第1篇:3d美术设计培训范文
美术设计,赋角色于“生命”
纵观金山这部年度产品,画质是否精美、人物造型是否鲜活。能否将游戏的场景、文化、内涵淋漓尽致的展现,每一个细节都将决定这款游戏的命运。
粗通CG的人都知道,每一个角色的“诞生”都要经历从原画设讦,塑造角色的外貌特征和服饰,到制作角色的3D模型和材质,还原原画设计,然后对角色进行蒙皮和动作的制作,赋予角色“生命”。最终渲染出图整合到游戏资源里面,从视觉上给玩家代入感。在这一过程中,美术师们高超的技能和创意起着决定性的作用。有时候,游戏美术设计的成败甚至能决定一个游戏公司的市场地位。
或许有人认为。游戏美术设计师就是人物动画设计师、美术设计师、场景设计师三大类的统称。这一说法并不十分准确。其实,细分下来美术设计师们还有许多具体的工作,如平面美工包括原画、2D贴围、菜单及界面设计;3D美工包括场景建模、人物建模等。不过,由于目前在很多国内游戏企业中,这种职能上的分工并不明显。通常要求3D美工也要具备很好的2D能力,能独立完成贴图工作。在整个游戏制作过程中,美术设计师要在艺术总监的指导下将原型原画实现为即时的3D人物及场景。游戏美术设计师的工作就是通过建立模型、绘制贴图,把游戏中各种角色、道具、场景都逐一制作出来。
职业素养训练是关键
随着游戏企业的竞争加剧,游戏美术设计师也成为最炙手可热的职业之一。它既能带来相对优厚的薪酬待遇,又能提供一个发挥想象、放飞梦想的巨大空间,吸引着越来越多年轻人投身其中。
汇众益智游戏学院、动漫学院通过分析企业动漫游戏设计制作类岗位对从业者的具体要求,设置并自主开发了一套3D动画设计师从入门到精通的课程体系。聘请著名游戏公司的在职开发人员作为讲师,不仅帮助每一个学员熟练掌握3D游戏动画的制作。还对Maya灯光与渲染、Maya材质与贴图、Maya角色建模、Maya场景制作、动画合成与特效制作等其他用法进行系统训练。学员经过由浅入深、循序渐进的学习和实训,能够全面掌握3D动画设计和制作的基础知识及专业技能,并在大量的项目实训中积累丰富的游戏动画制作经验。
第2篇:3d美术设计培训范文
3D打印技术是智慧课堂多媒体技术的延伸。目前在基础教育领域,3D打印技术的应用还是一个崭新的领域。教师应在平时关注教育的发展和新技术的研究兴趣引导,要让学生在求知欲望和创造热情最旺盛的时候,站在科技发展的前沿,立意超前,起点要高,追求新发展。一方面,致力于3D打印技术与教学融合的探索与实践,其中包括学生创新意识和实践能力的培养,发展学生立体空间思维;另一方面,课程教学分析结合课程实践经验、简易建模软件的学习,在培养孩子创造力上不可小觑。
探究学习为课堂增添活力,让学生脑洞大开
3D打印技术应用于教育,为教师的“教”与学生的“学”提供了新思想,是智慧与科技相融合最佳路径。对孩子们来说,只有他们感兴趣的东西他们才会关注。比如在数学课堂上,教师可以利用3D打印机轻松简单地构建立体几何体并打印出实体,将数学定理的推理演示过程更加直接地呈现给学生。促进学生从形象的实物、过程演示及推理中理解并掌握数学抽象概念和知识,提升学生的立体空间感。例如,七年级数学上册《几何图形》,以往教师通过画图形、看视频等方法让学生完成对概念的理解和相互转化,效果往往不理想。3D打印技术可以将抽象复杂的立体图形实物化、教具化,分发到各组学生当中,学生置身于有趣的学习氛围中,通过3D打印实体的接触,让枯燥的课程变得生动起来,它是一种同时拥有视觉和触觉的学习方式,具有很强的诱惑力。
引领课堂教学重要趋势,提升学生的学习主动性
英国著名教师戴夫怀特说过:如果你能抓住学生的想象力,你就抓住了他们的注意力。3D打印是小学生能看懂、能设计、能实践的技术,教师们更是有信心开展更多的学科课程教学尝试。
1. 美术学科
利用建模软件如“草图大师”“3D”等进行建模设计,掌握基本的方法就可以带孩子们上课了。好奇心和求知欲让课堂学习变得生动、有趣,孩子们的心灵与视野更加开阔。3D打印是电脑绘画的延伸,例如,在小学五年级美术教学《元宵节里挂彩灯》一课中,这样的美术课和常规的笔纸上课不同,教师不是在一个平面上画灯笼,而是辅导学生在软件中制作灯笼模型。学生通过操作软件,用3D打印机打印出来模型,再用颜料上色。这样课堂的趣味性加大了,同时学生的动手动脑能力也得到了锻炼,学生的审美与视野更开阔。
2. 语文学科
基于对3D打印技术功能特性与语文学科教学目标、特点及难点的关联与分析,我发现3D打印技术可以通过演示和协同构建两种方式帮助突破学科教学难点,促进教学目标的实现。例如,在教学小学四年级语文《长城》一课时,以往的教学主要靠图片的解释来导入课堂,或利用相关视频帮助学生理解长城的结构和功能。有了3D打印机,就能利用建模软件在电脑上把一段长城设计并打印出来。教师还可以带学生利用丙烯或油画颜料将打印成型的“长城”涂上颜色,学生通过参与该环节加深了对长城构造的直观认识。
3. 科学学科
小学科学学科可根据课堂设计,将电脑中虚拟的立体图形打印成实物。比如《地球的公转和自转》等天文知识,通过3D打印机打印出太阳、地球、月球、星星模型,并模拟实验研究变化。不同课堂上,创意来源孩子们的奇思妙想3D打印机嘴里吐出恐龙、化石、机器人“大白”等不同造型。这样带有创想的青少年从小就开始追梦,孩子们领略到3D打印的科技魅力。
4. 生物、化学等学科
在生物课上,教师可以打印出细胞、器官、生物样本,比单一图片或视频更直观。化学课上打印出分子模型,有利于学生理解化学反应过程。历史、地理、物理等课程涉及的一些还原历史的文物、器具、模型,都可以打印出来,让学生比较直观地了解。动手做和动脑思考才是重要途径,学生以完成模型构建为目标,主动学习相关知识技能,从设计原型、展示参与多个环节融入学习活动中,创作分享调动孩子的学习主动性。利用3D打印技术,教师可以设计出更多学科主题学习活动,采用游戏、竞赛等能够激发学生学习积极性的手段,促进学生主动学习与探究。
技术融入教师教育 未来课堂与技术在一起
再完美的课程设计也需要教师去落实。从“传授者”到“学习者”,教师的角色也正在发生改变。3D打印技术人才稀缺在教育培训领域进一步凸显。3D打印机是一种教具,用于开拓青少年思维,而不是玩具。如何让3D打印技术真正进课堂并落地?在我看来,学校应把教师数字化素养作为必要的职业标准,教师不仅是学生学习的促进者和帮助者,也是新型科学技术的吸收者。
1. 软件基础
尽量选择容易上手的建模软件,比如免费的Sketchhup(草图大师)。有一定基础后,建议尝试用中文版3D或MAYA建模软件,在设计出复杂的和精度上更理想的模型。该类文件在打印输出时导出.stl格式,然后在导入第二层软件进行切片联机打印,通常3D打印机支撑生成.G格式。
2. 自适应学习技术
如今以教师为主体的单一灌输方式已经不适应我国基础教育领域新一轮课程改革推行与实施的需要,现在亟需从“以学科为中心”向“以学习者为中心”转变。学校推出“3D打印实验班”,选出有计算机和设计特长的教师,通过集中培训、脱产研修等形式,让他们尽快胜任项目辅导和培训,并成为该项目的“带头人”。通过学科渗透和开展创新课程等活动推行,如小组合作学习、探讨式教学、互动式教学,带动一批教师成长。
3. 借助网络平台建立模型资源库
基于设计的课堂活动,可以在学生学习内容的同时开展技术学习,通过设计、项目探究、创造、分享等手段,充分运用网络免费的教学平台参与学习。很多网络提供模型资源免费下载,可直接用于切片打印,这有助于入门打印操作学习。教育工作者同时要尊重每位学生的需求,尤其是在他们最有创造力的时候,让他们去实践、经历、思考。
构建跨领域链接,让学生持续学习
