前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的高職計算思維課程設計論文，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
1計算思維的核心理念
1.1計算思維的核心思想
計算思維的核心思想在于問題的分解、問題的轉換、問題的分析求解。問題的分解:即面對任何復雜問題時,不急于馬上求解,而是根據問題的特性,將復雜問題分解為多個相近似的子問題,以便于分析求解;問題的轉換:遇到一些難以求解的問題,可以通過轉換,將難以直觀解決的問題轉變為易于求解或者已知求解方法的問題;問題的分析求解:將分解或者轉換之后的子問題進行分析,并詳細求解,最終由各個子問題的求解得出父問題的解答。
1.2計算思維的概念圖
計算思維能夠為社會任何行業提供良好的求解方法和思維,利用其先進的思維方式進行復雜問題的求解,這是一種令人非常期待的思維方式;如果能夠合理的運用計算思維,將給我們帶來意想不到的成效;為了讓大家能夠更好的去了解計算思維,以下構建了一張關于計算思維的概念圖,如圖1所示。
2傳統課程設計存在的問題
2.1教學的被動性
在傳統的教學過程中,教師和學生往往存在嚴重的被動性。首先,教師為了考試而教;教師根據教材的設計,被動的去安排教學內容;根據以往考試的慣例去安排教學方式;這種情況下,教師并不知道為何而教,以及為什么這么教。這種教師的被動性嚴重影響了課程的教學效果,教學的靈動性也非常欠缺,最終帶來的負面結果是:學生學習千篇一律,對知識點的掌握只能做到表面的運用,而不能夠理解深層次的原理。其次,學生為了應付考試而學;這一點在高職院校尤為突出,學生學習的目的是為了畢業學分,為了課程能夠及格,而不是真正想去學好該門課程;另外,學生對課程并沒有太大的學習興趣,因此整個學習過程非常的被動,缺乏主觀能動性;這些最終導致了學習不精的結果。
2.2課程內容安排不合理
課程教學效果不理想的其中一個重要原因就是課程內容的安排不合理,換言之,課程內容需要經過精心的設計以及妥善的安排,才能夠為良好的教學效果鋪路。如今,還是有很多的教師在教學的過程中沒有合理的安排教學內容,而是簡單的根據一本教材或者是按照一些過時的教學順序來進行教學安排,更有甚者是照本宣科。課程的內容安排可以說是非常的重要,合理的內容編排能夠讓學生在學習過程中按部就班,循序漸進;新穎的內容編排能夠讓學生掌握與時俱進的知識與技巧,讓他們在未來的就業中能夠立于不敗之地;而如今大部分教師并沒有重視課程內容的編排以及內容的設計這一環節。
2.3教學方法守舊
課程教學效果不理想的另一重要原因就是教學方法的守舊。很多教師會以一種或者幾種教學方法為主,千篇一律的應用在各個課程中,而每門課程的特點都不同,有些課程理論性較強,而有些課程在實踐性方面更強,那么如果都采用一樣的教學方法,顯然是不可行的,也是不合適的;另外,陳舊的教學方法會帶來很大的弊端,例如:任務驅動法;在當時提出任務驅動法時,眾多教師都認為是非常好的一種教學手段。確實如此,任務驅動法能夠讓學生在課堂中快速的掌握案例的應用方法,但是任務驅動法也有其弊端,即:學生在課堂中看似掌握了應用方法,其實不然;學生只能夠一味的克隆案例或者與其相似的案例,而并沒有真正的理解方法背后的原理;因此,這樣的學生未來的就業競爭力是非常弱的。
3.1課程的總體設計
為了能夠解決傳統課程設計中存在的問題,以《3DSMAX三維圖形制作》這門課程為例,引用計算思維為課程設計的核心思想,對該門課程教學進行合理的設計與安排。(1)進一步明確課程的教學目標,讓教師發揮主觀意識,改變以往應付考試的被動教學意識;引導學生對課程產生興趣,讓學生自主的去學習課程的知識點,改變學生被動的學習狀態,其示意圖如下所示。教學意識←主觀能動性→學習狀態(2)根據計算思維的理念,對課程進行內容上的合理設計,主要分為3個模塊進行設計。(3)為了能夠提升課程教學質量,基于計算思維的教學方法在設計部分需要做到三個方面:教學方法新穎、教學方法多樣化、教學方法相輔相成;盡可能的實現計算思維與創新意識以及技能原理融為一體,計算思維→創新意識→技能原理;三點一線
3.2課程的詳細設計
