【摘要】随着计算机图形学的不断发展，基于计算机图形学教学的课程特点及要求，研究了计算机图形学课程的教学改革，以培养学生的学习兴趣和提高教学质量。

　　【关键字】计算机图形学;教学模式;教学改革

　　计算机图形学是研究如何利用计算机显示、生成和处理图形的原理、方法、技术的一门学科，也是计算机及相关学科的一门重要专业选修课。课程开设的目的在于使学生掌握计算机图形生成与处理技术的基础知识、基本原理和方法，培养学生与图形有关的软件设计能力[1-2]。

　　(一)计算机图形学课程的特点

　　计算机图形学是一门复杂的综合性新兴学科，是建立在传统的图学理论，现代数学和计算机科学基础上的一门边缘性学科，是面向二十一世纪计算机学科的主科目。图形学课程既具有很强的理论性，又具有很强的实践性。如果不实践，就会感到空洞、枯燥。

　　(二)计算机图形学教学研究

　　1、传统教学中存在的问题

　　计算机图形学从简单的基本图形，如直线、圆的生成显示到复杂的有真实感效果的三维场景模拟都涉及了大量的数学基础知识，而国内多数图形学教科书基本取材于几本经典的教科书，这些教科书重点讲述20世纪70年代、80年代的图形技术，内容编排只强调图形学的数学基础，因此，学生若数学基础知识不太牢固就很难较好地掌握这门课程。虽有部分教师从实用角度来讲授计算机图形学技术，但对理论基础涉及较少，也难以深入。另外，国内大部分教材章节目录的设置基本一致，都是从计算机图形绘制流水线最底层的硬件设备逐步过渡到高层的真实感图形学绘制算法，这是一种从底部到顶部的顺序，不符合通常的逻辑思维过程，对学生来说，掌握计算机图形学课程的知识结构不够清晰，学完这门课，学生只掌握了分散的知识点，却不能将各个知识点串连起来，只见树木，不见森林，学生很难建立计算机图形学这门课程的知识结构。

　　传统的教学模式主要以教材为中心，侧重理论教学，忽视了实际应用能力的培养，不利于培养具有创新思维和创新能力的创造型人才。计算机图形学课程既具有很强的理论性，又具有很强的实践性。它要求学生不仅要很好地掌握理论知识，而且还要把所学的知识应用到实践当中去，并在应用实践中不断地发现问题、分析间题、解决问题。传统教学模式只重视理论而忽视实践，使原本很重要的实践活动变成了搭配，势必导致学生的学习效率低下，难以面对和解决新的问题，学生的发散性思维、逆向思维被束缚，作为认知主体的学生，其主动性无从发挥。

　　2、新教学模式的探索

　　(1).重视基础理论，紧跟学科发展前沿计算机图形学是一门基础性、理论性很强的课程，因此我们首先强调在课堂教学中应重视理论基础知识，讲清基本概念、基本算法。这些算法大致可以分为以下几类:基于图形设备的基本图形元素的生成算法;图形元素的几何变换;自由曲线、曲面的插值、拟合、拼接、整体和局部修改;三维几何造型技术;三维形体的实时显示等。尽管这些算法已有比较成熟的编程实现，并且已集成到许多图形系统开发平台中，但这些教学内容是任何计算机图形生成技术的基础。近年来计算机图形学应用系统层出不穷，但都没有超越这些内容。因此，重视这些具有相对稳定性知识的传播，确保计算机图形学中广泛的基本概念、原理和方法的讲授，必然为学生深人学习计算机图形学打下坚实的基础，这部分知识会潜移默化地用在学生以后的计算机图形学应用开发中，也是学生能够紧跟计算机图形学技术飞速发展的“智力源泉”。

　　(2)计算机图形学教学中应该采用教师和学生“双主体”的教学模式。教师教和学生学相辅相成，努力做到既发挥教师的主导作用，又能充分体现学生的认知主体作用，把教师和学生两方面的主动性、积极性都调动起来。其最终目标是要通过这种新的教学思想来优化学习过程和学习效果，以便培养出具有高度创新能力的新型人才。同时计算机图形学课程是一门理论性和实践性兼顾的综合性课程。实践性很强，不实践就会感到空洞、枯燥。因此不但要重视基本理论，而且要重视上机实验，使理论与实践形成互动。计算机图形学多媒体教学的实现，使教师的授课更方便，图形学的算法演示更形象具体，学生更容易接受。目前，在多媒体教学时，一般采用PPT幻灯片方式作为教学演示的主要方式，实用性和临时性很强，但交互和形象等明显不足。采用计算机图形学的CAI设计思想，开发并实现计算机图形学课程的CAI系统，CAI系统算法程序可独立作为教材的范例程序，并可提供演示算法的过程演示和交互演示功能，提供教学内容的同步显示及在线帮助，为计算机图形学交互和形象教学提供了更好的方式。

　　(3)全面的考核方式。

　　考核时采用综合考评的方式，打破单纯试卷的考评方式，考虑到学生掌握基础知识、应用能力、综合运用及创新能力等各方面的情况，可以从上机实践、课程设计和笔试成绩三个方面按比例进行评分，有创新的进行加分。考评的目的不仅是为了考核学生学习和掌握课程情况，更重要的是鼓励和督促学生学习的主动性。

　　(三)结束语：

　　计算机图形学是一门飞速发展的学科,其应用领域不断拓展,教学理念的内涵也在不断地深化,对于计算机图形学教学理念的认识和理解也需要进行不断的探讨与研究,每一位计算机图形学教师都应该具有明确的教学理念,这样才能适应教学的改革,才能培养综合应用型人才。

　　参考文献：

　　[1] 孙家广,胡事民.计算机图形学基础教程[M].北京:清华大学出版社,2005:1-8.

　　[2] 倪明田,吴良芝.计算机图形学[M].北京:北京大学出版社,1999:1-22.

　　[3] 吴元斌.“计算机图形学”教学的几点体会[J].安康师专学报，2004，16:30一33

　　[4] 李春雨.计算机图形学理论与实践[M].北京:北京筑空航天大学出版社，2004.

　　[5] 鲁敏,于慧颖,郑平刚.信息工程专业计算机图形学教学模式思考[J].高等教育研究学报,2006(9):31-33.

　　[6] 姜忠鼎.计算机图形学教学与实践[J].计算机教育,2006(3):10-13.