面向數字媒體專業的藝工交叉項目式編程教學

律睿慜，夏鴻斌，李靜遠，陳麗芳，劉 淵

（1.江南大學 數字媒體學院，江蘇 無錫 214122；2.成都航空職業技術學院，四川 成都 610100）

當前，作為一門藝工交叉的新興專業，高校數字媒體技術專業在編程教學方面還有諸多不足。筆者對本校數字媒體技術專業大三學生進行抽樣調查，發現一些普遍問題，例如，對編程課程比較反感、編程實踐能力低；對工科基礎學科的認同度低下、興趣不足、掌握不充分、不擅運用；對數字媒體技術專業的內涵認識不足，對其藝工交叉的特性沒有深刻體會等；如何解決上述問題呢？本研究在數字媒體技術系在大三的特色課程《互動媒體技術》中探索新型的編程教學模式，主要結合三方面措施：（1）采取面向提升實踐能力的項目教學模式；（2）在教學實踐中貫徹“藝工交叉”的理念，強調編程手段來實現兼具藝術性和工程性的互動應用；（3）在教學中選用易于實現多媒體互動程序的openFrameworks框架［1］，作物輔助編程的工具。本文介紹該課程的教學方案，并通過問卷調查方式驗證該教學方案的有效性。

1 相關研究及存在的問題

近年的一些教學研究指出，在編程教學中采用項目教學法可顯著提升學生的編程興趣、創新實踐、知識運用及溝通合作等綜合能力［2］。但此方法在數字媒體技術專業的教學應用還非常不足。國外數字媒體專業教學對“藝工交叉”理念已經有多年嘗試，典型的如麻省理工學院的媒體實驗室［3］。國內方面較多地從宏觀角度討論藝工交叉的課程體系建 設［4］［5］［6］，而在教學過程中的特色方法實踐［7］及實證性研究［8］還相對較少，特別是關于本專業中編程課程的教學方法研究［9］尤為缺乏。

為填補上述缺失，本研究將 “藝工交叉”理念與項目教學法融合，并基于openFrameworks框架，實現一種具體的、可操作的編程教學方案，并通過教學實踐進行實驗驗證。

2 教學方法

筆者在《互動媒體技術》課中設計了以藝工交叉項目驅動的教學方案。針對通常的編程教學中存在的理論性過強、缺乏與實踐的聯系、缺少藝工交叉性等薄弱環節，本教學方案在教材、教學、作業、考核四個方面都制定了具體的實施方案，具體如表1所示。

2.1 教材選用

在進行教材選取時，主要考慮幾個要點：（1）不講授新的編程語言，而是訓練對已學過編程語言的實踐運用能力；（2）便于實現具有豐富視聽交互效果的應用程序；（3）選取近年來新穎、熱門、運用廣泛的材料。基于上述要點，最后選定openFrameworks（www.openframeworks.cc）作為輔助教學的開源程序框架，選定《Mastering openFrameworks.Creative Coding Demystified》為參考書籍［1］。

2.2 教學模式

在教學中采取項目驅動的方式，讓同學們組成小型的項目組，在整個課程的學習中，都針對選定的項目主題來學習和訓練相關的編程和設計技能，最終完成該項目。在教學的各個環節中做到以下要點：

表1 《互動媒體技術》課的藝工交叉項目驅動的教學方案

備課：根據學生的選題情況，重點的準備與學生所選題目密切相關的程序設計技術及藝術設計方法相關材料，并針對學生們項目進展中的體現的問題，及時地準備一些專題性的小型講座；

課堂講授：采取“藝工交叉”的課堂授課方式，在課堂講授中特別注重在演示程序設計及代碼編寫的實際過程，并包括對程序的視覺呈現、界面設計方面的講解和演示；

課后作業：讓學生們經歷調查、選題、分工、學習、框架設計、編寫代碼、調試、優化、界面設計及藝術美化等實際項目開發的各個環節；

上機實驗：在隨著課程進行的上機實驗課中，及時考查各個項目組的學習情況和開發進展情況。

2.3 編程作業

編程作業不采用以往編程課程中的小作業形式，而是擬定多個主題的項目，讓學生通過較長時間的學習與工作完成項目。在教學準備階段，通過計算機學科與設計藝術學科的多位不同專業背景老師的討論，擬定了一系列具有顯著“藝工交叉”特性的程序設計項目，包括“音頻繪畫系統”、“基于色彩構成原理的小游戲制作”、“數字萬花筒”、“色彩樂器”、“多媒體互動展示系統”等，這些題目規定學生必須盡可能的結合所學的編程及藝術設計方面的知識，然后讓學生們組成2～4人的項目組，自由選擇題目。

