定格动画虚拟仿真教学模式的探索与实践

摘  要：定格动画是动画专业一门非常重要的创作实践课程，要求学生在学习期间必须了解和初步掌握定格动画的制作流程和方法，教学手段及教学管理改革显得尤为重要。定格动画虚拟仿真的构建以及虚实结合教学模式的探索为动画教学改革提供了一条可持续发展之路。此教学模式以培养创新型动漫人才为目标，坚持“学生为中心，问题为导向，学科融合，创新实践”的实验理念，按照“能实不虚，虚实结合，以虚补实”为原则，采用3D建模，人机交互等技术自主研发了定格动画虚拟仿真实验系统，学生通过本系统，在专业教师的指导下采取“虚实结合”的學习模式完成定格动画的课程学习，在此过程中取得了良好的学习效果。

关键词：定格动画;虚拟仿真系统;教学改革

定格动画是动画专业一门非常重要的创作实践课程，要求学生在学习期间必须了解和初步掌握定格动画的制作流程和方法，然而定格动画的设备非常昂贵，耗材成本高，对空间要求高，种种条件限制了许多高校动画专业此课程的教学效果。

定格动画虚拟仿真教学模式就是为适应高校动画人才培养，解决现实瓶颈，满足专业教学要求以及发展高校素质教育的需求而进行的定格动画教学改革实验。此教学模式以培养创新型动漫人才为目标，坚持“学生为中心，问题为导向，学科融合，创新实践”的实验理念，按照“能实不虚，虚实结合，以虚补实”为原则，采用3D建模，人机交互等技术自主研发了定格动画虚拟仿真实验系统，学生通过本系统，在专业教师的指导下采取“虚实结合”的学习模式完成定格动画的课程学习，并在此实践中取得了良好的学习效果。

一、定格动画虚拟仿真教学模式的特色

（一）“虚实结合，以虚补实”的教学方法

“虚”即使用定格动画虚拟仿真教学系统，该系统将传统定格动画中较为复杂的拍摄手法转化成了较为简单易懂的计算机动画制作;“实”即传统定格动画的制作流程。该教学方式包含了虚拟仿真实验和传统实践实验两方面，虚实结合，贯穿于实验预习、实验设计、实验实施、实验总结等各个阶段。

本系统把定格动画所需设备、教学内容、教师指导和学生操作、评价系统有机的结合起来，建构出一个虚拟环境下的教学平台。学生先在线下完成前期策划的方案，进行分镜创作、角色设计及场景设计，然后将分镜载入教学平台，并在虚拟环境中体验定格动画制作和拍摄全过程，待熟练掌握整个流程后，可将所获的的经验用于指导实际的定格动画拍摄。

这种“虚实结合，以虚补实”的教学方法打破了定格实验设备成本高、更新快，维护困难的壁垒，不受时间、空间的限制，学生能够在实验平台上反复进行操作，直到熟悉掌握整个技术流程为止。这有效地解决了定格动画教学材料浪费严重、场地不足、实验设备使用不熟练等问题，大大提高了教学效率和质量，同时对于培养学生自主学习能力，提高学生综合设计能力、创新能力起到了积极的辅助作用。即使在许多高校不具备完善的定格动画教学条件的情况下，也能顺利完成教学任务，并制作出品质不俗的定格动画短片。

（二）具有先进的教学技术及教学理念

定格动画虚拟仿真实验教学模式具有先进的教学技术，是将现代信息技术融入到实验教学项目中，以计算机三维仿真技术、多媒体技术和网络技术为依托，采用面向服务的软件架构开发，集实物仿真、创新设计、智能指导、人机互动、虚拟实验结果自动批改和教学管理于一体的开放式虚拟仿真实验教学管理平台，具有良好自主性、交互性和可扩展性。将先进的计算机技术应用于课堂教学，学生可将自己在Maya软件中建好的模型通过unity导入到系统中，定制需要的角色和场景。摄影机和灯光模块提供专业摄像机和灯光设备，逼真的操作面板，实时显示操作效果，强大的轨道和摇臂功能可以实现各个视角的拍摄，充分保障实验拍摄的需要。

该教学模式具有先进的教学理念，以培养应用型人才为目的，同时全面培养学生的艺术鉴赏能力和艺术创作能力。为使学生能够真实地体会并掌握专业定格动画的构思创作，积极开发建设特色虚拟仿真资源。着力于将课程项目化、创作实战化、作品产品化，融入应用性、突出实践性，构建基于实践创作的定格动画创作虚拟仿真实验教学体系：即“教室与生产场地合一”的创作基地，以及“教学与产品设计开发合一”的研发中心。

学生可在系统平台上发布自己的作品，与他人交流、学习，融会贯通。教师可对学生制作的定格动画短片进行考核评分并对过程中产生的问题加以引导，培养学生发现问题、解决问题的能力，增强学生对动画制作的兴趣，提高学生学习的自主性与积极性。

