莊勤亮， 孫曉霞

(東華大學(xué) 紡織學(xué)院，上海 201620)

一、 新工科背景下紡織工程專業(yè)人才培養(yǎng)的挑戰(zhàn)

目前我國新經(jīng)濟的發(fā)展已經(jīng)對傳統(tǒng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了挑戰(zhàn)。相對于傳統(tǒng)的工科人才，未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟需要的是工程創(chuàng)新能力強、實踐能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型人才。他們不僅在某一專業(yè)領(lǐng)域?qū)W業(yè)精深，而且還具有學(xué)科交叉融合的特征；他們不僅能運用所掌握的知識解決現(xiàn)有問題，也有能力學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)，解決未來發(fā)展中出現(xiàn)的新問題，并對未來技術(shù)和產(chǎn)業(yè)起到引領(lǐng)作用。2017年教育部發(fā)布了《關(guān)于開展“新工科”研究與實踐的通知》，希望高等工程教育成為國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的“強大引擎”。雖然一般認為新工科對應(yīng)的是新興產(chǎn)業(yè)，但也包括傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造。

紡織工程作為傳統(tǒng)工程專業(yè)，面對國家發(fā)展新形勢，亟待進行以新工科理念引領(lǐng)的專業(yè)人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)型升級。中國紡織工業(yè)聯(lián)合會提出了2020年建設(shè)紡織強國的奮斗目標(biāo)，紡織科技創(chuàng)新與新興科技交叉融合形成多維發(fā)展空間。紡織科技創(chuàng)新主題向高效、多元、高質(zhì)、融合、綠色、智能、超限、服務(wù)等方向突破。隨著“中國制造2025”以及“互聯(lián)網(wǎng)+”的全面推進，信息技術(shù)已經(jīng)在紡織行業(yè)的設(shè)計、生產(chǎn)、營銷、物流等環(huán)節(jié)深入應(yīng)用，并且正在穩(wěn)步提升紡織產(chǎn)品設(shè)計和加工技術(shù)的水平。

人才是新經(jīng)濟發(fā)展壯大的首要資源。新經(jīng)濟的發(fā)展對傳統(tǒng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了挑戰(zhàn)，因此需積極發(fā)展以紡織品設(shè)計和制造為核心的新工科專業(yè)人才培養(yǎng)體系，以支撐新經(jīng)濟形勢下紡織行業(yè)發(fā)展的人才需要。本文探討紡織工程專業(yè)紡織面料產(chǎn)品設(shè)計方向人才培養(yǎng)如何適應(yīng)新經(jīng)濟形勢發(fā)展以及滿足紡織新工科建設(shè)的要求，在人才培養(yǎng)目標(biāo)定位以及課程內(nèi)容優(yōu)化方面體現(xiàn)新工科理念，強調(diào)信息技術(shù)的合理運用，培養(yǎng)兼具傳統(tǒng)紡織工程知識結(jié)構(gòu)和將信息技術(shù)融于紡織面料設(shè)計的復(fù)合型人才。

二、 傳統(tǒng)紡織面料設(shè)計理念與方法

作為滿足消費者生活需要的紡織面料，其設(shè)計的成功與否與產(chǎn)品的視覺效果和面料具備的服用性能密切相關(guān)。設(shè)計人員在靈感創(chuàng)意、設(shè)計稿紙及制織樣品過程中不斷完善，直至與客戶見面，這個過程冗長，效率較低。

隨著社會的快速發(fā)展，消費者的需求更加多樣化，對設(shè)計師提出了更高的要求，通信及交通等的便利使得設(shè)計師與市場的連接更加緊密，設(shè)計師能夠更加全面地服務(wù)于消費者。紡織品設(shè)計的關(guān)鍵步驟[1]：(1)與目標(biāo)產(chǎn)品相關(guān)的資料檢索與分析；(2)消費者需求和流行趨勢特征分析；(3)設(shè)計靈感來源；(4)創(chuàng)造性探索設(shè)計；(5)樣品制備；(6)對樣品評估、修正后再進行調(diào)整，完成設(shè)計。由于紡織面料產(chǎn)品設(shè)計工作具有極高的綜合性，這給專業(yè)院校相關(guān)人才培養(yǎng)帶來了挑戰(zhàn)。

