基于智慧學(xué)習(xí)的3D教學(xué)微視頻資源設(shè)計(jì)

吳若晨 梁麗婷 王運(yùn)武

摘 要：智慧學(xué)習(xí)時(shí)代對(duì)學(xué)習(xí)資源提出了更高要求，傳統(tǒng)的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源難以滿足學(xué)習(xí)需要，隨著3D技術(shù)不斷發(fā)展，將3D教學(xué)微視頻資源應(yīng)用到智慧學(xué)習(xí)中，可滿足學(xué)習(xí)者的高沉浸式、個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。對(duì)3D教學(xué)微視頻資源內(nèi)涵及其智慧學(xué)習(xí)可供性進(jìn)行了詳細(xì)解讀，并針對(duì)其具體開發(fā)工具、設(shè)計(jì)原則、創(chuàng)作方式以及創(chuàng)作流程進(jìn)行說(shuō)明，為3D教育微視頻資源設(shè)計(jì)提供一定參考，以期支持學(xué)習(xí)者的智慧學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者思維及能力培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：智慧學(xué)習(xí);3D教學(xué)微視頻;資源設(shè)計(jì)

DOI：10. 11907/rjdk. 182575

中圖分類號(hào)：G436

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-7800（2019）006-0211-05

Abstract： The era of smart learning puts forward higher requirements for learning resources. Traditional digital learning resources are difficult to meet the needs of learning. With the continuous development of 3D technology， 3D teaching micro video resources were applied to smart learning， satisfying highly immersive， personalized learning needs. Therefore， the article interpreted the connotation of 3D teaching micro-video resources and its availability of smart learning. Meanwhile， it proposed the misunderstanding of 3D teaching micro video resource design， and explained its specific development tools， design principles， creative methods and creative process. The article provided some reference for 3D education micro video resource design in the hope of supporting the learners' wisdom learning and promoting the cultivation of learners' mind and abilities.

Key Words： smart learning; 3D teaching micro video; resource design

0 引言

隨著教育信息化不斷發(fā)展，智慧學(xué)習(xí)時(shí)代到來(lái)，傳統(tǒng)數(shù)字化教學(xué)資源在某些情境下已無(wú)法滿足教學(xué)需要，教育教學(xué)資源需不斷呈現(xiàn)出新的形態(tài)，不斷貼合信息時(shí)代的教學(xué)需求。智慧學(xué)習(xí)時(shí)代呼喚新的教學(xué)資源以支持智慧教學(xué)活動(dòng)，3D教學(xué)微視頻資源因其能夠帶給受眾立體逼真的感官?zèng)_擊體驗(yàn)從而有效支持教學(xué)，逐漸引起教育領(lǐng)域關(guān)注。

楊晗之[1]構(gòu)建科普3D微視頻設(shè)計(jì)制作框架模型，并將科普3D微視頻與紙質(zhì)期刊融合傳播;王紅梅等[2]從數(shù)字化教育資源出發(fā)，探討了3D視頻內(nèi)涵、成像原理、特征以及典型應(yīng)用;閆春霞[3]面向課堂教學(xué)對(duì)3D教學(xué)資源進(jìn)行研究，提出基于OSG平臺(tái)的三維數(shù)據(jù)可視化方法。在教學(xué)實(shí)踐方面，國(guó)內(nèi)3D視頻教學(xué)應(yīng)用愈加受到關(guān)注，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有“綠色班班通”3D教學(xué)項(xiàng)目[2]。蘭州四中打造3D教室，提高教與學(xué)的參與度[4]。3D視頻與基礎(chǔ)課堂、醫(yī)學(xué)教育、實(shí)訓(xùn)等相結(jié)合取得了很好的教學(xué)效果。在國(guó)外，3D視頻編碼壓縮技術(shù)、3D視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、2D轉(zhuǎn)3D技術(shù)等取得了一定進(jìn)展。3M公司研發(fā)3D光學(xué)膜，實(shí)現(xiàn)無(wú)需佩戴3D眼鏡即可在手持設(shè)備中顯示真正的立體影像。德國(guó)弗勞恩霍夫研究所開發(fā)了一種新型多視角視頻編碼技術(shù)[5]。美國(guó)巨石谷學(xué)區(qū)和謝爾頓學(xué)校進(jìn)行3D顯示技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用，教師使用3D仿真課件庫(kù)的3D視頻教學(xué)資源進(jìn)行教學(xué)，實(shí)驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)學(xué)生成績(jī)有所提高[6]。

