计算机动画基础课程的动态分层教学

孙晓东，耿増民

（北京服装学院 计算机信息中心， 北京100029）

摘 要：计算机动画基础课程的选课学生专业跨度大、学生起点各异，现有教学模式很难满足不同专业对该门课的需求。针对这一问题，文章提出一种动态分层的阶进式教学模式，并以此模式设计计算机动画基础课程相应的分层阶进式实验，从实验的目标分层、分层评价等方面论述分层教学中的具体实施方案，最后指出这种分层的教学改革取得初步成效。

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关键词 ：分层教学；计算机动画基础；分层实验设计

基金项目：北京服装学院教育教学改革项目（JG-1337）；北京市教育科学“十二五”规划重点课题（AJA11174）。

第一作者简介：孙晓东，女，副教授，研究方向为计算机图形图像、模式识别，jsjsxd@bift.edu.cn。

1 分层教学的重要性

计算机动画基础是大一计算机公共选修课的重要课程之一，选课的学生来自艺术和工科，具有艺科、工科交叉选课的情况，不同专业对计算机动画课程的需求也不相同。另外，不同生源地造成学生的起点差异大。教师只能依据班内大多数学生的水平授课，往往存在基础好的同学觉得课堂任务不饱满，而起点低的同学跟不上的局面，不利于学生主体地位的体现以及学生创新精神的培养。

分层教学是指教师根据学生的知识基础、能力、兴趣特点等因素，有区别地设计教学。分层教学更容易做到因材施教，从而使每个学生都能得到最优化发展[1-3]。分层的知识结构和课程体系既满足了基本部分的要求，又满足了提高部分的要求，对学生实行分层教学可以解决学生原有起点差异的问题，又能培养学生自主学习的习惯。

如何在现有情况下实现分层教学，并结合学生专业情况，重新设计计算机动画基础课程的所有实验，以满足来自不同专业、不同层次水平的学生对课程的不同需求，具有重要的教学意义。

2 动态分层方法提出

一般分层教学主要通过学生分层、教学目标及教学内容分层、考核分层这3个阶段完成[4]。

学生分层是在课程开始时设置一个初始考试，根据初始考试成绩将学生分为“基础”“提高”等不同层次，然后根据层次分班设定教学目标、教学内容等。这种分层方法虽然简单易行，但只通过初始的一次考试确定分级，即“一考定层级”，势必会造成不公平。

针对“一考定层级”导致的不公平问题，我们在计算机动画基础课程教学改革中提出使用“动态自主分层”方式，学生可以根据自己的学习情况随时、自主选择相应的层级，每一个学生都有公平进入高阶层级学习的机会。教师在教学中通过设计相应的教学策略，利用网络教学等混合学习环境，引导学生自主完成分层。构建的学习环境必须能够为不同层次学生提供学习情景，既使有潜力的学生通过完成更高阶的任务得到提高，充分发挥分层教学的效果，同时又克服了“一考定层级”造成的不公平。

在计算机动画基础课程的具体实践过程中，传统的分层方式不适合学生动态分层的需求，“分层不分班”的模式保证学生可以自主动态地完成分层，即在课堂中采用逻辑上分班的方式，让学生根据自己的学习状况动态完成层级的选择，选择高阶层的学生形成一个逻辑分班，采用分层但无需物理分班的方法。

“分层不分班”的模式对于教学设计、学习环境构建都提出了更高的要求。由于没有物理上的分班，所以分层是通过学习环境构建过程中的分层完成的，教师再利用混合教学环境辅助实现学习资源分层、学习内容分层、实验实践分层。

3 动态分层的实施方案

由于课程以实践为主（10学时理论+22学时实践），对应分为8讲，为了使“分层不分班”更好地实施，教师全部采用机房授课的方式，基础好的学生可以灵活扩大自主实践时间。

虽然不使用物理分班和“一考定层次”的方式，但教师会在课程开始做一次分层测试，测试目的是使学生初步了解自己的状况，并不用作实际的分班使用。课程层级在逻辑上分为“基础层”“准高阶层”“高阶层”3层，相应的学习环境也按这3层构建。“基础层”主要帮助学生补齐以前不足的基础知识；“准高阶层”在现有大纲内容基础上根据不同专业作了调整；“高阶层”在前一层级的基础上加入“复杂脚本代码”“粒子系统”“3D动画”等内容。由于不采用物理分班，教师在内容的讲授上需要做逻辑分层设计，并且注重3个层次内容的可过渡性和关联性原则，这样才能使学生具备从低阶向高阶自主迁徙的可能。

课程还需要借助网络教学平台等辅助教学环境来开展，每次授课1/3的时间为理论讲授，其余为理论实践时间。每次授课前，教师将“基础层”和“高阶层”的教学材料按照一定策略上传至网络教学平台，面向该层的学生开放，并向学生推送相关信息，引导基础层学生自学，鼓励其他2个层次学生扩展阅读。这样，在授课前各层学生对课程内容都有一个熟悉与思考的过程，激发其课堂上的学习兴趣。

