環(huán)境藝術(shù)設(shè)計專業(yè)3ds Max課程的教學(xué)改革與實踐探究

隋長強 鄧倩蓉 褚成陽

摘? 要：環(huán)境藝術(shù)設(shè)計專業(yè)3ds Max課程存在學(xué)時短、課堂教學(xué)與設(shè)計實踐分離、弱化思維方式的培養(yǎng)等問題，本文作者結(jié)合多年的教學(xué)實踐經(jīng)驗，提出了課程改革的方法與措施：調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法、混合式教學(xué)彌補課時數(shù)不足、經(jīng)典案例教學(xué)、項目化實踐教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：環(huán)境藝術(shù)設(shè)計;3ds Max;課程改革;設(shè)計實踐

基金項目：本文系2018年廣東海洋大學(xué)寸金學(xué)院重點學(xué)科建設(shè)項目、科研與專利項目產(chǎn)品外形仿生設(shè)計研究（CJZL201803）;2019年廣東海洋大學(xué)寸金學(xué)院質(zhì)量工程項目“‘計算機輔助設(shè)計3ds Max課程優(yōu)化與實踐研究”（ZLGC2019033）成果。

一、3ds Max在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計專業(yè)課程中的重要性

3ds Max是環(huán)境藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的專業(yè)必修課程，也是一門實踐性較強的課程之一。廣泛應(yīng)用于影視、建筑設(shè)計、三維動畫、多媒體制作、工業(yè)設(shè)計、游戲等領(lǐng)域，是工作實踐中的必備軟件，可以有效地提高項目落地率，為全案設(shè)計落地保駕護航，從而增加實景案例。

當(dāng)下三維掃描儀發(fā)展較為成熟，可以快速掃描對象并生成三維模型。但由于掃描儀生成的點云都是隨機分布，無法按照模型布線的合理性進行均勻、平滑的布線。同時，掃描后生成的原始數(shù)據(jù)中的面數(shù)非常多，后期需要使用3ds Max進行減面和再布線操作。所以，3ds Max可以彌補三維掃描儀的缺陷，使其更好地應(yīng)用于設(shè)計工作中。

從環(huán)境藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的實習(xí)和畢業(yè)生的就職情況來看，無論是本科生還是碩士研究生，在設(shè)計公司或設(shè)計院招聘中常見的職位要求是熟練掌握3ds Max、AutoCAD等軟件，已成為用人單位考核的一個重要指標(biāo)。

二、3ds Max課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）教學(xué)內(nèi)容和實踐環(huán)節(jié)較多，而課時較短

該課程的學(xué)時數(shù)為64學(xué)時，在本專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中屬于課時最多的課程之一。但由于該課程需要學(xué)習(xí)掌握的內(nèi)容比較多，如建模、燈光、材質(zhì)、攝像機、渲染器和相關(guān)插件等，導(dǎo)致整體的學(xué)習(xí)難度比較大，難以在有限的學(xué)時內(nèi)掌握復(fù)雜的一體化模型的布線原理、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟脊膺壿嫛⒉馁|(zhì)編輯器的靈活運用以及常用材質(zhì)的調(diào)節(jié)方法等。受學(xué)時數(shù)的限制，教師在規(guī)定學(xué)時內(nèi)完成教學(xué)進度，勢必會壓縮教學(xué)中的實踐環(huán)節(jié)，同時，使得實踐環(huán)節(jié)中涉及的案例簡單易完成，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)，不利于學(xué)生知識和技能的進一步遷移。

