機(jī)織物組織移動(dòng)學(xué)習(xí)軟件開發(fā)

耿 亮，孫 艷

(1.成都紡織高等?？茖W(xué)校，四川 成都 611731；2.四川省出入境檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心，四川 成都 610041)

機(jī)織物組織移動(dòng)學(xué)習(xí)軟件開發(fā)

耿 亮1，孫 艷2

(1.成都紡織高等專科學(xué)校，四川 成都 611731；2.四川省出入境檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心，四川 成都 610041)

移動(dòng)學(xué)習(xí)已成為了當(dāng)今教育領(lǐng)域的焦點(diǎn)。為了幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)專業(yè)課程，利用App Inventor開發(fā)了機(jī)織物組織移動(dòng)繪圖App，通過觸摸方式繪制任意組織圖，也可輸入?yún)?shù)繪制指定組織圖。實(shí)踐表明，移動(dòng)學(xué)習(xí)App在機(jī)織物組織與設(shè)計(jì)課程教學(xué)中發(fā)揮了積極作用。

移動(dòng)學(xué)習(xí)；App Inventor；織物組織；課程教學(xué)

移動(dòng)學(xué)習(xí)通過將移動(dòng)技術(shù)與教育領(lǐng)域相結(jié)合，加上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的輔助，實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，且學(xué)習(xí)者不受桌子、電腦等的限制[1]。移動(dòng)學(xué)習(xí)越來越被人們所普遍接受，相應(yīng)的資源開發(fā)研究也在大范圍展開[2-4]。為了幫助學(xué)習(xí)者更好地學(xué)習(xí)具體專業(yè)課程，將課程延伸到課外以彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的缺陷，可向?qū)W習(xí)者提供該課程的移動(dòng)學(xué)習(xí)軟件來輔助學(xué)習(xí)。

機(jī)織物組織與設(shè)計(jì)課程是紡織專業(yè)學(xué)生的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，在織物組織學(xué)習(xí)過程中學(xué)生經(jīng)常會用到意匠紙來進(jìn)行繪圖，限制了學(xué)生隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。本項(xiàng)目通過App Inventor編程實(shí)現(xiàn)了Android平臺移動(dòng)端織物組織學(xué)習(xí)軟件，一定程度上實(shí)現(xiàn)了學(xué)生隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)并完成與同學(xué)、教師交互的功能，一定程度提高了學(xué)習(xí)效果。同時(shí)該軟件也適合于紡織行業(yè)需要進(jìn)行織物組織設(shè)計(jì)的人員使用。

1 機(jī)織物組織移動(dòng)軟件的開發(fā)

1.1 軟件開發(fā)平臺

軟件開發(fā)選用App Inventor作為開發(fā)平臺，不需要Java編程基礎(chǔ)拋棄復(fù)雜的程序代碼，而使用樂高積木式的拼接法來完成Android程序[5]，可給更多不會計(jì)算機(jī)編程的紡織專業(yè)學(xué)生及企業(yè)員工提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會。

1.2 軟件功能及邏輯搭建

為便于廣大織物組織學(xué)習(xí)者能夠隨時(shí)隨地繪制組織圖或?qū)W習(xí)組織圖繪制，軟件功能分為兩個(gè)模塊。第一，根據(jù)學(xué)生的需要輸入經(jīng)緯向組織循環(huán)，繪制意匠格，學(xué)生通過手指觸摸進(jìn)行組織圖的繪制；第二，各類組織繪制學(xué)生通過輸入各類組織的參數(shù)，由軟件分步繪制組織圖，便于學(xué)生掌握組織圖的繪制過程。兩個(gè)模塊均具備一鍵分享功能，便于學(xué)生與老師或?qū)W生與學(xué)生之間進(jìn)行互動(dòng)交流。

