虛擬仿真技術(shù)在服裝設(shè)計(jì)與工藝專(zhuān)業(yè)課程中的教學(xué)應(yīng)用

王 佳

(常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 常州 213164)

1 基于虛擬仿真進(jìn)行教學(xué)改革的必要性

服裝設(shè)計(jì)與工藝專(zhuān)業(yè)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“服工專(zhuān)業(yè)”)是藝術(shù)和生產(chǎn)共存的交叉型學(xué)科,雖然包含藝術(shù)類(lèi)教育,但更具工科教育的特點(diǎn),其培養(yǎng)目標(biāo)是為服裝企業(yè)相關(guān)崗位輸送技術(shù)技能型人才,因此服工專(zhuān)業(yè)的核心課程,大多設(shè)置成理實(shí)一體化課程,注重知行合一,但在實(shí)際教學(xué)中,卻出現(xiàn)了理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)、教學(xué)容量受限、課程之間銜接不到位、技術(shù)訓(xùn)練不充分、實(shí)訓(xùn)過(guò)程不可逆等問(wèn)題,造成學(xué)生即使在學(xué)習(xí)了系統(tǒng)的理論知識(shí)后仍不能較好地進(jìn)行實(shí)踐,在學(xué)校培養(yǎng)的技能遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上服裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度,這是一個(gè)普遍存在、具有一定難度并且亟待解決的問(wèn)題。

虛擬仿真技術(shù)以其交互性、真實(shí)性和多感知性等特點(diǎn),在推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目深度融合、拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容廣度和深度、延伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間和空間、提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和水平、培養(yǎng)卓越拔尖人才等方面都能起到積極的作用,其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用已逐漸得到國(guó)家重視。2018年,教育部在全國(guó)大力推動(dòng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè),在備受關(guān)注的《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》中,提出職業(yè)院校應(yīng)“運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)改進(jìn)教學(xué)方式方法,推進(jìn)虛擬工廠等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè)和普遍應(yīng)用”的要求。國(guó)內(nèi)的眾多專(zhuān)家和學(xué)者已經(jīng)開(kāi)始基于虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行一系列服裝專(zhuān)業(yè)課程的改革研究,均獲得了較好的成果,這些案例給了我們開(kāi)展課程教學(xué)改革的信心和啟發(fā)[1-4]。

2 基于虛擬仿真的課程體系改革構(gòu)思

2.1 立足生產(chǎn)過(guò)程,組建實(shí)訓(xùn)課程群

我校服裝專(zhuān)業(yè)創(chuàng)建于1984年,專(zhuān)業(yè)設(shè)置包含服裝與服飾設(shè)計(jì)、服裝設(shè)計(jì)與工藝、服裝陳列與展示設(shè)計(jì)、藝術(shù)設(shè)計(jì)、形象設(shè)計(jì)5大類(lèi),覆蓋服裝的完整產(chǎn)業(yè)鏈,服裝設(shè)計(jì)與工藝專(zhuān)業(yè)前身為“服裝制版與工藝專(zhuān)業(yè)”,2015年教育部更名后,明確了該專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)“技藝結(jié)合”復(fù)合型人才的新要求,經(jīng)過(guò)不斷探索實(shí)踐,我校服工專(zhuān)業(yè)逐步形成了基于“形成技術(shù)”培養(yǎng)目標(biāo)的具有技藝結(jié)合特點(diǎn)的人才培養(yǎng)體系。依據(jù)服裝企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程,以“基礎(chǔ)能力訓(xùn)練—核心能力訓(xùn)練—綜合能力訓(xùn)練—?jiǎng)?chuàng)新能力訓(xùn)練”循序漸進(jìn)形成“技術(shù)能力”,結(jié)合設(shè)計(jì)類(lèi)課程、結(jié)構(gòu)類(lèi)課程、工藝類(lèi)課程、展示類(lèi)課程四大板塊,以及綜合項(xiàng)目組建專(zhuān)業(yè)課程群,如圖1所示。

圖1 服工專(zhuān)業(yè)課程群結(jié)構(gòu)

