計算機圖形學的發(fā)展應(yīng)用及教學改革實踐

高楊

摘 要：隨著計算機科學技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，計算機圖形學應(yīng)運而生，這個學科主要是利用計算機生成和處理圖像內(nèi)容，在我國的高等院校中，計算機圖形學是計算機專業(yè)中一門十分重要的學科。在目前的社會生活中有個廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，開始這個學科也只要是為了讓學生可以利用計算機生成并處理圖像內(nèi)容，了解和掌握計算機學科的基本原理，提升學生利用計算機這個工具的能力。但是在教學與實踐當中有很多的矛盾所在，這就是理論和時間之間的差距，本文就是要尋求這些問題所在，找到最佳的解決方法，完成計算機圖形學的教學改革實踐工作。

關(guān)鍵詞：計算機圖形學；發(fā)展應(yīng)用；改革實踐

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，生活中很多產(chǎn)品都會計算機圖形學有著密切的聯(lián)系。計算機圖形學被應(yīng)用到社會中的各個領(lǐng)域，在制造業(yè)生產(chǎn)當中，計算機圖形學的比重越來越凸顯不管是國內(nèi)還是國外，都把計算機圖形學作為一門重要的學科來進行教學研究。作為一門應(yīng)用型的學科，計算機圖形學主要是將圖形理論和應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合，在該門科學的研究和應(yīng)用中，可以對計算機圖形圖像的生成處理從原來到方法有一個全面性的了解，熟悉國際上關(guān)于軟件處理圖形圖像的發(fā)展趨勢，為圖形的軟件科學研究發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)?，F(xiàn)代計算機科學技術(shù)的應(yīng)用讓該門學科的內(nèi)容也變得豐富多彩起來，從分形圖、曲線曲面、動畫圖形以及計算機圖形的二次開發(fā)等都有了相對深入的開發(fā)和應(yīng)用，以便更好地適應(yīng)現(xiàn)代社會中計算機科學技術(shù)的發(fā)展要求。

一、計算機圖形學的應(yīng)用及教學改革的必要性

1、計算機圖形學的特點

計算機圖形學是計算機科學中一門綜合性很強的學科，它包含了數(shù)學，物理，藝術(shù)設(shè)計等多種學科的內(nèi)容。所以在學習和掌握這門科學以前必須做好相關(guān)基礎(chǔ)學科的學習工作，但是在實際的教學和應(yīng)用過程中，很多人在應(yīng)用到這門學科是對前面的知識早已忘記，所以在掌握和應(yīng)用的過程中難以做到融會貫通。計算機圖形學是一門相對復雜的學科，對于應(yīng)用者來說相對較難，在實際的使用中他的實踐性和理論性要求都非常強，所以在學習和實際應(yīng)用中必須注意多學科的結(jié)合應(yīng)用，不能偏重一方造成與實際的脫節(jié)，造成后續(xù)的麻煩。

2、計算機圖形學的教學要點

計算機圖形學是對學生綜合能力的一種考驗，在教學中要注意多發(fā)揮學生的自我主觀能動性，培養(yǎng)學生的興趣最為重要。在教學上還要打破傳統(tǒng)的教師主導地位，讓學生充分發(fā)揮自己的想象空間，引導學生自主學習和開發(fā)應(yīng)用各種軟件。在教學中，改變傳統(tǒng)的教學理念，采用發(fā)散的教學模式，利用各種實際的應(yīng)用案例提高學生的學習興趣，也提高了教學質(zhì)量。只有大膽的改革教學方法才可以讓計算機圖形學課程設(shè)計內(nèi)容有所創(chuàng)新，才可以讓這門學科更好的和實際應(yīng)用結(jié)合在一起。

二、計算機圖形學的實際應(yīng)用與教學改革

1、利用實際案例提升學生的整體素質(zhì)

計算機圖形學的教學主要是針對課程的功能和結(jié)構(gòu)上的調(diào)整。在教學中要選擇那些最具代表性的案例晚上課程教學體系，讓各種學科的元素都融入到到這門學科當中。改革后的計算機圖形教學主要針對圖形的處理算法和對象語言為主要內(nèi)容，把圖形設(shè)計軟件作為教學的最終目標，指導學生可以在學習中利用更高級的程序設(shè)計進行圖形圖像的處理，改變原來以理論推導為主的教學方式，提升圖形的設(shè)計能力和算法，從教學的教材入手，進行全方位的教學改革。

在計算機圖形學的實際應(yīng)用中，要對常用的設(shè)計軟件，例如AutoCAD等進行深入的二次開發(fā)。因為很多現(xiàn)有的圖形設(shè)計軟件已經(jīng)不能滿足工業(yè)制造業(yè)和生產(chǎn)的發(fā)展需要，現(xiàn)代產(chǎn)品的造型設(shè)計越來越高，很多都要求用到曲面的造成來進行產(chǎn)品描述。在計算機圖形學科當中，曲面的生成是一項十分重要的內(nèi)容，在對產(chǎn)品進行描述時需要和數(shù)學模型，藝術(shù)設(shè)計等相關(guān)學科進行完美的結(jié)合，可以嘗試使用MATLAB進行輔助教學，利用MATLAB繪圖軟件在大多數(shù)情況下都可以彌補AutoCAD工具軟件的缺陷，減少那些繁瑣的計算和曲面生成，讓學生在抽象的學習中有一個更為感性的認識，也讓枯燥無味的學科變得更加內(nèi)容豐富多彩。

2、在計算機圖形學的教學中改變教學模式調(diào)整教學手段

學生是計算機圖形學這門學科的主體，所以在教學中應(yīng)該充分發(fā)揮他們的主管學習興趣，教師多利用軟件演示工具來展現(xiàn)學習的主要內(nèi)容，例如投影儀、幻燈片、影音設(shè)備以及多媒體都是很好的教學輔助設(shè)備，這些工具可以讓學生對計算機圖形學有一個更為直觀的適應(yīng)和接受。

不管是任何的學科其實只有在實際應(yīng)用中才能體現(xiàn)它的價值所在，相對于計算機圖形學來說能否最終將學習掌握的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)應(yīng)用是尤為重要的。所以在學習該學科時也要讓學生了解這門學科的應(yīng)用前景，懂得這門學科的重要性，相信每個人熟知這些之后都會更愿意去掌握這門科學的應(yīng)用。一門應(yīng)用性強的學科不但可以豐富自己的科學知識內(nèi)容，提高自己的應(yīng)用能力，也可以讓每個人最終成為對社會有用的人才。采用大量的工程案例對理論知識進行形象的描述，可以讓學生對現(xiàn)有的產(chǎn)品進行設(shè)計、開發(fā)和創(chuàng)新，并利用計算機輔助程序?qū)嶋H操作，提高學生的操作技能。還可以指導學生利用AutoCAD進行一些常用素材的開發(fā)和設(shè)。學生在自己動手的同時不僅加深了對理論知識的理解，而且也提高了工作技能。

結(jié)語

現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展需要越來越多的造型設(shè)計，而計算機圖形學就是一種最為前沿的圖形相關(guān)設(shè)計的學科。高校在計算機圖形學教學時，要實行教學改革，以激發(fā)學生主動性，培養(yǎng)學生能力，提高學生綜合素質(zhì)為原則，在教學內(nèi)容、課程設(shè)計、教學方式和教學模式進行改革。這樣才能培養(yǎng)出符合社會發(fā)展需要的計算機圖形學和工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計人才。（作者單位：陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院）

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