基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的科普動(dòng)漫課程設(shè)計(jì)開發(fā)

王逸欣，劉芯彤

(天津市機(jī)電工藝技師學(xué)院 天津 300350)

黨的十八大以來(lái)，習(xí)近平總書記針對(duì)科技創(chuàng)新提出了一系列新思想、新論斷、新要求，立意高遠(yuǎn)，內(nèi)涵深刻，形成了關(guān)于新時(shí)代科技創(chuàng)新的重要論述[1]。習(xí)總書記提出：“科技創(chuàng)新、科學(xué)普及是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼，要把科學(xué)普及放在與科技創(chuàng)新同等重要的位置。沒有全民科學(xué)素質(zhì)普遍提高，就難以建立起宏大的高素質(zhì)創(chuàng)新大軍，難以實(shí)現(xiàn)科技成果快速轉(zhuǎn)化?！?/p>

青少年時(shí)期是樹立正確科學(xué)觀的關(guān)鍵時(shí)期，青少年也是科普的重點(diǎn)人群之一。在職業(yè)院校中的青少年，一方面繼續(xù)進(jìn)行文化課程的學(xué)習(xí)，另一方面也較早接觸了職業(yè)技能教育培訓(xùn)。如何在職業(yè)教育領(lǐng)域基于最新技術(shù)完成科普類職業(yè)技能課程的設(shè)計(jì)與實(shí)踐，是職業(yè)院校教師需要探索的領(lǐng)域。

動(dòng)漫課程是近年來(lái)青少年選擇較多的職業(yè)技術(shù)專業(yè)課程，一是與他們的興趣相吻合；二是國(guó)內(nèi)動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)、動(dòng)漫電影的發(fā)展趨勢(shì)越來(lái)越好，近幾年大火的《大圣歸來(lái)》《大魚海棠》等動(dòng)漫電影都取得了不錯(cuò)的票房成績(jī)，這也讓青少年看到了自己的職業(yè)前景。由于倡導(dǎo)科學(xué)氛圍的形成，科普動(dòng)漫蔚然成風(fēng)。職業(yè)院校也在原來(lái)動(dòng)漫專業(yè)課程的基礎(chǔ)上開設(shè)了科普動(dòng)漫課程。教師一方面在科普內(nèi)容選擇上給予青少年一定的指導(dǎo)，另一方面就是在課程的設(shè)計(jì)與展示上，以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為基礎(chǔ)，打造別具一格豐富多彩的科普動(dòng)漫課程，以吸引青少年的注意力。

1 平臺(tái)基礎(chǔ)

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用滲透到人們生活方方面面的今天，職業(yè)院校再不是利用傳統(tǒng)技術(shù)教學(xué)的象牙塔，全國(guó)各大職業(yè)院校早已依托“互聯(lián)網(wǎng)+”建成互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)和課程資源平臺(tái)。在該平臺(tái)，教師不僅可以依托技術(shù)和資源進(jìn)行教學(xué)，同時(shí)也可以根據(jù)自身對(duì)課程的理解和創(chuàng)意，收集素材，制作課程課件，供學(xué)生學(xué)習(xí)和下載。

“在線課程+服務(wù)平臺(tái)+綜合管理”三位一體的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)幫助職業(yè)院校的老師實(shí)現(xiàn)了慕課、微課開發(fā)工具，教學(xué)互動(dòng)，移動(dòng)式教授與互動(dòng)學(xué)習(xí)，資源的整合與對(duì)接，等功能，使教師利用新技術(shù)設(shè)計(jì)課件與課程更加得心應(yīng)手。

2 技術(shù)基礎(chǔ)

以科普內(nèi)容為素材進(jìn)行動(dòng)漫設(shè)計(jì)，更要利用最新的動(dòng)漫行業(yè)新技術(shù)——三維交互動(dòng)畫技術(shù)。

三維交互動(dòng)畫是國(guó)內(nèi)動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)最主流的技術(shù)，它的動(dòng)畫互動(dòng)性更好，同時(shí)可以和用戶完成交互的過程，根據(jù)指令完成各種動(dòng)畫畫面感的設(shè)計(jì)與互動(dòng)過程，并進(jìn)行調(diào)整。感官性強(qiáng)也是三維交互動(dòng)畫的特點(diǎn)之一。比如我們所了解的3D展覽、虛擬動(dòng)漫展等，都采用了該項(xiàng)技術(shù)，給參觀者不同的感官體驗(yàn)。由于三維交互動(dòng)畫的逼真性，在展示行業(yè)以及游戲行業(yè)中被頻繁使用。

三維交互動(dòng)畫技術(shù)的設(shè)計(jì)語(yǔ)言為VRML，技術(shù)平臺(tái)廣闊[2]，是數(shù)字媒體技術(shù)的綜合應(yīng)用，因此多數(shù)時(shí)間被解釋為虛擬顯示技術(shù)。在動(dòng)漫設(shè)計(jì)中，由第三方建模技術(shù)完成三維圖像的構(gòu)建，建立動(dòng)態(tài)圖像，配合多媒體音效、引擎系統(tǒng)等，以及其他動(dòng)漫技術(shù)的應(yīng)用，從而完成一部動(dòng)漫作品的制作。

