一、課程概述

??? 計算機圖形學(xué)是一門研究如何利用計算機表示、生成、處理和顯示圖形的學(xué)科。計算機圖形學(xué)主要包括建模、渲染、動畫和交互四個內(nèi)容。計算機圖形學(xué)在現(xiàn)實生活中應(yīng)用廣泛，主要集中在影視制作、游戲開發(fā)、虛擬現(xiàn)實、仿真技術(shù)、科學(xué)計算可視化和計算機輔助設(shè)計等領(lǐng)域。

二、課程教學(xué)痛點

??? 國內(nèi)的計算機圖形學(xué)課程基本上是基于OpenGL開展的，課程考核的方法常常是在OpenGL的兩個API函數(shù)間嵌入一段代碼，稱為嵌入式考試。計算機圖形學(xué)課程存在以下教學(xué)痛點：

??? （1）圖形學(xué)軟件是國外開發(fā)的，主要產(chǎn)品有OpenGL，DirectX等。建模軟件產(chǎn)品主要有3DS、Blender等。

?? （2）計算機圖形學(xué)的建模和渲染算法基本上都是國外研究者發(fā)明的，主要文獻來自美國的SIGGRAPH會議論文。

??? （3）計算機圖形學(xué)中有一把著名茶壺是猶他茶壺，是由美國人馬丁.紐維爾1975年在猶他大學(xué)就讀博士的時候創(chuàng)建的一款數(shù)字產(chǎn)品。在計算機建模軟件中，只要輸入teapot，繪制結(jié)果一定是這把猶他茶壺。

??? （4）學(xué)習(xí)本課程對數(shù)學(xué)與編程的要求高。計算機圖形學(xué)課程，既考核學(xué)生的建模能力、也考核了學(xué)生的編程能力，是一門典型的難教難學(xué)的課程。

??? 三、課程思政

??? 作為國家級一流課程，借助于技術(shù)融入藝術(shù)、科技融入創(chuàng)意的手段，傳播中國傳統(tǒng)文化、工匠精神和創(chuàng)新精神、樹立愛國主義價值觀。學(xué)習(xí)算法時介紹蘇步青、梁友棟等科學(xué)家的創(chuàng)新精神；編寫代碼時學(xué)習(xí)顧景舟的工匠精神，開發(fā)項目時學(xué)習(xí)鐘南山實事求是、堅持真理的精神。同時，借助于中國古典文化的講授，幫助學(xué)生提高文化品位、審美情趣、心理素質(zhì)和道德修養(yǎng)，成為德才兼?zhèn)涞娜瞬拧Ｕn程思政路徑為：

??? （1）采用石瓢壺代替猶他茶壺，講中國故事，繪中國元素；以精美絕倫的紫砂壺平視世界，建立國產(chǎn)化紫砂壺的數(shù)字模型。

??? （2）采用石瓢壺代替猶他茶壺。中國紫砂壺藝術(shù)源遠流長，十大歷史名壺是紫砂界的經(jīng)典器型。計算機圖形學(xué)課題組已經(jīng)取得了西施壺、石瓢壺、供春壺、漢鐸壺、秦權(quán)壺、掇球壺等的軟件著作權(quán)。

??? （3）面對“卡脖子”的情況，課題組經(jīng)過二十多年的刻苦攻關(guān)，以計算機圖形學(xué)國際頂級會議SIGGRAPH研究的內(nèi)容為基礎(chǔ)，基于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、線性代數(shù)等知識設(shè)計算法，使用C++語言開發(fā)了一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三維繪圖系統(tǒng)，取名為Unverse 3D Studio三維圖形系統(tǒng)，簡稱U3DS。該軟件不依賴國外現(xiàn)成的圖形庫，而是從最底層逐一實現(xiàn)各種繪圖功能，生成的圖形效果與國外圖形庫的效果幾乎一致。

??? （4）課題組提出“工具、算法、數(shù)學(xué)、外語”四部教學(xué)法。采用案例化方法培養(yǎng)“懂算法、會編程”的應(yīng)用型人才，效果顯著。

??? 四、思政效果

??? 課程依托山西省一流本科專業(yè)計算機科學(xué)與技術(shù)，落實立德樹人根本任務(wù)，將思政教育貫穿于課程教學(xué)全過程，做到節(jié)節(jié)有思政，努力實現(xiàn)思想政治教育與知識體系教育的有機融合，知識傳授與價值引領(lǐng)的有機統(tǒng)一，充分發(fā)揮本課程與中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化同向同行的協(xié)同效應(yīng)，實現(xiàn)“執(zhí)古之道，以御今之有”的價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授三位一體的教學(xué)目標(biāo)。課程建設(shè)二十二年來求實、求活、求新，全方位推進教學(xué)創(chuàng)新，創(chuàng)建線上視頻公開課，出版新形態(tài)教材，采用智慧教育技術(shù)，打造新生態(tài)課堂，深挖思政元素，創(chuàng)新課程教學(xué)全過程，建設(shè)“精品資源，精品教法、精品教材、精品課堂”的“四精一體”的“金課”，課程思政效果明顯，為社會輸送了一大批德才兼?zhèn)涞膱D形圖像處理方向的特色人才。2021年，計算機圖形學(xué)課程被認(rèn)定為省級課程思政示范課。