基于互联网技术的科普动漫课程设计开发

王逸欣，刘芯彤

(天津市机电工艺技师学院 天津 300350)

党的十八大以来，习近平总书记针对科技创新提出了一系列新思想、新论断、新要求，立意高远，内涵深刻，形成了关于新时代科技创新的重要论述[1]。习总书记提出：“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。没有全民科学素质普遍提高，就难以建立起宏大的高素质创新大军，难以实现科技成果快速转化。”

青少年时期是树立正确科学观的关键时期，青少年也是科普的重点人群之一。在职业院校中的青少年，一方面继续进行文化课程的学习，另一方面也较早接触了职业技能教育培训。如何在职业教育领域基于最新技术完成科普类职业技能课程的设计与实践，是职业院校教师需要探索的领域。

动漫课程是近年来青少年选择较多的职业技术专业课程，一是与他们的兴趣相吻合；二是国内动漫产业、动漫电影的发展趋势越来越好，近几年大火的《大圣归来》《大鱼海棠》等动漫电影都取得了不错的票房成绩，这也让青少年看到了自己的职业前景。由于倡导科学氛围的形成，科普动漫蔚然成风。职业院校也在原来动漫专业课程的基础上开设了科普动漫课程。教师一方面在科普内容选择上给予青少年一定的指导，另一方面就是在课程的设计与展示上，以互联网技术作为基础，打造别具一格丰富多彩的科普动漫课程，以吸引青少年的注意力。

1 平台基础

在互联网技术应用渗透到人们生活方方面面的今天，职业院校再不是利用传统技术教学的象牙塔，全国各大职业院校早已依托“互联网+”建成互联网教学和课程资源平台。在该平台，教师不仅可以依托技术和资源进行教学，同时也可以根据自身对课程的理解和创意，收集素材，制作课程课件，供学生学习和下载。

“在线课程+服务平台+综合管理”三位一体的互联网技术平台帮助职业院校的老师实现了慕课、微课开发工具，教学互动，移动式教授与互动学习，资源的整合与对接，等功能，使教师利用新技术设计课件与课程更加得心应手。

2 技术基础

以科普内容为素材进行动漫设计，更要利用最新的动漫行业新技术——三维交互动画技术。

三维交互动画是国内动漫产业最主流的技术，它的动画互动性更好，同时可以和用户完成交互的过程，根据指令完成各种动画画面感的设计与互动过程，并进行调整。感官性强也是三维交互动画的特点之一。比如我们所了解的3D展览、虚拟动漫展等，都采用了该项技术，给参观者不同的感官体验。由于三维交互动画的逼真性，在展示行业以及游戏行业中被频繁使用。

三维交互动画技术的设计语言为VRML，技术平台广阔[2]，是数字媒体技术的综合应用，因此多数时间被解释为虚拟显示技术。在动漫设计中，由第三方建模技术完成三维图像的构建，建立动态图像，配合多媒体音效、引擎系统等，以及其他动漫技术的应用，从而完成一部动漫作品的制作。

在教学活动中，职业院校一般在课程设计中使用Unity、UE4 等产品，这些产品性价比更高，使教学成本在一定程度上降低，成为首选。此外，Blender 软件的使用也很普遍，其对动漫设计课程教学也有的一定的帮助，因为该软件支持三维建构，对立体图像的设计与开发具有较好的效果，性价比相对来说也不错。该软件具有比较全面的功能，既可以建模，也可以编辑操作，综合性能较好。

将这些软件与技术集成在职业院校的服务平台上，由教师统筹使用与管理，方便了教学，有力整合了教学资源，提高了工作效率，也将职业院校的多媒体技术应用水平提升到新的高度。

3 精品在线课程开发

再好的技术应用平台，也需要内容来支撑和展示。对于科普动漫课程来说，科普内容的开发也是教师在日常教学过程中需要引导学生思考的关键。科普，顾名思义为科学知识的普及，如何将枯燥复杂的科学知识转换成大众喜闻乐见的动漫是课程开发的技术难点。

目前，我国科普作家队伍还不够壮大，一些作品的普及和影响度也不是很高，需要教师、学生在日常生活中多阅读、多积累，多观察、多实验，最终将好的科普作品以动漫的形式呈现出来，在全社会形成热爱科学的氛围。

在职业院校，更需要加大职业技能精品课程的开发建设，进一步深入教育教学改革，以新的形式、新的技术提高课程对学生的吸引力。慕课、微课等，都是时下流行的课程形式，混合式教学也为更多学生和教师所接受。因此，科普动漫精品课程的开发也应由此展开。

