虚幻引擎技术和BOPPPS教学模式在课程中的应用

摘 要：在数字媒体技术专业领域中，三维动效设计与制作课程无疑是构筑学生专业知识体系的核心基石。本课程要求学生深入理解和掌握一系列复杂精细的三维数字技术与动效设计原理，这些技能不仅是未来专业发展的基石，也是行业创新与实践的关键所在。本文致力于探究BOPPPS教学模式在三维动效设计与制作课程教学中的应用，并分析虚幻引擎技术对专业人才培养的影响。利用BOPPPS教学模式，可以有效突破三维动效设计与制作课程中存在的瓶颈。

关键词：虚幻引擎；BOPPPS教学模式；三维动效设计与制作课程

作为信息时代出现的数字媒体技术，近年来虚幻引擎技术被广泛应用于不同领域。有行业专家认为，虚幻引擎技术是教育信息化时代的关键支撑，虚幻引擎技术正在成为优化课堂教学模式的新型驱动力。BOPPPS教学模式旨在提供一个结构清晰、以学生为中心的教学框架，尊重知识的获得与面对新知识时思维方式的挖掘，其核心在于强调学生参与式学习过程，鼓励学生自主开展学习，并要求课堂组织者应用数字化技术结合教学手段充分提升课堂的学习效率，使学生在观察和参与的过程中掌握知识。

一、BOPPPS教学模式设计

BOPPPS模式源自北美教师技能培训工作坊，是一种基于建构主义理论的模块化教学方式，强调以学生为中心的互动学习，其在“5G+互联网”时代对数字化教学的有效实施具有重要作用。建构主义强调学习的主动性，重视知识建构的过程，学生通过知识的互动与交流来建构自己的知识系统。BOPPPS教学模式正是将这一理论应用到实际教学中，引入（Bridge-in）课程的知识观点，定义明确的教学目标（Objective）、对内容进行前测（Pre-assessment）和后测（Post-assessment）教学评价，在此期间教师和学生共同进行参与式学习（Participatory learning），最后对包括教学过程在内的教学成果进行归纳总结（Summary），确保学生在整个教学过程中都能积极参与，实现深度学习。BOPPPS教学模式设计完美，兼容在线教育，满足学生的个性化需求。

二、传统三维动效设计与制作课程存在的问题

传统的三维动效设计与制作课程教学内容，以三维模型制作和三维动画制作内容为主，学生仅是对内容机械的接受与练习。为了讲好这门课程，有的教师尝试在教学中增加了新案例技法分析、技术性合作，以提高课程对学生的吸引力。但在具体教学过程中，仍然存在学生参与性不强以及深度学习不够，课程效果难以保证的问题。

传统的三维动效设计与制作课程教学方式，往往是教师详细地讲解案例效果、制作方法、制作步骤、软件命令使用等，学生缺乏主观能动性，甚至教师还需要花费大量的时间把操作过程从头到尾演示一遍，这样学生课堂实操就是被动地按照教师演示的步骤机械地重复操作，然后成功地获得熟练度分数，完成初步的任务。更有甚者，有的学生在课程结束后连动效实现软件命令的名称都不清不楚，动手能力和创新能力无法提升。

三、虚幻引擎技术在三维动效领域的影响

虚幻引擎技术是一种先进的数字媒体技术，被广泛应用于数字动效领域。由游戏公司EPIC开发，旨在协助开发者提高工作效率，诸如3A大作游戏《黑神话：悟空》《海岛奇兵》等皆是虚幻引擎技术的作品。除此之外，虚幻引擎技术还被应用于动画电影及CG短片等。虚幻引擎技术也极大地推动了游戏和电影等领域的发展。依托虚幻引擎技术已有的经验和技术特点，在三维动效的创作领域中取得进一步的发展，实现三维动效创作形式的拓展和创新。

