数字媒体技术课程体系及实践教学环节设计

蔡彪　吴静　柳丽召

摘要：研究数字媒体技术专业的培养方案课程体系，以成都理工大学为例，阐述在该培养方案基础上的实践教学内容与方法，介绍本专业学生的三大能力培养模块的基础理论课程及对应的实践教学环节设计。

关键词：教学体系；实践教学；数字媒体技术

0.引言

根据教育部高教发[2007]1号、[2007]2号文件关于在全国普通高校中启动“教学质量工程”的精神，实践教学将成为高等教育中一项非常重要的建设内容，这表明国家对高等学校人才质量的培养和实践教学对人才培养的作用非常关注和重视，主要原因是实践能力差和创新能力不足已经成为影响毕业生就业的一个非常重要的因素。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010--2020年）》[J]明确指出，要大力提高学生的学习能力和实践创新能力，要求高校在教育过程中要“着力提高学生服务国家、服务人民的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力”，“坚持能力为重。优化知识结构；丰富社会实践，强化能力培养。着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力”，因而转变固有的教学观念和加强实践教学环节具有十分重要的意义。

1.实践教学现状

实践教学方法赖以生存的理论基础包括：①扎根理论，是在经验资料的基础上建立理论的过程；②现象学理论，其观点是“回归到实物本身”，实践教学的现象学理论就是要回归到教学过程本身；③人类学理论，是教学研究的“课堂志”，即“深入教学课堂当中，从事参与观察、深度访谈、深度描述等研究活动，搜集第一手的研究资料”。

开展大学生实践教育有不同的方法和模式。1969年，麻省理工学院推出本科生科研实践计划，显著提高了本科生科研能力，后来全面推广到全美各大高校。本科生实践计划是麻省理工学院在2002年开始实施的另一个提高大学生实际动手能力的方案。国内也有一些提高大学生动手能力的实践教学方法，导师制就是其中一个典型的代表，能够为学生在大学学习过程中提供个性化、全程化和专业性的指导。项目教学法是指按照生产项目管理的原理和方法开展教学，对培养学生综合实践能力、团队意识和创新能力具有积极的意义。同时，许多学校也为大学生提供多元化的实践教育条件和外部环境，比如积极推进联合办学和校企合作，并建立“双师型”的师资培养体系等。

2.以培养方案指导实践教学

人才培养方案对实践教学主要起宏观支撑作用。目前常用的培养模式有“3+1”和“3.5+0.5”模式，两种模式各有特色。在培养方案基础上制定合理的实践教学体系，包括课堂部分和课外部分。目前，课堂实践教学主要有课程实验教学、课程设计、综合实习、专业实训、毕业实习和毕业论文等，这些内容安排体现了实践能力逐步提高的过程。在课堂部分，需要将课程的知识点串联起来，通过集中实践的方式将多门课程进行融合，形成学科专业知识的融会贯通，从而使学生具备生产实践的能力。在课外部分，可通过多种形式的实践实训，让学生将整个大学所学的专业知识和实际动手经验相结合，形成对职业生涯发展的思考与规划。

3.数字媒体技术专业教学及实践内容安排

3.1人才培养的目标定位

数字媒体技术是新兴的本科专业。在数字媒体技术的专业定位中，各个学校往往会根据自己的办学历史、师资队伍选择适合自己特色的专业方向。以成都理工大学为例，数字媒体技术专业在结合本地区域信息技术产业发展趋势、学院历史特色和数字媒体技术系的师资队伍现状的基础上，明确了以培养具有扎实数字媒体资源管理理论基础、具备较强数字媒体技术专业动手能力、面向移动互联网行业内容展示及内容获取的人才为目标。

结合这一目标以及多种实际情况（成都定位为打造西南移动互联网产业示范区的发展路线；成都理工大学数字媒体技术作为信息科学与技术学院计算机本科专业群的重要一员；本专业的专业教师在移动互联网行业从业经验丰富），本专业从培养大纲的制定上明确了培养具有较强的数字媒体技术资源管理理论基础（图形图像处理理论与实践），移动数字媒体程序设计（手机游戏以及手机应用）以及移动媒体的艺术素材设计（手机游戏和移动应用UI、美术资源等）相结合的本科复合型人才的目标定位。