面料設(shè)計包括面料外觀設(shè)計和內(nèi)在性能設(shè)計兩方面，紡織工程專業(yè)課程教學(xué)為面料的內(nèi)在性能設(shè)計提供了全面的理論知識。然而，對于在市場競爭中影響巨大的面料外觀設(shè)計，工科專業(yè)的課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容略顯薄弱。早年紡織院校開設(shè)了“色彩與圖案設(shè)計”課程，以彌補工科專業(yè)學(xué)生在美術(shù)技能方面的不足，但有限的學(xué)時數(shù)與技能磨練所需時間的矛盾始終難以解決。近10多年來，一些高校的紡織專業(yè)引入了“計算機輔助設(shè)計”課程[2]，計算機輔助設(shè)計(CAD)方法提高了產(chǎn)品設(shè)計和制造的效率。但是在課程內(nèi)容上大多以講述紡織CAD使用的意義、前景以及特定軟件的功能介紹為主要特點，學(xué)生被動聽講，學(xué)習(xí)參與度不高，導(dǎo)致對課程的內(nèi)容印象不深，學(xué)習(xí)效果不佳，運用能力受限。

三、 新工科理念下紡織面料設(shè)計教學(xué)優(yōu)化與實踐

當(dāng)今已進入信息化時代，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)都在發(fā)生著革命性的變革。在紡織面料產(chǎn)品設(shè)計方面已經(jīng)進入了深度運用計算機輔助設(shè)計和生產(chǎn)系統(tǒng)的階段，同時利用網(wǎng)絡(luò)的強大功能，實現(xiàn)設(shè)計思想分享、技術(shù)信息交流，以及用戶—設(shè)計師—工廠之間快速有效的溝通，使產(chǎn)品設(shè)計高效化、自動化或近自動化。在紡織面料設(shè)計人才培養(yǎng)過程中，將新工科理念以及相應(yīng)的技能納入課程培養(yǎng)體系，既是人才培養(yǎng)所需，也是助推中國設(shè)計師走向世界的需要。

1. 工科背景學(xué)生進行紡織面料產(chǎn)品設(shè)計的優(yōu)勢和劣勢分析

基于“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重交叉、有深度”的人才培養(yǎng)要求，紡織工程專業(yè)學(xué)生在獲得了紡織原料、紡織產(chǎn)業(yè)鏈加工工藝、紡織品性能檢測等方面的專業(yè)知識，了解不同原料能賦予產(chǎn)品的性能，以及各加工工序的設(shè)備、工藝，熟悉面料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點的同時，也具備一定的計算機運用能力。他們在紡織面料產(chǎn)品設(shè)計方面的劣勢主要表現(xiàn)在對產(chǎn)品外觀的視覺效果把握不足，面對帶主觀色彩的外觀視覺效果設(shè)計感到無從入手。因此，如何將工科專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)為一名技術(shù)和藝術(shù)結(jié)合的紡織面料設(shè)計專業(yè)優(yōu)秀人才是一大挑戰(zhàn)。

2. 強調(diào)信息技術(shù)運用的紡織面料產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新人才培養(yǎng)實踐

工科背景的紡織面料設(shè)計創(chuàng)新人才培養(yǎng)，重點是信息技術(shù)在紡織面料設(shè)計中的應(yīng)用。學(xué)生運用信息技術(shù)將創(chuàng)作靈感轉(zhuǎn)化為可視化的面料產(chǎn)品，在這個過程中不僅訓(xùn)練了創(chuàng)新思維，而且提高了計算機運用水平，提升了設(shè)計效率。

