论文部分内容阅读
摘要：让人们学会像计算机科学家那样思考的计算思维，不应该只是面向计算机科学与技术专业的学生，而应面向所有专业的诸多课程。本文结合计算思维能力培养的要求，阐述了在动漫设计基础课程中进行计算思维能力培养的思路，并探讨了在该课程中计算思维能力的培养途径。
关键词：计算思维设计基础课程体系
一、关于计算思维
习近平主席视察东软集团时明确表示，全面小康社会的实现必须依靠创新驱动，抓好人才工作，发展实体经济，促进信息化、工业化融合。未来的5-10年是中国将工业化与信息化发展阶段结合起来实现两化融合，利用信息技术与装备，提高资源利用率、改造传统产业、优化经济结构、提高技术创新能力与现代管理水平的关键时期。早在2006年3月，周以真教授在美国计算机权威期刊上给出、并定义了计算思维的概念：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算机的出现，强化了计算思维的意义和作用，对它的认识在现代科学的形成过程中逐步提升，其与逻辑思维和实证思维的差别也越来越清晰化。
所谓计算思维的研究方法，包括递归，抽象和分解，保护、冗余、容错、纠错和恢复，利用启发式推理来寻求解答，在不确定情况下的规划、学习和调度这一系列。其实，可用人类日常生活中的许多行为来理解计算思维：当人们在行进中发现落下行李时，一般会沿走过的路回寻，这就是回推；动漫制作者在设计角色、设定场景、制作动画时，无论借助的是二维软件，还是三维平台，反复使用复制、粘贴、调整、再复制的过程就是一种递归；在超市购物付款时如何选择哪个队，用到的是多服务器系统的性能模型；手机一般配有两块电池备用，就是失败的无关性和设计的冗余性；服装界的虚拟试穿、室内设计中的软装，就是利用启发式的推理以寻求满意的结论，在不确定情况下，进行规划、学习和调度。
计算思维的概念出现以来，世界各国越来越重视。2008年启动涉及所有学科的、以计算思维为核心的重大基础研究计划“计算使能的科学发现与技术创新”在美国立项；为使计算思维培养向中小学延伸，美国NSF资助“21世纪的计算机教育”项目，规划新的计算机科学进阶课程，以发掘中学教师和学生的计算思维竞争力，并在2015年之前为10000所高中培训10000名教师；2010年英国皇家协会实施了一个18个月的项目，它的目标是探索学校中的计算教学，该项目涉及24个计算领域的组织，包括教育部门，专业团体，大学和工业界，得到微软和其它工业合作伙伴的支持；中国高等学校计算机基础课教学指导委员会从2010年开始，每年都要多次开会研究计算思维，在2010年11月的济南会议上，“以计算思维能力培养为核心推进大学通识教育改革的研究与实践”，报教育部袁贵仁部长建议立项研究；2010年计算思维课程在中国高校中正式开始实践，如上海交大、南方科大等。计算思维越来越被重视，它甚至被认为代表着人们的一种普遍认识，不只是计算机科学家，每一个人都应去学习和运用它。
二、关于动漫设计基础课程
传统的设计基础课程呈现媒介主要是纸张，用于培养学生的造型能力，学生一般在熟练掌握相关工具的使用技法和充分了解材料的特性之后，才能绘出比较优秀的作品。特别是在色彩的训练上，需要先打底稿，再调色，然后上色，经过反复修改等各项步骤，在制作的过程上，往往需要花费大量的时间和精力。随着电脑的出现，利用数位板在Photoshop 软件中，便可使绘制的时间缩短一半以上，还能得到与纸张绘画同样效果的作品。尤其是在色彩的运用中，可以利用图层叠加，复制粘贴，调整图层样式及透明度，以达到最优效果。
对于锻炼学生的设计思维、对画面的把握能力丝毫不会逊色于纸媒。计算机的便利、快捷性远胜于传统手绘，它能轻松的进行反复修改以达到最佳效果，这样就可以节省更多的时间去创意思考。
动漫设计基础课程分为三个阶段两大知识模块：第一阶段为基本能力培养阶段，以一个个小的实训任务的形式来完成；第二阶段为项目化教学实践内容，以完成项目的形式来进行；第三阶段为考核总结阶段，承担项目的同学以项目完成情况进行考核，未承担项目的同学以课程考核的形式进行。两大知识模块：第一模块为设计素描；第一模块为设计色彩。设计素描、设计色彩的训练方式：课堂讲授+实训，辅以课外作业的训练方式。
计算机科学技术的发展，使传统的设计基础在呈现媒介上发生了质的改变。信息技术的发展，犹如为艺术设计插上了翅膀。在基础训练阶段就利用电脑进行训练，有利于与后期课程的衔接。
三、从动漫设计基础课程教学中看学生计算思维能力培养
