建构主义与三维设计课程的教改实践
张承忠 李 琴
摘要:针对高等院校三维设计基础课程新的发展趋势要求,论述了三维设计基础课程改革的必要性。基于该课程和学生的特点,提出了建构主义在三维设计课程教改与实践中的应用。通过实施教学改革和任务驱动式模块化实践教学,完善三维设计课程的教学内容,拓宽学生的知识面,提高学生三维设计技能。
关键词:三维设计 建构主义 教学方法 教学改革
中图分类号:TP37 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2009)21-0070-03
一、建构主义与三维设计课程教改
三维设计基础课程是华南师范大学南海校区图形图像制作专科专业的必修课程。本专业是交叉学科视野下,计算机技术与艺术相结合的应用型专业,主要培养能够适应在各类企事业单位和公司从事VI设计、动漫设计与制作、网页美工、平面设计、三维设计、数码影像制作、多媒体制作等相关工作的应用型专门人才。因此三维设计课程必须根据培养方案进行教学的设计,教学任务和目的是使学生掌握三维设计基本理论和三维设计方法,培养具有审美判断力和能够熟练使用3D软件,灵活运用三维设计的工作流程,创建美观而有创意的三维作品的应用型人才。
三维设计教改与实践的研究是以建构主义学习理论为基础,建构主义是行为主义发展到认知主义后的进一步发展。[1]研究项目驱动下的模块式教学体系,是按三维设计的教学目标的要求,将各教学内容组成一个有机的整体。因此,三维设计的教学应当具有教师的引导作用和符合教学规律的内容安排及生动活泼的表现形式,同时它还应具有开放性、交互性、实践性。通过项目驱动下的模块式教学,使学生具有掌握三维设计的基本知识,具有三维设计的基本技能。要达到这样的目的,就必须在项目驱动下的模块式教学过程中充分了解、分析学生学习时的认知规律和心理特点,探索如何激发和保持学生自主学习的积极性,如何充分有效地利用各种资源。
对建构主义学习理论的深入理解是应用于三维设计教学改革的前提。首先,学习是学习者主动建构内部心理表征的过程。[2]在三维设计教学过程中,教师要求学生多做方案评析,并能通过方案分析指出其优缺点,鼓励学生尽可能突破目前三维设计的惯性思维与方法,尝试各种可能性,使方案体现创新性。这不仅提高了学生的方案鉴赏能力,还使学生在设计过程中体会到了创新的乐趣。
其次,学习是一个双向建构的过程。三维设计的学习过程不只是信息的量的积累,它同时包含由于新旧设计与制作经验的冲突而引发的观念转变和结构重组,三维设计的学习过程是新旧经验之间双向相互作用的过程,同时使学生产生学习其他理论课和设计课的兴趣,使其对设计的专题有全面而深入的了解。
再次,学习具有社会性。在项目驱动下的模块式教学中,通过对话、协商、沟通,学习者能够看到那些与自己不同的观点,在多种不同观点的碰撞和融合中,激励学习者自我反思,完善对知识的意义建构。
最后,学习要具有情境性。项目驱动下的模块式教学不仅是因为真实的学习任务有利于激发学习者的学习主动性,而且通过课堂专题讲授与教学演示的方式将设计基本原理与设计规范作为常识性知识。而对于学生的设计构思,教师则主要通过讨论的方式指出其设计中存在的问题,以激发学生学习的主动性,提高其独立能动地解决问题的能力。
二、三维设计课程改革的目标
三维设计课程改革必须适应现代经济、科技和社会发展的需要,要以本学科最新知识体系为内容,全面提高学生的素质,促进学生的个性发展。同时要建立以素质培养、知识学习和技能训练“三结合”的课程结构模式。[3]三维设计课程改革通过改变课程功能、调整课程结构、精选教学内容、改进教学方式、改革考试和评价制度、重建课程管理体系来实现。在教学改革中,我们把三维设计课程分解为设计能力与制作能力训练两大部分,建设动静结合、生动直观的多层次课程体系。建设知识与实际、应知与应会紧密结合的教学体系;进一步完善教学资源库;进一步完善课程教学要求的考核方案,使得教学行为与学习目标有公平的评价尺度。在项目驱动下的模块式教学中,调整教学内容和方法,以企业岗位职业资格标准为参照,构建课程体系、安排教学内容、制订考核标准,强化课程(含实践课)的质量管理。所以,我们改革的总体思路是,在教学内容上强调“实用性”,即通过企业具体项目组成模块教学;在教学方法上强调“灵活性”,即根据企业最新信息和项目特点增加多元化、发散性创造思维的训练环节;在教学手段上强调“新”。通过提高学生的审美水平和技能水平,提高学生整体素质和创新能力。