（二）課堂教學(xué)與設(shè)計實踐分離現(xiàn)象尤為突出，兩者結(jié)合程度比較低

教師在課堂教學(xué)與設(shè)計實踐中應(yīng)起到橋梁紐帶的作用，而在目前的3ds Max教學(xué)中，常常會出現(xiàn)教師知識儲備不精深、不及時的問題。在實踐環(huán)節(jié)中，為了防止教學(xué)過程中出現(xiàn)卡殼現(xiàn)象，以及因誤操作而引發(fā)一系列預(yù)設(shè)之外的問題，從而導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。教師會選擇簡單易操作且脫離實際的案例進行教學(xué)，避開實踐性較強且復(fù)雜的案例。以3ds Max中的多邊形建模為例，課堂教學(xué)中對可編輯多邊形層級下的“頂點”“邊”“邊界”“多邊形”“元素”五個部分進行講述，并配合教材中的案例進行鞏固學(xué)習(xí)。而實踐中的多邊形建模案例多為一體化且繁瑣復(fù)雜，所需建模時間較長，絕大多數(shù)的學(xué)生很難對所學(xué)知識進行轉(zhuǎn)化并用于實踐中。教師的知識儲備不足，會嚴(yán)重影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)。所涉案例不與實踐深度融合，缺乏實踐性的項目化教學(xué)，也就難以找到更務(wù)實、更具體、更具針對性的設(shè)計方案。

（三）建模水平達(dá)不到3D打印技術(shù)的要求

當(dāng)下3D打印技術(shù)得到迅速發(fā)展，市場需求也不斷擴大，越來越多的行業(yè)需要使用3ds Max等三維軟件制作局部或整體模型，并用于3D打印。然而在課堂教學(xué)中，建模卻長期處于易弱化的環(huán)節(jié)。無論是在校生還是已經(jīng)從事相關(guān)工作的畢業(yè)生，都面臨一個普遍問題：建模水平低下。導(dǎo)致這一問題的原因主要有以下幾個方面：

1.忽視建模的重要性

很多學(xué)生在初學(xué)建模時，感到繁瑣與枯燥，許多網(wǎng)站提供模型下載，精度不高的模型可以免費下載，高精度模型需要收費。大多數(shù)學(xué)生會選擇從網(wǎng)站上下載模型并加載進所需場景中，由于網(wǎng)站上都有，能輕易完成相關(guān)作業(yè)，從而忽視了建模的重要性，其局限性顯而易見。

2.“3D建模師”的助力

在移動互聯(lián)網(wǎng)極為發(fā)達(dá)的今天，網(wǎng)絡(luò)上的“3D建模師”很受歡迎，可以有償幫助學(xué)生完成模型制作、場景搭建、燈光測試、材質(zhì)模擬以及渲染出圖等工作。部分學(xué)生遇到平時作業(yè)或結(jié)課作業(yè)有一定難度時，易產(chǎn)生偷懶、抵觸等心理。想要完成作業(yè)的同時，又不想動腦鉆研，便選擇將老師布置較為復(fù)雜的模型或場景作業(yè)，通過淘寶、QQ和微信等網(wǎng)絡(luò)平臺尋找“3D建模師”的幫助。通常方案在制作過程中會根據(jù)實際情況做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使設(shè)計方案更加趨于完善。若一味尋求他人幫助，久而久之，便失去了設(shè)計的表達(dá)能力、創(chuàng)作能力和實踐能力。

3.建模的核心是布線

無論是制作低模還是高模，布線是建模過程中無法逃避的一個難點。想要學(xué)好建模就必須掌握模型中的布線原理，如布線距離、布線夾角、常規(guī)結(jié)構(gòu)、外凸內(nèi)凹結(jié)構(gòu)、L結(jié)構(gòu)、T結(jié)構(gòu)、X結(jié)構(gòu)等，同時，每個結(jié)構(gòu)所需面數(shù)各不相同。而現(xiàn)有教材中沒有一本提到該知識點，教師在課堂教學(xué)中也沒有涉及布線原理的講解，致使很多學(xué)生遇到建模中的一系列問題時，第一個想法就是執(zhí)行撤銷命令，而沒有進一步思考如何解決，在受撤銷步數(shù)的限制而無法撤銷時只能選擇從頭來過。由此可以看出，當(dāng)前教材深度不夠，教師建模水平有一定的局限性，在教學(xué)過程中沒有布線的意識，致使學(xué)生建模水平低下。

4.注重模仿式教學(xué)，弱化創(chuàng)造性思維方式的培養(yǎng)