區(qū)別于之前3D視頻多從應(yīng)用及技術(shù)視角進(jìn)行研究，本文在3D相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)上，重點(diǎn)結(jié)合智慧學(xué)習(xí)時(shí)代教育教學(xué)特征，從3D教學(xué)微視頻資源設(shè)計(jì)視角，對(duì)3D教學(xué)微視頻資源內(nèi)涵及其智慧學(xué)習(xí)可供性進(jìn)行詳細(xì)解讀，總結(jié)具體開發(fā)工具，提出設(shè)計(jì)原則，并針對(duì)創(chuàng)作方式以及創(chuàng)作流程進(jìn)行說(shuō)明。

3D技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)運(yùn)算達(dá)到視覺、聽覺等方面立體效果的一種技術(shù)[7]。依托3D數(shù)字化技術(shù)的3D教學(xué)微視頻被逐步應(yīng)用到教學(xué)中。學(xué)習(xí)資源逐步由文本、圖像、音頻、視頻等二維呈現(xiàn)方式過(guò)渡到三維呈現(xiàn)形式[8]。3D數(shù)字化教學(xué)資源進(jìn)一步豐富了未來(lái)課堂中的開放教學(xué)資源，增強(qiáng)了資源的多樣性和情境性，有助于啟發(fā)學(xué)習(xí)者積極的學(xué)習(xí)心態(tài)，激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，促進(jìn)智慧學(xué)習(xí)發(fā)生[9]。由于學(xué)習(xí)媒體技術(shù)、各類智能終端、5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬逐步擴(kuò)寬，保證了網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，為未來(lái)3D教學(xué)微視頻提供了極大的環(huán)境和技術(shù)支持，對(duì)學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)，各種超高畫質(zhì)以及3D學(xué)習(xí)資源可通過(guò)多種途徑輕易獲取。

1 3D教學(xué)微視頻資源內(nèi)涵及可供性分析

1.1 內(nèi)涵

3D教學(xué)微視頻是依托一定的3D制作技術(shù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)字化處理的具有三維立體效果的教學(xué)視頻片段，通過(guò)教學(xué)信息立體顯示以支持師生的教與學(xué)，主要包括3D影像微視頻資源與三維動(dòng)畫微視頻資源。傳統(tǒng)的數(shù)字化教學(xué)資源以平面形式傳達(dá)教學(xué)內(nèi)容，在視覺空間感、震撼程度上呈現(xiàn)不佳。與其相比，3D教學(xué)微視頻更加立體逼真，具有友好的交互性和空間感，有助于創(chuàng)建更加真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，帶給學(xué)習(xí)者更加刺激的感官體驗(yàn)，有效提升學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)興趣。

1.2 可供性分析

智慧學(xué)習(xí)時(shí)代下學(xué)習(xí)資源具有個(gè)性化、泛在化、移動(dòng)化、碎片化等特征。3D教學(xué)微視頻作為新的學(xué)習(xí)資源類型，其可供性在很大程度上滿足智慧時(shí)代下學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)方式的特點(diǎn)，見表1。

（1）高沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)。智慧時(shí)代需要提升智慧學(xué)習(xí)資源，而3D視頻為學(xué)習(xí)者提供了逼真的3D內(nèi)容，使之獲得沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，對(duì)提升教育教學(xué)質(zhì)量大有裨益[2]。心理學(xué)家研究表明，調(diào)動(dòng)多感官參與接收教學(xué)信息，可刺激大腦皮層并增強(qiáng)大腦皮層間的暫時(shí)聯(lián)系，加強(qiáng)理解和記憶，從而提升信息傳播的有效性。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境更注重學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)，注重學(xué)習(xí)情境的靈活性與感知性[10]。3D教學(xué)微視頻是對(duì)教學(xué)事物或情景的三維視覺化模擬，是超越視覺的產(chǎn)物。人類生存的世界就是三維空間，學(xué)習(xí)者在3D教學(xué)視頻創(chuàng)設(shè)的情境下會(huì)更好地進(jìn)行自我代入。它能刺激和調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者多種感官參與，多維地呈現(xiàn)教學(xué)知識(shí)，營(yíng)造出一種真實(shí)、高沉浸式學(xué)習(xí)氛圍，通過(guò)加強(qiáng)感官體驗(yàn)的豐富程度，提高學(xué)習(xí)者的參與度和認(rèn)知水平。