为帮助中小学尽快引入科技教育领域的新知识,真正做到目标实现与解决方案的融合,这就需要我们将实际生活中的实例引入课堂,进行打印课程的实验性应用。3D打印机之所以能够打印出各种立体作品,首先还得看设计,软硬件都要给力。教学生一些软件的操作知识,从最初的设计建模,到装料、操作打印,直至后面的打印成型、上色,可以考虑让学生临摹一些东西,逐渐形成老师引导辅助工作,设计完全出自孩子之手,然后小组内展示交流。学生可以通过自己的创意,组成社团、实训队,涉足这一高科技领域。
美国麻省理工学院土木与环境工程系副教授Pedro Reis说,无论是个人独立还是全体合作,3D打印技术在开启人类创造力上的优势是不可小觑的。在教学中为了弥补模仿训练不足,教师除采用学生感兴趣的方法,还要方便学生迁移应用,促进学生自主学习。基于对3D打印技术本身特性的把握,我发现该技术可以作为动力激发工具和支持创新设计的技术工具,应用到课堂教学活动中,培养跨学科的知识综合应用能力。师生们对加快创新能力的培养显得十分迫切。随着3D打印技术迅速发展和大规模进入中小学课堂,中小学3D新科技时代将全面开启。3D打印技术与教育的结合,关系着科技创新以及综合性教育。希望3D打印技术引入课堂能给学生带来创造的成就感,架起孩子们现在和未来的桥梁。
(作者单位:黑龙江克山教育局信息中心)
参考文献
第3篇:3d美术设计培训范文
关键词:3D打印;教育技术;课程
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)20-0251-02
一、UG设计课程的教学现状
UG是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)系统,功能强大,可实现各种复杂实体及造型的建构,是一款主流的三维设计软件。近年来,UG设计课程也在不断地改革与发展。从最初的命令讲解式的教学,到后来的实例教学,再到如今的基于工作过程系统化的教学。从教与学两个主体的辩证关系出发,不断改进教学方法,提高了教学质量,收到了较好的教学效果。但在课程教学的实际中,还存在如下问题:一是无论是案例教学中的实例还是工作过程系统化教学中的实例,都是固定的操作步骤与命令,学生根据教师的讲解一步步练习,没有充分发挥学生的主观能动性。二是对学生的职业素养、设计能力的培养不够,缺乏设计思路的练习,面对新产品、新设计,学生还是感觉无从下手。三是学生的设计作品是虚拟的数模,教师的点评显得空洞抽象,缺乏对设计作品的直观评价,反复改进创新设计比较困难。
二、3D打印技术在教育中的应用
3D打印是直接从数字模型通过层层堆积来生产三维实体的技术,是一种不再需要传统的刀具、夹具和机床就可以打造出任意形状的先进制造技术。“3D打印”是通俗叫法,“3D打印”在工业领域叫“快速成型”,后来业内形成统一叫法即“增材制造”。3D打印技术在上世纪80年代后期源于美国,是近年来世界制造技术领域的一次重大突破。在过去的几年里,由于受到计算能力、新型设计软件、新材料、创新推动及互联网进步的推动,3D打印技术迅速发展[1]。
3D打印技术的突破性发展引起了教育工作者的关注,一些国家和组织也开始对3D打印的教育应用进行探索。新媒体联盟(New Media Consortium,NMC)在2013年版的《地平线报告》中将3D打印的教育应用列入了“待普及”的新技术清单,对3D打印做了较为详细的介绍,并认为该技术将会在4~5年内普及[2,3]。《3D打印:从想象到现实》一书的作者认为3D打印将打开教授和学习科学的全新方法的大门,将颠覆传统教育方式。故3D打印将不再只是一门先进制造技术的实训课程,它将会渗入到我们传统课程教学的课堂中,并发挥出巨大作用。
三、3D打印应用于UG课程教学的实践
1.课程改革思路。基于工作过程系统化的教学思路,要求机械加工过程有机联系、工艺规程选择合理,这是机械加工的必然要求。可在我院的实际教学过程中,3D打印与UG软件为两个独立的学习模块,相互之间没有通过具体零件制作有机结合起来,使得先进制造技术的教学不连贯,出现了脱节现象。因此,有目的地引导学生实训,通过零件设计、成型加工和精度检测等环节,对3D打印与UG软件教学内容结合进行学习,深刻领悟工艺过程连接的有机性、有效性和合理性,可提高教学效果。
2.课程改革的实施。修订旧的教学计划,将UG设计和3D打印实训两门课程合并为一门课,即工业产品造型设计及3D打印,课时为4周。教学过程组织如下:教师教授设计实例(比如手机支架、花瓶等),然后将学生分组,规定相应的设计要求,并提供丰富的课程资源,让学生自主讨论、学习、设计,然后用3D打印机将设计模型转变成实物,学生根据实物模型对设计结果进行评价,提出改进设计的思路,重新设计打印,直到做出符合设计要求的满意作品。课程教学组织流程如图1所示,在这个过程中,不仅让学生掌握了软件操作命令、设计方法,学会了3D打印机操作,而且培养了学生的创新精神、团队合作精神、设计理念和职业素养。笔者所在学校配有北京太尔时代科技有限公司的UP BOX 3D打印机和陕西恒通智能机器有限公司的3DP-300打印机等多种型号的桌面3D打印机,它们都属于熔融沉积类型(FDM),其材料可使用PLA和ABS两种热塑性塑料丝材。①工业产品UG造型设计及数据输出。在本课程的实际教学过程中,主要选用学生在日常生活中经常接触到的产品,如手机支架、手电筒、台灯等,对于这类产品的外观和使用要求,学生有非常直观的感受。教师首先选取一个实物进行UG建模设计步骤的讲解,然后让学生进行产品外观三维造型创新设计。要求外形美观,满足创意要求和设定的功能要求,具有良好的人机协调性。设计完成后,将CAD文件导出格式为STL的数据模型。②添加支撑与分层。导入数据模型文件至3D打印设备配套的编程软件中,进行产品零件的工艺设计及数控程序的编制。北京太尔时代科技有限公司的UP BOX 3D打印机可用其自带的UP软件,完成支撑添加与模型分层。陕西恒通智能机器有限公司的3DP-300打印机可用开源切片软件(如slic3r、cura等)完成打印层高、温度、速度、填充率、支撑等的设定。导出数据文件或者直接连接打印机进行打印。③3D打印。指导学生进行3D打印机初始化、工作台调平预热、打印喷嘴高度设定等实训操作,并特别注意观察第一层的打印质量,确保模型能牢固的粘在工作台上,不发生翘曲变形。随着3D打印技术的不断发展,设备的操作越来越简单,比如最新的UP BOX 3D打印机就具备了工作台自动调平功能。④模型后处理及设计评价。剥离产品的支撑材料,对产品的表面进行必要的打磨加工。学生根据实物模型对设计结果进行自主评价,提出改进设计的思路,如果需要可重新打印,直到做出符合设计要求的满意作品。
3.课程改革的效果。通过此课程的开展,充分发挥了学生的主观能动性,使越来越多的学生参与到创新设计活动中,并取得了良好的教学效果。我院学生在各类设计竞赛中都取得了较好的成绩,在2015年山东省职业院校技能大赛(高职组)“工业产品造型设计与快速成型”赛项中,笔者指导学生取得了第三名的较好成绩。
四、结语
通过工业产品造型设计及3D打印课程的学习,学生对课题要求与课程的有效性连接能产生清晰的认知,达到预期的教学效果。经过数控技术、模具设计与制造专业的试点,学生的设计作品得以实体成型,他们学习的积极性大大提高,同时对相关机床设备原理及选修课程产生了浓厚兴趣,并在数控机床、3D打印等学习中得到了贴近真实工作过程的锻炼。
综上所述,各种三维设计软件的掌握和使用已是工科院校学生的一门必修课程。他们由于对计算机软件及其操作已有了一定的基础,因此对简单软件的操作和讲解都能接受。但从零件设计和工艺角度来看,他们对实际零件的设计尤其是设计的合理性有所欠缺,而这正是本次工业产品造型设计及3D打印课程教学改革要解决的主要问题,通过一学期的教学实践,教学效果良好,收到了学生的一致好评。
参考文献:
[1]胡迪・利普森,梅尔芭・库曼.3D打印:从想象到现实[M].北京:中信出版社,2013.