三、项目驱动式模块化教学的实施
三维设计教改与实践,在华南师范大学南海校区图形图像专业进行了试点,收到了很好的效果。在教学改革中,我们根据三维设计课程的教学任务设计和组织教学模块,将课程内容根据模块的教学效果进行调整,与企业合作,随时了解行业信息,掌握第一手资料,及时应用于课堂教学。所以三维设计课程教学改革主要从下面几方面着手。
1.教学内容的组织
通过教学调研,了解企业最新信息,按照三维设计制作的流程组织教学,同时依据企业三维设计制作过程,根据培养目标与市场岗位需求,根据项目设计任务模块组织本课程的实践环节教学。如我们将课程分成五个模块:三维建模、灯光、材质、渲染和后期制作等内容来组织教学,模块教学根据项目的要求形成完整的项目制作工作链条,每个学习模块体现不同的层面要求。如三维建模的模块教学,在教学过程中可根据项目内容将模块分解为标准几何体和扩展几何体建模,复合建模以及建筑模型等若干小模块,如图1所示,在项目的完成过程中进行教学内容的讲解,并且在模块教学中引入目前先进的新技术和新内容,使课程内容紧贴时代设计前沿。通过理论和实验教学,使学生掌握三维设计的方法,具备基本的三维设计能力,从而能够熟练使用3D软件表达自己的设计成果。
2.改革教学方法
在教学过程中发挥教师的主导作用和学生学习的积极性,坚持启发式教学。[4]根据课程内容的具体特点,探索采用灵活多样多层次的教学方法,例如在讲解完三维建模的模块学习,在实践教学环节中我们以“不同项目中同一建筑模型的创建”任务驱动教学,以项目任务有效完成教学的目标,课堂教学和实践教学围绕项目任务的解决而展开。如图2所示,图(a)是效果图模型的创建,为了获得更加真实的视觉效果,采用几何体建模方法,其面数为319512,而图(b)是仿真模型的创建,因为仿真模型的创建总的原则是在保证效果和修改余地的前提下,尽量减少模型面数,所以采用单面模型的方法,面数为29432。[5]通过具体的项目可以让学生掌握同一建筑在不同的项目任务下采取的不同建模方法。通过分析企业的项目方案,对于不同的三维设计方案和典型案例,如根据照片或效果图直接建模;按照CAD平面和立面图建模;通过CAD平面和手绘图加参考图片建模等进行分析和讲解,可以引导学生举一反三,更好地达到以理论指导实践的目的。在讲解过程中,教师边讲解边演示,师生同步操作,深入剖析方法与技巧。为了获得更好的效果,通过以赛促学,组织形式多样、丰富多彩的三维空间艺术设计竞赛活动,促进学生主动学习本课程相关知识,提高学生的学习兴趣,提高课堂教学效率,从而培养学生的设计能力和制作能力。
3.改革教学手段
为达到课程教学目标,将现代设计与制作紧密结合,形成独具特色的课程教学手段。如示范演练教学,利用图形图像实验室设备,教师和学生示范演练同步操作,及时解决制作难题;多媒体教学,利用视听媒体,将抽象内容用录像、影片、幻灯片等形式进行演绎,通过精彩演示录像资料,将原来抽象、复杂的理论用生动的图像和动画表现出来,使学生可以更直观地理解教学内容,激发学生学习兴趣;比赛与讲座,通过三维设计与制作大赛、讲座等学术活动将三维设计与制作教学相结合。
4.其他教学环节
