創(chuàng)意編程教學(xué)設(shè)計(jì)

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摘要：本文闡述了在藝術(shù)類專業(yè)開(kāi)設(shè)《創(chuàng)意編程》課程的教學(xué)設(shè)計(jì)，首先對(duì)《創(chuàng)意編程》課程和藝術(shù)類學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，然后結(jié)合藝術(shù)類專業(yè)的特點(diǎn)討論了編程語(yǔ)言的選擇，進(jìn)而從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課堂實(shí)驗(yàn)、課程考核五個(gè)方面討論了教學(xué)設(shè)計(jì)，最后對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行了分析總結(jié)。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)意；編程；教學(xué)；設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與藝術(shù)的高度融合，派生出了很多新的藝術(shù)類型和方向，如：數(shù)字游戲、數(shù)字出版物、數(shù)字視頻、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)等，在此背景之下，教育部將“數(shù)字媒體藝術(shù)”、“藝術(shù)與科技”納入到了最新的學(xué)科專業(yè)目錄之中，這為培養(yǎng)藝術(shù)與技術(shù)相結(jié)合的人才提供了根本保證。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)圖形圖像處理軟件、動(dòng)畫軟件、視頻處理軟件已經(jīng)成為藝術(shù)設(shè)計(jì)各專業(yè)要求的基本技能，作為“數(shù)字媒體藝術(shù)”專業(yè)的本科學(xué)生，在計(jì)算機(jī)的技能上，僅僅還停留在設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件上是不夠的。為此，我校在“數(shù)字媒體藝術(shù)”專業(yè)開(kāi)設(shè)了《創(chuàng)意編程》課程，作為該專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。

一、課程與學(xué)生的特點(diǎn)分析

計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言是以邏輯和數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的，其中的條件比較、循環(huán)等知識(shí)內(nèi)容直接包含了邏輯運(yùn)算，在變量的定義、變量的類、函數(shù)、對(duì)象等的學(xué)習(xí)中均需要較好的抽象思維，在編程中永遠(yuǎn)離不開(kāi)運(yùn)算，尤其是數(shù)學(xué)函數(shù)的學(xué)習(xí)，更是直接需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)?？傊獙W(xué)好編程，需具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、清晰的邏輯和良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。由于這些特點(diǎn)，編程語(yǔ)言課程一般在理工科類專業(yè)開(kāi)設(shè)?！皵?shù)字媒體藝術(shù)”是藝術(shù)學(xué)學(xué)科下的專業(yè)，在招生上按照藝術(shù)類學(xué)生的要求選拔，也就是綜合高考成績(jī)和藝術(shù)考試專業(yè)成績(jī)綜合錄取，除極少數(shù)名校外，藝術(shù)生要求的高考成績(jī)都在二本線以下很多，大多在300多分（750總分）的范圍，因此，衡量其邏輯能力和數(shù)學(xué)能力的數(shù)理化成績(jī)普遍較差。另外，在經(jīng)過(guò)考前的繪畫專業(yè)訓(xùn)練之后，學(xué)生的感性思維得到強(qiáng)化，而理性思維受到壓抑。從上面的分析可以看出：學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言課程的要求和藝術(shù)類學(xué)生具有的知識(shí)背景和思維方式存在一定的差異。因此，在語(yǔ)言的選擇和教學(xué)設(shè)計(jì)上，不能照搬理工科專業(yè)的一些辦法，必須充分考慮“數(shù)字媒體藝術(shù)”的專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生的知識(shí)背景、思維方式來(lái)進(jìn)行課程的教學(xué)設(shè)計(jì)。

