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关键词:焙烤食品工艺学;校企合作;教学模式
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)10-0104-03
校企合作,即学校与企业的合作,国内外许多高校根据自身情况,采取不同方式与企业在合作办学、人才培养、产学研合作、课程建设等方面进行了多层次多方位的合作,在培养学生“知识、能力、素质”方面取得了良好的效果。
校企合作形式多样,具体有“订单式”培养人才的校企合作办学;“工学交替”的校企合作;建立校外实训基地的校企合作;“产学研”相结合的校企合作;组织学生实践环节到企业参加社会实践、顶岗实习的校企合作;校企共建课程的教学合作等。而校企合作建设课程的形式又有课程置换、课程共建等。课程置换是将院校现有专业的相关课程替换为企业培训课程,课程共建是学校和企业共同实施的课程建设。
《焙烤食品工艺学》是食品科学与工程专业的一门专业核心课程,笔者拟就为什么要开展《焙烤食品工艺学》的校企合作教学,如何将《焙烤食品工艺学》的日常教学与校企合作有机结合,提高教学质量等方面进行思考与探索,为实现新建本科院校高素质复合型应用技术人才的培养目标提供一些思路与参考。
构建《焙烤食品工艺学》校企合作教学模式的意义
(一)为培养应用型技术人才,开展校企合作教学具有必要性
我院为新建本科院校,前身为高等专科学校,在人才培养目标上,既不同于老本科院校强调学术型的要求,也不同于专科院校、技术院校强调实用技术能力的要求,而是定位在高素质复合型应用技术人才的培养上。应用型本科人才的培养目标是:培养有足够的专业基础理论知识,能适应实际工作岗位操作需要,有较强的创新精神和实践能力,有较好的适应性和自我发展能力的高级应用型技术人才。
在社会分工越来越细、专业化程度越来越高、科技日新月异的现阶段,培养符合市场需求的应用型人才,仅仅依靠学校的资源和环境往往难以实现,必须要有现代企业的深层参与和有力支持。校企合作是培养贴近生产实际的应用型工程技术人才的有效途径。
课程是校企合作的基本单位,将校企合作下移至课程建设层面,通过校企合作课程建设的有效实施,扎实推进校企合作,使企业清楚地看到校企合作的效果,双方的合作才能更有效。课程是学校改革与发展、提高教育质量的关键环节和直接载体,是学生知识、技能构建的基础和依托。如何将现今企业先进的理念、知识、技能引入课程,提高教学质量,实现高素质复合型应用人才的培养目标,是校企深层次合作着力破解的难题。以企业为主导,由企业提出实际的课程教学目标与要求;以学校为主体,以学校教师为主要力量,将企业提出的教学要求在课程中加以实现,人才培养才可能真正满足市场需求。
(二)《焙烤食品工艺学》课程实践性强,与生产实际联系紧密,进行校企合作教学具有可行性
焙烤食品是指以小麦粉为基础原料,采用焙烤加工手段进行熟制的一大类食品,营养丰富,种类繁多,常见的有面包、饼干、蛋糕以及塔、派、松饼、泡芙等点心类。《焙烤食品工艺学》是食品科学与工程专业的一门重要专业课程,与生产实际联系紧密,实践性强,具有动手机会多、学生兴趣高、社会需求广的特点。
烘焙理论知识是烘焙制作实践的科学总结,而掌握烘焙制作理论知识又是正确学会烘焙操作技能的条件和基础。因此,对于《焙烤食品工艺学》的学习,不仅要重视理论,系统地学习、掌握烘焙制作理论知识,还要进行实践操作训练,掌握各项操作技能。通过该课程的学习,使学生具备系统的焙烤理论知识和扎实的操作技能,能把学到的理论知识应用于生产实践,是《焙烤食品工艺学》的教学目标。企业工程技术人员生产经验丰富、操作熟练,学校专业教师理论知识系统、熟悉教育教学规律。因此,可将企业引入学校的课程教学,以学校教师为主要力量,校企合作优势互补,共同承担《焙烤食品工艺学》的理论教学和实践教学,以更好地实现《焙烤食品工艺学》的教学目标。
(三)通过校企合作教学,可实现学校、企业、学生三方共赢
对于学校,校企合作引导课程设置、教学内容和教学方法改革,有利于提高人才培养的质量;企业人才、技术和硬件的共享,加强了学校的教学力量和教学条件,扩展了办学空间;专业教师和学生到企业锻炼实践,有利于提高师生的实践应用能力。
对于企业,与学校的合作过程实际上也是在推广企业及提高其产品的知名度,培养未来潜在的消费群和合作伙伴。学校的课程教学,会充分考虑企业的用人要求,增强人才培养的应用性,可降低企业的用人成本与风险。企业技术人员通过与学校的合作授课交流,可实现教学相长,提高业务能力。学校的理论基础研究,可对企业的新产品开发或产品质量改进提供智力支持。
对于学生,校企合作有利于学生“知识、能力和素质”的全面培养,提高其综合职业竞争能力;校企合作有利于拓宽学生的就业途径,提高学生的就业率与就业质量。
校企合作模式下,《焙烤食品工艺学》
的课程体系设计及教学内容选择
焙烤食品工艺学是食品科学与工程专业的一门专业核心课程,其课程体系的设置、教学内容的选择、教学效果的好坏与学生就业能力的高低密切相关。为让学生扎实掌握焙烤食品的基本理论、制作方法、操作要点,能够在实际生产中分析问题、解决问题,在“校企合作”模式下,《焙烤食品工艺学》采用理论教学与实践教学相结合、课内教学与课后实训相结合、学校教学与企业教学相结合的教学模式,将单一的课堂讲授转变为课堂教学、实验教学、实训现场教学等多种形式并用的新型教学体系。合理安排理论学习、实验教学和实训实习环节,注重对学生的知识传授、能力培养和素质教育,提高学生的职业能力和职业素养。
在设计教学大纲、选择教学内容、实施教学过程时,积极与企业做好沟通工作,尽量使其与企业人力资源开发、员工培训内容兼容;努力实现“理实融合,专业与产业、企业、岗位对接,教学过程与生产过程对接”。
(一)充分利用校企两种资源,确立校内理论、实验教学与校外实训、实习相结合的教学模式