（2）深度教學(xué)信息。3D教學(xué)微視頻使得教學(xué)設(shè)計(jì)以及畫面設(shè)計(jì)的創(chuàng)意空間得以提升，3D教學(xué)微視頻較之普通教學(xué)視頻增加了一個(gè)維度，一個(gè)維度的增加意味著多了一條通道承載教學(xué)信息，在視覺語(yǔ)言上更加豐富。3D微視頻所包含的教學(xué)信息具有更加深度和復(fù)雜的特征，可在同一單位時(shí)間內(nèi)傳遞更多教學(xué)信息內(nèi)容。創(chuàng)意化的教學(xué)信息傳達(dá)方式，深度的教學(xué)信息內(nèi)容，使學(xué)習(xí)者求知欲得以增強(qiáng)。同時(shí)，教學(xué)情境、教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)較之傳統(tǒng)微視頻教學(xué)信息傳遞更加真實(shí)，能有效提升知識(shí)呈現(xiàn)表層效果，強(qiáng)化學(xué)習(xí)者認(rèn)知心理。

（3）有效建構(gòu)知識(shí)。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)必須有具體情境，包括學(xué)習(xí)時(shí)的情緒體驗(yàn)，如激憤、擔(dān)憂、恐懼、快樂(lè)等，情境是知識(shí)寄居地、附著帶、存儲(chǔ)地和回憶/檢索的有效提示[11]。3D影像構(gòu)建的學(xué)習(xí)情境可更好地促進(jìn)學(xué)生身心大腦深度參與學(xué)習(xí)過(guò)程，較好地實(shí)現(xiàn)個(gè)體知識(shí)建構(gòu)與社會(huì)性交互[12]。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下，教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)習(xí)者創(chuàng)新創(chuàng)造思維，3D教學(xué)微視頻因其真實(shí)、高度沉浸感等特征為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造可虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)情境，學(xué)習(xí)者可更加全面觀察，更易調(diào)出先前的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行意義建構(gòu)，促使對(duì)教學(xué)內(nèi)容的深層次理解，提升學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新創(chuàng)造思維與能力。

（4）更高美學(xué)價(jià)值。3D視覺技術(shù)促使人們的審美方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，在視覺經(jīng)驗(yàn)、情感體驗(yàn)、審美需求方面獲得不同體驗(yàn)[13]。3D動(dòng)畫在影像和動(dòng)作層面被賦予視覺真實(shí)感，消減了傳統(tǒng)動(dòng)畫中的“抽象”性，增強(qiáng)了“移情”性，尤其是在數(shù)字技術(shù)制作的視聽奇觀面前，加上3D立體技術(shù)推波助瀾，觀眾的浸入感無(wú)比真切，距離與清醒不復(fù)存在[14]。除了3D動(dòng)畫外，其它諸如3D影像等3D教學(xué)微視頻形式的資源也是如此。智慧教育時(shí)代對(duì)教學(xué)資源的需求不僅僅停留在信息傳遞上，更重要的是同時(shí)考慮到教育性、技術(shù)性、藝術(shù)性等。3D微視頻可以帶給學(xué)習(xí)者直觀的刺激，依托于3D技術(shù)的微視頻在美學(xué)表達(dá)上具有更高美學(xué)價(jià)值，鮮明的立體與擬真之美，不僅喚醒了學(xué)習(xí)者的感官體驗(yàn)，而且也喚醒了他們的審美體驗(yàn)。3D教學(xué)微視頻不僅呈現(xiàn)出極大的教育性，還展現(xiàn)出很強(qiáng)的藝術(shù)感染力，極大地延伸了3D教學(xué)微視頻資源的功能。

2 3D教學(xué)微視頻資源設(shè)計(jì)

2.1 開發(fā)工具

3D教學(xué)微視頻資源的設(shè)計(jì)背景及需求不同，選擇的制作工具各不相同，設(shè)計(jì)者可以依據(jù)媒體類型、設(shè)計(jì)需求和喜好選擇適合的制作工具，主要包括素材生成工具和后期制作工具。具體制作工具見表2。

2.2 設(shè)計(jì)原則

2.2.1 教育性原則

3D教學(xué)微視頻設(shè)計(jì)重心并不是二維變?nèi)S，媒介承載知識(shí)點(diǎn)的落腳點(diǎn)是學(xué)習(xí)者的學(xué)，3D技術(shù)應(yīng)該為教學(xué)內(nèi)容服務(wù)，與傳統(tǒng)數(shù)字化教學(xué)資源一致的是，3D教學(xué)微視頻設(shè)計(jì)也要遵循學(xué)習(xí)者認(rèn)知規(guī)律與學(xué)習(xí)需求，需進(jìn)行更加系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，考慮教與學(xué)的各要素，對(duì)學(xué)習(xí)者和教學(xué)內(nèi)容作出系統(tǒng)分析。

