基于3D建模的线上课堂教学探索

刘珂珂

摘 要：线上课堂是在线教育未来发展的重要方向，基于3D建模的线上课堂继承传统课堂的优点，结合远程教育的优势，为师生打造包含3D动画学生模型的模拟动画教室，极大地促进了线上教学的发展，为疫情下当代教育的转变起着十分重要的作用。

关键词：线上课堂;3D建模;远程教育;3D动画学生模型

中图分类号：G4     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.16723198.2021.23.072

所谓3D建模技术，是指使用三维绘图软件，通过构建三维数据空间，建立具有三维数据的空间模型。在3D建模所构建的动画模型基础上，结合三维动画技术构建出一个仿实的三维课堂模拟空间，在此空间中建立与传统教室教学相仿教学环境，形成线上课堂教学新模式，打造新型的远程教学教育系统，为教师和学生提供异地同维的线上课堂氛围。3D线上课堂主要通过模拟传统课堂环境，运用3D建模技术、“互联网+”技术、大数据分析技术、数据库技术等建立起完整的课堂模拟系统、知识库系统、乐学课堂系统三大系统，为远程线上教育提供真实、便捷、高效的教学服务。

1 线上教育的研究背景和发展现状

1.1 线上教育的研究背景

线上教育（Online education）也叫远程教育、在线教育学习，是利用信息互联网技术和科技实现跨时空内容传授的学习方法。线上教学不是一种新型的教学方法，随着科学技术的发展和传统教学模式的不断改善，在我国“现代远程教育工程”的引导下，线上教学开始逐渐融合到线下教学的模式中，作为一种辅助教育方法被各大高校及小学、初中、高中学校加入传统教学教育系统中。突如其来的新冠肺炎疫情给传统教学开展带来严重阻碍，在教育部“停课不停教，停课不停学”的号召下，线上教学成了疫情期间主要教学方法。一大批线上教学软件如雨后竹笋般倾涌而出，为线上教育提供了丰富多彩的内容，线上教育也因此得到了极大发展，但传统教学模式在此期间也受到巨大冲击。疫情之后，传统教学模式的逐渐恢复，线上教育和传统教学模式的融合发展问题急需解决。

1.2 线上教育的发展现状

伴随着科技的进步和社会的发展，众多的新兴技术被运用到现代教育各个环节中来，衍生出远程教育、数字课堂、虚拟教室、智慧教室等概念。线上教育具有异地、便捷、耗费低等特点，在众多教学方法中优缺点突出。线上课堂因其突破时空的特性，聚合优质资源、打破地区限制，在疫情期间对学生教育发挥着重要作用。在国外，新冠肺炎疫情全球流行期间，许多国家的传统教育教学模式深受打击。据联合国教科文组织调查表明，全世界大约有200多个国家被迫停止传统学校教学。美国、英国、日本等发达国家采用各种方式的线上教学继续对本国学生进行远程授课，但一些落后的发展中国家因设备、资金等问题无法对大部分学生进行线上教育，学生日常教学基本属于停滞状态。为了让学生在疫情期间继续接受教育，英国教育部极其重视疫情之下的学生教学，及时采取各种措施、颁布一系列政策，指导和规范本国学生的在线教育。为保证教育公平，英国教育向所有学校提供在线教育资源，向师生推荐奥克国家学院、线上学习APP等教育网站资源。英国的在线教育资源众多，没有指定唯一的在線教育资源，所以大部分学校根据师生不同需求，采用有利可行的在线资源，使用熟悉平台和模式，确保学生能最大化获取教学知识。另外，为保证学习任务和检测学习效果，学校还采取快递的方式为学生提供学习资料和课堂作业，学生通过短信或电子邮件等方式提交给教师，以便教师及时掌握学生学习状况以调整或改善教学计划。在国内，在线教育的还处于发展初期，各大互联网公司开始重视发展在线教育领域，特别是疫情大环境背景下，在线教育得到极大发展，学校师生使用网络教学人数比之前急剧上升，互联网教育被看作未来教育教学的发展趋势，传统教育机构受到一定的冲击影响。对于师生而言，线上教育是一种新型教学方式，同时也是一种挑战，有些师生迅速适应这种新教育方式，而一部分师生还无法适应从线下到线上的这种转变，线上教育还需很长时间的发展才能真正融入现代教育教学系统中。在我国还因一些考核和证书的影响下线上教育也得到部分动力支持，考研中的各大网校和网络教师成为网络教育的代言人和传播者。基于3D建模的线上课堂在线教育会在此现状基础上，与传统教学相结合，形成新的教育教学模式，促进我国教育系统的发展和完善。

2 3D建模线上课堂需求分析

传统课堂教学是在固定学校环境中，教师和学生通过黑板和课本进行面对面的知识交流和探讨。这种教学模式可以营造浓厚的学习氛围，便于激发学生的学习兴趣，使学生更容易掌握教师传授的知识;教师也能有效监督学生学习状况，对学生的错误行为及时纠正，也能够及时解决学生的知识疑惑，得到学生的受教反馈，更好的调整教学计划和教学进度。但传统教学易于受陈旧教学思维影响，过多重复前人的工作，会造成思维墨守成规，一定程度上会干扰学生对知识的理解和掌握，限制学生的思维创新和知识探索。在新冠肺炎疫情期间，这种传统教学也只能处于停滞状态。而疫情间新兴起的线上课堂教学，可以在异地空间下实现师生远程教育教学，使学生教育并没有因疫情这种突发状况得到中止，教师和学生可以利用各式各样的软件和教育网站进行继续教育。在线上课堂受教后，学生也可以通过各种免费的教育资源解决自己的知识疑惑，对课堂知识进行及时的巩固，可以通过查询教育资源在多方面角度对比中阐发自己对知识的理解和拓展，从而激发浓厚的学习兴趣。但面对如此多的线上教学软件，教师和学生不知道哪种更有利于线上教学，而且大部分软件存在死板、单调，无法带动学生学习兴趣、形成良好的课堂学习氛围。而且疫情之后，大多数学校师生重新回归到传统课堂教学模式中，在线教学又一次受到冷落，发展速度开始变缓。线下线上课堂教学的正确分配是当代教育面临的一项难题，合理使用二者之间的互补互利的关系也是未来教育趋势的重要方向。在此需求下，项目组开展了基于3D建模的线上课堂教学探索。