紡織面料設(shè)計過程的重要環(huán)節(jié)如圖1所示，設(shè)計過程分為六個步驟，其中前兩個步驟的專業(yè)知識包含在通識必修課和專業(yè)平臺課中，面料外觀設(shè)計及產(chǎn)品應(yīng)用演示知識則包含在專業(yè)方向課中，以紡織面料設(shè)計軟件應(yīng)用為核心，拓展數(shù)碼面料設(shè)計的縱深度，從平面的色彩圖案設(shè)計至面料模擬仿真及應(yīng)用演示。在課程內(nèi)容設(shè)置上突出學(xué)生的主體地位，強調(diào)基于“目標(biāo)靈感想法”的學(xué)習(xí)過程，即以許多小課題或小項目的形式讓學(xué)生完成產(chǎn)品的設(shè)計。這不僅培養(yǎng)了學(xué)生的面料設(shè)計創(chuàng)新能力，還提高了學(xué)生的專業(yè)知識和專業(yè)軟件綜合運用水平。

圖1 紡織面料設(shè)計過程

在教學(xué)過程中，我們主要強調(diào)：平面的面料設(shè)計通過立體演示獲得直觀的終極視覺效果；分析成熟藝術(shù)作品的配色特征，將其風(fēng)格轉(zhuǎn)換運用于彩條彩格的配色設(shè)計；根據(jù)面料圖案的特點，以圖案元素為切入點，運用相關(guān)軟件進行圖案設(shè)計；設(shè)置基于目標(biāo)產(chǎn)品的綜合設(shè)計訓(xùn)練。

(1) 基于經(jīng)典藝術(shù)作品風(fēng)格的彩條彩格面料設(shè)計。對于理工科學(xué)生而言，學(xué)習(xí)偏藝術(shù)的色彩理論、色彩搭配運用具有一定的難度，因此教學(xué)方法應(yīng)適應(yīng)這一群體的特點。教師在簡介色彩搭配基本原理之后，要求學(xué)生一方面對現(xiàn)有藝術(shù)作品的配色進行學(xué)習(xí)分析，另一方面注重諸如孟塞爾色立體等配色工具的使用，使學(xué)生積累色彩搭配的經(jīng)驗并理解相應(yīng)的運用原理。此外學(xué)生在對現(xiàn)有藝術(shù)作品分析之后，能將其風(fēng)格運用于條格織物的配色設(shè)計中。圖2所示是學(xué)生在對故宮展品中紡織品進行配色分析之后，根據(jù)其色彩構(gòu)成及比例，選取其主要色彩搭配而設(shè)計成色調(diào)風(fēng)格類似的條紋面料產(chǎn)品，設(shè)計方法簡單、有效、可靠。

(a) 故宮展品及色彩構(gòu)成分析

(b) 條紋面料設(shè)計

(c) 面料產(chǎn)品應(yīng)用演示

(2) 通過若干圖案元素多樣轉(zhuǎn)換的花型圖案設(shè)計。對于不擅長繪畫的工科學(xué)生，圖案設(shè)計的難度不亞于色彩搭配設(shè)計。在課堂教學(xué)時教師在介紹面料圖案的概念、分類、特征以及圖案的形式要素、應(yīng)用構(gòu)成等內(nèi)容之后，要求學(xué)生依據(jù)這些基本方法運用繪圖軟件進行面料圖案自由設(shè)計，從最簡單的圖案構(gòu)成元素入手，將其設(shè)計成面料圖案(如圖3所示)，這些圖案既適用于印花面料，也適用于提花面料。

(a) 設(shè)計元素

(b) 面料圖案設(shè)計

(c) 面料產(chǎn)品應(yīng)用演示

紡織面料設(shè)計的模擬仿真是紡織面料專業(yè)課程的核心內(nèi)容，是與紡織專業(yè)知識結(jié)合最為緊密的部分。運用專業(yè)的織物設(shè)計軟件，學(xué)生學(xué)習(xí)面料參數(shù)設(shè)定、織物上機圖設(shè)計、紗線選擇和設(shè)計、面料模擬生成等內(nèi)容。圖4展示了學(xué)生從花型設(shè)計開始，根據(jù)纖維材料、紗線粗細、織物規(guī)格進行織物的計算機模擬仿真，能夠?qū)⒃O(shè)想的外觀設(shè)計直觀地呈現(xiàn)出來。