为实现这一专业人才培养的目标定位，本专业以高数、线性代数、离散数学、程序设计基础、数据结构、面向对象程序设计、绘画基础、色彩平面立体构成作为先导课程，以培养学生的数学理论基础、程序设计基础、算法设计基础和艺术欣赏能力，为后续课程起到支撑作用。

3.2数字媒体资源管理及实践教学

数字媒体资源管理是体现本专业学生理论水平的最重要环节。我校数字媒体技术专业对于该内容的教学主要为图形图像处理理论与实践能力的培养，形成了以数学基础、程序设计能力贯穿整个过程的图形、图像处理理论学习与实践的技术培养路线。在专业基础课程的基础上，学校开设计算机图形学、数字图像处理两门课程，拔高学生数字媒体资源管理理论基础，并通过开设Open CV开发课程，使得学生在理解图像处理基本理论的基础上，能够结合Open CV进行利用经典算法实现图像变换、图像轮廓提取和图像局部分割等内容的实践；开设计算机双目立体视觉课程，引导学生结合Open CV进行摄像机标定、投影与三维视觉方面的学习与实践，提高其进行更高层次学习研究的兴趣。

针对以上理论课程，学校在培养方案的制订中配套了足够的实践教学与之相适应：分别安排40学时的程序设计课程设计来提高学生的编程能力、40学时的数据结构课程设计来提高算法设计能力、40学时的计算机图形学课程设计帮助学生理解各种曲线在计算机中的实现、40学时的数字图像处理课程设计帮助学生完成特征提取以及边缘检测等图像处理关键算法编程实现。在学生熟练掌握上述数字媒体资源管理技术知识后，专门开设Open CV，让学生进行相关图形图像工程、科研任务的开发与实践。最后，开设一门实时虚拟现实课程，通过讲解计算机双目立体视觉，引导数字媒体技术专业学生接触一些前沿研究活动与方向，拓宽学生的学术国际视野。

3.3移动媒体程序设计及实践教学

根据培养方案的安排，移动互联网程序设计定位为培养学生利用计算机知识进行移动媒体内容展示开发的能力，针对此设计了移动应用程序和手机游戏程序设计两个教学内容。移动应用程序开发环节以Android为主要培养方向，在面向对象程序设计的课程中设置基于Java的面向对象程序设计能力内容，介绍Java环境的搭建、Java语言的程序设计结构、类和对象、IO流与GUI等，并在这期间指导学生通过翻转课堂学习完成Android的入门知识学习，包括Android架构的理解、环境搭建、Android的UI开发以及Activity、Intent、Service等内容的学习，最终通过实践，让学生完成一个单机版的科学型计算器，使学生具备Android的入门能力。在完成操作系统与计算机网络的知识学习后，单独设置移动互联网开发技术课程，对Android的高级开发进行系统学习，并进行多媒体、网络应用、定位等内容的学习和实践（因本专业另外设置有专门的游戏引擎学习模块，因此不在Android环节引人游戏开发内容），最终通过综合项目实践课程让学生完成一款网络App的开发。

在手机游戏的程序设计内容安排上，本专业结合当前成都市的游戏行业现状，选择基于Unity 3D的游戏引擎能力培养作为主要方向。为了培养学生的动手能力，在课程安排上设置两个介绍课程——游戏引擎技术和游戏开发。根据Unity的特点，课程教学全部在实验室进行，使得学生在掌握引擎使用的同时，培养游戏开发能力。在每个课程结束后，单独安排40学时的课程设计，让学生进行完整的项目制作与尝试。游戏引擎技术课程结束后，学生需要掌握Unity编辑器结构中的Project、Hierarchy、Inspector、Scene与Game视图的功能与使用，掌握GUI控件的使用，掌握GUIlayout与NGUI脚本的编写与绑定、输入输出控制、各种游戏元素的使用等内容。在40学时的游戏引擎技术课程设计中，学生需要完成一个单机游戏作品，这将作为课程考核的要求。在游戏开发课程中，学生需要掌握物理引擎（力、碰撞、组建控制等）、媒体（音效、视频等）与网络（网络连接、数据交互等）、数据库（连接与增删改查）等内容。在40学时的游戏开发课程设计课程中，学生需要熟练结合各种技术实现一款网络游戏的开发，作为课程的结题报告。最后，在综合项目实践环节课程中，学生可通过小组合作的方式开发一个完整的项目。

