服装数字化实验教学建设与实施机制研究

朱建龙 张芬芬

关键词：数字化实验教学 服装实验室 实验室建设 实验教学改革 OBE理念

引言

新冠肺炎疫情防控常态化下，高校为保障教学工作开展和安全防护需求，数字化实验教学成为重点研究探索的问题，如：用MOOC、SPOC來实现“线上线下混合实验教学”，用钉钉、超新星软件等来实现实验教学直播，但这些教学模式存在一定的短板[1，2，3]，教学画面质量，教学方法的适用性，教学内容的灵活性等也急需提升。同时，数字化实验教学不只是平台建设或教学模式的改革，而是科学合理的教育理念与相匹配的数字化平台、教学模式的创新融合。

因此，浙江理工大学服装国家级实验教学中心为落实《浙江省教育领域数字化改革工作方案》部署，确保疫情防控期间实验教学的正常开展，积极探索向数字化教育教学新形态转型，开展实地调研，制定行动计划，研究可行方案，实施建设措施，改建5个服装基础实验教学数字化平台，引入工程认证教育理念，修订培养方案、教学大纲、教学内容，创新教学模式。经过教学实践运作与调整，建立了初步适合现阶段的服装数字化实验教学机制和应对疫情防控常态化下的实验教学方法措施。

一、服装实验教学的现状与调研评估

（一）服装实验教学现状我国的服装专业高等教育始于20世纪80年代，人才培养模式从技术、技能培养发展到“艺工结合”，注重素质教育、创新能力、研究能力、实践能力等的文理复合培养模式。实验教学也从传统的工艺实验教学发展到虚拟仿真、数字化、个性化定制等实验教学与研究。高校服装实验室与教学模式的完整性、前沿性、成果产出值等是衡量高校服装专业教育建设、教学水平的重要依据，目前服装实验教学主要有两大类：（1）基础实践型实验教学，如：工艺、印染、针织等基础实验教学;（2）研究型实验教学，如：压力舒适型分析、人体研究、物性分析、抗皱等研究、测试实验教学。本文主要研究基础实践型的实验数字化教学平台建设和教学实施机制。

（二）服装实验基础教学调研与评估分析服装实验基础教学是理论与技术相结合、任务驱动、学习拓展的线下群体性实践课程，因此在应对疫情防控期间的线上实验教学仍需进一步改进;在数字化和教育新形态转型需求下，教学模式和内容设计更需进一步提升。为此，浙江理工大学服装实验教学中心在客观总结实际需求与现实问题的同时，对国内外服装专业院校实验教学现状开展实地调研与总结，并进行理性的评估分析。

1.传统服装实验教学的“5问题”

（1）缺乏创新。教师为主体，按教学内容，用统一的材料、工艺、技术进行实验讲演，通常只教一种实验方法，学生被动地按照教师演示步骤做相同的、单一的实验内容，成果评估以统一的标准为依据，难以培养学生的创新创造能力。

（2）低效率。因缺少有效展示的平台，往往采用教师示范，学生围绕学习的模式，学生或用手机拍摄或自行记忆，外围的学生看不到具体的实验操作，出现教师示范多次，又反复指导多次的低效情况。

（3）缺少知识拓展。既有的教学条件和模式下，教师教学与指导时间紧张，学生难以学习教师示范外的知识内容，更缺少合适的知识传递平台来实现内容点的扩散和教学资源的共享。

（4）模式化。只重视单个系统性、完整性的实验技术基本训练，无法在学时内有效的丰富教学内容，导致实验教学内容的结构化、模式化，一套体系沿用10年以上，无法跟上时代发展。

（5）课外问题。学生缺少了解教学进度的渠道以开展课前准备，课堂准备（如：熨烫、排料、裁剪等）时间过长，且课后易忘正确的实验方法，出错率高且成果产出质量低。

2.传统服装实验教学的“3方案”

现院校的服装实验教学配备主要有3种方案（表1）：软件直播模式对于实验教学而言需解决直播画面的清晰度、稳定性和角度等问题;很多职业院校配有整套的服装工艺教学设备和系统软件（方案三），通过高清摄像头拍摄教师实验教学，并投放在大屏幕电视机和缝纫设备上的平板机上，平板机上配有第三方提供的教学视频，但只能进行课堂教学直播。