2.2.2 交互性原則

3D教學(xué)微視頻創(chuàng)建有效的學(xué)習(xí)情境，學(xué)習(xí)者按照需求觀察體驗(yàn)，探索認(rèn)知，做主動(dòng)學(xué)習(xí)者，滿足智慧教育環(huán)境下強(qiáng)調(diào)的學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí);3D教學(xué)微視頻促使學(xué)習(xí)者多種感官被調(diào)動(dòng)。上述兩方面促使互動(dòng)需求進(jìn)一步增強(qiáng)，因此3D教學(xué)微視頻互動(dòng)性需能更加有效地支持學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)媒介、學(xué)習(xí)資源以及學(xué)習(xí)內(nèi)容發(fā)生交互。通過(guò)互動(dòng)引導(dǎo)，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，增加學(xué)習(xí)者對(duì)3D教學(xué)微視頻的認(rèn)同感，保持對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)注度、興趣度以及探索未知的好奇心，獲得認(rèn)知增強(qiáng)、情感收獲及潛能開發(fā)。因此，在設(shè)計(jì)3D教學(xué)微視頻過(guò)程中考慮增強(qiáng)互動(dòng)的層次，選擇適宜的互動(dòng)手段，在互動(dòng)設(shè)置與畫面呈現(xiàn)上給學(xué)習(xí)者提供多種不同程度的互動(dòng)體驗(yàn)。

2.2.3 技術(shù)性原則

（1）技術(shù)易用性。3D教學(xué)微視頻作為一種認(rèn)知工具，其易用性對(duì)教學(xué)至關(guān)重要。3D教學(xué)微視頻操作控制設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜會(huì)為學(xué)習(xí)者帶來(lái)外在認(rèn)知負(fù)擔(dān)，更多時(shí)間和精力被用在對(duì)資源的操作上，違背了3D教學(xué)微視頻減輕認(rèn)知負(fù)荷的初衷。另外，3D教學(xué)微視頻相比普通教學(xué)微視頻對(duì)內(nèi)存、媒體硬件配置要求更高，會(huì)在一定程度上影響視頻播放流暢性。3D教學(xué)微視頻在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮不同現(xiàn)實(shí)載體，不僅適應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)，還需能夠滿足多終端視頻播放。

（2）技術(shù)最小代價(jià)。3D教學(xué)微視頻只是媒介載體之一，教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)時(shí)，可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、媒體本身特征和學(xué)習(xí)者需要，有針對(duì)性地選擇不同的媒體呈現(xiàn)形式，即3D技術(shù)在被選擇使用之前要充分考慮其功能性和適應(yīng)性。理想狀態(tài)是充分考慮經(jīng)濟(jì)成本和教學(xué)功能，使3D教學(xué)微視頻開發(fā)投入和產(chǎn)出保持平衡狀態(tài)，達(dá)到教學(xué)媒介和教學(xué)內(nèi)容的最優(yōu)化組合。

（3）開發(fā)規(guī)范化，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。3D數(shù)字化教學(xué)資源需要符合一定的開發(fā)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。世界范圍內(nèi)3D顯示技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一，美國(guó)、韓國(guó)和歐洲都在制定3D傳輸、壓縮與編碼方面的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)3D標(biāo)準(zhǔn)也不完善，如無(wú)法向后兼容現(xiàn)存的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法支持不同的3D顯示器等[15]。從使用角度看，3D教學(xué)微視頻設(shè)計(jì)與開發(fā)沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，會(huì)為視頻資源的使用、分享、組織和管理帶來(lái)麻煩;從經(jīng)濟(jì)效益角度看，遵循統(tǒng)一開發(fā)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可杜絕資源重復(fù)建設(shè)。3D教學(xué)微視頻設(shè)計(jì)過(guò)程要遵循基本制作標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以支持資源更好地流通共享。

2.2.4 藝術(shù)性原則

美國(guó)教授Kruz提出，環(huán)境越真實(shí)，記憶越深刻。3D教學(xué)微視頻具有2D視頻無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，這一點(diǎn)表現(xiàn)在藝術(shù)上，即在保證普通微視頻藝術(shù)性基礎(chǔ)上增加3D視頻美學(xué)。3D教學(xué)微視頻的美學(xué)價(jià)值更多地體現(xiàn)于真實(shí)環(huán)境呈現(xiàn)和學(xué)習(xí)者參與性，視頻界面美觀大方，各種元素搭配和諧，學(xué)習(xí)者視覺體驗(yàn)良好。同時(shí)，3D教學(xué)微視頻的特效美保證了3D形象真實(shí)，在視覺上沒(méi)有違和感，通過(guò)3D畫面、聲音刺激學(xué)習(xí)者感知，促進(jìn)認(rèn)知，并在該過(guò)程中帶給學(xué)習(xí)者審美享受。