通过上网查询、电话联络、上门走访等形式对焙烤企业进行调查、汇总与筛选,根据知名度、经营规模、生产现代化程度、经营管理水平等情况,筛选符合要求的焙烤企业进行深入交流,了解各企业的用人要求,洽谈建立校外实训基地、校企合作共建课程等事宜。
不同规模的企业,由于自身发展定位的不同,即使是相同岗位,其用人要求也不同。一般来说,大型企业较注重自身今后的发展,对学生的综合素质与可发展能力要求较高;小型企业更看重眼前的生存与利益,对工作经验、顶岗能力的要求相对较高。
为适应教学改革的新形势及满足培养复合型应用人才的需要,确立《焙烤食品工艺学》采用校内理论、实验教学与企业实习、实训相结合的教学模式,以充分利用校内外两种教学资源,调动学生的积极性,增强学生的实践动手能力,使学生更加适合目前的市场需求,适合企业的用人标准,并最终实现学生知识、能力和素质的有机统一。
(二)重视理论教学,加强实验操作,抓住关键环节,掌握典型品种,合理精简教学内容
掌握理论知识是学会实践操作技能的条件和基础。只有理解焙烤中的基本概念和定义,掌握焙烤工艺中的制作原理及技术要领,理解操作参数与产品品质之间的内在联系,才能真正理解烘焙制作的真谛、掌握烘焙制作技术。
焙烤食品制作具有规范的工艺与严格的操作要求,实践操作是学习焙烤食品制作技术的重要途径。焙烤理论知识是烘焙制作实践的科学总结,只有不断实践,不断分析、总结,才能实现从实践到理论再到实践的飞跃。
在全面考虑理论教学与实验教学关系的基础上,焙烤食品工艺学的校内教学是由理论课《焙烤食品工艺学》(24学时)和实验课《焙烤食品工艺实验》(1周)两部分组成。主要通过《焙烤食品工艺学》的理论教学来讲授焙烤基础理论知识,并结合《焙烤食品工艺实验》的实验教学进行具体的基本技能操作,以使学生具有扎实的理论知识和操作技能,为其在生产实践中的不断提高和创新打下坚实的基础。
近年来,随着本科教学总时数的削减,焙烤食品工艺学的课时相对偏紧,而焙烤食品的种类繁多、内容繁杂。因此,在有限学时的课程教学中,焙烤食品工艺学的教学应删繁就简,选择在技术上有普遍性、代表性的典型品类,以面包、饼干和蛋糕工艺为授课主体,抓住关键环节,把握共性,突出重点,做到使学生举一反三,触类旁通。
焙烤食品工艺学的理论教学,主要讲授焙烤食品原辅料的种类、性质及其加工特性,面包、饼干、蛋糕等主要焙烤食品的加工工艺,及其生产过程中的常见问题及原因分析、解决措施。通过学习面包、饼干、蛋糕等主要焙烤制品的特点、原料涉及的范围和最基本的制作工艺,以带动其他焙烤产品的工艺学习。
焙烤食品工艺学的实验教学,与理论教学相衔接, 实验内容主要包括面包制作、蛋糕制作和饼干制作三部分。在面包制作实验中,分别进行主食面包与花色面包的制作比较,快速发酵法、一次发酵法、二次发酵法制作面包的比较。在蛋糕制作实验中,分别进行SP海绵蛋糕、戚风蛋糕、油蛋糕的制作比较。在饼干制作实验中,分别进行酥性饼干、韧性饼干、曲奇饼干的制作比较。
每项实验的知识要点包括原辅料的性质及工艺性能、制作工艺流程及要点、产品品质评定、常见产品缺陷及原因分析、解决措施。通过实验教学,将理论知识与实验内容相联系,加深学生对理论知识的理解,引导学生将理论与实际相结合,提高学生运用理论知识分析问题、解决问题的能力。
(三)以实际岗位工作为基础进行实习实训,加强职业道德培养,提高专业实践能力
约20%~30%的在读学生有意在焙烤行业发展,该部分学生希望在校期间能有机会到企业实训、实习,积累实际工作经验,提高就业竞争能力。毕业后,由于考研学生的分流,以及各人就业机会的不同,实际从事焙烤食品工作的比例约为5%~10%。
毕业生的校外专业实训、实习根据各自的就业意向进行分流。焙烤实训基地、焙烤企业愿意为期望毕业后在焙烤行业发展的学生提供实践机会,使他们进一步学习与锻炼,提高实践能力,增强人才培养的针对性和应用性。
通过与焙烤企业、焙烤行业的沟通,对烘焙从业人员应具备的职业能力进行分析总结,可将其分为三个层次:(1)职业道德素养,爱岗敬业、诚信尽职,是对焙烤从业人员的基本要求;(2)烘焙专业基础知识,包括焙烤基础理论知识和基本操作技能;(3)焙烤专业能力,包括产品的开发能力、产品问题分析及解决能力、烘焙店面管理能力等。
职业道德素养的提升,需要企业氛围的熏陶、企业文化的渗透,是学校环境所不能替代的。专业基础知识的应用、专业能力的提高,需要在企业生产中进行实践与锻炼。因此,校外专业实训、实习课是对校内理论、实验课程的补充与提高,是《焙烤食品工艺学》课程必不可少的教学环节。
校外实训课(1周)在校企联合实训基地进行,由企业下达生产任务,分发工作单,学生通过角色扮演自主完成生产任务,从原料到产品模拟工厂实际。课程中的每个学习情境都是焙烤食品企业的真实生产情境,每个学习情境的教学过程都按照企业的真实生产过程进行。使学生从书本和传统的课堂中解脱出来,在生产过程中培养职业素质、强化专业知识和技能、提高专业能力。校企双方共同管理,专业教师全程参与,协助企业技术人员对学生实训进行现场指导和管理。企业工程师边讲边示范、学校教师参与辅导,既发挥了企业工程师实践经验丰富、操作熟练的优势,学校教师在教学辅导中也增长了见识,提高了工程实践能力。
校外实习课(1~2个月)在焙烤企业按轮岗方式进行,每个岗位实习1~2周,由企业工程技术人员或管理人员进行培训与指导。焙烤企业真实的岗位工作环境、真实的岗位实践训练,使学生进入真实的职业情境,有利于学生在生产中感悟职业道德,培养实践能力,逐渐从校园人向职业人转变,从学校走进企业,从校园迈向社会。
参考文献:
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[7]李彦宏,韩冰,刘淑英,赵强,胡树凯.基于工作过程的焙烤课程开发实践研究[J].科技资讯,2010(27):200.