三维设计是一门实践性很强的技术应用性课程,在技能训练方面重视培养学生调研的技能、发现问题和分析问题的技能、策划的技能、方案规划设计的技能。为了更好地发挥项目驱动式模块教学的效果,组织学生创办了三维设计课程的教学资源网站,学生通过资源网可以进行基于资源的自主学习、情境探究、协作学习、研究性学习等在线学习功能,尽可能实现保存学习者的学习过程和学习结果的功能;同时要具有能对专题知识定期更新的功能;要具有资源增加、更新、删除等基本维护功能;提供良好的学习交流工具,让学习者可以按主题分组进行讨论、发问、回答等;专题学习评价部分应对学生的自我评测做出反馈。
5.课程考核改革
课程成绩应由设计和制作两部分组成。评定学生的课程成绩时,应全面考核各重要教学环节的学习情况。应充分重视平时的学习情况,如在项目驱动式模块化教学过程中可以根据每一项目的制作规范,各环节的学习情况等逐一评定成绩,并按比例计入到课程的总成绩中。鼓励学生在平时作业、实验、课程设计中独立思考,并有所创新。通过考核改革调动学习的主动性和积极性,提高教学质量。
四、结论
三维设计课程改革是一个长期的过程。通过建构主义在三维设计课程教改与实践中的应用,我们使学生的学习内容更加生动、活泼与真实,从而在学习过程中充分发挥学生的主动性,体现出学生的首创精神。同时让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识找到解决实际问题的方案。运用以项目式驱动模块下的课程体系作为学生自主学习的认知工具与情感激励工具,改革传统的以教师为中心的教学结构,创建新型的既发挥教师主导作用又充分体现学生主体作用的教学结构,在此前提下实现学科教学内容、手段、方法的整体改革,从而达到培养创新型人才的目的。
参考文献:
[1]谢幼如,柯清超.网络课程的开发与应用[M].北京:电子工业出版社,2005.
[2]高文等.建构主义教育研究[M].北京:教育科学出版社,2008.
[3]张越.三维设计基础教程[M].杭州:中国美术学院出版社,2006.
[4]中华人民共和国教育部高等教育司.启发式教育研究[M].北京:高等教育出版社.
[5]网冠科技.3ds max8建筑设计[M].北京:机械工业出版社,2007.
(编辑:金冉)
摘要:针对高等院校三维设计基础课程新的发展趋势要求,论述了三维设计基础课程改革的必要性。基于该课程和学生的特点,提出了建构主义在三维设计课程教改与实践中的应用。通过实施教学改革和任务驱动式模块化实践教学,完善三维设计课程的教学内容,拓宽学生的知识面,提高学生三维设计技能。
关键词:三维设计 建构主义 教学方法 教学改革
中图分类号:TP37 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2009)21-0070-03
一、建构主义与三维设计课程教改
三维设计基础课程是华南师范大学南海校区图形图像制作专科专业的必修课程。本专业是交叉学科视野下,计算机技术与艺术相结合的应用型专业,主要培养能够适应在各类企事业单位和公司从事VI设计、动漫设计与制作、网页美工、平面设计、三维设计、数码影像制作、多媒体制作等相关工作的应用型专门人才。因此三维设计课程必须根据培养方案进行教学的设计,教学任务和目的是使学生掌握三维设计基本理论和三维设计方法,培养具有审美判断力和能够熟练使用3D软件,灵活运用三维设计的工作流程,创建美观而有创意的三维作品的应用型人才。
三维设计教改与实践的研究是以建构主义学习理论为基础,建构主义是行为主义发展到认知主义后的进一步发展。[1]研究项目驱动下的模块式教学体系,是按三维设计的教学目标的要求,将各教学内容组成一个有机的整体。因此,三维设计的教学应当具有教师的引导作用和符合教学规律的内容安排及生动活泼的表现形式,同时它还应具有开放性、交互性、实践性。通过项目驱动下的模块式教学,使学生具有掌握三维设计的基本知识,具有三维设计的基本技能。要达到这样的目的,就必须在项目驱动下的模块式教学过程中充分了解、分析学生学习时的认知规律和心理特点,探索如何激发和保持学生自主学习的积极性,如何充分有效地利用各种资源。
