PBL 在《计算机图形学》混合式学习中的应用研究

PBL在?计算机图形学?混合式学习中的应用研究〔〕:

摘要：随着高等教育信息化的迅速开展，信息技术正以惊人的速度改变着大学生的学习方式，教育教学手段应该与时俱进的开展。将现代教育技术手段与?计算机图形学?的课堂教学相结合是互联网+时代背景下的新课题。

关键词：PBL；混合式学习；计算机图形学

本文引用格式：廖宁.PBL在?计算机图形学?混合式学习中的应用研究[J].教育现代化,2022,6(47):143-144.

?计算机图形学?是一门理论技术与应用相结合的技术应用性课程，通过对课程的学习，使学生理解并掌握计算机图形生成与处理技术的根底知识、根本原理和方法【1】。混合式学习是在传统学习方式的根底上，与在线学习相结合，充分发挥两种学习方式的优势优势互补，从而进步学生的学习效果。混合式学习的关键是让学生作为学习过程的主体，调动他们的主动性、积极性与创造性，因此教师在整个学习过程中扮演引导、启发、监控教学过程的作用。基于问题〔ProblemBasedLearning简称PBL〕的学习方法是目前应用于计算机图形学混合式学习中的有效方法。基于问题的学习是将问题成为学生学习的动力和培养综合考虑才能及解决问题才能的材料，让学习者在考虑和解决问题的过程中，领会隐含于问题背后的科学知识，从而到达培养学生的自主学习才能的目的【2】。学习内容与学习方式整合为一体的关键是把教学重点、难点及其他知识点转换化为问题。将PBL教学法与混合式学习相结合，应用于?计算机图形学?教学中，倡导"学生为中心，教师为主导";的教育理念，课堂教学以"发现问题──探究问题──解决问题──深化问题";为主线，充分发挥学生和教师的主体意识，强化学习观念的转变【3】。

一研究目的

通过该课程的学习应到达如下目的：认知和理解才能目的：理解?计算机图形学?的根本概念、光栅显示器的成像原理、图形的表示与数据构造、曲线曲面、颜色模型等知识。逻辑思维才能目的：理解根本图形的扫描转换算法，并能对现有的算法进展改良，掌握二维图形几何变换和裁剪算法，理解三维图形的根本变换和消隐算法。程序设计才能目的：可以根据图形生成算法、裁剪算法设计相应的实现程序【4】。

二关键问题

本研究的关键问题在于如何将线上自主学习和线下课堂教学有机结合起来，发挥混合学习形式的优势【5】。混合学习活动设计以问题解决式教学设计为主线，将本课程中图形生成的原理和算法设计成一个个问题，通过提问的方式让学生参与到课堂的讲解过程中；将关联的根底知识介绍给学生，与学生共同讨论，寻找解决问题的方法和思路，实现个性化教学目的，增强学生学习动机和学习参与，进步教学质量。学生在发现问题、分析问题的过程中找到解决问题的途径和方法，从而到达教学目的的要求。课前教师发布资源，学生自主学习，提早对课程内容进展预习，进步课堂学习的效率；课中师生面对面讨论，共同解决疑难问题；课后线上线下沟通交流，学生通过练习测试稳固复习所学知识，教师及时掌握学生情况，总结反思改良教学方法。

三研究内容

〔一〕教学分析

基于PBL?计算机图形学?混合式学习构建与理论研究，首先要解决如何将学生课后的零散时间与课堂教学的完好时间有机结合，实现课上与课后的无缝对接，采用基于智能挪动教学方式可以保障学生随时随地利用碎片时间组织学习，教师可以利用的便利条件，在课堂上组织在线学习活动，减轻教师的许多重复性劳动，实现平时在传统课堂上难以实现的操作，进步教学中创造性劳动的含量。同时，利用大数据平台搜集学生在线学习数据，分析统计学习情况，剖析教学中存在的问题，实时调整教学安排，做到有的放矢，事半功倍，从而更好地进步课堂教学质量。