1.2.1 觸摸方式繪制組織圖

(1)界面設(shè)計(jì)及操作 ①打開程序，程序界面分為功能按鈕區(qū)和繪圖區(qū)，如圖1(a)所示；②點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)置按鈕(黑色方框)處，參數(shù)設(shè)置文本框顯示，在文本框分別輸入經(jīng)緯向循環(huán)的數(shù)字，如圖1(b)所示；③點(diǎn)擊鋼筆按鈕，參數(shù)設(shè)置區(qū)隱藏，并在繪圖區(qū)繪制了Rj×Rw方格即為電子版的意匠紙，如圖1(c)所示；④點(diǎn)擊選色按鈕(黑框處)，選擇合適的顏色，觸摸屏幕進(jìn)行組織繪畫,如圖1(d)所示為組織點(diǎn)繪圖后的界面；⑤點(diǎn)擊分享按鈕即可分享繪制好的組織圖，如圖1(e)為分享交互功能。

(2)數(shù)學(xué)模型及邏輯設(shè)計(jì) 該部分程序的核心數(shù)學(xué)模型有2個(gè)：①根據(jù)文本框輸入數(shù)字繪制Rj×Rw方格圖。設(shè)定坐標(biāo)起點(diǎn)，分別沿著經(jīng)向和緯向繪制Rj+1和Rw+1根直線，直線的長度分別為Rw×寬度和Rj×寬度，即每根經(jīng)紗都和Rw根緯紗交織，每根緯紗也都和Rj根經(jīng)紗交織。圖2所示為意匠方格的樂高式邏輯模塊。

②在觸屏位置將空白方格填充。讀取屏幕觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)(x,y)，分別對x(經(jīng)向起點(diǎn))/寬度及y(緯向起點(diǎn))/寬度進(jìn)行“就低取整”操作，得到格子所在意匠方格的“行列數(shù)”。再對該格子所在位置填充略小于格子的方塊。由于軟件沒有提供填充正方形的樂高模塊，因此這里填充的是長、寬均為(意匠格寬度-2)像素的直線。圖3所示為根據(jù)觸摸點(diǎn)填繪組織點(diǎn)的邏輯模塊。

(a)打開程序界面 (b)輸入?yún)?shù) (c)意匠格繪圖完成

圖2 意匠方格繪制的樂高式邏輯模塊

圖3 根據(jù)觸摸點(diǎn)繪制組織點(diǎn)的邏輯模塊

1.2.2 各類組織繪制

根據(jù)構(gòu)成織物組織的交織規(guī)律、交叉數(shù)和飛數(shù)，可將組織分為規(guī)則組織、準(zhǔn)規(guī)則組織和非規(guī)則組織[6]。該軟件針對這幾類組織對其進(jìn)行了程序設(shè)計(jì)。規(guī)則組織涵蓋了大多數(shù)常用的組織，如平紋、斜紋、緞紋，以及他們的一些衍生組織如加強(qiáng)、復(fù)合及角度斜紋和加強(qiáng)緞紋等；其共同特點(diǎn)是在整個(gè)組織循環(huán)中都有固定的交叉數(shù)、固定飛數(shù)、連續(xù)的經(jīng)、緯浮長等。受篇幅所限這里僅介紹規(guī)則組織的實(shí)現(xiàn)過程。

圖4為規(guī)則組織App自動(dòng)畫圖的界面效果，其繪制流程為：

(1)輸入組織分式和組織點(diǎn)飛數(shù)，對三原組織、加強(qiáng)斜紋、角度斜紋、復(fù)合斜紋、部分加強(qiáng)緞紋等均屬于此類。為簡化組織分式的輸入，輸入組織分式時(shí)直接在“文本輸入框”按分子分母出現(xiàn)的先后順序依次輸入。

圖4 規(guī)則組織App界面效果

(2)判斷組織分式中數(shù)的個(gè)數(shù)是否為偶數(shù)，即用文本框輸入數(shù)字的總個(gè)數(shù)除以2取余。如果余數(shù)等于0，則執(zhí)行組織循環(huán)數(shù)R的計(jì)算——全局變量globalsum為“分式輸入框”中各數(shù)字之和；否則，彈出信息框提示：“組織分式輸入錯(cuò)誤”。圖5所示為組織分式輸入的邏輯模塊。

然后，點(diǎn)擊按鈕在繪圖區(qū)畫意匠格，其實(shí)現(xiàn)方法同圖2。

(3)根據(jù)飛數(shù)Sj(Sw)求出標(biāo)準(zhǔn)的正飛數(shù)(即當(dāng)飛數(shù)小于0時(shí)，則加上R)；圖6所示globalss為飛數(shù)。

