袁世寧
(內江職業技術學院,四川 內江 641000)
虛擬仿真技術是以虛擬樣機(VP)接入仿真回路的數字仿真。VP 既可以虛擬環境,也可以虛擬人,還可以投入各種虛擬概念進行虛擬。虛擬仿真可以建立虛擬世界,既可以將虛擬概念現實化,也可以將實物世界數字化。它集合了計算機技術、計算機圖形學、計算機視覺、視覺生理學、視覺心理學、仿真技術、微電子技術、多媒體技術、信息技術、立體顯示技術、傳感與測量技術、軟件工程、語音識別與合成技術、人機接口技術、網絡技術及人工智能技術等多種高新技術集成之結晶[1]。運用這些技術可搭建起一個虛擬仿真系統,實時展現虛擬情景,適用于多種行業發展虛擬仿真產品及服務。
隨著全球經濟的快速發展,電子科技的發展逐漸在各個行業中占據越來越核心的地位,無論是電子商務、智能制造都與“互聯網+”密不可分,各行各業如今逐漸形成了以計算機+互聯網為核心基礎支撐的“線上+線下”的發展模式。服裝行業本就是實體經濟中所占比例最大的傳統行業之一,傳統服裝加工制造屬于勞動密集型,由于2020 年全球新冠疫情的影響,全球實體經濟都大受打擊的大環境下,居家網絡購物和互聯網服務消費成為主要的消費方式。在后疫情時代,客觀現實促進了數字經濟發展,尤其推動了產業逐漸由傳統實體經濟向數字產業化轉型升級[2],各行各業在今后的發展中更會將其作為重點,實現整體社會經濟的復蘇與提升。勞動密集型產業已成為過去,科技創新與互聯網才是未來趨勢。
由遠程信息通信技術搭配虛擬遠程在線教育引領了全球國際化虛擬環境,成為過去20 年中整個高等教育領域的教育機構發展的首要目標,這是一條走向世界的必由之路[3]。而服裝產業的發展及轉型離不開高素質技術技能人才的支持,傳統服裝產業轉型必定會吸納相當數量的相關人才,也反向促進高職院校人才培養方案的制定和實施,相關課程的開設與企業需求崗位相呼應。這就亟待高職教育與產業發展緊密結合,共同發展[4]。
全國各地高職院校已經在虛擬仿真教學方面做出了成功的實踐并總結了寶貴經驗。湖北隨州職業技術學院使用GRIMMBRO 軟件進行服裝結構一體化虛擬仿真教學[5],用該平臺展示平面西裝平駁領結構制圖的三維立體造型,并使用定制App 融合教學實踐,使學生熟練掌握該部分知識的理解與應用。浙江交通職業技術學院在虛擬仿真教學體系構建中提出創建實踐教學、社會培訓、企業真實生產和社會技術服務四位一體的實訓教學平臺,目標是高水平復合型人才的培養,且還能培養“虛實兼修”專業師資隊伍[6]。廣東女子職業技術學院在服裝設計教學中運用虛擬仿真一體化教學實現了學校與企業互相依托的產教融合項目建設,促進服裝產業智能化、信息化高職教協同發展,為當地服裝產業驅動發展提供指引和人才保障。
我國西南地區高職院校整體引入并使用服裝虛擬仿真系統進行教學的程度并不高,反觀全國東部及沿海一帶的重點院校基本實現虛擬仿真教學的全覆蓋,在此程度上西南地區稍顯滯后。相關服裝產業的發展程度不高,市場及相關崗位需求不明確,以及教學配套設施及資源匱乏也是西南地區高校專業建設及發展所面臨的客觀條件。高校需從自身條件出發,找準定位,積極尋找合適的產業相依托,同時提高自身師資素質及能力,主動把握高職教育革新的主動性,為社會提供更多更好的優質技術技能人才。
基于虛擬仿真技術的用途和適用場景,以及它優越的實時體驗,可讓設計、展示、試穿等環節可直觀體現,縮短了傳統的設計、制作以及展示的整體流程,這個特點非常適合服裝專業教學及產業轉型升級相關研究與發展。
實現虛擬仿真教學必須先找到適合的載體課程,傳統高職服裝專業人才培養設置專業課程都是圍繞“設計”“制版”“工藝”為專業人才培養核心,局限于夯實專業技能基礎,對接的是傳統密集型勞動企業大規模生產。結合服裝產業近些年的數字化轉型升級,在設計、制版等方面可結合耗時長、重復性強、手工誤差比較大的環節,最適合進行虛擬仿真教學項目實施。
虛擬仿真系統可以通過數字化平臺,結合服裝計算機輔助設計(服裝CAD)和虛擬試衣系統,將服裝CAD 中所得的二維平面結構紙樣通過三維虛擬試衣系統進行直觀的縫合,客觀展示平面紙樣設計的立體成品效果,從而對所設計的平面結構進行合理性、合體性、美觀性的綜合評價。
