模式识别在素描教学观察方法的运用 本文关键词：素描，观察，方法，教学，模式识别
模式识别在素描教学观察方法的运用 本文简介：摘要：素描作为设计类专业重要的基础课程，准确的观察认知是素描学习的第一步。但由于个体认知的背景差异所造成最终观察认知结果的偏差，影响素描学习的效果及教学同步。为了缩小学习及教学中的差异，从人类本能性认知入，手尝试通过认知心理学中模式识别的模板匹配、原型匹配、特征分析理论对素描学习中观察的认知行为方式
模式识别在素描教学观察方法的运用 本文内容：
摘要：素描作为设计类专业重要的基础课程，准确的观察认知是素描学习的第一步。但由于个体认知的背景差异所造成最终观察认知结果的偏差，影响素描学习的效果及教学同步。为了缩小学习及教学中的差异，从人类本能性认知入，手尝试通过认知心理学中模式识别的模板匹配、原型匹配、特征分析理论对素描学习中观察的认知行为方式进行分析，研究挖掘符合适合中职学生认知本能的素描观察方法，以提高素描的学习效果．减小学习差异。
关键词：素描观察方法；模式识别；模板匹配理论：原型匹配理论；特征分析理论
素描主要是指以线条表现物体、任务、风景、象征符号、情感创意或者构思的艺术形式。［１］在表达形式上，素描运用单色绘画技法在二维介质上对表现实物的形态、结构、色调、明暗、空间等关系进行表达的绘画形式。而在素描艺术的背后更是集科学、美术、哲学、心理学等学科共同构建的一个有独立认知审美系统的艺术世界。设计专业学习素描初衷是为了学会认知、研究、思考对象的基础上二度创作、表达对象，通过系统的学习和严格的艺术思维能力训练，有效积累观察认知和专业的技法表达能力，奠定艺术设计学习的技艺基础和审美思考。在素描学习中，准确的观察是打开素描学习之路重要的一把钥匙，但在教学过程中发现由于认知背景不同，相同的被观察物在不同的观察者眼中有着不同认知结果，由此产生的学习效果差异极大，影响学生学习的积极性及教学的同步性。文章尝试通过心理学中模式识别理论对素描的观察认知行为方式进行解释，挖掘不同认知背景下的本能认知的共性，帮助学生从本能视觉认知出发，培养素描学习正确的观察认知方式，减少在学习过程中因认知背景差异产生学习障碍、厌学情绪，以达到更好的教学效果。
一、模式识别在素描教学观察方法中的运用
模式识别是人类的基本认知能力。在认知心理学中认为模式识别是知觉研究的一个中心课题。［２］模式识别通过感官接受环境刺激信息与长期记忆中已形成的模式信息进行匹配的过程。使用不同的感官刺激区分不同的匹配记忆事物，在模式记忆和环境刺激信息之间建立连接并得出匹配结果的过程被称为鉴定。模式识别的准确性需要重复性经验的不断训练，所以模式识别是被建立在大脑长期记忆的旧信息上的。关于基本认知过程，有多种模式识别理论进行描述——模板匹配理论、特征分析理论、原型匹配理论、多重判别标度、组建识别理论等。在文中主要从模式识别中较为基础的模版匹配理论、原型匹配理论、特征分析理论对素描学习过程中的视觉观察的认知结果进行分析研究。
（一）模板匹配理论在素描教学中的轮廓观察运用
模板匹配论描述个体在长期记忆中通过经验、学习对不同的事、物产生对应的模板，当个体通过感官接受到环境刺激时，个体内在将激活匹配机制将此刺激同长期记忆中的模板进行比对和匹配，并将匹配结果与环境刺激连接而得到鉴定结果，完成模式识别。［３］如果在长期记忆中无法匹配到相应模板，个体内将构建新的模板以拓展认知范围。在素描的学习过程中，教师可以通过观察学生在静物素描学习中对图形、实物观察的过程进行分析。静物素描是将所观察的三维物体通过透视、对比等观察方式、以线条排序的表达方式在二维介质（素描纸等）上进行绘画创作行为。