基于虛擬現實技術的三維動畫課程教學設計研究

谷林玉

摘要：隨著信息技術的高速發展，虛擬現實技術（VR技術）已經進入到日常生活的各個領域。近年來，有不少學者探索將虛擬現實技術應用于各個學科的課程教學中，借此提升實踐教學的效果。該文探索三維動畫課程教學設計的創新途徑，研究基于虛擬現實技術的三維動畫課程教學設計，將虛擬現實技術與三維動畫課程教學相結合，在教學過程中融入中國傳統文化素材，期望提高職業教育的教學質量和學習效果。

關鍵詞：虛擬現實技術；三維動畫；課程思政；教學設計

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）32-0131-03

虛擬現實技術，簡稱VR技術，是利用計算機生成一種能讓人感受并與虛擬世界交互的技術，它利用三維圖形生成技術、多傳感交互技術以及高分辨率顯示技術，生成三維逼真的虛擬環境，用戶需要通過特殊的交互設備才能進入虛擬環境中。它的視覺、聽覺、觸覺、力覺等多感知性使得它不同于一般的計算機技術，它的浸沒感使得三維虛擬環境如同現實世界，一切都如真的一樣。虛擬現實技術在教育教學中的應用，主要是通過創設情境，更直觀地呈現各個學科中較難理解的內容，幫助學生提高對知識的感知。虛擬現實技術的沉浸感有助于提高學生的學習體驗進而激發學生的學習驅動力[1]。本文探索將虛擬現實技術與三維動畫課程教學相融合，以案例的方式創設學習情境，幫助學生增強對三維建模、動畫路徑、材質、空間扭曲等知識點的感受力，更好地進行實踐學習。同時，在三維動畫的教學案例和創作素材中融入中國傳統文化，在提高學生專業能力的同時，幫助學生提高審美認知、培養愛國情懷和提升民族文化自信。

1 傳統三維動畫教學現狀

1.1 教學目標與產業需求脫離

動畫產業涉及的領域比較廣泛，應用于電影、電視、游戲、建筑、產品等相關領域，緊缺的是技術與藝術并存的復合型人才和精英人才。傳統的三維動畫教學以軟件的應用為主，存在一定的局限性，大多數院校開設這個課程的教學目標是學生能夠使用3ds Max軟件進行基礎建模、高級建模、材質與貼圖、攝影機與燈光、基礎動畫、粒子系統與空間扭曲動畫等基本使用方法和操作技巧，雖然注重課程的實踐性，但學生的學習效果僅僅是會使用軟件實現既定的功能，完成的作品大多很難表現有想象力和誘惑力，動畫路徑也不夠生動，輸出的人才也就不能滿足企業的需求。

1.2教學模式過于單一

三維動畫課程的教學，通常是教師演示操作步驟，學生模仿逐步實現的過程，學生雖然能夠按照指定的步驟實現效果，但是舉一反三和創新的能力并不理想，脫離了操作文稿，往往也無從下手。對操作流程的不熟練，不僅影響學生的創意的激發，還影響到學生的學習主動性。

1.3教學設計的局限性

三維動畫課程由于缺乏理論的積累、軟件更新換代的速度快、課程體系陳舊等問題，使得教師的教學壓力相對較大。隨著社會的進步，學生的差異性越來越大，學生的學習方式由教師的課堂教學活動的設計決定，這就要求教師需要對課堂教學設計進行創新、分層次教學，解決傳統課堂枯燥、學生參與度不高的問題。

2虛擬現實技術在三維動畫課程教學中的應用

2.1 實現體驗式教學，提高學習主動性

虛擬現實技術已經深入到教學領域，通過仿真技術模擬人在設定的環境中進行各種感知行為，給人一種“身臨其境”的感官體驗。虛擬現實實訓平臺的沉浸、交互、感知、仿真等特性彌補了傳統三維動畫教學中的諸多不足，讓學生在預設的立體的逼真虛擬場景中感受客體，反復練習，調整角度和動作，在直觀地感受中體會抽象知識點的原理，并指導實踐，實現體驗式學習[2]。解決了傳統教學中學生難以把握動畫運動規律、動畫關鍵幀和三維模型構建不準確等創作技巧問題，大大提高了學生的學習主動性。

