传统钩编花样设计与工艺虚拟仿真实验

郑 攀,朱聪聪,丰瑞芳

(1.河南科技学院,河南 新乡 453003;2.郑州工业应用技术学院,郑州 451100)

虚拟仿真实验是利用计算机技术、信息技术、虚拟技术等现代信息技术手段,构建各种立体、逼真的虚拟实验环境,让学生身临其境、沉浸式完成课堂上无法或不易完成的实验,在拓宽实验教学形式、丰富实验教学内容的同时,极大地激发了学生的学习兴趣,提升教学效果[1-3]。虚拟仿真实验是新时代高校推进信息化教育、“智能+教育”的积极探索,是我国大学生进行实验学习的重要方式。

传统钩编技艺是一种运用钩针将线材创意产出的、任何机械产品都代替不了的纯手工工艺技法,起源于上古时期原始人类编结渔网的古老手工艺,是我国非物质文化遗产中的优秀代表之一[4]。其作品以钩编花样为主要组成部分,艺术风格和创意性较强,深受人们喜爱。钩编花样设计与工艺实验教学是“传统钩编技艺”“编织技法与工艺”“纤维手作艺术”等课程的重要内容。由于花样设计与工艺过程需要不断试样,且为纯手工制作,制作周期长、打样成本高、成品产出效率低,限制了学生对钩编效果的理解和认知,影响学习的积极性。虚拟仿真实验能够突破地域和时空限制,具有传统教学无法实现的实时预览和不断试错的功能,在提高学生创新积极性的同时,极大地促进艺术和技术的融合,提升学生的实践动手能力,培养学生的工匠精神,推动高校教学改革和发展,培养新时代科学人才,继承和弘扬非遗文化,传承和创新传统技艺。

1 实验的必要性

1.1 提高实验效率,服务课程建设

目前“编织技法与工艺”“传统钩编技艺”“纤维手作艺术”课程中钩编作品由学生纯手工制作,钩编针法比较多,工序较多,制作周期较长,通常一件设计作品的工艺制作至少需要4个星期才能完成,而采用虚拟仿真实验的方式,只需要4个学时即可完成设计构思立体效果的呈现,大大缩短了实验时间,提高学习效率。作为省专创融合课程、省一流本科课程的“编织技法与工艺”“传统钩编技艺”“纤维手作艺术”,也需要虚拟仿真实验建设模块支撑。

1.2 实时预览作品效果,减少经济损失、节省时间

钩编作品对线材、工具和操作者的技能要求比较高,不同配色、不同材质的线材在不同工具、不同操作力度下,织物的效果各有不同,需要不断重复试样,以达到设计效果。如果出现错针、漏针等工艺问题,需要将作品已完成的部分拆除,重新编织,整个过程费时、费力、费成本。虚拟仿真实验则能快速呈现不同参数设置下的实物效果,实时预览,并根据设计效果不断试样,解决不能即时看到钩编作品整体效果的问题,避免不必要的经济和时间损失。

1.3 促进“技”“艺”融合,全面提升人才培养质量

充分利用虚拟仿真实验视觉效果和交互上的优势,突破时空、地域限制,让学生在短时间内快速掌握传统钩编技艺知识。开放式、沉浸式反复练习,提升钩编工艺的技术实践能力。同时综合运用艺术理论知识,结合钩编技术进行创新设计,交互式实时预览实验设计结果,并根据实时结果优化调整方案,获得理想方案,从而解决以往教学中重技艺、轻艺术创新的问题,促进钩编“技”与“艺”的高度融合,提升高素质艺术人才的培养质量,推动优秀传统文化的创造性转化和创新性发展。

1.4 传承和创新传统技艺,助力传统工艺振兴

传统钩编技艺蕴含着中华民族的文化价值观念、思想智慧和实践经验,是我国非物质文化遗产的重要组成部分。振兴传统工艺有利于弘扬工匠精神,传承与发展中华优秀传统文化,提升文化自信。传统钩编技艺是一项承载着中华优秀传统文化且极具人文价值的民族传统文化项目,能引领学生自觉接受中华优秀传统文化的熏陶,增强文化自觉,坚定文化自信,形成自主保护与传承技艺的意识。

2 实验设计思路

实验设计“文化浸润”“技能拓展”“创意提升”“展示推广”4个递进式模块,如图1所示。聚焦于非物质文化遗产钩编技艺的历史文化学习、优秀作品赏析、基本针法训练、钩编文创作品设计、虚拟生成等内容,实现对传统钩编技艺的工艺特征、造型、色彩、材质等方面的逼真呈现,让学生在钩编文化生态场景中浸润文化,感受钩编魅力,激发钩编技艺学习和传承热情,全面提升学生对传统钩编技艺文化认知、技能训练、创意设计及展示推广的实践操作技能和创新精神。

