以游戏学习与社会活动的三维建模教育整合策略

吴毓杰 铭传大学新媒体暨传播管理学系 台湾台北 111

1 简介

学习三维建模设计和构造的最佳方法之一是从有趣的学习材料和评估中获得灵感。在多媒体艺术设计中，二维图像处理技术与三维建模技术的结合往往被视为高等教育学生的主要目标。例如，在图像处理中，学习者需要通过图像授权工具执行单个照片处理。三维模型的概念揭示了学习者在创建相应模型之前的能力。对二维和三维空间的认知是设计活动的基础。因此，许多开放的课程都是从二维图像设计/处理开始的，然后在进行三维建模讲座之前讨论三维空间概念。

为了找到更有效的方法来理解学习动机的主要因素，形成了著名的动机ARCS（注意力、相关性、信心和满意度）模型（Keller，1983年）。ARCS模型定义了四个主要条件（注意力、相关性、信心和满足感），这些条件必须满足才能成为并保持动力（Dick、Carey和Carey，2001年）。在应用多媒体辅助学习后，应提高学习者的注意力，以有效的方式提高学习者的信心和满意度。

学习三维造型设计通常涉及到一个复杂而动态的过程。学生从头脑中的东西开始，这些东西不是真实的，而是抽象的。他们需要通过使用3D开发工具来开发3D表单。学生在设计过程中面临的主要问题是，传统媒体在产生更复杂空间的良好视觉表现方面能力有限。根据Lawson（1997），建筑设计是设计师创造对人类生活有重大影响的空间、场所和建筑的过程。早期的一项研究（Moum，2006）研究了基于高科技的可视化媒体在概念建筑设计过程数字化中的应用。在整合设计和施工过程以支持团队成员之间的协作时此外，通过使用高科技媒体，可以大大降低劳动力和材料生产成本。

目前，SketchUp三维建筑开发软件受到广泛关注。为了扩展三维建模技能，需要与其他二维图像处理系统合作。CAD工具可以作为二维布局图像的预处理工具，而photoshop处理通常在生成二维图像时增加了图像的特殊效果。在三维建模的学习过程中，素描通常能为学生提供直观、清晰的空间设计视图。它通过一个简单易用的界面和有效的反应和观点来激发学习者的注意力。同时，一些渲染工具也可以插入到草图中，在草图中可以生成几乎真实的照片图像。SketchUp的另一个优点是，它不仅可以生成精确的三维模型，还可以与其他软件共享。

本文提出了一种将社会活动与项目学习相结合的教学策略。社会活动具有很强的激发学生自主学习时间的动机，而项目目标提高了学习效果的强度。在社交活动中，要求学生推广最终产品，并尝试在网上向人们展示。在教学项目目标中，学习者共同努力，学会将大项目作为团队工作。在最后一个阶段，将进行类似于banking的游戏竞赛。实验结果表明，学习者不仅沉浸在项目中，而且在课程中大大提高了三维建模能力。此外，一些学习者也明确指出，教学方法有助于提高学习的积极性。

2 教学策略的发展

在课堂教学活动的前10周，正常的教学策略构成了主要教学过程的基础。教师从空文件开始，学习者跟随。教学过程大部分是同步的，遵循课本。老师解释草图中的每个函数，并用空示例进行了说明。学生在教学过程中可以直接使用智能手机记录操作过程，并在课堂或课后重新进行操作。

3 复合教学策略

我们的教学目标是让学生创造和推广设计的三维模型。在本课程中，主要的主题是设计一个房子，包括室内外基础设施的设计。我们提出的复合式教学策略主要有2个步骤：1）团队合作和三维建模；2）使用脸书FB；第一步只是通过团队工作实现三维模型。为了在这项任务中获得更好的质量，每组人数限制在3人以下。分组后，每个团队可以合作讨论路线图，然后实现三维模型。

第二步中的学习者应该登录到社交活动平台如微信，并尝试与他们的朋友或试图访问页面的人互动。在这个步骤中，学生必须在他们的社交页面上展示创建的3D模型和在网上推广房子，同时投放商业广告。创建的三维模型激励学习者做更好的工作。在这一步中，响应和商品的数量也是本课程评估的一部分。这个策略进一步激活了学生做三维模型。

4 实验

我们将我们的方法应用于大学开放课程中的实际课程。测试科目来自两个来源：台湾的传播学院，第二个学生来自国际计算机科学项目的学生。课程均在大三开课，年龄在21~24岁之间。参加该课程的学生都是新手从未接触3D。表1总结了受试者的统计数据。

表1 受试者统计

5 讨论

表2列出了教学满意度调查表。问卷调查、课程设计、实践、课堂控制、教学评价、教学辅助共5项。结果显示,我们的教学策略对这五个项目显示出高度一致性。

表2.满意问卷的结果

6 结论

计算机辅助学习是高等教育的重要课程之一。本文提出了一种提高学生学习动机、自我学习能力、态度和团队合作效果的教学策略。我们的方法包括三个步骤：3D建模实施，Facebook推广和交互，以及banking的游戏过程。我们在两个学生背景不同的班级中应用了这一策略。实验时间共5周。实验结果表明，学习者不仅沉浸在项目中，而且在课程中大大提高了三维建模能力。两项统计显着性检验均认为，设计的教学策略比以前有了显着改善。