（三）服装实验教学改进措施为适应和打造现代化服装数字实验教学平台与教学机制，解决、改进服装实验室教学的“5问题、3方案”，应对疫情防控常态化的线下实验教学，浙江理工大学服装实验教学中心经过调研、分析、探索3条改进措施：一是改建合适的数字化教学实验室区域，建立一套线上线下录直播实验教学设备系统;二是将数字化实验教学与OBE教育理念融合，修改服装人才培养方案，以学生为中心，围绕培养目标和毕业要求达成进行资源配置，改进实验教学内在机制;三是以成果产出为导向，调整课程内容，教学方法等，建立持续改进机制，评价实验教学机制的有效性。

二、服装数字化实验教学建设与实施路径

浙江理工大学服装学院服装实验教学中心于19 8 3年创建，2009年被教育部批准为国家级实验教学示范中心建设单位[4]，建有服装基础、服装工程、染织设计、人物造型4个实验室教学研究科室。学院服装设计与工程、服装与服饰设计专业入选2019年度“双万计划”国家级一流本科专业建设点，2021年服装设计与工程专业通过工程教育认证。以此，学院将“学生中心、成果导向、持续改进”的OBE理念融入《浙江理工大学关于制（修）订2020级本科人才培养方案的原则意见》中，全面修订服装实验课程的教学大纲，优化实验室数字化教学平台，建立形成以学生中心的OBE理念服装实验教育教学优化机制。

（一）服装数字化实验教学建设与实施核心数字化实验教学是基于互联网技术下由传统实验教学模式转化成信息化处理，并与创新教学模式结合创造灵活性教学内容和开放共享型实验教学环境。核心是建设一个开放教育资源（OER），通过信息与传播技术来建立教学内容资源的开放供给[5]和课程管理系统（MOOC、知到、钉钉等平台）的深度融合，同时，需要人才培养定位与OBE教育理念、全方位教学设计（UDL）之间建立合适的衔接、闭环机制来提升教学方法、教学内容、教学材料和教学评估等方面的合理性、灵活性，实现以学生为中心的教育理念。随着数字校园的推进，为数字化实验教学建设和开展提供了保证，极大地方便了运用手机端将实验教学内容、理论知识、创新拓展相连接，从而有效利用教学资源来改善实验教学与学习模式。

（二）服装数字化实验教学建设与实施思路浙江理工大学服装国家级实验教学中心以“学生为中心，产出导向，持续改进”的OBE理念，按照“反向设计，精准聚焦”的思路：一是建设专业前沿发展的优质教学、知识、共享的数字化实验教学平台与开放教學资源（OER）的内容设计，推进数字资源与教学模式、知识共享的良性循环，并建立良好的管理、维护和更新机制，为学生深度参与实验教学互动和自主学习提升提供条件;二是制定适应行业发展需求的培养方向，使课程设置能够支撑毕业要求的达成，科学合理的设计课程大纲、教学内容和教学方法，提升持续改进的质量措施，形成“评价-改进-再评估”的闭环循环机制（图1）。

三、服装数字化实验教学建设内容

实现服装实验数字化教学的根本是建立适合学科发展和培养目标要求的新一代实验室数字化教学支撑平台，能够满足疫情防控期间线上线下高质量、便捷的录、直播实验教学系统，并能够实现班级内学生课后自主学习创新的知识模块的教学内容设计和OER平台。

（一）服装数字化实验教学平台建设浙江理工大学服装国家级实验室教学中心将试点的实验室改造划分成三个区域（图2）：（1）企业共建展示区（h），陈列优秀学生作品和企业成衣，为教师线上实验教学和学生自主学习工艺技术、设计提供案例;（2）学生实验区（g）;（3）教学示范区，配置两个角度的4K高清12倍变焦的广角摄像头（a），能够提供稳定、高质量的多角度教学演示画面，播音级影音调控系统（m），左右拉动式绿板（l）和100寸教培电脑一体机，一体机装配直播和OER软件，教师教学区（b、d、e），操控系统（c）能够操控多个画面切换、数据采集等，主控电脑（f）。

（二）服装数字化实验教学平台运行方式服装数字化实验教学平台运行按照“多元融合、多端智联、应用支撑、统一管控”的原则，具体实现路径图3：（1）通过智慧校园网络将电脑端、手机端、显示端实现多端共联;（2）电脑端链接摄像设备、操控系统、音影设备，可传屏共联大屏幕一体机;（3）操控系统可对摄像设备进行多个位置画面预设固定，并用数字键快速切换所需教学演示位置的画面捕捉，提供专业级的录音、扩音系统的音频调整，快速捕捉信息，不出现直播画面或声音延迟等问题;（4）大屏幕一体机可与手机端和电脑端相连，并支持USB链接，投放实验教学内容和直播画面，通过软件与屏幕显示同步实现数字化课堂教学。

