蔡彪 吳靜 柳麗召
摘要:研究數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方案課程體系,以成都理工大學(xué)為例,闡述在該培養(yǎng)方案基礎(chǔ)上的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與方法,介紹本專業(yè)學(xué)生的三大能力培養(yǎng)模塊的基礎(chǔ)理論課程及對(duì)應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:教學(xué)體系;實(shí)踐教學(xué);數(shù)字媒體技術(shù)
0.引言
根據(jù)教育部高教發(fā)[2007]1號(hào)、[2007]2號(hào)文件關(guān)于在全國(guó)普通高校中啟動(dòng)“教學(xué)質(zhì)量工程”的精神,實(shí)踐教學(xué)將成為高等教育中一項(xiàng)非常重要的建設(shè)內(nèi)容,這表明國(guó)家對(duì)高等學(xué)校人才質(zhì)量的培養(yǎng)和實(shí)踐教學(xué)對(duì)人才培養(yǎng)的作用非常關(guān)注和重視,主要原因是實(shí)踐能力差和創(chuàng)新能力不足已經(jīng)成為影響畢業(yè)生就業(yè)的一個(gè)非常重要的因素?!秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010--2020年)》[J]明確指出,要大力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力,要求高校在教育過程中要“著力提高學(xué)生服務(wù)國(guó)家、服務(wù)人民的社會(huì)責(zé)任感、勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實(shí)踐能力”,“堅(jiān)持能力為重。優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu);豐富社會(huì)實(shí)踐,強(qiáng)化能力培養(yǎng)。著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力”,因而轉(zhuǎn)變固有的教學(xué)觀念和加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)具有十分重要的意義。
1.實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀
實(shí)踐教學(xué)方法賴以生存的理論基礎(chǔ)包括:①扎根理論,是在經(jīng)驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上建立理論的過程;②現(xiàn)象學(xué)理論,其觀點(diǎn)是“回歸到實(shí)物本身”,實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)象學(xué)理論就是要回歸到教學(xué)過程本身;③人類學(xué)理論,是教學(xué)研究的“課堂志”,即“深入教學(xué)課堂當(dāng)中,從事參與觀察、深度訪談、深度描述等研究活動(dòng),搜集第一手的研究資料”。
開展大學(xué)生實(shí)踐教育有不同的方法和模式。1969年,麻省理工學(xué)院推出本科生科研實(shí)踐計(jì)劃,顯著提高了本科生科研能力,后來全面推廣到全美各大高校。本科生實(shí)踐計(jì)劃是麻省理工學(xué)院在2002年開始實(shí)施的另一個(gè)提高大學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的方案。國(guó)內(nèi)也有一些提高大學(xué)生動(dòng)手能力的實(shí)踐教學(xué)方法,導(dǎo)師制就是其中一個(gè)典型的代表,能夠?yàn)閷W(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)過程中提供個(gè)性化、全程化和專業(yè)性的指導(dǎo)。項(xiàng)目教學(xué)法是指按照生產(chǎn)項(xiàng)目管理的原理和方法開展教學(xué),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)意識(shí)和創(chuàng)新能力具有積極的意義。同時(shí),許多學(xué)校也為大學(xué)生提供多元化的實(shí)踐教育條件和外部環(huán)境,比如積極推進(jìn)聯(lián)合辦學(xué)和校企合作,并建立“雙師型”的師資培養(yǎng)體系等。
2.以培養(yǎng)方案指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)
