鄒運(yùn)蘭++李繼芳+柴本成
摘要:針對(duì)《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》的課程地位和性質(zhì),結(jié)合CDIO工程教育理念,本文提出了IPR-CDIO教育思路,按照IPR-CDIO的思路進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)方法設(shè)計(jì)和教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì),實(shí)踐證明,基于該理念的教學(xué)設(shè)計(jì)取得了良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:IPR-CDIO;計(jì)算機(jī)圖形學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì)
CDIO(Conceive、Design、Implement、Operate,即構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行)是國(guó)外高等工科教育的一種創(chuàng)新模式。它是以產(chǎn)品從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間存在有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。我們學(xué)習(xí)CDIO教育理念,結(jié)合多年的改革實(shí)踐,創(chuàng)新地提出了IPR(Interest、Perseverance、Responsibility,即興趣、毅力、責(zé)任)-CDIO教育思路,即將學(xué)生的探索熱情與興趣、持之以恒的精神和社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng),融入到不同級(jí)別項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中。通過(guò)項(xiàng)目構(gòu)思和設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維,通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)和測(cè)試運(yùn)行,培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能,同時(shí)借助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)式組織形式分工、角色化任務(wù)分工,激發(fā)學(xué)生的參與興趣,鍛煉其團(tuán)隊(duì)合作和溝通交流能力,培養(yǎng)其責(zé)任感。
課程是人才培養(yǎng)的基本單元,IPR-CDIO教育理念必須通過(guò)各門(mén)課程的教學(xué)來(lái)實(shí)施,因此課程的教學(xué)設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。根據(jù)課程地位和性質(zhì)整合知識(shí)點(diǎn),設(shè)計(jì)出能培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練、素質(zhì)成長(zhǎng)于一體的小項(xiàng)目,設(shè)計(jì)為完成項(xiàng)目、訓(xùn)練IPR素質(zhì)而采用的教學(xué)方法,并使課程知識(shí)內(nèi)容、項(xiàng)目實(shí)施、教學(xué)方法、教材選擇有機(jī)融合,形成一體化的課程教學(xué)體系?!队?jì)算機(jī)圖形學(xué)》課程就是基于IPR-CDIO理念進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)和教學(xué)方法設(shè)計(jì)的。
● 教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)
《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》是一種使用數(shù)學(xué)算法將二維或三維圖形轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)顯示器的柵格形式的科學(xué)。作為計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)重要分支,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容就是如何在計(jì)算機(jī)中表示圖形以及利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形的計(jì)算、處理和顯示的相關(guān)原理與算法。目前,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已成功地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與加工、影視動(dòng)漫、軍事仿真、醫(yī)學(xué)圖像處理、氣象、地質(zhì)、財(cái)經(jīng)和電磁等領(lǐng)域,隨著網(wǎng)絡(luò)和通迅技術(shù)的高速發(fā)展,圖形學(xué)技術(shù)在人們的日常生活和工作中也扮演著重要角色。盡管圖形學(xué)歷經(jīng)了50年的發(fā)展,但有許多熱點(diǎn)問(wèn)題和新技術(shù)仍然值得人們不斷探索,其應(yīng)用與研究方興未艾,前景誘人。