主要體現(xiàn)在這種教學(xué)形式無法讓學(xué)生靈活運用所學(xué)知識，發(fā)展創(chuàng)造性思維。該課程的傳統(tǒng)教學(xué)過程中教師占主導(dǎo)地位，學(xué)生主要以“模仿”為主。模仿的對象是老師，并重復(fù)著老師操作的這一過程，老師操作一步，學(xué)生緊跟著做好筆記或用手機錄制視頻，然后對照著筆記或視頻一步步地完成操作。在這一系列的操作過程中，過多地強調(diào)具體的操作步驟，而忽視了對學(xué)生設(shè)計思維方式的培養(yǎng)和訓(xùn)練。致使很少有學(xué)生主動思考為什么這么做？或者思考接下來的制作過程中會使用到哪些學(xué)過的知識，大多數(shù)學(xué)生以按部就班地完成制作而感到滿足。若脫離老師指導(dǎo)，學(xué)生在獨立完成一個設(shè)計工作時，往往表現(xiàn)出不知所措，這是當(dāng)前很多學(xué)生在完成該課程后普遍存在的一個現(xiàn)象。

5.階段性集中教學(xué)，不利于知識點的吸收、鞏固與轉(zhuǎn)化

該專業(yè)的課程多以階段性集中授課為主，一門專業(yè)課會集中在幾周內(nèi)完成教學(xué)工作。班級不同，課程安排也不盡相同，一般會安排在學(xué)期前、中和末。以3ds Max課程為例，當(dāng)前許多高校將該課程安排在大三的第一個學(xué)期，每周12學(xué)時的集中學(xué)習(xí)，5周便可完成集中教學(xué)。若安排在前5周，剩余12周左右的時間，由于課堂學(xué)習(xí)沒有得到進一步的延續(xù)，沒有其他專業(yè)課程與之銜接，導(dǎo)致先前所學(xué)知識點變得模糊甚至被遺忘。因此，無論是哪個時間段的集中教學(xué)，都不利于學(xué)生對知識點的消化、吸收、復(fù)習(xí)鞏固與轉(zhuǎn)化，這是當(dāng)下環(huán)藝專業(yè)的學(xué)生共同面臨的困惑。

三、3ds Max課程教學(xué)改革的策略

（一）轉(zhuǎn)移教學(xué)重心，整合教學(xué)內(nèi)容

在64學(xué)時不變的情形下，轉(zhuǎn)移教學(xué)重心，整合教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)課堂教學(xué)的高效。常規(guī)教學(xué)內(nèi)容的先后順序多為建模、燈光、材質(zhì)、攝像機、渲染器以及插件。如果按順序?qū)④浖兴袃?nèi)容講述一遍，不僅需要大量的時間與精力，而且學(xué)生在無法短時間內(nèi)將所學(xué)知識融會貫通，學(xué)到最后首尾不能兼顧，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量不佳。因此，在學(xué)時數(shù)不變的情形下，將教學(xué)內(nèi)容的重心側(cè)重于建模、燈光、材質(zhì)的學(xué)習(xí)。將來無論從事效果圖表現(xiàn)還是家具設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計等工作，建模、燈光和材質(zhì)的學(xué)習(xí)都是不可或缺的。弱化攝像機、渲染器以及插件的學(xué)習(xí)。弱化的內(nèi)容不等同于不重要，而是與前者相比，比較簡單、易掌握。

學(xué)習(xí)建模、燈光、材質(zhì)以及弱化的部分內(nèi)容時，不需要按照常規(guī)的先后順序依次進行學(xué)習(xí)。在建模的初級階段和高級階段，分別將燈光、材質(zhì)以及弱化的內(nèi)容由淺入深、由易到難，循序漸進地整合到建模學(xué)習(xí)中去。在建模入門時結(jié)合渲染器中的“默認(rèn)掃面線渲染器”、燈光中的“天光”以及架設(shè)攝像機，完成簡單的渲染出圖、攝像機架設(shè)和燈光模擬的操作。而在建模高級階段時，可配合Vray渲染器、材質(zhì)編輯器以及燈光中相對復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn)燈光、Vray燈光，完成Vray渲染器的測試和出圖參數(shù)調(diào)節(jié)，太陽光、天光和物理燈光的模擬以及白膜渲染和線框渲染等。因此，在軟件學(xué)習(xí)的初級階段，將燈光、材質(zhì)和渲染器等進行交叉學(xué)習(xí)，使其前后兼顧，提高學(xué)習(xí)效率，事半功倍。

