3D動畫在汽車專業(yè)一體化教學中應用

張文模

摘要：3D動畫具有高度的真實性、可操作性、趣味性和豐富的質感表現。隨著它的普及，廠家為了推廣讓大眾更快更好的理解，均開始使用3D動畫宣傳。3D動畫使構造、原理通俗易懂，實現了實物講解都無法達到的教學效果，彌補了一體化教學的不足之處。

關鍵詞：3D動畫；汽車專業(yè)；一體化教學

一、3D動畫含義

3D動畫是利用計算機設計出實物造型、紋理、質感、環(huán)境、燈光、動態(tài)和特效，并生成連續(xù)畫面的高新技術。設計師在虛擬三維世界中按要表現對象形狀尺寸建立模型及場景，根據要求設定模型運動軌跡、虛擬攝影機的運動和其他動畫參數，最后按照要求為模型貼上特定的材質，并打上燈光。3D動畫技術模擬真實物體的方式使其成為一個有用的工具。由于其精確性、真實性和無限的可操作性，目前被廣泛應用于醫(yī)學、教育、軍事、娛樂等領域。在汽車專業(yè)教學制作方面，這項新技術讓大眾都能理解汽車復雜的內部構造和工程過程。

二、國內3D動畫的發(fā)展現狀

3D是一個藝術的表現形式，從本質上來說和我們所熟知的油畫、國畫、水彩、版畫、雕塑沒有什么區(qū)別，所不同的是現代尖端的技術賦予了它更廣闊的創(chuàng)造力，使它能“動”，能更清晰更直接地把人們的思想表達出來。藝術的發(fā)展和科技的進步密不可分，歷史上每一次科技進步，都帶來了藝術實現手法的革新和改進。近年國產3D的發(fā)展尚處于培養(yǎng)探索階段，仍存在一些問題，如技術基礎薄弱；產業(yè)規(guī)模小，資金匱乏；專業(yè)技術人才短缺，后備力量不足。

3D的特點是強調視覺沖擊力、震撼力和畫面的縱深層次感，但隨之也帶來了一些技術缺陷。實際上，錢和技術只是表面的問題，而問題的本質在于中國缺少高層次的動畫創(chuàng)意和營銷等方面的專業(yè)人才，這種關鍵資源的欠缺限制了中國3D動畫的發(fā)展，人才培養(yǎng)跟不上3D動畫發(fā)展的步伐。因此3D動畫在汽車專業(yè)課程教學中應用現在還是大部分使用國外資源，而國外的資源因語言問題導致學生理解跟不上。期待中國有更多3D動畫制作人才為教育做出更多的3D動畫教學資源。

三、動畫在教學中的作用

小學生因年齡小，天生好動，傳統(tǒng)教學中單純講、讀、說和教并不利于調動積極性，而若能讓學生感官接觸以生動的圖文、圖像、視頻和聲音等多種表現形式、具有仿真和虛擬現實功能特點的教學工具，學生們的積極性將會很高，于是具有這些特點的多媒體技術便得到了很高的普及和應用。在數學教學中引入多媒體可以將難以表達，甚至根本不能用語言完整表達的圖形、圖像的運動信息以及一些抽象的理論、復雜的空間結構，通過文字、圖形、3D動畫、視頻圖像和聲音等多種教學信息，使之有機的結合在一起，創(chuàng)設生動直觀的原生態(tài)情境，給學生帶來一種全新學習環(huán)境和認知方式，激發(fā)了學生學習興趣。

四、汽車專業(yè)一體化教學中3D動畫的優(yōu)勢

1.打破時間空間限制：3D動畫更完整、更完美、更清晰地展現了汽車內部構造及汽車各系統(tǒng)工作過程。展現了三維空間的虛擬現實特征，從而打破時間、空間、地域上的限制。為汽車專業(yè)學生的學習提供一個更生動、逼真、形象的學習模型，使學生能夠對知識點形成更深刻、直觀的理解，對教學中的重難點進行深層次剖析，并從側面鍛煉學生逆向思維能力。

2.彌補一體化教學不足：在汽車一體化教學中，理論知識講解的欠缺都是結合汽車零部件實物、總成實物或實驗臺等教學，因零部件內部的無法拆解，各系統(tǒng)拆解后無法工作，學生也只能依靠剛學的理論去想象內部構造，理解工作過程，而3D動畫可以很好展現內部構造及工作過程，讓學生不再依靠自己的想象和理解能力。

3.節(jié)約教學成本：汽車一體化教學中需很多實驗設備，大部分學校無法配齊所有設備，而3D動畫技術應用，能在一定程度上實現實驗設備功能，從而節(jié)約教學成本。通過3D動畫，原本須進行實驗操作的，3D動畫就能將操作過程全方位呈現。

4.教學中的3D動畫應用：如講解發(fā)動機組成及原理，用汽車廠家已推廣的資源讓學生觀看3D動畫，用實際的部件與3D動畫融合進行教學，學生明顯更容易理解和牢記。

五、汽車專業(yè)實物一體化教學與3D動畫一體化教學效果比較

1.研究對象：泉州高級技校15汽車電器和15汽修1班，其中實驗組15汽車電器班共40人，對照組15汽修1班共40人，實驗組與對照組授課教師為同一人，兩個班年齡、性別、入學成績無顯著差異。

2.研究方法：對照組講解發(fā)動機構造內容原理，采用實物一體化教學，即發(fā)動機各系統(tǒng)零部件和發(fā)動機實驗臺等與課件結合的形式講解。實驗組運用3D動畫講解，先讓學生觀看發(fā)動機3D動畫，再逐一講解，對學生無法理解的結合3D動畫。

3.教學效果考核：學生問卷調查。課程結束后發(fā)放調查問卷，了解學生對于不同教學方法的評價。問卷包括學習興趣、知識易接受性、吸引注意力、視頻真實性、生動趣味性等5項內容，每項最高分10分，最低分0分，采用不記名打分。共發(fā)放問卷80份，回收80份。最終問卷調查：對照組每項分數均在6-7分左右，而實驗組每項分數在8-9分。問卷調查結果對比顯示3D動畫輔助教學在提高學習興趣、吸引注意力、知識易接受性、視頻真實性、生動趣味性各方面都較實物一體化教學有明顯優(yōu)勢。

課堂隨堂測驗。提前擬好具有代表性的10個問題（每題滿分10分），分別考察學生對發(fā)動機包含哪些系統(tǒng)、每個系統(tǒng)包含哪些零部件以及零部件名稱（70分）、功能（10分）、各系統(tǒng)作用（10分）、發(fā)動機原理及各系統(tǒng)工程過程（10分）的掌握程度。以考試成績來比較教學效果差異。對照組與實驗組學生課堂隨堂測驗成績比較，對照組總成績平均分為65分，實驗組總成績平均分為78分。

六、3D動畫在汽車專業(yè)課程教學應用的展望

3D動畫革命的步伐早已開始，它的腳步幾乎踏入了全行業(yè)的范疇。3D動畫能更好的吸引汽車專業(yè)學生聽課，讓學生更好的理解汽車各部件構造及原理。相信3D動畫在汽車教學中的應用會更加的如魚得水，發(fā)揮它最神奇的魔力。我對3D動畫的期待早已超越了技術本身，更多是希望汽車教學在3D動畫的陪伴下駛向那片未曾到達的藍海！

參考文獻

[1]陽君杰.《3D動畫與虛擬現實技術的應用探究》.信息與電腦2017.

[2]王曉飛.讓3D技術成為教育信息化的助推器.中國教育報，2010.

（作者單位：福建省泉州市高級技工學校）