３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能教学策略探析 秦书荣 ，高 强２，赵海霞 （华南师范大学教育信息技术学院，广东广州５１０６３１；２．扬州大学新闻与传媒学院，江苏扬州２２５０００： ３．暨南大学网络与教育技术中心，广东广州５１０６３２） 摘要：３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能既是３ｄｓ Ｍａｘ建模技能的重要组成部分，也是３ｄｓ Ｍａｘ建模教学的开端。将认知 心理学领域有关操作技能培养的研究引入到３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能的教学中，并依托一个具体的教学实践过程论 述了操作技能研究的启示，旨在指导教育实践者借鉴相关理论设计出更有效的教学过程，促进学习者３ｄｓ Ｍａｘ建模 操作技能的习得。 关键词：３ｄｓ Ｍａｘ建模：操作技能；教学策略 中图分类号：Ｇ４３４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—７８００（２０１１）１２—００ｌ６—０３ ３ｄｓ Ｍａｘ建模及操作技能这两个概念对其进行界定。本研究在 ０ 引言 ３ｄｓ Ｍａｘ建模是一种借助３ｄｓ Ｍａｘ软件，运用３ｄｓ Ｍａｘ建 模的相关知识和技能，对建模任务进行创意构思、模型设计、模 型制作，最终形成符合任务要求、完整而有意义的建模作品的 活动。３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能与该活动的模型制作环节相对 应，既是从事建模活动的基础，也是３ｄｓ Ｍａｘ建模技能培养的 开端。一般情况下，教师会选择“操作演示＋讲解”的方式展开 借鉴我国认知心理学领域广泛接受的操作技能定义，即操作技 能是通过学习而形成的合法则的操作活动方式的基础上：结合 上文对３ｄｓ Ｍａｘ建模的描述，将３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能界定 为，在３ｄｓ Ｍａｘ建模制作活动中通过有目的、有计划的学习和 练习而形成的合乎３ｄｓ Ｍａｘ软件中建模技术应用原则的相关 工具和命令的操作活动方式。 教学策略这一术语目前尚无统一的定义．主要存在以下几 ３ｄｓ Ｍａｘ建模的课堂教学．即依据已有的造型设计图、结构图、 布局图或者头脑中构思和设计好的印象，示范、讲解和制作一 个个包含３ｄｓ Ｍａｘ建模所教知识点的小例子。然而，由于对技 能形成的本性、功能以及规律理解的不同，教师教学策略的设 计及实施效果差异很大。 种代表性观点：①教学策略是教学活动的顺序排列和师生问连 续的有内在内容的交流 ；②教学策略是教师根据具体情景， 运用一定教学理论去解决某一实际问题的策略，它既包含解决 某一实际问题的教学理论．又包含解决某一实际问题的带有规 律性的教学方法Ｅ２］；③教学策略是为了达成教学目的，完成教 学任务，而在对教学活动清晰认识的基础上对教学活动进行调 节和控制的一系列执行过程［３１。其中，观点一强调了教学策略 中的可见成分，观点二偏向教学策略的理念成分．观点三则综 合了观点一和二，从更包容的角度理解教学策略的内涵。结合 为了提高３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能的有效教学，培养学习者 适应操作实践所需的基于深度理解所获得的３ｄｓ Ｍａｘ建模知识 与操作技能，本研究认为，应该将认知心理学领域中操作技能培 养的研究着力引入到３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能教学策略的设计 中，从而为其提供认知科学方面的依据。同时，本研究也将依托 一以上评述．本研究将教学策略界定为．在“旨在适用的学习”理 念的引领下，对有效作用于３ｄｓ Ｍａｘ建模教学实践的一般方法 个充分体现了操作技能培养理论的具体培养过程，论述这些 结论为３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能教学策略设计提供的启示。 