2.4 考核方式

取消卷面考試，改為程序演示，并邀請多位計算機和藝術設計背景的老師共同作為評委對學生的項目完成情況進行評分。在評價指標中，重點評估程序設計技能，并兼顧對程序的藝術表現的評價，兩方面權重分別占70%和30%。具體而言，程序設計方面評分項包括：（1）功能的完整性、豐富性、易用性30分；（2）新穎性15分；（3）系統完整性、協調性15分；（5）程序運行的流暢性、穩定性10分；藝術表現方面的評分項包括：（1）視聽呈現20分；（2）界面設計10分。

3 教學效果

在課程末的項目演示中，許多小組的作品得到了多數評審老師的肯定與好評，體現出良好的創意、藝術表現與技術實現方面的能力。不少學生在本課程前完全沒有實際程序開發的經驗，但課程結束時驚訝于自己完成的作品。此外，在教學進行過程中，還體現出了教學方案最初設定時未曾意料的良性競爭效應。這些種種實際效果，客觀地體現了上述教學方案的有效性。

為了進一步證實上述教學方案對于本文開篇所列舉問題的有效性，筆者在期末對所有經歷本課程的學生進行了一次匿名問卷調查。該調查設計了五道問題，調查學生在以下五方面的主觀感受有多大提升：①編程能力的變化；②對理工科基礎的認識；③對藝術設計學科的認識；④對“藝工交叉”理念的認識；⑤對數字媒體技術專業的認識。每道題采取五級量表形式，計分為－2～2。本調查獲得有效問卷123份，其統計結果顯示于圖1，圖中的加粗黑線表示統計值的95%置信區間。該圖中調查結果顯示，大多數學生在五個方面都得到了提升，特別是在第3和第4項方面，即對于藝術設計學科的認識以及對于“藝工交叉”理念的認識方面有相當大的提升。

圖1 問卷調查的統計結果圖示

4 建議與結論

根據本教學方案的實踐結果，筆者對高校的編程教學提出以下建議：

（1）在編程課程中多采用項目教學法，并在項目設計方面結合專業的特色應用方向；

（2）對學生成績的考核盡量避免單純的卷面考試，顯著增加對實踐操作能力的考核；

特別的，對于數字媒體技術專業的編程教學提出以下建議：

（1）在數字媒體技術專業的編程教學中要特別重視藝工交叉特性，有必要讓計算機專業和設計藝術專業的老師合作進行教學方案的設計；

（2）對于數字媒體技術專業，盡可能在本科早期的編程基礎課中融入藝工交叉的特點，避免學生在最初學習編程以及其他相關學科時缺乏導向性，陷入迷茫，失去興趣和信心。

從教學的實踐進程及問卷調查分析可見，《互動媒體技術》課程的教學方法是成功的，以藝工交叉項目驅動的教學方案對于數字媒體技術專業中編程教學環節值得推廣與提倡。

［1］ Denis Perevalov.Mastering openFrameworks：Creative Coding Demystified.Packt Publishing，2012.

［2］ 葦麗梅.項目教學法在計算機程序設計課程中的應用［D］.上海：華東師范大學，2010.

［3］ 肖永亮.美國的數字媒體學科發展［J］.計算機教育，2006（5）：47－50.

［4］ 馮文博，羅維亮.數字媒體藝術專業“技術－藝術”培養體系研究［J］.現代裝飾，2011（6）：75－76.

［5］ 李華新，譚敏生，李望秀.數字媒體專業教育研究綜述——基于文獻計量與內容分析［J］.高等理科教育，2013（5）：60－65.

［6］ 鄧趙紅，王駿，王士同.面向數字媒體技術專業的多媒體信息處理課程群教學方法探討［J］.無錫職業技術學院學報，2013（6）：41－43，46.

［7］ 李宣，秦丹.基于威客的數字媒體專業實踐教學體系初探［J］.中國電化教育，2012（7）：29－32.

［8］ 趙俊莉，張學剛.基于電子學檔的數字媒體軟件應用類課程教學模式研究［J］.電化教育研究，2013（5）：80－84.

［9］ 薛寺中.基于數字媒體技術的程序設計教學探討［J］.時代教育，2009（Z1）：166－167.