基于計算思維的計算機圖形學(xué)教學(xué)改革

摘要：“計算機圖形學(xué)”是計算機專業(yè)的一門重要核心課程。文章從教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法兩方面探討在“計算機圖形學(xué)”課程中貫徹計算思維能力培養(yǎng)的改革思路與措施。

關(guān)鍵詞：計算思維；計算機圖形學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

1.背景

計算思維是美國周以真教授在2006年正式提出的教育理念。周教授認為計算思維不僅屬于計算機科學(xué)家，而且還應(yīng)和閱讀、寫作、算術(shù)：Reading，wRiting，and aRithmetic——3R）一樣，成為每個人必須具備的基本技能。

計算思維的概念一經(jīng)提出，就激發(fā)了美國學(xué)術(shù)界的強烈反響。2007年，美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)和微軟宣布建立微軟一卡內(nèi)基·梅隆計算思維中心。2008年，美國國家科學(xué)基金會啟動了“計算使能的科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)創(chuàng)新”研究計劃。該計劃旨在通過計算思維領(lǐng)域的創(chuàng)新和進步來促進自然科學(xué)和工程技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生革命性的成果。

在中國，計算思維被認為是振興大學(xué)計算教育的途徑，是促使科學(xué)與工程領(lǐng)域產(chǎn)生革命性創(chuàng)新成果的重要因素。針對校級公共必修課之一的計算機導(dǎo)論課，文獻[3]論述了該課程與計算思維的關(guān)系；針對計算機專業(yè)的基礎(chǔ)課程，國內(nèi)教育工作者就如何在離散數(shù)學(xué)、程序設(shè)計、算法設(shè)計與分析等課程教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力上進行探索，取得了一定成果。而針對計算機專業(yè)的高年級課程，文獻[7]、[8]分別探討了如何在編譯原理課程和人工智能課程中強化學(xué)生的計算思維能力。

計算機圖形學(xué)是計算機及相關(guān)專業(yè)本科生的一門重要專業(yè)選修課，兼顧理論和實踐，具有很強的綜合性和交叉性。……