计算机动画设计课程教学的对比试验与分析

　　摘要：文章以计算机动画设计课程教学为例，对教室授课和机房授课两种教学形式进行了对比与分析。在对比试验中，教室授课比机房授课更好地激发了学生的主动性，由此提出先进的教学条件必须配合教师良好的引导才能发挥最大作用，激发学生自主学习是教学中最重要的因素。
　　关键词：计算机动画设计；教室授课；机房授课；学习主动性
　　
　　计算机动画设计是计算机专业的一门重要的专业选修课。通过该课程的学习，学生可以了解计算机三维图形及三维动画的基本概念、设计与制作方法，掌握3D软件的主要功能和操作技能。学生在经过此课程的学习与训练之后，应可以完成一般三维图形的建模及基本的三维动画制作方法。
　　北京林业大学计算机动画设计课程共有40学时，其中理论教学20学时，实验课20学时。以往的课程教学中，理论课都是在教室进行的。理论课程主要结合3DS Max[1]来讲解三维建模及动画的原理与技术，在其教学中也会涉及到很多3DS Max操作技能的介绍，因此有些教师提议将理论教学改在机房进行，理由是：1)应充分利用先进的教学资源；2)学生和教师都较轻松，沟通也方便；3)授课效果好，学生观看清晰，又可随时体验教师所讲内容。但也有一些教师认为理论课不一定非在机房上，主要理由为：1)学生人数受限，机房一般不宜太大，否则影响效果；2)虽方便沟通，但却使学生太依赖教师，学生的初级问题较多，自主性差；3)由于讲课时要预留学生的体验时间，所以授课进度放慢，内容自然就比课堂教要少了。
　　“教室授课”与“机房授课”这两种教学形式的选择问题不仅是计算机动画设计面临的一个问题，也是许多对操作技能要求较高的设计类课程的教学中都会遇到的问题，具有一定的普遍意义[2-3]。为此，笔者在2009-2010学年第2学期结合计算机动画设计课程的教学，对这两种教学形式进行了一次对比教学试验，以观察比较这两种教学方式在教学效果上的优劣。
　　在2009-2010学年第二学期，由于新旧教学大纲的交替，出现了计算机动画设计同时对两个年级的学生开课的情况。根据学校2004年版的旧教学大纲，“计算机动画设计”的教学对象为计算机2007级1、2、3、4班；而在2007年版的新教学大纲中，该课程更名为“三维图形设计”，改在第四学期开课，教学对象为计算机2008级1、2、3、4班。两门课程名称不同，教学对象的年级不同，但教学内容和教学要求基本一致，且都由笔者代课。这给我们的教学试验提供了条件。下面我们就对此次对比教学试验的情况进行详细介绍，并对试验结果进行具体分析和总结。
　　1对比试验的设置
　　我们按照该学期计算机动画设计课程的教学安排将教学分成了两个对比试验组：“教室组”和“机房组”。教室组教学对象为计算机2007级1、2、3、4班，共67人，其理论课教学在教室进行；机房组教学对象为计算机2008级1、2、3、4班，共70人，所有课程都在机房进行。
　　1.1课程教学内容
　　教室组与机房组的计算机动画设计学时都为40学时，每周4学时，20学时理论教学，20学时实验。两组的理论教学内容和实验内容基本一致。理论教学中介绍三维图形和三维动画的基本概念和原理；并结合3DS Max讲解三维图形建模和动画制作的各项基本技术；而实验内容包括一系列练习基本技能的小实验和6个大的综合性实验。实验内容与理论教学内容是紧密结合的。对于理论教学介绍的每种动画技术，都会安排有1～2个小实验进行练习，而最后的6个综合性实验则由易到难，练习学生对这些技术的综合运用能力。
　　1.2教学的对比安排
　　对于教室组，前20学时为理论教学(在教室进行)，后20学时为在机房进行的实验课。练习基本技能的小实验是在前20学时的理论教学中配合教学内容以课下作业的形式布置给学生完成的，而6个综合性实验则集中在最后的20个实验学时中完成。
　　对于机房组，理论课是在机房进行。由于理论课和实验都是在机房进行，因此理论教学与实验基本是穿插进行。当讲解完一种动画技术的原理和操作技能后，就在课堂上让学生进行相应的小实验。最后当主要动画技术都讲完后就集中进行6个综合性的实验。
　　1.3评价指标
　　最主要的评价指标是学生的考核成绩。本课程的考核由两部分组成：期终成绩(占60%)+平时成绩(占40%)。期终成绩为6个综合性实验的评分；平时成绩为平时小实验+考勤的评分。考核成绩以五分制来计。
　　为了更好地评价学生的学习状态，我们还设计了“学生自主性”、“提问难度”和“实验动手能力”三项主观指标以及“综合性实验的完成率”这项客观指标。三项主观指标是在平时教学过程中对学生进行抽样打分，之后统计而来，分为好、较好、一般、较差四个等级。对于“提问难度”来说，如果学生问的问题大都是教师已经讲过的最基本的操作问题，那么就评为“一般”或“较差”；如果问题有一定难度，并经过了自己的认真思考，就可评为“好”或“较好”。除以上评价指标外，我们还对两组的教学进度进行了比较。