人才培養(yǎng)方案對(duì)實(shí)踐教學(xué)主要起宏觀支撐作用。目前常用的培養(yǎng)模式有“3+1”和“3.5+0.5”模式,兩種模式各有特色。在培養(yǎng)方案基礎(chǔ)上制定合理的實(shí)踐教學(xué)體系,包括課堂部分和課外部分。目前,課堂實(shí)踐教學(xué)主要有課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、綜合實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文等,這些內(nèi)容安排體現(xiàn)了實(shí)踐能力逐步提高的過程。在課堂部分,需要將課程的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來,通過集中實(shí)踐的方式將多門課程進(jìn)行融合,形成學(xué)科專業(yè)知識(shí)的融會(huì)貫通,從而使學(xué)生具備生產(chǎn)實(shí)踐的能力。在課外部分,可通過多種形式的實(shí)踐實(shí)訓(xùn),讓學(xué)生將整個(gè)大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,形成對(duì)職業(yè)生涯發(fā)展的思考與規(guī)劃。
3.數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)教學(xué)及實(shí)踐內(nèi)容安排
3.1人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位
數(shù)字媒體技術(shù)是新興的本科專業(yè)。在數(shù)字媒體技術(shù)的專業(yè)定位中,各個(gè)學(xué)校往往會(huì)根據(jù)自己的辦學(xué)歷史、師資隊(duì)伍選擇適合自己特色的專業(yè)方向。以成都理工大學(xué)為例,數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)在結(jié)合本地區(qū)域信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)、學(xué)院歷史特色和數(shù)字媒體技術(shù)系的師資隊(duì)伍現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,明確了以培養(yǎng)具有扎實(shí)數(shù)字媒體資源管理理論基礎(chǔ)、具備較強(qiáng)數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)動(dòng)手能力、面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)內(nèi)容展示及內(nèi)容獲取的人才為目標(biāo)。
結(jié)合這一目標(biāo)以及多種實(shí)際情況(成都定位為打造西南移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)的發(fā)展路線;成都理工大學(xué)數(shù)字媒體技術(shù)作為信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)本科專業(yè)群的重要一員;本專業(yè)的專業(yè)教師在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富),本專業(yè)從培養(yǎng)大綱的制定上明確了培養(yǎng)具有較強(qiáng)的數(shù)字媒體技術(shù)資源管理理論基礎(chǔ)(圖形圖像處理理論與實(shí)踐),移動(dòng)數(shù)字媒體程序設(shè)計(jì)(手機(jī)游戲以及手機(jī)應(yīng)用)以及移動(dòng)媒體的藝術(shù)素材設(shè)計(jì)(手機(jī)游戲和移動(dòng)應(yīng)用UI、美術(shù)資源等)相結(jié)合的本科復(fù)合型人才的目標(biāo)定位。
為實(shí)現(xiàn)這一專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位,本專業(yè)以高數(shù)、線性代數(shù)、離散數(shù)學(xué)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、繪畫基礎(chǔ)、色彩平面立體構(gòu)成作為先導(dǎo)課程,以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、算法設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和藝術(shù)欣賞能力,為后續(xù)課程起到支撐作用。
3.2數(shù)字媒體資源管理及實(shí)踐教學(xué)
數(shù)字媒體資源管理是體現(xiàn)本專業(yè)學(xué)生理論水平的最重要環(huán)節(jié)。我校數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)對(duì)于該內(nèi)容的教學(xué)主要為圖形圖像處理理論與實(shí)踐能力的培養(yǎng),形成了以數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)能力貫穿整個(gè)過程的圖形、圖像處理理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐的技術(shù)培養(yǎng)路線。在專業(yè)基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上,學(xué)校開設(shè)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)字圖像處理兩門課程,拔高學(xué)生數(shù)字媒體資源管理理論基礎(chǔ),并通過開設(shè)Open CV開發(fā)課程,使得學(xué)生在理解圖像處理基本理論的基礎(chǔ)上,能夠結(jié)合Open CV進(jìn)行利用經(jīng)典算法實(shí)現(xiàn)圖像變換、圖像輪廓提取和圖像局部分割等內(nèi)容的實(shí)踐;開設(shè)計(jì)算機(jī)雙目立體視覺課程,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合Open CV進(jìn)行攝像機(jī)標(biāo)定、投影與三維視覺方面的學(xué)習(xí)與實(shí)踐,提高其進(jìn)行更高層次學(xué)習(xí)研究的興趣。