关键词:虚拟现实 建模技术 3dsmax教学
中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)09-0218-03
虚拟现实(Virtual ReaIity),简称VR技术。在百度百科中这样描述虚拟现实技术:虚拟现实(Virtual Reality,简称VR,又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。
1、虚拟现实技术
虚拟现实的三个最突出的特征.即交互性、沉浸感和构想性。浸没感(Immersion)又称临场感,指感受者作为主角存在于虚拟环境中的真实程度的感受。交互性(Interactivity)指感受者对虚拟环境内物体的进行操作和从虚拟环境中得到反馈的自然程度(包括实时性)。构想性(Imagination)又称(想象性),强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间,可拓展人类认知范围,不仅可以真实再现真实的现实环境,还可以创建出现实不存在的甚至是不可能发生的环境。
近年来随着计算机软硬件技术的飞速发展,虚拟现实技术也得到了广泛应用,主要表现在城市规划、大型工程漫游、旅游景观漫游、室内设计装修展示、房地产开发、各种虚拟展会、博物馆展示、教育培训等领域。
虚拟现实系统是由计算机生成虚拟世界,感受者与这个虚拟世界进行视觉、听觉、触觉等进行交互,同时这个虚拟世界可以进行及时相应。虚拟现实技术的关键是虚拟场景建模,即虚拟世界的构造问题,因为虚拟世界建模的好坏是产生沉浸感、真实感的关键,同时场景的复杂程度又会影响实时性,场景太过简单,实时性虽然好,但是感受者缺乏沉浸感,真实感;反之,场景逼真复杂,就会增加交互性难度,影响实时性。目前虚拟现实建模的技术主要有三种:
1.1 基于图形渲染的建模技术
基于图形渲染的建模方法是充分利用计算机图形学技术进行虚拟环境的建模和渲染。运用3dsmax软件创建虚拟场景的建模方法即属于此类。
1.2 基于图像的建模技术
基于图像的建模技术是利用照相机采集的离散图像或摄像机采集的连续视频为基础,经过图像处理生成真实的全景图像。采用这种建模技术可以实现普通计算机上的真实感图形绘制。
1.3 基于图形与图像的混合建模技术
混合建模技术将上述两种建模方法进行结合,用户与之交互的场景对象采用图形渲染的建模方法,其他场景采用图像技术建模,这样实现了构造真实感强、逼真度高、实时性好,交互方便的理想虚拟现实建模要求。
2、3dsmax的建模技术
运用3dsmax软件创建虚拟场景,是目前比较流行的做法。3dsmax是Autodesk公司的一套强大的三维建模软件,由于它是基于WinNT或Win98平台的,图形界面,方便易学,是目前个人PC上最为流行的三维建模软件之一。
3dsmax的建模技术主要有以下三种方式:
2.1 多边形建模方式
多边形建模是最为经典和传统的一种建模方式。3ds Max中的多边形建模主要有两个命令:可编辑网格(Editable Mesh)和可编辑多边形(Editable Poly),Editable Mesh方式建模兼容性好,制作的模型占用系统资源较少,运行速度比较快,在较少的面数下可以制作较复杂的模型。它原理是将多边形划分为三角面,通过推拉表面构建基本模型,最后增加平滑网格修改器,进行表面平滑,并提高模型精度。这种技法主要使用点、线、面的编辑操作,对空间控制能力要求比较高,适合创建各种复杂的模型。CHn大爱无彊 把我的最爱写成书CHn大爱无彊 把我的最爱写成书
2.2 面片建模方式
面片建模是在多边形建模方式的基础上发展而来,面片建模解决了多边形表面不易进行弹性编辑的难题,可以使用类似编辑Bezier曲线的方法来编辑曲面。它通过调整表面的控制句柄来改变面片的曲率。面片建模的原理是编辑顶点较少,使用较少的细节就能制作出光滑的物体表面。它非常适合创建生物模型。CHn大爱无彊 把我的最爱写成书
2.3 NURBS建模方式
NURBS(非均匀有理B样条曲线)是建立在数学原理的公式基础上的一种较新的建模方法。它基于控制节点调节表面曲度,自动计算表面精度,相对面片建模,NURBS可使用更少的控制点来表现相同的曲线,但由于曲面的表现是由曲面的算法来决定的。NURBS建模特别适合创建复杂的生物表面和呈流线型的工业产品的外观,如阿凡达等外星生物、流线型的高铁火车等等,而不太适合创建规则的机械或建筑模型。
3、3dsmax制作虚拟场景教学总结CHn大爱无彊 把我的最爱写成书
3dsmax软件应用领域很广,广泛应用于影视广告、工业产品设计、建筑效果表现、多媒体设计制作、游戏以及工程可视化。在我国,建筑效果图和建筑动画制作中,3dsmax的使用率更是占据了绝对的优势。根据不同行业的特点对3dsmax的掌握程度也各不相同,建筑效果表现方面,它主要表现单帧的渲染效果和环境效果,动画方面相对简单,主要是漫游动画;游戏制作中对角色动画的要求很高;影视广告、片头动画则把3DS MAX的特效功能发挥到了极致。目前,随着虚拟现实应用的广泛,3dsmax也展现出其强大的优势。运用3dsmax进行虚拟场景建模流程如图1所示:
由于虚拟现实具有交互性、实时性,因此在3dsmax中的建模要求和进行漫游动画制作、效果图制作、产品设计、片头动画制作的要求有很大不同。我校在多媒体设计专业设立了以虚拟现实为方向的3dsmax教学,由于之前本人参与过虚拟现实项目制作,因此在讲授这门3dsmax的课程比较有体会,在进行3dsmax教学过程中一定要有针对性,注意建模技法讲解,其主要表现在模型的精度上,建模的模型注意几个优化:模型个数优化、模型面数优化、场景贴图量优化。
3.1 场景模型创建
在进行虚拟场景建模讲解时,模型的尺寸、模型对齐、建面的方法都要特别注意虚拟现实的特点,主要如下:
(1)虚拟现实是要模拟一个真实世界,场景模型的尺寸需要特别注意,在3dsmax的尺寸设定中要设计合理,比如在3dsmax中创建一个边长100厘米*100厘米的大广场,导入虚拟现实中,就是一个1米*1米的小空地。
(2)尽量减少每个模型面片数量,模型的细节部分尽量使用贴图技术表现。
(3)将需要对齐的物体面和顶点进行对齐,尽量删除每一个模型中看不见的面,三角面尽量为等边三角形,不要出现细长条型,合理分布模型密度。
(4)对模型进行合理的命名和分组。
(5)尽量控制场景模型的数量,场景中的模型数量太多会给后面的工序带来很多麻烦,推荐一个完整场景中的模型数量控制在2000个以内。
3.2 场景贴图
3dsmax的材质表现丰富,可以创建出任何你能想象到的质感,但是在虚拟现实场景建模时,一般推荐3dsmax的标准材质,在贴图格式、贴图尺寸上都有一定的要求。
(1)模型的贴图一般只允许使用:jpg、bmp、tga、png、dds这个几种格式,不支持其他格式贴图。贴图的大小建议使用216*216、512*512、1024*1024的尺寸大小。
(2)透明贴图一般可以用png和tga两种格式的图像文件来表现,如虚拟现实场景中主要表现花草、树木,一般不是建模,而是通过透明贴图实现,如图2所示:
3.3 场景烘培
烘焙就是把3ds MAX中的物体表面的光影关系以贴图的方式带到虚拟现实场景中,以求真实感;相反,如果将物体不进行烘焙而直接导入到虚拟现实场景中,其效果是不真实的。
在3dsMax中进行烘焙的工具是“Rendering | Render To Texture”命令。
在对场景烘培前必须对场景进行渲染,并对渲染效果满意,这样才进行场景的烘焙。其操作步骤如下:
(1)在3dsMax中,选择需要烘焙的模型。
(2)单击【Rendering 】|【Render To Texture】,随后便会弹出Render To Textures对话框。
(3)依次按照图3所示的参数进行设置,图中提示部分是必须设置的,其他为默认参数,设置完毕后点击Render开始烘焙(如图3)。
3.4 将模型和制作的动画导出
根据虚拟现实制作软件的不同,将模型、动画导出。
4、结语
面向虚拟现实的3dsmax教学,不能简单地进行讲解3dsmax命令,一定要面向虚拟现实的工作流程,以项目化案例式教学模式为主导,将理论与实践相紧密结合,贯穿“学中做,做中学”的教学方法,让学生迅速掌握3dsmax软件,快速准确创建虚拟现实场景,成为企业需要的虚拟现实建模人才。
参考文献
[1] 刘向铜,熊助国,曹秋香.基于3Dmax的虚拟现实的建立过程的探讨[J].西部探矿工程,2009年02期.
[2] 王正盛,陈征.VRP10/3dsMax虚拟现实制作技能实训教程[M].北京:科学出版,2010.
记得第一次喝咖啡前,只听说这东西是提神醒脑的苦味饮料,作为早上披着星星就得起床的人来说,“提神醒脑”四个大字就足以让人产生比喝中药还要大的勇气来上一大杯!当初真是一大杯咖啡不加糖啊!现在总结当时的感受用三个字形容:苦酸涩。后来,慢慢经历了加糖咖啡、奶咖以及各种豆子熬煮的咖啡,我居然最终回归到咖啡的本源——无糖咖啡,在一丝苦涩与微酸的舌尖感受后,最终找到一丝满足感。不过,咖啡在中国不至于像茶一样流行,因为很多人难以理解这种味道,就像北方人不嗜四川之麻辣,与口感有关,与品位无关。
说起来,咖啡豆无非含咖啡因、单宁酸、蛋白质、脂肪、糖与少量矿物质。因为烘焙咖啡豆的原因,咖啡生豆中原本含约8%的糖变成焦糖,这也是咖啡汤色的来源。咖啡豆所含各种物质中,能让人产生嗜好的除了特别的口感与香气外,就是这咖啡因了。
咖啡因
作为一种生物碱,咖啡因分布于咖啡、茶叶与可可中。首先,要告诉大家一个现象,含有咖啡因的植物一般来说不容易受到害虫的攻击,因为咖啡因是一种天然杀虫剂,当昆虫接触到咖啡因会产生麻痹效果,和转基因半毛关系也没有。
对于人类而言,咖啡因确实有暂时提升“战斗力”的效果,让人驱逐睡意并保持旺盛的精力。咖啡因作为一种中枢神经兴奋剂,进入人体后简单地说,大约会在45分钟左右被胃和小肠吸收,随后作用于身体内各器官,并刺激人类的中枢神经。
不知道大家是否发现一个现象,有人在晚餐后来一杯咖啡完全无压力,睡觉什么的小事儿一桩,而另外一些人则表示这种时候来一杯咖啡,睡觉什么的简直压力山大,至少失眠半宿。这其实是咖啡因在人体中存在一个“半衰现象”——身体转化所吸收咖啡因一半量的时间。对于一般成年人,半衰期为4个小时,对于怀孕的准妈妈而言则达到9~11个小时,对于某些肝脏功能代谢有障碍的病人来说则达到非常危险的90个小时以上。值得一提的是,所有咖啡饮料都会标注“儿童不宜”的标签,这是因为咖啡因在小朋友身体内的“半衰期”比较长,而且小朋友肝功能也没有成年人这般强大。