[2]李青,王青.3D打印:一种新兴的学习技术[J].远程教育杂志,2013,(4):29-35.
第4篇:3d美术设计培训范文
关键词:游戏开发;课程体系;实践教学;
《中国大学毕业生就业报告(2009)》显示2008届本科毕业生收入下降明显。但游戏从业人员收入调查结果显示,中层以上企业管理人员、技术管理人员平均收入在6 000元以上;直接从事游戏开发和技术支持的技术人员,平均收入在4 000~6 000元之间。2009年前程无忧网站上关于网游行业的招聘职位1月份为11 196个,7月份为86 220个,由此可见游戏开发人才需求旺盛。因此,游戏开发人才培养无论从数量上还是质量上都刻不容缓。文献[1]给出了高职计算机类专业建设的改革思路,文献[2]阐述了高职计算机应用专业教学改革的探索和实践。本文主要针对高
职3D游戏开发专业人才培养课程体系的构建展开讨论,探讨游戏开发人才的培养模式。
1课程体系设计
高职院校游戏开发人才的培养应根据市场对游戏开发人才的需求,科学设置课程,突出实践性和实用性。游戏开发需要学生学习和掌握大量相关知识和技能,如数学知识、物理知识、3D建模、动画、美工、游戏策划及编程语言等。
在设置课程时,我们进行了大量的调研,并在2007级和2008级两届学生的培养实践基础上,进行了分析和课程改革,目前游戏开发专业主要课程设置见表1。
2课程体系构成
2.1公共基础课
公共基础课主要是一些基础课程,包括高等数学、大学英语、思想道德修养、形式与政策等,目的是为了提高在校生基本素质,完成学校规定的基本素质教育,提高学生的思想道德水平和认知能力。值得
一提的是,我们针对3D游戏特别开设了艺术鉴赏课程,使学生具备一定的审美能力和艺术设计基础。
2.2职业素质基础课
职业素质基础课的培养目标是使学生至少了解计算机的相关基础知识,掌握一门基础的编程语言,熟悉常用的算法,掌握游戏开发的基础知识,熟悉游戏开发的整个过程,了解游戏策划和运营等知识,全面了解游戏的开发过程。核心课程如下。
1) 计算机技术概论课程:该课程的培养目标是让学生了解计算机专业相关知识,其特点是范围广,难度低。课程内容包括数字逻辑、组成原理、操作系统、数据库、编译原理等内容,要求学生通过该课程学习了解计算机的相关基础内容。尽管高职学生在校时间短,学习任务重,但是作为计算机专业的学生,需要了解一些基本的计算机技术,通过该课程拓宽学生视野,同时不过多增加学习负担。
2)C程序设计课程:该课程的培养目标是让学生掌握编程语言的基本内容和方法,为后续的C++和Windows程序设计课程提供基础。讲授重点在于编程语言的基本结构上,培养学生的基本编程能力。
3) 数据结构课程:该课程是计算机专业的基础课,目标是让学生掌握常用的算法,我们在设计课程的教学内容上,考虑到3D游戏开发的实际应用,特别增加了三维变化和碰撞检查相关的算法内容。
4) 游戏设计概论课程:该课程的培养目标是让学生对游戏及游戏发展有一个全面了解,内容主要包括游戏的类型介绍、国内外游戏产业发展、游戏市场发展、游戏开发人员需求及过程、游戏的创作过程和游戏工程师发展等内容。学生通过学习对个人的职业规划有了认识,逐步确定个人的发展方向。
2.3职业技术课
职业技术课是整个游戏开发专业的核心课程,目标是使学生掌握游戏开发的主要技术和开发方法,掌握主流开发工具,并学会开发小型游戏,具备参与开发大型游戏的能力,核心课程如下。
1)PhotoShop/3D Max课程:游戏开发专业的核心基础课程,作为游戏开发人员,对平面图像和3D模型必须有一个深刻的认识,这两门课程要求学生学会平面图像的基本处理和简单的3D模型创建,掌握PhotoShop和3D Max开发工具的各种操作,进一步直观感受到游戏的魅力。
2)C++/Windows程序设计课程:是核心基础课程。要求学生掌握C++的基本语法、面向对象的基本思想和类的相关内容,对于Windows程序设计课程我们重点放在对消息循环机制的理解上,而相对弱化Windows界面编程,如菜单和对话框等。
3)Direct X 3D课程:是核心技术课程,在课程内容上,首先涉及到一些必备的数学知识,如三维空间变换、矩阵和射线等;其次还有渲染管道、光照、纹理、网格、地形、摄像机、粒子系统和特效等内容。该课程涉及的内容相对较多,在上课上采用“1+1”模式,即一次讲授加一次上机模式。
4)3D游戏案例开发:这门课的突出特点是“练”,通过实际案例的上机开发练习使学生掌握3D游戏的开发过程,在“做”中“学”,从实际项目中学,我们为学生提供一些开发案例,如地图编辑器、疯狂赛车等3D游戏案例。学生以小组形式合作开发一个自己构想的游戏,通过不断完善最终形成一个完整的游戏作品。
3集中实践
培养过程的实施可以归结为“夯实基础,强化训练”[3],夯实基础即培养基本的编程能力和掌握基本的游戏开发技术。强化训练即强调实际能力的培养,通过对实际的游戏开发项目进行训练,使学生综合掌握所学内容。
为了加强实际能力的培养,除正常教学的实践外,我们还在第1~4学期分别设置了一级、二级、三级集中实践课题和毕业实训。具体实践环节安排见表2。
一级实践课题为验证型实践,在第一学期最后一周进行,学生在学习了C语言基础和Photoshop之后,通过实践掌握C语言及软件的开发方法。一级实践课题一般给学生一些小的题目让学生验证,如要求学生用C语言编写一个小的五子棋游戏等,学生通过开发这些小程序,能够学习游戏开发软件的模块划分方法、软件的基本组成等知识。
二级实践课题为验证型实践,在第二学期最后三周进行,学生在学习了C++/Windows程序设计课程之后,通过实践掌握C++/Windows程序设计的内容,二级课题要求学生以小组形式展开,3~5个同学共同完成一个3D游戏中涉及的小模块或做一个小的完整的桌面游戏,如做一个平面的多关走迷宫游戏等。学生通过实践除了掌握C++/Windows程序设计的基础知识外,还学会游戏开发过程中所涉及的其他能力,如模块的划分和团队之间的合作沟通能力等。
三级实践课题为设计型实践,在第三学期最后三周举行,学生在学完Direct X 3D课程之后,于此同时学生基本学完了所有的专业课程,三级课题要求学生以项目组的形式展开,4~8个同学为一个项目组,要求项目组完成一个完整的3D桌面游戏,并要求项目组最后提交相关的文档,包括需求文档、设计文档和测试报告等。项目成员之间分工合作共同完成游戏项目的开发过程。
毕业实训采用实地场景教学,参与实际的游戏项目、角色模拟、项目驱动。我们通过和实训公司合作共同完成对学生的毕业实训的培养目标。目前主要采用两种方式,一是学生到公司实训,二是学校从公司聘请工程师到学校开展实训。
各实践环节环环相扣,循序渐进,由易到难,由单一到综合,形成一个完整的实践体系。
4问题与措施
1) 教材少。
游戏开发作为高校的新专业,相关教材很少,往往需要参考各种技术资料,针对高职学生定制的教材几乎没有。目前,我们是通过抽取多本参考书中适合高职学生的内容,在设定的教学大纲框架下编写讲义,这样给讲师授课带来许多困难。当然要很好地解决该问题需要教育管理部门和众多同行的共同努力。