2.3 創(chuàng)作方式

3D教學(xué)微視頻的創(chuàng)作途徑主要有3種：一是轉(zhuǎn)制3D，即2D轉(zhuǎn)3D;二是原生3D，直接進(jìn)行3D的拍攝;三是計(jì)算機(jī)生成，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行建模、動(dòng)畫制作、后期剪輯、合成等操作。

（1）2D轉(zhuǎn)3D。從經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，3D教學(xué)微視頻拍攝耗時(shí)耗力，2D轉(zhuǎn)3D是更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方式。2D轉(zhuǎn)3D視頻技術(shù)的主要思想是，利用深度提取方法對(duì)視頻圖像進(jìn)行深度圖獲取，濾波優(yōu)化得到深度圖像，利用基于深度圖像的渲染技術(shù)虛擬合成最終立體圖像，對(duì)立體圖像進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)，從而獲取3D視頻[16]。同時(shí)，需要進(jìn)行后期摳圖分層、計(jì)算景深、偏色等技術(shù)處理，模擬3D效果。2D視頻向3D視頻轉(zhuǎn)換技術(shù)中最關(guān)鍵一步是如何將原始2D視頻圖像的深度信息提取出來(lái)，深度圖的質(zhì)量影響最終生成3D視頻的質(zhì)量[17]。目前有不少第三方工具可被用來(lái)完成視頻的簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)換，如貍窩轉(zhuǎn)換器、會(huì)聲會(huì)影等。通過(guò)軟件自帶功能對(duì)視頻設(shè)置3D效果，制作技術(shù)難度小、費(fèi)用低，但畫面呈現(xiàn)效果要弱很多。

（2）原生3D。兩臺(tái)攝像機(jī)分別模擬左眼和右眼，并排放置，就能拍攝出帶有視差的影像，放映時(shí)使左眼看到左攝像機(jī)拍攝的影像，右眼看到右攝像機(jī)的影像，兩支鏡頭的視角差形成觀看物體時(shí)雙眼的視差，大腦中會(huì)獲得距離和空間感[18]。原理是人的左右眼之間距離不同、角度不同，會(huì)采集到不同畫面信息，看到兩幅不一樣的畫面，在大腦合成立體畫面。大腦根據(jù)雙眼分別形成的場(chǎng)景輪廓進(jìn)行整合，對(duì)物體形成立體感知，并在場(chǎng)景中對(duì)該物體進(jìn)行定位，從而產(chǎn)生深度立體空間信息[19]。因此，雙攝像機(jī)3D拍攝前要同步攝像機(jī)設(shè)置，兩臺(tái)攝像機(jī)的白平衡、焦距、光圈、景深、視頻存儲(chǔ)格式等要完全相同[20]。在拍攝時(shí)，設(shè)置很多機(jī)位，控制景深以及調(diào)節(jié)機(jī)距、兩臺(tái)機(jī)器之間的夾角等生成3D效果。最后，將拍攝好的視頻同步導(dǎo)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行3D教學(xué)微視頻合成處理。

（3）計(jì)算機(jī)生成。根據(jù)3D教學(xué)微視頻的腳本，在計(jì)算機(jī)軟件中進(jìn)行形象設(shè)計(jì)、三維建模、材質(zhì)貼圖、燈光、渲染等，完成視頻場(chǎng)景以及動(dòng)畫制作，最后經(jīng)過(guò)視頻合成等操作，將之前的視頻與聲音、字幕、特效等進(jìn)行視頻編輯，最終生成3D教學(xué)微視頻。

2.4 創(chuàng)作流程

3D教學(xué)微視頻創(chuàng)作需統(tǒng)籌安排，其制作流程主要?jiǎng)澐譃?個(gè)階段：分析階段、設(shè)計(jì)階段、制作階段、評(píng)價(jià)階段，如圖1所示。

2.4.1 分析階段

3D教學(xué)微視頻設(shè)計(jì)階段包括確定學(xué)習(xí)者、教學(xué)主題，分析教學(xué)內(nèi)容及學(xué)習(xí)需求，明確教學(xué)目標(biāo)。從學(xué)習(xí)者層面進(jìn)行分析，需對(duì)學(xué)習(xí)者認(rèn)知水平有充分認(rèn)知;從學(xué)習(xí)內(nèi)容層面進(jìn)行分析，需要考慮學(xué)習(xí)內(nèi)容、知識(shí)類型以及最終的認(rèn)知深度，由此確定具體教學(xué)目標(biāo)。前期分析對(duì)后期視頻設(shè)計(jì)與制作起到引領(lǐng)作用，是畫面呈現(xiàn)、3D效果設(shè)計(jì)、信息組織、整體視頻風(fēng)格設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是整個(gè)視頻制作的方向。