（一）利用虚幻引擎技术的程序化材质表现优势解决三维动效设计与制作课程中模型实时表现问题

传统三维动效设计与制作课堂中，材质的表现需要多个命令与操作步骤相结合才能直观地表现材质的效果，同时还要兼顾灯光的参数调节等，往往容易出现课堂步骤衔接不顺，学生操作过程中卡壳的情况，严重影响课堂效率，而虚幻引擎技术的程序化材质表现技术，以节点连接的方式进行，先进的实时灯光技术更是令使用者所见即所得，最终效果一目了然，学生只需清楚程序化节点连接的流程即可，课堂效率明显提升，效果更好。

（二）利用虚幻引擎技术的实时渲染技术解决三维动效设计与制作课堂中的渲染时间问题

传统三维动效设计与制作课堂在案例制作完成后，渲染需要耗费大量的时间以及精力，在渲染完成后，还需要面对海量的成品素材，将素材进行整合后再进行后期创作，而借助虚幻引擎技术的介入可极大省略预渲染环节，极大提升了效率，为后期动效成品保留了足够多的修改时间。

（三）虚幻引擎技术Sequencer非线性动画技术能够解决协同性问题

传统的三维动效设计与制作是线性的，上一个环节完成后再进入下一个环节。而虚幻引擎技术的Sequencer创作系统方便快捷，智能化材质使创作者将数字创意作为主体，颠覆了三维动效的创作思路。Sequencer不仅可以直接整合和调整之前环节的数字虚拟资产，还助力团队作业，实现协同工作。

四、基于BOPPPS教学模式构建的三维动效设计与制作课堂

依据BOPPPS教学模式，三维动效设计与制作课程课堂教学可以精心设计为以下五个紧密相连的阶段，以确保课堂工学一体化的有序开展，并充分体现以学生为主体的参与式学习过程。

（一）项目情境创设

在教学工作开始前，教师利用虚幻引擎技术整合网络教学资源，向学生传授明确的项目知识，从而引导学生自主进行预习学习。利用虚幻引擎技术使学生了解工作情境，引导学生进行项目思考，从而激发学生学习兴趣。如果没有明确的指引，学生在课堂中直接使用虚幻引擎技术完成任务难免不切实际。因此在项目实施前，教师需要制作相应的项目微课视频，并通过超星学习通等学习平台发放。为了让学生在课前充分了解本次三维动效设计与制作课程的项目要求以及虚幻引擎技术在项目中的使用情况，可借助三维交互展示中主体动作生动的原则进行项目制作说明和实机项目演示，从而成功创设项目情境、引导学生翻转思维、提升学生的自学能力。

（二）项目任务导入

三维动效设计与制作课程教学主要通过虚幻引擎技术还原任务真实性，因此在课前学生需要充分了解本次任务的要求和制作内容，自主学习探究将使学生能自觉养成自主学习的良好习惯。教师根据情景式微课教学视频中的知识点在类似于超星学习通等数字化平台上提出此次项目问题，并形成过程性学习数据指引，引导学生以个人或者小组合作等形式展开问题的探究，学生接受任务要求后，通过自主查找一体化教学典型任务等方式，完成项目任务导入并分享成果，按要求上传至数字学习平台，教师检查后给予相应的成果诊断。为了更好地助力项目，教师还可以发布思维项目指引、主题帖讨论以及学习打卡等活动形式，以有效吸引学生互动交流，培养学生主动探究的习惯和职业通用素质能力。

（三）项目任务探究

项目任务探究可分为自主学习和团队协作学习两部分，自主学习即以个人完成任务实操与记录过程性知识内容为主，而与之相辅相成的团队协作学习则是以小组形式完成项目实战。在自主学习的过程中，学习内容涵盖传统教学资源、探究虚幻引擎技术、真实项目实战和多维度标准互评等环节，环节与环节之间的知识设置由浅入深，知识与项目结构之间的无缝衔接达到了阶段性引导学生自主学习探究的目的。传统教学资源学习环节为常规任务讲解，主要通过数字多媒体讲解理论知识以及软件操作示范，引发学生对任务的思考。教师分发任务书后，带领学生进行任务分解与技术操作，学生可借助虚幻引擎技术软硬件设备完成项目分解和项目探究，虚幻引擎技术的引入能极大激发学生的参与性与学习积极性，在做中学与学中做的过程中对知识重难点认识逐渐加深，所见即所得的数字虚幻引擎技术也让学生更容易掌握技术要点，并形成典型工作步骤，极大提高了三维动效课堂教与学质量。

