蘇軍強(qiáng)，萬　里，金　蕊，張　濤

(1. 常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院 服裝系，江蘇 常州 213164；2. 深圳市格林兄弟科技有限公司，廣東 深圳 518052)

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增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在服裝工藝類課程教學(xué)中的應(yīng)用探索

蘇軍強(qiáng)1，萬里1，金蕊1，張濤2

(1. 常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院 服裝系，江蘇 常州 213164；2. 深圳市格林兄弟科技有限公司，廣東 深圳 518052)

摘要：針對(duì)服裝工藝類課程教學(xué)中存在的共性問題，從教師、學(xué)生、實(shí)訓(xùn)環(huán)境和教學(xué)管理的角度分析原因，提出利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行信息化、一體化教學(xué)改革的思路和實(shí)施方案。

關(guān)鍵詞：服裝工藝；信息化教學(xué)；增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)；教學(xué)改革

在職業(yè)院校改善實(shí)訓(xùn)教學(xué)條件的實(shí)踐中，采用虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)類技術(shù)提高教育教學(xué)質(zhì)量，是信息化教學(xué)改革的重要做法之一。本文將分析服裝工藝類課程實(shí)施過程中存在的普遍問題，并結(jié)合利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)改善該類課程教學(xué)效果的實(shí)踐，探索提高教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量的可行途徑。

一、 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(augmented reality)技術(shù)是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術(shù)，是把原本在現(xiàn)實(shí)世界的一定時(shí)間、空間范圍內(nèi)很難體驗(yàn)到的實(shí)體信息(視覺信息、聲音、觸覺等)，通過各種高新技術(shù)，模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，被人類感官所感知，從而達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)包含了多媒體、三維建模、實(shí)時(shí)視頻顯示及控制、多傳感器融合、實(shí)時(shí)跟蹤及注冊(cè)、場(chǎng)景融合等新技術(shù)與新手段。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域中應(yīng)用具有以下優(yōu)勢(shì)[1]：(1)可應(yīng)用在可視化和深度互動(dòng)的學(xué)習(xí)形式中,可以實(shí)時(shí)、敏捷地將數(shù)據(jù)疊加到現(xiàn)實(shí)環(huán)境中；(2)可有效地響應(yīng)用戶輸入，這種互動(dòng)對(duì)于學(xué)習(xí)和評(píng)價(jià)而言具有重要意義，學(xué)習(xí)者可以在現(xiàn)實(shí)生活經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過與虛擬物體的互動(dòng)進(jìn)行認(rèn)知建構(gòu)；(3)可以為學(xué)習(xí)者提供感性的學(xué)習(xí)材料，例如再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中學(xué)習(xí)者無法觀察到的事物及事物的變化過程；(4)可有效地支持情境學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)與生活的聯(lián)系更為緊密；(5)有助于學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng)；(6)與移動(dòng)設(shè)備結(jié)合，逐漸成為普及的學(xué)習(xí)工具，使得正式與非正式學(xué)習(xí)的界限愈發(fā)模糊，促進(jìn)學(xué)習(xí)生態(tài)的進(jìn)化。

二、 服裝工藝類課程教學(xué)中存在的共性問題

服裝縫制工藝類課程是服裝制版與工藝專業(yè)的核心課程，有關(guān)縫制的通用手法和技巧、提高縫制質(zhì)量的特殊技能等是該課程需要培養(yǎng)的核心技能。

服裝工藝類課程教學(xué)，大部分院校采用“教師分段操作演示→學(xué)生圍觀學(xué)習(xí)→回到機(jī)位實(shí)踐練習(xí)”的模式。從教師、學(xué)生、實(shí)訓(xùn)環(huán)境和教學(xué)管理角度來看，服裝工藝類課程實(shí)施中存在以下幾個(gè)共性問題：

(1) 從教師角度看，該類專業(yè)班級(jí)的學(xué)生人數(shù)多在40人以上，教師單次操作演示的有效觀看人數(shù)為5～6人，所以，同一操作內(nèi)容需演示7～8遍。在教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)，由于圍觀學(xué)習(xí)、觀看距離等客觀因素，學(xué)生反復(fù)詢問、教師多次演示的情況較為多見。由此造成重復(fù)性工作較多、教學(xué)進(jìn)度緩慢，教師易于產(chǎn)生厭煩、責(zé)怪學(xué)生等情緒。

(2) 從學(xué)生角度看，由于前排學(xué)生的無意識(shí)變換觀察位置，處在后排的學(xué)生可能多次都不能進(jìn)行有效的觀看，從而導(dǎo)致棄學(xué)的傾向。同時(shí)，教學(xué)需要學(xué)生反復(fù)離開機(jī)位去聽取教師講解，再通過瞬時(shí)記憶來進(jìn)行后續(xù)的縫制操作學(xué)習(xí)，往往會(huì)產(chǎn)生理解偏差。加之高職學(xué)生的一些不良學(xué)習(xí)習(xí)慣，羞于或懶于再次提問，從而導(dǎo)致不懂的問題不斷累積并發(fā)展成為抵制和棄學(xué)。

(3) 從實(shí)訓(xùn)環(huán)境角度看，縫紉操作演示必須在縫紉機(jī)機(jī)針和壓腳部位進(jìn)行，而該部位的空間較小，并且周邊還會(huì)有服裝的堆積、團(tuán)疊，幾十個(gè)學(xué)生圍觀學(xué)習(xí)的效果難如人意。同時(shí)，由于教師對(duì)操作部位、處理手法的講解非常細(xì)致和微妙，加之縫紉操作時(shí)的高速縫合過程，使得大部分學(xué)生難以有效觀看，也難以理解縫紉技術(shù)的關(guān)鍵所在。

