山西省高等学校教学改革项目

成果总结

项目名称：以应用能力为导向的图形图像特色人才

  培养模式的探索与实践               

项目类型：   （重点）          

成果完成人： 孔令德、刘杰、杨慧炯、张麟华、郭芸俊

所在学校：  太原工业学院

资助金额：     5万

             起止年月： 2011年 6 月至 2013 年 12 月

成  果  目  录

一、图形图像系列课程建设内容佐证材料

1. 教材建设

2. 教学大纲建设

3. 实验教学管理平台建设

4. 教学案例建设

5. 校企合作建设

二、图形图像系列课程建设成果佐证材料

1. 成果获奖

2. 申报项目

3. 论文发表

4. 其他获奖

三、图形图像系列课程成果效果和推广佐证材料

1. 教材推广

2. 实验教学管理平台使用情况

3. 同行专家经验交流

4. 学生培养效果

5. 用人单位评价

6. 学生评价

四、成果总结

随着虚拟现实（VR）、游戏等产业的快速发展，市场对具有一定编程技术、图像识别技术、三维建模技术等图形图像技术人才的需求量也越来越大。太原工业学院作为山西省应用型本科试点院校，我计算机工程系课题组积极探索转型路线，经与其他院校（山东大学，浙江大学等）探讨科学前沿和先进教学方法；与多家知名企业（中视典、朗迪锋科技有限公司等）探讨人才培养要求。课题组在前期取得成果（2006年C++程序设计为山西省精品课程；2008年计算机图形学为山西省精品课程；2012获批山西省精品资源共享课）的基础上，从企业对人才的实际需求出发，与企业合作修订人才培养方案，修订教学大纲，以计算机科学与技术专业学生为试点，增强C++程序设计、数据结构、计算机图形学、游戏设计基础、计算几何等课程内部联系，并将其构成图形图像系列课程来整体建设。经过几年建设，得到了市场和用人单位的认可，并与北京朗迪锋公司签订人才订单培养协议，从而更好了实现了人才与市场的无缝对接。

一、图形图像系列课程建设内容佐证材料

1.   教材建设（详细情况参见佐证材料）

（1）孔令德编著.《计算机图形学基础教程（Visual C++版）（第2版）》，清华大学出版社，2013（国家“十二五”规划教材）

（2）孔令德著.《计算机图形学实践教程（Visual C++版）（第2版）》，清华大学出版社，2013（国家“十二五”规划教材）

（3）孔令德编著.《计算机图形学实验及课程设计》，清华大学出版社，2016（国家“十二五”规划教材）

（4）孔令德编著.《计算机图形学基础教程（Visual C++版）习题解答与编程实践》，清华大学出版社，2016（国家“十二五”规划教材）

（5）孔令德编著.《计算机图形学基础教程----基于MFC三维图形开发》，清华大学出版社，2016

（6）2017年，课题组已经编写完成《计算几何算法与实践》，清华大学出版社，待发行（ISBN：978-7-121-31569-5）。

2.   教学大纲建设（详细情况参见佐证材料）

（1）《C++程序设计A1》课程教学大纲

（2）《C++程序设计A2》课程教学大纲

（3）《数据结构》课程教学大纲

（4）《计算机图形学》课程教学大纲

（5）《游戏设计基础》课程教学大纲

（6）《C++程序设计A1》实验教学大纲

（7）《C++程序设计A2》实验教学大纲

（8）《数据结构》实验教学大纲

（9）《计算机图形学》实验教学大纲

（10）《游戏设计基础》实验教学大纲

（11）《C++程序设计课程设计》教学大纲

（12）《C++程序设计实践》教学大纲

（13）《图形图像处理实践周》教学大纲

（14）《数据结构课程设计》教学大纲

（15）《计算机图形学》教学大纲

3.   实验教学管理平台建设（详细情况参见佐证材料）

为了对学生的学习情况进行过程控制，建立了图形图像处理系列课程实验教学管理平台。教师和学生通过互联网登录到实验平台；教师可以随时根据实际需要灵活地配置平台的实践资源，学生可以在平台上进行学习和实训；平台将每一位学生用户的学习、实践过程记录下来，以实践档案的形式保存；教师可以在课程实验、课后作业、课程设计、毕业设计等环节，通过分析系统评测数据和实践档案数据，随时掌握学生的学习状态，从而为下一步的教学提供直接指导。学生的实践档案同时又是“职业档案”，用人单位可以通过实践教学平台，真实地了解到学生在校学习、实践过程以及综合实践能力。平台总体功能及各主要界面如图1~图7所示。