2) 师资力量薄弱。
师资是保证教学质量的关键,为解决师资力量薄弱的问题,我们采取的措施有:从游戏开发公司引进专业游戏开发工程师、将有一定开发经验的老师送出去培训等。另外还不定期聘请IT公司的专家做专业讲座,拓展学生的知识面。
3) 校企合作结合点少。
校企合作过程中,由于企业以利润驱动,虽然学校有较高的积极性,但是企业不愿拿出精力和财力接受学生实习,往往收取较高的实训费用。 我们采用学校提供实训场地和设备,企业提供工程师的方式一定程度上缓解了学生实训实习的问题,但要根本上解决校企合作问题需要双方找到更多的结合点。
5结语
经过两届学生的培养,我们在游戏开发专业的课程体系等方面不断改进,逐渐完善和规范化,学生质量也不断提高。但作为一种新的技术人才,游戏开发工程师的培养需要社会环境的支持,特别是游戏开发企业的规范化和规模化。我们也通过不断地和游戏开发企业联系交流,深入了解企业所需人才的标准,不断探讨游戏开发人才的培养目标和方案,逐步深化校企合作培养,为游戏开发人才的培养作出我们应有的贡献。
参考文献:
[1] 李寅虎,田丽,张国丽. 高职高专计算机类专业建设改革思路[J]. 计算机教育,2009(16):150-152.
[2] 周洁文,高宏毅. 高职计算机应用技术专业教学改革的探索与实践[J]. 计算机教育,2009(22):54-56.
[3] 韩玉民,车战斌,买志玉. 高职软件类学生校外毕业实训管理的探索与实践[J]. 计算机教育,2010(1):83-85.
Construction on Higher Vocational Game Development Courses System
LIU An-zhan, HAN Yu-min, CHE Zhan-bin
(Software College, Zhongyuan University of Engineering, Zhengzhou 450007, China)
第5篇:3d美术设计培训范文
自广州市所有中小学校免费使用易时代3D仿真虚拟机器人软件后,机器人教育呈现良性发展态势,偏远农村的中小学尤其受惠。3D仿真虚拟机器人软件并不像实体机器人那样需要投入大量资金,可以大大缩小城乡机器人教育投入之间的差距。广州市教育局每年主办中小学机器人竞赛活动,其中3D仿真虚拟机器人比赛主题每年不同,比赛软件也会根据主题发生变化,从目前一线实践情况来看,还缺乏支持教师开展虚拟机器人教育的较系统的教材或资源,针对这些状况,笔者开发了3D仿真虚拟机器人专题学习网站供师生培训和学习使用。
一、3D仿真虚拟机器人专题学习网站设计意图
3D仿真虚拟机器人软件不需要像实体机器人那样需另外购置其他零配件,它是免费提供给所有中小学,既可节省教学成本,又能让更多学生认识和了解机器人的教学实验平台,后续软件使用培训是关键,也是推广普及机器人教育的重要途径。笔者所开发的3D仿真虚拟机器人专题学习网站主要围绕3D仿真虚拟机器人软件,从多角度入手,进行多方面知识的有机整合,形成专题知识库。学生可以自主探究,深入研究机器人知识,同时也能锻炼自己的逻辑思维和编程能力,大大减轻教师培训的时间。网站开发的目的是,通过主题探究网站的建立起到抛砖引玉的先行作用,进一步促进机器人教育的普及和推广,同时让学生在参与机器人比赛的过程中学会用信息化的手段提高个人能力。
二、3D仿真虚拟机器人专题学习网站系统结构
目前,笔者已初步建成“3D仿真虚拟机器人专题学习网站”,确立了专题学习网站的学习资源及结构模块等,网站结构如图1所示。
图1 3D仿真虚拟机器人专题学习网站结构图
专题学习网站主要分为七大板块,部分板块下还有分支板块,分别如下:(1)“首页”是以主题画形式呈现的封面设计,以“智能校车”四个大字突出主角机器人智能校车。(2)“比赛简介”介绍了历届举办的不同主题的比赛及其规则。(3)“软件操作介绍”部分主要以基础知识为主,着重介绍了软件的构成以及各种传感器的作用等。(4)“机器人巡线”“机器人绕障”主要介绍了机器人如何利用传感器巡线和绕障。(5)“机器人接人”是针对2012年3D仿真虚拟机器人主题智能校车接送学生设计的,主要从任务分析、编程视频等进行分析。(6)“综合策略”主要是让学生在学习完各个机器人基础知识后思考如何将各部分组合成一个完整的智能绕障接人程序。
上述各部分均是基础性知识,例如各传感器的使用,每届机器人比赛时变化不大。变化最大的是机器人接人和综合策略部分,因为虚拟机器人比赛每年的主题不同,如2009年的主题是机器人灭火,2010年的主题是传递火炬,2012年的主题是智能校车接送学生,综合策略部分要根据不同的主题有所调整。
三、3D仿真虚拟机器人专题学习网站特点
1.界面设计精美,构图布局清晰合理
界面设计在专题学习网站的开发中是非常重要的,3D仿真虚拟机器人专题学习网站在设计时首先突出“智能校车”四个艺术字,旁边是一辆智能校车机器人,精美的界面第一时间吸引学生的眼球,激发学生的学习兴趣;同时在视觉注意度较高的位置放置导航信息,清晰的导航,合理的布局,使学生对学习内容一目了然。在色彩搭配上,主要以学生喜欢的草绿色和浅蓝色为基调并贯穿始终,整个网站的导航按钮运用了一系列绿色和蓝色,充分表现出网站的简约清晰和严谨合理,使画面与主题相得益彰。图2为3D仿真虚拟机器人专题学习网站中的一个页面。
图2 3D仿真虚拟机器人专题学习网站中的一个页面
2.集知识性、趣味性于一体
网站在设计时充分考虑学生的年龄特点,尽量多用图片、视频吸引学生的注意,一些基础性的知识,例如传感器的认识,主要采用了图文并茂的设计方式让学生自己去了解,对于一些难以理解的知识,如程序设计,可以通过观看网站上的视频仿真初步认识程序设计效果,对于机器人软件如何使用,网站上也通过生动有趣的视频讲解分类、分章节地让学生去观察学习。
3.资源丰富,方便学生自主探究学习
3D仿真虚拟机器人比赛旨在让学生在参与比赛过程中学会自己设计研究,学会用信息化的手段提高个人的能力。因此,网站在设计之初就考虑到要提供丰富的学习资源给学生探究学习,所有的内容都以学生为主线展开。例如,网站建立了规范的树型结构,栏目包括比赛简介、软件操作介绍等,这一系列的设计集中反映了学生探究活动的全过程,部分学生可以自主探究学习,遇到难以理解的问题时可以通过网站上的视频讲解进行突破。
四、3D仿真虚拟机器人专题学习网站的初步应用
广州市的3D仿真虚拟机器人比赛赛前培训是一年一次,从培训到比赛之间的时间间隔非常短,因此,在有限的时间内如果学生能通过自主探究弄懂虚拟机器人基础知识,教师就可以花更多的时间辅导学生制定策略、解决疑难,究竟有什么办法可以实现这些目标呢?经过尝试,笔者发现建设3D仿真虚拟机器人专题学习网站辅导学生学习可以初步帮助我们解决以上难题。具体实施流程如下:
1.围绕活动,创设情境
