段金娟 董九志 趙方方

摘要：文章闡述了我國紡織機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題，分析了紡織背景高校開設(shè)紡織機(jī)械造型設(shè)計的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)，探索紡織杋械產(chǎn)品造型設(shè)計課程教學(xué)模式。提岀應(yīng)在學(xué)科交叉融合的基礎(chǔ)上開展紡織機(jī)械裝備的造型設(shè)計課程教學(xué)，強(qiáng)調(diào)教學(xué)資源、教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)實踐環(huán)節(jié)的學(xué)科交融。

關(guān)鍵詞∶紡織機(jī)械;造型設(shè)計;學(xué)科交叉;產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新

中圖分類號：G64

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編碼：1672—7053（2019）05—0038—02

Abstract： This paper expounds the present situation and existing problems of China s textile machinery industry， analyzes the advantages and challenges of textile mechanical modeling in colleges and universities， and explores the teaching mode of textile machinery modeling design. It suggests that the teaching of modeling design of textile machinery and equipment should be carried out on the basis of interdisciplinary integration， emphasizes the integration of teaching resources， teaching content setting and teaching practice.

Key Words： Textile machinery; Modeling design; Interdisciplinary; Industrial innovation

1 紡織機(jī)械造型設(shè)計課程開設(shè)背景

我國紡織行業(yè)經(jīng)過近百年的發(fā)展，取得了較大的進(jìn)步，目前中國已擁有全球約55%的紡織機(jī)和23%的紡紗機(jī)。中國紡織機(jī)械的品種多、數(shù)量大，已成為世界紡織機(jī)械的制造中心[1]。然而，長期以來，紡機(jī)企業(yè)著眼于機(jī)械性能的提高，無暇顧及其他行業(yè)已相當(dāng)重視并轟轟烈烈開展的工業(yè)設(shè)計相關(guān)投入。早期的紡機(jī)造型設(shè)計主要模仿前蘇聯(lián)工業(yè)時代的紡織機(jī)械外觀，造型單調(diào)、笨重生硬，色彩搭配不當(dāng)，操作繁瑣。近些年，紡機(jī)企業(yè)才開始有意識地進(jìn)行工業(yè)設(shè)計行業(yè)內(nèi)應(yīng)用探討，但多僅僅涉及到單一產(chǎn)品的外觀層面，在造型設(shè)計及色彩的選用上還保留有一定的傳統(tǒng)紡織機(jī)械的特征，同時不同品牌的紡織機(jī)械產(chǎn)品形象區(qū)分度很小，無法體現(xiàn)產(chǎn)品的個性化特點，更缺乏品牌內(nèi)部產(chǎn)品統(tǒng)一形象風(fēng)格的塑造[2]。

天津工業(yè)大學(xué)擁有歷史悠久、特色突岀的紡織教育研究背景。依據(jù)高等教育專業(yè)指導(dǎo)委員會對我國工業(yè)設(shè)計專業(yè)辦學(xué)方向的指導(dǎo)方針，針對市場對紡織裝備造型設(shè)計人才的需求，依托我校機(jī)械工程學(xué)院的紡織機(jī)械設(shè)計專業(yè)、紡織學(xué)院的紡織工程專業(yè)等優(yōu)勢學(xué)科的教學(xué)資源，基于我校工業(yè)設(shè)計系（以下簡稱“我系”）已基本完善的“裝備造型與產(chǎn)品設(shè)計”專業(yè)方向，2015年我系在系內(nèi)嘗試開設(shè)了“紡織機(jī)械造型專題設(shè)計”課程。課程的開設(shè)將促進(jìn)我院整合院內(nèi)教學(xué)科研資源，利用優(yōu)勢學(xué)科帶動新興學(xué)科實現(xiàn)學(xué)科交叉合作，形成“機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計——機(jī)械造型設(shè)計”、“紡織機(jī)械設(shè)計——紡織機(jī)械造型設(shè)計”，構(gòu)建創(chuàng)新設(shè)計過程統(tǒng)一整體的教學(xué)科研特色，形成天津工業(yè)大學(xué)特色的工業(yè)設(shè)計辦學(xué)方向。同時，課程的開設(shè)還將幫助學(xué)生深化機(jī)械裝備產(chǎn)品設(shè)計方法、開拓設(shè)計視野、拓寬就業(yè)途徑，幫助教師拓寬課題研究范圍、提煉國家和產(chǎn)業(yè)急需的研究課題，并凝練我系人才培養(yǎng)特色，培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的設(shè)計專門人才[3-5]。