的设想及对具体的教学手段和方法的选择和创造。 １ ３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能和教学策略 ３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能作为ＣＧ行业的一个专业名词，暂 未从查阅的资料中寻找到对它的直接解释。那么，可以依据 收稿日期：２０１ｌ－１１—２８ ２操作技能研究对３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能教学 策略设计的启示 ◆ 操作技能培养的理论研究为３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能教学 基金项目：广东省教育科学“十一五”规划２ｏｏ９年度课题（２００９￣ｋ０５３） 作者简介：秦书荣（１９８７一），女，内蒙古呼和浩特人，华南师范大学教育信息技术学院２００９级硕士研究生，研究方向为认知与信息技术教育应用；高 强（１９８５一），男，陕西成阳人，扬州大学新闻与传媒学院２０１０级硕士研究生，研究方向为多媒体与网络技术应用；赵海霞（１９７６一），女，内 蒙古鄂尔多斯人．暨南大学网络与教育技术中心高级实验师，研究方向为多媒体与网络技术应用。 ＿１６ ２０１１年第１２期（下半月）软件导刊．教育技术 策略设计提供了基于实证的科学理论基础。已有研究表明，源 自于操作技能研究的理论成果已经被转化为教学设计原则，并 ④引导学生关注上述实例中特殊形状的特点。这里需要说明 的是．之所以引导学生关注特殊形状的特点是因为“分类是一 个重要的学习策略，把某个概念正确的进行归类是很有用的， 被广泛接受 １。本文将依托华南师范大学教育信息技术学院《三 维场景设计》这门课程中有关建模操作技能教学的具体实施过 程．论述操作技能理论研究对３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能教学策略 设计的启示。 因为学习者可以使用类别的知识来对某个新概念或现象进行 推断，获得它的属性”［１ 。 然后．教师需要在保证操作准确性与速度的前提下进行示 范和讲解小实例。这个过程中，教师可以通过整体示范与分解 操作技能的形成阶段论告诉我们，操作技能的学习是分阶 段进行的。国内外知名学者从教育心理学和认知心理学角度对 此进行了较为深入的研究，并提出了卓有成就的见解。例如，从 教育心理学角度，费茨和波斯纳（Ｍ．Ｚ．Ｐｏｓｎｅｒ） 认为，成人学习 操作技能的一般过程包括３个阶段，即认知阶段、联系形成阶 示范相结合、示范与讲解相结合的方式使学习者了解整个活动 方式的结构、各个动作的特点从而在大脑中形成映象。这些有 关动作的主观表征及定向映象就是建立３ｄｓ Ｍａｘ建模操作活 动的初步自我调节机制。虽然３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能的定向阶 段及自动化阶段。冯忠良 认为，操作技能的形成应该包括操 作的定向、模仿、整合与熟练这４个阶段。从认知心理学角度， Ｈ．Ｓａｂｉｎ认为，操作技能的形成包括７个阶段，即定向阶段、探 索阶段、仔细考虑阶段、结合阶段、简化阶段、自动化阶段、再定 向阶段。Ｇ・ｐｏｎｅ Ｅ 认为，操作技能的形成应该经过初步学习、深 入细节和巩固改进这３个阶段。上述对操作技能形成阶段的划 分，各有特色，但多数观点的内涵基本一致。对于操作技能形成 阶段的划分，有的阶段冗余重复，有的阶段可以合并。其中，我 国学者冯忠良根据操作技能形成过程中动作质的差异对学习 阶段进行划分．既整合了上述其他观点又体现了动作表现特 征，对学校教育和技术培训教育中操作技能的形成具有实际的 借鉴意义。下文将依据冯忠良的操作技能四阶段论，论述３ｄｓ Ｍａｘ建模教学实践的一般过程。 ２．１ ３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能之定向 冯忠良教授开展的一系列实验表明，在操作技能学习中， 加强操作的定向环节，能促进有关技能的形成［６３ 。