(a) 設(shè)計元素

(b) 面料圖案設(shè)計

(c) 面料產(chǎn)品模擬仿真

(3) 基于目標(biāo)產(chǎn)品的綜合設(shè)計訓(xùn)練。在熟練運用軟件的基礎(chǔ)上，學(xué)生進行基于“目標(biāo)靈感想法”的創(chuàng)作設(shè)計。學(xué)生自行定義面料的用途，進行色彩、圖案、織紋等綜合設(shè)計，通過面料模擬仿真和應(yīng)用演示(圖5)，對比最初的設(shè)計思想和目標(biāo)并進行修正，直至完成滿意的成品。

(a) 圖案設(shè)計

(b) 面料產(chǎn)品模擬仿

(c) 面料產(chǎn)品應(yīng)用演示

圖6為學(xué)生采用中國元素設(shè)計的以“福繞和諧，長壽為蕊”為主題的面料產(chǎn)品，設(shè)計者將多個體現(xiàn)吉祥含義的中國元素組合在一起，寓意深刻豐富，圖案優(yōu)美柔順。結(jié)合工藝參數(shù)模擬織物效果并進行應(yīng)用演示，直觀地呈現(xiàn)了產(chǎn)品的應(yīng)用效果。

(a) 設(shè)計元素

(b) 圖案設(shè)計

(c) 織物模擬圖

(d) 面料產(chǎn)品應(yīng)用演示

在“紡織面料設(shè)計”課程教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)并運用了4個軟件，設(shè)計思想能夠很快地運用信息技術(shù)展示出來，改變了灌輸式教學(xué)的低效，大大提高了學(xué)生的參與度。課堂教學(xué)中注重基本原理、基本工具的介紹，相關(guān)練習(xí)項目的設(shè)置充分考慮到學(xué)生吸納信息、分析設(shè)計元素的能力，鼓勵學(xué)生充分運用現(xiàn)有的計算機工具，給予每個人充分的發(fā)揮空間，將個性化思想融入到面料產(chǎn)品設(shè)計中。經(jīng)過一學(xué)期的課程學(xué)習(xí)，學(xué)生的面料設(shè)計能力得到了顯著提升。面料設(shè)計與創(chuàng)新思維緊密相連，基于“目標(biāo)靈感想法”的創(chuàng)作范式提升了學(xué)生的創(chuàng)作自主性，他們查詢資料并進行分析，將設(shè)計思想轉(zhuǎn)化成面料色彩、圖案、紋理的二維呈現(xiàn)，然后通過面料應(yīng)用演示與他人進行有效交流。經(jīng)過這樣的反復(fù)實踐，學(xué)生真正體會到了“做中學(xué)”的愉悅。

四、 結(jié)語

信息技術(shù)在紡織工程專業(yè)面料設(shè)計人才培養(yǎng)中的應(yīng)用與國家新工科理念對傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造要求相一致。在紡織工程專業(yè)紡織面料產(chǎn)品設(shè)計方向人才培養(yǎng)實踐中，通過相關(guān)課程內(nèi)容的優(yōu)化，加大信息技術(shù)的運用，同時基于“目標(biāo)靈感想法”的創(chuàng)作范式，提升了學(xué)生的創(chuàng)作自主性，在面料設(shè)計方面的創(chuàng)新能力得到了顯著提升。新工科理念對于提升傳統(tǒng)專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量已經(jīng)形成共識，領(lǐng)會新工科的內(nèi)涵，主動進行人才培養(yǎng)模式探索和實踐，根據(jù)紡織面料設(shè)計專業(yè)的基礎(chǔ)和特色去探索和推進新工科建設(shè)，從而培養(yǎng)優(yōu)秀的紡織面料設(shè)計人才。