shù)教學是建立在對學生學習特點收集分析的大數(shù)據(jù)之上,采用多種設備為輔助的教學方式,具有科學性、直觀性、人性化的特點。在可視計算方向課程中,除了使用傳統(tǒng)的計算機操作課程外,還應當采取模擬技術(shù),使得可視計算方向課程的理論及運行原理更具有可視性,幫助學生樹立對理論學習的興趣,掌握理論如何在實踐技術(shù)中運行,已達到實踐與理論相結(jié)合的效果。同時,這樣的方法還可以幫助學生選定自身喜歡的技術(shù)方向進行研究,有利于學術(shù)研究性人才的培養(yǎng)。
4.2情景教學法
情景教學發(fā)轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的理論教學為主的模式,以實際社會工作中問題的解決為目標,在這一過程中實現(xiàn)多維互動,將死板的重復式教學轉(zhuǎn)換為探究式學習,鍛煉學生獲得在實際工作中的技能與經(jīng)驗。其特點為:學生在學習中成為主導因素;在同樣的任務中可以得出不同的解決方案;在情境中進行實踐操作與情感感悟,培養(yǎng)學生的職業(yè)素質(zhì)。教師提出具體工作的情境,學生在完成任務的過程中進行理論學習與實踐操作,這使得學生的學習更有側(cè)重與針對性,能夠幫助學生在學習中工作,提前對所學專業(yè)對應的工作內(nèi)容進行系統(tǒng)的了解,以及為未來的工作準備職業(yè)技能與素質(zhì)。
4.3翻轉(zhuǎn)課堂教學法
“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式的教師講授部分不在限于書面的理論或知識,要求學生在課前通過多媒體播放教師以錄制好的微課來進行學習,而將課堂內(nèi)的時間作為教師的答疑和教授學習方法的時間。這種教學方法促使學生將課余時間用于相關(guān)理論與技術(shù)研究,相當于將可以進行學習的課時延長,從而能夠在有限的時間內(nèi)獲取更多的知識。
5總結(jié)
為了實現(xiàn)我國可視計算技術(shù)的快速發(fā)展,開展科學有效的可視計算方向課程教學起著至關(guān)重要的作用,學校定期對自身的教學實踐進行審視與分析,積極引進有利于可視計算學科發(fā)展的教學方法,結(jié)合前沿理論成果,以逐漸改正現(xiàn)今可視計算教學中的問題。