2.2 更新實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,搭建立體化的教學(xué)體系

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,市面上出現(xiàn)的各類(lèi)虛擬仿真系統(tǒng)功能完備,廣泛應(yīng)用于服裝領(lǐng)域各環(huán)節(jié)。2019年,我校服裝學(xué)院建成了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室,其中運(yùn)行的服裝一體化設(shè)計(jì)仿真系統(tǒng),具備3D 人體數(shù) 據(jù) 模 塊、3D 設(shè) 計(jì) 模 塊、3D 面 料 模 塊、3D 試 衣 模塊、3D 走秀模塊,可實(shí)現(xiàn)人模創(chuàng)建、款式創(chuàng)樣、樣衣試制、面料更換、動(dòng)態(tài)走秀的功能,完整涵蓋了服裝專(zhuān)業(yè)的四大重要板塊——款式設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝制作和成衣展示。以“建構(gòu)主義”學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo),秉承“虛實(shí)結(jié)合、可虛盡虛、能實(shí)不虛”的原則,對(duì)課程群的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行更新,建立“理虛實(shí)”一體化的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。在此過(guò)程中需充分考慮虛擬仿真系統(tǒng)各實(shí)訓(xùn)模塊的功能,以及服裝專(zhuān)業(yè)四大類(lèi)板塊中各實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)目標(biāo),進(jìn)行實(shí)訓(xùn)比例和內(nèi)容的設(shè)置,要求比例合理,內(nèi)容體現(xiàn)先進(jìn)性、可行性、必要性和完備性,既有課程導(dǎo)向特點(diǎn),又能與前后課程實(shí)訓(xùn)內(nèi)容銜接。在綜合項(xiàng)目中,基于典型款式將每個(gè)實(shí)訓(xùn)模塊內(nèi)容融會(huì)貫通(圖2)。

圖2 基于虛擬仿真系統(tǒng)平臺(tái)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系

3 虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1 服裝設(shè)計(jì)類(lèi)課程

服裝設(shè)計(jì)是一個(gè)整體性的概念,可以分為服裝造型設(shè)計(jì)、面料設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)等,在實(shí)際授課中,服裝造型設(shè)計(jì)課程也就是通常我們所說(shuō)的服裝設(shè)計(jì)課程,一般早于其他設(shè)計(jì)類(lèi)課程開(kāi)設(shè),課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)雖然僅要求學(xué)生對(duì)服裝的形式、材質(zhì)、顏色、圖案、線條等進(jìn)行設(shè)計(jì),但需要讓學(xué)生最初就建立整體設(shè)計(jì)的理念,明白設(shè)計(jì)的服裝需要滿(mǎn)足生產(chǎn)要求,符合穿著場(chǎng)合,使穿著的人覺(jué)得舒適。對(duì)于服裝設(shè)計(jì)與工藝專(zhuān)業(yè)以理科生、繪畫(huà)基礎(chǔ)薄弱的初學(xué)者居多的情況,教師可以事先建好局部款式數(shù)據(jù)庫(kù),運(yùn)用虛擬仿真軟件強(qiáng)大的兼容性,提取其中素材,讓學(xué)生搭配新的款式,或是調(diào)整服裝廓形、圖案、色彩等進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。通過(guò)虛擬仿真軟件中的“人體數(shù)據(jù)模塊”,建立針對(duì)不同年齡、不同身高、不同體型的人體模型,利用“試衣模塊”在這些特定的虛擬模特上進(jìn)行試穿,對(duì)服裝設(shè)計(jì)的效果進(jìn)行三維展示(圖3),從而更加直觀地辨別設(shè)計(jì)方案的可行性,讓學(xué)生從最初就建立“以人為本”的服裝設(shè)計(jì)理念。

圖3 禮服的虛擬設(shè)計(jì)

3.2 服裝材料課程

面料作為服裝設(shè)計(jì)的要素之一,具有舉足輕重的作用?！胺b材料學(xué)”等課程的開(kāi)設(shè)就是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)服裝材料,并且具備實(shí)踐應(yīng)用的能力。傳統(tǒng)教學(xué)延續(xù)紡織材料課程的授課模式,受到課時(shí)、實(shí)驗(yàn)條件的限制,學(xué)生很難將材料特性與服裝款式、版型風(fēng)格及工藝要點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)。虛擬仿真技術(shù)的介入,可以實(shí)現(xiàn)面料的“即換即現(xiàn)”,直觀對(duì)比不同類(lèi)型面料下的服裝外觀,加深對(duì)各類(lèi)面料特點(diǎn)的理解,進(jìn)行準(zhǔn)確應(yīng)用,還可以自主改變面料的物理機(jī)械性能,建立面料性能與服裝外觀的對(duì)應(yīng)關(guān)系,讓學(xué)生明確服裝材料選擇的原則,提高服裝面料設(shè)計(jì)的合理性[5-6]。例如,關(guān)于上衣的材料選用,學(xué)生使用三維虛擬軟件選擇不同的材料進(jìn)行試穿,以此對(duì)比懸垂性和飄逸感,進(jìn)而選擇最合適的服裝材料,提高服裝的設(shè)計(jì)感(圖4和圖5)。