根據總體設計的要點,對該課程進行詳細的設計,主要分為三大模塊,它們分別是:興趣模塊、銜接模塊、原理模塊;在最后的原理模塊完成之后,該課程能夠與后續的多媒體3D技術綜合實訓課程無縫的連接。(1)興趣模塊。在該模塊中主要是為了提升學生學習的興趣,該模塊學習結束時,應實現學生對該門課程非常感興趣,能夠自發的去了解該課程的相關內容。模塊中主要分為兩部分內容:1、將標準幾何體與擴展幾何體的知識點融入到具體案例中,例如:案例“桌子一角”等,該部分內容非常簡單,易學易掌握,用于吸引學生學習興趣最為合適;2、將FFD、擠出、車削、倒角等常用修改器融入到具體案例中,例如:案例“玻璃杯”等常見模型;通過一些單一的修改器命令制作出日常生活中常見的實體模型,進一步提升了學生學習的欲望。(2)銜接模塊。在興趣模塊之后,學生有了一定的求知欲望,在該模塊中主要是為了加深學習的深度;在該模塊學習結束時,應實現學生對該門課程的知識點有了一定的了解,并掌握了一定的技巧。模塊中主要分為四部分內容:1、多邊形建模;將復雜的多邊形建模分解為點、線、面等子知識點進行講解,并融入到具體的案例中,例如:案例“足球”等,該部分內容深度有了明顯的加深,并且該部分內容是在實際工作當中應用最為廣泛的知識點之一,必須掌握;2、Vray渲染器;鑒于實際企業在工作中的廣泛運用,必須要掌握這部分知識點;而Vray的知識面極其寬廣,想要很好的掌握并非一朝一夕即可實現的;因此,這部分內容要進行篩選,選擇其最為常用的知識點來進行講解,并融入案例之中,例如:案例“書房一角”等;3、材質與燈光;這部分內容牽涉到很多原理部分的知識,很難在這個模塊中立即掌握,因此,只能把較為普及的知識點與用法作為重點來掌握;4、動畫控制器;此部分內容為動畫領域的重要知識點,它是實現各種動畫效果的基礎控制模塊;該模塊主要以學習各種運動控制器的用法以及時間幀的設置為主,并融入到具體案例中,例如:案例“瓦力動畫”等。(3)原理模塊。在銜接模塊之后,學生已經有了一定的基礎,并能夠靈活制作一些簡單動畫場景效果;在此模塊需要學習的是進階內容;此模塊主要分為三部分內容:1、Vray渲染原理;主要在案例中對比演示不同設置方法帶來不同效果的原因,對各種材質紋理的設置需要注意其軟件工作的原理;2、gamma校正的合理設置;該部分旨在培養學生養成良好的工作習慣,以正確的工作流程來進行工作;3、CS骨骼;這部分內容是對動畫控制器的擴展,掌握CS骨骼的架設以及蒙皮的方法,屬于加深內容,需要一定的耐性去學習其中龐大的設置方法和技巧。在教學方法上,各個模塊都采用了案例對比演示法與換位教學法相融合,在課堂上利用案例對比演示法將知識點融入案例中,并在案例講解過程中對比演示多種情況,以便于學生理解其原理;而在案例對比演示法之后,采用換位教學法,挑選作品中具有代表性的學生作品,并讓其制作者向其余學生展示其制作過程,分享心得以及討論出現的問題,此刻,教師與學生的角色進行了互換,由學生來演示整個過程;這樣的方法能夠讓學生對所學知識印象深刻,對出現的問題能夠及時討論并予以解決。
3.3課程設計的測試與不足
通過兩個學期的測試,這樣的課程設計帶來了不同的課堂效果,其主要體現在于以下兩個方面:(1)之前傳統課程設計的學生作品,經過全新課程設計過后的學生作品。學生對知識點的掌握更加深刻,對原理的運用更加純熟。(2)可以發現:學生得益于計算思維的課程教學之后,其作品不再是一味克隆復制,開始具備自己的想法,初步養成了創新的意識。經過兩個學期的測試之后,也發現了一些不足的地方:該課程設計還需要進一步的對課程內容進行篩選,知識點需要更好的融合于所選案例,在今后最好能夠將這一系列設計編寫成教材,這樣能夠在教學上為教師提供方便,也能夠讓學生在主觀上更好的了解該課程的知識點結構。
4結語
隨著中國對計算機行業的愈加重視,加上計算機行業對人才的迫切需求,高職院校培養社會應用型人才的任務變得更加艱巨。將計算思維應用在實踐類課程教學中去,有其實際的意義,不僅能夠在人才培養上提高人才的輸出質量,還能夠提高學生的學習興趣?；谟嬎闼季S的《3DSMAX三維圖形制作》課程設計在測試過程中獲得了不少成效,但仍有不足,希望在不久的將來,能夠將這項課程設計繼續完善,以此為廣大師生帶來更多的幫助。
作者：李谷偉 單位：浙江東方職業技術學院工程技術系
