數(shù)字媒體技術(shù)課程體系及實踐教學環(huán)節(jié)設計

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，以成都理工大學為例，闡述在該培養(yǎng)方案基礎上的實踐教學內(nèi)容與方法，介紹本專業(yè)學生的三大能力培養(yǎng)模塊的基礎理論課程及對應的實踐教學環(huán)節(jié)設計。

關(guān)鍵詞：教學體系；實踐教學；數(shù)字媒體技術(shù)

0.引言

根據(jù)教育部高教發(fā)[2007]1號、[2007]2號文件關(guān)于在全國普通高校中啟動“教學質(zhì)量工程”的精神，實踐教學將成為高等教育中一項非常重要的建設內(nèi)容，這表明國家對高等學校人才質(zhì)量的培養(yǎng)和實踐教學對人才培養(yǎng)的作用非常關(guān)注和重視，主要原因是實踐能力差和創(chuàng)新能力不足已經(jīng)成為影響畢業(yè)生就業(yè)的一個非常重要的因素。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010--2020年）》[J]明確指出，要大力提高學生的學習能力和實踐創(chuàng)新能力，要求高校在教育過程中要“著力提高學生服務國家、服務人民的社會責任感、勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實踐能力”，“堅持能力為重。優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)；豐富社會實踐，強化能力培養(yǎng)。著力提高學生的學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力”，因而轉(zhuǎn)變固有的教學觀念和加強實踐教學環(huán)節(jié)具有十分重要的意義。

1.實踐教學現(xiàn)狀

實踐教學方法賴以生存的理論基礎包括：①扎根理論，是在經(jīng)驗資料的基礎上建立理論的過程；②現(xiàn)象學理論，其觀點是“回歸到實物本身”，實踐教學的現(xiàn)象學理論就是要回歸到教學過程本身；③人類學理論，是教學研究的“課堂志”，即“深入教學課堂當中，從事參與觀察、深度訪談、深度描述等研究活動，搜集第一手的研究資料”。

開展大學生實踐教育有不同的方法和模式。1969年，麻省理工學院推出本科生科研實踐計劃，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。本科生實踐計劃是麻省理工學院在2002年開始實施的另一個提高大學生實際動手能力的方案。國內(nèi)也有一些提高大學生動手能力的實踐教學方法，導師制就是其中一個典型的代表，能夠為學生在大學學習過程中提供個性化、全程化和專業(yè)性的指導。項目教學法是指按照生產(chǎn)項目管理的原理和方法開展教學，對培養(yǎng)學生綜合實踐能力、團隊意識和創(chuàng)新能力具有積極的意義。同時，許多學校也為大學生提供多元化的實踐教育條件和外部環(huán)境，比如積極推進聯(lián)合辦學和校企合作，并建立“雙師型”的師資培養(yǎng)體系等。

2.以培養(yǎng)方案指導實踐教學

人才培養(yǎng)方案對實踐教學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)方案基礎上制定合理的實踐教學體系，包括課堂部分和課外部分。目前，課堂實踐教學主要有課程實驗教學、課程設計、綜合實習、專業(yè)實訓、畢業(yè)實習和畢業(yè)論文等，這些內(nèi)容安排體現(xiàn)了實踐能力逐步提高的過程。在課堂部分，需要將課程的知識點串聯(lián)起來，通過集中實踐的方式將多門課程進行融合，形成學科專業(yè)知識的融會貫通，從而使學生具備生產(chǎn)實踐的能力。在課外部分，可通過多種形式的實踐實訓，讓學生將整個大學所學的專業(yè)知識和實際動手經(jīng)驗相結(jié)合，形成對職業(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)教學及實踐內(nèi)容安排

3.1人才培養(yǎng)的目標定位

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，各個學校往往會根據(jù)自己的辦學歷史、師資隊伍選擇適合自己特色的專業(yè)方向。以成都理工大學為例，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、學院歷史特色和數(shù)字媒體技術(shù)系的師資隊伍現(xiàn)狀的基礎上，明確了以培養(yǎng)具有扎實數(shù)字媒體資源管理理論基礎、具備較強數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)動手能力、面向移動互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)內(nèi)容展示及內(nèi)容獲取的人才為目標。

結(jié)合這一目標以及多種實際情況（成都定位為打造西南移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)的發(fā)展路線；成都理工大學數(shù)字媒體技術(shù)作為信息科學與技術(shù)學院計算機本科專業(yè)群的重要一員；本專業(yè)的專業(yè)教師在移動互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗豐富），本專業(yè)從培養(yǎng)大綱的制定上明確了培養(yǎng)具有較強的數(shù)字媒體技術(shù)資源管理理論基礎（圖形圖像處理理論與實踐），移動數(shù)字媒體程序設計（手機游戲以及手機應用）以及移動媒體的藝術(shù)素材設計（手機游戲和移動應用UI、美術(shù)資源等）相結(jié)合的本科復合型人才的目標定位。