圖4 絲質(zhì)上衣

圖5 棉質(zhì)上衣

3.3 結(jié)構(gòu)類(lèi)課程

服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程是服裝設(shè)計(jì)與工藝專(zhuān)業(yè)的核心課程,傳統(tǒng)教學(xué)模式下的教學(xué)內(nèi)容無(wú)法實(shí)現(xiàn)與前導(dǎo)設(shè)計(jì)類(lèi)課程和后續(xù)工藝類(lèi)課程真正銜接,學(xué)生不熟悉平面制圖與成衣立體造型的相互關(guān)系,腦海中無(wú)法構(gòu)建出平面到立體的轉(zhuǎn)換圖,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后,只有通過(guò)縫制才能看到最終成衣造型效果,制版、裁剪、縫紉需要較長(zhǎng)的教學(xué)周期,一旦成衣效果不佳,又要重復(fù)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行修正完善,嚴(yán)重影響教學(xué)效率。虛擬仿真軟件中的制版和縫制功能能很好地解決這些難題,該軟件在服裝結(jié)構(gòu)類(lèi)課程中的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)最為突出,它能通過(guò)2D 和3D 窗口,直觀展現(xiàn)平面紙樣與立體成衣之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過(guò)虛擬縫合將紙樣穿在虛擬人體上,即時(shí)呈現(xiàn)成衣效果(圖6)。如果需要修改可直接在2D樣板窗口中進(jìn)行調(diào)整,并且修改后的著裝效果也將同步呈現(xiàn),這樣就在很大程度上降低了學(xué)生空間思維轉(zhuǎn)換的門(mén)檻,降低了學(xué)習(xí)難度,理解原理后再讓學(xué)生實(shí)際動(dòng)手制作樣板,教學(xué)效果可以得到明顯改善[7-8]。

圖6 服裝二維和三維結(jié)構(gòu)展示

3.4 工藝類(lèi)課程

在服裝工藝教學(xué)中,虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)情境的仿真和教學(xué)方式的形象化。工藝課往往以老師示范、學(xué)生跟做的模式為主,由于操作的不可逆,在課程中教師需要準(zhǔn)備較多試樣,以便可以分組示范,在示范中,由于觀察角度不同,不能保證每位同學(xué)都能全方位看到老師的準(zhǔn)確手勢(shì)和縫制要點(diǎn),并且一旦學(xué)生縫錯(cuò),只能拆或重新準(zhǔn)備裁片,既浪費(fèi)時(shí)間又浪費(fèi)材料。利用虛擬仿真技術(shù)可以讓教師和學(xué)生都反復(fù)操作,在模擬中分析工藝縫制的順序和裁片的組合關(guān)系(圖7),促進(jìn)實(shí)際動(dòng)手能力的提升,并且能模擬各種服裝的縫紉,解決了課時(shí)緊張無(wú)法涉及所有服裝款式和學(xué)校工藝室縫制設(shè)備受限的瓶頸問(wèn)題。

圖7 縫紉工藝的平面和立體模擬

3.5 綜合類(lèi)課程

綜合類(lèi)課程包括綜合實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、以及各類(lèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽,一般安排在第四學(xué)年,通過(guò)集中強(qiáng)化、整合,進(jìn)一步提升學(xué)生的綜合素養(yǎng),更好地對(duì)接產(chǎn)業(yè)需求,服裝虛擬仿真系統(tǒng)覆蓋服裝生產(chǎn)的整個(gè)環(huán)節(jié),能實(shí)現(xiàn)更全面和系統(tǒng)的使用效果,拓展學(xué)生的綜合知識(shí),鍛煉他們的綜合能力。同時(shí),在虛擬仿真系統(tǒng)中快速進(jìn)行的人體體形、服裝造型、面料屬性、紙樣工藝設(shè)計(jì)等多種操作,能節(jié)省學(xué)生在技術(shù)環(huán)節(jié)的試驗(yàn)時(shí)間,幫助他們?cè)趶V度和深度上進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

在服工專(zhuān)業(yè)課程中引入虛擬仿真技術(shù),可以在理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)之間建立一座銜接橋梁,為學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)高科技、低成本、低消耗、短周期的浸入式虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)空間,學(xué)生進(jìn)行充分訓(xùn)練后,再進(jìn)入實(shí)踐環(huán)節(jié),可以有效地解決理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相脫節(jié)的問(wèn)題。同時(shí)其無(wú)空間時(shí)間限制開(kāi)展、立做立現(xiàn)、兼具趣味性的特點(diǎn),促使學(xué)生主動(dòng)探究問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題,極大地提高了自主學(xué)習(xí)的積極性和效率。為學(xué)生“學(xué)”和老師“教”“研”開(kāi)辟新途徑,體現(xiàn)其積極的教學(xué)科研應(yīng)用價(jià)值。