2.2改變固定教學方式，在交互中提升實踐能力

在傳統三維動畫課堂中，學生雖然有參與有實踐有成果，但是憑借簡單的模仿、想象、回憶產出的作品大多是教師演示案例的粗糙“復制品”，缺乏三維動畫中最重要的“創意”。虛擬現實實訓平臺的交互特性和超越時空特性，讓學生能夠實現實時或非實時人機交互、師生交互、生生交互，在協作中掌握知識的同時，營造了活躍的學習氛圍。教師利用虛擬現實技術幫助學生進行三維場景的全方位模擬仿真重現，深度剖析作業對象不同角度下的結構特征、材質、細節，高度逼真的效果和體驗感助力學生反復修正三維建模效果。藝術與科技融合，先進的技術體驗有利于激發學生的求知欲，在好奇心的驅使下獨立思考，進而培養學生的創新思維和實踐能力。

2.3虛擬現實技術應用于實訓教學

以崗位需求作為確立教學目標的依據，構建三維動畫實訓教學項目，結合虛擬現實技術，幫助學生明確崗位職責和課程內容的實際應用。在虛擬現實技術的輔助下，借助線上虛擬現實實訓平臺，高度還原的動畫人物、場景和視覺效果，可以突破時空限制，幫助學生360度細致觀察三維建模對象的細節、特征，理解抽象知識點，并在實訓中反復修正、優化作品，達到最優。動畫專業的知識結構涉及面廣，更新較快，需要調整專業基礎、專業技能、專業素養等課程的設置比例，準確定位市場，增強學生的市場適應能力，同時注意培養學生的個性及創造性思維。

2.4借助虛擬現實實訓平臺，提高學生自主學習能力

利用教學累積的素材，結合企業案例，建設線上教學資源庫，與教學設計對接，鏈接到虛擬現實實訓平臺，成為學生自主學習豐富資源。基于實訓平臺，構建三維動畫課程的在線課程體系，建立三維立體的學習場景和便利的師生互動平臺，保障自主學習的質量。

虛擬現實技術融入三維動畫課堂教學，動畫場景轉換為高仿真的虛擬情境，學習者沉浸在虛擬環境中，增強代入感，實現人機對話的同時，使用虛擬現實技術模擬動畫中的實際案例，讓原本抽象難以理解的學習內容更直觀生動地展現出來，有助于學生把握重難點，充分感受自由探索的樂趣，最大化激發了學生的學習主動性和自主學習能力，在自主學習過程中發現問題、解決問題。

3傳統文化融入三維動畫課程教學

中華優秀傳統文化中飽含的淵博美學形態和深厚的人文自然環境，是寶貴的創作素材和教學資源。傳統節日元素、民間工藝元素、園林建筑元素等中國傳統文化元素承載著中國人民團結友愛、勤勞聰慧、積極進取的優秀品質。本文提出將中國優秀傳統元素作為三維動畫課程的教學案例素材和創作素材，借助虛擬現實實訓平臺，在三維動畫課程中融入中華優秀傳統文化，通過與課程的整合融通，幫助學生真正近距離去體驗文化、理解文化和創新文化，在潛移默化中實現中國傳統文化的傳承和創新，建立以文化傳承為己任的課程思政內容。

（1）課程教學目標融入思政

職業教育的培養目標是以立德樹人為根本任務，為社會培養高技能應用型復合人才。但是，長期以來，部分教師將技能技術培養與思政課教學完全分離，專業課程的教學內容片面強調技能與實用，對于知識目標和技能目標清晰明辨，但是對于學生的職業素養、愛國主義教育、工匠精神傳承等價值目標的教育引導較少。

全面推進“課程思政”的建設，落實在課程目標上，就是要確立價值塑造、能力培養、知識傳授“三位一體”的課程目標[3]。本課程的教學目標是學生在理解和掌握三維動畫基礎知識和專業技能的前提下，提高自身的文化素養、造型能力和創作能力。課程思政是隱性的價值塑造，文化素養、審美觀念是動畫課程原生態的思政元素。通過對民族傳統文化的關注、理解和探討，讓學生在提升藝術素質和文化素養的同時，培養學生的民族情懷和文化自信。

（2）課程教學內容融入思政

三維動畫課程教學要以特定的素材為載體，本文提出將中國優秀傳統元素作為本課程的教學素材，一方面凸顯民族特色和民族風格，構建以審美和人文素養為中心的美育教學體系。另一方面，有助于提升學生關于美學理念的學習效果。