4 动漫课程开发

4.1 建模过程

在建模过程分为基础建模、高级建模。基础建模在动漫课程中是最简单的知识，易于被学生掌握。如果这一部分知识掌握不牢，未来就很难进行动漫的设计与制作。所以，在基础建模的教学过程中，教师应多分配课时，在平台上多布置练习，以使学生打牢基础，更快进入职业技能学习状态。

高级建模相对于基础建模更具技术性，知识点多，学习难度大，它是在基础建模基础上的完善与优化，可以在综合平台使用多种三维建模修改器完成这一过程。刚开始学习接触较难的知识点会使学生有畏难情绪，此时教师应该多给予讲解与鼓励，使学生后续的学习更加顺畅。

4.2 渲染及灯光技术

在建模过程中，对灯光的要求较为严苛。不同的灯光展现出来的意境完全不一样，因此，教师要提醒学生对灯光参数进行调控，不同的场景使用不同的灯光参数。同时，学生的场景设计能力也需要不断磨练才能逐渐炉火纯青。渲染器的作用不容忽视，在对场景有了一定的设计后，需要用渲染器对整个图像进行渲染，渲染参数的选取是根据环境、图像内容来确定，核心的渲染技术通常需要1课时进行讲解。

4.3 粒子动力学的动漫设计技术

该技术属于动力学模块较为专业的技术，是动漫后期制作的重要技术支撑，归类在自然效果模拟的课程中。粒子动力学包括多项力学理论，只有掌握了这一技术才能完成一部动漫作品从设计到制作的整个流程。由于该部分教学更侧重于实际应用，需要鼓励学生多练多做，最终才能将动漫作品以完整的形式展现出来。该部分教学知识包括Hair、Real flow、群组动漫等。这些知识具有较高的难度，需要专业的动力模拟操作技能[2]。

4.4 动漫模型操作与交互

动漫作品中不仅有动漫模型设计，更有动漫交互设计。在动漫模型操作中，输入和输出的流程比较关键且应用广泛。常见的输入输出流程较多，过程较为复杂，需要调节画面的光感与渲染参数，光感的好坏决定了动漫的整体效果，因此在这一环节的教学中，需要学生把握整体画面质感，将动作参数进行处理优化。交互动漫设计指通过交互传感器、控制器、触动器对动漫半成品进行设计开发，一般采用Blender Game Engine技术，该技术使用成本低，可应用于电脑、手机等多个终端。因此在课程设计中，需要教师结合实际，让学生参与不同终端的动漫交互设计过程，从而使其能熟悉并应对多种系统操作。

5 加强微课和慕课建设

面向科普动漫类课程，建设一批微课和慕课。微课和慕课为网络公开课，是“互联网+”时代的产物，两者既有相同点亦有不同点。慕课大多集中在网络平台上发布，根据具体专业系统分为不同的课程，学生可以随时随地收看，也可重复收看。微课相对于慕课的时间较短，主要针对某个知识点进行讲解，可以发在个人社交平台，也可以发在公共服务平台。对于学生来说，对于不明白的课程难点，课上理解不充分的问题，就可以利用这两个课程进行学习，以巩固课堂学习成效。

所以在科普动漫专业中更应推进创新创业教育的慕课建设。根据教学实践，创建一批创新理论、研究方法、学科前沿、创业基础、就业创业指导等方面的动漫领域的创新创业教育课程群，以帮助学生规划职业发展路径。

6 结 语

近年来，国家大力发展职业教育，职业院校的发展动力强劲，一批立足本校、注重特色，发挥学校学科和专业优势的职业院校脱颖而出，他们编撰形成了一批精品教材，教育教学严谨且丰富。同时，实践课程教材建设覆盖了全部独立的实验课程、课程设计、实习实践教学环节。

2021年是“十四五”开局之年，各单位、各相关部门都将切实提高思想认识摆在首位，准确把握全民科学素质行动的重大意义，坚持问题导向，采取有力举措，推动形成全社会高度重视、主动参与科技创新和科学普及的良好格局。因此，在职业院校领域，开发设计一批科普动漫课程十分必要，一来使青少年接受科普教育，二来掌握职业技能的学生走向社会后能制作更多科普作品，在全社会形成良好的热爱科学、崇尚科学的氛围。职业院校也将紧紧围绕“十四五”目标任务，聚焦提升行动，聚焦重点工程，扎实推进全民科学素质各项工作，努力推动全民科学素质实现新提升[3]。■