省級教學成果一等獎答辯稿

       2012年12月27日，早六時半，與課題組開始奔赴華明酒店，到時方7.20。用早飯後，去酒店三層待答。我省教學成果獎入圍一等獎的有30人，剔除率為10%。我答辯的抽號為第九號，答辯要求講6分鐘，回答問題4分鐘。答辯室坐的許多人，答辯很順利，沒超時，問題回答的也不錯。答辯要求針對專案的針對性、普遍性、創新性、實效性四方面作答，我的答辯內容如下：

一、 存在問題

   1、選用C/C++作為開發工具，最高只支援256色，這造成真實感光照、紋理對映等教學內容方面的實踐教學資源的缺失。

   2、選用OpenGL函式庫，通過API就可以繪製真實感圖形。學生只能停留在理解API引數的層面，不能真正掌握圖形學底層演算法。

二、解決辦法

   針對教學中存在的問題，並結合高等教育工程化應用實踐要求提出計算機圖形學實踐教學資源庫的建設。選擇Visual C++的MFC框架為開發工具，以繪製真實感光照模型為教學主線，開發了滿足課堂教學、實驗教學、課程設計以及工程化訓練的計算機圖形學實踐教學資源庫（包含光照和紋理對映）。以工程化實踐能力為培養要求，2008年課題組開始採用一個原理對應一個案例的方法，初步開發了43個實踐教學案例，同年將該資源提供給全國多所高校試用，受到了歡迎。在此基礎上，課題組將實踐教學資源設計為“驗證性資源”、“綜合性資源”、“創新性資源”和“工程化資源”四個層次進行建設。其中，“驗證性資源”、“綜合性資源”和“創新性資源”使用數學方法描述多面體或曲面體來建立三維物體的幾何模型。“驗證性資源”主要應用於案例化教學和課後練習，幫助學生更為形象化地理解抽象的圖形學繪製原理。“綜合性資源”主要應用於課程實驗，指導學生應用一個或多個基本圖形繪製原理，掌握較為複雜的圖形繪製技能。“創新性資源”主要應用於課程設計，指導學生綜合應用所學的圖形學原理，開發計算機圖形學系統。進一步考慮到遊戲開發、虛擬現實等應用需求，開發了“工程化資源”。該資源包括使用3DS Max建立的建築物幾何模型、使用Maya建立的人物角色模型，這些模型可被匯入場景內進行驅動。基於該資源，學生先後完成了多項大學生創新專案。

    驗證性：260（60＋200）。綜合性18個，創新10個，工程20。

三、創新點

（1）實踐資源的完整性

    首次提出將計算機圖形學實踐教學資源劃分為驗證性資源、綜合性資源、創新性資源和工程化資源四個層次。按照計算機圖形學教學要求設計和開發教學資源案例，每一層次的案例資源都覆蓋課程主要知識點，是一套在省內乃至全國都相對完備的教學實踐教學資源庫。正如南京工業大學周強在推薦書中指出：“到目前為止，尚未見到如此全面的一套Visual C++版的教學資源”。

（2）實踐資源的開放性

    所有資源通過推廣網站（www.klingde.com）釋出。由於採用開放式架構設計，教師和學生都可以對該資源進行二次開發並反饋使用結果。課題組不斷吸收其中的優秀作品作為新的實踐教學資源案例，並根據反饋建議進行優化，形成開放式資源建設機制。

（3）實踐資源的工程化

    按照CDIO理念的要求，教學資源不僅僅侷限於數學方法建立的幾何建模，還可以匯入3DS Max、Maya等更為複雜的模型。學生可使用工程化資源開發計算機遊戲、虛擬現實等應用專案或參與大學生創新性專案的訓練。

南京工業大學電子與資訊工程學院教師周強，到目前為止，我尚未見到如此全面的一套Visual C++版的教學資源。

四、實效性

    幾年來，課題組以《計算機圖形學》課程為核心，採用Visual C++的MFC框架開發了一套覆蓋教學全過程的計算機圖形學實踐教學資源，並建立推廣網站（www.klingde.com）免費公佈了所有源程式程式碼，供計算機圖形學師生免費下載使用。

   1.學生楊敏騰獲得移動MM大賽金獎，10萬。

   2.華北五省計算機應用大賽，獲得2個1等獎、1個2等獎，4個3等獎。

3.國內近百所院校使用，10幾個外校計算機圖形學教師寫了推薦信。

五、普遍性

       經過歷時五年開發，該套資源不僅為計算機圖形學的課堂、實驗和課程設計等教學全過程提供了案例支援，而且也為大學生創新專案、工程化實踐的訓練提供了模型素材。計算機圖形學實踐教學資源庫已通過網際網路提供給國內近百所院校使用，並且以教材的方式提供了使用指導。廈門大學、鄭州大學、南京工業大學等院校的十幾位教師使用這套教學資源後給予了高度評價。本課題首次提出了實踐教學資源四個層次建設方法，並在實踐中取得了顯著成效，可以推廣至其它學科的實踐教學資源建設。