結合思政教育與藝術實踐，將《屬相記之天玉傳奇》這部作品作為教學切入點，間接引導學生了解我國民族發展的歷史文化。在教學過程中，教師需要講解這個作品的背景知識，使學生能夠受到文化與藝術的熏陶。同時，學生在教師的講解過程中，可以深入地感受到人文情懷，培養學生良好的道德思想品質。一方面幫助學生更好地學習主流文化，認識到思政教育的重要性；另一方面有助于學生進一步了解我國民族文化發展的歷程，讓學生通過創作愛國情懷或是民族文化為主題的動畫作品，有效弘揚我國傳統的文化精神。從而有效推進了教學與思政教育的深度融合，促使學生形成正確的德育思想和藝術觀念，體現出“課程思政”的育人價值，達到素質教育的目的[4]。

（3）課程教學過程融入思政

三維動畫課程線上線下混合式教學設計思路如圖1所示，根據線上線下不同優勢，把線上共享資源、發布任務、發起話題討論與線下重難點講解、啟發引導、小組協作、小組匯報等各個環節有效銜接起來，形成課前、課中與課后三個階段不同的教學任務設計。同時，將“課程思政”的設計貫穿于課程設計全過程，達到“課程思政”潤物細無聲的效果。

課前，教師網絡教學平臺發布教學資源、布置學習任務或確定主題，學生自主查找、搜集中華民族傳統元素的相關資料，或者自主閱讀教師分享的背景資料，完成教師布置的預習任務；教師發布討論話題，為課堂內容的講解做好鋪墊。與乏味的理論知識相比，有趣的中國傳統節日介紹、民間工藝展示、歷史事件解說、園林建筑觀賞等活動，調動學生學習興趣和積極性的同時，為學生自主學習的方式打開了新思路。課中，學生分組討論，教師啟發引導。學生在課前查找教師提供的中國優秀傳統元素素材的有關信息并在課堂上進行分享，講解這些素材體現的美學理念并進行實操教學引導，學生在完成作品后匯報作品的設計理念和心得體會。課后，教師借助教學平臺分層次延伸任務、答疑解惑、學生動畫作品點評等，通過傳統文化相關的動畫作品點評，進一步提升學生的民族文化自信；學生課后自主優化作品、完成拓展任務，強調養成精益求精的品格。

4 教學評價和實施效果

改革傳統的教學評價體系，采用多主體互動評價，小組匯報作品后，開展小組自評、集體互評和教師評價，將“創新”“創意”能力的發展和綜合素質的提升作為學生評價的核心，建立科學的、客觀的、彈性的學生考核評價機制[5]。

通過學生的作品對比可以看出，探索實施課程教學模式改革以來，學生的三維動畫理論水平有所提高，作品完成率明顯上升，作品的質量也是此前無可比擬的；從網絡學習平臺的學生在線時間可知，學生的課外投入時間明顯增加，在一定程度上反映了學生對本課程的學習興趣有所提升。此外，通過課程的系統學習，學生對中華民族傳統文化有了更深入的認識。學生對課程的評價也非常直觀地體現課程思政教學對于學生養成專業認同感、民族情懷、文化自信、審美觀等價值觀方面取得了較好的效果。

5 結束語

本文突破傳統三維動畫中手把手地灌輸式教學模式，在更新課程教學資源的基礎上，借助虛擬現實技術，構建技術、藝術與思政教育的協同教學模式，在動畫課程教學中滲透中國傳統文化，推進中華優秀傳統文化的傳承與發展。將中國優秀傳統元素作為三維動畫課程的教學素材，建立以網絡教學平臺為依托、以匯報為主要方式的三維動畫課程混合式教學設計，并將思政元素貫穿于課前、課中和課后的教學設計全過程，讓學生在學到動畫知識與技巧的同時，感受中國傳統元素的美，于無聲中厚植愛國主義情懷和提升民族文化自信。

參考文獻：

[1] 胡小雨，段煉孺.新媒體環境下VR技術在動畫中的應用[J].信息與電腦（理論版），2021，33（6）：189-191.

[2] 劉慶科.虛擬現實技術發展啟發新媒體動畫創作方式的新思路[J].創意與設計，2014（5）：70-76.

[3] 韋春北.把握好課程思政改革創新的四個維度[J].中國高等教育，2020（9）：22-23，56.

[4] 王學儉，石巖.新時代課程思政的內涵、特點、難點及應對策略[J].新疆師范大學學報（哲學社會科學版），2020，41（2）：50-58.

[5] 高立偉.淺析三維動畫與虛擬現實技術[J].中國傳媒科技，2017（1）：121-122.

【通聯編輯：聞翔軍】