混合模式下三維建模軟件教學(xué)的探索與實(shí)踐
——以3Ds MAX教學(xué)為例

晉亞乾

(山西師范大學(xué)臨汾學(xué)院 藝術(shù)系，山西 臨汾 041000)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，為設(shè)計(jì)學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的職業(yè)教育教學(xué)模式在學(xué)習(xí)三維建模軟件相關(guān)課程的教學(xué)過(guò)程中弊端越來(lái)越突出，無(wú)法滿(mǎn)足企業(yè)對(duì)人才的錄用標(biāo)準(zhǔn)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下，越來(lái)越多的高等院校開(kāi)始探索MOOC、在線(xiàn)教育、翻轉(zhuǎn)課堂在教學(xué)中的應(yīng)用以解決在傳統(tǒng)課堂教育中面臨的困境，尋找新的改革方向。筆者在眾多三維建模軟件中，以起步較早、應(yīng)用領(lǐng)域較多、發(fā)展成熟的“3Ds MAX”課程為例，以“職教云”平臺(tái)為基礎(chǔ)，嘗試在“互聯(lián)網(wǎng)+”思想下，構(gòu)建在線(xiàn)教學(xué)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)相結(jié)合的混合教學(xué)模式。

一、三維建模軟件介紹

三維建模設(shè)計(jì)軟件是基于PC系統(tǒng)的三維模型或動(dòng)畫(huà)制作、渲染的軟件。最早在DOS操作系統(tǒng)上就已經(jīng)能夠運(yùn)行3D Studio系列軟件。在那時(shí)，工業(yè)級(jí)的CG制作被SGI圖形工作站所壟斷。直到1993年，微軟發(fā)布跨時(shí)代的桌面端操作系統(tǒng)Windows NT以后，3D Studio Max+Windows NT組合的出現(xiàn)一下子降低了CG制作的門(mén)檻，并首先開(kāi)始運(yùn)用在電腦游戲中的動(dòng)畫(huà)制作，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的逐漸發(fā)展與普及，三維建模軟件逐漸深入到各個(gè)設(shè)計(jì)門(mén)類(lèi)中，每個(gè)設(shè)計(jì)門(mén)類(lèi)也都有能夠滿(mǎn)足各自需求的三維建模軟件，如室內(nèi)設(shè)計(jì)、園林景觀設(shè)計(jì)和家具設(shè)計(jì)經(jīng)常使用3Ds MAX、SketchUp等軟件，產(chǎn)品設(shè)計(jì)能夠使用3Ds MAX、Rhino、SolidWorks，動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)可以使用3Ds MAX、MAYA 。

二、三維建模軟件前景

三維建模相關(guān)行業(yè)在中國(guó)起步于20世紀(jì)末，開(kāi)始主要運(yùn)用在工業(yè)領(lǐng)域，室內(nèi)設(shè)計(jì)、動(dòng)畫(huà)、游戲等領(lǐng)域雖有所涉及，但應(yīng)用比較局限。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，逐漸在行業(yè)內(nèi)部大量應(yīng)用。進(jìn)入大眾視野則是2009年電影《阿凡達(dá)》上映，這部影片使廣大群眾看到了真人+CG(占60%)在影視創(chuàng)作中的巨大作用，其商業(yè)價(jià)值不言而喻。在那時(shí)，如此宏大的影視作品里鮮有實(shí)實(shí)在在的真人出現(xiàn)，基本依靠虛擬技術(shù)，這不禁引起很多人的反思，也看到了未來(lái)行業(yè)的發(fā)展方向，從而間接成就了今天的三維建模相關(guān)產(chǎn)業(yè)的興盛。

從細(xì)分行業(yè)上看，國(guó)產(chǎn)3D動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)，從最早的探索性作品《太空特警》(1995)《玩具之家》(1996年)到累計(jì)票房高達(dá)50.36億(2021年10月)的《哪吒之魔童降世》，展現(xiàn)了我國(guó)動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)和制作的成熟；在游戲領(lǐng)域，“英雄聯(lián)盟”“絕地求生”“原神”所產(chǎn)生的千億級(jí)市場(chǎng)效益，其發(fā)展程度和前景可見(jiàn)一斑。產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域也由20世紀(jì)末的形式單一，發(fā)展到今天出現(xiàn)大量不僅符合人機(jī)工程學(xué)且形式多樣為大眾所喜愛(ài)的產(chǎn)品。