精确观察以及准确的认知被观察物特征是实现素描绘画行为过程的第一步。梨作为在素描学习过程中经常遇到的被观察物，笔者以“梨”为观察对象，分析学生是如何对图形进行信息模板的构建和匹配。在请学生定义表１中“ａ、ｂ、ｃ、（Ｔ四个图形，在定义过程中发现：９８．５％的学生无法具体定义图形ａ；由于认知背景不同，图形ｂ被９７．５％的学生模糊定义为圆形、椭圆或类圆形，图形ｃ与图形ｂ的定义过程类似，有较大分歧，定义结果虽局限在桃子、柚子、梨等类似形状的水果种类中，但都无法统一；只有图形ｄ被直接明确定义为“梨”。虽然这是常识性的观察认知结果，但在现实中学生所观察的实物梨和图形ｄ的梨在物体比例、明暗、肌理等几个层面上是相距甚远的，如何将现实中的梨与图形ｄ中的梨进行认知匹配？在观察物体时，对物体初级认知模板构建源于物体边缘轮廓，当受到的物体视觉刺激时，模式识别会将接收到的物体边缘轮廓与长期记忆中的认知模板进行匹配。图ａ的无序线条图案因无法在长期记忆中检索到相应的模板进行匹配，所以无法得出辨识结果。图ｂ和图ｃ的图案虽然有类似模糊匹配结果，但边缘特征不明显，无法明确的得到一个准确的模板匹配答案。而图ｄ的图案具有明确的模板匹配特征，因此可以得到明确的答案。在模板匹配理论中，长期记忆中的最小（最低层级）匹配对象是模板（内部表征）。而在万变的外部事物中，“事”和“物”的认知是存在子父级树状阶级关系的，由最小（最低层级）的“物”模板构建成上以层级的“事件”模板，但这样的匹配过程十分冗长，庞大的模板储存量使大脑不堪重负。图１１９９４年被发现于法国的肖维岩洞壁画ｔ＜］虽然模板匹配理论的匹配过程和长期记忆中模板库的创建都显得十分冗余，但它揭示认知体系中视觉信息传递方式。１９９４年肖维岩洞壁画被３位探险家发现于法国东部阿尔代什省的肖维岩洞内，洞壁上绘有上千幅距今３６０００年前的史前壁画，被称为人类已知最早的史前艺术。然而，在肖维岩洞壁画被创作出千万年后的今天，教师在课堂上向没有任何相关背景知识的学生展示时，学生却可以清晰的解读出壁画内所传递的物种信息和社会活动信息，甚至能明确的分辨出部分壁画中所描绘的动物种类。学生能够跨越地域、时间、种族、文化的多重维度来辨识获取壁画内容信息，主要的功能性内因是学生与壁画的创作者间在图像信息认知上产生共识，即在两者对被描绘物体使用相同或不同的认知方式构建出相同结果模板的基础上完成了跨越维度信息传递。虽然无法考证古人是通过何种认知方式构建模板的，但可以通过上文中试图解释学生是如何构建模板识别的方法对进行反证。边缘轮廓的模板构建使学生与肖维壁画的作者在认知结果上相同，即可理解为跨维度的视觉图像认知结果能产生共识认知，证明模板匹配及模板构建是本能性认知。所以在还未接受到新的观察认知方法前，在图形图像的观察、表达上遵从本能意识使用二维物体轮廓的形式进行表达，如幼儿的简笔画、象形文字等。学习素描中，初学者因缺乏对三维几何物体正确的观察、认知、表达方式，在几何石膏静物的表达上均是以长期记忆中的二维几何形轮廓来进行模板匹配，学生在进行绘画时，往往将观察到的几何体分割成单独面的二维几何形状，且因缺乏对画面整体感觉的把握，学生在表达这些二维几何形状是独立、没有结构关系连接的。
（二）原型匹配理论在素描教学中的透视观察运用
