混合模式下三維建模軟件教學的探索與實踐
——以3Ds MAX教學為例

晉亞乾

(山西師范大學臨汾學院 藝術系，山西 臨汾 041000)

隨著互聯網技術的飛速發展，為設計學相關專業帶來了前所未有的機遇和挑戰。傳統的職業教育教學模式在學習三維建模軟件相關課程的教學過程中弊端越來越突出，無法滿足企業對人才的錄用標準。“互聯網+”時代背景下，越來越多的高等院校開始探索MOOC、在線教育、翻轉課堂在教學中的應用以解決在傳統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、應用領域較多、發展成熟的“3Ds MAX”課程為例，以“職教云”平臺為基礎，嘗試在“互聯網+”思想下，構建在線教學和傳統課堂教學相結合的混合教學模式。

一、三維建模軟件介紹

三維建模設計軟件是基于PC系統的三維模型或動畫制作、渲染的軟件。最早在DOS操作系統上就已經能夠運行3D Studio系列軟件。在那時，工業級的CG制作被SGI圖形工作站所壟斷。直到1993年，微軟發布跨時代的桌面端操作系統Windows NT以后，3D Studio Max+Windows NT組合的出現一下子降低了CG制作的門檻，并首先開始運用在電腦游戲中的動畫制作，隨著計算機技術的逐漸發展與普及，三維建模軟件逐漸深入到各個設計門類中，每個設計門類也都有能夠滿足各自需求的三維建模軟件，如室內設計、園林景觀設計和家具設計經常使用3Ds MAX、SketchUp等軟件，產品設計能夠使用3Ds MAX、Rhino、SolidWorks，動畫設計可以使用3Ds MAX、MAYA 。

二、三維建模軟件前景

三維建模相關行業在中國起步于20世紀末，開始主要運用在工業領域，室內設計、動畫、游戲等領域雖有所涉及，但應用比較局限。隨著經濟的發展，逐漸在行業內部大量應用。進入大眾視野則是2009年電影《阿凡達》上映，這部影片使廣大群眾看到了真人+CG(占60%)在影視創作中的巨大作用，其商業價值不言而喻。在那時，如此宏大的影視作品里鮮有實實在在的真人出現，基本依靠虛擬技術，這不禁引起很多人的反思，也看到了未來行業的發展方向，從而間接成就了今天的三維建模相關產業的興盛。

從細分行業上看，國產3D動畫設計，從最早的探索性作品《太空特警》(1995)《玩具之家》(1996年)到累計票房高達50.36億(2021年10月)的《哪吒之魔童降世》，展現了我國動畫設計和制作的成熟；在游戲領域，“英雄聯盟”“絕地求生”“原神”所產生的千億級市場效益，其發展程度和前景可見一斑。產品設計領域也由20世紀末的形式單一，發展到今天出現大量不僅符合人機工程學且形式多樣為大眾所喜愛的產品。

從科技發展層面上看，以近年來發展較快的虛擬現實技術為例，2016年淘寶啟動了“Bay+計劃”，意在將虛擬現實技術應用于商品購物，其主要技術難點在于：如何將數以億計的商品通過三維建模快速生成虛擬模型，進行360°渲染，并應用于虛擬場景之中，以達到沉浸式購物體驗的效果。該技術發展成熟后亦可應用于“云旅游”、家裝等眾多行業，甚至能夠顛覆這些行業傳統的經營模式。云計算、大數據的逐漸成熟亦推動了建模行業的高速發展，這些也表明了未來基于大數據、云計算的虛擬現實技術繞不開：建模！

在薪資方面，以2020年本科畢業生畢業半年后月收入排行榜為例，數字媒體技術(包含：后期制作、游戲開發工程師、UI交互設計、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。可見，未來三維建模軟件應用空間十分廣大，3D建模師和設計師的人才需求量亦十分巨大。