前面说了,既然饮用咖啡能让悲催的高三党应对连续三节以上的“数理化”课程,其实这已经暗示咖啡因具有药理作用,所以咖啡的饮品作用里面多少还是掺和了“药品”的含义,只要把咖啡因的剂量增高那么一点,导致的效果就完全是两码事儿了。例如,运动生理学家在1979年研究自行车运动员发现,比赛前喝浓咖啡能够将体育成绩提高7%。于是,虽然咖啡因会被人体分解,赛前喝咖啡对于运动员来说等于是断送职业生命与个人名誉的事情。
这里,我提出一个问题,既然咖啡因有刺激作用,加大剂量会带来什么后果?答案是,和差不多一个意思。大剂量摄入咖啡因肯定会上瘾,带来某种说不清楚的迷幻感(其实是笔者说不清楚,因为笔者没尝试过这种危险的事情),出现肌肉震颤、神经过敏与莫名其妙的骂人,在这种情况下如果加上足够的剂量,就变成毒药,直接把人弄死。请特别注意,如果在短时间内连续喝上好几杯咖啡,你肯定会出现以上症状。(请勿尝试!)
关键词:三维动画基础课;Polygon;建模行业标准;布线规律;发展趋势
引言
时下动画游戏行业早已进入一个高速发展的阶段,随着制作技术的不断提升,三维动画专业课程的不断普及,三维动画软件基础课已经成为艺术类院校动画专业的必修课程,而模型制作又是该课程的主要内容之一。如何上好这门课,将最重要的信息传递给学生是每一个专业老师必须思考的。笔者在多年工作过程中总结了一些教学方法和制作经验,希望通过分析当前动画游戏行业对模型制作的新要求,来探讨这类软件课程的教学思路。
一、模型的类别与新时代的模型标准
(一)模型分类
模型分类有很多种,从广义上讲主要分为低模(面数较低)和高模(面数较多)。从狭义上讲分为生物模型(曲线结构),工业模型(直线结构),环境模型(曲线和直线)。那么,模型之间的好坏到底由哪些因素决定,在模型的制作过程中是否受到规律的制约。目前,动画行业与游戏行业已经形成不同的模型标准。动画行业里将角色设计稿作为模型制作的蓝本,根据动画风格的不同分成写实类和卡通类两种。在模型面数上没有太多的要求,通常情况都以4边面为标准。但是在模型结构和外观上要与设计稿保持高度一至。游戏行业里的模型标准分得比较详细。例如,硬件设备上分为PC游戏、次世代游戏(主机游戏)、手游、平板电脑游戏以及VR游戏等。从模型面数上分为低模类游戏、中低模类游戏以及高模类游戏。低模类游戏中的一个道具面数一般在500-800个面之间,中低模类则在1000-2000个面之间,而高模则在3000-5000个面之间。同时,根据游戏级别的不同,同种道具的面数会有上下浮动。同时,游戏模型可以有三角面和四边面两种模型。有时,根据游戏引擎的不同,可以有同时存在三角面和四边面的情况。
(二)制作流程
三维模型是物体的多边形表示,通常用计算机或者其他视频设备进行显示。任何物理自然界存在的东西都可以用三维模型表示。虽然市面上有很多软件,这些软件的类型也不同,但是制作的流程都是基本相似的。目前主要有两种建模方式。一种是常规模型,例如制作一个角色头部主要有Polygon和Nurbs两种方式,在3DMax、Maya、Cinema4D等软件中都有,同时,模型的制作流程都分为基本体的创建和后期对模型的各种加工处理。Polygon模型在经过一系列操作编辑之后都可以导入ZBrush或Mudbox中再加工,经过法线烘焙到模型形成高模。在运用于室内设计、建筑设计以及部分中低度的游戏模型中均是以此流程制作的。另一种是高精度模型,例如制作电影中的怪物或者游戏片头动画,需要特别清晰的细节表现,通常直接在ZBrush或QuixelSuite等笔刷类建模软件中制作。而动画电影中常用细分建模(subdivision)方式生成。总之,无论是哪种模型,哪种软件,模型的一般制作途径都是上述这两类。(三)行业标准从目前动画游戏行业的发展前景来看,总体上呈现出以下几种情况。1.制作水平越来越高端。中国作为美国和日本最大的游戏动画加工基地,承担着众多非核心的技术加工业务。其中,基础模型的加工占了很大的比重。通过这几年国际交流与合作,模型的制作要求越来越高。就拿游戏人物建模来讲,高精度模型除要求在造型上完全与对象吻合,神态上也要相似以外,还需要逼真的贴图。这促使模型的制作标准不断提升。而动画类模型不仅要求达到一定的精度,还要有创意的想法融入其中。所以,模型的制作要求在近几年有较大的提升,花费在模型制作上的时间也越来越多。2.审美需求不断改善。从目前制作流程来看,在做一个模型之前需要观察概念稿或者设计图,有些概念稿画得比较细致,同时画出了三视图,有些则画得比较省略,没有过多的细节参考,这就需要建模师通过自己的判断来制作了。往往一个模型制作完后,要对照参照物检查是否有结构上的错误或是细节上的漏洞,这就需要制作者具备一定的审美观。什么样的模型更加好看,能博得玩家和观众的眼球,是要符合一定的审美标准。就拿当前上映的贺岁大片《长城》来讲,电影中的远古怪兽饕餮是由新西兰的维塔工作室设计的,虽然该工作室设计的《魔戒》《阿凡达》等一系列家喻户晓的角色广受观众的好评,但是在《长城》这种中国风浓重的玄幻题材电影中,观众总会感觉这类欧美类型的怪物在影片中与周围场景角色有些格格不入。由于中国观众在观看自己国家题材的电影时,会不自觉地带入中国的审美评价,所以怪物的设定应该符合中国的美学标准,造型上可以加入像麒麟,中国龙凤等传统灵兽的元素,这样电影整体感会搭调。所以,符合审美标准也是模型制作的一个重要衡量标准。