与精确的一对一模板匹配理论不同，原型匹配将传人的感官刺激结果代人与一个平均原型进行比较。该理论提出，暴露在一系列相关刺激中，导致创建基于共有特征的“典型”原型它通过将存储模板标准化为单个表征来减少存储模板的数量，从而加速模式识別的速度。该原型支持感知的灵活性，因为与模板匹配不同，它允许在对新刺激的识别中出现变化而增加认知范畴。从最基础的图形是否蕴含信息内容的角度思考学生在辨识肖维壁画时是如何确认壁画上的线条是有意义的？在从未见过类似壁画的前提下，他们仍可以通过壁画中线条组成的图案边缘的轮廓而产生模糊的平均原型模版匹配认知，判断壁画的线条组成是言之有物后，再通过触发鉴定机制进行精确的模板匹配认知。然而，这种理论限制了对象的具体概念化生成，这些对象不一定能被“平均”为同一类原型模板〇素描绘両观察的方法中，以正方体透视为例，正方体的几何物理关系是六个面均为等大、八条边等长的几何体结构，但在绘画表达时因为透视关系的存在，实际存在画面上的正方体却不是六个面均为等大、八条边等长的图形。学生在初学阶段，观察正方体时却很容易将原型匹配的“典型”原型代入观察认知中而忽略实际透视关系的表达。在学生的认知概念中，这样的表达方式是符合他们对正方体共有特征的“典型”原型相互匹配认知的，即六个面均为等大、八条边等长的几何体结构。这样是十分常见的本能驱使的视觉识别方式。教学过程中，可试图使用点、线、面的形式进行逆向的图形构建，从认知的源头上阻断依据长时记忆的模式识别的触发，改由基本元素（点、线、面）搭建成型的图形构建方式，从而达到更好的学习效果。
（三）特征分析理论在素描教学中的特征观察运用
面对外界大量的刺激反应信息，特征分析理论相对模版匹配和原型匹配显得更为灵活。基于上文的模式识别基础，特征分析理论将所有模式识别分解为带特征为检索标签的“平均”模板，在模式识别过程中，在接受到外界短时刺激时首先对刺激特征进行分析，并提出有关特征与长期记忆中的特征标签进行匹配，其最终的匹配结果以为特征吻合率为衡量标准。［３ｉ在素描学习中对图形或实物观察时，学生最先感受到的刺激是具有较明显特征轮廓的部分，对于图形轮廓特征的理解中，能引起较强烈观察剌激反应的轮廓区域是被观察体边缘轮廓形成夹角区域，夹角区域内所产生角度越小的轮廓特征越能触发特征反应。图２中，能最先被定义结果的是ｆ图，“下部”图案内容都一样的情况下，由于ｆ图“上部”线条的凸起而形成夹角更小的边缘轮廓夹角而触发特征分析得到最符合特征的匹配模板，完成最终鉴定结果。但学生进行绘画观察静物体时，特征因其过于优先的应激存在状态反而干扰学生整体观察的视觉流程。学生会在潜意识的驱使下对观察的物体特征进行放大，从而更好的定义观察对象属性，从特征分析理论的角度来看，这是本能反应，在素描绘画中，这样高效的属性定义功能却成为学生在观察物体时的障碍。在需要从全局整体观察入手的绘画中，容易因为特征分析模式的介人而忽略观察思考舴物的整体关系，从而在绘画表现上过分的表现所观察胙物的特征性。
二、模式识别（认知心理学）运用的展望
认知心理学对模式识别的反应过程提出了多个理论，文中仅对模板匹配、原型匹配、特征分析这三种模式识别理论进行实例分析，在分析中发现模式识别中的多种理论是并行与日常认知行为中，以优先获得认知结果为模式理论筛选条件。在教学研究中，通过尝试整合并行的模式识别机制，从模式识别的角度对素描教学中的一些观察方式和绘画表现结果进行研究。以此帮助教师从本能认知的基础上了解和发现学生在素描学习过程中所遇到的障碍和困难。从理解本能认知的直观反应的角度上，尝试通过不同的教学结构规避不利的模式识别触发，以达到更好的教学、学习效果。在实际的运用场景中，笔者发现当引导学生以模式识别理论对观察过程中的弊端进行适当克服时，对被观察物的认知结果差异性趋于统一，即证实从本能认知更容易得到结果上的共识。
作者：陈浒 单位：福建省邮电学校
模式识别在素描教学观察方法的运用 来源：网络整理
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