基于微助教的计算机图形学教学改革与创新

【摘要】作为一门理论性强、算法多、难度逐渐增大的课程，学生在学习《计算机图形学》过程中存在热情欠缺、动力不足、编程思维薄弱等问题。针对以上这些问题，本文提出结合微助教的计算机图形学教学方式，通过微助教可以实现以下目的：1.学生可以将遇到的问题实时地反映和讨论;2.教学与考核方式可以得到丰富。同时，进一步地提高学生的学习热情，改善学习动力，锻炼编程思维，最终提升教学效果以及达到预期教学目标。

【关键词】计算机图形学  微助教  教学改革

【基金项目】本项目受教育部新工科研究与实践项目“新经济背景下物联网工程专业新工科人才培养模式研究与实践”资助。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）15-0239-01

1.引言

《计算机图形学》是江南大学物联网专业的一门专业选修课，主要研究计算机表示、处理和绘制图形的原理及算法，是人与计算机之间直观交互的高效手段[1]。截止目前，《计算机图形学》在多数高校的计算机、数字媒体、以及物联网专业开设。然而，《计算机图形学》具有理论性强、算法多、难度逐渐增大等特点，使得学生在学习的过程中往往存在一定的畏难情绪。与此同时，《计算机图形学》的学习涉及大量的编程，对此编程基础薄弱的同学也会存在一定程度的抵触情绪。

传统的教学模式侧重于理论的教学，往往理论学时占主导地位，以江南大学物联网专业为例，在总计32学时的课程中，实验只有8个学时，这一情况导致存在理论教学与实践严重脱节的现象，最终造成学生缺乏将理论知识应用到实践中的能力，更不具备通过实践来加深对于理论知识的记忆和加强对于理论知识的理解。

综上所述，对《计算机图形学》这门课程的课堂教学进行改革与创新十分必要。

2.计算机图形学教学过程中存在的具体问题

2.1 问题反馈以及共享的不及时和不充分

由于《计算机图形学》的学习涉及大量的算法和编程，往往需要具备一定的逻辑推理能力和编程思维，同时在遇到问题时，需要及时地解决问题，才能夠进一步地完成作业。然而，在传统的教学过程中，学生习惯于在课后找到老师，反映自己在学习的过程中所遇到的问题，然后与老师完成一对一的答疑。然而，在其他同学遇到类似问题时，将再次找到老师进行释疑，由于老师答疑时间的固定性，使得问题难以得到及时的解决。

2.3 教学与考核方式的单一化

《计算机图形学》目前依旧沿袭传统的教学形式，在课堂上形成以教师为主，学生为辅的状态，难以积极调动起学生的学习兴趣，同时，由于《计算机图形学》课程本身的特点，一堂满满的理论讲解，学生往往难以消化，进而导致学习的主观能动性变差。同时，多数的考核方式仍旧是针对教学大纲知识点的死记硬背，无法与《计算机图形学》课程的实践特性相匹配，因此，难以实现真正的考核。

3.基于微助教的教学改革与创新

作为一个微信公众号，微助教能够提供课堂签到、课堂测试、课堂讨论等多种互动功能，以游戏化思维鼓励学生积极参与课堂互动，以便捷操作鼓励教师积极开展教学实践与创新，化繁为简，对症下药，提高教学效率 [2]。

通过微助教，学生可以用手机在课堂中签到、答题和讨论。出勤率、课堂研讨、虚拟论坛发言、平时作业和小测验等都可以记录下来，便于老师对学生学习全过程进行持续观察，作出最后发展性的评价 [3]。

3.1 基于微助教的问题反馈与讨论

在微助教中的“讨论”模块，提供给学生一个平台进行讨论，当学生在学习的过程中遇到问题，可以将该问题发送到“讨论”模块，这样可以达到以下两个目的：（1）其他遇到类似问题的学生，可以相互之间进行讨论，以便快速解决此类问题;（2）当有学生解决了此问题时可以将解答方案放到“讨论”模块中，这样其他学生可以根据此方案快速释疑。借助于“讨论模块”，可以最终达到问题的反馈与讨论的及时性，进而保持住学生的学习动力以及兴趣。

3.2 基于微助教的教学和考核方式的丰富化

为了丰富化《计算机图形学》的教学和考核方式，分别使用微助教的“签到”、“答题”、“互评”模块。其中，“签到”模块可以实现快速的点名，同时在最后的评分阶段，自动完成出勤的考核。“答题”模块则使教师可以在课堂出题，同时针对学生的回答，可以“上墙”展示给所有学生查看，最后通过“互评”模块完成评分。

但是，利用微助教实现教学模式的改革与创新也存在一定的弊端，使用手机协助教学，如何确保学生在正确地使用手机，而不是利用手机做其他与学习无关的事情，譬如看新闻、玩游戏等。

4.结束语

通过对《计算机图形学》这门课程的教学改革，我们取得了不错的教学效果，首先，基于微助教的问题反馈与讨论，学生的学习积极性和主动性被充分调动;其次，通过微助教丰富化教学和考核方式，提高了学生的思考能力;再者，通过“答题”和“互评”等模块的使用，实现了以学生为主体的教学过程，学生能自主完成答题与评分，其在掌握理论知识的同时，理论学习能力以及实践能力得到明显的提高，达到了预期的教学目标。

参考文献：

[1]何援军.计算机图形学. 机械工业出版社， 2016.

[2]张丹萍.基于微助教的高等数学课堂教学改革与实践[J].教育教学论坛，2018（05）：105-107.

[3]谭志虎.微助教对高校大班课堂互动教学的重构[J].现代教育技术，2018（01）：107-109.

作者简介：

谢捷，副教授，博士，主要研究方向为模式识别和人工智能、声音信号处理、车辆行为学分析。