（二）彌補課時數(shù)不足，采取線上線下混合式教學(xué)模式

教師將錄制的教學(xué)視頻上傳至超星等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，課前學(xué)生利用課后碎片化時間進行線上反復(fù)學(xué)習(xí)，并進行相應(yīng)的動手實踐操作，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。課上針對線上學(xué)習(xí)中存在的問題以及教學(xué)重難點進行講解，指導(dǎo)學(xué)生完成課堂實訓(xùn)練習(xí)。在課堂實訓(xùn)中，為避免思路的單一和閉塞，鼓勵學(xué)生不局限于一種思維模式，大膽地提出不同的思路和方法，并將好的方法分享給其他同學(xué)，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)課堂活力。

（三）采取階段性考核和期末考核雙重模式

當(dāng)前該課程的考核以考查的形式為主，即在課程結(jié)束時或結(jié)束后以一個大作業(yè)的形式來完成，沒有對學(xué)習(xí)過程的考核，無法檢驗學(xué)生對課程的具體掌握情況，使得因材施教面臨難以實施的困境。同時，期末大作業(yè)常常會出現(xiàn)抄襲甚至代做等現(xiàn)象。

應(yīng)在學(xué)習(xí)過程中選擇相應(yīng)的節(jié)點進行階段性的考核，可以采取全面考核和抽查考核兩種方式。由于該課程的性質(zhì)決定了考核方式不同于其他理論課程，可以圍繞已經(jīng)學(xué)習(xí)過的案例或知識點范圍內(nèi)的新案例進行全面考核。在設(shè)定的時間內(nèi)完成操作并提交作業(yè)，教師可當(dāng)場評閱，指出其不足之處。

階段性考核還可以采取抽查的方式，隨機抽選一位學(xué)生并控制所有學(xué)生的電腦，使其他學(xué)生坐在自己的電腦前就可以很好地觀看這位學(xué)生的具體操作。在觀看操作的同時，需要思考該同學(xué)制作過程中做得好的或錯誤的地方，等這位學(xué)生沒有辦法完成的時候再選擇2-3位學(xué)生依次來幫助解決制作過程中出現(xiàn)的問題。如此一來，學(xué)生的獨立思考、改圖和解決實際問題的能力都會得到提高。若以上抽選的同學(xué)都未能順利完成，老師可以對其進行修改，并總結(jié)制作過程中出現(xiàn)的問題以及修改思路和方法。階段性考核是檢驗教學(xué)質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)，通過階段性考核，有利于促進學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，掌握學(xué)生階段性學(xué)習(xí)的具體情況，從而進行有針對性的指導(dǎo)，有利于增強學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提高學(xué)生的臨場應(yīng)變等綜合能力。

（四）經(jīng)典案例再現(xiàn)教學(xué)

書本中的經(jīng)典案例多停留于理論和圖片的形式，通過教學(xué)實踐，對經(jīng)典設(shè)計作品進行深入學(xué)習(xí)、思考和研究，而非停留在概念或理論知識。使用3ds Max對其進行三維立體再現(xiàn)，不僅有助于建模水平的提升，而且在對經(jīng)典案例還原的同時，進行借鑒、內(nèi)化與創(chuàng)新，從而進一步提升設(shè)計思維能力、創(chuàng)造力。