針對(duì)以上理論課程,學(xué)校在培養(yǎng)方案的制訂中配套了足夠的實(shí)踐教學(xué)與之相適應(yīng):分別安排40學(xué)時(shí)的程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)來提高學(xué)生的編程能力、40學(xué)時(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)來提高算法設(shè)計(jì)能力、40學(xué)時(shí)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程設(shè)計(jì)幫助學(xué)生理解各種曲線在計(jì)算機(jī)中的實(shí)現(xiàn)、40學(xué)時(shí)的數(shù)字圖像處理課程設(shè)計(jì)幫助學(xué)生完成特征提取以及邊緣檢測(cè)等圖像處理關(guān)鍵算法編程實(shí)現(xiàn)。在學(xué)生熟練掌握上述數(shù)字媒體資源管理技術(shù)知識(shí)后,專門開設(shè)Open CV,讓學(xué)生進(jìn)行相關(guān)圖形圖像工程、科研任務(wù)的開發(fā)與實(shí)踐。最后,開設(shè)一門實(shí)時(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)課程,通過講解計(jì)算機(jī)雙目立體視覺,引導(dǎo)數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)學(xué)生接觸一些前沿研究活動(dòng)與方向,拓寬學(xué)生的學(xué)術(shù)國(guó)際視野。
3.3移動(dòng)媒體程序設(shè)計(jì)及實(shí)踐教學(xué)
根據(jù)培養(yǎng)方案的安排,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)程序設(shè)計(jì)定位為培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)知識(shí)進(jìn)行移動(dòng)媒體內(nèi)容展示開發(fā)的能力,針對(duì)此設(shè)計(jì)了移動(dòng)應(yīng)用程序和手機(jī)游戲程序設(shè)計(jì)兩個(gè)教學(xué)內(nèi)容。移動(dòng)應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)節(jié)以Android為主要培養(yǎng)方向,在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的課程中設(shè)置基于Java的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)能力內(nèi)容,介紹Java環(huán)境的搭建、Java語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、類和對(duì)象、IO流與GUI等,并在這期間指導(dǎo)學(xué)生通過翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)完成Android的入門知識(shí)學(xué)習(xí),包括Android架構(gòu)的理解、環(huán)境搭建、Android的UI開發(fā)以及Activity、Intent、Service等內(nèi)容的學(xué)習(xí),最終通過實(shí)踐,讓學(xué)生完成一個(gè)單機(jī)版的科學(xué)型計(jì)算器,使學(xué)生具備Android的入門能力。在完成操作系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)學(xué)習(xí)后,單獨(dú)設(shè)置移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術(shù)課程,對(duì)Android的高級(jí)開發(fā)進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí),并進(jìn)行多媒體、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、定位等內(nèi)容的學(xué)習(xí)和實(shí)踐(因本專業(yè)另外設(shè)置有專門的游戲引擎學(xué)習(xí)模塊,因此不在Android環(huán)節(jié)引人游戲開發(fā)內(nèi)容),最終通過綜合項(xiàng)目實(shí)踐課程讓學(xué)生完成一款網(wǎng)絡(luò)App的開發(fā)。
