教學(xué)視頻的動畫視覺設(shè)計研究

辜媛　魏曉燕　邵林

摘要：隨著信息化時代的到來，我國各大高校加快了在線公開課程（MOOC）、微課堂等信息技術(shù)教學(xué)的推進(jìn)，信息可視化在教育領(lǐng)域逐步得到廣泛運(yùn)用，視頻處理技術(shù)成為其中不可或缺的要素。本文論述了教學(xué)視頻中動畫視覺設(shè)計的特點(diǎn)與作用，以微課《傷口的愈合》為例，從動畫視覺設(shè)計的形象視角、色彩、特效等藝術(shù)手段切入分析，梳理了動畫視覺設(shè)計在教學(xué)視頻中呈現(xiàn)設(shè)計的要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：教學(xué)視頻;動畫;視覺設(shè)計;認(rèn)知負(fù)荷

中圖分類號：TP311? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

文章編號：1009-3044（2021）06-0198-03

Abstract： With the advent of the information age， major universities in China have accelerated the promotion of information technology teaching such as online open courses （MOOC） and micro-classroom， and information visualization has gradually been widely used in the field of education， among which video processing technology has become an indispensable element. This paper discusses the characteristics and functions of animation visual design in teaching video. Taking the micro-lesson work Wound Healing as an example， it analyzes the visual visual design of animation from the perspective of image， color， special effects and other artistic means， and summarizes the key points of animation visual design presented in teaching video.

Key words： instructional video; animation; visual design; the cognitive load

教學(xué)視頻中的動畫視覺設(shè)計是以人的視覺生理機(jī)能和心理為基礎(chǔ)，從視覺開始，通過視覺媒介建立的視覺審美經(jīng)驗(yàn)，將視覺思維融入創(chuàng)作者形象思維、邏輯思維中，從而向受眾傳達(dá)教學(xué)信息的一種視覺載體[1]。動畫視覺設(shè)計正是通過豐富的形象視角、色彩、特效等藝術(shù)手段來貼近、符合當(dāng)代學(xué)習(xí)者的審美習(xí)慣，并以此改變傳統(tǒng)教學(xué)模式中畫面單一，教學(xué)視頻視覺美感的不足。進(jìn)而在視覺上抓住學(xué)習(xí)者，吸引學(xué)習(xí)者的注意力，讓學(xué)習(xí)者基于自己的視覺審美經(jīng)驗(yàn)對所傳達(dá)的信息內(nèi)容產(chǎn)生感知、體會。

1 教學(xué)視頻中動畫視覺設(shè)計的特點(diǎn)

教學(xué)視頻的主要目的是有效傳遞教學(xué)內(nèi)容，因此動畫視覺設(shè)計不僅僅是在視覺審美基礎(chǔ)上建立的視覺設(shè)計，還需考慮其服務(wù)于教學(xué)，作為教學(xué)內(nèi)容的視覺媒介所需要的特定特點(diǎn)。

1.1 科學(xué)性

教學(xué)視頻中的教學(xué)內(nèi)容要符合現(xiàn)實(shí)的教學(xué)規(guī)律及人的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。人的工作記憶非常有限，并不能一次性關(guān)注全部內(nèi)容，因此需要選擇性地對信息進(jìn)行加工，去粗取精，抓住核心內(nèi)容，使學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷不超過自身承受范圍。然后，進(jìn)行視覺畫面的再加工，將教學(xué)視頻信息轉(zhuǎn)化成人的長期記憶。

1.2 開放性

動畫式教學(xué)視頻最大的特點(diǎn)是，可以將抽象以及并未定義的形象呈現(xiàn)出來。創(chuàng)作者所創(chuàng)造的形象通過視覺可視化載體呈現(xiàn)而不受客觀條件的束縛，可利用動畫模擬無法拍攝得到的影像或無法近距離觀察的實(shí)驗(yàn)，例如：醫(yī)學(xué)手術(shù)、機(jī)械模擬實(shí)驗(yàn)等。

1.3 藝術(shù)性

教學(xué)動畫的視覺設(shè)計通過繪畫藝術(shù)客觀設(shè)計表現(xiàn)手法，能將抽象的概念進(jìn)行視覺上的圖像處理，使抽象概念展現(xiàn)得更清晰、明確。教學(xué)內(nèi)容通過視覺畫面的藝術(shù)性形象傳達(dá)，使晦澀難懂的知識點(diǎn)得到深化和延伸。[2] 例如：在《傷口的愈合》中呈現(xiàn)的皮膚組織層，運(yùn)用了不同色彩、形象加以分層顯示，通過對運(yùn)動及動畫節(jié)奏的控制，把教學(xué)信息具體、鮮明地呈現(xiàn)出來，使得教學(xué)過程在良好的視覺顯現(xiàn)下完成，更易于激發(fā)學(xué)生興趣，有效傳達(dá)教學(xué)內(nèi)容。