充分利用3D虚拟机器人专题学习网站展示历届虚拟机器人比赛主题,利用有特色的图片、视频等使学生明确学习任务,并在形象、生动的情境中培养兴趣。
第6篇:3d美术设计培训范文
“拍摄现场出现了不少新车型,最引人注目的是一辆在车顶部装有半球穹顶和冰淇淋勺的老式中国冰淇淋卡车,更有意思的是,这辆冰淇淋卡车能分开成两个双胞胎汽车人。”一位影迷描述了《变形金刚2》当天的拍摄内容:“一个孩子跑到车前买冰淇淋,突然前车灯开始狂闪,并刮起大风,冰淇淋车在孩子周围分身为双胞胎变形金刚……”
真人版《变形金刚》在全球掀起的机械风暴,勾起了不少70~80后出生的人童年美好的回忆。“擎天柱”“大黄蜂”等角色的塑造,也让“工业光魔”广为人知。目前。《变形金刚2》的拍摄工作已经接近尾声。尽管官方口风甚紧,但关于续作的各种的消息仍不断的被fans们乐此不疲的发掘着。
有消息称,续作不仅延续了第一集天马行空的梦幻情节,还增加了一些新角色。除了双胞胎汽车人。一个由7辆建筑工程汽车组成、拥有如同“哥斯拉”一般强大、名叫做“大力神”(Devastator)的组合机器人也将会出现在电影中。
“工业光魔”的CG魅力
人们对伟大的“工业光魔”寄予了更多的好奇和期待。因为,在第一部的制作团队中,“工业光魔”负责把变形金刚添加到电影中的将近500个镜头里。变形金刚机器人的角色是由“工业光魔”基于艺术设计,由数字艺术家们经过建模、绑定、viewpaint和开发新的光影来重新表现真实的金属绘图、金属铬,橡胶和玻璃效果的。至于机器人,每一辆汽车变形也需要重新数字化设计。
从一个动画的观点来看,“工业光魔”的任务是为每一个机器人创造出他们的个性,设计出43个不同机器人变形,并且在他们动作的重量感和勇士般的运动上找到一个平衡点。如今,《变形金刚》的角色建模已经成为很多3D爱好者的经典教程,很多fans甚至在尝试着创造一个属于自己的“变形金刚”。其实,角色的塑造是一个很细致、和复杂的工作。不光是好莱坞,在任何一个数字艺术开发团队中都是如此。
以一个游戏开发团队为例,如果说,游戏美工是游戏虚拟世界中的造物主,那么角色设计便是游戏的灵魂。因此,对3D角色设计师的要求是非常严格的。除了具备扎实的美术基础以外,首先需要掌握一些3DMaya角色建模的相关知识:能够掌握Maya多边形模型制作的高级技巧;掌握人体及生物的比例结构;熟练掌握Maya多边形模型的布线技巧等。一般来说,通过对上述内容的系统学习,你可以基本掌握制作卡通的角色模型、真实的人体模型,以及制作真实的生物模型的技能及方法。但是。这只是成为3D角色设计师最基础的入门知识。3D图形技术在游戏中的应用,还有许多特殊的技术和标准,比如,MAX提供了大多数三维软件所拥有的建模方法,它包括:使用NURBS建立角色;使用面片建立角色;使用多边形建立角色。
培养优良的团队
第7篇:3d美术设计培训范文
关键词:三维CAD;CATIA;创新;人才培养
一、CATIA软件的起源与发展
CATIA是英文Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application的缩写,是世界上一种主流的CAD/CAE/CAM一体化软件。从1982年到1988年,CATIA相继了1版本、2版本、3版本,并于1993年了功能强大的4版本。现在的CATIA软件分为V4版本和V5版本两个系列。作为世界领先的CAD/CAM软件,CATIA在过去二十多年中一直保持着先进的业绩,并继续保持其强劲的发展趋势。
1.CATIA的显著特点
(1)先进的混合建模技术。
(2)具有在整个产品周期内方便的修改能力,尤其是后修
改性。
(3)所有模块具有相关性。
(4)并行工程的设计环境使得设计周期大大缩短。
(5)覆盖了产品开发的整个过程。
2.CATIA的典型应用
(1)CATIA起源于航空业,在航空、航天领域的统治地位不断巩固的同时,也比较广泛地用于汽车、摩托车、机车、通用机械、建筑、轮船、军工、电气管道、仪器仪表、家电、通信等其他行业。CATIA最大的标志客户是波音公司,波音公司通过它建立起了一套无纸化飞机生产系统,取得了巨大成功。波音777除了发动机以外100%的零件,包括零件预装配都是由CATIA软件完成。波音公司称:与传统设计和装配流程相比,应用CATIA可节省50%的重复工作和错误修改时间。国内十多家大的飞机研究所和飞机制造厂选用了CATIA。
(2)CATIA也广泛地应用于汽车工业,是欧洲、北美洲和亚洲顶尖汽车制造商的核心系统。它在造型风格、车身及引擎设计方面具有独特的长处;宝马、克莱斯勒等汽车制造公司都将CATIA作为他们的主流软件;国内一汽大众、二汽集团、上海大众集团等十多家汽车制造厂也都选用CATIA作为新车型的开发平台。
(3)诺基亚手机生产商采用CATIA软件进行手机设计生产;国内各主机场所电子样机都由CATIA软件设计制作。
(4)2008北京奥运会“鸟巢”运动模型亦采用CATIA软件构建。
二、三维CAD技术展望
我们本来就生活在三维的立体空间中,我们的眼睛和身体感
知到的这个世界本来就是三维立体的,并且具有色彩、光泽、表面、材质等等外观质感,以及巧妙而复杂的内部结构和时空动态的运
动关系。我们对这个世界的任何发现和创造的原始冲动都是三维的。但是在人类漫长的历史进程中,由于技术的局限,只能在沙土、羊皮、纸张等二维平面上表达和传递对这个世界的认识和创造。人们发明了平面投影方法,并基于纸张平面形成了抽象的平面视图
体系……
电脑的发明和快速普及,伴随着互联网的飞速发展,迅速地改变和还原了这一切……基于电脑和互联网的三维(3―Dimensions,简称3D)技术终于使人们对现实世界的认识重新回归到了原始、直观的三维境界。无论在虚拟的网络还是在现实的生活中,从大到飞机、小到生活中的每一个日用品,到处都能见到3D模型、动画与仿真,3D时代正向我们呼啸而来……
3D是基础性工具。3D技术的普及应用,有面向影视动画、动漫、游戏等视觉表现类的文化艺术类产品的开发和制作;有面向汽车、飞机、家电、家具等实物物质产品的设计和生产;也有面向人与环境交互的虚拟现实的仿真和模拟等等。但无论是哪个行业、哪种应用,当前都处于迅猛起飞阶段,都需要大批掌握这一现代3D技术的各层次应用人才。
三维CAD新时代向我们展示:
创建|表达:让创意、想法、实物或图纸以最快捷简便的方式“3D”起来……
评估|仿真:让所有可能的事物在模拟、仿真、试验、分析中得到最大优化……
展示|沟通:让客户、投资人、参与者在第一时间了解和理解产品和服务……
协同|共享:让协作方同步共享产品技术资料,以实现知识重用和并行协同……
生产服务:让工人明明白白、精确无误地加工、制作、施工、维护和服务……
计算机与互联网的发展,让所有的人、所有的国家和民族都有机会重新站在同一条起跑线上,这是技术进步的必然,也是时代给予我们的一次难得的机遇。科技改变命运,3D创造未来。让我们行动起来,开启属于你、我,属于中国人的三维新时代!