（三）服装数字化实验教学模式模式一：实验课堂直播教学实验课堂直播教学模式具体实施，图4：课前，教师提前设置、调整多个摄像角度进行固定，通过钉钉等直播软件建立班级群，在电脑端登录并传屏到一体机显示端;课上，进行直播教学，根据示范位置切换预设换镜头位置，保存直播回放。学生通过手机端或屏幕端的直播同步学习，可避免人群聚集;课后，学生对有疑问的知识和步骤可反复观看直播回放，通过实践操作进行知识和技术再吸收。此模式使实验教学的内容安排和时间分配发生了改变，教师有更多的时间开展实验创新和课堂指导，学生可提升自主学习深度。

模式二：高质量视频录制教学服装往往同一个部位存在多种结构、设计、工艺等变化，传统实验教学中教师难以就此同步开展创新与变化的实验演示，单一化的内容无法培养学生的创新能力。视频录制和直播教学的同步进行，可以解决此难题（图5）：教师提前对实验拓展知识开展教学设计（UDL），通过平台对拓展创新内容和工艺变化的内容提前进行视频录制、剪切和模块分类，上传到班级OER中，建立多类别服装款式及造型工艺库[6]，供学生提前复习，同时结合课堂上直播教学模式，进行扩展实践，此模式也为录制实验教学网络公开课提供便捷的画面切换和高质量教学内容。

四、OBE理念下的服装数字化实验教学实施机制

（一）形成以学生为中心，成果产出的闭环浙江理工大学服装国家级实验教学中心为OBE理念为核心，通过服装数字化实验教学实施，创新线上线下录、直播教学模式，以改变“拷贝式”“灌输式等传统服装实验教学的问题，实现学生对实验理论知识、综合应用能力、实践技术能力和创新设计能力更深层次性的系统性吸收与能力培养。具体实施过程（图6）：根据教学大纲和课程目标，以学习成效为指南，设计服装数字化实验教学的线下学习与线上课堂教学环节内容，通过作业、实验报告等检验学习成效的达成情况，针对学生的问题反馈和课程完成情况进行持续改进，形成闭环。核心是实验教学设计（UDL）内容的科学合理性，如：服装工艺实验教学中，教师根据教学大纲将衬衫的类别进行分类，对不同风格、款式的衬衫的结构、工艺方法、变化方式等教学实施内容提前录制视频，学生提前在云端学习，以掌握衬衫的知识和创新变化，课堂中教师针对基础工艺进行直播示范，学生在开放资源和课堂实验教学基础内容上根据所选面料的特点、风格、爱好等因素，考虑、选择合适的工艺技法，形成个性化实验作品，并要求掌握工艺的变化和创新要素，发挥其主观能动性和积极性。

（二）打造以人为本的数字学习新模式服装数字化实验教学模式与内容设计对达成学习成果尤为重要。学生的能力结构、创新思维与课程模式实施方式有清晰的映射关系，需要明确的课程内容设计来支撑，强调学生学到了什么而不是教师教了什么;还需要围绕学生达成什么样的学习成果和学习成效来选择的实验完成方式和实验差异，制定个性化的作品评定等级，把握指导进程，掌握学生的学习状态，适时进行评定，及时进行、及时修正。以OBE理念为核心，结合数字化实验教学教学模式开展个性化实验教学，将学生独特的创新设计能力置于一个完整的服装实验过程环境之中，能让学生更多的思考、质疑、研究、决定和呈现，以培养学生创造性思维的能力，分析和综合信息的能力，策划和组织能力。

结论

浙江理工大学服装学院通过服装实验数字化平台建设和教学实施：（1）开展教学视频录制和线上线下直播教学的方法和教学内容设计，学生可以有效地按照各自的学习风格、学习进度，逐步达成实验教学目标;（2）采用OBE理念将培养目标、课程体系、教学大纲、课程设计等均聚焦于成果产出，以确保实验教学内容的适切性。（3）强调实验教学知识的整合性，通过毕业要求的知识结构出发反向设计，使教学内容能够支撑起学生所需知识结构和技能知识，进而为后续的课程学习与知识（能力）结构相呼应;（4）通过课程设计与实验教学内容之间的协同效应引导学生从学习开始就有明确目标和预期表现，学生清楚所学习知识点，教师清楚如何通过数字化实验课堂协助学生学习。