操作的定向 也叫行动定向，指在了解操作活动结构的基础上，在头脑中建 立起操作活动的定向映像的过程 ］。也就是说，在进行一系列 操作活动之前，学习者必须首先掌握程序性知识即了解做什 么、怎么做。这一阶段的主要任务是掌握操作要领及操作要素 序列和操作结构，包括某一操作活动由哪些要素构成，各动作 要素间的关系、顺序等。学习者在了解这些信息的基础上，在头 脑中建立相应的心理表征，然后利用该心理表征调节实际操作 活动。 我们在《三维场景设计》课程中，对３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能 的定向是通过任课教师在课堂上示范、讲解和制作一个个包 含所教知识点的建模小例子来实现的。根据上述理论，在这个 过程中，教师要引导学习者充分调动注意和知觉仔细观察示 范的３ｄｓ Ｍａｘ建模工具和命令的操作过程、结构和特点并通 过讲解使学习者掌握相关命令和工具的原理、法则。于是，在 示范和讲解每个小实例之前．我们应该向学习者明确提出了 观察的内容、要求，展示所运用的建模技术的操作流程等。例 如，制作“古钱”的操作步骤为：①向学习者展示完成后的效果 图；②向学习者说明将要学习的Ｔ具和命令及其特点、用途 等；⑧提出在教师讲解和制作实例过程中的观察要求，即关注 各工具和命令的操作步骤及命令和工具操作之间的序列等： 段始于教师的示范讲解，但不意味在这个阶段，操作的主观表 征及定向印象能够完整而准确的形成。例如，学习者可能在后 期的模仿或整合阶段，发现操作需要比照示范进行某些环节的 纠正 所以，教师应该提供给学习者重新定向的机会。因此，我 们利用屏幕录制软件记录了教师的操作和讲解过程，并上传到 学习网站中的视频讲解部分方便学习者重新定向。 ２．２ ３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能之模仿 操作的模仿也叫行动的模仿，一般指实际再现特定的动作 方式或行为模式。其实质是将头脑中形成的定向映像以外显的 实际动作表现出来 。它是在上述操作定向的基础上，以教师 定向阶段的范例为行动指导，观察有关行为，分析行为成分，回 忆与该活动方式有关的行动方式，然后进行实际操作争取与所 示范的行为达成一致。这一阶段的主要任务是对操作序列进行 分解模仿或整体模仿，从而以实际行动复制操作活动方式。如 果在该阶段遇到错误则必须与操作的原样即上述利用屏幕录 制软件录制的视频讲解对照，并重新定向以纠正错误。通过模 仿这一实践操作，学习者将初步获得动觉经验这种反映身体各 部分运动和姿势的内部感觉。这将对操作技能形成过程起调节 和控制作用，是一种非常重要的控制机制。 教师通常会在示范讲解实例之后，给予学习者充分的时间 来利用在定向阶段形成的自我调节机制，亲自从事教师示范中 的操作活动方式。例如，教师在讲解、示范“古钱”制作实例之 后，留给学生１５分钟的时间，完成制作“古钱模型”。这里需要 说明的是．建模小实例往往包含多项操作技能，教师可以引导 学习者进行分解练习和整体练习的结合，即先进行分解练习即 分别模拟某一项操作技能，掌握其动作方式的要领，然后在进 行整体练习即模拟完整实例的操作技能，掌握动作系列间的协 调和联系 而对于一些小例子．虽然包含了多项操作技能，但其 中可能存在比较简单或学习者已经掌握的操作技能，那么教师 就可以根据具体的操作。指导学习者根据实际情况忽略部分操 作技能的分解练习而重点练习实例中复杂的操作技能，然后在 进行整体练习体验完整的实例制作过程。在模仿阶段，学习糟 可通过运用所掌握的操作定向调节具体的操作，并不断利用实 践结果与教师范例中的操作结果进行对比获得反馈信息，纠正 错误动作、强化正确动作，从而形成稳定准确的操作动作 ２．３ ３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能之整合 ２０１ １年第１２期（下半月）软件导刊．教育技术１７ １ 操作的整合是指把构成整体的各要素依其内在联系，联结 务不仅综合了古钱制作中所学的工具和命令．还包含之前学习 的操作。 成为整体 ］。