虛幻引擎技術(shù)和BOPPPS教學(xué)模式在課程中的應(yīng)用

摘 要：在數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域中，三維動效設(shè)計與制作課程無疑是構(gòu)筑學(xué)生專業(yè)知識體系的核心基石。本課程要求學(xué)生深入理解和掌握一系列復(fù)雜精細(xì)的三維數(shù)字技術(shù)與動效設(shè)計原理，這些技能不僅是未來專業(yè)發(fā)展的基石，也是行業(yè)創(chuàng)新與實(shí)踐的關(guān)鍵所在。本文致力于探究BOPPPS教學(xué)模式在三維動效設(shè)計與制作課程教學(xué)中的應(yīng)用，并分析虛幻引擎技術(shù)對專業(yè)人才培養(yǎng)的影響。利用BOPPPS教學(xué)模式，可以有效突破三維動效設(shè)計與制作課程中存在的瓶頸。

關(guān)鍵詞：虛幻引擎；BOPPPS教學(xué)模式；三維動效設(shè)計與制作課程

作為信息時代出現(xiàn)的數(shù)字媒體技術(shù)，近年來虛幻引擎技術(shù)被廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域。有行業(yè)專家認(rèn)為，虛幻引擎技術(shù)是教育信息化時代的關(guān)鍵支撐，虛幻引擎技術(shù)正在成為優(yōu)化課堂教學(xué)模式的新型驅(qū)動力。BOPPPS教學(xué)模式旨在提供一個結(jié)構(gòu)清晰、以學(xué)生為中心的教學(xué)框架，尊重知識的獲得與面對新知識時思維方式的挖掘，其核心在于強(qiáng)調(diào)學(xué)生參與式學(xué)習(xí)過程，鼓勵學(xué)生自主開展學(xué)習(xí)，并要求課堂組織者應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)結(jié)合教學(xué)手段充分提升課堂的學(xué)習(xí)效率，使學(xué)生在觀察和參與的過程中掌握知識。

一、BOPPPS教學(xué)模式設(shè)計

BOPPPS模式源自北美教師技能培訓(xùn)工作坊，是一種基于建構(gòu)主義理論的模塊化教學(xué)方式，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的互動學(xué)習(xí)，其在“5G+互聯(lián)網(wǎng)”時代對數(shù)字化教學(xué)的有效實(shí)施具有重要作用。建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的主動性，重視知識建構(gòu)的過程，學(xué)生通過知識的互動與交流來建構(gòu)自己的知識系統(tǒng)。BOPPPS教學(xué)模式正是將這一理論應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)中，引入（Bridge-in）課程的知識觀點(diǎn)，定義明確的教學(xué)目標(biāo)（Objective）、對內(nèi)容進(jìn)行前測（Pre-assessment）和后測（Post-assessment）教學(xué)評價，在此期間教師和學(xué)生共同進(jìn)行參與式學(xué)習(xí)（Participatory learning），最后對包括教學(xué)過程在內(nèi)的教學(xué)成果進(jìn)行歸納總結(jié)（Summary），確保學(xué)生在整個教學(xué)過程中都能積極參與，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。BOPPPS教學(xué)模式設(shè)計完美，兼容在線教育，滿足學(xué)生的個性化需求。

二、傳統(tǒng)三維動效設(shè)計與制作課程存在的問題

傳統(tǒng)的三維動效設(shè)計與制作課程教學(xué)內(nèi)容，以三維模型制作和三維動畫制作內(nèi)容為主，學(xué)生僅是對內(nèi)容機(jī)械的接受與練習(xí)。為了講好這門課程，有的教師嘗試在教學(xué)中增加了新案例技法分析、技術(shù)性合作，以提高課程對學(xué)生的吸引力。但在具體教學(xué)過程中，仍然存在學(xué)生參與性不強(qiáng)以及深度學(xué)習(xí)不夠，課程效果難以保證的問題。

傳統(tǒng)的三維動效設(shè)計與制作課程教學(xué)方式，往往是教師詳細(xì)地講解案例效果、制作方法、制作步驟、軟件命令使用等，學(xué)生缺乏主觀能動性，甚至教師還需要花費(fèi)大量的時間把操作過程從頭到尾演示一遍，這樣學(xué)生課堂實(shí)操就是被動地按照教師演示的步驟機(jī)械地重復(fù)操作，然后成功地獲得熟練度分?jǐn)?shù)，完成初步的任務(wù)。更有甚者，有的學(xué)生在課程結(jié)束后連動效實(shí)現(xiàn)軟件命令的名稱都不清不楚，動手能力和創(chuàng)新能力無法提升。