问题是PBL学习的起点，如何设计问题是施行PBL教学的关键。教学活动开始前，教师应构建问题情境。在设计问题时，教师应该充分考虑?计算机图形学?理论逻辑性强，内容覆盖面广，理论要求高等特点。下面以清华大学出版社孔令德教授主编的?计算机图形学根底教程?作为主讲教材，对知识点采用PBL教学，如表1所示。

〔二〕学习资源引入

本课程资源采取自主研发形式，通过蓝墨云班课挪动教学助手发布课程资源和课堂活动。在挪动平台上将网页素材、微课程、教案资源从计算机端上传，通过网页链接、资源库等方式推送教学资源，准备混合教学形式下的课前任务，为学生提供预习资源，自测题等，课堂采用PBL教学法为主要方法，结合应用实例开展教学，每节课根据内容的需要设计一个中心问题，通过问题引领、逐步深化到核心知识，教师和学生的"角色互换";，教师的讲授仅起到"抛砖引玉";的作用，课堂的主角是学生，通过小组讨论、头脑风暴、理论演示等环节，学生参与到教学环节整个过程，在教师多个问题的引领下，使学生从消极的听讲者转变为主动的探究者和考虑者。课程从问题入手，教学内容紧贴课程教学大纲，实例练习贯穿始终，为学生提供了边学边练的时机；根据教学内容提供在线测试，学生进展自测，提交习题答案后，系统会实时显示评分，教师根据挪动教学平台提供的大数据分析，实时调整教学内容，合理设计教学活动。

〔三〕混合学习活动设计

混合学习活动设计以提出问题、分析问题、解决问题为思维主线，将学生自主学习和教师课堂教学相结合，利用线上学习和线下学习相结合的特点，发挥混合学习的优势，引入PBL教学形式，将教学内容的引入以问题的形式呈现，激发学生的学习兴趣，搭建网络教学环境，将线上线下的教学资源进展整合，合理安排教学活动，详细活动安排如图1所示。

〔四〕课堂教学评价

混合式学习教学评价，应从线上线下两个方面，对学生学习效果和教师教学工作过程进展评价。通过教学监视和管理，对教师教学过程中的教学设计、组织、施行等进展质性评价；通过考试、测验、论文、混合式学习教学评价，应从线上线下两个方面，对学生学习效果和教师教学工作过程进展评价。通过教学监视和管理，对教师教学过程中的教学设计、组织、施行等进展质性评价；通过考试、测验、论文、辩论等形式，对学生学习效果进展量化评价。同时，利用线上教学平台的大数据分析和统计，对学生在线学习行为和在线考核结果情况进展分析，发现和开展学生各方面的潜能，为教学活动的开展进展价值判断。

四结论

在线学习的方式具有丰富的多媒体资源、便捷的协同交流、友好的互动等独特的优势，但不能完全替代教师的课堂教学，缺乏了教师的深度参与，学习效果并不像预期的那么理想【6】。如何充分表达在线学习的主动参与性，以及如何充分发挥教师或专家的引导作用、人格影响、学习和研究方法的浸透的优势，已经成为大家共同关注的问题。将混合式学习形式应用于?计算机图形学?教学整合了线上线下教学资源，是对传统教学形式的颠覆，是多媒体教学手段、教学理念和培养途径创新改革的一种升华。混合教学形式的关键问题在于怎样在教学设计中满足学生不同层次的需求，如何从不同难易程度的教学内容、不同学习程度的学生等视角出发，实现对现行课堂的有效翻转，就必须在教学方法上有所变革。

参考文献

【1】廖宁.层次化任务驱动教学法在计算机图形学理论教学中的应用[J].当代教育理论与理论,2022(9):135-136.

【2】陈丽虹,周莉等.PBL教学形式效果评价及考虑[J].中国远程教育,2022,(01):70-73.

【3】陈然,杨成,SPOC混合学习形式设计研究[J].中国远程教育,2022,0(5):42-47.

【4】廖宁.泛在学习下独立学院?计算机图形学?混合式教学构