该阶段是动作由模仿到熟练的过渡，是继操作模 仿之后，主体以实际行动复制各个操作成分之后进行的。其目 的就是把模仿阶段习得的动作固定下来．并使各动作成分互相 结合，成为定型的、一体化的动作。这一阶段的主要任务是就是 要确立各操作的内在联系，使活动协调一体化，把握各操作要 素的联结，并消除多余动作与干扰。 这一阶段．教师需要布置包含讲解和示范实例中所学工具 ３结束语 ３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能的培养不是一蹴而就的，它的形成 需要经过操作定向、操作模仿、操作整合和操作熟练４个阶段。 在实际应用中，教师应该依据这样的流程展开教学和指导。此 外．教师也需要明确３ｄｓ Ｍａｘ建模教学不仅仅是３ｄｓ Ｍａｘ建模 操作技能的培养，还需要关注建模心智技能方面的教学，即创 意构思、模型设计等。事实上，３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能是３ｄｓ 和命令的新的建模任务，并指导学习者进行综合整体练习。学 习者在模仿阶段。通过制作古钱这个实例已经了解和初步尝试 了所学工具和命令的操作成分的功能、确定了相应的操作的顺 序。那么，在整合阶段，学习者则需要一方面保证其操作动作的 正确性、协调性及速度，还要对从事的活动方式进行概括，从而 为形成迁移的基础。例如，继古币制作之后，教师提出“窗花”的 制作这一实例，该实例包含了“古币”制作中所学的所有工具和 命令。 ２．４ ３ｄｓ Ｍａｘ建模操作技能之熟练 操作的熟练是操作技能形成的高级阶段，该阶段通过操作 活动方式的概括化、系统化而形成对各种变化的条件高度的适 应性的动作方式，并达到完善化和自动化。在操作序列经整合 阶段而一体化后。再经练习，就可使操作技能的形成达到熟练 水平。在操作的熟练练习中．如果学习者的活动仍出现一些问 题，就必须返回到整合阶段进行重新练习才能纠正。 在这个阶段，学习者的主要任务就是针对操作技能进行反 复练习。在上面３个阶段中，学习者基本获得的关于某项３ｄｓ Ｍａｘ建模任务的操作技能是在特定的实践条件下掌握的，只有 在多种不同的实践条件下反复进行该项具体活动，才能使关于 建模任务的操作技能真正形成。教师可以安排学习者利用上述 的操作技能完成其它新的建模任务，为了使形成起来的行动方 式适合各种新的条件和要求．对学习者动作的方法可能会进行 改革。操作技能的熟练往往需要学生通过课下完成一些更为复 杂的建模任务。例如，继窗花模型制作后，我们设计了“循序渐 进”模块中的简单场景制作这一任务．要求学生课下完成，该任 １８ ２０１１年第１２期（下半月ｌ软件导刊‘教育技术 Ｍａｘ建模前期的教学重点，而３ｄｓ Ｍａｘ建模心智技能则是３ｄｓ Ｍａｘ建模教学后期的重点。这也是本研究后续的核心。虽然将 技能培养研究引入到３ｄｓ Ｍａｘ建模教学尚处于初级阶段，但笔 者相信。对这方面的研究势必会促使３ｄｓ Ｍａｘ建模教学更优 化 参考文献： 『１１ 中央教育科学研究所比较教育研究室．简明国际教育百科全书： 教学（下）［Ｍ］．北京：教育科学出版社，１９９０：２６１—２６１． ［２］ 陈心五．中小学课堂教学策略［Ｍ］．北京：人民教育出版社，２００７． ［３］ 和学新．教学策略的概念、结构及其运用［Ｊ］．教育研究，２０００（１２）． ［４］ 皮连生，王小明，王映学．现代认知学．－ｊ心理学［－Ｍ］．北京：警官教 育出版社，１９９８：１２９． ［５］ 皮连生．教育心理学［Ｍ］．上海：上海教育出版社，２００４：１２８． ［６］ 冯忠良．结构化与定向化教学心理学原理［Ｍ］．北京：北京师范大 学出版社。１９９８． ［７］ 赵南元．认知科学与广义进化论［Ｍ］．北京：清华大学出版社， １９９４：１—４． ［８］ＭＥＤＩＮ，Ｄ…Ｌ ＲＩＰＳ，Ｌ．Ｊ．Ｔｈｅ Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｔｈｉｎｋｉｎｇ ａｎｄ ｒｅａｓｏｎｉｎｇ［Ｍ］．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ．２００６：３７—７２． （责任编辑：邬江华）