論動(dòng)漫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中計(jì)算思維能力的培養(yǎng)

楊玉英

摘要：讓人們學(xué)會(huì)像計(jì)算機(jī)科學(xué)家那樣思考的計(jì)算思維，不應(yīng)該只是面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，而應(yīng)面向所有專業(yè)的諸多課程。本文結(jié)合計(jì)算思維能力培養(yǎng)的要求，闡述了在動(dòng)漫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中進(jìn)行計(jì)算思維能力培養(yǎng)的思路，并探討了在該課程中計(jì)算思維能力的培養(yǎng)途徑。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程體系

一、關(guān)于計(jì)算思維

習(xí)近平主席視察東軟集團(tuán)時(shí)明確表示，全面小康社會(huì)的實(shí)現(xiàn)必須依靠創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，抓好人才工作，發(fā)展實(shí)體經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)信息化、工業(yè)化融合。未來的5-10年是中國將工業(yè)化與信息化發(fā)展階段結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)兩化融合，利用信息技術(shù)與裝備，提高資源利用率、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、提高技術(shù)創(chuàng)新能力與現(xiàn)代管理水平的關(guān)鍵時(shí)期。早在2006年3月，周以真教授在美國計(jì)算機(jī)權(quán)威期刊上給出、并定義了計(jì)算思維的概念：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，強(qiáng)化了計(jì)算思維的意義和作用，對(duì)它的認(rèn)識(shí)在現(xiàn)代科學(xué)的形成過程中逐步提升，其與邏輯思維和實(shí)證思維的差別也越來越清晰化。

所謂計(jì)算思維的研究方法，包括遞歸，抽象和分解，保護(hù)、冗余、容錯(cuò)、糾錯(cuò)和恢復(fù)，利用啟發(fā)式推理來尋求解答，在不確定情況下的規(guī)劃、學(xué)習(xí)和調(diào)度這一系列。其實(shí)，可用人類日常生活中的許多行為來理解計(jì)算思維：當(dāng)人們在行進(jìn)中發(fā)現(xiàn)落下行李時(shí)，一般會(huì)沿走過的路回尋，這就是回推；動(dòng)漫制作者在設(shè)計(jì)角色、設(shè)定場景、制作動(dòng)畫時(shí)，無論借助的是二維軟件，還是三維平臺(tái)，反復(fù)使用復(fù)制、粘貼、調(diào)整、再復(fù)制的過程就是一種遞歸；在超市購物付款時(shí)如何選擇哪個(gè)隊(duì)，用到的是多服務(wù)器系統(tǒng)的性能模型；手機(jī)一般配有兩塊電池備用，就是失敗的無關(guān)性和設(shè)計(jì)的冗余性；服裝界的虛擬試穿、室內(nèi)設(shè)計(jì)中的軟裝，就是利用啟發(fā)式的推理以尋求滿意的結(jié)論，在不確定情況下，進(jìn)行規(guī)劃、學(xué)習(xí)和調(diào)度。