动漫设计与制作专业的教学重点在于艺术与计算机科学技术两大方面。在动漫设计与制作相关的专业领域，既要培养学生懂得真正的艺术，有较深厚的文化修养和敏捷的设计思维能力，又要培养学生精通一定的计算机软件技术、具有计算思维能力。将对艺术的理解和软件技术的应用相互融合，使动画在各个领域得到更广泛的应用。在课程安排的过程中，通过将动漫设计基础课程分阶段、模块化设计，从而将艺术知识、技术科学的内容分解到相应模块。
在基础能力培养阶段，以完成层层递进的一个个实训任务的方式来培养学生必要的、够用的造型语言表达能力，使学生具备一定的造型能力和艺术设计的基本理论知识为目标。在项目化实训教学阶段，采取从一个点切入，打破课程界限，围绕动漫设计基础课程的内容，与实际项目结合，在完成项目的过程中，培养学生的能力，拓宽学生的视野。在软件的运用上，主要是培养学生掌握相关软件在本门课中所要用及的技术，使之在实际工作中能够做到灵活运用，结合课程主要用到Photoshop中的绘图功能相关的工具、技法，将数字技术与艺术相结合，培养学生在艺术与科学技术相结合的领域中具有实际工作能力。通过实际项目，课程能够做到密切联系市场，与时俱进。使学生能够有动力去在完成项目的同时，掌握科学技术和艺术创作技能，达到该门课程的教学目标。
在课程进行阶段，始终是以学生为主力，教师起辅助性作用的模式。在教师的指导下，充分发挥学生的自主动手能力和创新精神，教师要保证在学生遇到问题的第一时间能够解决和解答。作为项目的推动者的教师，必须时刻把握项目动态，掌握整个教学流程。教师与同学之间以项目任务为主线连接，从而围绕这根主线进行教学和学习。
在项目进行过程中，教师要把握的是将原理、思路讲清楚，具体实现的方法不做具体的要求，进而让学生在实现的过程中多动脑筋，自行构建属于自己的处理方式和方法。这就是计算思维的内化知识能力的培养途径。
在动漫设计基础课程的教学与学习过程中，教与学的过程都是通过一系列基于计算思维的学习方法而展开。通过对连续三年的教学改革情况来分析，运用思维的方法不但能提高学习者的学习效率，同时还使学生亲身体验学习过程各个知识点自我建构知识的各个环节。这样的学习更能符合目前国家对培养创新型人才的需要，也为学生的终身学习提供了良好且高效的学习方法。
参考文献：
[1] 陈国良.计算思维导论[M].高等教育出版社.
[2] 李波.计算思维如何驱动课程改革[J].西安交大，2011-11.
[3] 陈国良.计算思维与大学计算机基础教育[J].院士报告.
[4] 朱明华.计算机基础教学中计算思维能力培养的探讨[J].大连理工大学.
关键词：计算思维设计基础课程体系
一、关于计算思维
习近平主席视察东软集团时明确表示，全面小康社会的实现必须依靠创新驱动，抓好人才工作，发展实体经济，促进信息化、工业化融合。未来的5-10年是中国将工业化与信息化发展阶段结合起来实现两化融合，利用信息技术与装备，提高资源利用率、改造传统产业、优化经济结构、提高技术创新能力与现代管理水平的关键时期。早在2006年3月，周以真教授在美国计算机权威期刊上给出、并定义了计算思维的概念：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算机的出现，强化了计算思维的意义和作用，对它的认识在现代科学的形成过程中逐步提升，其与逻辑思维和实证思维的差别也越来越清晰化。
所谓计算思维的研究方法，包括递归，抽象和分解，保护、冗余、容错、纠错和恢复，利用启发式推理来寻求解答，在不确定情况下的规划、学习和调度这一系列。其实，可用人类日常生活中的许多行为来理解计算思维：当人们在行进中发现落下行李时，一般会沿走过的路回寻，这就是回推；动漫制作者在设计角色、设定场景、制作动画时，无论借助的是二维软件，还是三维平台，反复使用复制、粘贴、调整、再复制的过程就是一种递归；在超市购物付款时如何选择哪个队，用到的是多服务器系统的性能模型；手机一般配有两块电池备用，就是失败的无关性和设计的冗余性；服装界的虚拟试穿、室内设计中的软装，就是利用启发式的推理以寻求满意的结论，在不确定情况下，进行规划、学习和调度。
计算思维的概念出现以来，世界各国越来越重视。2008年启动涉及所有学科的、以计算思维为核心的重大基础研究计划“计算使能的科学发现与技术创新”在美国立项；为使计算思维培养向中小学延伸，美国NSF资助“21世纪的计算机教育”项目，规划新的计算机科学进阶课程，以发掘中学教师和学生的计算思维竞争力，并在2015年之前为10000所高中培训10000名教师；2010年英国皇家协会实施了一个18个月的项目，它的目标是探索学校中的计算教学，该项目涉及24个计算领域的组织，包括教育部门，专业团体，大学和工业界，得到微软和其它工业合作伙伴的支持；中国高等学校计算机基础课教学指导委员会从2010年开始，每年都要多次开会研究计算思维，在2010年11月的济南会议上，“以计算思维能力培养为核心推进大学通识教育改革的研究与实践”，报教育部袁贵仁部长建议立项研究；2010年计算思维课程在中国高校中正式开始实践，如上海交大、南方科大等。计算思维越来越被重视，它甚至被认为代表着人们的一种普遍认识，不只是计算机科学家，每一个人都应去学习和运用它。