2 教學(xué)視頻中動畫視覺設(shè)計的作用

2.1 教育傳播

教學(xué)視頻的目的是有效準(zhǔn)確地傳達(dá)教學(xué)內(nèi)容。當(dāng)實(shí)拍操作無法準(zhǔn)確清晰去描述抽象知識時，動畫視覺設(shè)計利用其自身的開放性和藝術(shù)性創(chuàng)造可視化形象。在完善教學(xué)設(shè)計過程中，動畫視覺設(shè)計考慮到學(xué)習(xí)內(nèi)容的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)者的認(rèn)知心理及受眾群體偏好，借助動畫設(shè)計將其轉(zhuǎn)化成相對感性、富有情節(jié)的內(nèi)容形式，在教育傳播的同時將理性知識轉(zhuǎn)化成大眾容易接受的模式。

2.2 啟發(fā)思維

魯?shù)婪颉ぐ⒍骱Ｄ吩凇兑曈X思維—審美直覺心理學(xué)》中論述了“感知，尤其是視知覺，具有思維的一切本領(lǐng)，它本身具備了思維功能，認(rèn)知能力和理解能力”[3]。動畫視覺設(shè)計的根本就是視知覺。從視覺信息的輸入，到認(rèn)識的輸出，在這個過程中大腦經(jīng)過知覺、表象、思考等階段的信息加工，通過視覺媒介將作者的視覺思維借助圖形圖像等視覺載體傳達(dá)給學(xué)習(xí)者，啟發(fā)學(xué)習(xí)者進(jìn)行視覺思維，使其通過自己的視覺思維對動畫視覺設(shè)計進(jìn)行感知、解讀，從而產(chǎn)生共鳴。

2.3 減少認(rèn)知負(fù)荷

澳大利亞心理學(xué)家約翰·斯威樂在20世紀(jì)80年代末提出了認(rèn)知負(fù)荷理論，認(rèn)為人的認(rèn)知資源是有限的，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)時產(chǎn)生的多維度負(fù)荷會阻礙學(xué)習(xí)效率[4]，而其中外部認(rèn)知負(fù)荷是由學(xué)習(xí)材料的組織和呈現(xiàn)方式設(shè)計不當(dāng)引起的。為提高學(xué)習(xí)效率，教學(xué)中應(yīng)盡量減少外部認(rèn)知負(fù)荷，而在教學(xué)視頻設(shè)計中動畫視覺的動態(tài)化影像能最大化降低外部認(rèn)知負(fù)荷，構(gòu)建有利于學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在有限認(rèn)知資源內(nèi)獲得最大學(xué)習(xí)效果。

3 微課《傷口的愈合》中動畫視覺設(shè)計研究

微課作品《傷口的愈合》是2017年第10屆中國大學(xué)生計算機(jī)設(shè)計大賽參賽作品，教學(xué)類型屬于高中生物微課，其教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生理解并掌握傷口愈合的四個時期，幫助高中生全面地了解傷口愈合，減輕學(xué)生對受傷后的恐懼。在做課程設(shè)計時，為更清晰、明確地視覺呈現(xiàn)、剖析皮膚內(nèi)部結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)習(xí)者更深層次地理解皮膚組織，分清每個階段不同細(xì)胞的作用，在制作手法上選擇了動畫制作和虛擬拍攝像結(jié)合的辦法，將抽象概念進(jìn)行視覺上的圖像處理，運(yùn)用動畫概括、簡化、夸張手法，使內(nèi)容展現(xiàn)透徹而生動，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生深入學(xué)習(xí)的興趣。

3.1 圖形設(shè)計

圖形設(shè)計是動畫視覺呈現(xiàn)的基礎(chǔ)，我們在解釋內(nèi)隱等無法表述的概念時，可通過圖形設(shè)計實(shí)現(xiàn)可視化視覺形象，使其具備美的形式和富有感染力的視覺效果。圖1和圖2為兩種不同建構(gòu)的皮膚圖形設(shè)計，其中圖1為網(wǎng)絡(luò)上提供的皮膚截面參考圖，圖2為《傷口的愈合》中呈現(xiàn)的皮膚組織層。在課程圖形設(shè)計中，以皮膚參考圖為基礎(chǔ)，提取教學(xué)內(nèi)容中涉及的元素，運(yùn)用不同色彩和形象將皮膚表層、肌肉層、脂肪層、血管層明確地分層顯示，去除多余雜亂的細(xì)節(jié)設(shè)計，概括、簡化地歸納出主要內(nèi)容。這樣的圖形設(shè)計不僅能將學(xué)習(xí)者的注意力集中在關(guān)鍵信息上，還能減少學(xué)習(xí)者對信息輸入的認(rèn)知負(fù)荷。