（三）拓展了传统的教学方式，改变了传统的教学关系

该教学模式打破单门课程授课的传统教学方法，以系列模块课程为整体的项目教学，实现定格动画、影像设计、运动规律、等多门课程的交互渗透，学生在系列模块课程的学习过程中，完成多项完整的实战项目，拓展了传统教学内容的广度和深度、延伸了实验教学时间和空间、提升了整体教学质量和水平。

二、定格动画虚拟仿真实验系统平台的构建

定格动画虚拟仿真教学系统采取线上与线下相结合的教学方式，学生根据教师要求在线下做好预习，然后在知识模块中与教师进行线上交流、沟通，解决疑难问题;专业教师在分镜模块中进行统一的教学和资源管理;学生在拍摄模块中设计角色造型与道具，搭建合理的虚拟场景，布置灯光，利用系统中的摄像设备进行定格动画的拍摄并进行最后视频的剪辑与配音;考核模块针对学习态度（包括出勤率、课堂状态）、前期准备工作、操作技能、影片质量四方面给出相应的评分，使考核更加公平合理。

教师通过平台实时监控，可第一时间了解学生对定格动画拍摄的理解和熟悉程度，可以对学生的问题进行答疑解惑，完善了教学方法，提高了教学效率。学生可将自己拍摄好的定格动画作品发布到平台上，与其他学生、网友进行交流，实现教学多元化，开阔学生的眼界，增强学生对定格动画制作的兴趣，提升学生的专业知识学习能力。

三、定格动画虚拟仿真教学模式的实践及效果

定格动画虚拟仿真教学系统现已在我院动画专业投入使用，每次课堂20人次。本着“能实不虚，虚实结合”的原则，以定格动画虚拟仿真系统为补充教学手段，将定格动画教学过程分成“虚”与“实”两大部分。首先教师利用在虚拟系统中讲解定格动画的知识点及操作步骤，包括场景搭建、角色摆放、灯光布置等，接着在操作系统中演示定格动画的拍摄流程，学生在虚拟环境中体验定格动画的操作流程。

虚拟体验完毕，学生转入实际操作环节，将虚拟体验得到的数据、经验应用于真实的定格动画的创作中。

从目前的教学情况来看，这种虚实结合的模式取得了良好的教学效果。第一，定格动画虚拟仿真实验平台的沉浸感、交互性、多感知性让学生将注意力都集中到了课程内容中去，不受外界的打扰;第二，平台的交互方式类似于游戏操作，增强了教学的趣味性，从而激发学生对定格动画的热爱;第三，该模式采用项目管理的方法，教学与生产合一，学生的实践技能、协作能力得到很大的提高，能够快速适应日后的工作环境;第四、平台能够实现跨学科融合、跨区域合作，提高了学生的总和能力和创作能力。

四、定格动画虚拟仿真教学模式推广的价值和意义

（一）实验教学的改革创新要以学生为中心。为了适应信息化条件下知识获取方式和传授方式发生革命性变化的要求，深化信息技术与教育教学深度融合，尊重学生的自然成长规律，以培养具有创新精神的学生为改革的首要任务和目标。目前，大学生以00后为主体，他们学习上的特点是独立性强、信息化水平高，对新奇事物接受快，可通过网络开展自我学习和探索。虚拟仿真实验教学十分符合当今大学生的学习行为和认知特点。定格动画虚拟仿真实验室是在互联网大数据背景下，最为前沿的科学技术，对艺术创作的发展能够起到很重要的推动作用。

（二）为跨区域、跨平台、跨学科合作与共享提供平台基础。该系统不仅可以应用于中原地区教育实践、文化传播，也可以应用于其他区域，适用于各个阶段和学科的学生。实现教育、文化的跨国界、跨平台、跨学科合作是民族文化数字化传承的必然趋势。加深各区域间合作，集合各学科技术人才构建全球信息共享平台，实现文化教育资源的共享。可以让虚拟系统以及数字化成果更方便地共享于更多地区、更多院校。跨学科、跨行业技术与艺术相结合，汇集自然科学、人文社会科学多学科人才，通力合作，实现真正意義上的文化信息资源共享。不仅能够辅助专业教学，还可用于面向各专业学生开展艺术素质教育。

五、结语

定格动画是一门操作性很强的专业课程，基于“虚拟仿真+互联网+实际操作”的教学方法是对新型的动画教学策略及教学模式的积极探索，改变了传统教学中以教师为主、学生被动接受的教学关系，真正实现了以学生为主体、积极发挥学生的主观能动性的教学改革目标。未来还将继续深入探索这种新型教学模式的优劣得失，并努力使之趋于成熟与完善。

参考文献：

[1]《虚拟仿真实验教学课程建设指南》编写组.虚拟仿真实验教学课程建设指南（2020年版）》[M].北京：高等教育出版社，2020.

[2]朱应雨.虚拟仿真教学资源与人才培养模式改革[M].上海：上海交通大学出版社，2018.

作者简介：王皓，硕士，郑州大学美术学院讲师。研究方向：动画艺术。