三、对三维CAD教学的设想
据报道:世界贸易组织争端仲裁小组(2009年1月26日)裁定,中美在保护知识产权的纠纷中,中方败诉。世贸裁决认为,中方对美国的电影、音乐、书籍和电脑软件在中国被严重侵权;另外,经过近两年的漫长诉讼,中国入世后“客车侵权第一案”2009年1月21日一审判决,国内三家单位生产销售的大客车被北京市第一中级人民法院认定侵犯德国“星航线”的外观设计专利权,应赔偿2116万元。
面向我国制造业信息化的应用和技术开发需求,培养造就大
批掌握现代三维CAD技术的应用型和开发型人才,为我国制造业企业数字化设计、制造的实践服务,是摆在广大教育工作者面前的紧迫课题。许多院校已经在三维CAD教学与培训考证工作中积累了几年的经验,取得了良好的教学效果和社会效应。我们组织学生参加全国三维数字化创新设计大赛,2009年提交的复赛作品取得了赛区二等奖1项、三等奖3项。2010年提交的作品取得了赛区一等奖1项(全国决赛二等奖)、三等奖2项的良好成绩。参赛院校据此向社会推荐人才,收到了良好的效果。我校获一等奖的2名主力队员还没有毕业就被用人单位择优聘用,并在3D技术和设计岗位发挥着重要作用。
目前,三维CAD技术作为工程类专业大学生必不可少的重要专业技能已成共识和必然。尽管CAD设计技术已经走进千万大学校园,但许多院校还停留在二维CAD强化教学阶段,对学生三维CAD技能的训练还远远不够。我国经济的发展正处在结构调整和转型的关键期,党和国家领导人多次发表关于创新型人才培养的重要讲话和指示,创新型人才的培养时不我待!为此,我们首先应在相关专业的人才培养方案中设置或加大三维CAD创意教学的课时量,并把三维CAD纳入“双证书”技能考证管理体系,促进创新型人才的培养和教学质量的全面提升。
基金项目:本文受湖北省教育厅教育科学规划研究课题“高职通信技术专业学生职业能力构建研究”资助,项目编号2008B223。
参考文献:
[1]张宏兵.CATIA V5R18零件设计实例教程[M].北京:清华大学出版社,2009.
[2]国家制造业信息化培训中心网站.
[3]郭莹.中国客车侵权第一案[N].北京商报,2009-01.
作者简介:
第8篇:3d美术设计培训范文
熟悉电子商务的人们都十分清楚,在对商务概率和市场概率及可能性进行分析的时候,最为著名的、也是最为常用的方法之一,便是蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟分析技术。事实上,在笔者日常的营销经营管理中,发现该技术经过创新和模型改进,同样能应用在市场营销管理当中。这里,笔者就自己实践中总结的经验与读者进行分析,以抛砖引玉,共同提高。
在行文开始之前,首先向读者介绍几个基本的概念和相关背景知识。蒙特卡洛是摩纳哥最大的城市。摩纳哥位于法国东南部,和列支敦士登、圣马力诺一样,是欧洲为数不多的袖珍国。摩纳哥全国为1个市镇单位,下辖4个区(非行政单位):摩纳哥城区、摩奈盖提区、枫维叶区和蒙特卡洛区。面积1.95平方公里,其中约0.4平方公里为填海造地。
蒙特卡洛之名的由来是1856年查尔三世亲王为解除财政危机,在旧市区北边的岬角上开设了首家,后人为了纪念他,将该地区命名为蒙特卡洛。这里拥有世界闻名的大,始建于1865年的蒙特卡洛大是世界一流的。蒙特卡洛模拟分析技术最初是赌客分析胜负的概率时使用的,后来逐步推广到电子商务和统计分析领域,再后来逐步扩展到包括营销分析在内的各个领域。
下面就从具体案例谈起,谈谈蒙特卡洛模拟分析技术在营销管理包括市场分析推广范围的应用。
一、举例说明
比如说,近年来计算机游戏产业迅速兴起,在国内著名的如陈天桥的盛大网络等。该产业的兴起引起的上游产业链条连锁反应的结果之一是,大量的3D游戏制作人才的需求应运而生。进而,各大培训机构迅速开展3D游戏培训课程,进行人才培养。同时,该产业的高薪和优厚待遇,也吸引着许多有一定美术和计算机基础并且有志于3D游戏制作的人才,使这些人才想寻找合适的机构参加培训,待掌握技术后进行就业。
在这种情况下,各培训机构争夺生源的营销战争迅速拉开帷幕。在当前的各种宣传方式中,最快、成本最低、效果显著的当然是网络推广宣传了。那么如何分析这些培训机构之间的竞争?如何通过外在的资料,使用改造过的蒙特卡洛模拟分析技术结合MS OFFICE EXCLE 2002和ACCESS2002等软件,逐步分析各个对手的SWOT(优势,弱点,机会,威胁)并采取相应对策呢?