二、三维动画基础课程的具体探索
现在大部分艺术类院校都开设了三维动画专业课,根据每个学院的侧重不同,师资结构不同,三维动画的课程内容也很不一样。笔者就三维基础课来具体讨论一下,课程内容应该讲些什么,如何去讲,怎样更加有效地把专业知识带给学生。
(一)讲什么
三维动画基础课程属于大一或者大二学生的专业必修课,所占学分比重较大。同时,它又是实践操作类课程,强调学生的动手操作能力。所以,在课程内容设置上有它的特殊性。笔者就以《maya软件基础》课程为例,来谈谈这类课程该上些什么。首先,软件课程是注重操作的,学生在零基础的时候,最先需要掌握的是软件的布局和操作特点。Maya软件的布局和3Dmax类似,主体为操作视窗,上面为菜单栏、状态栏和工具架。左侧为常用工具栏,右侧为控制面板,底部为时间轴和输入栏。这些菜单的位置可以隐藏和调整,哪些工具在哪个位置,找不到时如何调出来是学生首要掌握的知识。同时,软件的一些基本操作如快捷键的使用,对象的旋转和窗口的切换等操作也是要求最先掌握的。笔者在执教过程中会发现,有些学生在学期结束的时候还会问像“这个工具在哪儿”这样的问题,所以,软件布局的介绍和操作是首要解决的。其次,软件的功能和模块。不同软件的侧重会不一样,例如maya2016软件一共分成了建模、装备、动画、特效和渲染五大模块,每个模块的功能不同,涉及到的流程也不一样,这些是需要让学生了解的。在该课程的初始阶段,可以着重将建模和渲染模块讲得细一些,其他几个模块略带介绍。这样学生对软件会有一个总的印象,知道目前要掌握的知识情况。也为后面的课程学习打下基础。
(二)怎么讲
对于软件课程采用什么样的授课方法更能让学生快速接受,笔者尝试过许多种方法,旁听过外教的课程。总结出以下几点,1.课件的准备环节。上课之前需要做的一个很重要的环节就是将今天要讲的内容在脑海中梳理一边,将与上课相关的各种模型贴图准备好。笔者认为,目前很多专业教师依照教材提供的相关课件讲解,这样做一方面有助于更好地对课程内容进行把握,一方面可以简化对课件的准备。但是,有些重要内容是教材里没有的,需要笔者自己加入进去,或者这些内容在其他的教材中,这就需要教师在课前进行重新整合,完善课堂内容。2.课程的实施方法。一般情况下以演示法为主,教师在讲台上演示操作步骤,学生在下面记录,但事实上演示法有它的局限性,学生在下面往往无法记录每一个操作环节,这就需要教师分步骤来讲解。例如,在讲“挤出工具”的时候,分步骤演示命令的具置,命名如何回复默认值,操作手柄的使用方法,以及操作时遇到的问题。只有分步骤依次讲解每个环节的注意点,学生才能掌握。另外,积极与学生互动,询问学生们遇到的问题,单个演示一边,能加深学生的印象,调动他们的积极性,做到“从学生中来到学生中去”。3.实践——理论——实践。“理论从实践中来再到实践中去”是笔者在长期的工作中总结的一套教学方法,下面笔者以一个消防栓模型的不同布线结构来谈谈模型布线的意义。例如,在制作一个消防栓时,一般要求是不超过550个四边面。一下是三个同学做的同一组消防栓。从图上我们可以看到,三个人做的模型虽然外形上大致一样,但在布线上却完全不同,模型结构上也有点儿区别。那么,这个消防栓上到底蕴含着什么样的布线规律呢。首先,线与线之间的连接必须交代清楚。通过观察可以看到548面的消防栓的底盘的布线与顶盘的布线不一致。大圆盘每一条内线虽然汇合在一个点上,却没有与小圆盘的边线连接。造成了奇怪的现象。当然这样做是为了节省面,有时候为了完成面数指标,不得不进行改变布线走向的工作程序。但是我们发现他在这个地方虽然节省了面,整体面数上却是三人中最多的。也就是说,在不该省面的地方省了,所以说这个地方是不能省面的。“不该省面不能省”是布线规律的第一条基本规则。同时,这样的做法又导致了另外一个问题,就是线与线之间的统一。我们看到,因为小圆盘的边界点没有与大圆盘的边界点连接,造成这个模型虽然是打组之后的一个整体,实际上却并不是整体的情况。如果该模型要用来制作成中高模,在后面的具体加工时就会出现报错,无法使用。“线与线之间要相连”是布线规律的第二条基本规则。从消防栓的盖帽问题上,我们发现他们的形状是不同的。523面的盖帽较之其他两个更细长,而参考图是扁扁的。仔细观察我们发现他的环线比别人多出了一条。事实上,就是这一条多出来的线,导致了形状上的改变,同时也增加了面数。这样的线称之为“废线”。在布线过程中,经常会遇到这样的情况,无缘无故地多出来了若干条线,在制作的后期影响到平滑和细分的面数。这种多加的线,关键要看他加在哪个地方。有些时候,在制作运动的物体时,这样的线反而能够有平滑动态效果。但是,静态的物体就不能出现这种情况了。当然在做完之后修改删除也没有问题,但是就会造成浪费时间等常规性不良后果。所以,“废线不能有”是布线规律的第三条基本规则。以上为笔者在讲解模型布线时的一个案例,通过观察学生制作的模型,发现其中存在的问题,最终整理成布线规律成为学生修改模型的理论依据,这些制作过程中的注意点,教材中往往不会出现,需要教师在执教过程中总结,所以,“实践——理论——实践”的教学方法对操作类软件课程尤为适用。