二、关于动漫设计基础课程
传统的设计基础课程呈现媒介主要是纸张，用于培养学生的造型能力，学生一般在熟练掌握相关工具的使用技法和充分了解材料的特性之后，才能绘出比较优秀的作品。特别是在色彩的训练上，需要先打底稿，再调色，然后上色，经过反复修改等各项步骤，在制作的过程上，往往需要花费大量的时间和精力。随着电脑的出现，利用数位板在Photoshop 软件中，便可使绘制的时间缩短一半以上，还能得到与纸张绘画同样效果的作品。尤其是在色彩的运用中，可以利用图层叠加，复制粘贴，调整图层样式及透明度，以达到最优效果。
对于锻炼学生的设计思维、对画面的把握能力丝毫不会逊色于纸媒。计算机的便利、快捷性远胜于传统手绘，它能轻松的进行反复修改以达到最佳效果，这样就可以节省更多的时间去创意思考。
动漫设计基础课程分为三个阶段两大知识模块：第一阶段为基本能力培养阶段，以一个个小的实训任务的形式来完成；第二阶段为项目化教学实践内容，以完成项目的形式来进行；第三阶段为考核总结阶段，承担项目的同学以项目完成情况进行考核，未承担项目的同学以课程考核的形式进行。两大知识模块：第一模块为设计素描；第一模块为设计色彩。设计素描、设计色彩的训练方式：课堂讲授+实训，辅以课外作业的训练方式。
计算机科学技术的发展，使传统的设计基础在呈现媒介上发生了质的改变。信息技术的发展，犹如为艺术设计插上了翅膀。在基础训练阶段就利用电脑进行训练，有利于与后期课程的衔接。
三、从动漫设计基础课程教学中看学生计算思维能力培养
动漫设计与制作专业的教学重点在于艺术与计算机科学技术两大方面。在动漫设计与制作相关的专业领域，既要培养学生懂得真正的艺术，有较深厚的文化修养和敏捷的设计思维能力，又要培养学生精通一定的计算机软件技术、具有计算思维能力。将对艺术的理解和软件技术的应用相互融合，使动画在各个领域得到更广泛的应用。在课程安排的过程中，通过将动漫设计基础课程分阶段、模块化设计，从而将艺术知识、技术科学的内容分解到相应模块。
在基础能力培养阶段，以完成层层递进的一个个实训任务的方式来培养学生必要的、够用的造型语言表达能力，使学生具备一定的造型能力和艺术设计的基本理论知识为目标。在项目化实训教学阶段，采取从一个点切入，打破课程界限，围绕动漫设计基础课程的内容，与实际项目结合，在完成项目的过程中，培养学生的能力，拓宽学生的视野。在软件的运用上，主要是培养学生掌握相关软件在本门课中所要用及的技术，使之在实际工作中能够做到灵活运用，结合课程主要用到Photoshop中的绘图功能相关的工具、技法，将数字技术与艺术相结合，培养学生在艺术与科学技术相结合的领域中具有实际工作能力。通过实际项目，课程能够做到密切联系市场，与时俱进。使学生能够有动力去在完成项目的同时，掌握科学技术和艺术创作技能，达到该门课程的教学目标。
在课程进行阶段，始终是以学生为主力，教师起辅助性作用的模式。在教师的指导下，充分发挥学生的自主动手能力和创新精神，教师要保证在学生遇到问题的第一时间能够解决和解答。作为项目的推动者的教师，必须时刻把握项目动态，掌握整个教学流程。教师与同学之间以项目任务为主线连接，从而围绕这根主线进行教学和学习。
在项目进行过程中，教师要把握的是将原理、思路讲清楚，具体实现的方法不做具体的要求，进而让学生在实现的过程中多动脑筋，自行构建属于自己的处理方式和方法。这就是计算思维的内化知识能力的培养途径。
在动漫设计基础课程的教学与学习过程中，教与学的过程都是通过一系列基于计算思维的学习方法而展开。通过对连续三年的教学改革情况来分析，运用思维的方法不但能提高学习者的学习效率，同时还使学生亲身体验学习过程各个知识点自我建构知识的各个环节。这样的学习更能符合目前国家对培养创新型人才的需要，也为学生的终身学习提供了良好且高效的学习方法。
参考文献：
[1] 陈国良.计算思维导论[M].高等教育出版社.
[2] 李波.计算思维如何驱动课程改革[J].西安交大，2011-11.
[3] 陈国良.计算思维与大学计算机基础教育[J].院士报告.
[4] 朱明华.计算机基础教学中计算思维能力培养的探讨[J].大连理工大学.