2 紡織機(jī)械造型設(shè)計課程的學(xué)科交叉教學(xué)研究

“紡織機(jī)械造型專題設(shè)計”課程在工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生的大三下學(xué)期開設(shè)，共60學(xué)時，先期課程包括產(chǎn)品設(shè)計程序與方法、產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計、機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計、機(jī)械產(chǎn)品人機(jī)界面設(shè)計、機(jī)械裝備造型與文化專題設(shè)計等。即在該課程的學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)掌握了I業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的基本理論方法，對機(jī)械產(chǎn)品造型設(shè)計的相關(guān)原則、約束條件、設(shè)計方法有一定的理解和設(shè)計經(jīng)驗，并曾經(jīng)嘗試設(shè)計過較大型的機(jī)械裝備產(chǎn)品造型。在此基礎(chǔ)上，通過課程教學(xué)與設(shè)計實踐，使學(xué)生理解紡機(jī)造型設(shè)計的設(shè)計原則與設(shè)計方法，了解紡織機(jī)械設(shè)計原理，學(xué)會使用相關(guān)設(shè)計方法設(shè)計產(chǎn)品。通過紡織機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計方法的應(yīng)用，借助設(shè)計案例的學(xué)習(xí)和具體課題設(shè)計的實踐，比較深入地從設(shè)計概念提出、設(shè)計問題分析到具體紡織機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計的全過程，完成一個主題設(shè)計課題（圖1）。

教學(xué)設(shè)置方案見表1，在課程設(shè)置上，我們強(qiáng)調(diào)學(xué)科交叉融合，突出藝術(shù)設(shè)計與機(jī)械設(shè)計、紡織工程設(shè)計的結(jié)合，包括教學(xué)資源的學(xué)科交融、教學(xué)內(nèi)容的學(xué)科交融、實踐環(huán)節(jié)的學(xué)科交融等。

2.1 教學(xué)資源的學(xué)科交融

在課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置時要進(jìn)行學(xué)科交融，既要體現(xiàn)工業(yè)設(shè)計的專業(yè)特點，又要兼顧機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計尤其是紡織機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計的合理性和科學(xué)性;相應(yīng)地在師資選用時也兼顧上述原因，由工業(yè)設(shè)計專業(yè)的教師主控全程，由紡機(jī)專業(yè)的教師講授前期紡機(jī)產(chǎn)品概述、紡機(jī)產(chǎn)品特點分析等教學(xué)內(nèi)容;在實踐環(huán)節(jié)，實驗平臺的選用也要考慮學(xué)科交融，同時利用機(jī)械學(xué)院紡機(jī)專業(yè)、紡織學(xué)院和我校工程實訓(xùn)中心里的相關(guān)實驗設(shè)備。

2.2教學(xué)內(nèi)容的學(xué)科交融

課程內(nèi)容包括四個模塊：紡織機(jī)械產(chǎn)品概述、紡織機(jī)械產(chǎn)品造型分析、紡織機(jī)械產(chǎn)品造型的設(shè)計分析、紡織機(jī)械產(chǎn)品造型設(shè)計專題實踐。在紡織機(jī)械產(chǎn)品概述模塊的教學(xué)中，依托紡機(jī)專業(yè)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和優(yōu)秀師資，由紡機(jī)專業(yè)的老師講授紡織機(jī)械的分類、技術(shù)發(fā)展方向、紡織機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。同時安排認(rèn)知實習(xí)，帶領(lǐng)學(xué)生到我校紡機(jī)實驗中心、紡織學(xué)部實驗中心我校工程實訓(xùn)中心的相關(guān)實驗室，由紡機(jī)教研室和紡織學(xué)部的老師給學(xué)生簡單介紹各種紡織機(jī)械的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、工作原理、可改進(jìn)的設(shè)計點等。學(xué)生通過認(rèn)知實習(xí)，形成對紡織機(jī)械的構(gòu)造、功能和形態(tài)的初步印象，為后期的造型分析做準(zhǔn)備。