計(jì)算思維的概念出現(xiàn)以來，世界各國越來越重視。2008年啟動(dòng)涉及所有學(xué)科的、以計(jì)算思維為核心的重大基礎(chǔ)研究計(jì)劃“計(jì)算使能的科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)創(chuàng)新”在美國立項(xiàng)；為使計(jì)算思維培養(yǎng)向中小學(xué)延伸，美國NSF資助“21世紀(jì)的計(jì)算機(jī)教育”項(xiàng)目，規(guī)劃新的計(jì)算機(jī)科學(xué)進(jìn)階課程，以發(fā)掘中學(xué)教師和學(xué)生的計(jì)算思維競爭力，并在2015年之前為10000所高中培訓(xùn)10000名教師；2010年英國皇家協(xié)會(huì)實(shí)施了一個(gè)18個(gè)月的項(xiàng)目，它的目標(biāo)是探索學(xué)校中的計(jì)算教學(xué)，該項(xiàng)目涉及24個(gè)計(jì)算領(lǐng)域的組織，包括教育部門，專業(yè)團(tuán)體，大學(xué)和工業(yè)界，得到微軟和其它工業(yè)合作伙伴的支持；中國高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)從2010年開始，每年都要多次開會(huì)研究計(jì)算思維，在2010年11月的濟(jì)南會(huì)議上，“以計(jì)算思維能力培養(yǎng)為核心推進(jìn)大學(xué)通識(shí)教育改革的研究與實(shí)踐”，報(bào)教育部袁貴仁部長建議立項(xiàng)研究；2010年計(jì)算思維課程在中國高校中正式開始實(shí)踐，如上海交大、南方科大等。計(jì)算思維越來越被重視，它甚至被認(rèn)為代表著人們的一種普遍認(rèn)識(shí)，不只是計(jì)算機(jī)科學(xué)家，每一個(gè)人都應(yīng)去學(xué)習(xí)和運(yùn)用它。

二、關(guān)于動(dòng)漫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程呈現(xiàn)媒介主要是紙張，用于培養(yǎng)學(xué)生的造型能力，學(xué)生一般在熟練掌握相關(guān)工具的使用技法和充分了解材料的特性之后，才能繪出比較優(yōu)秀的作品。特別是在色彩的訓(xùn)練上，需要先打底稿，再調(diào)色，然后上色，經(jīng)過反復(fù)修改等各項(xiàng)步驟，在制作的過程上，往往需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力。隨著電腦的出現(xiàn)，利用數(shù)位板在Photoshop 軟件中，便可使繪制的時(shí)間縮短一半以上，還能得到與紙張繪畫同樣效果的作品。尤其是在色彩的運(yùn)用中，可以利用圖層疊加，復(fù)制粘貼，調(diào)整圖層樣式及透明度，以達(dá)到最優(yōu)效果。

對(duì)于鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)思維、對(duì)畫面的把握能力絲毫不會(huì)遜色于紙媒。計(jì)算機(jī)的便利、快捷性遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)手繪，它能輕松的進(jìn)行反復(fù)修改以達(dá)到最佳效果，這樣就可以節(jié)省更多的時(shí)間去創(chuàng)意思考。

動(dòng)漫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程分為三個(gè)階段兩大知識(shí)模塊：第一階段為基本能力培養(yǎng)階段，以一個(gè)個(gè)小的實(shí)訓(xùn)任務(wù)的形式來完成；第二階段為項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐內(nèi)容，以完成項(xiàng)目的形式來進(jìn)行；第三階段為考核總結(jié)階段，承擔(dān)項(xiàng)目的同學(xué)以項(xiàng)目完成情況進(jìn)行考核，未承擔(dān)項(xiàng)目的同學(xué)以課程考核的形式進(jìn)行。兩大知識(shí)模塊：第一模塊為設(shè)計(jì)素描；第一模塊為設(shè)計(jì)色彩。設(shè)計(jì)素描、設(shè)計(jì)色彩的訓(xùn)練方式：課堂講授+實(shí)訓(xùn)，輔以課外作業(yè)的訓(xùn)練方式。

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)在呈現(xiàn)媒介上發(fā)生了質(zhì)的改變。信息技術(shù)的發(fā)展，猶如為藝術(shù)設(shè)計(jì)插上了翅膀。在基礎(chǔ)訓(xùn)練階段就利用電腦進(jìn)行訓(xùn)練，有利于與后期課程的銜接。

三、從動(dòng)漫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中看學(xué)生計(jì)算思維能力培養(yǎng)