《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》一般是大學(xué)二年級(jí)以后開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用性課程,前導(dǎo)課應(yīng)該有《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》或《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》或《算法分析與設(shè)計(jì)》,也就是說(shuō)學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)具備了基本的程序設(shè)計(jì)和算法分析能力;后續(xù)課程有《高級(jí)圖形學(xué)》或《數(shù)字圖像處理》、《游戲設(shè)計(jì)》、《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。如果前導(dǎo)課程學(xué)得不理想,后續(xù)課程的教與學(xué)都難以實(shí)施。這門(mén)課程本身的實(shí)用性和趣味性比較強(qiáng),如果設(shè)計(jì)與引導(dǎo)得好,既可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,又對(duì)后續(xù)的實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)或就業(yè)產(chǎn)生積極地推進(jìn)作用。
基于以上綜合考慮,該課程的教學(xué)目標(biāo)定為:理解經(jīng)典圖形算法的原理,并能編程實(shí)現(xiàn),具有工程項(xiàng)目意識(shí)和項(xiàng)目設(shè)計(jì)應(yīng)用能力。
● 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
基于以上教學(xué)目標(biāo)要求,我們?cè)诮虒W(xué)內(nèi)容上從兩條線上進(jìn)行設(shè)計(jì),一是基本知識(shí)操作路線,二是CDIO工程項(xiàng)目實(shí)施路線。按照這兩條路線進(jìn)行教學(xué)的同時(shí),教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)都進(jìn)行了適當(dāng)優(yōu)化。
1.知識(shí)內(nèi)容優(yōu)化
經(jīng)過(guò)多年的改革實(shí)踐,我們對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論知識(shí)的教學(xué)模式以及教學(xué)課時(shí)都作了相應(yīng)調(diào)整,由原來(lái)的只有理論教學(xué)變?yōu)楝F(xiàn)在的理論和討論相結(jié)合。
2.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)
根據(jù)課程教學(xué)初步設(shè)有10個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,分別是Visual C++6.0繪圖基礎(chǔ)、多邊形區(qū)域填充、基本圖形生成與顯示、二維圖形變換、二維圖形裁剪、三維圖形變換、透視投影、常用曲線的生成、動(dòng)態(tài)消隱的實(shí)現(xiàn)、真實(shí)感圖形繪制。每個(gè)項(xiàng)目的結(jié)果要求都有詳細(xì)的說(shuō)明,按照CDIO的理念,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由淺入深,先搭建好環(huán)境框架,之后逐步豐富,最終可形成完整的算法演示系統(tǒng),將所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)一集成到一個(gè)完整的系統(tǒng)當(dāng)中。其中第1個(gè)項(xiàng)目不寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,達(dá)到熟練使用VC++6.0環(huán)境的目的;最后一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目真實(shí)感圖形繪制是綜合設(shè)計(jì),選做題目,其伸縮性很強(qiáng),讓學(xué)生自由鉆研,可結(jié)合目前流行的、實(shí)用的OpenGL、Dixrect3D技術(shù)進(jìn)行實(shí)施,好的作品可參加學(xué)科競(jìng)賽,大的作品可作為畢業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品,甚至可成為商業(yè)產(chǎn)品。
3.小組研究項(xiàng)目設(shè)計(jì)
研究項(xiàng)目以小組為單位,每4~5人一小組,選舉一組長(zhǎng),由組長(zhǎng)進(jìn)行組內(nèi)分工,并負(fù)責(zé)考勤、合作學(xué)習(xí)的組織及管理。本課程設(shè)計(jì)了兩個(gè)一級(jí)討論題目:
◇計(jì)算機(jī)圖形學(xué)應(yīng)用綜述。
要求檢閱資料,分析圖形學(xué)在某一領(lǐng)域的具體應(yīng)用及發(fā)展情況,并說(shuō)明該領(lǐng)域人才的需求情況,撰寫(xiě)一篇2000字的綜述文章,并用PPT匯報(bào)。此項(xiàng)目為畢業(yè)設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)綜述、論文答辯,甚至將要從事的研究領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)。綜述領(lǐng)域包括但不限于醫(yī)學(xué)、交通、氣象、航空航天、機(jī)械制造、教育、娛樂(lè)、城市規(guī)劃、服裝業(yè)、金融業(yè)。
◇與圖形學(xué)相關(guān)的軟件系統(tǒng)(作品)。
根據(jù)課程學(xué)習(xí),最終形成一個(gè)與圖形學(xué)相關(guān)的軟件作品。課程結(jié)束前以答辯的形式匯報(bào)(用PPT展示作品,上交開(kāi)發(fā)文檔、源代碼),好的作品將參加大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目、各種學(xué)科競(jìng)賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。