在紡織機(jī)械產(chǎn)品造型分析模塊的教學(xué)中，繼續(xù)結(jié)合認(rèn)知實習(xí)和課程教學(xué)，講解紡紗機(jī)械產(chǎn)品、織造機(jī)械產(chǎn)品、針織機(jī)械產(chǎn)品、非織造機(jī)械產(chǎn)品、染整機(jī)械產(chǎn)品、化學(xué)纖維機(jī)械產(chǎn)品等紡織機(jī)械產(chǎn)品的功能、原理，舉例對紡紗機(jī)械產(chǎn)品、織造機(jī)械產(chǎn)品、針織機(jī)械產(chǎn)品、非織造機(jī)械產(chǎn)品、染整機(jī)械產(chǎn)品、化學(xué)纖維機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)進(jìn)行分析，使學(xué)生對紡織機(jī)械產(chǎn)品造型形成一定的基礎(chǔ)認(rèn)識。為了強(qiáng)化該模塊中學(xué)生對專業(yè)知識的理解和掌握，要求學(xué)生在課下自主學(xué)習(xí)，每人選定三款產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)品手繪;同時，安排學(xué)生組成團(tuán)隊并選定教師布置的某類紡織機(jī)械專題研究課題，對某類紡織機(jī)械的功能、原理、結(jié)構(gòu)、使用場所、使用方式、造型特征進(jìn)行文獻(xiàn)、圖片、用戶調(diào)查等資料的收集和分析，制作匯報文件并在課堂上進(jìn)行匯報。因為是比較具體的專題研究，學(xué)生可以對所選類型的產(chǎn)品進(jìn)行較為深入、完整的研究。以選擇《并條機(jī)產(chǎn)品研究》課題的一組學(xué)生為例，在一周的時間內(nèi)，學(xué)生通過實地調(diào)研、網(wǎng)絡(luò)調(diào)研、文獻(xiàn)資料查閱等方法，收集了較為全面的資料，通過分析完成了接近40頁的ppt講稿，包括對并條機(jī)的作用、種類、工藝過程、主要機(jī)構(gòu)、主要操作界面、圖片資料收集、造型特點分析等，為后期進(jìn)行并條機(jī)產(chǎn)品造型的設(shè)計分析打下基礎(chǔ)。

在紡織機(jī)械產(chǎn)品造型設(shè)計分析模塊的教學(xué)中，主要結(jié)合文獻(xiàn)資料和圖片資料的分析，對紡織機(jī)械產(chǎn)品的外觀特征構(gòu)建、色彩設(shè)計、人機(jī)界面的宜人性、用戶行為模式、系列化設(shè)計等進(jìn)行分析。這個模塊的教學(xué)要結(jié)合現(xiàn)場教學(xué)，組織學(xué)生以小組為單位，引導(dǎo)學(xué)生針對某類紡織機(jī)械產(chǎn)品造型特征展開深入的系列討論、分析、研究，使其理解紡織機(jī)械產(chǎn)品造型設(shè)計方法。

2.3 實踐環(huán)節(jié)的學(xué)科交融

實踐環(huán)節(jié)是課程內(nèi)容的第四模塊，即紡織機(jī)械產(chǎn)品造型設(shè)計專題實踐，該環(huán)節(jié)的學(xué)科交融體現(xiàn)在課題調(diào)研、課題選定、專題設(shè)計、成果評估的全過程。