这里,笔者带领读者进行蒙特卡洛模拟分析技术在营销管理应用的分析操作。
二、蒙特卡洛模拟分析技术的初步扫描分析(结果层面)
首先是进行初步扫描分析。使用的工具为BAIDU,或GOOGLE,或YAHOO。现在以BAIDU为例,读者在百度的搜索框中输入“3D培训 上海”字样,然后按回车键。这时搜索结果显示:(仅随机举例)
排名 培训单位名称
培训内容 培训费用 培训地点 问题解答 培训就业 培训期
001
上海世新进修学院 3D课程
6800
上海卢湾
有
有
12周
002
上海易创培训
3D课程
20000
世纪公园
无
无
8周
003
GA游戏教育基地
3D课程
9800
上海长宁
无
无
21周
004
上海交大慧谷
3D课程
不详
不详
有
无
不详
005
上海内威培训
3D课程
不详
不详
无
无
不详
006
上海交大海外学院 3D课程
不详
不详
无
无
36小时
…………
从以上排名的初步扫描分析可以看出:第一位的是上海世新进修学院(以下简称S学院),第二位是上海易创培训。
读者要注意的是,初步扫描分析看到的只是结果,而不能分析出具体的深层次问题。
三、蒙特卡洛模拟分析技术的因素分析(原因层面)
从上述初步扫描分析我们只能看到结果,即谁的名次第一,谁的名字第二的问题。但看不出为什么谁能第一。在因素层面分析中,方能分析出差距所在。
因素分析包括两大方面:一是从客户本身角度的成本利润率核算。就是说,假如笔者是学员,则也考虑投入的时间、资本(这里不能叫资金,因为对人的教育投资从政治经济学上讲是能产生剩余价值的投资,因此称为资本)和最终能到的收益(学到的技术情况,就业安排情况,等)从现在的培训教育情况看,学员均希望经过培训教育后能就业。上述培训机构中,S学院的优势便突出了。在笔者为核实资料而电话联系S学院院长沈宗南先生的时候,沈先生的谈话也证明了笔者上述的正确性。第二,从单位平均成本计算和售前技术支持服务的详细程度上,也就是S学院有问题解答(即Q&A),而这些细节因素在售前工作中相当重要。第三要说明的是,上述两条的进行,均在MS EXCLE中使用相关图表进行分析。这里不详细叙述。
四、蒙特卡洛模拟分析后的应对措施(解决层面)
经过分析发现,在营销推广初期,最重要的是谁的信息最抢先,谁最能夺取学员资源。至于课程体系本身的内容,则各家基本大同小异,因此教育产品的同质化是一个普遍现象。能自主开发具有特色体系的课程和教材的机构更是凤毛麟角,因此,客户在这一阶段更关注的,是课程之外的东西。为此,应当采取的应对措施有:
第一,在商务层面上,细化营销因素的建设,对每一个DM(广告单)、PPT(说明性质的幻灯片)、推广会、信息等,都要细心操作,且不可粗枝大叶。因为通过因素分析我们知道,结果是由若干个因素组成的,在采取应对措施的时候,应当从个因素下手改进。
第二,在技术支持层面上,要配合商务活动的进行。比如在客户咨询到相关课程内容等问题时候,相关技术支持人员应当耐心简洁,说明问题。实践和分析证明,如果没有技术支持(技术支持反映在分析因素中就是Q&A),会对营销和与客户的沟通造成直接的损失。
五、结束语
第9篇:3d美术设计培训范文
CAD只是一个绘图软件,一个辅助工具。只会CAD软件操作而机械专业理论不扎实,只能重复别人工作,充当绘图员角色。如果有机械制图、公差配合等专业基础知识支撑,掌握CAD软件才能更好地为专业服务。而妙用CAD软件,更可使数控技术、模具制造和3D打印如虎添翼。为此,笔者将从AutoCAD与机械基础课程结合,CAD与3D打印技术的有效融合,技能竞赛对CAD教学的有效渗透,基于任务驱动的CAD一体化教学,翻转课堂在CAD一体化教学中的有效运用等五个方面,打造出桂林市技工院校机械类专业CAD一体化教学的五把金钥匙。希望五把金钥匙的问世,既有益于学生掌握CAD软件操作,又可以使学生利用CAD软件进一步掌握机械相关专业知识。
一、第一把金钥匙:AutoCAD与机械基础课程结合
在教学上主要通过AutoCAD与机械制图、公差配合等机械基础课程结合,尤为重要的是AutoCAD与机械制图的有效融合。在典型任务的提取上,以劳动版机械制图习题册为蓝本,内容含平面图、轴测图和立体图。
平面图部分:不仅让学生抄画零件图,还要将补画三视图、补缺线等内容用在CAD强化训练中,让学生深刻理解机械制图中的正投影规律也同样适用于CAD绘图,CAD只是一个工具,跟铅笔、三角板和圆规等常规绘图工具相比,它只是利用电脑,提高了绘图速度。如果不遵循机械制图的相关规定,绘出来的图纸是没有工程价值的。在学生绘图的同时,灌输公差配合等相关知识,为后面数控编程、3D打印等专业学习打下坚实的基础。在模具制造专业,可以让学生绘制一套完整的模具图纸。先绘制模具的零件图,然后利用定义块的知识,将零件图一一进行装配。在装配的同时,教师就可以检验图纸设计是否存在错误,配合是否合理。这种强化训练,一方面可以让学生了解模具结构,另一方面可以将错误的发现提前到设计阶段。
轴测图部分:轴测图实际还是二维图,它是一种在二维空间表达三维形体最简单的方法。但是用三角板等手工工具绘制比较复杂,效率也不高。如果改用AutoCAD软件,就可以大大提高绘图效率。只要用鼠标轻轻地点击菜单中的工具,进入轴测图模式状态,通过F5切换等轴测平面,就可以绘制正等轴测图了。在绘制轴测图时,可以让学生根据三视图绘制轴测图,或是通过轴测图绘制零件三视图。这种方法既锻炼学生看图能力,又提升他们空间想象力,为后面立体图绘制打下坚实基础。
立体图部分:手工绘图只能绘制三视图和轴测图等平面图形,而巧用AutoCAD就可以绘制真正的立体图了。绘制立体图时,先让学生绘制基本体,然后讲解怎样将基本体通过布尔运算等方式组合成组合体。在强化训练中,还可以让学生根据三视图绘制立体图。而在机械制图课程教学中,可以用CAD绘制机械模型,让学生根据模型绘制三视图或补画三视图。这种强化训练使学生能够看得懂机械图纸,同时能想得出物体实形来。
二、第二把金钥匙: CAD与3D打印技术的有效融合
CAD设计的作品可以打印出实体来,是一件多么迷人的事情。于是人们纷纷尝试3D打印技术。传统的打印只能将作品打印在纸上,而3D打印却可以打印出实形来。那到底什么是3D打印技术呢?3D打印技术即快速成型技术的一种,它是以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印方式来构造物体的技术。3D打印技术在将人们的梦想变成现实的同时,也必将使得人们产生更多奇思构想。无疑,3D打印必将CAD(计算机辅助设计)带入一个新的天地。但3D打印最终又会把CAD带向何方呢?如何妙用CAD软件,才能使3D打印更加如虎添翼呢?