对建构主义学习理论的深入理解是应用于三维设计教学改革的前提。首先,学习是学习者主动建构内部心理表征的过程。[2]在三维设计教学过程中,教师要求学生多做方案评析,并能通过方案分析指出其优缺点,鼓励学生尽可能突破目前三维设计的惯性思维与方法,尝试各种可能性,使方案体现创新性。这不仅提高了学生的方案鉴赏能力,还使学生在设计过程中体会到了创新的乐趣。
其次,学习是一个双向建构的过程。三维设计的学习过程不只是信息的量的积累,它同时包含由于新旧设计与制作经验的冲突而引发的观念转变和结构重组,三维设计的学习过程是新旧经验之间双向相互作用的过程,同时使学生产生学习其他理论课和设计课的兴趣,使其对设计的专题有全面而深入的了解。
再次,学习具有社会性。在项目驱动下的模块式教学中,通过对话、协商、沟通,学习者能够看到那些与自己不同的观点,在多种不同观点的碰撞和融合中,激励学习者自我反思,完善对知识的意义建构。
最后,学习要具有情境性。项目驱动下的模块式教学不仅是因为真实的学习任务有利于激发学习者的学习主动性,而且通过课堂专题讲授与教学演示的方式将设计基本原理与设计规范作为常识性知识。而对于学生的设计构思,教师则主要通过讨论的方式指出其设计中存在的问题,以激发学生学习的主动性,提高其独立能动地解决问题的能力。
二、三维设计课程改革的目标
三维设计课程改革必须适应现代经济、科技和社会发展的需要,要以本学科最新知识体系为内容,全面提高学生的素质,促进学生的个性发展。同时要建立以素质培养、知识学习和技能训练“三结合”的课程结构模式。[3]三维设计课程改革通过改变课程功能、调整课程结构、精选教学内容、改进教学方式、改革考试和评价制度、重建课程管理体系来实现。在教学改革中,我们把三维设计课程分解为设计能力与制作能力训练两大部分,建设动静结合、生动直观的多层次课程体系。建设知识与实际、应知与应会紧密结合的教学体系;进一步完善教学资源库;进一步完善课程教学要求的考核方案,使得教学行为与学习目标有公平的评价尺度。在项目驱动下的模块式教学中,调整教学内容和方法,以企业岗位职业资格标准为参照,构建课程体系、安排教学内容、制订考核标准,强化课程(含实践课)的质量管理。所以,我们改革的总体思路是,在教学内容上强调“实用性”,即通过企业具体项目组成模块教学;在教学方法上强调“灵活性”,即根据企业最新信息和项目特点增加多元化、发散性创造思维的训练环节;在教学手段上强调“新”。通过提高学生的审美水平和技能水平,提高学生整体素质和创新能力。
三、项目驱动式模块化教学的实施
三维设计教改与实践,在华南师范大学南海校区图形图像专业进行了试点,收到了很好的效果。在教学改革中,我们根据三维设计课程的教学任务设计和组织教学模块,将课程内容根据模块的教学效果进行调整,与企业合作,随时了解行业信息,掌握第一手资料,及时应用于课堂教学。所以三维设计课程教学改革主要从下面几方面着手。
1.教学内容的组织
通过教学调研,了解企业最新信息,按照三维设计制作的流程组织教学,同时依据企业三维设计制作过程,根据培养目标与市场岗位需求,根据项目设计任务模块组织本课程的实践环节教学。如我们将课程分成五个模块:三维建模、灯光、材质、渲染和后期制作等内容来组织教学,模块教学根据项目的要求形成完整的项目制作工作链条,每个学习模块体现不同的层面要求。如三维建模的模块教学,在教学过程中可根据项目内容将模块分解为标准几何体和扩展几何体建模,复合建模以及建筑模型等若干小模块,如图1所示,在项目的完成过程中进行教学内容的讲解,并且在模块教学中引入目前先进的新技术和新内容,使课程内容紧贴时代设计前沿。通过理论和实验教学,使学生掌握三维设计的方法,具备基本的三维设计能力,从而能够熟练使用3D软件表达自己的设计成果。
2.改革教学方法