2.4.2 設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)階段主要任務(wù)即腳本策劃和編寫。根據(jù)前面教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)者分析，對(duì)3D教學(xué)微視頻整體呈現(xiàn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，考慮如何將教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)合理地與畫面結(jié)構(gòu)結(jié)合，3D效果如何合理呈現(xiàn)，互動(dòng)如何合理設(shè)置，設(shè)計(jì)與編寫腳本同時(shí)進(jìn)行，形成一目了然的腳本，以便后續(xù)視頻制作。

2.4.3 制作階段

根據(jù)前面的設(shè)計(jì)思路確定投入人員、采集3D素材、選擇技術(shù)或設(shè)備對(duì)設(shè)計(jì)藍(lán)圖進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，選擇適合的工具進(jìn)行具體制作。

（1）素材采集。3D素材采集是關(guān)鍵一步，3D教學(xué)微視頻主要包括3種類型視頻素材來(lái)源：一是2D轉(zhuǎn)3D素材;二是計(jì)算機(jī)中通過(guò)軟件生成的素材;三是使用攝像機(jī)拍攝的素材。需要根據(jù)教學(xué)需求和教學(xué)內(nèi)容選擇最適宜的方式采集3D教學(xué)微視頻所需素材。

（2）后期剪輯制作。剪輯制作以聲音和內(nèi)容為主，包括后期調(diào)色、3D特效合成、字幕制作合成、音頻制作合成。

（3）成片輸出。經(jīng)過(guò)后期剪輯制作，對(duì)3D教學(xué)微視頻成片進(jìn)行最終測(cè)試，沒(méi)有問(wèn)題即可成片輸出。

2.4.4 評(píng)價(jià)階段

3D教學(xué)微視頻評(píng)價(jià)需從技術(shù)性、教育性、藝術(shù)性、互動(dòng)性等因素及智慧學(xué)習(xí)相關(guān)特征進(jìn)行全面考量。技術(shù)性體現(xiàn)在具有一定易用性、播放流暢，體現(xiàn)出3D教學(xué)微視頻與普通微視頻技術(shù)上的區(qū)別;教育性體現(xiàn)在教學(xué)目標(biāo)明確、教學(xué)設(shè)計(jì)合理、教學(xué)內(nèi)容及組織形式等滿足學(xué)習(xí)者需求，可啟發(fā)和拓展學(xué)習(xí)者思維;藝術(shù)性指3D教學(xué)微視頻的各要素，文字、聲音、畫面、3D特效等和諧共生，充分發(fā)揮3D視頻的美學(xué)價(jià)值;互動(dòng)性指互動(dòng)語(yǔ)言、互動(dòng)元素、互動(dòng)環(huán)節(jié)的設(shè)置是否合理，教學(xué)內(nèi)容、媒體與學(xué)習(xí)者之間互動(dòng)體驗(yàn)是否良好。這一階段可選取小部分3D教學(xué)微視頻受眾體驗(yàn)，對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行測(cè)試，留下體驗(yàn)者對(duì)視頻的意見和建議，通過(guò)這些反饋對(duì)3D教學(xué)視頻進(jìn)行有針對(duì)性的修改，不斷調(diào)整使其滿足學(xué)習(xí)者需求。

2.5 設(shè)計(jì)策略

3D教學(xué)微視頻是對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)的展示，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要從視頻整體和局部?jī)蓚€(gè)角度考慮。3D教學(xué)微視頻資源設(shè)計(jì)策略模型如圖2所示。

2.5.1 教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)策略

（1）教學(xué)內(nèi)容模塊化及關(guān)聯(lián)進(jìn)化。數(shù)字土著的學(xué)習(xí)方式有別于之前任何一代學(xué)生，他們喜歡碎片化的學(xué)習(xí)，喜歡短小精悍而不是長(zhǎng)篇累牘的信息[21]。3D教學(xué)微視頻雖具有普通微視頻所不具備的某些特性，但是卻在內(nèi)容呈現(xiàn)設(shè)計(jì)上有共通之處。3D教學(xué)微視頻的內(nèi)在特征之一就是“微”，滿足學(xué)習(xí)者智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下個(gè)性化和碎片化學(xué)習(xí)需要，可快速獲取知識(shí)。因此需要對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有效分解，使其符合學(xué)習(xí)者認(rèn)知規(guī)律，從而提高學(xué)習(xí)者的認(rèn)知體驗(yàn)。其一，在3D教學(xué)微視頻設(shè)計(jì)時(shí)，注意在將教學(xué)內(nèi)容按照類型或者關(guān)系進(jìn)行碎片化、模塊化劃分和切割的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)重構(gòu)，保證3D教學(xué)微視頻承載的是具體知識(shí)點(diǎn)，保證學(xué)習(xí)者可根據(jù)自身學(xué)習(xí)風(fēng)格和需要精準(zhǔn)地找到資源;其二，智慧學(xué)習(xí)下，學(xué)習(xí)者需要獲得思維上的培養(yǎng)，因此除了注重每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的獨(dú)立性外，還要在保持知識(shí)點(diǎn)獨(dú)立的基礎(chǔ)上做到體系化，即保證資源呈現(xiàn)的知識(shí)點(diǎn)之間存在關(guān)聯(lián)，使3D教學(xué)微視頻群體之間具有內(nèi)在邏輯性，從而保證資源之間進(jìn)行生態(tài)關(guān)聯(lián)進(jìn)化，在一定程度上可促進(jìn)學(xué)習(xí)者關(guān)聯(lián)思維的培養(yǎng)。