在手機(jī)游戲的程序設(shè)計(jì)內(nèi)容安排上,本專業(yè)結(jié)合當(dāng)前成都市的游戲行業(yè)現(xiàn)狀,選擇基于Unity 3D的游戲引擎能力培養(yǎng)作為主要方向。為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,在課程安排上設(shè)置兩個(gè)介紹課程——游戲引擎技術(shù)和游戲開發(fā)。根據(jù)Unity的特點(diǎn),課程教學(xué)全部在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,使得學(xué)生在掌握引擎使用的同時(shí),培養(yǎng)游戲開發(fā)能力。在每個(gè)課程結(jié)束后,單獨(dú)安排40學(xué)時(shí)的課程設(shè)計(jì),讓學(xué)生進(jìn)行完整的項(xiàng)目制作與嘗試。游戲引擎技術(shù)課程結(jié)束后,學(xué)生需要掌握Unity編輯器結(jié)構(gòu)中的Project、Hierarchy、Inspector、Scene與Game視圖的功能與使用,掌握GUI控件的使用,掌握GUIlayout與NGUI腳本的編寫與綁定、輸入輸出控制、各種游戲元素的使用等內(nèi)容。在40學(xué)時(shí)的游戲引擎技術(shù)課程設(shè)計(jì)中,學(xué)生需要完成一個(gè)單機(jī)游戲作品,這將作為課程考核的要求。在游戲開發(fā)課程中,學(xué)生需要掌握物理引擎(力、碰撞、組建控制等)、媒體(音效、視頻等)與網(wǎng)絡(luò)(網(wǎng)絡(luò)連接、數(shù)據(jù)交互等)、數(shù)據(jù)庫(kù)(連接與增刪改查)等內(nèi)容。在40學(xué)時(shí)的游戲開發(fā)課程設(shè)計(jì)課程中,學(xué)生需要熟練結(jié)合各種技術(shù)實(shí)現(xiàn)一款網(wǎng)絡(luò)游戲的開發(fā),作為課程的結(jié)題報(bào)告。最后,在綜合項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)節(jié)課程中,學(xué)生可通過小組合作的方式開發(fā)一個(gè)完整的項(xiàng)目。
3.4移動(dòng)媒體藝術(shù)素材設(shè)計(jì)及實(shí)踐教學(xué)
移動(dòng)媒體藝術(shù)素材是數(shù)字媒體技術(shù)在專業(yè)藝術(shù)方面實(shí)現(xiàn)交叉學(xué)科培養(yǎng)的重要體現(xiàn)。數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)針對(duì)該內(nèi)容的教學(xué)主要為藝術(shù)創(chuàng)作理論與實(shí)踐能力的培養(yǎng),以藝術(shù)審美、圖像繪制、跨媒體視頻制作讓學(xué)生掌握繪畫、設(shè)計(jì)、多媒體制作工具的理論與實(shí)踐。繪畫基礎(chǔ)和平面色彩/立體構(gòu)成作為先導(dǎo)課程,培養(yǎng)學(xué)生的審美意識(shí)和造型能力、對(duì)客觀事物的藝術(shù)創(chuàng)作能力、對(duì)結(jié)構(gòu)及點(diǎn)線面的創(chuàng)意表現(xiàn)能力,提高學(xué)生的藝術(shù)修養(yǎng)和對(duì)事物認(rèn)識(shí)、觀察及造型的能力,提升學(xué)生的審美意識(shí)和美學(xué)概念。動(dòng)畫設(shè)計(jì)和三維造型與動(dòng)畫技術(shù)兩門課程培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用動(dòng)畫技巧制作網(wǎng)絡(luò)及多媒體動(dòng)畫的能力。課程設(shè)Flash多媒體制作軟件使用方法內(nèi)容,F(xiàn)lash的元件骨骼、動(dòng)畫繪制工具、Action Script語(yǔ)言的使用及編寫技巧,并設(shè)置3DSMAX、MAYA建模、貼圖、動(dòng)畫、渲染、多格式跨媒體輸出方法等內(nèi)容,提高學(xué)生的三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)能力,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)動(dòng)畫應(yīng)用概念的理解。場(chǎng)景設(shè)計(jì)與表現(xiàn)和影視制作與合成屬于提高課程,讓學(xué)生能夠結(jié)合繪畫及3DSMAX進(jìn)行場(chǎng)景設(shè)計(jì)與表現(xiàn),設(shè)計(jì)制作出多單元場(chǎng)景組合。影視制作與合成課程設(shè)置時(shí)下流行的高級(jí)影視后期軟件AE與視頻采編軟件Premiere的使用內(nèi)容,使學(xué)生能夠獨(dú)立編輯視頻、音頻和熟練運(yùn)用軟件中的特技效果,掌握各種數(shù)據(jù)壓縮方法和輸出方法。
針對(duì)以上理論課程,學(xué)校在培養(yǎng)方案中配套了足夠的實(shí)踐教學(xué)與之相適應(yīng):分別安排40學(xué)時(shí)的三維造型與動(dòng)畫課程設(shè)計(jì),讓學(xué)生能運(yùn)用修改器工具制作三維變形造型,并運(yùn)用材質(zhì)編輯工具給三維物體賦予材質(zhì),掌握放置燈光和攝像機(jī)的方法,能創(chuàng)建一個(gè)完整的場(chǎng)景,最后通過參數(shù)設(shè)置制作計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫。安排一周的動(dòng)畫設(shè)計(jì)課程培養(yǎng)學(xué)生的Flash開發(fā)動(dòng)畫創(chuàng)作思路,使學(xué)生掌握源件及骨骼動(dòng)畫的使用、Flash的Action Script語(yǔ)言的動(dòng)用及編寫技巧、跨媒體視頻輸出制作技能、制作App及網(wǎng)頁(yè)動(dòng)態(tài)圖資源的能力。