三、行业未来发展趋势及教学应对措施
从目前动画和游戏的发展状况来看,游戏行业仍然是市场的主体部分,随着新设备的不断推广,手游、平板电脑以及VR技术逐渐占领未来游戏终端平台。但是,无论相关硬件设备如何发展,模型制作仍然是整个行业的重要基石。从模型制作对象来划分,可分为卡通类与写实类。卡通类模型面数要求不高,往往能符合客户的一般要求就通过了。而写实类游戏的模型就没有那么简单了。不久前在育碧公司研发的一款WiiU平台游戏《僵尸U》的制作流程中可以看到,该类游戏采用GOz制作方式,即在Zbrush里将角色分精度雕刻细节后将初始精度模型导入Maya烘培法线,然后再拓扑UV加上细节进行贴图流程,最后导入游戏引擎中。当然这只是模型阶段的工作流,已经反映出该行业的最高制作水平。与之同等水准的是索尼公司在PS4平台上的次世代游戏《战神4》。可以说,这类游戏的制作要求不是一般的人能够达到的。在具备了专业技术的基础上,要有相当丰富的人体结构学工程学以及生物学等自然科学的知识储备。笔者认为,在未来的教学体系中,可以尝试与游戏行业的制作过程接轨。例如,动画专业的课程包含基础课程和高级课程。现阶段往往将骨骼绑定,角色动作,渲染材质及三维动画主题短片设计等一系列流程全部放入在教学体系中。这样安排有好的一面,学生在大学阶段能够了解到Maya动画的所有模块,记住整套动画制作流程。最后,能够做出一个三维动画短片。不好的一面是学生往往只能学习到一些基础部分,对于更加专业的技术会有缺失。笔者认为,这是一个矛盾的问题,学院在制订教学大纲时不可能兼顾“两头”,不然学生的整体学分就会抬得很高。所以,只有教师自己在教学过程中适当地将这些内容引入课堂,让学生对高端制作有一个初步的认识,同时提供相关视频教学素材供他们课后学习,这样专业课才能跟紧时代脚步。总之,笔者认为对于现在的模型制作者和专业教师而言,新时期赋予了他们新的要求。同时这些重要的制作技术能否及时让学生掌握是专业教师在新时期需要思考的内容。
参考文献
[1]张婷:《分析三维动画在中国的发展及现状》,安徽:《艺术品鉴》2016年06期。
[2]郑直:《MAYA三维技术在动漫领域立体造型中的应用研究》,北京:北京工业大学2013年。
[3]王海燕:《Maya建模准确塑形之关键》,山东:《山东农业大学学报(自然科学版)》2013年03期。
论文摘要:实验室网络教学资源与人才培养创新理论的研究,要灵活多样,寻求多种途径,利用虚拟实验室及网络等现有资源,开展开放式实验实训和校外实训,利用远程教学,将实训教学与职业技能鉴定相结合,以网络资讯平台为基础,通过电视式校园媒体平台,以市场为导向的方针,规划人力资源,以就业为核心的现代化的传输手段,实现适应市场需求的各类人才的培养计划,努力建设一个以高校校园市场为基础的、完善的、能沟通企业、学校和学生的产、教、学信息平台。
新形势下高职院校的发展目标,是以职业为导向,充分利用学校内外网络资源教学,将以课堂传授及网络资源教学间接知识为主的学校教育与校企合作直接获取实际经验和能力为主的生产现场教育的有机结合,开设创新人才培养理论,实现学生角色向职业人角色的转变,使学生职业能力和职业素质得到很好的培养,实现高等职业教育的人才培养计划,以适应企业岗位的需求,这就要求落实到实验室网络教学资源和人才培养创新理论的研究中。
一、实验实训的形式要灵活多样
(一)开放式实验实训。开放性实验实训能给学生提供个性化实践学习的机会和进一步实验实训、探究式学习的机会,促进了职业教育师资队伍技术水平的提高,是一种充分利用现有的实验实训资源的有效模式,是学分制中实践教学的有效方法,是提高职业教育教学质量的一个重要途径。我院于2006年在信息系实验室实行了开放式实验室的试点工作,学生在开放式实验教学过程中有较大的思维空间和活动空间,激发了学生的创造性思维,培养了学生创新能力。
(二)虚拟实验室投入使用。针对一些实践性较强的学科 ,如单片机、数控编程等枯燥、难懂的课程,实验多,实验受条件限制大的特点,开发CAI课件和建设虚拟实验室。如数控仿真系统、单片机仿真系统(MCS—51系列),PLC控制实验装置(虚拟与实际硬件结合)、电工网络教学系统等。通过虚拟实验室,能够通过计算机模拟一些实验现象,为虚拟实验的开设提供了必要的基础条件,它不仅仅能够提高实验教学效果,更加重要的是对一些缺乏实验条件的学生,通过仿真、网络同样能够身临其境地观察实验现象,甚至和异地的学生合作进行实验。
(三)远程教学与校外实训相结合。一、开展远程教学。不断丰富和创新远程教育培训方式,对校内实训基地设备、场所和功能缺陷的有效补充,能有效解决学校实训基地建设所需经费和空间不足的矛盾,也能减轻校内实训教学安排上的压力,是高职学生与职业技术岗位“零距离”接触。如我校与上海艾奇杰-番茄主义西餐厅合作,实施烘焙远程教学培训。
二、实训教学方法与手段的改革
(一)提高实训教学的比例
在教学方法与手段改革方面,近年来,中心利用学校学分制改革的有利条件,构建了“三层次”实训和实验教学平台:以培养学生的实训、实验素养为主要目标的“基础”教学平台、以培养学生的综合实验能力,加强学生课程之间的联系为主要目标的“综合设计实训、实验”教学平台和以培养学生的创新设计能力为主要目标的“创新实训、实验”教学平台,实施实验教学贯彻PBL教学模式。针对不同层次的学生特点设计实验,因材施教。