（2）知識(shí)類型與認(rèn)知目標(biāo)結(jié)合。3D教學(xué)微視頻設(shè)計(jì)的最終指向并不是信息傳遞，而是學(xué)習(xí)者知識(shí)建構(gòu)。促進(jìn)認(rèn)知才是需要重點(diǎn)考慮的，在對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊化劃分后，需要根據(jù)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的具體類型以及認(rèn)知目標(biāo)進(jìn)行具體分析，選擇合適的內(nèi)容組織形式、3D呈現(xiàn)形式、交互設(shè)計(jì)方式。

（3）非線性呈現(xiàn)形式。3D教學(xué)微視頻的非線性呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者提供靈活的學(xué)習(xí)路徑，在進(jìn)行3D微視頻資源設(shè)計(jì)時(shí)注意信息的非線性組織。其一，對(duì)3D教學(xué)微視頻本身進(jìn)行多路徑設(shè)計(jì)，并通過(guò)導(dǎo)航和按鈕方式讓學(xué)習(xí)者靈活選擇;其二，基于信息模塊詳細(xì)劃分和組織，學(xué)習(xí)者可在不同信息模塊間跳轉(zhuǎn)，學(xué)習(xí)路徑更自由，更具彈性。

2.5.2 視覺呈現(xiàn)策略

3D教學(xué)微視頻在設(shè)計(jì)上需要最大程度體現(xiàn)3D視頻的美學(xué)效果，在視覺呈現(xiàn)上滿足學(xué)習(xí)者的視覺規(guī)律與認(rèn)知規(guī)律。

（1）畫面切換快慢適中。保證3D教學(xué)微視頻畫面切換適中。從3D技術(shù)本身來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)者感知立體效果需要一定時(shí)間，否則，3D教學(xué)微視頻的立體效果不佳，學(xué)習(xí)者還會(huì)有眩暈的感覺;從學(xué)習(xí)者認(rèn)知角度來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)者在信息接收以后需要一定思考時(shí)間才能更好地進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)。

（2）注重3D設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)展現(xiàn)。3D教學(xué)微視頻要比教學(xué)普通微視頻具有視覺藝術(shù)性，設(shè)計(jì)時(shí)注重3D細(xì)節(jié)方面的展現(xiàn)，保證畫面精美，3D效果融合度高，無(wú)后期制作痕跡與破綻。

（3）3D效果適宜呈現(xiàn)。需要充分發(fā)揮3D教學(xué)微視頻優(yōu)勢(shì)，展現(xiàn)畫面力度，選取最適宜使用3D立體呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容。3D教學(xué)微視頻視覺呈現(xiàn)具有視效沖擊力，技術(shù)容易喧賓奪主，應(yīng)做到知識(shí)內(nèi)容展現(xiàn)為主，主輔關(guān)系分明，以此保證3D效果不突兀。

（4）畫面設(shè)計(jì)服務(wù)教學(xué)內(nèi)容，符合學(xué)習(xí)者心理特征。畫面整體風(fēng)格要統(tǒng)一，畫面中各個(gè)要素要為服務(wù)教學(xué)內(nèi)容而設(shè)計(jì)，以滿足學(xué)習(xí)者視覺審美和認(rèn)知特征的方式組織與呈現(xiàn)教學(xué)信息，在符合學(xué)習(xí)者審美基礎(chǔ)上將教學(xué)信息進(jìn)行有效傳遞。在3D教學(xué)微資源的視覺元素組織、3D畫面布局、3D特效設(shè)置、顏色搭配等方面要緊緊圍繞學(xué)習(xí)者心理特點(diǎn)，符合學(xué)習(xí)者認(rèn)知規(guī)律。