基于以上框架進(jìn)行選題,具體主題和內(nèi)涵由各小組自己確定。要求按照軟件工程的思想,完成一個(gè)完整的CDIO項(xiàng)目過(guò)程,即從文獻(xiàn)綜述、需求分析(C)、框架方案設(shè)計(jì)(D)、代碼編寫(xiě)(I),到測(cè)試運(yùn)行(O)、答辯驗(yàn)收等軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程,目的是訓(xùn)練學(xué)生按照軟件工程的思想經(jīng)歷一次項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程,并體會(huì)過(guò)程中的合作精神、責(zé)任意識(shí)及成就感。
以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)為主線,以基本知識(shí)操作技能遞進(jìn)學(xué)習(xí)、軟件設(shè)計(jì)綜合能力提升培養(yǎng)為兩翼,實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)、項(xiàng)目訓(xùn)練、能力培養(yǎng)融為一體。其一體化教學(xué)體系如下圖所示。endprint
● 教學(xué)方法設(shè)計(jì)
IPR-CDIO強(qiáng)調(diào)以興趣為先,社會(huì)責(zé)任與工程能力訓(xùn)練為本。教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)是激發(fā)興趣的根本,教學(xué)方法是激發(fā)興趣的手段。CDIO倡導(dǎo)“做中學(xué)”教學(xué)法,目的是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)新性。在第一次課堂教學(xué)中教師要做好導(dǎo)學(xué)工作,要講述課程教學(xué)目標(biāo)、布置項(xiàng)目任務(wù)、公布評(píng)價(jià)指標(biāo)、設(shè)計(jì)學(xué)生分組等環(huán)節(jié),充分展示課程學(xué)習(xí)藍(lán)圖,激發(fā)學(xué)生想“做”的愿望和興趣,抓住興奮點(diǎn)。該課程在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,設(shè)有幾次大討論,如文獻(xiàn)綜述、需求分析、方案設(shè)計(jì)、作品預(yù)演、結(jié)果匯報(bào)等,使所有學(xué)生都有展示、表達(dá)的機(jī)會(huì),特別是最后的作品匯報(bào)中,完全模擬畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯過(guò)程,全體課程組教師和部分學(xué)生代表作為評(píng)委,目的是鍛煉學(xué)生對(duì)問(wèn)題的描述水平、口頭表達(dá)以及應(yīng)變能力。CDIO以各個(gè)小組在達(dá)成目標(biāo)過(guò)程中的表現(xiàn)與效果作為評(píng)價(jià)與獎(jiǎng)勵(lì)的標(biāo)準(zhǔn),這種機(jī)制可以把個(gè)人之間的競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)化為小組之間的競(jìng)爭(zhēng),從而促使小組內(nèi)部的合作,增強(qiáng)小組成員的責(zé)任感。
● 教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)
《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》設(shè)計(jì)了如下表所示的多元評(píng)價(jià)指標(biāo),即評(píng)價(jià)內(nèi)容、主體及方法都是多元化的。從表中看出項(xiàng)目合作過(guò)程的成績(jī)占總成績(jī)的60%,有30%的成績(jī)是對(duì)整個(gè)小組進(jìn)行評(píng)價(jià),個(gè)人在小組中的參與程度及對(duì)小組作出的貢獻(xiàn)由小組長(zhǎng)給出評(píng)價(jià),以此促進(jìn)學(xué)生增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和集體榮譽(yù)意識(shí)。
這種多元評(píng)價(jià)方式,可以有效杜絕部分學(xué)生靠投機(jī)取巧獲取高分的現(xiàn)象,有利于促進(jìn)學(xué)生自覺(jué)參與小組項(xiàng)目合作過(guò)程,腳踏實(shí)地地完成自己的任務(wù),有利于增強(qiáng)學(xué)生的自信心和小組集體榮譽(yù)感,促進(jìn)學(xué)生反思不足、認(rèn)識(shí)差距,不斷進(jìn)步與發(fā)展。
教師在課程項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,主要起引導(dǎo)或指導(dǎo)作用。針對(duì)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)中涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)、編程技巧、藝術(shù)修養(yǎng)等,教師首先鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、小組討論,或與相關(guān)專(zhuān)業(yè)同學(xué)協(xié)作等方式去解決問(wèn)題,通過(guò)做中學(xué)、在討論中成長(zhǎng)的教學(xué)方法,鍛煉學(xué)生自主解決問(wèn)題的能力,最后教師要給予評(píng)價(jià)、總結(jié)與后續(xù)提升的引導(dǎo),促進(jìn)學(xué)生向更高的目標(biāo)邁進(jìn)。