三、虛幻引擎技術(shù)在三維動效領(lǐng)域的影響

虛幻引擎技術(shù)是一種先進(jìn)的數(shù)字媒體技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于數(shù)字動效領(lǐng)域。由游戲公司EPIC開發(fā)，旨在協(xié)助開發(fā)者提高工作效率，諸如3A大作游戲《黑神話：悟空》《海島奇兵》等皆是虛幻引擎技術(shù)的作品。除此之外，虛幻引擎技術(shù)還被應(yīng)用于動畫電影及CG短片等。虛幻引擎技術(shù)也極大地推動了游戲和電影等領(lǐng)域的發(fā)展。依托虛幻引擎技術(shù)已有的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)特點(diǎn)，在三維動效的創(chuàng)作領(lǐng)域中取得進(jìn)一步的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)三維動效創(chuàng)作形式的拓展和創(chuàng)新。

（一）利用虛幻引擎技術(shù)的程序化材質(zhì)表現(xiàn)優(yōu)勢解決三維動效設(shè)計與制作課程中模型實(shí)時表現(xiàn)問題

傳統(tǒng)三維動效設(shè)計與制作課堂中，材質(zhì)的表現(xiàn)需要多個命令與操作步驟相結(jié)合才能直觀地表現(xiàn)材質(zhì)的效果，同時還要兼顧燈光的參數(shù)調(diào)節(jié)等，往往容易出現(xiàn)課堂步驟銜接不順，學(xué)生操作過程中卡殼的情況，嚴(yán)重影響課堂效率，而虛幻引擎技術(shù)的程序化材質(zhì)表現(xiàn)技術(shù)，以節(jié)點(diǎn)連接的方式進(jìn)行，先進(jìn)的實(shí)時燈光技術(shù)更是令使用者所見即所得，最終效果一目了然，學(xué)生只需清楚程序化節(jié)點(diǎn)連接的流程即可，課堂效率明顯提升，效果更好。

（二）利用虛幻引擎技術(shù)的實(shí)時渲染技術(shù)解決三維動效設(shè)計與制作課堂中的渲染時間問題

傳統(tǒng)三維動效設(shè)計與制作課堂在案例制作完成后，渲染需要耗費(fèi)大量的時間以及精力，在渲染完成后，還需要面對海量的成品素材，將素材進(jìn)行整合后再進(jìn)行后期創(chuàng)作，而借助虛幻引擎技術(shù)的介入可極大省略預(yù)渲染環(huán)節(jié)，極大提升了效率，為后期動效成品保留了足夠多的修改時間。

（三）虛幻引擎技術(shù)Sequencer非線性動畫技術(shù)能夠解決協(xié)同性問題

傳統(tǒng)的三維動效設(shè)計與制作是線性的，上一個環(huán)節(jié)完成后再進(jìn)入下一個環(huán)節(jié)。而虛幻引擎技術(shù)的Sequencer創(chuàng)作系統(tǒng)方便快捷，智能化材質(zhì)使創(chuàng)作者將數(shù)字創(chuàng)意作為主體，顛覆了三維動效的創(chuàng)作思路。Sequencer不僅可以直接整合和調(diào)整之前環(huán)節(jié)的數(shù)字虛擬資產(chǎn)，還助力團(tuán)隊(duì)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。

四、基于BOPPPS教學(xué)模式構(gòu)建的三維動效設(shè)計與制作課堂

依據(jù)BOPPPS教學(xué)模式，三維動效設(shè)計與制作課程課堂教學(xué)可以精心設(shè)計為以下五個緊密相連的階段，以確保課堂工學(xué)一體化的有序開展，并充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體的參與式學(xué)習(xí)過程。

（一）項(xiàng)目情境創(chuàng)設(shè)

