中職學校三維動畫設(shè)計與虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合教學研究

趙霞

[摘 要] 借鑒德國職業(yè)教育的教學模式，采用行動導向教學法，打破傳統(tǒng)學科之間的分割，與傳統(tǒng)學科融合，使教學內(nèi)容更符合職業(yè)崗位。以數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的核心課程三維動畫設(shè)計與虛擬現(xiàn)實為例，建立學習領(lǐng)域，用行動導向教學法的模式進行課程設(shè)計，為改革傳統(tǒng)教學提供新思路。

[關(guān) 鍵 詞] 職業(yè)教育；行動導向教學法；三維動畫設(shè)計；虛擬現(xiàn)實

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）35-0072-02

當前，許多中職校面臨的問題是教學內(nèi)容與社會需求之間有較大的差距。企業(yè)需要畢業(yè)生能夠快速適應(yīng)崗位，但是學生在學校所學知識過于理論化，不能在實際運用中有效轉(zhuǎn)化，學生勝任崗位需較長時間。原因是課程按學科體系設(shè)置，教學內(nèi)容不符合崗位實際工作過程，沒有對知識按工作過程進行重新編排。

一、學習領(lǐng)域在職業(yè)教育中實施的理論依據(jù)

學習領(lǐng)域以一個職業(yè)的典型工作任務(wù)為基礎(chǔ)的專業(yè)教學單元，打破傳統(tǒng)學科之間的分割，表現(xiàn)為理論與實踐一體化的綜合學習任務(wù)。本研究以學習領(lǐng)域課程開發(fā)理論為基礎(chǔ)，按照工作過程系統(tǒng)化教學內(nèi)容，參考企業(yè)真實項目案例，結(jié)合中職校數(shù)字媒體技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學狀況，規(guī)劃以虛擬現(xiàn)實為核心的學習領(lǐng)域，打破學科之間的分割，將三維動畫與虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合，使學生具備適應(yīng)潮流的綜合職業(yè)能力，重構(gòu)理論與實踐的教學內(nèi)容。

參考德國職業(yè)教育經(jīng)驗，建立面向“學習領(lǐng)域”的教學體系，采用行動導向教學法?！皩W習領(lǐng)域”根據(jù)職業(yè)崗位要求，將工作程序劃分為相對獨立完整的工作任務(wù)，明確完成任務(wù)所必須掌握和具備的相關(guān)知識和能力?！皩W習領(lǐng)域”打破傳統(tǒng)學科劃分，將不同學科的需求融合在一起。

行動導向是職業(yè)教育中一個重要的教學理念，學習活動的流程是：獲取信息，規(guī)劃方案，確定方案，實施計劃，測試產(chǎn)品，評價并優(yōu)化產(chǎn)品。

二、以三維動畫制作為核心的學習領(lǐng)域總體設(shè)計

參考德國課程設(shè)計模板，基于行動導向教學法進行課程設(shè)計——主題：三維虛擬校園自動漫游

（一）規(guī)劃基礎(chǔ)

1.課程要求

本課程是中等職業(yè)學校數(shù)字媒體專業(yè)的技術(shù)課程。本課程的任務(wù)是掌握3ds max三維制作軟件的使用，實現(xiàn)三維模型與場景制作和動畫設(shè)計制作，畢業(yè)后可從事三維產(chǎn)品設(shè)計與制作、影視后期三維制作、動漫設(shè)計制作，可以勝任三維建模師、燈光渲染師、動畫制作師和特效制作師等多個工作崗位。

2.課程規(guī)劃

學習領(lǐng)域：三維建模與虛擬現(xiàn)實綜合應(yīng)用。

學習情景：三維虛擬校園漫游。

學習情景描述：學校擬制作一個三維虛擬校園漫游系統(tǒng)，用三維立體圖像展示校園建筑和校園景觀，擬放置于學校網(wǎng)站用于宣傳，使大眾更充分地了解學校，擴大影響，對招生起到積極推動作用。也可幫助新生盡快熟悉校園，新生通過安放在學校的觸摸屏或手機操作三維虛擬校園漫游系統(tǒng)了解教學樓、實驗室、餐廳、辦公樓、宿舍等位置，建立新生良好的體驗。