三、目前3Ds MAX教學的成功經驗及存在的問題

我國3Ds Max教學起步較晚，目前主流的教學方式有兩種，即傳統課堂教學模式和基于互聯網的互聯網教學模式。

(一)傳統課堂模式

目前，大部分高等院校采取傳統課堂教學模式進行3Ds Max軟件教學，這種教學模式在過去的幾十年里，因其具備師生能夠面對面進行課堂教學的優勢，培養了無數的相關專業人才，為經濟發展做出了巨大的貢獻。面對面授課能夠使師生相互了解，根據學生實際學習情況對教學進度與方式進行適當的調整，以達到培優、提中、補差的目的，有利于“因材施教”；其次，大學生智能手機擁有率接近100%，智能手機的互聯網資訊、游戲、聊天等內容的吸引力往往更容易引起學生的興趣，將學生注意力轉移[1]。而面對面授課教師能夠根據學生的自控力，有針對性地對其進行有效的約束、鼓勵，有利于“個別施教”；最后，長時間與學生在一起，能夠發現學生在專業方面的“優缺點”，并針對學生的特點，對其職業生涯進行相關的輔導。可見，傳統課堂模式的優勢是顯而易見的。

但其中的劣勢也十分明顯，甚至可能會影響教學進度與質量。首先，教師演示過程中，無法詳細講解所有操作步驟，且演示過程只能觀看一次，這種形式容易出現學生前面一步內容還沒記住、學會，后面的步驟無法跟上的問題。而在練習過程中，學生按老師所教單獨操作時容易出錯，需要教師一對一指導，課堂效率因此受到影響；其次，在教學過程中，學生容易受到資訊、游戲、聊天等非課堂內容的干擾，教師需要花時間不斷約束，對教學過程的完整性和學習效果造成影響；再次，教學過程中所涉及到的案例、練習有限，只能實現“師傅領進門”的教學目標，課程結束后，學生缺少練習機會，水平無法提升，這與企業對專業人才的需求條件有一定差距。最后，隨著我國經濟長足發展，對建模相關專業人才的需求呈現爆發式增長，所衍生的知識也呈現出爆發式增長，“終身學習”的必要性凸顯，傳統課堂教學模式雖然在一定時期和一定范圍內起到一時的效果，但學生的自學能力并未在教學中形成，自律習慣也并未在教學中養成，長遠看不利于學生未來的職業發展。

(二)互聯網教學模式

隨著互聯網技術的發展與普及，依托互聯網技術的MOOC、在線學習、翻轉課堂等互聯網教學模式，被很多高等院校納入教學改革的過程中，并起到非常大的積極作用。互聯網教學模式在實際應用過程中，優點逐漸顯露。首先，學生能夠在海量的互聯網資源中享受到全國最優質的教學資源，甚至能夠與行業專家進行互動學習；其次，相比傳統課堂教學模式，學習、提升不再受時間、地點等諸多客觀因素限制；最后，在學習過程中能夠總結自己的學習方法，有利于畢業后的“終身學習”。

與此同時，互聯網教學模式也是一把雙刃劍，缺點亦十分突出。即：首先，不論是直播課還是錄播課，由于時空因素，教師對學生幾乎不認識，更談不上“因材施教”“因性施教”。學習進度和時間由學生自己把控，較難做到科學學習；其次，面對智能手機、平板電腦等設備的誘惑，部分自制能力較差的學生容易走神，甚至掛機“假學習”，教師無法有效約束學生的行為；最后，大多數情況下教師不能或無法全面地對學生的學習成果、作業質量和專業水平進行綜合評價和具有針對性的指導，學習效果無法保證。

綜上所述，不管是傳統課堂教學模式還是基于互聯網的互聯網教學模式都有其缺陷。但經過筆者在教學過程中的探索分析，發現傳統課堂教學模式與互聯網教學模式優缺點具備一定的互補性。筆者嘗試將傳統課堂教學模式與互聯網教學模式緊密融合，這樣的“融合”是在兩者相互依存、互補的基礎上融為一體的過程[2]。經過三年的課堂實踐，采用“互聯網+”傳統課堂的混合教學模式能夠使教與學更加行之有效。

四、“互聯網+”傳統課堂混合教學模式下的3Ds MAX教學

在我國高等學校中，大學生智能手機擁有率接近100%。智能手機的廣泛普及和應用推動著教育的改革和發展。3Ds MAX課程需要較強的三維空間感，建模工具和參數較多，難度系數比較高，只靠課堂講授和練習，實踐上是遠遠不夠的，需要學生充分利用課余時間多做練習。基于以上因素，筆者引入“職教云”平臺用于輔助課堂教學，并初步取得了較好的教學效果。