在教學(xué)活動(dòng)中，職業(yè)院校一般在課程設(shè)計(jì)中使用Unity、UE4 等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品性價(jià)比更高，使教學(xué)成本在一定程度上降低，成為首選。此外，Blender 軟件的使用也很普遍，其對(duì)動(dòng)漫設(shè)計(jì)課程教學(xué)也有的一定的幫助，因?yàn)樵撥浖С秩S建構(gòu)，對(duì)立體圖像的設(shè)計(jì)與開發(fā)具有較好的效果，性價(jià)比相對(duì)來(lái)說也不錯(cuò)。該軟件具有比較全面的功能，既可以建模，也可以編輯操作，綜合性能較好。

將這些軟件與技術(shù)集成在職業(yè)院校的服務(wù)平臺(tái)上，由教師統(tǒng)籌使用與管理，方便了教學(xué)，有力整合了教學(xué)資源，提高了工作效率，也將職業(yè)院校的多媒體技術(shù)應(yīng)用水平提升到新的高度。

3 精品在線課程開發(fā)

再好的技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)，也需要內(nèi)容來(lái)支撐和展示。對(duì)于科普動(dòng)漫課程來(lái)說，科普內(nèi)容的開發(fā)也是教師在日常教學(xué)過程中需要引導(dǎo)學(xué)生思考的關(guān)鍵?？破眨櫭剂x為科學(xué)知識(shí)的普及，如何將枯燥復(fù)雜的科學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)換成大眾喜聞樂見的動(dòng)漫是課程開發(fā)的技術(shù)難點(diǎn)。

目前，我國(guó)科普作家隊(duì)伍還不夠壯大，一些作品的普及和影響度也不是很高，需要教師、學(xué)生在日常生活中多閱讀、多積累，多觀察、多實(shí)驗(yàn)，最終將好的科普作品以動(dòng)漫的形式呈現(xiàn)出來(lái)，在全社會(huì)形成熱愛科學(xué)的氛圍。

在職業(yè)院校，更需要加大職業(yè)技能精品課程的開發(fā)建設(shè)，進(jìn)一步深入教育教學(xué)改革，以新的形式、新的技術(shù)提高課程對(duì)學(xué)生的吸引力。慕課、微課等，都是時(shí)下流行的課程形式，混合式教學(xué)也為更多學(xué)生和教師所接受。因此，科普動(dòng)漫精品課程的開發(fā)也應(yīng)由此展開。

4 動(dòng)漫課程開發(fā)

4.1 建模過程

在建模過程分為基礎(chǔ)建模、高級(jí)建模?；A(chǔ)建模在動(dòng)漫課程中是最簡(jiǎn)單的知識(shí)，易于被學(xué)生掌握。如果這一部分知識(shí)掌握不牢，未來(lái)就很難進(jìn)行動(dòng)漫的設(shè)計(jì)與制作。所以，在基礎(chǔ)建模的教學(xué)過程中，教師應(yīng)多分配課時(shí)，在平臺(tái)上多布置練習(xí)，以使學(xué)生打牢基礎(chǔ)，更快進(jìn)入職業(yè)技能學(xué)習(xí)狀態(tài)。

高級(jí)建模相對(duì)于基礎(chǔ)建模更具技術(shù)性，知識(shí)點(diǎn)多，學(xué)習(xí)難度大，它是在基礎(chǔ)建?；A(chǔ)上的完善與優(yōu)化，可以在綜合平臺(tái)使用多種三維建模修改器完成這一過程。剛開始學(xué)習(xí)接觸較難的知識(shí)點(diǎn)會(huì)使學(xué)生有畏難情緒，此時(shí)教師應(yīng)該多給予講解與鼓勵(lì)，使學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)更加順暢。

4.2 渲染及燈光技術(shù)

在建模過程中，對(duì)燈光的要求較為嚴(yán)苛。不同的燈光展現(xiàn)出來(lái)的意境完全不一樣，因此，教師要提醒學(xué)生對(duì)燈光參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，不同的場(chǎng)景使用不同的燈光參數(shù)。同時(shí)，學(xué)生的場(chǎng)景設(shè)計(jì)能力也需要不斷磨練才能逐漸爐火純青。渲染器的作用不容忽視，在對(duì)場(chǎng)景有了一定的設(shè)計(jì)后，需要用渲染器對(duì)整個(gè)圖像進(jìn)行渲染，渲染參數(shù)的選取是根據(jù)環(huán)境、圖像內(nèi)容來(lái)確定，核心的渲染技術(shù)通常需要1課時(shí)進(jìn)行講解。

4.3 粒子動(dòng)力學(xué)的動(dòng)漫設(shè)計(jì)技術(shù)