總之，動畫圖形的設(shè)計是一個選擇、加工、提煉的過程，我們不僅要在學(xué)習(xí)生活中留心觀察，為創(chuàng)作提供參考，更需想象力及創(chuàng)造性思維對圖形設(shè)計加以選擇和設(shè)定。

3.2 色彩設(shè)計

視覺是具有選擇性的，可以使觀察者的注意力總是指向最喜歡的東西[3]。動畫視覺設(shè)計中的顏色設(shè)計正是運(yùn)用了這一點(diǎn)來吸引學(xué)習(xí)者的注意力。眼睛是一個感知光線的器官，通過光線給人提供視覺，而人的眼睛在面對亮度過高的畫面時會受刺激而易產(chǎn)生視覺疲勞。因此，在動畫視覺設(shè)計的色彩使用上，不宜大面積使用明度較高的顏色。圖3和圖4是《傷口的愈合》中兩個不同背景設(shè)計，其中圖3背景是以明度較高的淡黃色為主調(diào)，與講解中圖示所呈現(xiàn)的內(nèi)容融合在一起，并未拉開層次，而圖4背景選擇明度較低的灰藍(lán)色調(diào)，疊加在皮膚組織層上方，既拉開層次凸顯主題，又符合了主題環(huán)境。此外，同一畫面中可適當(dāng)使用不同明度的顏色，通過利用明度的差別拉開縱深關(guān)系，增強(qiáng)畫面的透視感，使學(xué)習(xí)者更易直接獲取核心信息。

3.3 動畫特效設(shè)計

動畫特效設(shè)計是基于動畫視覺設(shè)計來設(shè)定的，其目的在于降低學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)教學(xué)視頻時的認(rèn)知負(fù)荷，避免學(xué)習(xí)者注意力被次要信息吸引而忽視教學(xué)重點(diǎn)，促進(jìn)教學(xué)信息能被有效感知。

在微課《傷口的愈合》中有段關(guān)于傷口紅、熱、腫、痛的演示動畫，其在呈現(xiàn)“傷口血液灌注增加，局部新陳代謝加強(qiáng)”時，特意在下端顯示主血管的位置，并用藍(lán)色圓球意象性表現(xiàn)血液的流動，以圓球閃動的速度表明血液增加和加速流動（見圖5）;同時，在微血管層用帶箭頭的圓圈進(jìn)行標(biāo)識，以速度由慢漸快的方式來表現(xiàn)新陳代謝的加強(qiáng)（見圖6）。通過對比研究，有提示動畫特效的教學(xué)視頻內(nèi)容會吸引學(xué)習(xí)者視線更長時間的停留，甚至反復(fù)觀看、感知。由此可見，在設(shè)計一個相對比較復(fù)雜的教學(xué)動畫時，視線關(guān)注點(diǎn)直接影響了學(xué)習(xí)者注意力的分配和認(rèn)知。因此，在教學(xué)重難點(diǎn)的地方要設(shè)定好提示順序，并在講解中分配好提示內(nèi)容，同時，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)定合適的動畫速度，總之，通過不同的動畫效果設(shè)計、切換來引導(dǎo)學(xué)生特定的關(guān)注，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和興趣。

3.4 框架設(shè)計

人類視覺注意力具有極強(qiáng)的自主選擇性。當(dāng)我們進(jìn)行動畫視覺設(shè)計時，如果學(xué)習(xí)者的注意力沒有集中在知識點(diǎn)上，那么教學(xué)視頻的整體設(shè)計無疑是失敗的。因此在教學(xué)視頻里，還需要考慮整體的框架設(shè)計。在教學(xué)視頻中，可利用真人出境、實(shí)拍展示、動畫設(shè)計等多種方式進(jìn)行融合設(shè)計，這樣能去除觀看者因視覺上的重復(fù)而導(dǎo)致的注意力分散、情緒波動，在視覺和教學(xué)效果上會明顯優(yōu)于單一動畫呈現(xiàn)形式。

4 結(jié)語

盡管融入了動畫視覺設(shè)計的教學(xué)視頻更能滿足注意力吸引法則，但我們也要明確，動畫視覺設(shè)計是服務(wù)于教學(xué)的，需要恰如其分地安排好動畫與教學(xué)之間的相互配合關(guān)系。一味添加華而不實(shí)的動畫設(shè)計，雖從局部上看烘托了氛圍，但過分濫用動畫效果、加入與教學(xué)內(nèi)容不相關(guān)的設(shè)計，只會加重學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷，分散其注意力，反使教學(xué)效果不盡如人意，本末倒置。

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【通聯(lián)編輯：梁書】