計算機動畫基礎課程的動態(tài)分層教學

1、 計算機動畫基礎課程的動態(tài)分層教學 孫曉東，耿増民（北京服裝學院 計算機信息中心， 北京100029）摘 要：計算機動畫基礎課程的選課學生專業(yè)跨度大、學生起點各異，現(xiàn)有教學模式很難滿足不同專業(yè)對該門課的需求。針對這一問題，文章提出一種動態(tài)分層的階進式教學模式，并以此模式設計計算機動畫基礎課程相應的分層階進式實驗，從實驗的目標分層、分層評價等方面論述分層教學中的具體實施方案，最后指出這種分層的教學改革取得初步成效。Keys：分層教學；計算機動畫基礎；分層實驗設計基金項目：北京服裝學院教育教學改革項目（JG-1337）；北京市教育科學“十二五”規(guī)劃重點課題（AJA11174）。第一作者簡介：孫曉東

2、，女，副教授，研究方向為計算機圖形圖像、模式識別，。1 分層教學的重要性計算機動畫基礎是大一計算機公共選修課的重要課程之一，選課的學生來自藝術(shù)和工科，具有藝科、工科交叉選課的情況，不同專業(yè)對計算機動畫課程的需求也不相同。另外，不同生源地造成學生的起點差異大。教師只能依據(jù)班內(nèi)大多數(shù)學生的水平授課，往往存在基礎好的同學覺得課堂任務不飽滿，而起點低的同學跟不上的局面，不利于學生主體地位的體現(xiàn)以及學生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。分層教學是指教師根據(jù)學生的知識基礎、能力、興趣特點等因素，有區(qū)別地設計教學。分層教學更容易做到因材施教，從而使每個學生都能得到最優(yōu)化發(fā)展1-3。分層的知識結(jié)構(gòu)和課程體系既滿足了基本部分的要

3、求，又滿足了提高部分的要求，對學生實行分層教學可以解決學生原有起點差異的問題，又能培養(yǎng)學生自主學習的習慣。如何在現(xiàn)有情況下實現(xiàn)分層教學，并結(jié)合學生專業(yè)情況，重新設計計算機動畫基礎課程的所有實驗，以滿足來自不同專業(yè)、不同層次水平的學生對課程的不同需求，具有重要的教學意義。2 動態(tài)分層方法提出一般分層教學主要通過學生分層、教學目標及教學內(nèi)容分層、考核分層這3個階段完成4。學生分層是在課程開始時設置一個初始考試，根據(jù)初始考試成績將學生分為“基礎”“提高”等不同層次，然后根據(jù)層次分班設定教學目標、教學內(nèi)容等。這種分層方法雖然簡單易行，但只通過初始的一次考試確定分級，即“一考定層級”，勢必會造成不公平。

4、針對“一考定層級”導致的不公平問題，我們在計算機動畫基礎課程教學改革中提出使用“動態(tài)自主分層”方式，學生可以根據(jù)自己的學習情況隨時、自主選擇相應的層級，每一個學生都有公平進入高階層級學習的機會。教師在教學中通過設計相應的教學策略，利用網(wǎng)絡教學等混合學習環(huán)境，引導學生自主完成分層。構(gòu)建的學習環(huán)境必須能夠為不同層次學生提供學習情景，既使有潛力的學生通過完成更高階的任務得到提高，充分發(fā)揮分層教學的效果，同時又克服了“一考定層級”造成的不公平。在計算機動畫基礎課程的具體實踐過程中，傳統(tǒng)的分層方式不適合學生動態(tài)分層的需求，“分層不分班”的模式保證學生可以自主動態(tài)地完成分層，即在課堂中采用邏輯上分班的方式