此過程的優點在于全程無紙化、無實物化地實現了服裝設計與制作過程中耗時最長、耗力最大的紙樣設計與驗證環節,極大地提高了設計紙樣實現的效率,該模式完全體現了服裝產業實現數字化的可能性,是產業數字化轉型升級的體現。
“服裝結構設計”課程的性質集中于平面二維制圖及其相關原理的講述,在傳統教學模式下僅靠單一的制圖演示及口頭講解,難以讓學生在腦中建立人體結構與三維立體服裝效果之間的聯系,枯燥且單一的教學很難達到教學效果,且學生學習的積極性與主動性不高。
在教學設計中使用虛擬仿真教學要以學生為主體,分析學生實際學情,把教學內容進行重難點梳理,按照由簡到難的梯度,合理確定虛擬仿真教學實踐項目設計。課程全程使用信息化教學手段,通過本校研發的教學平臺,設計課前預習、課中項目實訓任務發布及評價、建立教學資源庫,課后作業上傳,結合虛擬仿真系統展示平面結構設計三維立體化效果,強化重點原理的理解與掌握,并通過實際操作進行熟練掌握,以期達到“知識掌握”—“理解原理”—“熟練應用”的理想教學效果。課后評價體系通過項目練習、同學互評、師生互評三部分綜合評定,鍛煉學生在職業素養、人際交往、思想道德等方面的綜合成長。
虛擬仿真技術應用于服裝教學實踐中的意義主要體現在兩方面,這兩部分相輔相成,共同組成了如今服裝專業教學轉型升級的趨勢。
首先,對于學生來說,虛擬仿真技術通過計算機平臺進行更加直觀的三維立體展示效果,可幫助學生實現由平面結構到三維立體的立體空間思維過程,幫助學生鍛煉空間想象的思維能力。同時,對于枯燥的平面結構設計類課程來說,增加了新穎的數字化教學手段,可提升學生學習興趣和學習主動性。最重要的是三維虛擬仿真可以直觀地展示結構設計中的細節與原理,將書面語言轉換成立體直觀的效果展示,有助于學生牢記學習重點、辨析易錯點、掌握基本原理。
其次,對于教師來說,掌握新的專業技能,使用創新的教學方法,配合新型的教學手段,建設新興教學資源,是新時代中高校教師應當具備的基本素質。教師了解行業發展現狀,可以反哺教學內容的更新與教學目標的提升。除去專業知識傳授,還能將職業基本素養、愛崗敬業等思政內容融入課程的設計,從知識、能力、素養全方位提升教學效果。
就目前全國高等職業教育發展情況來看,服裝專業的規模有所縮減,連續幾年都在高校撤銷專業排名中比較靠前,這直接會導致就業市場上,服裝專業的畢業生數量減少。再結合2020 年疫情爆發以前,近兩年服裝品類加工重心有逐漸向亞洲南部移動的趨勢,我國服裝加工類訂單減少,中小型服裝企業數量減少,導致服裝行業前景不明朗,讓現存的企業遭遇招工困難的生存現狀。
服裝行業的發展已經進入了數字時代,從設計到生產過程中,越來越多的環節將會使用數字化、智能化的技術逐漸取代耗時、費力的傳統手工作業,提升整體流程的時效性、準確性、高效性。這就要求高校在人才培養方面向高素質技術技能人才方向靠攏,向數字化虛擬仿真方向進行師資及配套資源的投入,才能實現高職教育的意義。
新型的產業運作模式會催生新的崗位需求,在就業壓力巨大的現在,會直接導向有需求的企業定向招聘具有相關專業技術能力的畢業生,對高校自身,對企業來說是一個難得的“雙贏”局面。
今年七月,工業和信息化部印發了《新型數據中心發展三年行動計劃(2021—2023 年)》(工信部通信〔2021〕76 號,以下簡稱《行動計劃》)。為保證該《行動計劃》落地見效,其重點強調高校要加快此方面人才的培養,根據國際發展情況完善多層次的人才培養體系,加強人才建設,為經濟社會數字轉型提供人才力量。[7]通過政策實施可看出國家對于高素質技術技能人才的培養正在逐漸向掌握專業數字技術能力的人才傾斜,企業也在數字化、智能化的道路上不斷發展,高校當積極改革高職教育課程體系,了解相關行業最新發展現狀,對接行業企業用人最新需求,大力發展虛擬仿真教學系統的優越性,為國家產業升級轉型、為社會經濟發展培養和提供高質量人才而不懈努力。