3.4移动媒体艺术素材设计及实践教学

移动媒体艺术素材是数字媒体技术在专业艺术方面实现交叉学科培养的重要体现。数字媒体技术专业针对该内容的教学主要为艺术创作理论与实践能力的培养，以艺术审美、图像绘制、跨媒体视频制作让学生掌握绘画、设计、多媒体制作工具的理论与实践。绘画基础和平面色彩/立体构成作为先导课程，培养学生的审美意识和造型能力、对客观事物的艺术创作能力、对结构及点线面的创意表现能力，提高学生的艺术修养和对事物认识、观察及造型的能力，提升学生的审美意识和美学概念。动画设计和三维造型与动画技术两门课程培养学生运用动画技巧制作网络及多媒体动画的能力。课程设Flash多媒体制作软件使用方法内容，Flash的元件骨骼、动画绘制工具、Action Script语言的使用及编写技巧，并设置3DSMAX、MAYA建模、贴图、动画、渲染、多格式跨媒体输出方法等内容，提高学生的三维动画设计能力，加强学生对动画应用概念的理解。场景设计与表现和影视制作与合成属于提高课程，让学生能够结合绘画及3DSMAX进行场景设计与表现，设计制作出多单元场景组合。影视制作与合成课程设置时下流行的高级影视后期软件AE与视频采编软件Premiere的使用内容，使学生能够独立编辑视频、音频和熟练运用软件中的特技效果，掌握各种数据压缩方法和输出方法。

针对以上理论课程，学校在培养方案中配套了足够的实践教学与之相适应：分别安排40学时的三维造型与动画课程设计，让学生能运用修改器工具制作三维变形造型，并运用材质编辑工具给三维物体赋予材质，掌握放置灯光和摄像机的方法，能创建一个完整的场景，最后通过参数设置制作计算机三维动画。安排一周的动画设计课程培养学生的Flash开发动画创作思路，使学生掌握源件及骨骼动画的使用、Flash的Action Script语言的动用及编写技巧、跨媒体视频输出制作技能、制作App及网页动态图资源的能力。

我校数字媒体技术专业的教学目标是培养具有较好的数学基础、软件开发能力、专业发展潜力和一定艺术修养的复合型人才，知识结构体系如图1所示。

4.课外教学与实践的延展

共性的课堂教育难于满足学生专业学习的个性需求，教师可利用自己的专业知识对学生进行课外实践指导。首先，导师制能很好地满足个性化教学需求，在我国一些重点高校被普遍采用，但也存在一些问题。当前高校教师均面临教学、科研等多重任务，如何制定指导教师在导师制培养过程中参与任务的合理尺度就显得非常关键。如果导师介入过早，会限制学生的发展；如果导师制实行较晚，就会失去导师制的意义。所以，导师制是一把双刃剑，需要结合专业特点进行详细设计后再加以实施。

其次，在大学生掌握了一定的专业基础知识和基本理论后，鼓励并支持大学生在教师的指导下参与各级科技竞赛，扩大其专业知识面和提升专业热爱度。也可以鼓励学生进入教师科研团队，并通过完成一些教师科研中的指定任务来激发其对科研的兴趣和潜能，培养团队合作精神和创新精神。

最后，在国家提倡的“大众创业、万众创新”新形势下，将创新创业思维纳入实践教学。但是，当前大学生创业成功率较低，社会对大学生创业的实际支持力度不够，很多支持仅仅是一种形式。例如，为大学生讲授创业课程的教师本身就没有创业实践经历，往往在网上找一些案例作为授课内容，造成教学内容空洞；创业资金支持往往只注重发放，而没有将重心放在项目本身的可持续性方面等。因此，课外实践教学亟需完善，包括由专业老师对项目技术水平、团队能力、保障基础进行指导，校外企业家对项目市场预测、商业模式进行辅导，这样才能真正提高大学生的创业成功率。

5.结语

成都理工大学数字媒体技术专业所采用的人才培养方案在实践中取得了良好的效果：本专业办学6年，专业学生参加各类竞赛获得国家奖近20项、省奖10余项；已毕业的两届毕业生就业率均为100%、就业专业相关率87%。该人才培养方案不仅能让学生具备良好的专业理论基础，还通过系统的实践训练环节提高了学生的动手能力，达到了重基础、强实践的人才培养目标，对提高本科专业的人才培养质量效果明显，可为其他院校的教学改革提供借鉴。