在教學(xué)工作開始前，教師利用虛幻引擎技術(shù)整合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，向?qū)W生傳授明確的項(xiàng)目知識，從而引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)。利用虛幻引擎技術(shù)使學(xué)生了解工作情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目思考，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。如果沒有明確的指引，學(xué)生在課堂中直接使用虛幻引擎技術(shù)完成任務(wù)難免不切實(shí)際。因此在項(xiàng)目實(shí)施前，教師需要制作相應(yīng)的項(xiàng)目微課視頻，并通過超星學(xué)習(xí)通等學(xué)習(xí)平臺發(fā)放。為了讓學(xué)生在課前充分了解本次三維動效設(shè)計與制作課程的項(xiàng)目要求以及虛幻引擎技術(shù)在項(xiàng)目中的使用情況，可借助三維交互展示中主體動作生動的原則進(jìn)行項(xiàng)目制作說明和實(shí)機(jī)項(xiàng)目演示，從而成功創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目情境、引導(dǎo)學(xué)生翻轉(zhuǎn)思維、提升學(xué)生的自學(xué)能力。

（二）項(xiàng)目任務(wù)導(dǎo)入

三維動效設(shè)計與制作課程教學(xué)主要通過虛幻引擎技術(shù)還原任務(wù)真實(shí)性，因此在課前學(xué)生需要充分了解本次任務(wù)的要求和制作內(nèi)容，自主學(xué)習(xí)探究將使學(xué)生能自覺養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。教師根據(jù)情景式微課教學(xué)視頻中的知識點(diǎn)在類似于超星學(xué)習(xí)通等數(shù)字化平臺上提出此次項(xiàng)目問題，并形成過程性學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)指引，引導(dǎo)學(xué)生以個人或者小組合作等形式展開問題的探究，學(xué)生接受任務(wù)要求后，通過自主查找一體化教學(xué)典型任務(wù)等方式，完成項(xiàng)目任務(wù)導(dǎo)入并分享成果，按要求上傳至數(shù)字學(xué)習(xí)平臺，教師檢查后給予相應(yīng)的成果診斷。為了更好地助力項(xiàng)目，教師還可以發(fā)布思維項(xiàng)目指引、主題帖討論以及學(xué)習(xí)打卡等活動形式，以有效吸引學(xué)生互動交流，培養(yǎng)學(xué)生主動探究的習(xí)慣和職業(yè)通用素質(zhì)能力。

（三）項(xiàng)目任務(wù)探究

項(xiàng)目任務(wù)探究可分為自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)兩部分，自主學(xué)習(xí)即以個人完成任務(wù)實(shí)操與記錄過程性知識內(nèi)容為主，而與之相輔相成的團(tuán)隊(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)則是以小組形式完成項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)。在自主學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)習(xí)內(nèi)容涵蓋傳統(tǒng)教學(xué)資源、探究虛幻引擎技術(shù)、真實(shí)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)和多維度標(biāo)準(zhǔn)互評等環(huán)節(jié)，環(huán)節(jié)與環(huán)節(jié)之間的知識設(shè)置由淺入深，知識與項(xiàng)目結(jié)構(gòu)之間的無縫銜接達(dá)到了階段性引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)探究的目的。傳統(tǒng)教學(xué)資源學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)為常規(guī)任務(wù)講解，主要通過數(shù)字多媒體講解理論知識以及軟件操作示范，引發(fā)學(xué)生對任務(wù)的思考。教師分發(fā)任務(wù)書后，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行任務(wù)分解與技術(shù)操作，學(xué)生可借助虛幻引擎技術(shù)軟硬件設(shè)備完成項(xiàng)目分解和項(xiàng)目探究，虛幻引擎技術(shù)的引入能極大激發(fā)學(xué)生的參與性與學(xué)習(xí)積極性，在做中學(xué)與學(xué)中做的過程中對知識重難點(diǎn)認(rèn)識逐漸加深，所見即所得的數(shù)字虛幻引擎技術(shù)也讓學(xué)生更容易掌握技術(shù)要點(diǎn)，并形成典型工作步驟，極大提高了三維動效課堂教與學(xué)質(zhì)量。