图2 实验信息添加

图3 实验信息修改

图4 实验课表导入页面

图5 学生实践档案

图6 学生实验报告

图7 学生实践项目订制

4.   教学案例建设（详细情况参见佐证材料）

5.   校企合作建设（详细情况参见佐证材料）

（1）北京郎迪锋科技有限公司合作协议

（2）山西思软科技有限公司合作协议

（3）北京达内时代科技集团有限公司合作协议

（4）上海杰普软件科技有限公司合作协议

（5）山西北斗经纬科贸有限公司合作协议

（6）山西维信致远科技有限公司合作协议

二、图形图像系列课程建设成果佐证材料

1.     成果获奖（详细情况参见佐证材料）

（1）2014年,由孔令德编著，清华大学出版社出版的《计算机图形学基础教程（Visual C++版）（第2版）》、《计算机图形学实践教程（Visual C++版）（第2版）》、《计算机图形学实验及课程设计》和《计算机图形学基础教程（Visual C++版）习题解答与编程实践》配套教材，被教育部评为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。
（2）2012年，“计算机图形学实践教学资源库的建设”荣获“山西省教学成果一等奖”。
（3）2013年，“计算机图形学”，被山西省教育厅评为“山西省精品资源共享课”。 
（4）2013年《计算机图形学实验及课程设计教程（Visual C++版）》获得第四届兵工高校优秀教材一等奖。
（5）2015年《计算机图形学基础教程（Visual C++版）》（第2版）获得第四届中国大学出版社优秀教材一等奖。

2.     申报项目（详细情况参见佐证材料）

（1）杨慧炯教授2015年主持申报了“省级教学实验示范中心计算机工程实践教学平台的建设”的省级教改项目                         

（2）孔令德教授2013年成功申报计算机工程实验教学中心为“十二五”山西省高等学校实验教学示范中心            

（3）孔令德教授2013年主持申报了“计算机工程实验中心”的省级虚拟实验教学示范中心项目

（4）孔令德、杨慧炯教授主讲的“计算机图形学”课程评为山西省高等学校精品资源共享课

（5）孔令德教授2013年主持成功申报山西省高等学校特色专业

（6）刘杰老师2013年主持申报了“计算机教学实验示范中心管理平台建设”的校级教改项目                                        

（7）傅宏智老师2013年主持申报了“基于面向对象语言的图像处理\案例化教学的研究”的校级教改项目

（8）刘海静老师2013年主持申报了“以项目驱动的数据结构课程教学改革研究与实践”的校级教改项目

（9）李丽亚老师2013年主持申报了“ 《C程序设计》实验项目的设计与开发”的校级教改项目

（10）孔令德，杨慧炯教授主讲的“计算机图形学”课程被评为山西省高等学校精品资源共享课 2013                                           

3.     论文发表（详细情况参见佐证材料）

（1）孔令德.计算机专业应用型本科人才培养实践.计算机教育，2016.12
（2）孔令德.计算机图形学实践教学资源库的设计与建设.计算机教育,2013.7
（3）杨慧炯，韩燕丽，应用型工科院校软件工程专业工程化特色人才培养模式研究，计算机教育，2012.3 
（4）张麟华，孔令德、杨慧炯，面向图形图像处理的C++课程案例设计，计算机教育，2013.2
（5）张麟华.一维数组的问题探究式教学方法设计，洛阳师范学院学报，2012.2
（6）孔令德，刘晋钢.应用型工科院校计算机图形学教学模式改革，计算机教育，2011.9
（7）傅宏智，孔令德.OBE在《计算机文化基础》模块化教学中的应用.洛阳师范学院学报，2014.2
（8）刘海静.结合ACM竞赛和CDIO理论的数据结构课程教学研究.电子商务，2016.7