5、，讓學生根據(jù)自己的學習狀況動態(tài)完成層級的選擇，選擇高階層的學生形成一個邏輯分班，采用分層但無需物理分班的方法?！胺謱硬环职唷钡哪Ｊ綄τ诮虒W設計、學習環(huán)境構(gòu)建都提出了更高的要求。由于沒有物理上的分班，所以分層是通過學習環(huán)境構(gòu)建過程中的分層完成的，教師再利用混合教學環(huán)境輔助實現(xiàn)學習資源分層、學習內(nèi)容分層、實驗實踐分層。3 動態(tài)分層的實施方案由于課程以實踐為主（10學時理論+22學時實踐），對應分為8講，為了使“分層不分班”更好地實施，教師全部采用機房授課的方式，基礎好的學生可以靈活擴大自主實踐時間。雖然不使用物理分班和“一考定層次”的方式，但教師會在課程開始做一次分層測試，測試目的是使學生初步了解

6、自己的狀況，并不用作實際的分班使用。課程層級在邏輯上分為“基礎層”“準高階層”“高階層”3層，相應的學習環(huán)境也按這3層構(gòu)建?！盎A層”主要幫助學生補齊以前不足的基礎知識；“準高階層”在現(xiàn)有大綱內(nèi)容基礎上根據(jù)不同專業(yè)作了調(diào)整；“高階層”在前一層級的基礎上加入“復雜腳本代碼”“粒子系統(tǒng)”“3D動畫”等內(nèi)容。由于不采用物理分班，教師在內(nèi)容的講授上需要做邏輯分層設計，并且注重3個層次內(nèi)容的可過渡性和關聯(lián)性原則，這樣才能使學生具備從低階向高階自主遷徙的可能。課程還需要借助網(wǎng)絡教學平臺等輔助教學環(huán)境來開展，每次授課1/3的時間為理論講授，其余為理論實踐時間。每次授課前，教師將“基礎層”和“高階層”的教學材

7、料按照一定策略上傳至網(wǎng)絡教學平臺，面向該層的學生開放，并向?qū)W生推送相關信息，引導基礎層學生自學，鼓勵其他2個層次學生擴展閱讀。這樣，在授課前各層學生對課程內(nèi)容都有一個熟悉與思考的過程，激發(fā)其課堂上的學習興趣。在理論實踐與討論環(huán)節(jié)，學生可自主按層分成實踐小組，教師巡視每一個邏輯分組的實踐情況，也會參與每個邏輯分組的討論等，這點在的教學實踐中依靠教學工具實現(xiàn)。在這個環(huán)節(jié)的具體教學實踐中，教師一定要及時了解各分組的進展狀況并給予反饋，例如對完成任務的分組及時點評，對遇到問題的分組引導解決方法等。如此，學生的自主性在理論實踐環(huán)節(jié)中得到充分發(fā)揮，用學到的知識完成相關實踐，從而進一步激發(fā)學習新知識的興趣。

8、4 實驗實踐分層設計由于課程的實驗學時占總學時的2/3，因此實驗的分層設計在教學改革中占重要地位。4.1 實驗內(nèi)容分層3個層次的實驗盡可能依據(jù)相關性和連貫性原則安排，為學生自主動態(tài)地調(diào)整層次提供基礎。除了第1章的驗證性實驗和最后的課程綜合實踐外，其余實驗均按此原則設計。教師在一個大實驗中設計“驗證性實驗部分”“設計性實驗部分”“綜合性實驗部分”。初始階段，“驗證性實驗部分”主要適用于基礎層，隨著教學的開展，“基礎層”也可完成部分設計性實驗，詳見表1；“設計性實驗部分”“綜合性實驗部分”主要適用于“準高階”和“高階”的學生。不同層次學生完成所選層次內(nèi)容后，可以繼續(xù)在同一個實驗上繼續(xù)思考并完成高階