項(xiàng)目鞏固環(huán)節(jié)在三維動效設(shè)計與制作課程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在完成了理論與基本實(shí)操知識的學(xué)習(xí)后，此環(huán)節(jié)通過教師布置的實(shí)際項(xiàng)目交付任務(wù)，為學(xué)生提供了一個將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)操與實(shí)戰(zhàn)的機(jī)會，從而進(jìn)一步鞏固和深化他們的知識點(diǎn)。鞏固環(huán)節(jié)需要學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的三維動效設(shè)計技術(shù)和虛幻引擎技術(shù)，完成具體的項(xiàng)目任務(wù)。通過實(shí)際操作，學(xué)生不僅能夠加深對理論知識的理解，還能夠提升解決實(shí)際問題的能力。同時，項(xiàng)目鞏固環(huán)節(jié)也有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，為他們未來的職業(yè)發(fā)展奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。為了確保項(xiàng)目鞏固環(huán)節(jié)教學(xué)的有效性，教師需要精心設(shè)計項(xiàng)目任務(wù)，確保任務(wù)具有挑戰(zhàn)性和實(shí)用性。此外，教師還應(yīng)提供必要的指導(dǎo)和支持，幫助學(xué)生解決在實(shí)操過程中遇到的問題。在項(xiàng)目完成后，通過項(xiàng)目展示、師生互評、生生互評等環(huán)節(jié)，對學(xué)生的成果進(jìn)行針對性講解和評價。這不僅有助于學(xué)生了解自己的優(yōu)點(diǎn)和不足，還能夠促進(jìn)他們進(jìn)行反思和總結(jié)，為今后的學(xué)習(xí)提供有益的借鑒。團(tuán)隊(duì)協(xié)作的過程是項(xiàng)目鞏固環(huán)節(jié)中的重要組成部分。通過模擬真實(shí)工作場景，學(xué)生能夠在小組中分工合作、共同學(xué)習(xí)、探究技術(shù)和實(shí)戰(zhàn)操作。這一過程中，小組成員需要相互協(xié)助、共同完成任務(wù)，形成小組成果。這種團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力，還能夠提升他們的項(xiàng)目管理和組織協(xié)調(diào)能力。在點(diǎn)評環(huán)節(jié)，可模擬真實(shí)企業(yè)的匯報機(jī)制進(jìn)行思辨性探究，在達(dá)到項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)后完成項(xiàng)目交付目標(biāo)。

（四）項(xiàng)目課后任務(wù)

學(xué)生運(yùn)用虛幻引擎技術(shù)與設(shè)備完成了項(xiàng)目的實(shí)操以及學(xué)習(xí)探究后，往往容易形成操作步驟混淆、知識串聯(lián)錯誤與技能遺忘等問題，由此可見課后更需要通過布置理論知識練習(xí)和軟件操作任務(wù)的方式鞏固學(xué)習(xí)成果。教師布置的課后任務(wù)應(yīng)根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況，重點(diǎn)是項(xiàng)目理論知識的提升和鞏固軟件操作方面的知識點(diǎn)。

（五）項(xiàng)目總結(jié)反思

在交付了項(xiàng)目成果后，教師需要進(jìn)行本次任務(wù)的歸納和總結(jié)，并發(fā)布下一階段的數(shù)字化學(xué)習(xí)資料和任務(wù)要點(diǎn)以及下一階段任務(wù)主題討論，周而復(fù)始，引導(dǎo)學(xué)生主動進(jìn)行反思總結(jié)。

五、結(jié)束語

虛幻引擎技術(shù)的引入極大提升了項(xiàng)目任務(wù)的成果轉(zhuǎn)換率，同時虛幻引擎技術(shù)的引入也打破了傳統(tǒng)三維動效設(shè)計與制作課堂的創(chuàng)作格局，使任務(wù)主體的核心價值得到進(jìn)一步凸顯。而基于BOPPPS教學(xué)模式的三維動效設(shè)計與制作課堂教學(xué)是以學(xué)生為中心的參與式學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生積極參與教學(xué)過程，使學(xué)生在學(xué)習(xí)技術(shù)與運(yùn)用技術(shù)的過程中轉(zhuǎn)換思維，打破了傳統(tǒng)三維教學(xué)方式的局限，提高了教學(xué)效率。綜上所述，虛幻引擎技術(shù)的引入結(jié)合BOPPPS教學(xué)模式進(jìn)行三維動效課程設(shè)計和項(xiàng)目實(shí)踐，為三維動效設(shè)計與制作課程教學(xué)帶來了新的變化。這種教學(xué)模式不僅突破了技術(shù)瓶頸，還為學(xué)生提供了更為真實(shí)、直觀的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，有助于培養(yǎng)更多高素質(zhì)的三維動效設(shè)計人才。

參考文獻(xiàn)

[1]崔彥青.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].內(nèi)蒙古醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2012（8）.

[2]金晶.基于BOPPPS的三維虛擬情景教學(xué)模式設(shè)計與實(shí)踐：以動效設(shè)計課程為例[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2021（23）.

[3]蘭婷.基于虛幻引擎的三維動畫創(chuàng)作研究[J].美術(shù)文獻(xiàn)，2023（7）.

（作者：羅漢彬，深圳鵬城技師學(xué)院教師）