(二)实验室要发展,就必须寻求多种途径
(1)建立稳固的产学研合作办学基地。
(2)采用校企联合办建实验室。联合各方“利益共享,风险共担。”并通过优势互补达到共同发展的目的。实验室建设必须与学生的创新相结合,通过联合办学,学校既可以紧跟实验设备、实验技术的发展,又省去了大量更新设备的费用。
(三)注重课程教材建设,强化实验实训效果
高职进行实验实训教学改革创新的同时,也要注重高职教材建设,以加强实验实训效果。高职教材要体现基础性、设计性和综合性。我院在实验实训基地硬件建设和“双师型”实训教师队伍培养的基础上, 学校教师与实训基地的企业专家、技术骨干联合开发校本课程与教材,按照高技能人才培养的特点和规律,参照职业岗位要求,针对实训内容的特点和目标,编写具有很强岗位针对性、实用性且合乎高职学生认知结构的实训教材、指导书。我们经过探索,总结出“感知参与质疑合作发现总结”的教学模式。
三、建构以市场为导向的实训质量管理体系
(一)实训教学与职业技能鉴定相结合
当前,我院树立以能力为本位的教育思想,制订与理论教学相适应的实践训练计划、大纲、考核办法等实践教学计划管理办法及质量体系管理过程质量管理过程图;聘请基地技术骨干参与实习指导,负责实训内容的实施;及时将岗位中的新标准、新技术、新材料、新设备、新工艺的知识引入实践教学中,以保证实现学生职业能力的培养目标,并把实训教学与职业技能鉴定结合起来。这既符合国际社会现行的就业惯例,又能对我国正在推行的持证上岗制度起到促进作用。
(二)实训教学必须坚持以市场为导向的方针
近年来,针对沿海地区急需懂得现代制造技术、能熟练操作数控设备的工程技术人才这一情况,我院专门组织机械自动化、数控等专业的学生培训了数控车床、数控铣床、UG和PRO-E软件等实用软件的使用;针对可编程控制器在工业上的广泛应用及其对人才的急需,我们组织机电系学生进行了PLC控制系统的设计与调试的实训;针对苏北地区也出现人才短缺现象,专业技术人员、管理人才难招,尤其是淮安地区的需求,我院组织信息系学生培训电子产品的组装、调试。这样,把学生就业后的上岗培训和就业前的实训教学有机地结合在一起,从而使学生在就业后就能直接上岗,有效地推动区域经济的发展。
四、以网络资讯平台为基础,共汇厂校川流的共生生态
(一)建构资讯网络平台
在高等职业教育第三次产学研结合经验交流会议上提出,高等职业教育要办出水平、办出特色,就要深入推进校企合作办学,保障校企合作健康发展,实现“双赢”和共同发展,高等职业院校要大力推广多元化校企合作模式,深入推进教育教学改革。我院借鉴其他院校开展“订单式”培养的经验,提出了建立“合约式”校企合作办学的要求。我校于与昆山达鑫电子达成合作伙伴关系,合作比较成功,达到了双赢的目的。
参考温先生的千乡万才计划,我校开展网络互动平台的设计,主要考虑到三个方面:网络互动平台设计依据的教学理论:建构主义理论;网络互动的方式:同步性还是异步;完整的网络互动平台的组成:网络互动支持系统、网络互动平台管理系统、网络互动开发工具及网络互动资源及人力资源的规划。有了这样的设计考虑,我们才能实现高效的网络互动平台。
(二)电视式校园媒体平台
电视式校园媒体平台:将通过以就业为核心的校园液晶电视传媒用现代化的传输手段,将大量的新实事闻、课务信息等通过视频的方式直接在校园内滚动播放。努力建设一个以高校校园市场为基础的、完善的、能沟通企业、学校和学生的产教学信息平台,为我校的广大学生的日常生活提供快捷、全面、高质量的服务,
(三)利用学校现有的硬件资源,规划人力资源
设立人力规划流程图,设计一个网站放在校园网上,网页完成后将相关信息放在《炎黄网络互动平台》上。供广大师生及企业用户浏览,实现运行,并设置沟通的平台交流信息,可通过语音或邮件的方式,实现交流的同步与不同步,达成厂校人力资源互动互补。
(1)我校曾与振维电子建立校企合作伙伴关系,由振维电子提供培训教材、实物产品及简易设备在炎黄实习基地进行实习,专业师资由振维电子方工程师和本院资深教师组成;(2)学院与企业共同研究当前企业发展情况及对所需人才规格的需求。选派学校领导与骨干教师下厂挂职,及时掌握企业当前的经济信息、技术信息和今后的发展趋势,主动调整学校的培养目标和课程设置,改革教学内容、教学方法和教学管理制度,使学校的教育教学活动与企业密切接轨。
五、结论
我院通过利用实验室网络教学资源、开放式实验实训、网络资讯平台、远程教学、电视式校园媒体平台,开展人才培养理论研究,及时了解社会对人才培养的要求,发现学校师资培养、专业设置、课程目标与内容、教学计划与方式等方面存在的不足,建构以市场为导向的实训质量管理体系,从而有针对性地开展教育教学改革,提高人才培养质量和整体办学实力。增强社会服务能力,扩大学校影响力和辐射力。
参考文献
[1]林君芬,余胜泉.关于我国网络课程现状与问题的思考[J].现代教育技术
[2]孙伟宏.探索校企合作模式,培养优秀技能人才.中国教师报[R],2006,10,24
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