9、實驗內(nèi)容，自主無縫地在不同層次間遷移。另外，在綜合案例的設計上，教師根據(jù)學生的專業(yè)特點，考慮其今后的專業(yè)需求，有針對性地設計教學案例，使學生在掌握相關計算機動畫知識的同時為其后的就業(yè)提供堅實的計算機技術(shù)基礎。4.2 通過網(wǎng)絡平臺輔助完成與實驗實踐相關資源分層發(fā)布使用合理策略構(gòu)建輔助網(wǎng)絡教學環(huán)境，是分層教學貫徹實施的重要保障。利用網(wǎng)絡等輔助教學環(huán)境可以更好地實現(xiàn)教學情境分層。對于所有教學材料，采用分層階進任務發(fā)布的方法，開辟開放問題討論區(qū)域，使學生可以隨時就相關問題展開討論；同時開辟綜合任務展示評比區(qū)，各層組學生可以將作品或任務等信息公開，其他學生可以點評或提出建議、展開討論等。教師鼓勵學生就他

10、人工作情況提出改進意見，學生在互評與觀摩中再次構(gòu)建情景習得知識，同時也形成一個“互競向上”的學習氛圍。5 分層考核進行考核設計時，教師既要考慮分層中學生的難度區(qū)分，也要考慮成績的公平性。在考核時，采用3層區(qū)分考核方式及“限時綜合測評”和“不限時綜合測評”（即開放性綜合實踐任務完成）相結(jié)合的方式，其中限時綜合測評要求在限定時間內(nèi)完成，包括35%的理論知識和65%的綜合實踐，學生可以自主選擇參與考核的層級。新的考核方法設定了不限時綜合測評部分，用以反映學生的綜合能力水平。學生的最終成績?yōu)槠綍r成績（10%）+限時綜合測評（50%）難度系數(shù)+不限時綜合測評（40%）難度系數(shù)，這樣既考慮到不同層次學生的

11、情況也兼顧了成績的公平性。筆者選取服裝藝術(shù)設計以及動畫2個專業(yè)的學生進行教學實踐，共選擇8個實驗班實施動態(tài)分層方法。這里主要通過兩年間的學生考核成績以及學生對課程的參與度等做對比。由圖1可以看出，實施分層改革后學生的參與度和活躍度遠高于比照班。學生的參與度主要是以學生使用輔助教學環(huán)境中相關資料的次數(shù)以及在實驗討論組中討論發(fā)言的次數(shù)等作為參考值。圖2為同專業(yè)選修本門課的實驗組（199人）與普通組（199人）的考核對比，試驗組的測評成績優(yōu)秀人數(shù)高于普通組。另外實施改革過程中，參加各類市級計算機動畫方面競賽的學生獲獎數(shù)量情況好于以往，且獲獎學生全部來自實驗組。實施動態(tài)分層改革后，學生的學習興趣和課程

12、參與程度都顯著提高，取得了良好的教學效果。6 實施過程中應注意的問題分層策略提高了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生自主學習的習慣。我們利用混合學習環(huán)境在現(xiàn)有教學分班情況下通過實驗任務的分層逐步實現(xiàn)分層教學，從而滿足來自不同專業(yè)、不同層次水平的學生對計算機動畫課程的不同需求。動態(tài)分層教學取得了較好的教學效果，實踐中需要注意以下問題。（1）在理論實踐環(huán)節(jié)，教師需要及時反饋、引導，否則學生的積極性和興趣容易受挫，從而影響教學效果。（2）實驗設計上除了注意各層次的關聯(lián)性外，還要注意加入開放性題目，這樣能夠調(diào)動學生利用現(xiàn)有資源探討新內(nèi)容的積極性，有利于學生自我提高。 結(jié) 語“分層不分班”的教學改革有效避免了一般分層教學中“一考定層次”造成的不公平，在連續(xù)兩年的教學實踐中取得了一定成效。實踐發(fā)現(xiàn)該方法能夠激發(fā)學生的學習興趣，在學生中形成互競互習的開放氛圍，有利于學生自主學習能力、綜合應用能力以及探究創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，更有利于因材施教。不過該方法也有局限性，更適合在理論和實踐并重的課程中推廣，對于純理論類的課程實施起來會有難度。Reference：1 連蓮. 國外問題式學習教學模式述評J. 福建師范大學學報： 哲學