為實現(xiàn)這一專業(yè)人才培養(yǎng)的目標定位，本專業(yè)以高數(shù)、線性代數(shù)、離散數(shù)學、程序設計基礎、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、面向?qū)ο蟪绦蛟O計、繪畫基礎、色彩平面立體構(gòu)成作為先導課程，以培養(yǎng)學生的數(shù)學理論基礎、程序設計基礎、算法設計基礎和藝術(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踐教學

數(shù)字媒體資源管理是體現(xiàn)本專業(yè)學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)對于該內(nèi)容的教學主要為圖形圖像處理理論與實踐能力的培養(yǎng)，形成了以數(shù)學基礎、程序設計能力貫穿整個過程的圖形、圖像處理理論學習與實踐的技術(shù)培養(yǎng)路線。在專業(yè)基礎課程的基礎上，學校開設計算機圖形學、數(shù)字圖像處理兩門課程，拔高學生數(shù)字媒體資源管理理論基礎，并通過開設Open CV開發(fā)課程，使得學生在理解圖像處理基本理論的基礎上，能夠結(jié)合Open CV進行利用經(jīng)典算法實現(xiàn)圖像變換、圖像輪廓提取和圖像局部分割等內(nèi)容的實踐；開設計算機雙目立體視覺課程，引導學生結(jié)合Open CV進行攝像機標定、投影與三維視覺方面的學習與實踐，提高其進行更高層次學習研究的興趣。

針對以上理論課程，學校在培養(yǎng)方案的制訂中配套了足夠的實踐教學與之相適應：分別安排40學時的程序設計課程設計來提高學生的編程能力、40學時的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計來提高算法設計能力、40學時的計算機圖形學課程設計幫助學生理解各種曲線在計算機中的實現(xiàn)、40學時的數(shù)字圖像處理課程設計幫助學生完成特征提取以及邊緣檢測等圖像處理關(guān)鍵算法編程實現(xiàn)。在學生熟練掌握上述數(shù)字媒體資源管理技術(shù)知識后，專門開設Open CV，讓學生進行相關(guān)圖形圖像工程、科研任務的開發(fā)與實踐。最后，開設一門實時虛擬現(xiàn)實課程，通過講解計算機雙目立體視覺，引導數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)學生接觸一些前沿研究活動與方向，拓寬學生的學術(shù)國際視野。

3.3移動媒體程序設計及實踐教學

根據(jù)培養(yǎng)方案的安排，移動互聯(lián)網(wǎng)程序設計定位為培養(yǎng)學生利用計算機知識進行移動媒體內(nèi)容展示開發(fā)的能力，針對此設計了移動應用程序和手機游戲程序設計兩個教學內(nèi)容。移動應用程序開發(fā)環(huán)節(jié)以Android為主要培養(yǎng)方向，在面向?qū)ο蟪绦蛟O計的課程中設置基于Java的面向?qū)ο蟪绦蛟O計能力內(nèi)容，介紹Java環(huán)境的搭建、Java語言的程序設計結(jié)構(gòu)、類和對象、IO流與GUI等，并在這期間指導學生通過翻轉(zhuǎn)課堂學習完成Android的入門知識學習，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)容的學習，最終通過實踐，讓學生完成一個單機版的科學型計算器，使學生具備Android的入門能力。在完成操作系統(tǒng)與計算機網(wǎng)絡的知識學習后，單獨設置移動互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術(shù)課程，對Android的高級開發(fā)進行系統(tǒng)學習，并進行多媒體、網(wǎng)絡應用、定位等內(nèi)容的學習和實踐（因本專業(yè)另外設置有專門的游戲引擎學習模塊，因此不在Android環(huán)節(jié)引人游戲開發(fā)內(nèi)容），最終通過綜合項目實踐課程讓學生完成一款網(wǎng)絡App的開發(fā)。

在手機游戲的程序設計內(nèi)容安排上，本專業(yè)結(jié)合當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)學生的動手能力，在課程安排上設置兩個介紹課程——游戲引擎技術(shù)和游戲開發(fā)。根據(jù)Unity的特點，課程教學全部在實驗室進行，使得學生在掌握引擎使用的同時，培養(yǎng)游戲開發(fā)能力。在每個課程結(jié)束后，單獨安排40學時的課程設計，讓學生進行完整的項目制作與嘗試。游戲引擎技術(shù)課程結(jié)束后，學生需要掌握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學時的游戲引擎技術(shù)課程設計中，學生需要完成一個單機游戲作品，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（網(wǎng)絡連接、數(shù)據(jù)交互等）、數(shù)據(jù)庫（連接與增刪改查）等內(nèi)容。在40學時的游戲開發(fā)課程設計課程中，學生需要熟練結(jié)合各種技術(shù)實現(xiàn)一款網(wǎng)絡游戲的開發(fā)，作為課程的結(jié)題報告。最后，在綜合項目實踐環(huán)節(jié)課程中，學生可通過小組合作的方式開發(fā)一個完整的項目。