　　2对比试验的结果
　　对比试验的结果如表1所示。
　　表1主要指标的试验统计结果
　　从试验结果可以看出，除“平时成绩”这一项基本持平外，教室组的评价明显好于机房组。在“综合性实验的完成率”上，教室组也明显优于机房组。图1给出了两组完成6个综合性实验人数占各组总人数百分率的对比情况曲线图(统计数据中剔除了许多明显抄袭完成的实验)。从图中看出，教室组超过70%的同学都完成了6个综合性实验，而机房组只有30%的同学能够完成全部6个综合性实验。
　　
　　图1教室组与机房组综合性实验完成情况对比图
　　在教学进度方面，两组的差异性并不明显。两组都按时完成了所有授课内容。机房组在理论课授课时需要在课上留出一定时间供学生练习，这减少了教师讲述的时间。但相比于教室组，由于其可以边演示边教学，学生相对来说能更快地接受教学内容，使得教师讲授更为容易，相对来说节省了讲述的时间。
　　3试验结果的分析
　　教学对比的试验结果与我们事先的预期相差较大。我们预期机房教学与教室教学各有优势，两者在各项指标上应互有高下，差距不大。但没有想到教室组在主要指标上都占据了较明显的优势。
　　通过对教学过程中学生表现的仔细观察，我们认为造成这种试验结果的原因在于，“教室授课”在课程实验上比“机房授课”更好地激发了学生的学习主动性。
　　在进行练习基本技能的小实验时，教室组采取了课下作业的形式，即让学生自己课下完成实验。这样做看似缺少了教师的在场指导，但却逼迫学生必须主动思考、主动探索来完成实验。这造成的现象是，课下总有很多学生就上次布置的实验来主动问问题，许多问题都是他们在亲自动手过程中百思不得其解的问题，一旦解决了，他们往往有一种恍然大悟的喜悦感；而学生之间就实验问题的讨论也比较热烈。显然，经过自己思考和努力的实验会给学生留下更为深刻的印象，使学生更好地掌握了基本动画技术。在后来进行综合性实验时，教室组学生由于具有很好的基础，能够迅速进入综合设计阶段。
　　相反，机房组教学中，学生是看着老师的演示学习的，老师演示完后就布置实验，并要求在课上完成。这样学生有问题可以在机房中直接提问。这看似方便了学生学习，却无形中助长了学生的惰性。很多学生只要有一点儿问题就会提问，而很少能够自己沉下心去主动思考，主动钻研，缺乏独立完成实验的锻炼；而且学生总是急于在课堂上完成实验作业，往往对问题不求甚解，难以留下深刻印象。这使得学生对基本技术的掌握非常不好。在后来进行综合性实验时，机房组学生陷入了对基本技能的重新学习之中。许多学生重新问起了有关基本技能的操作问题，大量时间浪费在了补课上，严重影响了实验进度。
　　
　　主动性与学习兴趣是相辅相成的。教室组学生在自己主动思考下完成了实验，有一种独立完成设计作品的成就感，能够更好地激发其对动画创作的兴趣；而学习兴趣则使其具有了更强的学习主动性。与之形成对比的是，机房组学生成就感较弱，兴趣也不足。在进行综合性实验时，由于碰到了太多的基础问题，使许多学生感到难度太大，失去了兴趣而完全放弃。
　　试验结果及其分析并非否定了机房教学的优势。事实上，在机房授课中，我们观察到学生确实能够更直观、更快地理解操作技能，这使教师更容易达到讲授目的。我们相信，如果教师能够在机房教学中采取适当的措施对学生行为加以引导，激发其主动性，将有可能避免此次教学中出现的问题，更充分地发挥出机房教学的优势，取得好的教学效果。
　　4结语
　　这次针对“教室授课”和“机房授课”两种教学形式的对比试验结果令人深思。试验结果及本文的分析表明：教室授课虽然缺少了教师在机房的演示和直接指导，却由于能够更大程度上激发学生的主动性和学习兴趣而取得了更好的教学效果。这说明在教学过程中，先进的教学设备和教学环境固然重要，但也可能对学习带来一定的负面影响。学习中最主要因素还是学生的主动性。只有激发了学生的主动性和求知欲，让学生自己去学习，主动去思考，才是最好的教学方法。
　　随着科技的发展，教学设备不断更新，教学手段越来越先进，这显然对教学具有良好的辅助作用。但在实际教学中如何充分地发挥这些先进教学条件的优势，并避免其所带来的副作用成为一个值得探讨的问题。本文只是对“机房”在教学中的使用效果进行了初步试验和讨论，其可以进一步推广到对“如何克服先进的教学设备和教学手段所带来的负作用”这个问题的探讨。类似的例子有很多，例如：“多媒体教学，学生可以不记笔记，但记笔记可以使学生注意力更集中，并可训练其归纳和分析的能力”。又如：“使用计算机写作的优点自不用说，但其负作用是使现在的年青人的书写能力明显下降”。本文可以作为一个抛砖引玉之举，以期引起更多教育界同仁对类似问题的关注与探讨。
　　注：本文受北京林业大学教改研究项目“计算机图形技术类系列课程教学方法研究与实践”资助。
　　
　　参考文献：
　　[1] 黄心渊. 3DS Max 8标准教程[M]. 北京:兵器工业