學習任務(wù)：模擬現(xiàn)實校園的布局，交通，景觀，教學和生活環(huán)境，開發(fā)三維虛擬校園漫游系統(tǒng)，讓觀眾比較直觀地了解校園環(huán)境的結(jié)構(gòu)。

（1）信息搜集

信息收集階段需兩課時，教師通過組織結(jié)構(gòu)圖為學生提供全部課程內(nèi)容的概覽，明確課程目標和工作任務(wù)后，以小組工作的方式學習課程涉及的基礎(chǔ)知識和軟件功能等。

（2）計劃/決策

各小組制定一個概要計劃，列出需要的素材和需要創(chuàng)建的三維模型、貼圖、地形圖，學生應(yīng)根據(jù)自己的能力和時間對展示的要素進行取舍。

（3）執(zhí)行

學生根據(jù)各組的概要計劃制作貼圖、三維模型，賦予材質(zhì)，導入虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，創(chuàng)建場景，完成校園漫游系統(tǒng)的制作。

（4）監(jiān)督/反饋

此階段學生對學習效果進行反饋，展示成果并進行討論，對產(chǎn)品進行評估，明確什么樣的作品是優(yōu)秀作品，對自己的作品進行優(yōu)化。

3.前提條件

在此課程之前，學生已經(jīng)學習過數(shù)碼攝影、Photoshop圖片處理和3ds max三維建模等。每個學生分配一臺電腦，安裝有Photoshop cs5，3ds max2012，VR-Platform9.0虛擬現(xiàn)實開發(fā)平臺，教師安裝具有廣播功能的多媒體教學軟件。

（二）學生情況

1.統(tǒng)計信息

學生年齡在17到19之間，為中職三年級。

2.能力水平

學生對實踐制作多媒體作品的興趣很高。學生在之前的學年里有過小組合作完成任務(wù)的經(jīng)歷，但對自主的解決工作任務(wù)的能力需要提高。

有些學生在實際工作中，不能正確的計劃和利用時間，不能長時間的集中精力。學生之間存在能力差異，有的學生實踐操作能力強，可以幫助其他學生。在分組時，將能力強弱不同的學生搭配在一起，使各組以相同的速度完成工作。

（1）專業(yè)能力

學生已具備如下能力：

①能夠使用單反相機拍攝高質(zhì)量（包括清晰度、亮度、色彩等）的照片。

②使用圖像處理軟件對照片進行處理，做變形、拼接等，使其適合貼圖。

③熟練使用3ds max三維建模，賦材質(zhì)，布置燈光。

④能夠使用VR-Platform9.0虛擬現(xiàn)實開發(fā)平臺建立可互動場景。

各個步驟都由小組獨立進行。學生應(yīng)按計劃進行，在行動中深化并鞏固相應(yīng)的知識和技能。

學生在使用專業(yè)語言正確表達方面需要加強，在行動過程中，要求以PPT演示文稿報告相關(guān)技術(shù)，通過不斷練習使專業(yè)語言正確表達的能力獲得提高。

（2）方法能力

學生已經(jīng)熟悉了分小組獨立自主和合作的學習方式。

①能夠通過軟件使用指南和教師提供的資料工作，學會利用互聯(lián)網(wǎng)查詢幫助解決問題。

②具有團隊合作精神，能夠相互配合完成工作任務(wù)。

③具有獨立解決問題的能力。

④了解如何對作品進行測試和評價。

⑤能夠展示其工作成果，闡述作品的特色，發(fā)現(xiàn)作品的缺陷并愿意進一步優(yōu)化。

（3）社會能力

同學之間保持良好關(guān)系，相互尊重和相互幫助，跟組員分工協(xié)作，出色完成任務(wù)。

（三）教學法的選取

1.課程的地位

此課程計劃是三維動畫設(shè)計與制作綜合實訓的一個案例，是數(shù)字媒體技術(shù)教學的一部分。

虛擬現(xiàn)實是目前最為流行的媒體展示技術(shù)。在此實踐教學課程中學到的知識和技能，將在學生未來的職業(yè)生涯中發(fā)揮作用。

2.專業(yè)教學草案

此課程的內(nèi)容和學習過程具有很強的面向?qū)W生的生活和工作的職業(yè)特點，因此，學生可以提高并拓展他們的職業(yè)行為能力。此課程單元是以職業(yè)行為為導向，按照完整行為進行的結(jié)構(gòu)化設(shè)計。