在教学过程中发挥教师的主导作用和学生学习的积极性,坚持启发式教学。[4]根据课程内容的具体特点,探索采用灵活多样多层次的教学方法,例如在讲解完三维建模的模块学习,在实践教学环节中我们以“不同项目中同一建筑模型的创建”任务驱动教学,以项目任务有效完成教学的目标,课堂教学和实践教学围绕项目任务的解决而展开。如图2所示,图(a)是效果图模型的创建,为了获得更加真实的视觉效果,采用几何体建模方法,其面数为319512,而图(b)是仿真模型的创建,因为仿真模型的创建总的原则是在保证效果和修改余地的前提下,尽量减少模型面数,所以采用单面模型的方法,面数为29432。[5]通过具体的项目可以让学生掌握同一建筑在不同的项目任务下采取的不同建模方法。通过分析企业的项目方案,对于不同的三维设计方案和典型案例,如根据照片或效果图直接建模;按照CAD平面和立面图建模;通过CAD平面和手绘图加参考图片建模等进行分析和讲解,可以引导学生举一反三,更好地达到以理论指导实践的目的。在讲解过程中,教师边讲解边演示,师生同步操作,深入剖析方法与技巧。为了获得更好的效果,通过以赛促学,组织形式多样、丰富多彩的三维空间艺术设计竞赛活动,促进学生主动学习本课程相关知识,提高学生的学习兴趣,提高课堂教学效率,从而培养学生的设计能力和制作能力。
3.改革教学手段
为达到课程教学目标,将现代设计与制作紧密结合,形成独具特色的课程教学手段。如示范演练教学,利用图形图像实验室设备,教师和学生示范演练同步操作,及时解决制作难题;多媒体教学,利用视听媒体,将抽象内容用录像、影片、幻灯片等形式进行演绎,通过精彩演示录像资料,将原来抽象、复杂的理论用生动的图像和动画表现出来,使学生可以更直观地理解教学内容,激发学生学习兴趣;比赛与讲座,通过三维设计与制作大赛、讲座等学术活动将三维设计与制作教学相结合。
4.其他教学环节
三维设计是一门实践性很强的技术应用性课程,在技能训练方面重视培养学生调研的技能、发现问题和分析问题的技能、策划的技能、方案规划设计的技能。为了更好地发挥项目驱动式模块教学的效果,组织学生创办了三维设计课程的教学资源网站,学生通过资源网可以进行基于资源的自主学习、情境探究、协作学习、研究性学习等在线学习功能,尽可能实现保存学习者的学习过程和学习结果的功能;同时要具有能对专题知识定期更新的功能;要具有资源增加、更新、删除等基本维护功能;提供良好的学习交流工具,让学习者可以按主题分组进行讨论、发问、回答等;专题学习评价部分应对学生的自我评测做出反馈。
5.课程考核改革
课程成绩应由设计和制作两部分组成。评定学生的课程成绩时,应全面考核各重要教学环节的学习情况。应充分重视平时的学习情况,如在项目驱动式模块化教学过程中可以根据每一项目的制作规范,各环节的学习情况等逐一评定成绩,并按比例计入到课程的总成绩中。鼓励学生在平时作业、实验、课程设计中独立思考,并有所创新。通过考核改革调动学习的主动性和积极性,提高教学质量。
四、结论
三维设计课程改革是一个长期的过程。通过建构主义在三维设计课程教改与实践中的应用,我们使学生的学习内容更加生动、活泼与真实,从而在学习过程中充分发挥学生的主动性,体现出学生的首创精神。同时让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识找到解决实际问题的方案。运用以项目式驱动模块下的课程体系作为学生自主学习的认知工具与情感激励工具,改革传统的以教师为中心的教学结构,创建新型的既发挥教师主导作用又充分体现学生主体作用的教学结构,在此前提下实现学科教学内容、手段、方法的整体改革,从而达到培养创新型人才的目的。
参考文献:
[1]谢幼如,柯清超.网络课程的开发与应用[M].北京:电子工业出版社,2005.
[2]高文等.建构主义教育研究[M].北京:教育科学出版社,2008.
[3]张越.三维设计基础教程[M].杭州:中国美术学院出版社,2006.
[4]中华人民共和国教育部高等教育司.启发式教育研究[M].北京:高等教育出版社.
[5]网冠科技.3ds max8建筑设计[M].北京:机械工业出版社,2007.
(编辑:金冉)