● 結(jié)語(yǔ)
基于IPR-CDIO工程教育理念的《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》教學(xué)設(shè)計(jì)在浙江萬(wàn)里學(xué)院計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)已經(jīng)實(shí)施八年,得到了師生們的一致認(rèn)可,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識(shí)和能力、項(xiàng)目研發(fā)與設(shè)計(jì)能力等得到加強(qiáng),極大地鍛煉了學(xué)生的合作意識(shí)、溝通交流能力及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力,畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量得到普遍提高。學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)中有很大一部分選擇與圖形學(xué)相關(guān)的課題,做出了許多優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品,有的作品成為教學(xué)案例,有的作品成為學(xué)生就業(yè)的敲門(mén)磚,有的作品獲得了省、市級(jí)學(xué)科競(jìng)賽獎(jiǎng),有的學(xué)生在教師指導(dǎo)下發(fā)表了論文等。大多數(shù)畢業(yè)生在上海、杭州等大型軟件公司做游戲開(kāi)發(fā)、動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)工作,有些已經(jīng)成為項(xiàng)目經(jīng)理、部門(mén)負(fù)責(zé)人,還有的已遠(yuǎn)涉日本從事外包軟件設(shè)計(jì)等工作。
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項(xiàng)目名稱(chēng):寧波市重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)—計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)—人才培養(yǎng)模式改革與特色,項(xiàng)目編號(hào):JX0211310400101。endprint
● 教學(xué)方法設(shè)計(jì)
IPR-CDIO強(qiáng)調(diào)以興趣為先,社會(huì)責(zé)任與工程能力訓(xùn)練為本。教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)是激發(fā)興趣的根本,教學(xué)方法是激發(fā)興趣的手段。CDIO倡導(dǎo)“做中學(xué)”教學(xué)法,目的是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)新性。在第一次課堂教學(xué)中教師要做好導(dǎo)學(xué)工作,要講述課程教學(xué)目標(biāo)、布置項(xiàng)目任務(wù)、公布評(píng)價(jià)指標(biāo)、設(shè)計(jì)學(xué)生分組等環(huán)節(jié),充分展示課程學(xué)習(xí)藍(lán)圖,激發(fā)學(xué)生想“做”的愿望和興趣,抓住興奮點(diǎn)。該課程在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,設(shè)有幾次大討論,如文獻(xiàn)綜述、需求分析、方案設(shè)計(jì)、作品預(yù)演、結(jié)果匯報(bào)等,使所有學(xué)生都有展示、表達(dá)的機(jī)會(huì),特別是最后的作品匯報(bào)中,完全模擬畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯過(guò)程,全體課程組教師和部分學(xué)生代表作為評(píng)委,目的是鍛煉學(xué)生對(duì)問(wèn)題的描述水平、口頭表達(dá)以及應(yīng)變能力。CDIO以各個(gè)小組在達(dá)成目標(biāo)過(guò)程中的表現(xiàn)與效果作為評(píng)價(jià)與獎(jiǎng)勵(lì)的標(biāo)準(zhǔn),這種機(jī)制可以把個(gè)人之間的競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)化為小組之間的競(jìng)爭(zhēng),從而促使小組內(nèi)部的合作,增強(qiáng)小組成員的責(zé)任感。
● 教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)
《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》設(shè)計(jì)了如下表所示的多元評(píng)價(jià)指標(biāo),即評(píng)價(jià)內(nèi)容、主體及方法都是多元化的。從表中看出項(xiàng)目合作過(guò)程的成績(jī)占總成績(jī)的60%,有30%的成績(jī)是對(duì)整個(gè)小組進(jìn)行評(píng)價(jià),個(gè)人在小組中的參與程度及對(duì)小組作出的貢獻(xiàn)由小組長(zhǎng)給出評(píng)價(jià),以此促進(jìn)學(xué)生增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和集體榮譽(yù)意識(shí)。
這種多元評(píng)價(jià)方式,可以有效杜絕部分學(xué)生靠投機(jī)取巧獲取高分的現(xiàn)象,有利于促進(jìn)學(xué)生自覺(jué)參與小組項(xiàng)目合作過(guò)程,腳踏實(shí)地地完成自己的任務(wù),有利于增強(qiáng)學(xué)生的自信心和小組集體榮譽(yù)感,促進(jìn)學(xué)生反思不足、認(rèn)識(shí)差距,不斷進(jìn)步與發(fā)展。