(4) 從教學(xué)秩序與教學(xué)實(shí)施來看，服裝工藝類課程的實(shí)踐技能訓(xùn)練環(huán)節(jié)多采用“學(xué)生練習(xí)→教師巡回指導(dǎo)→學(xué)生改正手法再練習(xí)”的模式，教學(xué)內(nèi)容需要分為多段完成，學(xué)生多次往返于機(jī)位和示范機(jī)之間，課堂秩序管理困難，教學(xué)效率和效果難如人意。

三、 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在服裝工藝類課程教學(xué)中的應(yīng)用

針對(duì)上述服裝工藝類課程教學(xué)中存在的問題，我們引入了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過采用視頻錄制系統(tǒng)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)和實(shí)時(shí)同步傳播技術(shù)，構(gòu)建了一體化教學(xué)系統(tǒng)。

1. 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)一體化教學(xué)系統(tǒng)的組成

該系統(tǒng)采用工作站模式，工作站由裁片操作單元、縫制單元、整燙單元和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互式終端四個(gè)部分組成，如圖1所示。整個(gè)教室系統(tǒng)的硬件布局如圖2所示。

圖1　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)一體化教學(xué)工作站

(a)　學(xué)生方向視圖

(b)　教師方向視圖圖2　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)一體化教室

2. 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)一體化教學(xué)系統(tǒng)的功能

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)一體化教學(xué)系統(tǒng)的核心模塊分為三大類：一是教學(xué)實(shí)時(shí)錄播系統(tǒng)；二是基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)所開發(fā)的教學(xué)課件；三是面向移動(dòng)終端訪問服務(wù)的課件資源網(wǎng)站。

(1) 教學(xué)實(shí)時(shí)錄播系統(tǒng)。由一系列高清攝像機(jī)組成，其主要功能是利用可變焦攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)教師演示過程的高精度攝像，將實(shí)體精細(xì)操作轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行教學(xué)實(shí)時(shí)多屏播放，并自行錄制視頻為后續(xù)圖像編輯系統(tǒng)提供素材。

(2) 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)課件系統(tǒng)。在課件內(nèi)容選取上，依據(jù)模塊化、部件式的思路，將服裝縫制常用的部件加工技術(shù)進(jìn)行模塊化處理。采用Flash動(dòng)畫技術(shù)、交互式多媒體技術(shù)等，將服裝工藝過程進(jìn)行模塊化分解，在教師示范錄像的基礎(chǔ)上，將每一個(gè)模塊的操作過程抽象成為動(dòng)畫演示，進(jìn)行關(guān)鍵部位局部放大、放慢等增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示。通過逐步演示、關(guān)鍵環(huán)節(jié)圖文結(jié)合等輔助技術(shù)，逐步排除實(shí)物演示過程中的干擾因素，將最核心的內(nèi)容以直觀、易懂的形式呈現(xiàn)給學(xué)生。

該系統(tǒng)提供服裝專業(yè)核心課程多媒體教學(xué)資源，其中包括：①服裝產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)課件，含服裝設(shè)計(jì)理論、服裝款式設(shè)計(jì)動(dòng)畫課件等；②服裝工藝版型教學(xué)課件，含紙樣基礎(chǔ)、原型變化、男/女西褲、休閑男/女裝等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多媒體動(dòng)畫課件；③服裝縫制工藝教學(xué)課件，含上述典型性服裝制作工藝、零部件縫制工藝的多媒體教學(xué)課件；④工藝模板，含基于上述案例的服裝模板設(shè)計(jì)流程、服裝模板的制作以及服裝模板的使用等內(nèi)容。

為解決短時(shí)遺忘問題，該系統(tǒng)還提供點(diǎn)播、重播功能。通過互動(dòng)觸摸終端，學(xué)生無需離開縫紉機(jī)位，即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播、回放，節(jié)省了學(xué)生無效走動(dòng)時(shí)間，增強(qiáng)了課堂秩序管理，增加了學(xué)生有效學(xué)習(xí)的時(shí)間。

(3) 課件資源網(wǎng)站。為滿足移動(dòng)終端“即時(shí)學(xué)習(xí)”的需求，通過課程工作站建設(shè)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端設(shè)備對(duì)教學(xué)資源庫的遠(yuǎn)程點(diǎn)播功能，為學(xué)生提供“線上學(xué)習(xí)、線下復(fù)習(xí)、遠(yuǎn)程運(yùn)用、即疑即問”的機(jī)會(huì)。

四、 結(jié)語

在分析服裝工藝類課程教學(xué)中存在的共性問題的基礎(chǔ)上，采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、多媒體課件技術(shù)等多種形式，增強(qiáng)演示示范的教學(xué)效果。通過遠(yuǎn)程教學(xué)技術(shù)和課程資源網(wǎng)站建設(shè)，提供適應(yīng)當(dāng)代學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)和要求的一體化解決方案。教學(xué)改革取得了較好的效果，并可為高職服裝專業(yè)信息化教學(xué)改革提供有益的啟發(fā)和借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳向東, 蔣中望. 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲的應(yīng)用[J]. 遠(yuǎn)程教育雜志, 2012, 30(5):68-73.

基金項(xiàng)目：全國(guó)紡織服裝信息化教學(xué)研究課題(ZWH-15034)

作者簡(jiǎn)介：蘇軍強(qiáng)(1976—)，男，河北晉州人，副教授，研究方向?yàn)閿?shù)字化服裝工程技術(shù)。E-mail：sujunqiang@126.com

中圖分類號(hào)：G712

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2095-3860(2016)03-0245-03