(一)基于“互聯網+”傳統課堂的混合教學模式構建

教師在傳統課堂教學中引入“職教云”技術平臺，結合3Ds MAX課程特點，構建“互聯網+”傳統課堂的混合教學模式，將各章節學習過程分為課前準備、課中講解、課后練習、作業評價四大模塊。整個教學過程能夠充分利用課堂教學了解學生學情和進度，以及遇到的困難，以便教師及時干預解決，學生實例練習不受時間和空間的限制，按照教師的布置完成學習任務，教師也可通過平臺隨時了解學生學習和作業情況。將教師主宰課堂的“以教師為中心”的傳統教學結構，改變為既能充分發揮教師主導作用，又能突出體現學生主體地位的“主導——主體相結合”教學結構[3]。

(二)基于“互聯網+”傳統課堂的混合教學模式實施過程

首先，課前準備。筆者將課程分為幾何體建模、樣條線建模、復合建模、高級建模、渲染和綜合模型制作六個章節。各個章節內容分為課堂講解和實例練習兩大模塊。實例練習模塊分為基礎案例(簡單模型)、提升案例(復雜模型)和企業案例三部分，教師將每個練習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。主要以實施“課堂講解”模塊和“實例練習”模塊中的基礎案例為主，在傳統課堂中教師講授建模工具和參數的使用方式，并演示基礎案例中模型的制作過程，在課堂講解過程中進行“錄屏和錄音”，方便實操能力較差的學生反復觀看學習，理解課堂內容。

再次，課后練習。主要以“實例練習”模塊為主，學生利用課后時間，通過觀看“職教云”中的視頻，按照教師安排的任務逐一練習。在練習過程中，如出現問題無法解決時，學生按照以下步驟解決問題：第一步，反復觀看案例演示視頻并從中找到解決方案，嘗試自行解決；如無法解決再進行第二步，向班上3Ds MAX掌握程度較好的同學請教，借助群體解決。如仍無法解決，再通過即時通訊聯系教師解決問題。另外，學生完成各個案例后將制作好的模型源文件通過“職教云”提交作業。

最后，作業評價。教師對學生提交的作業逐一進行檢查、評價，將出現的問題及時反饋給相應學生，令其查缺補漏、修改作業。每個章節作業全部檢查完畢后，教師從作業中找到具有典型性的問題，在下次新授課前進行統一講解。

(三)基于“互聯網+”傳統課堂的混合教學模式實施效果

這種教學方式既保留了傳統教學模式，吸納了傳統教學模式的優點，師生能夠相互了解，根據實際情況調整教學進度和教學方式。又將傳統課堂教學延伸至線上學習，解決傳統教學模式的弊端，更加貼合課程實際和學生學習需求。在日常教學中，教授課程以及認真批改作業，教師的榜樣作用體現在日常生活中，學生能夠真切地感受到，使學生在教師榜樣作用的引導下養成良好的學習習慣和方法，為以后的“終身學習”打下堅實的基礎[4]。

在學生學習和練習過程中，學生資質對學習進度有一定的影響，具備一定天賦的學生往往學習速度快、效率高，天賦一般的學生則不如前者。課堂“錄屏和錄音”和“職教云”實操視頻能夠提供理解較慢的學生反復觀看，方便他們用更合適的節奏、更多的時間學會知識，收獲更好的教學效果。而具備一定天賦的學生，則能夠不受教學進度限制，盡可能做更多的案例，進行反復練習，以達到更加熟練的程度和水平。如此，便能接近直至符合企業用人標準并在今后工作中得心應手。這也是“互聯網+”傳統課堂的混合教學模式在“因材施教”“個別施教”、培優、提中、補差的體現。同時，在這個過程中，教師的所有課件、視頻、文檔等教學資源得以保存，無形中完成課堂數字化資源建設，為日后課程建設打下“江山”。

五、結語

“互聯網+”傳統課堂的混合教學模式已經被確定為21世紀的教育模式，被普遍視為是教學新常態[5-6]，3Ds MAX課程在教學中取得的改革成果，能夠進一步推廣到其它類型的三維軟件課程之中，為研究高等院校職業技能類課程提供新思路和實現途徑，并為基于“互聯網+”的混合教學模式的研究提供理論支持和指導，全面提升高等院校職業技能型課程的教學質量，培養出更多符合企業用人標準的優秀人才。