從科技發(fā)展層面上看，以近年來(lái)發(fā)展較快的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為例，2016年淘寶啟動(dòng)了“Bay+計(jì)劃”，意在將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于商品購(gòu)物，其主要技術(shù)難點(diǎn)在于：如何將數(shù)以?xún)|計(jì)的商品通過(guò)三維建?？焖偕商摂M模型，進(jìn)行360°渲染，并應(yīng)用于虛擬場(chǎng)景之中，以達(dá)到沉浸式購(gòu)物體驗(yàn)的效果。該技術(shù)發(fā)展成熟后亦可應(yīng)用于“云旅游”、家裝等眾多行業(yè)，甚至能夠顛覆這些行業(yè)傳統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)模式。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的逐漸成熟亦推動(dòng)了建模行業(yè)的高速發(fā)展，這些也表明了未來(lái)基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)繞不開(kāi)：建模！

在薪資方面，以2020年本科畢業(yè)生畢業(yè)半年后月收入排行榜為例，數(shù)字媒體技術(shù)(包含：后期制作、游戲開(kāi)發(fā)工程師、UI交互設(shè)計(jì)、3D建模師)排在了第七位，月平均收入6326元人民幣。到2021年，排名不變，收入有所上升?？梢?jiàn)，未來(lái)三維建模軟件應(yīng)用空間十分廣大，3D建模師和設(shè)計(jì)師的人才需求量亦十分巨大。

三、目前3Ds MAX教學(xué)的成功經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題

我國(guó)3Ds Max教學(xué)起步較晚，目前主流的教學(xué)方式有兩種，即傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式和基于互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式。

(一)傳統(tǒng)課堂模式

目前，大部分高等院校采取傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式進(jìn)行3Ds Max軟件教學(xué)，這種教學(xué)模式在過(guò)去的幾十年里，因其具備師生能夠面對(duì)面進(jìn)行課堂教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)了無(wú)數(shù)的相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。面對(duì)面授課能夠使師生相互了解，根據(jù)學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)情況對(duì)教學(xué)進(jìn)度與方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以達(dá)到培優(yōu)、提中、補(bǔ)差的目的，有利于“因材施教”；其次，大學(xué)生智能手機(jī)擁有率接近100%，智能手機(jī)的互聯(lián)網(wǎng)資訊、游戲、聊天等內(nèi)容的吸引力往往更容易引起學(xué)生的興趣，將學(xué)生注意力轉(zhuǎn)移[1]。而面對(duì)面授課教師能夠根據(jù)學(xué)生的自控力，有針對(duì)性地對(duì)其進(jìn)行有效的約束、鼓勵(lì)，有利于“個(gè)別施教”；最后，長(zhǎng)時(shí)間與學(xué)生在一起，能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生在專(zhuān)業(yè)方面的“優(yōu)缺點(diǎn)”，并針對(duì)學(xué)生的特點(diǎn)，對(duì)其職業(yè)生涯進(jìn)行相關(guān)的輔導(dǎo)?？梢?jiàn)，傳統(tǒng)課堂模式的優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的。

但其中的劣勢(shì)也十分明顯，甚至可能會(huì)影響教學(xué)進(jìn)度與質(zhì)量。首先，教師演示過(guò)程中，無(wú)法詳細(xì)講解所有操作步驟，且演示過(guò)程只能觀看一次，這種形式容易出現(xiàn)學(xué)生前面一步內(nèi)容還沒(méi)記住、學(xué)會(huì)，后面的步驟無(wú)法跟上的問(wèn)題。而在練習(xí)過(guò)程中，學(xué)生按老師所教單獨(dú)操作時(shí)容易出錯(cuò)，需要教師一對(duì)一指導(dǎo)，課堂效率因此受到影響；其次，在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生容易受到資訊、游戲、聊天等非課堂內(nèi)容的干擾，教師需要花時(shí)間不斷約束，對(duì)教學(xué)過(guò)程的完整性和學(xué)習(xí)效果造成影響；再次，教學(xué)過(guò)程中所涉及到的案例、練習(xí)有限，只能實(shí)現(xiàn)“師傅領(lǐng)進(jìn)門(mén)”的教學(xué)目標(biāo)，課程結(jié)束后，學(xué)生缺少練習(xí)機(jī)會(huì)，水平無(wú)法提升，這與企業(yè)對(duì)專(zhuān)業(yè)人才的需求條件有一定差距。最后，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)足發(fā)展，對(duì)建模相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，所衍生的知識(shí)也呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)，“終身學(xué)習(xí)”的必要性凸顯，傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式雖然在一定時(shí)期和一定范圍內(nèi)起到一時(shí)的效果，但學(xué)生的自學(xué)能力并未在教學(xué)中形成，自律習(xí)慣也并未在教學(xué)中養(yǎng)成，長(zhǎng)遠(yuǎn)看不利于學(xué)生未來(lái)的職業(yè)發(fā)展。