該技術(shù)屬于動(dòng)力學(xué)模塊較為專業(yè)的技術(shù)，是動(dòng)漫后期制作的重要技術(shù)支撐，歸類在自然效果模擬的課程中。粒子動(dòng)力學(xué)包括多項(xiàng)力學(xué)理論，只有掌握了這一技術(shù)才能完成一部動(dòng)漫作品從設(shè)計(jì)到制作的整個(gè)流程。由于該部分教學(xué)更側(cè)重于實(shí)際應(yīng)用，需要鼓勵(lì)學(xué)生多練多做，最終才能將動(dòng)漫作品以完整的形式展現(xiàn)出來(lái)。該部分教學(xué)知識(shí)包括Hair、Real flow、群組動(dòng)漫等。這些知識(shí)具有較高的難度，需要專業(yè)的動(dòng)力模擬操作技能[2]。

4.4 動(dòng)漫模型操作與交互

動(dòng)漫作品中不僅有動(dòng)漫模型設(shè)計(jì)，更有動(dòng)漫交互設(shè)計(jì)。在動(dòng)漫模型操作中，輸入和輸出的流程比較關(guān)鍵且應(yīng)用廣泛。常見的輸入輸出流程較多，過程較為復(fù)雜，需要調(diào)節(jié)畫面的光感與渲染參數(shù)，光感的好壞決定了動(dòng)漫的整體效果，因此在這一環(huán)節(jié)的教學(xué)中，需要學(xué)生把握整體畫面質(zhì)感，將動(dòng)作參數(shù)進(jìn)行處理優(yōu)化。交互動(dòng)漫設(shè)計(jì)指通過交互傳感器、控制器、觸動(dòng)器對(duì)動(dòng)漫半成品進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，一般采用Blender Game Engine技術(shù)，該技術(shù)使用成本低，可應(yīng)用于電腦、手機(jī)等多個(gè)終端。因此在課程設(shè)計(jì)中，需要教師結(jié)合實(shí)際，讓學(xué)生參與不同終端的動(dòng)漫交互設(shè)計(jì)過程，從而使其能熟悉并應(yīng)對(duì)多種系統(tǒng)操作。

5 加強(qiáng)微課和慕課建設(shè)

面向科普動(dòng)漫類課程，建設(shè)一批微課和慕課。微課和慕課為網(wǎng)絡(luò)公開課，是“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的產(chǎn)物，兩者既有相同點(diǎn)亦有不同點(diǎn)。慕課大多集中在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上發(fā)布，根據(jù)具體專業(yè)系統(tǒng)分為不同的課程，學(xué)生可以隨時(shí)隨地收看，也可重復(fù)收看。微課相對(duì)于慕課的時(shí)間較短，主要針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，可以發(fā)在個(gè)人社交平臺(tái)，也可以發(fā)在公共服務(wù)平臺(tái)。對(duì)于學(xué)生來(lái)說，對(duì)于不明白的課程難點(diǎn)，課上理解不充分的問題，就可以利用這兩個(gè)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，以鞏固課堂學(xué)習(xí)成效。

所以在科普動(dòng)漫專業(yè)中更應(yīng)推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的慕課建設(shè)。根據(jù)教學(xué)實(shí)踐，創(chuàng)建一批創(chuàng)新理論、研究方法、學(xué)科前沿、創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)、就業(yè)創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)等方面的動(dòng)漫領(lǐng)域的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程群，以幫助學(xué)生規(guī)劃職業(yè)發(fā)展路徑。

6 結(jié) 語(yǔ)

近年來(lái)，國(guó)家大力發(fā)展職業(yè)教育，職業(yè)院校的發(fā)展動(dòng)力強(qiáng)勁，一批立足本校、注重特色，發(fā)揮學(xué)校學(xué)科和專業(yè)優(yōu)勢(shì)的職業(yè)院校脫穎而出，他們編撰形成了一批精品教材，教育教學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)且豐富。同時(shí)，實(shí)踐課程教材建設(shè)覆蓋了全部獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課程、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

2021年是“十四五”開局之年，各單位、各相關(guān)部門都將切實(shí)提高思想認(rèn)識(shí)擺在首位，準(zhǔn)確把握全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)的重大意義，堅(jiān)持問題導(dǎo)向，采取有力舉措，推動(dòng)形成全社會(huì)高度重視、主動(dòng)參與科技創(chuàng)新和科學(xué)普及的良好格局。因此，在職業(yè)院校領(lǐng)域，開發(fā)設(shè)計(jì)一批科普動(dòng)漫課程十分必要，一來(lái)使青少年接受科普教育，二來(lái)掌握職業(yè)技能的學(xué)生走向社會(huì)后能制作更多科普作品，在全社會(huì)形成良好的熱愛科學(xué)、崇尚科學(xué)的氛圍。職業(yè)院校也將緊緊圍繞“十四五”目標(biāo)任務(wù)，聚焦提升行動(dòng)，聚焦重點(diǎn)工程，扎實(shí)推進(jìn)全民科學(xué)素質(zhì)各項(xiàng)工作，努力推動(dòng)全民科學(xué)素質(zhì)實(shí)現(xiàn)新提升[3]。■