(4)組織繪制時(shí)取一個(gè)局部變量sum1，局部變量sum1為“分式輸入框”中前N個(gè)數(shù)字之和。局部變量sum1一邊取值一邊畫圖，這樣就可對組織分式逐個(gè)數(shù)字分別繪制，如圖7所示。

圖5 組織分式輸入邏輯模塊

圖6 標(biāo)準(zhǔn)正飛數(shù)運(yùn)算

圖7 規(guī)則組織分段繪圖邏輯模塊

圖8 規(guī)則組織某一段經(jīng)浮長或緯浮長繪制的過程

引入globalguocheng的目的在于簡化樂高模塊，某則樂高模塊堆砌太長不方便查看。圖中變量ii表示對某一段浮長線逐一繪圖，取globalsum-(sum1-1)是因?yàn)橛?jì)算機(jī)默認(rèn)的坐標(biāo)是從上至下依次增大，從左至右依次增大。

圖9 global sum-(sum1-1)圖解

由圖9可知，樂高模塊中g(shù)lobalsum-(sum1-1)是定位在每一段浮長線的最上面一格，然后連續(xù)繪制ii個(gè)組織點(diǎn)。

驗(yàn)證globalguocheng<30，是判斷在后面各列中組織點(diǎn)是否超出當(dāng)前循環(huán)，如果超出，則又從最下面第一行開始繪制。

2 結(jié)語

移動(dòng)學(xué)習(xí)在國內(nèi)正處在蓬勃發(fā)展階段，許多學(xué)者就目前移動(dòng)學(xué)習(xí)中存在的問題進(jìn)行了研究，將會啟動(dòng)更多項(xiàng)目來對移動(dòng)學(xué)習(xí)資源進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，移動(dòng)學(xué)習(xí)將會擴(kuò)展到社會各行各業(yè)中。開發(fā)織物組織移動(dòng)學(xué)習(xí)軟件是為了幫助學(xué)習(xí)者更好地學(xué)習(xí)具體專業(yè)課程，將課程延伸到課外，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的缺陷。作為一種輔助學(xué)習(xí)軟件，在使用過程中既要了解組織的各項(xiàng)參數(shù)及其意義，也要了解組織的經(jīng)緯組織點(diǎn)交織規(guī)律及其排列順序，這在教學(xué)過程中起到了很好的積極作用。

[1] 劉豫鈞，鬲淑芳.移動(dòng)學(xué)習(xí)：國外研究現(xiàn)狀之綜述[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2004，14(3):12-16.

[2] 姚佳豆.基于SCORM標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D].北京：北京交通大學(xué)，2011.

[3] 劉建設(shè)，李 青，劉金梅. 移動(dòng)學(xué)習(xí)研究現(xiàn)狀綜述[J]. 電化教育研究，2007，(7):21-25，36.

[4] 胡 元.高校移動(dòng)學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)與開發(fā)研究[D].昆明：云南師范大學(xué)，2013.

[5] 郭守超，周慶國，鄧常梅，等. 基于AppInventor的移動(dòng)學(xué)習(xí)探究[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2014，(9):121-125.

[6] 顧 平.織物結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)學(xué)[M].上海:東華大學(xué)出版社，2004.

Development of Mobile Learning Software for Woven Fabric Texture

GENG Liang1, SUN Yan2

(1.Chengdu Textile College, Chengdu 611731, China; 2.Sichuan Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Chengdu 610041, China)

Mobile learning has become the focus of education field. In order to help students learn professional courses, mobile drawing App for woven fabric texture was developed based on App Inventor. The App could draw any fabric texture chart by touching the mobile screens. It also could draw draft by inputting parameters. The practice showed that mobile learning App played an active role in the teaching of texture and design of woven fabric.

mobile learning; App Inventor; fabric texture; course teaching

2017-05-03；

2017-05-09

成都紡織高等專科學(xué)校校級教育教學(xué)研究項(xiàng)目(2015cdfzjj24)

耿 亮(1981-)男，講師，在讀博士，研究方向：紡織材料與紡織品設(shè)計(jì)。

TS111.9

B

1673-0356(2017)07-0030-03