(二)互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與普及，依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的MOOC、在線(xiàn)學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂等互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式，被很多高等院校納入教學(xué)改革的過(guò)程中，并起到非常大的積極作用?；ヂ?lián)網(wǎng)教學(xué)模式在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，優(yōu)點(diǎn)逐漸顯露。首先，學(xué)生能夠在海量的互聯(lián)網(wǎng)資源中享受到全國(guó)最優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，甚至能夠與行業(yè)專(zhuān)家進(jìn)行互動(dòng)學(xué)習(xí)；其次，相比傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，學(xué)習(xí)、提升不再受時(shí)間、地點(diǎn)等諸多客觀因素限制；最后，在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠總結(jié)自己的學(xué)習(xí)方法，有利于畢業(yè)后的“終身學(xué)習(xí)”。

與此同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式也是一把雙刃劍，缺點(diǎn)亦十分突出。即：首先，不論是直播課還是錄播課，由于時(shí)空因素，教師對(duì)學(xué)生幾乎不認(rèn)識(shí)，更談不上“因材施教”“因性施教”。學(xué)習(xí)進(jìn)度和時(shí)間由學(xué)生自己把控，較難做到科學(xué)學(xué)習(xí)；其次，面對(duì)智能手機(jī)、平板電腦等設(shè)備的誘惑，部分自制能力較差的學(xué)生容易走神，甚至掛機(jī)“假學(xué)習(xí)”，教師無(wú)法有效約束學(xué)生的行為；最后，大多數(shù)情況下教師不能或無(wú)法全面地對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果、作業(yè)質(zhì)量和專(zhuān)業(yè)水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和具有針對(duì)性的指導(dǎo)，學(xué)習(xí)效果無(wú)法保證。

綜上所述，不管是傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式還是基于互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式都有其缺陷。但經(jīng)過(guò)筆者在教學(xué)過(guò)程中的探索分析，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式與互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式優(yōu)缺點(diǎn)具備一定的互補(bǔ)性。筆者嘗試將傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式與互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式緊密融合，這樣的“融合”是在兩者相互依存、互補(bǔ)的基礎(chǔ)上融為一體的過(guò)程[2]。經(jīng)過(guò)三年的課堂實(shí)踐，采用“互聯(lián)網(wǎng)+”傳統(tǒng)課堂的混合教學(xué)模式能夠使教與學(xué)更加行之有效。

四、“互聯(lián)網(wǎng)+”傳統(tǒng)課堂混合教學(xué)模式下的3Ds MAX教學(xué)

在我國(guó)高等學(xué)校中，大學(xué)生智能手機(jī)擁有率接近100%。智能手機(jī)的廣泛普及和應(yīng)用推動(dòng)著教育的改革和發(fā)展。3Ds MAX課程需要較強(qiáng)的三維空間感，建模工具和參數(shù)較多，難度系數(shù)比較高，只靠課堂講授和練習(xí)，實(shí)踐上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要學(xué)生充分利用課余時(shí)間多做練習(xí)。基于以上因素，筆者引入“職教云”平臺(tái)用于輔助課堂教學(xué)，并初步取得了較好的教學(xué)效果。

(一)基于“互聯(lián)網(wǎng)+”傳統(tǒng)課堂的混合教學(xué)模式構(gòu)建

教師在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中引入“職教云”技術(shù)平臺(tái)，結(jié)合3Ds MAX課程特點(diǎn)，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”傳統(tǒng)課堂的混合教學(xué)模式，將各章節(jié)學(xué)習(xí)過(guò)程分為課前準(zhǔn)備、課中講解、課后練習(xí)、作業(yè)評(píng)價(jià)四大模塊。整個(gè)教學(xué)過(guò)程能夠充分利用課堂教學(xué)了解學(xué)生學(xué)情和進(jìn)度，以及遇到的困難，以便教師及時(shí)干預(yù)解決，學(xué)生實(shí)例練習(xí)不受時(shí)間和空間的限制，按照教師的布置完成學(xué)習(xí)任務(wù)，教師也可通過(guò)平臺(tái)隨時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)和作業(yè)情況。將教師主宰課堂的“以教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)，改變?yōu)榧饶艹浞职l(fā)揮教師主導(dǎo)作用，又能突出體現(xiàn)學(xué)生主體地位的“主導(dǎo)——主體相結(jié)合”教學(xué)結(jié)構(gòu)[3]。

(二)基于“互聯(lián)網(wǎng)+”傳統(tǒng)課堂的混合教學(xué)模式實(shí)施過(guò)程

首先，課前準(zhǔn)備。筆者將課程分為幾何體建模、樣條線(xiàn)建模、復(fù)合建模、高級(jí)建模、渲染和綜合模型制作六個(gè)章節(jié)。各個(gè)章節(jié)內(nèi)容分為課堂講解和實(shí)例練習(xí)兩大模塊。實(shí)例練習(xí)模塊分為基礎(chǔ)案例(簡(jiǎn)單模型)、提升案例(復(fù)雜模型)和企業(yè)案例三部分，教師將每個(gè)練習(xí)案例錄制制作步驟視頻并將視頻上傳“職教云”。