在理论实践与讨论环节，学生可自主按层分成实践小组，教师巡视每一个逻辑分组的实践情况，也会参与每个逻辑分组的讨论等，这点在的教学实践中依靠教学工具实现。在这个环节的具体教学实践中，教师一定要及时了解各分组的进展状况并给予反馈，例如对完成任务的分组及时点评，对遇到问题的分组引导解决方法等。如此，学生的自主性在理论实践环节中得到充分发挥，用学到的知识完成相关实践，从而进一步激发学习新知识的兴趣。

4 实验实践分层设计

由于课程的实验学时占总学时的2/3，因此实验的分层设计在教学改革中占重要地位。

4.1 实验内容分层

3个层次的实验尽可能依据相关性和连贯性原则安排，为学生自主动态地调整层次提供基础。除了第1章的验证性实验和最后的课程综合实践外，其余实验均按此原则设计。

教师在一个大实验中设计“验证性实验部分”“设计性实验部分”“综合性实验部分”。初始阶段，“验证性实验部分”主要适用于基础层，随着教学的开展，“基础层”也可完成部分设计性实验，详见表1；“设计性实验部分”“综合性实验部分”主要适用于“准高阶”和“高阶”的学生。

不同层次学生完成所选层次内容后，可以继续在同一个实验上继续思考并完成高阶实验内容，自主无缝地在不同层次间迁移。

另外，在综合案例的设计上，教师根据学生的专业特点，考虑其今后的专业需求，有针对性地设计教学案例，使学生在掌握相关计算机动画知识的同时为其后的就业提供坚实的计算机技术基础。

4.2 通过网络平台辅助完成与实验实践相关资源分层发布

使用合理策略构建辅助网络教学环境，是分层教学贯彻实施的重要保障。利用网络等辅助教学环境可以更好地实现教学情境分层。对于所有教学材料，采用分层阶进任务发布的方法，开辟开放问题讨论区域，使学生可以随时就相关问题展开讨论；同时开辟综合任务展示评比区，各层组学生可以将作品或任务等信息公开，其他学生可以点评或提出建议、展开讨论等。教师鼓励学生就他人工作情况提出改进意见，学生在互评与观摩中再次构建情景习得知识，同时也形成一个“互竞向上”的学习氛围。

5 分层考核

进行考核设计时，教师既要考虑分层中学生的难度区分，也要考虑成绩的公平性。在考核时，采用3层区分考核方式及“限时综合测评”和“不限时综合测评”（即开放性综合实践任务完成）相结合的方式，其中限时综合测评要求在限定时间内完成，包括35%的理论知识和65%的综合实践，学生可以自主选择参与考核的层级。新的考核方法设定了不限时综合测评部分，用以反映学生的综合能力水平。学生的最终成绩为平时成绩（10%）+限时综合测评（50%）×难度系数+不限时综合测评（40%）×难度系数，这样既考虑到不同层次学生的情况也兼顾了成绩的公平性。

笔者选取服装艺术设计以及动画2个专业的学生进行教学实践，共选择8个实验班实施动态分层方法。这里主要通过两年间的学生考核成绩以及学生对课程的参与度等做对比。

由图1可以看出，实施分层改革后学生的参与度和活跃度远高于比照班。学生的参与度主要是以学生使用辅助教学环境中相关资料的次数以及在实验讨论组中讨论发言的次数等作为参考值。图2为同专业选修本门课的实验组（199人）与普通组（199人）的考核对比，试验组的测评成绩优秀人数高于普通组。另外实施改革过程中，参加各类市级计算机动画方面竞赛的学生获奖数量情况好于以往，且获奖学生全部来自实验组。实施动态分层改革后，学生的学习兴趣和课程参与程度都显著提高，取得了良好的教学效果。

6 实施过程中应注意的问题

分层策略提高了学生的学习兴趣，培养了学生自主学习的习惯。我们利用混合学习环境在现有教学分班情况下通过实验任务的分层逐步实现分层教学，从而满足来自不同专业、不同层次水平的学生对计算机动画课程的不同需求。

动态分层教学取得了较好的教学效果，实践中需要注意以下问题。

（1）在理论实践环节，教师需要及时反馈、引导，否则学生的积极性和兴趣容易受挫，从而影响教学效果。

（2）实验设计上除了注意各层次的关联性外，还要注意加入开放性题目，这样能够调动学生利用现有资源探讨新内容的积极性，有利于学生自我提高。

７ 结 语

“分层不分班”的教学改革有效避免了一般分层教学中“一考定层次”造成的不公平，在连续两年的教学实践中取得了一定成效。实践发现该方法能够激发学生的学习兴趣，在学生中形成互竞互习的开放氛围，有利于学生自主学习能力、综合应用能力以及探究创新能力的培养，更有利于因材施教。不过该方法也有局限性，更适合在理论和实践并重的课程中推广，对于纯理论类的课程实施起来会有难度。

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参考文献：

[1] 连莲. 国外问题式学习教学模式述评[J]. 福建师范大学学报： 哲学社会科学版， 2013（4）： 127-133.

[2] 贾银江， 贺莉莉， 郑萍. 数据结构实验的分层次教学[J]. 计算机教育， 2014（5）： 60-62.

[3] 刘建清， 郑伦楚. 高校实施学分制的制约因素探析[J]. 中国高等教育， 2011（增刊2）： 53-54.

[4] 刘利枚， 石彪， 罗新密. 大学计算机基础课程的分层教学[J]. 计算机教育， 2011（3）： 34-37.

（编辑：孙怡铭）