虚拟环境下 3DS Max课程教学模式变革的探讨

李艳鹏 钟军凯

济宁职业技术学院 山东济宁 272037

学生学习积极性低、课堂教学效果差、教学设备满足不了教学需要等是3DS Max课堂教学普遍存在的问题。为了提高学生学习的积极性和改善课堂教学效果，任课教师不断变换教学方法，由传统的案例教学变换为项目式教学、工作室教学等，教学方法的改变虽然在一定程度上提高了学生学习的积极性、改善了课堂教学效果，但由于硬件条件的限制，教学存在的问题并没有得到很好的改善。

VR技术的引入可以实现教学资源虚拟共享，提高因设备不足而受影响的课堂教学效果，且VR创造了一个新的学习环境，大大提高了学生学习的积极性。随着互联网的不断发展，信息化教学的要求也越来越迫切，利用VR技术提出一种全新的虚拟化教学模式，在信息化教学要求的基础上，针对3DS Max课堂教学存在的问题对课程教学模式进行一次全新的诠释和改革[1]。

1 VR技术与虚拟化教学模式

1.1 VR技术

虚拟现实技术(Virtual Reality)简称VR，是利用三维图形生成、多传感交互、多媒体、人工智能、人机接口、高分辨显示等高新科技对现实世界进行全面仿真的一种技术。

VR产生于20世纪60年代的美国，它不但可以更好地让教育能够寓教于乐，有效地激发学习兴趣；还能够有效地创建学习情景、支持合作、促进交流、促进知识表达和应用，从而有效地构建一个非常优良的学习环境，让学生学到更多的东西。美国圣泽维尔学校利用VR技术开设了有关太阳系知识的课程，850名学生搭上了太空飞船并且探索了太阳系每一个星球。课程结束后，97%学生很喜欢这种授课方式，迫不及待地向朋友分享交流他们的学习经历，说这种体验让他们学到了很多知识，这种教学方式他们感觉非常有趣。

在国内，由于受VR技术和硬件设备的限制，VR教育还处于行业起步阶段，还有很大发展空间。乐视与新东方的沉浸式教学模式、慧科教育集团和暴风发布的VR人才培养方案等都是国内VR教育史上的大事件，开辟了VR教育的新纪元。因此，本文提出一种虚拟化教学模式，它是教育信息化时代发展的必然要求[2]。

1.2 虚拟化教学模式

教学模式是指具有独特风格的教学样式，是就教学过程的结构、阶段、程序而言的。长期而多样化的教学实践形成了相对稳定的、具有特色的教学模式。它是一种教学框架，虚拟化教学模式是在信息化教学的基础上引入VR技术，实现教学过程虚拟化、教学环境新颖化、教学场景交互化，克服了传统教学中存在的学生学习积极性低、课堂效果差等普遍存在的教学问题[3]。

虚拟化教学模式改变了传统教学中教师是课堂教学的主导者和学生被动学习的教学模式[4]。教师由课堂教学的主导者改变为课堂教学的服务者，主要是解决学生在课堂学习遇到的各种问题。学生由原来被动学习变为主动学习，每个学生根据自己的实际情况选择学习内容，从而大大提高了学生学习的积极性，改善了课堂效果。

虚拟化教学主要由两部分构成，一是我们独立开发的教学信息化平台，一是利用VR技术制作的课堂教学、实验实训、项目制作演示等场景的三维动画。

1.3 基于VR技术的3DS Max课程虚拟化教学过程

3DS Max课程虚拟化教学模式的实施过程如图1所示。

图1 教学改革实施过程流程图

整个课堂教学过程是由课程开始、学生在线学习、小组讨论、师生互动等模块构成的[5]。课后学习过程则由完成教师布置的作业、制作模拟项目、真实项目制作等模块构成。课堂教学和课后学习过程都是以学生为主体进行的，教师只是课堂纪律的维护者、课堂知识的指导者和引路人。学生根据教师的引领自主学习，改变了传统课堂教学中教师是主体，学生被动学习的局面。

为了提高学生学习效率，每节课都有辅助的学习资料，帮助解决学生学习过程中遇到的各种问题。此外，平台上有3个互动模块：组内互动、生生互动、师生互动，这样可以避免学生遇到自己解决不了的问题时由于教师不在线而无法解决的局面。而且讨论能激发学生学习的积极性，加深学生对知识点的理解，改善了教学效果。

我们还新增加评选模块，每次的作业、虚拟项目完成后都进行评选，让学生自己对自己和同学的作品进行打分，综合评选前3名的学生获得优先进入工作室制作项目或教师给学生介绍小项目挣取基本生活费等奖励，提高了学生学习热情，活跃了班级的学习气氛。

2 3DS Max课程虚拟化教学改革实践

2.1 依托平台

3DS Max课程虚拟化教学模式所依托的平台是我们自己开发的动漫信息化教学平台。该平台是在云信息化平台的基础上结合动漫专业的实际情况利用互联网和云计算搭建起来的[6]。充分利用每位学生都有手机和笔记本的优势，寓教于乐，达到课程学习的目的。

以图2所示的平台为依托，在项目式教学和工作室教学的基础上，结合3DS Max课程的特点，用一个实时更新的、做过的真实项目贯穿于整门课程的教学全过程。结合每个模块的课堂教学要求，将该项目划分为建模、材质和贴图、灯光和摄像机、动画制作、渲染5个子项目，每个子项目都有项目制作要求、项目制作过程、项目制作总结、相关资料及作业等[5]。除了作业外，其他的部分都是以视频的形式放在信息化教学平台上的。

上课期间，学生登录该平台，在教师的安排下学习相关的视频内容。学习完毕后，师生互动，解决学生在学习过程中遇到的各种问题。课后制作模拟项目，巩固每个模块所学的知识点，提升教学效果。进入工作室，制作真实项目和参加各种大赛，升华学生所学知识点，提高学生的实践能力。整个学习过程以学生为主体，学生主动学习，打破了传统教学中学生“被动学习”的局面，大大调动了学生学习的积极性。

2.2 3DS Max虚拟化教学应用实例

在动漫信息化教学平台上，除了3DS Max课程常规的教学视频、教学素材等教学资料外，还提供了课堂教学、实验实训、项目制作实训等教学场景的三维模拟动画，方便学生学习和复习课程的相关知识[7]。

以课堂教学三维模拟动画为例，动画展示截图如图3所示。该教学场景是《多边形建模》中《多边形建模应用》小节的模拟动画，整个动画模拟了一个完整的虚拟项目的制作过程，方便学生跟踪练习。整个课程平台所有的三维虚拟动画都是根据课程教学大纲的要求选取重要知识点中难掌握、难理解的章节制作的，方便学生课后复习，以改善教学效果。

图3 3DS Max课程课堂教学三维模拟动画

3 结论与展望

本文主要介绍了3DS Max课程虚拟化的教学模式，将VR技术引入到传统教学中，通过信息化教学平台实现两者的结合，实现课堂教学主体由教师向学生的转变，学生由被动学习到主动学习，调动了其学习的积极性，改善了教学效果[8]。实行一年以来取得了不错的成果，以2014级动漫班和图形班的3DS Max课程为例，2014动漫实行了信息化教学[9]，2014图形没有实行，教学效果如表1所示。

表1 2014动漫和2014图形班教学效果对比

3DS Max 虚拟化教学模式改革虽然取得了一定成果，但还存在很多不足之处，如教学模块还不够细化、项目制作相关的材料还不全面等，以后将在现有基础上更深入推广，并带动其他课程进行虚拟化改革，实现课堂教学虚拟化、信息化。