其次，課中講解。主要以實(shí)施“課堂講解”模塊和“實(shí)例練習(xí)”模塊中的基礎(chǔ)案例為主，在傳統(tǒng)課堂中教師講授建模工具和參數(shù)的使用方式，并演示基礎(chǔ)案例中模型的制作過(guò)程，在課堂講解過(guò)程中進(jìn)行“錄屏和錄音”，方便實(shí)操能力較差的學(xué)生反復(fù)觀看學(xué)習(xí)，理解課堂內(nèi)容。

再次，課后練習(xí)。主要以“實(shí)例練習(xí)”模塊為主，學(xué)生利用課后時(shí)間，通過(guò)觀看“職教云”中的視頻，按照教師安排的任務(wù)逐一練習(xí)。在練習(xí)過(guò)程中，如出現(xiàn)問(wèn)題無(wú)法解決時(shí)，學(xué)生按照以下步驟解決問(wèn)題：第一步，反復(fù)觀看案例演示視頻并從中找到解決方案，嘗試自行解決；如無(wú)法解決再進(jìn)行第二步，向班上3Ds MAX掌握程度較好的同學(xué)請(qǐng)教，借助群體解決。如仍無(wú)法解決，再通過(guò)即時(shí)通訊聯(lián)系教師解決問(wèn)題。另外，學(xué)生完成各個(gè)案例后將制作好的模型源文件通過(guò)“職教云”提交作業(yè)。

最后，作業(yè)評(píng)價(jià)。教師對(duì)學(xué)生提交的作業(yè)逐一進(jìn)行檢查、評(píng)價(jià)，將出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)反饋給相應(yīng)學(xué)生，令其查缺補(bǔ)漏、修改作業(yè)。每個(gè)章節(jié)作業(yè)全部檢查完畢后，教師從作業(yè)中找到具有典型性的問(wèn)題，在下次新授課前進(jìn)行統(tǒng)一講解。

(三)基于“互聯(lián)網(wǎng)+”傳統(tǒng)課堂的混合教學(xué)模式實(shí)施效果

這種教學(xué)方式既保留了傳統(tǒng)教學(xué)模式，吸納了傳統(tǒng)教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)，師生能夠相互了解，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)方式。又將傳統(tǒng)課堂教學(xué)延伸至線(xiàn)上學(xué)習(xí)，解決傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端，更加貼合課程實(shí)際和學(xué)生學(xué)習(xí)需求。在日常教學(xué)中，教授課程以及認(rèn)真批改作業(yè)，教師的榜樣作用體現(xiàn)在日常生活中，學(xué)生能夠真切地感受到，使學(xué)生在教師榜樣作用的引導(dǎo)下養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和方法，為以后的“終身學(xué)習(xí)”打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。

在學(xué)生學(xué)習(xí)和練習(xí)過(guò)程中，學(xué)生資質(zhì)對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)度有一定的影響，具備一定天賦的學(xué)生往往學(xué)習(xí)速度快、效率高，天賦一般的學(xué)生則不如前者。課堂“錄屏和錄音”和“職教云”實(shí)操視頻能夠提供理解較慢的學(xué)生反復(fù)觀看，方便他們用更合適的節(jié)奏、更多的時(shí)間學(xué)會(huì)知識(shí)，收獲更好的教學(xué)效果。而具備一定天賦的學(xué)生，則能夠不受教學(xué)進(jìn)度限制，盡可能做更多的案例，進(jìn)行反復(fù)練習(xí)，以達(dá)到更加熟練的程度和水平。如此，便能接近直至符合企業(yè)用人標(biāo)準(zhǔn)并在今后工作中得心應(yīng)手。這也是“互聯(lián)網(wǎng)+”傳統(tǒng)課堂的混合教學(xué)模式在“因材施教”“個(gè)別施教”、培優(yōu)、提中、補(bǔ)差的體現(xiàn)。同時(shí)，在這個(gè)過(guò)程中，教師的所有課件、視頻、文檔等教學(xué)資源得以保存，無(wú)形中完成課堂數(shù)字化資源建設(shè)，為日后課程建設(shè)打下“江山”。

五、結(jié)語(yǔ)

“互聯(lián)網(wǎng)+”傳統(tǒng)課堂的混合教學(xué)模式已經(jīng)被確定為21世紀(jì)的教育模式，被普遍視為是教學(xué)新常態(tài)[5-6]，3Ds MAX課程在教學(xué)中取得的改革成果，能夠進(jìn)一步推廣到其它類(lèi)型的三維軟件課程之中，為研究高等院校職業(yè)技能類(lèi)課程提供新思路和實(shí)現(xiàn)途徑，并為基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的混合教學(xué)模式的研究提供理論支持和指導(dǎo)，全面提升高等院校職業(yè)技能型課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出更多符合企業(yè)用人標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)秀人才。