4.     其他获奖（详细情况参见佐证材料）

（1）2017年孔令德教授荣获山西省“五一劳动奖章”。

（2）2013年，孔令德教授入选山西省高等学校“131领军人才”工程，成为优秀中青年拔尖创新人才。

（3）2012年9月杨慧炯教授被评为“山西省师德标兵”称号。

（4）2014年杨慧炯教授指导学生参加“中国大学生服务外包创新大赛”荣获“企业命题组”团体三等奖。

（5）2015年杨慧炯教授指导学生参加“山西省互联网+大学生创新创业大赛”荣获第一名并获得最佳指导教师奖。

（6）2015年杨慧炯教授被评为2015届本科毕业设计（论文）优秀指导教师。

（7）2013年刘杰老师指导学生参加全国大学生电子设计竞赛荣获(本科组)山西省一等奖。

（8）2012年刘杰老师被评为山西省优秀辅导员（班主任）。

（9）2012年刘杰老师指导学生参加全国软件专业人才设计与创业大赛分别获山西赛区一等奖二次，并荣获优秀指导教师。

（10）2015年刘杰老师指导学生参加华北五省及港澳台大学生计算机应用大赛一等奖并荣获优秀指导教师。

三、图形图像系列课程成果效果和推广佐证材料

1.     教材推广（详细情况参见佐证材料）

目前，已有200余家高等院校使用了课题组编写的纸质教材作为计算机图形学教材。并给出了使用评价，其中厦门理工学院的吴学文和西安科技大学的马天老师评价如图8所示：

图8 厦门理工学院的吴学文和西安科技大学的马天老师评价

2.     实验教学管理平台使用情况（详细情况参见佐证材料）

计算机工程实训平台的建设于2015年6月测试通过，于同年9月上线运行，有近3000人次的学生通过该平台完成实验教学任务，如下表。

自实验平台投入运行以来，收到近万条学生和教师的反馈意见，如图9所示：

图9学生教师信息反馈

自实验平台投入运行以来，系列课程所有资源对学生免费开放，并有大量资源下载和在线浏览。

3.     同行专家经验交流（详细情况参见佐证材料）

（1）2013年10月在我院承办的特色专业教学论坛期间做经验交流

图10全国计算机特色专业论坛在我院召开

（2）2015年7月在浙大计算机图形学暑期研讨班期间做经验交流

                                                 图11在浙江大学经验交流

（3）2015年6月安阳工学院核心课程教学研讨会期间做经验交流

图12在安阳工学院经验交流

（4）2014年9月在山西省计算机学会期间做经验交流

图13  山西省计算机年会经验交流

4.     学生培养效果（详细情况参见佐证材料）

随着资源库在我系连续几年的应用，许多学生将图形图像处理领域作为了就业方向，并取得了很好的成绩。

（1）以赛促教

计算机工程系通过组织和参加一系列计算机应用大赛，促进学生实践创新能力和工程应用能力的锻炼以及学习、教学风气的整体提高。

（2）工程项目实践

通过工程项目的实践锻炼是切实提高学生工程实践能力的最为有效的手段。自2011年开始，先后组织并指导学生参与完成了多项实际工程项目。

（3）大学生科技创新项目

自2011年开始，获批科技处、教务处大学生创新创业项目、大学生科技创新项目46项。

5.     用人单位评价（详细情况参见佐证材料）

北京郎迪锋科技有限公司、山西北斗经纬科贸有限公司、 北京起初科技有限公司、北京九坐标科技有限公司对在其就业的学生的表现给予高度评价和肯定，对图形图像系统性教学成果非常认可。认为图形图像系列课程人才培养方向是符合当今社会和市场对应用型人才的需求的。

6.     学生评价（详细情况参见佐证材料）

经与16级、15级和14级学生交流调研，同学们对图形图像系列课程统一建设反响较好，使其所学知识更加整体性、系统性和连贯性，学习目标更加明确，通过学习教学资源提高自身动手实践能力。

五、成果总结

“以应用能力为导向的图形图像特色人才培养模式的探索与实践”成果将《C++程序设计》、《数据结构》、《计算机图形学》、《游戏开发基础》和《计算几何》构成图形图像系列课程体系整体统一建设，结合企业人才需求，修订人才培养方案和教学大纲；开发设计了500多个教学案例；在项目实施过程中编写教材6本，其中4本为为国家“十二五”规划教材；发表教学改革论文8篇；申报教学改革项目10项；指导学生参加各种大赛和项目获奖85项。目前，已有200余所高等院校使用了该项目部分成果，近2000人次下载和观看了平台提供的案例和实验内容，直接受益达4万人。本项目收到了来自同行专家和学生的好评，发挥了较好的辐射作用。在项目建设期间，太原工业学院计算机科学与技术专业，由于图形图像特色明显被评为“山西省特色专业”；在山西省专业大检查中教学质量被评为优良。这些工作，使得太原工业学院计算机工程系的图形图像特色更加明显，为社会输送了一大批具有专业特色的毕业生。