計算機圖形學教學方法探究-計算機論文

一、為達到這一目的，急切需要研究新的教學思路和教學方法，提高學生的學習興趣，增加課堂信息量，解決課時少與內(nèi)容多的矛盾、理論與實驗的矛盾。二、計算機圖形學的教學內(nèi)容計算機圖形學是一門理論和實踐兼顧、綜合性很強的交叉學科、設(shè)計內(nèi)容和應(yīng)用領(lǐng)域都很廣泛，它涵蓋了計算機科學、數(shù)學、物理等其他相關(guān)學科的知識，學科交叉繁雜，且整個學科的發(fā)展日新月異。同時，這門課程對線性代數(shù)、高等數(shù)學等基礎(chǔ)屬性知識也有較高的要求，其前序課為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機高級語言（如等，在授課過程中本門課程也涉及了各個方面的知識。經(jīng)過多年的教學實踐，筆者總結(jié)出各個版本的計算機圖形學教材在講授《計算機圖形學》這門課程時一般均包含以下幾個方面：
〔1〕計算機圖形學概論。包括計算機圖形學的概念與研究內(nèi)容，計算機圖形學的發(fā)展概況，計算機圖形學的特點與應(yīng)用以及當前研究的領(lǐng)域。
〔2〕計算機圖形系統(tǒng)。主要對計算機圖形系統(tǒng)的組成，圖形硬件的工作原理，圖形軟件與硬件接口等進行介紹?！?〕圖形的生成和變換。主要講授〒維和三維圖形的生@算法一00八畫線算法、81636汕310畫線算法、86216！曲面、&0肪曲面、8樣條曲面。以及圖形的幾何變換投影變換、裁剪、填充和消隱等。
〔4〕交互式繪圖技術(shù)。主要介紹交互式繪圖系統(tǒng)，交互技術(shù)，交互式輸
入控制方式等。
〔5〕真實感圖形生成技術(shù)。主要對簡單光照模型，明暗處理方法，陰影生成方法，紋理處理方法，顏色模型等進行介紹。
〔6〕幾何造型。常用造型方法和技術(shù)的研究。
1、教學過程中存在的問題(工）理論基礎(chǔ)要求高
計算機圖形學理論性強，部分算法抽象，如貝塞爾曲線的生成算法，在生成過程中學生需要通過想象完成。并且涉及到很多數(shù)學知識，如矩陣的計算等，在教學過程中過分強調(diào)課程的數(shù)學基礎(chǔ)，側(cè)重于通過數(shù)學公式推導圖形的生成過程，對于數(shù)學基礎(chǔ)較差的同學在學習過程中出現(xiàn)反感情緒。
〔2〕傳統(tǒng)教學模式忽視應(yīng)用實踐
僅靠學生通過想象來完成圖形學的教學是不夠的，理論課上通過案例演示圖形的生成及變換過程很有必要，然而只見過沒做過也是要不得的。現(xiàn)階段的圖形學實驗課時僅是理論課時的五分之一，遠遠滿足不了實際的需要，學生無法通過充足的實驗鞏固理論知識，這樣學到的理論知識很容易忘記。
〔3〕學生的綜合、創(chuàng)新能力得不至|」培養(yǎng)
沒有充足的實驗學時使學生無法深入理解理論知識，特別是圖形學是新興的學科，各種教材中的內(nèi)容基本一致，參考書目較少，練習內(nèi)容也較少，授課教師的水平有限，得不到深入的研究和學習導致授課過程中有心無力，無法更好的指導學生進行深入的研究及創(chuàng)新，使學生的學習興趣不夠濃厚。
2、課程改革
為更好的上好計算機圖形學這門課，對以上情況進行分析，提出以下幾點改進意見，希望對今后的授課有所幫助。
〔1〕上好緒論課，提高學生學習興趣
正所謂萬事開頭難，第一節(jié)緒論課的好壞關(guān)系到學生是否能夠喜歡《計算機圖形學》這門課。在緒論部分通過引入實際生活中關(guān)于圖形學的相關(guān)案例，使學生覺得計算機圖形學與我們息息相關(guān)，從而愛上這門課；不僅如此，還要介紹本門課程的前序課和后續(xù)課，使學生對大學期間學習的課程脈絡(luò)清晰。
〔2〕可視化教學法，突出原理，弱化計算
在理論教學過程中，通過軟件來演示算法的執(zhí)行過程，精心設(shè)計幻燈片，使之圖文并茂，重點介紹圖形生成和變換的原理，在涉及到計算時重點分析計算的意義弱化計算的過程，使學生明白為什么要這么做。
〔3〕提高實驗步伐，鼓勵學生創(chuàng)新
由于實驗學時有限，在重點及難點章節(jié)設(shè)置一至兩個小實驗，加深學生的理解，如講到圖形變換時設(shè)置讓任意一條直線經(jīng)過變換與V軸重合的實驗，由于這個實驗的操作步驟不唯一，可以激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，提高學生的學習興趣。
開展網(wǎng)絡(luò)互動平臺通過開展網(wǎng)絡(luò)互動平臺提高學生自學能力的培養(yǎng)，增加教師與學生的互動性，充分利用學生課余時間。通過記錄平時成績的方式督促學生上網(wǎng)查資料，遇到學習瓶頸可以網(wǎng)絡(luò)答疑解決。培養(yǎng)學生自主學習的能力，這樣在節(jié)省授課課時的情況下豐富了授課內(nèi)容?！?〕設(shè)置合理的考核模式適合的考核模式能夠更加真實的反應(yīng)學生的學習效果。合理設(shè)置基礎(chǔ)知識的考核點及分值，增加綜合分析題，檢驗學生靈活掌握知識點的能力。能夠能加有效度的區(qū)分學生的學習情況。
由于講授《計算機圖形學》這門課程的時間尚短，經(jīng)驗較淺，在改進教學方法的同時還需要提高自身的知識儲備，積極參加與教學內(nèi)容相關(guān)的科研工作，從而能夠能加從容的完成教學內(nèi)容。