教師在課程項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,主要起引導(dǎo)或指導(dǎo)作用。針對(duì)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)中涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)、編程技巧、藝術(shù)修養(yǎng)等,教師首先鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、小組討論,或與相關(guān)專(zhuān)業(yè)同學(xué)協(xié)作等方式去解決問(wèn)題,通過(guò)做中學(xué)、在討論中成長(zhǎng)的教學(xué)方法,鍛煉學(xué)生自主解決問(wèn)題的能力,最后教師要給予評(píng)價(jià)、總結(jié)與后續(xù)提升的引導(dǎo),促進(jìn)學(xué)生向更高的目標(biāo)邁進(jìn)。
● 結(jié)語(yǔ)
基于IPR-CDIO工程教育理念的《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》教學(xué)設(shè)計(jì)在浙江萬(wàn)里學(xué)院計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)已經(jīng)實(shí)施八年,得到了師生們的一致認(rèn)可,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識(shí)和能力、項(xiàng)目研發(fā)與設(shè)計(jì)能力等得到加強(qiáng),極大地鍛煉了學(xué)生的合作意識(shí)、溝通交流能力及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力,畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量得到普遍提高。學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)中有很大一部分選擇與圖形學(xué)相關(guān)的課題,做出了許多優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品,有的作品成為教學(xué)案例,有的作品成為學(xué)生就業(yè)的敲門(mén)磚,有的作品獲得了省、市級(jí)學(xué)科競(jìng)賽獎(jiǎng),有的學(xué)生在教師指導(dǎo)下發(fā)表了論文等。大多數(shù)畢業(yè)生在上海、杭州等大型軟件公司做游戲開(kāi)發(fā)、動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)工作,有些已經(jīng)成為項(xiàng)目經(jīng)理、部門(mén)負(fù)責(zé)人,還有的已遠(yuǎn)涉日本從事外包軟件設(shè)計(jì)等工作。
參考文獻(xiàn):
[1]李繼芳,楊慶,方躍峰.基于IPR-CDIO理念的3級(jí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐[c]//大學(xué)計(jì)算機(jī)課程報(bào)告論壇組委會(huì).大學(xué)計(jì)算機(jī)課程報(bào)告論壇論文集.北京:高等教育出版社,2010(5)32-36.
[2]查建中.論“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008(3):1-9.
[3]李繼芳,王仁芳,楊慶.IPR-CDIO教學(xué)理念在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程教學(xué)中的體現(xiàn)[J].高等理科教育,2009年教育教學(xué)研究專(zhuān)輯(二):25-28.
[4]查建中.面向經(jīng)濟(jì)全球化的工程教育改革戰(zhàn)略[J].高等工程教育研究,2008(1):21-27.
項(xiàng)目名稱(chēng):寧波市重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)—計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)—人才培養(yǎng)模式改革與特色,項(xiàng)目編號(hào):JX0211310400101。endprint
● 教學(xué)方法設(shè)計(jì)
IPR-CDIO強(qiáng)調(diào)以興趣為先,社會(huì)責(zé)任與工程能力訓(xùn)練為本。教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)是激發(fā)興趣的根本,教學(xué)方法是激發(fā)興趣的手段。CDIO倡導(dǎo)“做中學(xué)”教學(xué)法,目的是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)新性。在第一次課堂教學(xué)中教師要做好導(dǎo)學(xué)工作,要講述課程教學(xué)目標(biāo)、布置項(xiàng)目任務(wù)、公布評(píng)價(jià)指標(biāo)、設(shè)計(jì)學(xué)生分組等環(huán)節(jié),充分展示課程學(xué)習(xí)藍(lán)圖,激發(fā)學(xué)生想“做”的愿望和興趣,抓住興奮點(diǎn)。該課程在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,設(shè)有幾次大討論,如文獻(xiàn)綜述、需求分析、方案設(shè)計(jì)、作品預(yù)演、結(jié)果匯報(bào)等,使所有學(xué)生都有展示、表達(dá)的機(jī)會(huì),特別是最后的作品匯報(bào)中,完全模擬畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯過(guò)程,全體課程組教師和部分學(xué)生代表作為評(píng)委,目的是鍛煉學(xué)生對(duì)問(wèn)題的描述水平、口頭表達(dá)以及應(yīng)變能力。CDIO以各個(gè)小組在達(dá)成目標(biāo)過(guò)程中的表現(xiàn)與效果作為評(píng)價(jià)與獎(jiǎng)勵(lì)的標(biāo)準(zhǔn),這種機(jī)制可以把個(gè)人之間的競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)化為小組之間的競(jìng)爭(zhēng),從而促使小組內(nèi)部的合作,增強(qiáng)小組成員的責(zé)任感。