我校數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)具有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、軟件開發(fā)能力、專業(yè)發(fā)展?jié)摿鸵欢ㄋ囆g(shù)修養(yǎng)的復(fù)合型人才,知識(shí)結(jié)構(gòu)體系如圖1所示。
4.課外教學(xué)與實(shí)踐的延展
共性的課堂教育難于滿足學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的個(gè)性需求,教師可利用自己的專業(yè)知識(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行課外實(shí)踐指導(dǎo)。首先,導(dǎo)師制能很好地滿足個(gè)性化教學(xué)需求,在我國(guó)一些重點(diǎn)高校被普遍采用,但也存在一些問題。當(dāng)前高校教師均面臨教學(xué)、科研等多重任務(wù),如何制定指導(dǎo)教師在導(dǎo)師制培養(yǎng)過程中參與任務(wù)的合理尺度就顯得非常關(guān)鍵。如果導(dǎo)師介入過早,會(huì)限制學(xué)生的發(fā)展;如果導(dǎo)師制實(shí)行較晚,就會(huì)失去導(dǎo)師制的意義。所以,導(dǎo)師制是一把雙刃劍,需要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)后再加以實(shí)施。
其次,在大學(xué)生掌握了一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論后,鼓勵(lì)并支持大學(xué)生在教師的指導(dǎo)下參與各級(jí)科技競(jìng)賽,擴(kuò)大其專業(yè)知識(shí)面和提升專業(yè)熱愛度。也可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)入教師科研團(tuán)隊(duì),并通過完成一些教師科研中的指定任務(wù)來激發(fā)其對(duì)科研的興趣和潛能,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新精神。
最后,在國(guó)家提倡的“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”新形勢(shì)下,將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維納入實(shí)踐教學(xué)。但是,當(dāng)前大學(xué)生創(chuàng)業(yè)成功率較低,社會(huì)對(duì)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的實(shí)際支持力度不夠,很多支持僅僅是一種形式。例如,為大學(xué)生講授創(chuàng)業(yè)課程的教師本身就沒有創(chuàng)業(yè)實(shí)踐經(jīng)歷,往往在網(wǎng)上找一些案例作為授課內(nèi)容,造成教學(xué)內(nèi)容空洞;創(chuàng)業(yè)資金支持往往只注重發(fā)放,而沒有將重心放在項(xiàng)目本身的可持續(xù)性方面等。因此,課外實(shí)踐教學(xué)亟需完善,包括由專業(yè)老師對(duì)項(xiàng)目技術(shù)水平、團(tuán)隊(duì)能力、保障基礎(chǔ)進(jìn)行指導(dǎo),校外企業(yè)家對(duì)項(xiàng)目市場(chǎng)預(yù)測(cè)、商業(yè)模式進(jìn)行輔導(dǎo),這樣才能真正提高大學(xué)生的創(chuàng)業(yè)成功率。
5.結(jié)語(yǔ)
成都理工大學(xué)數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)所采用的人才培養(yǎng)方案在實(shí)踐中取得了良好的效果:本專業(yè)辦學(xué)6年,專業(yè)學(xué)生參加各類競(jìng)賽獲得國(guó)家獎(jiǎng)近20項(xiàng)、省獎(jiǎng)10余項(xiàng);已畢業(yè)的兩屆畢業(yè)生就業(yè)率均為100%、就業(yè)專業(yè)相關(guān)率87%。該人才培養(yǎng)方案不僅能讓學(xué)生具備良好的專業(yè)理論基礎(chǔ),還通過系統(tǒng)的實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)提高了學(xué)生的動(dòng)手能力,達(dá)到了重基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐的人才培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)提高本科專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量效果明顯,可為其他院校的教學(xué)改革提供借鑒。