3.4移動媒體藝術(shù)素材設計及實踐教學

移動媒體藝術(shù)素材是數(shù)字媒體技術(shù)在專業(yè)藝術(shù)方面實現(xiàn)交叉學科培養(yǎng)的重要體現(xiàn)。數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)針對該內(nèi)容的教學主要為藝術(shù)創(chuàng)作理論與實踐能力的培養(yǎng)，以藝術(shù)審美、圖像繪制、跨媒體視頻制作讓學生掌握繪畫、設計、多媒體制作工具的理論與實踐。繪畫基礎和平面色彩/立體構(gòu)成作為先導課程，培養(yǎng)學生的審美意識和造型能力、對客觀事物的藝術(shù)創(chuàng)作能力、對結(jié)構(gòu)及點線面的創(chuàng)意表現(xiàn)能力，提高學生的藝術(shù)修養(yǎng)和對事物認識、觀察及造型的能力，提升學生的審美意識和美學概念。動畫設計和三維造型與動畫技術(shù)兩門課程培養(yǎng)學生運用動畫技巧制作網(wǎng)絡及多媒體動畫的能力。課程設Flash多媒體制作軟件使用方法內(nèi)容，F(xiàn)lash的元件骨骼、動畫繪制工具、Action Script語言的使用及編寫技巧，并設置3DSMAX、MAYA建模、貼圖、動畫、渲染、多格式跨媒體輸出方法等內(nèi)容，提高學生的三維動畫設計能力，加強學生對動畫應用概念的理解。場景設計與表現(xiàn)和影視制作與合成屬于提高課程，讓學生能夠結(jié)合繪畫及3DSMAX進行場景設計與表現(xiàn)，設計制作出多單元場景組合。影視制作與合成課程設置時下流行的高級影視后期軟件AE與視頻采編軟件Premiere的使用內(nèi)容，使學生能夠獨立編輯視頻、音頻和熟練運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。

針對以上理論課程，學校在培養(yǎng)方案中配套了足夠的實踐教學與之相適應：分別安排40學時的三維造型與動畫課程設計，讓學生能運用修改器工具制作三維變形造型，并運用材質(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的方法，能創(chuàng)建一個完整的場景，最后通過參數(shù)設置制作計算機三維動畫。安排一周的動畫設計課程培養(yǎng)學生的Flash開發(fā)動畫創(chuàng)作思路，使學生掌握源件及骨骼動畫的使用、Flash的Action Script語言的動用及編寫技巧、跨媒體視頻輸出制作技能、制作App及網(wǎng)頁動態(tài)圖資源的能力。

我校數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的教學目標是培養(yǎng)具有較好的數(shù)學基礎、軟件開發(fā)能力、專業(yè)發(fā)展?jié)摿鸵欢ㄋ囆g(shù)修養(yǎng)的復合型人才，知識結(jié)構(gòu)體系如圖1所示。

4.課外教學與實踐的延展

共性的課堂教育難于滿足學生專業(yè)學習的個性需求，教師可利用自己的專業(yè)知識對學生進行課外實踐指導。首先，導師制能很好地滿足個性化教學需求，在我國一些重點高校被普遍采用，但也存在一些問題。當前高校教師均面臨教學、科研等多重任務，如何制定指導教師在導師制培養(yǎng)過程中參與任務的合理尺度就顯得非常關(guān)鍵。如果導師介入過早，會限制學生的發(fā)展；如果導師制實行較晚，就會失去導師制的意義。所以，導師制是一把雙刃劍，需要結(jié)合專業(yè)特點進行詳細設計后再加以實施。

其次，在大學生掌握了一定的專業(yè)基礎知識和基本理論后，鼓勵并支持大學生在教師的指導下參與各級科技競賽，擴大其專業(yè)知識面和提升專業(yè)熱愛度。也可以鼓勵學生進入教師科研團隊，并通過完成一些教師科研中的指定任務來激發(fā)其對科研的興趣和潛能，培養(yǎng)團隊合作精神和創(chuàng)新精神。

最后，在國家提倡的“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”新形勢下，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維納入實踐教學。但是，當前大學生創(chuàng)業(yè)成功率較低，社會對大學生創(chuàng)業(yè)的實際支持力度不夠，很多支持僅僅是一種形式。例如，為大學生講授創(chuàng)業(yè)課程的教師本身就沒有創(chuàng)業(yè)實踐經(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目本身的可持續(xù)性方面等。因此，課外實踐教學亟需完善，包括由專業(yè)老師對項目技術(shù)水平、團隊能力、保障基礎進行指導，校外企業(yè)家對項目市場預測、商業(yè)模式進行輔導，這樣才能真正提高大學生的創(chuàng)業(yè)成功率。

5.結(jié)語

成都理工大學數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)所采用的人才培養(yǎng)方案在實踐中取得了良好的效果：本專業(yè)辦學6年，專業(yè)學生參加各類競賽獲得國家獎近20項、省獎10余項；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)方案不僅能讓學生具備良好的專業(yè)理論基礎，還通過系統(tǒng)的實踐訓練環(huán)節(jié)提高了學生的動手能力，達到了重基礎、強實踐的人才培養(yǎng)目標，對提高本科專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量效果明顯，可為其他院校的教學改革提供借鑒。