● 教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)
《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》設(shè)計(jì)了如下表所示的多元評(píng)價(jià)指標(biāo),即評(píng)價(jià)內(nèi)容、主體及方法都是多元化的。從表中看出項(xiàng)目合作過(guò)程的成績(jī)占總成績(jī)的60%,有30%的成績(jī)是對(duì)整個(gè)小組進(jìn)行評(píng)價(jià),個(gè)人在小組中的參與程度及對(duì)小組作出的貢獻(xiàn)由小組長(zhǎng)給出評(píng)價(jià),以此促進(jìn)學(xué)生增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和集體榮譽(yù)意識(shí)。
這種多元評(píng)價(jià)方式,可以有效杜絕部分學(xué)生靠投機(jī)取巧獲取高分的現(xiàn)象,有利于促進(jìn)學(xué)生自覺(jué)參與小組項(xiàng)目合作過(guò)程,腳踏實(shí)地地完成自己的任務(wù),有利于增強(qiáng)學(xué)生的自信心和小組集體榮譽(yù)感,促進(jìn)學(xué)生反思不足、認(rèn)識(shí)差距,不斷進(jìn)步與發(fā)展。
教師在課程項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,主要起引導(dǎo)或指導(dǎo)作用。針對(duì)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)中涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)、編程技巧、藝術(shù)修養(yǎng)等,教師首先鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、小組討論,或與相關(guān)專(zhuān)業(yè)同學(xué)協(xié)作等方式去解決問(wèn)題,通過(guò)做中學(xué)、在討論中成長(zhǎng)的教學(xué)方法,鍛煉學(xué)生自主解決問(wèn)題的能力,最后教師要給予評(píng)價(jià)、總結(jié)與后續(xù)提升的引導(dǎo),促進(jìn)學(xué)生向更高的目標(biāo)邁進(jìn)。
● 結(jié)語(yǔ)
基于IPR-CDIO工程教育理念的《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》教學(xué)設(shè)計(jì)在浙江萬(wàn)里學(xué)院計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)已經(jīng)實(shí)施八年,得到了師生們的一致認(rèn)可,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識(shí)和能力、項(xiàng)目研發(fā)與設(shè)計(jì)能力等得到加強(qiáng),極大地鍛煉了學(xué)生的合作意識(shí)、溝通交流能力及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力,畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量得到普遍提高。學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)中有很大一部分選擇與圖形學(xué)相關(guān)的課題,做出了許多優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品,有的作品成為教學(xué)案例,有的作品成為學(xué)生就業(yè)的敲門(mén)磚,有的作品獲得了省、市級(jí)學(xué)科競(jìng)賽獎(jiǎng),有的學(xué)生在教師指導(dǎo)下發(fā)表了論文等。大多數(shù)畢業(yè)生在上海、杭州等大型軟件公司做游戲開(kāi)發(fā)、動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)工作,有些已經(jīng)成為項(xiàng)目經(jīng)理、部門(mén)負(fù)責(zé)人,還有的已遠(yuǎn)涉日本從事外包軟件設(shè)計(jì)等工作。
參考文獻(xiàn):
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[2]查建中.論“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008(3):1-9.
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[4]查建中.面向經(jīng)濟(jì)全球化的工程教育改革戰(zhàn)略[J].高等工程教育研究,2008(1):21-27.
項(xiàng)目名稱(chēng):寧波市重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)—計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)—人才培養(yǎng)模式改革與特色,項(xiàng)目編號(hào):JX0211310400101。endprint