3D动画在汽车专业一体化教学中应用

张文模

摘要：3D动画具有高度的真实性、可操作性、趣味性和丰富的质感表现。随着它的普及，厂家为了推广让大众更快更好的理解，均开始使用3D动画宣传。3D动画使构造、原理通俗易懂，实现了实物讲解都无法达到的教学效果，弥补了一体化教学的不足之处。

关键词：3D动画；汽车专业；一体化教学

一、3D动画含义

3D动画是利用计算机设计出实物造型、纹理、质感、环境、灯光、动态和特效，并生成连续画面的高新技术。设计师在虚拟三维世界中按要表现对象形状尺寸建立模型及场景，根据要求设定模型运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其他动画参数，最后按照要求为模型贴上特定的材质，并打上灯光。3D动画技术模拟真实物体的方式使其成为一个有用的工具。由于其精确性、真实性和无限的可操作性，目前被广泛应用于医学、教育、军事、娱乐等领域。在汽车专业教学制作方面，这项新技术让大众都能理解汽车复杂的内部构造和工程过程。

二、国内3D动画的发展现状

3D是一个艺术的表现形式，从本质上来说和我们所熟知的油画、国画、水彩、版画、雕塑没有什么区别，所不同的是现代尖端的技术赋予了它更广阔的创造力，使它能“动”，能更清晰更直接地把人们的思想表达出来。艺术的发展和科技的进步密不可分，历史上每一次科技进步，都带来了艺术实现手法的革新和改進。近年国产3D的发展尚处于培养探索阶段，仍存在一些问题，如技术基础薄弱；产业规模小，资金匮乏；专业技术人才短缺，后备力量不足。

3D的特点是强调视觉冲击力、震撼力和画面的纵深层次感，但随之也带来了一些技术缺陷。实际上，钱和技术只是表面的问题，而问题的本质在于中国缺少高层次的动画创意和营销等方面的专业人才，这种关键资源的欠缺限制了中国3D动画的发展，人才培养跟不上3D动画发展的步伐。因此3D动画在汽车专业课程教学中应用现在还是大部分使用国外资源，而国外的资源因语言问题导致学生理解跟不上。期待中国有更多3D动画制作人才为教育做出更多的3D动画教学资源。

三、动画在教学中的作用

小学生因年龄小，天生好动，传统教学中单纯讲、读、说和教并不利于调动积极性，而若能让学生感官接触以生动的图文、图像、视频和声音等多种表现形式、具有仿真和虚拟现实功能特点的教学工具，学生们的积极性将会很高，于是具有这些特点的多媒体技术便得到了很高的普及和应用。在数学教学中引入多媒体可以将难以表达，甚至根本不能用语言完整表达的图形、图像的运动信息以及一些抽象的理论、复杂的空间结构，通过文字、图形、3D动画、视频图像和声音等多种教学信息，使之有机的结合在一起，创设生动直观的原生态情境，给学生带来一种全新学习环境和认知方式，激发了学生学习兴趣。

四、汽车专业一体化教学中3D动画的优势

1.打破时间空间限制：3D动画更完整、更完美、更清晰地展现了汽车内部构造及汽车各系统工作过程。展现了三维空间的虚拟现实特征，从而打破时间、空间、地域上的限制。为汽车专业学生的学习提供一个更生动、逼真、形象的学习模型，使学生能够对知识点形成更深刻、直观的理解，对教学中的重难点进行深层次剖析，并从侧面锻炼学生逆向思维能力。

2.弥补一体化教学不足：在汽车一体化教学中，理论知识讲解的欠缺都是结合汽车零部件实物、总成实物或实验台等教学，因零部件内部的无法拆解，各系统拆解后无法工作，学生也只能依靠刚学的理论去想象内部构造，理解工作过程，而3D动画可以很好展现内部构造及工作过程，让学生不再依靠自己的想象和理解能力。

3.节约教学成本：汽车一体化教学中需很多实验设备，大部分学校无法配齐所有设备，而3D动画技术应用，能在一定程度上实现实验设备功能，从而节约教学成本。通过3D动画，原本须进行实验操作的，3D动画就能将操作过程全方位呈现。

4.教学中的3D动画应用：如讲解发动机组成及原理，用汽车厂家已推广的资源让学生观看3D动画，用实际的部件与3D动画融合进行教学，学生明显更容易理解和牢记。

五、汽车专业实物一体化教学与3D动画一体化教学效果比较

1.研究对象：泉州高级技校15汽车电器和15汽修1班，其中实验组15汽车电器班共40人，对照组15汽修1班共40人，实验组与对照组授课教师为同一人，两个班年龄、性别、入学成绩无显著差异。

2.研究方法：对照组讲解发动机构造内容原理，采用实物一体化教学，即发动机各系统零部件和发动机实验台等与课件结合的形式讲解。实验组运用3D动画讲解，先让学生观看发动机3D动画，再逐一讲解，对学生无法理解的结合3D动画。

3.教学效果考核：学生问卷调查。课程结束后发放调查问卷，了解学生对于不同教学方法的评价。问卷包括学习兴趣、知识易接受性、吸引注意力、视频真实性、生动趣味性等5项内容，每项最高分10分，最低分0分，采用不记名打分。共发放问卷80份，回收80份。最终问卷调查：对照组每项分数均在6-7分左右，而实验组每项分数在8-9分。问卷调查结果对比显示3D动画辅助教学在提高学习兴趣、吸引注意力、知识易接受性、视频真实性、生动趣味性各方面都较实物一体化教学有明显优势。

课堂随堂测验。提前拟好具有代表性的10个问题（每题满分10分），分别考察学生对发动机包含哪些系统、每个系统包含哪些零部件以及零部件名称（70分）、功能（10分）、各系统作用（10分）、发动机原理及各系统工程过程（10分）的掌握程度。以考试成绩来比较教学效果差异。对照组与实验组学生课堂随堂测验成绩比较，对照组总成绩平均分为65分，实验组总成绩平均分为78分。

六、3D动画在汽车专业课程教学应用的展望

3D动画革命的步伐早已开始，它的脚步几乎踏入了全行业的范畴。3D动画能更好的吸引汽车专业学生听课，让学生更好的理解汽车各部件构造及原理。相信3D动画在汽车教学中的应用会更加的如鱼得水，发挥它最神奇的魔力。我对3D动画的期待早已超越了技术本身，更多是希望汽车教学在3D动画的陪伴下驶向那片未曾到达的蓝海！

参考文献

[1]阳君杰.《3D动画与虚拟现实技术的应用探究》.信息与电脑2017.

[2]王晓飞.让3D技术成为教育信息化的助推器.中国教育报，2010.

（作者单位：福建省泉州市高级技工学校）