项目巩固环节在三维动效设计与制作课程中发挥着至关重要的作用。在完成了理论与基本实操知识的学习后，此环节通过教师布置的实际项目交付任务，为学生提供了一个将所学知识应用于实操与实战的机会，从而进一步巩固和深化他们的知识点。巩固环节需要学生运用所学的三维动效设计技术和虚幻引擎技术，完成具体的项目任务。通过实际操作，学生不仅能够加深对理论知识的理解，还能够提升解决实际问题的能力。同时，项目巩固环节也有助于培养学生的创新思维和实践能力，为他们未来的职业发展奠定坚实的基础。为了确保项目巩固环节教学的有效性，教师需要精心设计项目任务，确保任务具有挑战性和实用性。此外，教师还应提供必要的指导和支持，帮助学生解决在实操过程中遇到的问题。在项目完成后，通过项目展示、师生互评、生生互评等环节，对学生的成果进行针对性讲解和评价。这不仅有助于学生了解自己的优点和不足，还能够促进他们进行反思和总结，为今后的学习提供有益的借鉴。团队协作的过程是项目巩固环节中的重要组成部分。通过模拟真实工作场景，学生能够在小组中分工合作、共同学习、探究技术和实战操作。这一过程中，小组成员需要相互协助、共同完成任务，形成小组成果。这种团队协作的方式不仅有助于培养学生的团队合作精神和沟通能力，还能够提升他们的项目管理和组织协调能力。在点评环节，可模拟真实企业的汇报机制进行思辨性探究，在达到项目标准后完成项目交付目标。

（四）项目课后任务

学生运用虚幻引擎技术与设备完成了项目的实操以及学习探究后，往往容易形成操作步骤混淆、知识串联错误与技能遗忘等问题，由此可见课后更需要通过布置理论知识练习和软件操作任务的方式巩固学习成果。教师布置的课后任务应根据学生实际情况，重点是项目理论知识的提升和巩固软件操作方面的知识点。

（五）项目总结反思

在交付了项目成果后，教师需要进行本次任务的归纳和总结，并发布下一阶段的数字化学习资料和任务要点以及下一阶段任务主题讨论，周而复始，引导学生主动进行反思总结。

五、结束语

虚幻引擎技术的引入极大提升了项目任务的成果转换率，同时虚幻引擎技术的引入也打破了传统三维动效设计与制作课堂的创作格局，使任务主体的核心价值得到进一步凸显。而基于BOPPPS教学模式的三维动效设计与制作课堂教学是以学生为中心的参与式学习，鼓励学生积极参与教学过程，使学生在学习技术与运用技术的过程中转换思维，打破了传统三维教学方式的局限，提高了教学效率。综上所述，虚幻引擎技术的引入结合BOPPPS教学模式进行三维动效课程设计和项目实践，为三维动效设计与制作课程教学带来了新的变化。这种教学模式不仅突破了技术瓶颈，还为学生提供了更为真实、直观的学习体验，有助于培养更多高素质的三维动效设计人才。

参考文献

[1]崔彦青.任务驱动教学法在计算机基础教学中的应用研究[J].内蒙古医学院学报，2012（8）.

[2]金晶.基于BOPPPS的三维虚拟情景教学模式设计与实践：以动效设计课程为例[J].现代职业教育，2021（23）.

[3]兰婷.基于虚幻引擎的三维动画创作研究[J].美术文献，2023（7）.

（作者：罗汉彬，深圳鹏城技师学院教师）