動(dòng)漫設(shè)計(jì)與制作專業(yè)的教學(xué)重點(diǎn)在于藝術(shù)與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)兩大方面。在動(dòng)漫設(shè)計(jì)與制作相關(guān)的專業(yè)領(lǐng)域，既要培養(yǎng)學(xué)生懂得真正的藝術(shù)，有較深厚的文化修養(yǎng)和敏捷的設(shè)計(jì)思維能力，又要培養(yǎng)學(xué)生精通一定的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、具有計(jì)算思維能力。將對(duì)藝術(shù)的理解和軟件技術(shù)的應(yīng)用相互融合，使動(dòng)畫在各個(gè)領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。在課程安排的過程中，通過將動(dòng)漫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程分階段、模塊化設(shè)計(jì)，從而將藝術(shù)知識(shí)、技術(shù)科學(xué)的內(nèi)容分解到相應(yīng)模塊。

在基礎(chǔ)能力培養(yǎng)階段，以完成層層遞進(jìn)的一個(gè)個(gè)實(shí)訓(xùn)任務(wù)的方式來培養(yǎng)學(xué)生必要的、夠用的造型語言表達(dá)能力，使學(xué)生具備一定的造型能力和藝術(shù)設(shè)計(jì)的基本理論知識(shí)為目標(biāo)。在項(xiàng)目化實(shí)訓(xùn)教學(xué)階段，采取從一個(gè)點(diǎn)切入，打破課程界限，圍繞動(dòng)漫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的內(nèi)容，與實(shí)際項(xiàng)目結(jié)合，在完成項(xiàng)目的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的能力，拓寬學(xué)生的視野。在軟件的運(yùn)用上，主要是培養(yǎng)學(xué)生掌握相關(guān)軟件在本門課中所要用及的技術(shù)，使之在實(shí)際工作中能夠做到靈活運(yùn)用，結(jié)合課程主要用到Photoshop中的繪圖功能相關(guān)的工具、技法，將數(shù)字技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生在藝術(shù)與科學(xué)技術(shù)相結(jié)合的領(lǐng)域中具有實(shí)際工作能力。通過實(shí)際項(xiàng)目，課程能夠做到密切聯(lián)系市場，與時(shí)俱進(jìn)。使學(xué)生能夠有動(dòng)力去在完成項(xiàng)目的同時(shí)，掌握科學(xué)技術(shù)和藝術(shù)創(chuàng)作技能，達(dá)到該門課程的教學(xué)目標(biāo)。

在課程進(jìn)行階段，始終是以學(xué)生為主力，教師起輔助性作用的模式。在教師的指導(dǎo)下，充分發(fā)揮學(xué)生的自主動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神，教師要保證在學(xué)生遇到問題的第一時(shí)間能夠解決和解答。作為項(xiàng)目的推動(dòng)者的教師，必須時(shí)刻把握項(xiàng)目動(dòng)態(tài)，掌握整個(gè)教學(xué)流程。教師與同學(xué)之間以項(xiàng)目任務(wù)為主線連接，從而圍繞這根主線進(jìn)行教學(xué)和學(xué)習(xí)。

在項(xiàng)目進(jìn)行過程中，教師要把握的是將原理、思路講清楚，具體實(shí)現(xiàn)的方法不做具體的要求，進(jìn)而讓學(xué)生在實(shí)現(xiàn)的過程中多動(dòng)腦筋，自行構(gòu)建屬于自己的處理方式和方法。這就是計(jì)算思維的內(nèi)化知識(shí)能力的培養(yǎng)途徑。

在動(dòng)漫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)與學(xué)習(xí)過程中，教與學(xué)的過程都是通過一系列基于計(jì)算思維的學(xué)習(xí)方法而展開。通過對(duì)連續(xù)三年的教學(xué)改革情況來分析，運(yùn)用思維的方法不但能提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率，同時(shí)還使學(xué)生親身體驗(yàn)學(xué)習(xí)過程各個(gè)知識(shí)點(diǎn)自我建構(gòu)知識(shí)的各個(gè)環(huán)節(jié)。這樣的學(xué)習(xí)更能符合目前國家對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要，也為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)提供了良好且高效的學(xué)習(xí)方法。

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