（5）高質(zhì)量聲音與畫面融合。再高質(zhì)量的3D畫面也需要聲音的烘托，聲音對(duì)畫面起著輔助功能，對(duì)畫面氛圍有極強(qiáng)的渲染作用，高品質(zhì)聲音使學(xué)習(xí)者獲得情感上的共鳴。因此，聲音素材的制作要保證聲音清晰標(biāo)準(zhǔn)、音效真實(shí)、背景音適宜、解說(shuō)簡(jiǎn)略得當(dāng)，能夠與3D面面內(nèi)容高度融合，使學(xué)習(xí)者獲得知識(shí)邏輯性和系統(tǒng)性以外音樂(lè)智力因素發(fā)展以及想象力拓展。

2.5.3 互動(dòng)設(shè)計(jì)策略

3D教學(xué)微視頻可以分為兩種類型，一種是普通視頻類，另外一種是交互式體驗(yàn)類，兩種都要注重交互功能的設(shè)計(jì)。交互設(shè)計(jì)應(yīng)以學(xué)生為中心，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到環(huán)境中來(lái)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生探索學(xué)習(xí)的過(guò)程[3]。因此要注重交互界面、交互方式的簡(jiǎn)潔以及交互功能的有效性，滿足學(xué)習(xí)者交互需要。

（1）增加互動(dòng)項(xiàng)。在進(jìn)行3D教學(xué)微視頻設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容增加一些互動(dòng)按鈕，如環(huán)境明暗調(diào)節(jié)、光照設(shè)置等，以此激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

（2）交互元件安排合理。交互元件排版設(shè)計(jì)科學(xué)合理，沒(méi)有視覺障礙，輔助教學(xué)重點(diǎn)，符合學(xué)習(xí)者視覺心理。

（3）新型交互方式。3D教學(xué)微視頻在教學(xué)知識(shí)點(diǎn)表現(xiàn)方面打破了空間維度局限，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)時(shí)需要注重交互方式的多樣靈活，在教學(xué)過(guò)程中能夠滿足教師和學(xué)習(xí)者對(duì)教學(xué)信息的自由控制。傳統(tǒng)學(xué)習(xí)者與媒體屏幕進(jìn)行交互的方式是按鈕控制和觸摸，隨著技術(shù)革新，出現(xiàn)了語(yǔ)音控制、手勢(shì)控制、眼球控制甚至是腦電波控制、意念控制等，但是這些控制方式從空間維度上來(lái)說(shuō)屬于二維空間的操作控制，最新出現(xiàn)的立體空間“拖拽”3D交互方式提高了交互維度。所謂3D立體交互，是指一種真實(shí)的、通過(guò)物理方式實(shí)現(xiàn)的全新顯示交互方式，將顯示內(nèi)容“拖拽”出顯示屏，并且結(jié)合可變形屏幕，使用戶在3D立體空間內(nèi)與屏幕互動(dòng)[22]。該交互方式將二維拓展到三維立體空間內(nèi)，促使學(xué)習(xí)者獲得與教學(xué)內(nèi)容融為一體的臨場(chǎng)感與參與感，提升認(rèn)知過(guò)程的投入度，從而有效促進(jìn)學(xué)習(xí)者與教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更加深度的交互，增強(qiáng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效率。

3 結(jié)語(yǔ)

生動(dòng)逼真的3D學(xué)習(xí)資源能有效減少學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，近年來(lái)對(duì)立體資源建設(shè)的呼聲越來(lái)越高[4]。3D教學(xué)微視頻為視覺教育開辟了新篇章，取奇、取巧、取小，具有普通微視頻不可比擬的優(yōu)勢(shì)，在一定程度上滿足了智慧教育時(shí)代對(duì)學(xué)習(xí)資源的新訴求，促進(jìn)學(xué)習(xí)者更好地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。3D教學(xué)微視頻設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)者認(rèn)知心理，充分發(fā)揮3D立體顯示優(yōu)勢(shì)，為學(xué)習(xí)者帶來(lái)更加愉悅的學(xué)習(xí)過(guò)程和更有效的學(xué)習(xí)結(jié)果。數(shù)字技術(shù)的潛力和發(fā)展空間無(wú)限，未來(lái)還會(huì)出現(xiàn)4D動(dòng)畫、5D動(dòng)畫等升級(jí)版，新感性也將隨之而無(wú)限拓展[14]。可以預(yù)見，3D并不是終點(diǎn)，未來(lái)教育資源會(huì)突破3D空間維度，朝著更加多維的方向邁進(jìn)，為智慧學(xué)習(xí)時(shí)代的學(xué)習(xí)帶來(lái)更多種可能。

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（責(zé)任編輯：何 麗）