馬天

【摘 要】本文首先分析了近年來基于專業(yè)認證標準的大綱制定方面的教學改革工作，然后基于“學生中心，成果導向”思想，從課程目的及任務、教學內容和要求、考核標準等三個方面，對數(shù)據(jù)可視化課程大綱進行了標準化設計。本文工作對推進計算機專業(yè)認證具有一定的參考意義。

【關鍵詞】大綱設計;數(shù)據(jù)可視化;成果導向

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）01-0063-002

0 引言

“學生中心，成果導向”是工程教育專業(yè)認證的核心思想。根據(jù)國際上最具影響力的《華盛頓協(xié)議》，工科類專業(yè)只有通過認證才能實現(xiàn)在國際上的學位互認。由教育部主管的中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會于2015年成立，負責組織實施我國的工程教育認證工作，致力于通過認證來提高我國工程教育質量。近三年來，申請認證的國內高校越來越多，通過認證成為提高生源吸引力和專業(yè)國際影響力的主要途徑之一。普通高校的計算機類專業(yè)要通過專業(yè)認證是一項系統(tǒng)的工程，其中課程大綱的標準化是一項重要的建設內容。課程大綱是課程教學能夠順利圓滿完成的保證，是課程的教學目標、課程內容、教學進度和教學方法的綱領。近年來，基于專業(yè)認證標準的大綱修訂成為了教學改革的研究熱點。穆浩志等[1]分析了當前我國高校教學大綱中分析不足、過于宏觀、同質化嚴重等問題，結合天津理工大學繼續(xù)寫學院專業(yè)特色，對照認證畢業(yè)要求構建了工程制圖課程的教學和實驗內容，細化了指標點支撐關系矩陣。王凱等[2]和曹宇春等[3]對基于認證的標準化課程大綱進行了分析研究，建立了可以量化的課程質量評價體系，對工科專業(yè)的課程大綱標準化有一定的參考意義。駱小紅等[4]和葉茜[5]基于OBE理念，分別對數(shù)據(jù)結構和單片機等計算機類課程進行教學分析，加強了實踐環(huán)節(jié)的考核。

數(shù)據(jù)可視化課程是我院專業(yè)培養(yǎng)計劃中虛擬現(xiàn)實和可視化方向的主要課程，側重技能培養(yǎng)，理論與實踐應用并重，選擇浙江大學陳為教授編著的《數(shù)據(jù)可視化的基本原理與方法》[6]作為教材。本課程需要有計算機圖形學方面的知識， 需要有一定的算法設計基礎及VC、Matlab或Python的編程能力，相關課程必須先行開設。本文將結合以上分析，對照專業(yè)認證要求進行該課程大綱標準化設計，以符合學校定位和社會需求，主要從課程目的及任務、教學內容和要求、考核標準等三個方面進行闡述。

1 課程目的及任務

課程目的及任務的制定要基于“成果導向”，根據(jù)省屬高校的定位以及服務西部經濟發(fā)展的需求，明確學生在基礎知識、技術能力和綜合素質方面的培養(yǎng)要求，用以支撐畢業(yè)要求的1.3、2.2、4.2等指標點。通過本課程學習，要求學生了解國內外信息可視化的研究背景，掌握基本的數(shù)據(jù)預處理方法，二維標量場數(shù)據(jù)等值線抽取算法，三維標量場數(shù)據(jù)等值面生成和繪制算法，三維標量場數(shù)據(jù)的體光照模型和體繪制算法;了解高維非空間數(shù)據(jù)的典型可視化方法，地理信息數(shù)據(jù)的典型可視化方法，關系網絡數(shù)據(jù)的典型可視化方法，文本數(shù)據(jù)的典型可視化方法。要求學生在學完本課程后，掌握信息可視化的基本算法和實現(xiàn)方法，并能使用學到的知識綜合性地解決實際問題，具備基本的可視化編程能力。

2 教學內容和要求

由于各知識點在課程中的地位、作用以及知識自身的特點不同，本課程將對各知識點分別按了解、熟悉、掌握三個認知層次確定其教學要求，明確每個章節(jié)的預期目標和重點、難點內容。建議任課教師采用理論與實踐相結合的引導、啟發(fā)式教學方法，教學中精講多練，傳統(tǒng)板書、多媒體結合的教學方法，以課堂講授為主，上機實驗和設計報告為輔。

本課程共計48學時，其中課內講授32學時。具體教學內容要求和課時分配如表1所示。上機實驗4次，綜合設計報告4次，結合課程分散進行;作業(yè)8次，共計16道題目，緊扣各章要求掌握的內容;輔導答疑每周1次。課程設計要求集中訓練一周，使學生深入理解科學計算可視化課程中的理論和算法，學習科學計算可視化相關的編程技巧，初步掌握科學計算可視化軟件編程的前期技能。

3 考核標準

在教學計劃中該課程為考試課，考核評價標準基于“學生中心”要求，不片面強調期末考試成績，整個評價過程分散于所有教學環(huán)節(jié)之中，具體量化比例為：出勤5%、作業(yè)5%、課堂測驗10%、實驗10%、設計報告10%、期末成績60%。其中，課堂測驗根據(jù)教學內容要求，對每章要求掌握的內容（例如第5章移動四邊形法算法、光線積分合成算法）進行隨堂測試，準確檢驗學生對每章知識點的吸收情況，鞏固重要算法知識點。設計報告包括兩類題目，第一類為感興趣方向的可視化應用綜述，要求學生查找論文、書籍等資料，獨立進行歸納總結;第二類為可視化工具實現(xiàn)案例，要求學生選擇一類數(shù)據(jù)，基于熟悉工具進行可視化分析。完成后整理成PPT，采用答辯的形式課上進行匯報，由教師和同學代表進行質詢和打分。這種形式不同于傳統(tǒng)“教師中心”的一言堂式的教學方式，可有效激發(fā)學生的學習興趣，強化了學生自主學習的能力，培養(yǎng)了學生文獻查找、交流表達等綜合能力

4 結語

在當前工程教育專業(yè)認證的大趨勢下，數(shù)據(jù)可視化課程作為虛擬現(xiàn)實方向的主要專業(yè)課，其課程大綱的設計非常重要。本文對該課程大綱進行了基于認證標準的設計探討，對推進計算機專業(yè)認證具有一定的參考意義。后續(xù)還要在實際教學中持續(xù)改進，使其更符合“學生中心，成果導向”的要求。

【參考文獻】

[1]穆浩志，薛立軍，牛興華.工程教育專業(yè)認證背景下工程制圖課程大綱的改革與實踐[J].圖學學報，2016，37（05）： 711-717.

[2]王凱，張秀蘭，侯敏等.基于工程教育認證標準構建標準化課程教學大綱——以武漢工程大學化學制藥工藝學課程大綱為例[J].化工高等教育，2016，33（05）：6-11.

[3]曹宇春，薛文.基于專業(yè)認證的基礎工程課程大綱修訂方法研究[J].浙江科技學院學報，2017，29（06）：482-486.

[4]駱小紅，馬永紅.基于OBE理念的數(shù)據(jù)結構教學設計[J]. 科技視界，2018（30）：112-113.

[5]葉茜.基于工程教育認證的單片機課程教學分析[J].無線互聯(lián)科技，2018，15（05）：88-90.

[6]陳為，沈則潛.數(shù)據(jù)可視化的基本原理與方法[D].科學出版社，2013.11：1-20.