二、創(chuàng)意編程的語(yǔ)言選擇

常見(jiàn)的編程語(yǔ)言中，C語(yǔ)言、Java語(yǔ)言是用得較多的，但這兩種語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)主要在科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)與事物的處理方面，在藝術(shù)相關(guān)的圖形圖像、動(dòng)畫、視頻、交互等方面沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，不適合作為創(chuàng)意編程課程的教學(xué)語(yǔ)言。目前，與“數(shù)字媒體藝術(shù)”專業(yè)相關(guān)的語(yǔ)言有三種：一是動(dòng)畫軟件Flash的腳本語(yǔ)言ActionScriopt，這種語(yǔ)言可以編寫出很好的交互效果，曾經(jīng)風(fēng)靡互聯(lián)網(wǎng)，可以制作網(wǎng)絡(luò)游戲、交互網(wǎng)絡(luò)廣告、全Flash交互網(wǎng)站等，但由于需要插件這個(gè)致命弱點(diǎn)，在H5出現(xiàn)之后，F(xiàn)lash就退出了互聯(lián)網(wǎng)的舞臺(tái)；二是制作網(wǎng)頁(yè)特效的JavaScript語(yǔ)言，該語(yǔ)言也是一種腳本語(yǔ)言，需要嵌入到HTML中，由瀏覽器解釋執(zhí)行，這就極大的限制了該語(yǔ)言的應(yīng)用領(lǐng)域；三是在藝術(shù)領(lǐng)域比較流行的Processing語(yǔ)言，該語(yǔ)言由美國(guó)麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室（MIT）旗下的美學(xué)與計(jì)算小組成員CaseyReas與BenFry創(chuàng)建，是專門為藝術(shù)家創(chuàng)建的編程語(yǔ)言，其語(yǔ)法相對(duì)簡(jiǎn)單，代碼簡(jiǎn)潔，在圖形創(chuàng)作、動(dòng)畫制作、交互實(shí)現(xiàn)、聲音處理等方面都有很好的表現(xiàn)，更難得的是該語(yǔ)言一直是開(kāi)源的，在互聯(lián)網(wǎng)上有很好的學(xué)習(xí)和交流平臺(tái)，也是國(guó)外藝術(shù)院校選擇最多的編程教學(xué)語(yǔ)言?；谶@些原因，我?！皵?shù)字媒體藝術(shù)”專業(yè)的《創(chuàng)意編程》課程選擇Processing作為編程的教學(xué)語(yǔ)言。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)

1.教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

根據(jù)教學(xué)大綱的要求，該課程的教學(xué)目標(biāo)為：通過(guò)該課程的教學(xué)，讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)編程藝術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀，掌握?qǐng)D形繪制命令、條件比較、循環(huán)、交互響應(yīng)等的代碼編寫及應(yīng)用，具備設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)單圖形鼠標(biāo)交互、鍵盤交互的互動(dòng)體驗(yàn)作品的能力，培養(yǎng)學(xué)生用邏輯思維的方式來(lái)進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計(jì)的習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生用程序代碼編寫來(lái)進(jìn)行互動(dòng)藝術(shù)創(chuàng)作的興趣與積極性，開(kāi)闊眼界，拓展想象空間。

2.教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)時(shí)數(shù)量，并從圖形、動(dòng)畫、交互這一藝術(shù)創(chuàng)作循序漸進(jìn)的規(guī)律，將教學(xué)內(nèi)容一共分為8講，每講3學(xué)時(shí)。第一講為“概述”，主要講授編程藝術(shù)的發(fā)展、Processing的發(fā)展、Processing的作品欣賞，以及Processing的編程體驗(yàn)。第二講為“變量、運(yùn)算、條件、循環(huán)”，講授編程的基礎(chǔ)知識(shí)以及程序的基本結(jié)構(gòu)。第三講為“坐標(biāo)與繪圖”，講授屏幕坐標(biāo)系以及圖形繪制、線型、顏色等命令。第四講為“坐標(biāo)變換與動(dòng)畫”，講授坐標(biāo)變換的命令，并將其與動(dòng)畫方式相關(guān)聯(lián)。第五講為“函數(shù)與偶發(fā)藝術(shù)”，講授數(shù)學(xué)函數(shù)、隨機(jī)函數(shù)、自定義函數(shù)，并重點(diǎn)講解如何利用隨機(jī)函數(shù)創(chuàng)作偶發(fā)藝術(shù)作品。第六講為“鼠標(biāo)交互與鍵盤交互”，講授鼠標(biāo)交互與鍵盤交互的相關(guān)命令、函數(shù)、常量。第七講為“圖像、視頻、文字”，講授圖像、視頻、文字相關(guān)的庫(kù)、變量類型，處理函數(shù)。第八講為“聲音與視覺(jué)化”，講授聲音相關(guān)的庫(kù)、變量、函數(shù)，以及如何利用聲音的參數(shù)進(jìn)行視覺(jué)化表現(xiàn)。由于該課程的學(xué)習(xí)需要學(xué)生花費(fèi)大量的課外時(shí)間進(jìn)行思考和練習(xí)，在教學(xué)中沒(méi)有像其他專業(yè)基礎(chǔ)課那樣連續(xù)授課，而是將課時(shí)進(jìn)行分散，每周只3學(xué)時(shí)，共8周來(lái)完成該課程的教學(xué)。

3.教學(xué)方法設(shè)計(jì)