階段1：學生通過組織結(jié)構(gòu)圖對課程整體脈絡(luò)有所了解。由小組代表宣講計劃，使學生能正確使用專業(yè)語言，提高口頭表達能力。

階段2：教師介紹工作任務(wù)單及工作流程，學生分組制定時間計劃表，要求合理利用時間。時刻注意工作任務(wù)單上的時間計劃表，嚴格按計劃實施，培養(yǎng)學生管理時間的能力。

階段3：兩人一組按照概要計劃完成學習任務(wù)。

學生所用電腦已經(jīng)安裝好相應(yīng)的軟件，教師提供幫助文檔供學生查閱。

階段4：每組學生選一名代表向全班展示他們制作的校園漫游系統(tǒng)，闡述設(shè)計思想，學生相互評價。

3.內(nèi)容結(jié)構(gòu)和教學的簡化

真實的校園，有多個教學樓，如果全部表現(xiàn)，工作量巨大，耗時過長，一些學生會失去完成的信心，在第一階段做規(guī)劃時，要求學生根據(jù)自己的情況規(guī)劃表現(xiàn)部分典型建筑。

4.教學理念

教學設(shè)計遵從學習領(lǐng)域的概念，采用行動導向的教學方法，通過實踐一個與職業(yè)相關(guān)的工作任務(wù)學會自主學習，自主完成設(shè)計任務(wù)，優(yōu)化作品。教師不再是主角，是組織者、主持人，教師負責控制工作進度。

學會分階段測試，盡早發(fā)現(xiàn)錯誤，糾正錯誤，避免錯誤疊加。在制作過程中要根據(jù)以往經(jīng)驗選擇簡捷的方法實現(xiàn)目標，并及早發(fā)現(xiàn)錯誤，減少重做步驟。

5.行動設(shè)計

（1）導入：采用頭腦風暴分小組做概要規(guī)劃，教師準備一些詞語卡，同時提供空白卡片供學生書寫，學生協(xié)商確定項目的組織結(jié)構(gòu)，并且在白板上展示成果。

達成目標：小組間交流，教師啟發(fā)引導，使每個小組的規(guī)劃都切實可行，有特色。

（2）假設(shè)：通過回憶經(jīng)驗，學生在全體頭腦風暴中提出可能導致后期制作困難的錯誤。

達成目標：找出避免錯誤的方法。

（3）準備素材：小組成員一拍攝建筑外觀照片，成員二從照片中挑選可用于制作貼圖圖片的照片，進行圖片處理合成。

達成目標：教師巡視把關(guān)，指出不合格的圖片，要求學生重做，完成第一階段的制作。

（4）建模：兩人合作在網(wǎng)上尋找并下載校園地圖，協(xié)商分別制作的模型，分頭制作模型，賦材質(zhì)，然后合并。

達成目標：教師巡視把關(guān)，指出可能導致后期錯誤的模型，要求學生修改或重做。完成第二階段的制作。

（5）合成：兩人合作將模型導入VRP，如遇問題通過查閱手冊解決。給場景添加燈光和照相機，添加互動效果，測試效果。

達成目標：對學生困擾較長時間的問題教師給予幫助，完成項目。

三、實施后的教學效果

改革前，教學以課堂講授為主，逐一講解軟件操作命令的用法，要求學生嚴格按練習題目操作，學生會認為學習的目的就是會使用軟件，沒有自主性和創(chuàng)造性，完全由老師占支配地位，習慣模仿，獨立完成作品的能力差，教學效果差。

改革后，通過行動導向的教學方法使學生主動參與活動，教師是行動的組織者和主持人，體現(xiàn)了“以學生為中心”的現(xiàn)代職教理念，學生能獨立完成任務(wù)，激發(fā)了學習興趣。多學科融合，行動導向教學法使教學過程轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鬟^程，培養(yǎng)了學生的職業(yè)能力，學生工作后能很快適應(yīng)崗位。

總之，本研究的價值在于改革傳統(tǒng)教學方法，引入德國先進的職業(yè)教育理念，打破學科之間的分割，跟蹤當前科技發(fā)展趨勢。掌握最新技術(shù)，具備職業(yè)素養(yǎng)，與職業(yè)崗位零距離的學生必定有廣闊的職業(yè)前景。

參考文獻：

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