计算机图形学的发展应用及教学改革实践

高杨

摘 要：随着计算机科学技术的不断创新发展，计算机图形学应运而生，这个学科主要是利用计算机生成和处理图像内容，在我国的高等院校中，计算机图形学是计算机专业中一门十分重要的学科。在目前的社会生活中有个广泛的应用和发展，开始这个学科也只要是为了让学生可以利用计算机生成并处理图像内容，了解和掌握计算机学科的基本原理，提升学生利用计算机这个工具的能力。但是在教学与实践当中有很多的矛盾所在，这就是理论和时间之间的差距，本文就是要寻求这些问题所在，找到最佳的解决方法，完成计算机图形学的教学改革实践工作。

关键词：计算机图形学；发展应用；改革实践

随着科学技术的发展，生活中很多产品都会计算机图形学有着密切的联系。计算机图形学被应用到社会中的各个领域，在制造业生产当中，计算机图形学的比重越来越凸显不管是国内还是国外，都把计算机图形学作为一门重要的学科来进行教学研究。作为一门应用型的学科，计算机图形学主要是将图形理论和应用技术相结合，在该门科学的研究和应用中，可以对计算机图形图像的生成处理从原来到方法有一个全面性的了解，熟悉国际上关于软件处理图形图像的发展趋势，为图形的软件科学研究发展打下良好的基础。现代计算机科学技术的应用让该门学科的内容也变得丰富多彩起来，从分形图、曲线曲面、动画图形以及计算机图形的二次开发等都有了相对深入的开发和应用，以便更好地适应现代社会中计算机科学技术的发展要求。

一、计算机图形学的应用及教学改革的必要性

1、计算机图形学的特点

计算机图形学是计算机科学中一门综合性很强的学科，它包含了数学，物理，艺术设计等多种学科的内容。所以在学习和掌握這门科学以前必须做好相关基础学科的学习工作，但是在实际的教学和应用过程中，很多人在应用到这门学科是对前面的知识早已忘记，所以在掌握和应用的过程中难以做到融会贯通。计算机图形学是一门相对复杂的学科，对于应用者来说相对较难，在实际的使用中他的实践性和理论性要求都非常强，所以在学习和实际应用中必须注意多学科的结合应用，不能偏重一方造成与实际的脱节，造成后续的麻烦。

2、计算机图形学的教学要点

计算机图形学是对学生综合能力的一种考验，在教学中要注意多发挥学生的自我主观能动性，培养学生的兴趣最为重要。在教学上还要打破传统的教师主导地位，让学生充分发挥自己的想象空间，引导学生自主学习和开发应用各种软件。在教学中，改变传统的教学理念，采用发散的教学模式，利用各种实际的应用案例提高学生的学习兴趣，也提高了教学质量。只有大胆的改革教学方法才可以让计算机图形学课程设计内容有所创新，才可以让这门学科更好的和实际应用结合在一起。

二、计算机图形学的实际应用与教学改革

1、利用实际案例提升学生的整体素质

计算机图形学的教学主要是针对课程的功能和结构上的调整。在教学中要选择那些最具代表性的案例晚上课程教学体系，让各种学科的元素都融入到到这门学科当中。改革后的计算机图形教学主要针对图形的处理算法和对象语言为主要内容，把图形设计软件作为教学的最终目标，指导学生可以在学习中利用更高级的程序设计进行图形图像的处理，改变原来以理论推导为主的教学方式，提升图形的设计能力和算法，从教学的教材入手，进行全方位的教学改革。

在计算机图形学的实际应用中，要对常用的设计软件，例如AutoCAD等进行深入的二次开发。因为很多现有的图形设计软件已经不能满足工业制造业和生产的发展需要，现代产品的造型设计越来越高，很多都要求用到曲面的造成来进行产品描述。在计算机图形学科当中，曲面的生成是一项十分重要的内容，在对产品进行描述时需要和数学模型，艺术设计等相关学科进行完美的结合，可以尝试使用MATLAB进行辅助教学，利用MATLAB绘图软件在大多数情况下都可以弥补AutoCAD工具软件的缺陷，减少那些繁琐的计算和曲面生成，让学生在抽象的学习中有一个更为感性的认识，也让枯燥无味的学科变得更加内容丰富多彩。

2、在计算机图形学的教学中改变教学模式调整教学手段

学生是计算机图形学这门学科的主体，所以在教学中应该充分发挥他们的主管学习兴趣，教师多利用软件演示工具来展现学习的主要内容，例如投影仪、幻灯片、影音设备以及多媒体都是很好的教学辅助设备，这些工具可以让学生对计算机图形学有一个更为直观的适应和接受。

不管是任何的学科其实只有在实际应用中才能体现它的价值所在，相对于计算机图形学来说能否最终将学习掌握的内容转化为实际生产应用是尤为重要的。所以在学习该学科时也要让学生了解这门学科的应用前景，懂得这门学科的重要性，相信每个人熟知这些之后都会更愿意去掌握这门科学的应用。一门应用性强的学科不但可以丰富自己的科学知识内容，提高自己的应用能力，也可以让每个人最终成为对社会有用的人才。采用大量的工程案例对理论知识进行形象的描述，可以让学生对现有的产品进行设计、开发和创新，并利用计算机辅助程序实际操作，提高学生的操作技能。还可以指导学生利用AutoCAD进行一些常用素材的开发和设。学生在自己动手的同时不仅加深了对理论知识的理解，而且也提高了工作技能。

结语

现代工业的发展需要越来越多的造型设计，而计算机图形学就是一种最为前沿的图形相关设计的学科。高校在计算机图形学教学时，要实行教学改革，以激发学生主动性，培养学生能力，提高学生综合素质为原则，在教学内容、课程设计、教学方式和教学模式进行改革。这样才能培养出符合社会发展需要的计算机图形学和工业产品造型设计人才。（作者单位：陕西国防工业职业技术学院）

参考文献：

[1] 鲍蕾，耿聃.浅谈计算机图形学的应用[J].科教文汇（上旬刊）.2009（06）

[2] 黄凤玲.浅谈计算机图形学的发展历程及应用前景[J].读与写（教育教学刊）.2009（07）

[3] 张瑞秋，刘林，王京.计算机图形学的发展现状与教学改革[J].机械管理开发.2007（04）

[4] 蔡强.计算机图形学的相关技术与发展[J].北京轻工业学院学报.1999（03）

[5] 洪涛.计算机图形学的进展及发展方向[J].航空精密制造技术.1991（03）