在教學(xué)方法的設(shè)計(jì)上，必須充分考慮到藝術(shù)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和思維特點(diǎn)，從前述的分析中得知，藝術(shù)學(xué)生數(shù)理知識(shí)普遍不好，在思維方式上以形象思維為主，根據(jù)這些特點(diǎn)，在教學(xué)方法設(shè)計(jì)上一是不求完備，但求夠用，例如：在變量的類型、變量命名規(guī)則的教學(xué)上，只要求學(xué)生掌握基本的變量類型和變量命名規(guī)則即可；二是變抽象為形象，在邏輯運(yùn)算、條件比較、循環(huán)等的教學(xué)中，由于知識(shí)較為抽象，學(xué)生理解困難，在教學(xué)中通過(guò)講故事、打比方、繪制流程圖等方式，將抽象的知識(shí)形象化；三是理論為輔，實(shí)踐為主，在教學(xué)中盡量減少不必要的理論講授，更多的時(shí)間用于編寫生成藝術(shù)作品的程序代碼上，讓學(xué)生在實(shí)踐中加深對(duì)理論的理解；四是以算法為龍頭，以作品為目標(biāo)，在每講的理論知識(shí)講授后，都設(shè)計(jì)有多個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)綜合運(yùn)用這些知識(shí)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)的核心是一個(gè)算法，也就是生成藝術(shù)作品的規(guī)則，這也是創(chuàng)意編程中的“創(chuàng)意”二字的體現(xiàn)，也是教學(xué)中需要重點(diǎn)培養(yǎng)的能力，不同的算法決定了不同的作品，代碼是依據(jù)算法來(lái)編寫的，是算法的外在表現(xiàn)。

4.課堂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

《創(chuàng)意編程》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，在本課程中，每堂課均安排3-5個(gè)課堂編程實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上，充分考慮到與藝術(shù)創(chuàng)作、藝術(shù)設(shè)計(jì)相結(jié)合，使每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都在創(chuàng)作或設(shè)計(jì)一個(gè)作品，作品也許簡(jiǎn)單，但他要么體現(xiàn)了圖形創(chuàng)意，要么是一幅偶發(fā)繪畫，要么是一個(gè)交互動(dòng)畫。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，讓同學(xué)們僅僅修改程序中的一些參數(shù)，觀察得到的作品變化，體驗(yàn)編程藝術(shù)的魅力所在，同一套編碼，彈指一揮間便可演變出千姿百態(tài)的作品，這樣既能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也有利于加強(qiáng)對(duì)程序代碼的理解。

5.課程考核設(shè)計(jì)

考核是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的衡量，也是對(duì)教學(xué)是否達(dá)到目標(biāo)的檢測(cè)，考核結(jié)果的有效性取決于考核方式的設(shè)計(jì)是否科學(xué)、合理。編程類課程的考核，在理工科專業(yè)的普遍考核方式是采用考試試卷，以考核編程語(yǔ)言基本知識(shí)的掌握和基本編程能力為主，考核的是對(duì)編程語(yǔ)言本身的掌握情況，而在《創(chuàng)意編程》課程中，我們需要重點(diǎn)考核的是利用編程語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作和藝術(shù)設(shè)計(jì)的能力，因此采用編程作品的方式更加科學(xué)、合理。在本課程中，要求學(xué)生完成兩件編程作品，一是交互圖形作品，二是聲音視覺(jué)化作品，學(xué)生自行設(shè)計(jì)作品算法，在提交作品時(shí)要求提供算法設(shè)計(jì)和程序源代碼，并保證兩者的一致性，否則視為抄襲。

四、教學(xué)效果分析

按照上述教學(xué)設(shè)計(jì)，在我校的“數(shù)字媒體藝術(shù)”專業(yè)進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果，通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，同學(xué)們感受到了理性之美。在其它課程中，同學(xué)們依靠自己的感性思維進(jìn)行作品創(chuàng)意，而在本課程中，同學(xué)們依靠具有嚴(yán)謹(jǐn)邏輯的算法來(lái)進(jìn)行作品創(chuàng)意，同樣表現(xiàn)出了藝術(shù)之美，并且充滿了奇妙與神秘。雖然同學(xué)們完成的作品優(yōu)秀的不多，但都學(xué)會(huì)了通過(guò)程序語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作的基本方法，拓展了他們的藝術(shù)視野。

參考文獻(xiàn)：

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作者：謝成開(kāi) 單位：四川美術(shù)學(xué)院