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计算机教育-计算机图形学_实验课程改革经验与探索

教 改 纵 横 Computer Education

文章编号：1672-5913(2009)15-0029-04

“计算机图形学”实验课程改革经验与探索

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袁国武 ，徐 丹 ，赵 杨

(1. 云南大学 信息学院，云南 昆明 650091；2. 云南师范大学 计算机与信息学院，云南 昆明 650092)

摘 要：“计算机图形学”是计算机科学与技术专业一门重要的专业课。该课程一方面理论性强、难度大，另

一方面又非常注重实验，是典型的理论和实践紧密结合的计算机专业课程。本文通过分析“计算机图形学”

实验课程中所存在的问题，提出了改革的思路及具体的实验开展内容，并结合多年计算机图形学实验教学的

经验，给出了各个实验教学中需要注意的问题。实践表明，这种改革能有效提高教学效果。

关键词：计算机图形学；教学改革；OpenGL

中图分类号：G642 文献标识码：A

“计算机图形学”是研究如何利用计算机显示、生成 八年的教学表明，利用 OpenGL 开展图形学实验，对

和处理图形的原理、方法、技术的一门学科，是计算机科 学生理解相关的图形学知识，提升学生学习的兴趣，提高

学中发展最活跃、应用最广泛的分支之一。在计算机科学 学生在图形图像方面的程序开发能力非常有好处。结合多

与技术专业新一轮教学改革中，确定了计算机科学方向的 年教学的经验，针对计算机图形学实验中引入 OpenGL 后

16 门主干核心课程，计算机图形学就是其中之一。 一些需要注意的问题，特撰写本文，希望对从事计算机图

形学教学的老师有一定的借鉴作用。

1 “计算机图形学”实验课程存在的问题及改革的方向

2 我校“计算机图形学”实验内容的设置

国内“计算机图形学”的教学过分强调图形学的数学

基础，使得“计算机图形学”成为计算机及其相关专业学 我校计算机科学技术专业的“计算机图形学”课程目

生很难掌握的一门课程。这种强调数学基础的教学方式适 前所使用的教材为Donald Hearn 和M.Pauline Baker 编著的

合数学基础优秀的学生，对于数学基础一般的学生难以适 《Computer Graphics with OpenGL，Third Edition》，该教

用，往往造成很多学生有厌学、为难的情绪。如何让学生 材取材丰富，以开放图形库 OpenGL 为基础，介绍计算图

更好地掌握图形学的相关理论知识呢？注意到图形学的 形学的基础理论、基本概念和基本算法。教材提供了大量

输出结果和相关应用是最吸引学生的，于是，通过“计算 的示例程序，学生可将教材示例程序在 PC 上运行，从而

机图形学”实验的演示、验证和开发，来巩固学生对计算 获得对教学内容的直观理解。该教材的采用，极大的方便

机图形学知识的理解，就显得非常有必要。 了用OpenGL 展开实验教学。该课程是专业必修课和双语

计算机软硬件技术的发展，致使计算机图形学实验开 课程，4 个学分，讲授 54 学时，实验 36 学时。

展的范围和形式也发生了一些改变。十年前，计算机图形

2.1 实验平台的选择

学的实验往往在 Turbo C 下，用 graphics.h 下定义的图形函

数进行程序的编写。在这个环境下，只能进行一些最基本 OpenGL 是一个发展成熟的、性能卓越的三维图形标

的二维图形生成、填充、变换的实验，程序复杂，不能进