徐瑩　肖祎　付玉

摘 要：當前綜合實踐活動課程已成為中小學的必修課程。針對現(xiàn)有課程中存在的種類少、綜合性不強等問題，作者積極探索3D動漫設計在中小學綜合實踐活動課程中的應用，通過研發(fā)簡單易學的三維設計軟件，并在此基礎上開發(fā)了3D動漫設計創(chuàng)客課程。結(jié)果表明，通過課程的學習，學生接觸到多領(lǐng)域的知識，綜合能力得到鍛煉，并且在課程中能夠獲得巨大的快樂與成就感。

關(guān)鍵詞：3D動漫設計；創(chuàng)客教育；綜合實踐活動課程

中圖分類號： G623.9 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2018）20-0021-05

一、引言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，尤其是人工智能時代的到來，如何讓學生進入社會后具有競爭力已經(jīng)成為當下的熱點問題。結(jié)合社會發(fā)展趨勢分析，未來社會需要的人才應具備以下四大能力：掌握運用科技的能力、跨學科快速學習的能力、強大的協(xié)作溝通能力和解決問題的能力。

科學技術(shù)正在徹底改變我們的社會結(jié)構(gòu)，未來的人才教育也面臨著全新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)課程注重知識傳授，事實上更多地參照了布魯姆教育目標分類學中的認知層面，即更關(guān)注知識領(lǐng)域中的識記、理解、應用等目標，而對分析、綜合和創(chuàng)造層面重視不足。

我國政府十分重視培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)。教育部發(fā)布的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》[1]中提到：有條件的地區(qū)要積極探索信息技術(shù)在“眾創(chuàng)空間”、跨學科學習（STEAM教育）、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應用，著力提升學生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，養(yǎng)成數(shù)字化學習習慣，促進學生的全面發(fā)展，發(fā)揮信息化面向未來培養(yǎng)高素質(zhì)人才的支撐引領(lǐng)作用。

另外，教育部發(fā)布的《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》[2]中提出：綜合實踐活動是國家義務教育和普通高中課程方案規(guī)定的必修課程，與學科課程并列設置，是基礎教育課程體系的重要組成部分。因此，將STEAM教育理念引入到創(chuàng)客教育中，將成為學校開展綜合實踐活動課程培養(yǎng)青少年的綜合素質(zhì)的一種有效方式[3]。

STEAM教育是一種整合科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學的教學和學習途徑，強調(diào)跨學科，將知識獲取、方法與工具的應用以及創(chuàng)新生產(chǎn)的過程有機地融合在一起，形成統(tǒng)一的整體。創(chuàng)客課程關(guān)注知識領(lǐng)域中的分析、綜合和創(chuàng)造層面的目標，是一種基于學生興趣、以項目學習的方式，使用數(shù)字化工具進行合作創(chuàng)造的課程，培養(yǎng)學生解決問題的能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力，是一種綜合型的素質(zhì)教育課程。

然而，現(xiàn)有的創(chuàng)客課程種類較少。目前創(chuàng)客課程主要有四種：一是以通用技術(shù)為核心，二是以電子開源軟硬件或編程為核心，三是以3D打印為核心，四是以機器人為核心。

從種類分布可以看出目前創(chuàng)客課程的技術(shù)傾向性。創(chuàng)客空間在許多校園中都是一種新興事物。目前很多學校都將創(chuàng)客課程引入校園，開設校園的創(chuàng)客空間。

美國德雷克塞爾大學的研究者歷時一年，訪問和實地考察了12個城市的30家創(chuàng)客空間后整理出的一項調(diào)查研究報告顯示[4]，男生數(shù)量在創(chuàng)客空間中處于主導地位，占76%，而女生只占24%。低年級學生的性別比較均衡，但從八年級到高中階段，參與創(chuàng)客活動的女生數(shù)量下降了25%。由此可見，創(chuàng)客活動男女學生比例失衡的現(xiàn)象非常明顯。究其原因，主要是創(chuàng)客課程的內(nèi)容對女生的吸引力較弱。

另外，創(chuàng)客是一項綜合性極強的創(chuàng)造性活動，但是現(xiàn)有的創(chuàng)客課程存在綜合性不強等問題。一般的創(chuàng)客課程側(cè)重電子、機械、材料、計算機等基礎知識的講授與操作技能訓練，或者3D 建模、制造、電路裝配、電子切割、編程等較復雜的技能訓練 。

這些課程雖然也需要學生多方面的知識去解決問題，但往往側(cè)重于某一項技術(shù)或技能，在學生綜合素質(zhì)培養(yǎng)方面略顯不足。例如，3D打印課程強調(diào)培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐和設計能力，但是目前的課程存在打印操作繁瑣、打印速度慢、設備容易出故障等諸多問題。而且，在3D打印課上，學生往往只能參與前期設計環(huán)節(jié)，后期的打印移交給打印中心，導致學生的參與度不高，難以形成設計制作的完整閉環(huán)。

為了解決目前創(chuàng)客教學中存在的問題，我們研發(fā)了3D動漫設計創(chuàng)客課程，并研究它在中小學綜合實踐活動課程中的應用。課程采用自主研發(fā)的三維設計軟件，結(jié)合平面繪畫和手工制作，教學生親自設計與制作動漫玩具，講授創(chuàng)意設計、繪畫、3D建模、手工制作和作品展示等方面的知識和技能，培養(yǎng)學生的綜合能力。

課程采用與3D打印課程不同的創(chuàng)意物化形式來形成完整的設計制作閉環(huán)。例如，課程中的平面繪畫到三維建模的過程是平面到立體的過程，三維模型到紙樣設計的過程是立體到平面的過程，紙樣到縫制后的成品是平面到立體的過程。通過平面到立體、立體到平面的兩輪強化過程，加深學生理解平面與立體的概念及它們之間的聯(lián)系，并能用電腦設計與手工制作出來。

二、3D動漫設計軟件

在三維設計技術(shù)方面，近幾十年來很多專家已經(jīng)做了大量的研究，不少公司也開發(fā)了一些商用的3D軟件。采用這些軟件，可以設計出非常復雜逼真的造型效果，但是這些軟件主要是面向?qū)I(yè)的設計師開發(fā)的，操作比較復雜，學習起來比較困難，不適合中小學生使用。

近年來，雖然不少企業(yè)也開發(fā)了一些操作簡單的3D軟件，如TinkerCAD、3DOne等，但這些軟件的操作模式與專業(yè)軟件是一樣的，只是在操作上做了一些簡化，在設計方面還不能有效地表達設計思維。此外，這些軟件難以快速出設計動漫形象。

在設計中，草圖是設計思維和交流的重要工具，草圖設計歷來都是創(chuàng)作的首要步驟?；诓輬D的交互方式符合概念設計初期用戶的認知習慣，通過自由的手繪勾畫可支持用戶連續(xù)的、個性化的思維表達。

作為一種自然、快速表達設計意圖的設計方法，草圖式三維造型方法有效地提高了三維造型的效率和性能，改善了人機交互方式。計算機支持的手繪草圖工具在手繪草圖和基于計算機的建模程序之間架起一道橋梁，它綜合手繪草圖和電腦造型的各自優(yōu)勢，一方面為設計創(chuàng)意表達提供了一個智能、自然的草圖設計界面，同時又能識別與理解草圖，在此基礎上進一步實現(xiàn)快速的三維建模。