3D打印虽然听起来很高大上,但还是要将它归于CAM(计算机辅助制造技术)。从CAD与CAM的关系中不难发现,CAD是CAM的基础。如果CAD没有学好,单纯从网上模型库下载相关模型进行打印,开设3D打印课程就失去了意义。亦如只会操作传统打印机,而不会office系列办公软件。3D打印必须以CAD设计模型文件为基础,通过3D打印软控系统,将3D模型降为2D格式,然后运用粉末状金属或塑料等可黏结材料,通过逐层堆积叠加成型,制造出实体产品来。CAD设计出来的3D模型是3D打印的根本,如果没有好的CAD模型,再高端的3D打印机也是“巧妇难为无米之炊”。那如何将CAD课程与3D打印进行为效的融合呢?这需要一步步逐渐积累。
桂林市技工院校机械专业一年级都开设了机械制图和AutoCAD课程。学生具备了基本的识图能力,并能用AutoCAD绘制三视图、轴测图、零件图、装配图等平面图形,但立体图绘制和空间想象能力还有待提高。
在二年级中级工班,可以强化AutoCAD立体图绘制。内容选取主要分为:基本体、拉伸类零件、旋转类零件、组合体。这些简单零件用AutoCAD软件绘制比较容易,但要让学生明白复杂组合体是如何由简单零件组合而成的,从而为以后学习更专业的CAD软件打下坚实基础。绘制好实体后,将DWG文件输出STL格式,就可以进行3D打印了。
到三年级高级工班,AutoCAD虽然绘制简单立体图比较容易,但复杂实体绘制却非常困难,甚至无法实现。为了进一步提高学生三维实体的绘制能力,高级工班最好开设ProE或UG等课程。内容上与机械制图的课程相对应,包括轴类、盘类、拨叉类、箱体类等零件。条件允许的话,还可以将装配图的零件一一打印,然后进行组装。这样的话,一方面可以进一步提高学生的空间想象能力,另一方面,通过零件组装,让学生明白各种机器的装配原理。
三、第三把金钥匙: 技能竞赛对CAD教学的有效渗透
桂林市中职学生技能竞赛中用到的CAD软件主要是AutoCAD和CAXA。AutoCAD主要是用在机械制图和AutoCAD应有项目。CAXA主要是用在数控车工与数控铣工项目。
AutoCAD教学方面。常规的教学只是教会学生使用该软件,但桂林市中职学生技能竞赛的AutoCAD项目,却对学生机械制图能力提出更高要求,比赛的理论部分就是机械制图手工绘图,而实操部分,包括用AutoCAD绘制零件图、补画三视图、根据三视图绘制立体图等。那么,笔者平时在强化训练时,在教学内容的选择上,就不光只是抄画零件图,应包括补画三视图,根据三视图绘制立体图,根据轴测图绘制三视图等。这种强化训练能让学生明白,CAD只是一个工具,只有掌握机械制图知识,才能真正看懂图纸,加工出合格产品来。
CAXA教学方面。数控车工和数控铣工除了要求学生手工编程外,还对计算机辅助编程提出更高要求。而计算机辅助编程步骤是:零件的几何建模,加工方案和加工参数的合理选择,刀具轨迹的生成,数控加工仿真,后置处理。桂林市技工院校机械专业开设的计算机辅助编程软件主要是CAD中的CAXA软件。CAXA软件的教学应该在AutoCAD教学的基础上,强化CAXA实体造型和编程,有条件的还可以开设数控仿真,将加工制造的缺陷发现在模拟阶段。
四、第四把金钥匙:基于任务驱动的 CAD一体化教学
在传统的CAD教学中,老师只是简单教会学生CAD工具和命令的使用。老师教一个图,学生就会一个,学生自主学习不够。而基于任务驱动的CAD一体化教学,可以让学生变被动为主动,在做中学,在学中做。在学材的编写上,可以将CAD教材中的章节融入到一个个具体的学习任务中。学生通过对任务的实施掌握CAD绘图技巧,理解各命令含义。在学材编写方面,平面图和轴测图重点以AutoCAD软件为主,三维造型则以ProE或UG为主,任务涵盖基本体、拉伸体、旋转体、组合体、曲面造型等,其中包含轴类、盘类、拨叉类、箱体类等零件。学生在掌握软件同时,熟悉各零件结构特点,可以为后面专业操作打下基础。
五、第五把金钥匙: 翻转课堂在CAD一体化教学中的有效运用
一体化教学,可以让学生成为学习的主体,激发学生学习兴趣。但是CAD教学都是运用计算机来完成的。如果能将翻转课堂与一体化教学有效地运用在CAD教学中,那么CAD教学将如虎添翼。什么是翻转课堂呢?所谓的翻转课堂,就是教师创建教学视频,学生在家中或课外观看视频中的教师讲解,回到课堂上师生面对面交流和完成作业的一种教学形态。而在CAD教学中,如何将翻转课堂与一体化教学进行有效融合呢?首先是课前学习:课前将CAD教学微课或视频以及CAD任务书通过微信或QQ传给学生,让学生自主学习,并草拟任务计划书。接着是课中内化:课中学生通过小组讨论,协作分工,共同探讨完成任务书,教师则采用个性化指导,形成新的认知结构。然后是评价反馈:学生通过小组评价,指出学习中存在的困难,教师则采用集体化指导与个性化指导相结合的方式进行答疑解惑。然后是研讨总结,进行教学反思,优化并开发微课程。最后是课后巩固:课后再通过反复观看微课等视频,巩固课堂所学。翻转课堂在CAD一体化教学中的有效运用,是桂林市技工院校将学校的信息化与一体化教学进行有效融合的有益尝试。
六、如何才能使五把金钥匙发挥其神奇的魔力
首先,在教学计划安排方面,AutoCAD课程最好安排在一年级的下学期。因为这个时候,学生已经学习了机械制图课程一个学期,基本掌握了机械制图的基本知识,对三视图的原理也有了初步的了解。AutoCAD课程的及时开设,既便于AutoCAD课程和机械制图的有效融合,又便于为桂林中职学生技能竞赛机械制图和AutoCAD两个项目培养好苗子。到二年级上学期,则可以开设CAXA制造工程师。CAXA电子图板和AutoCAD课程极为相似,要求老师只对CAXA电子图板与AutoCAD不同的地方进行介绍,教学的重点放在CAXA制造上。为什么这样安排呢?因为学生一年级已经学习了AutoCAD,已经基本掌握了简单立体图的绘制,对立体图形的成形原理,有了初步的了解。这个时候开设CAXA制造课程,既可以强化学生绘制复杂三维图形的能力,又可以教会学生CAXA辅助编程技术和数控仿真。二年级的学生是技能竞赛的主力军。CAXA制造的开设将极大地提高他们的数控编程能力。到了三年级高级工班,随着3D打印课程的开设,可以增设ProE或UG课程。虽然AutoCAD也可以绘制简单的立体图,输出3D打印所需的stl文件,但对于复杂曲面造型却束手无策。CAXA制造虽然在造型方面功能也不错,却不能直接输出stl文件进行打印,而ProE或UG课程的开设则可以弥补这些不足。
其次,桂林市各技工院校近年来进行的部级或自治区级高技能人才基地项目建设,在学校一体化实训室建设和学校信息化建设中投入了大量的资金,机械制图和CAD一体化实训室的创建卓有成效。同时,每个学校都建有数控仿真实训室,每个常规教室也配备有先进的云博士多媒体教学智能终端。云博士将传统的计算机、实物展台、无线MIC、读卡器等功能集于一体,特别是实物教学摄像功能,为CAD一体化和翻转课堂的教学提供了有力的硬件支撑。3D打印一体化实训室的建立,为CAD与3D打印的有效融合提供了便利的条件。
第三,开设了合理的课程,有了完整的配套硬件设施,不仅要求桂林市技工院校教师机械专业技能过硬,还要求教师计算机操作技能娴熟,对于3D打印等新兴技术也要与时俱进地进行学习。目前,高素质CAD教师的欠缺,是掌握CAD一体化教学的五把金钥匙最大的瓶颈。而要破解这个困局可以?囊韵路矫媾?力。第一,要优化教师引入的渠道。将相关专业和桂林市相关企业具有丰富CAD操作经验的人才引入学校任教,对学校机械专业教师进行传、帮、带。第二,教师定期轮岗实习。可以让广东国光电器等企业派工程师到学校进行3D打印培训,也可以让桂林福达有限公司等桂林本地企业派技术人员到学校进行CAXA数控编程培训,同时可以派教师定期到相关企业学习,使学校和企业建立长期稳定的合作关系。第三,加大培训力度,开设专题讲座。第四,完善评价体系,优化绩效激励机制。