在課題調(diào)研環(huán)節(jié)，帶領(lǐng)學(xué)生到紡織機(jī)械實驗室、紡織學(xué)院實驗中心工程實訓(xùn)中心天津宏大紡機(jī)等紡織平臺進(jìn)行認(rèn)知學(xué)習(xí)和實地調(diào)研，通過專業(yè)教師的講解以及與使用紡機(jī)進(jìn)行科研的老師、學(xué)生、工作人員進(jìn)行交流，分析產(chǎn)品問題、提煉設(shè)計突破點、確定專題設(shè)計課題（在這個環(huán)節(jié)中，學(xué)生與紡機(jī)老師的溝通非常頻繁，部分學(xué)生的設(shè)計課題選定的就是紡機(jī)專業(yè)教師的科研課題，如圖2是12級學(xué)生針對紡機(jī)董老師研發(fā)的細(xì)紗機(jī)教具系統(tǒng)課題，開展的小型細(xì)紗機(jī)教具外觀設(shè)計）;針對設(shè)計方向，進(jìn)行資料匯總，與紡機(jī)及設(shè)計專業(yè)的教師或同學(xué)一起綜合分析課題，確定設(shè)計定位和產(chǎn)品設(shè)計意象;基于確定問題和設(shè)計定位，與紡機(jī)教師溝通，進(jìn)行功能與結(jié)構(gòu)分析、定位，構(gòu)建專題產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型，如圖3是13級學(xué)生用一周時間構(gòu)建的小型并條機(jī)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型;在對于產(chǎn)品深入的分析和細(xì)致的理解的基礎(chǔ)上，基于產(chǎn)品設(shè)計意象和數(shù)據(jù)模型，開展產(chǎn)品造型設(shè)計。在設(shè)計方案選定和優(yōu)化設(shè)計時，學(xué)生的設(shè)計將由多專業(yè)教師同時輔導(dǎo)，幫助其完善和優(yōu)化設(shè)計，如圖4是在圖2細(xì)紗機(jī)實驗教具造型設(shè)計的基礎(chǔ)上，設(shè)計的小型細(xì)紗機(jī)造型設(shè)計。

3 結(jié)語

在我國制造業(yè)由中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)型的時代背景下，與工業(yè)設(shè)計相結(jié)合促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，提升產(chǎn)品和企業(yè)形象，是紡織機(jī)械行業(yè)的必要選擇。紡織行業(yè)背景的高校應(yīng)利用其優(yōu)勢學(xué)科平臺開展基于學(xué)科交叉融合的紡織機(jī)械造型設(shè)計的課程教學(xué)研究，自覺承擔(dān)紡織裝備造型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要使命。

本文系“紡織之光”中國紡織工業(yè)聯(lián)合會高等教育教學(xué)改革項目《基于學(xué)科交融的《紡織機(jī)械造型專題設(shè)計》課程教學(xué)模式構(gòu)建研究》（項目編號：GH171030）和2017年河北省高等學(xué)校科學(xué)研究計劃項目（項目編號：GH171030）的階段性成果。

參考文獻(xiàn)

[1]賀愛俠.紡織機(jī)械發(fā)展前景分析與研究[J]，知識經(jīng)濟(jì)，2012.

[2]申偉.紡織機(jī)械產(chǎn)品的產(chǎn)品形象設(shè)計研究與應(yīng)用[D].西安工程大學(xué)，2013.

[3]段金娟，馬或，王秋惠，董九志，趙方方.行業(yè)高校開設(shè)《紡織機(jī)械造型設(shè)計》課程的可行性與挑戰(zhàn)[J].紡織機(jī)械，2017（06）：16-17.

[4]劉靚靜，馬彧.機(jī)械設(shè)備造型設(shè)計的結(jié)構(gòu)性分析[J].包裝工程，2018，39（12）：203-207.[5]金川，馬彧.CMF設(shè)計在紡織裝備工業(yè)設(shè)計的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2018，8（13）：36-37+43.