图1 实验设计思路及过程设计

“文化浸润”模块注重学生对优秀传统文化、传统技艺的知识储备。学生首先通过“历史溯源”了解钩编技艺的起源、发展、各地非遗钩编名录、传承和创新现状。通过作品赏析,了解传统钩编技艺的艺术特征、工艺特色,培养传承创新人才。

“技能训练”模块,通过图文、视频及虚拟技能操作环境,让学生沉浸于传统钩编技艺环境中进行技能训练。学生通过“钩编材料”“钩编工具”,了解黄河中下游地区钩编所用钩针的材质、型号、线材,以及针和线的匹配;通过“针法体验”,掌握持针、挂线和起针方法。

“创意提升”模块,学生可以选取各大博物馆的文物素材,完成元素提取、品类选择、颜色设计、针法设计、钩编操作等工艺流程,制作出一件虚拟的钩编作品。系统对整个工艺操作过程进行后台记录,对部分知识点进行考核。通过元素提取、创意设计和虚拟仿真验证,提升学生的创新性。

“展示推广”模块,展示和推广学生个人创作作品和其他同学作品。每名学生可选取同学作品进行评价,鉴赏他人作品的同时,可将作品推向售卖环节,将优秀作品推向市场售卖,提升学生学习、创作热情,提升教学效果。

全面挖掘课程思政教育元素,将其自然有机地融入实验教学内容中。学生通过虚拟仿真实验系统,学习钩编技艺,激发专业兴趣,树立民族文化自信;通过技能训练,感悟工匠精神。

3 实验过程设计

实验教学以学生为主体,遵循由浅入深、虚实结合、以实为主的实验原则,设置3个实验阶段、4个实验模块、多个实验教学方法;对相应的知识点进行虚拟仿真实验操作,解构复杂实验,将各个知识点分解到相应学习模块,如图1所示,激发学生学习和创作热情,提升学生实验操作、自主学习和创作能力。

第一阶段:实验介绍及设计。提供实验简介、实验目的和流程等内容,让学生了解实验相关背景。借助“历史溯源”“作品赏析”教学资源,通过图像、视频、三维虚拟空间等沉浸式文化体验,启发学生理解黄河中下游地区女红技艺的艺术形式、工艺特色、创意方式等。

第二阶段:实验操作与分析。在熟悉实验内容的知识点后,学生可以根据自己的认识进行在线实验操作。在传统钩编原生态环境中,对钩编技艺的操作流程、工艺进行虚拟实践,将知识内化吸收。通过“创意提升”模块,基于任务驱动下选取文化素材,结合钩编工艺特色进行再设计和创新,完成作品设计。

第三阶段:实验评估与推广。学生可根据系统客观评价和导师主观评价来判断实验效果,可在不同时间多次重复实验,直至完成满意创作。学生完成创作后,可将作品提交至“展示推广”模块,师生可对作品进行相互评价,从而加深对实验的理解,提升学习效果。

4 实验步骤设计

学生登录实验平台,输入用户名和密码,登录实验主界面,界面呈现4大模块,内容包括:文化浸润、技能训练、创意提升、展示推广,共设计13个主要交互性操作步骤,见表1。通过这13个主要交互实验步骤操作,学生在虚拟仿真系统中完成钩编技艺的理论知识和针法工艺学习,完成元素提取、针法和色彩设计、花样设计与仿真生成等,让学生更为直观地理解钩编技艺的理论知识、工艺知识和创意设计技法。

表1 交互性操作步骤

5 结束语

随着新时代高等教育的快速发展和教学改革的逐步深入,虚拟仿真技术不断融入各类教学中。传统钩编花样设计与工艺虚拟仿真实验立足于“编织技法与工艺”“传统钩编技艺”“纤维手作艺术”课程,结合服装专业和艺术类专业特点,探索采用VR 虚拟现实、三维建模等技术,营造传统钩编技艺操作场景,实现学生直接参与的沉浸式教学,在强化服装专业自身专业性的基础上,注重学科的交叉,重点培养学生的综合设计能力、审美艺术和创新创业能力。作为一种新的教学方式,虚拟仿真教学不仅能够丰富实验课程的教学内容,提高学生的积极性和主动性,还能推动相关课程的信息化改革,提升教育教学质量。