在開設(shè)該課程之前，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過家具設(shè)計、藝術(shù)設(shè)計概論等基礎(chǔ)課程，書中涉及的優(yōu)秀設(shè)計作品非常多，至今仍在廣泛使用。如包豪斯第三任校長密斯·凡德羅的設(shè)計作品“巴塞羅那椅”，查爾斯·伊姆斯設(shè)計的“伊姆斯休閑椅”等。書中涉及作品多以一張圖片進行展示，沒有過多地體現(xiàn)設(shè)計作品的細(xì)節(jié)以及尺寸。以巴塞羅那椅為例，通過搜集局部的細(xì)節(jié)圖和相關(guān)數(shù)據(jù)來完成三維模型的制作，這種匹配圖片建模的方式可以很好地鍛煉學(xué)生的空間想象力。同時，模型的布線原理在弧形交叉狀的不銹鋼結(jié)構(gòu)、皮帶和坐墊中一一體現(xiàn)，如外凸內(nèi)凹三角面、L結(jié)構(gòu)五邊面、T結(jié)構(gòu)六邊面、X結(jié)構(gòu)八邊面等。除此之外，每個結(jié)構(gòu)都可以使用2-3個方法進行一體化建模，拓寬了建模的思路，有助于建模水平的提升。

（五）項目化教學(xué)

傳統(tǒng)課堂教學(xué)固然重要，但仍需堅守“為用而學(xué)，學(xué)以致用”的實踐教學(xué)策略。學(xué)生畢業(yè)后走向社會，把在校習(xí)得的專業(yè)技能付諸于實踐。若僅僅依附于課堂教學(xué)，不能與社會實踐深度融合，課堂教學(xué)便失去了意義。因此，課堂教學(xué)更應(yīng)該走出去。通過參與實際項目，強化學(xué)生動手能力和實踐能力的培養(yǎng)，以實踐教學(xué)促進能力的提升。

當(dāng)下課程中的項目化教學(xué)多是在建模、燈光、材質(zhì)、攝影機、渲染器等全部內(nèi)容學(xué)習(xí)完成后引入的，且項目內(nèi)容以大的效果圖表現(xiàn)為主。忽視了在學(xué)習(xí)建模知識后引入一人便可獨立完成的小項目，將所學(xué)建模知識融入到小的項目中去，并循序漸進地過渡到大的項目中來，讓學(xué)生盡可能多地參與到小的項目訓(xùn)練中，增強學(xué)生的自信心，極大地調(diào)動了學(xué)生的積極性。以建模為例，目前很多商家認(rèn)為3D建模比攝影棚拍出來的照片的視覺感受更強，點擊率較高。如電子產(chǎn)品、家具、兒童玩具、交通工具等，因此淘寶、騰訊等網(wǎng)絡(luò)平臺需要大量的建模師完成建模工作。2020年10月需要制作一個老鼠的模型，甲方提供了一個正側(cè)面的老鼠簡筆畫，要求模型結(jié)構(gòu)一體化，保存的格式可以用于3D打印，同時老鼠前爪的造型還沒有確定，需要再設(shè)計。一體化的模型結(jié)構(gòu)非?？简灲Ｖ械牟季€能力，每組3人，共計10組。參考簡筆畫，確定老鼠頭部、身體、前爪、后爪以及尾巴的比例和位置關(guān)系，同時設(shè)計前爪的造型。經(jīng)過四節(jié)課的制作，最終前爪比心的老鼠得到甲方的認(rèn)可，獲得600元的制作費。

四、結(jié)語

項目化教學(xué)可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力，通過項目實踐，實現(xiàn)了二維到三維的轉(zhuǎn)化，讓學(xué)生體會到設(shè)計帶來的樂趣和成就感的同時，也帶來了一定的經(jīng)濟效益，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。通過針對性的項目化教學(xué)，達(dá)到以項目促教學(xué)，教學(xué)與實踐緊密結(jié)合的目的，同時在很大程度上培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力、分析問題和解決問題的能力，在實踐中不斷提升就業(yè)競爭力，提高實戰(zhàn)技能，積累寶貴的實戰(zhàn)經(jīng)驗，為學(xué)生走向工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。

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作者簡介：

隋長強，碩士，湛江科技學(xué)院講師。

鄧倩蓉，博士，湛江科技學(xué)院講師。

褚成陽，碩士，湛江科技學(xué)院講師。