以宽基础、重应用为目标的渗透式“纺织CAD”课程教学改革

王　旭，宋远丁，魏安方，孙妍妍，马　翔

(安徽工程大学 纺织服装学院，安徽 芜湖 241000)



以宽基础、重应用为目标的渗透式“纺织CAD”课程教学改革

王旭，宋远丁，魏安方，孙妍妍，马翔

(安徽工程大学 纺织服装学院，安徽 芜湖 241000)

摘要：提高学生运用计算机技术解决纺织工程实际问题的能力，是“纺织CAD”课程的重要内容，也是纺织专业人才培养目标之一。结合安徽工程大学近几年教学实践，提出以宽基础、重应用为目标的渗透式课程教学改革，将计算机软件、纺织工程专业课、“纺织CAD”课程及高层次专业比赛相互渗透，配合丰富的案例教学，拓宽学生的专业基础，提高学生解决实际问题的能力。

关键词：纺织CAD；渗透式；教学改革

近年来，随着计算机技术在纺织行业应用的不断深入，为了适应纺织企业对人才培养质量的需求，我校(安徽工程大学)纺织服装学院十分重视对纺织专业课程的教学改革研究。在众多纺织专业课程中，“纺织CAD”课程和计算机技术的联系最为紧密，其教学改革也变得非常必要。2011年开始，我校针对“纺织CAD”课程教学，以宽基础、重应用为目标，采用渗透式方法，将“纺织CAD”课程、计算机软件、纺织工程专业课、高层次专业比赛相互融合，以具体的问题为导向，配合丰富的案例，将专业理论和计算机辅助设计相结合，目的是运用计算机技术提高学生解决纺织专业实际问题的能力。经过几年的教学实践，取得了良好的教学效果。

一、 “纺织CAD”课程教学存在的问题

“纺织CAD”作为我校纺织工程专业的专业任选课安排在第七学期，在教学过程中存在如下问题：

1. 教材内容知识点多，学生掌握难度大

目前我校使用的《纺织CAD》教材，通常内容包括程序设计基础、棉纺工艺、织物组织数学模型、面料仿真、纹织设计等，各部分内容相对独立，知识零散，教学重点不突出。如何对课程知识点进行合理的组织，从而拓宽学生的专业基础，是本课程教学改革研究的重要内容之一。

2. 与其他专业课程联系不够紧密

和国内大多数纺织院校一样，受课时压缩限制，本课程内容主要围绕织物组织CAD进行[1-2]。然而，随着计算机应用在纺织领域的不断深入，在实际的纺织生产加工过程中，纺织CAD涉及到的领域逐渐增多。如何将计算机知识与“纺织CAD”课程以及其他纺织专业课程相互渗透，将计算机技术和具体的纺织专业问题交叉，并建立类型丰富的教学案例，强化学生应用计算机的能力，也是本课程教学改革研究的重要内容之一。

3. 学生缺乏解决实际问题的能力

本课程的教学和其他纺织专业课程教学存在一些共性问题，如理论教学和实践能力培养一手硬一手软的问题。学生对理论知识的理解停留在应试层面，而解决实际问题的能力有所欠缺。如“织物结构设计”课程的组织图和上机图设计仍采用手工方法；“纺织厂设计”课程，以及毕业设计中纺纱、织造工艺计算和绘图仍以计算器和手工绘图的低效率、低质量方式进行。如何提高学生运用计算机技术解决纺织专业实际问题的能力，是本课程教学改革研究的重要目标。

二、 渗透式“纺织CAD”课程的教学改革

针对上述“纺织CAD”课程教学中存在的问题，经过自2011年以来的教学实践，我校提出了以宽基础、重应用为目标的渗透式课程教学改革。主要内容包括三个方面：

1. 计算机基础课程向“纺织CAD”课程渗透

目前，虽然学生在大学前两年已经学习了一定的计算机知识，如“计算机文化基础”“C语言程序设计”等课程，但这些课程的内容几乎不涉及纺织专业的具体应用。因此，有必要在“纺织CAD”课程中强化计算机辅助设计在纺织专业中的具体应用。首先，掌握一门计算机语言的编程能力，对于培养学生解决实际问题的能力尤为重要。对纺织生产过程中的实际问题进行数学抽象并建立模型，进而采用计算机辅助设计，能提高学生的分析能力。其次，对AUTOCAD、3DS MAX、Excel等软件的综合训练也能提高学生的平面绘图、三维建模、工艺计算能力。通过上述计算机基础课程对本课程的渗透，可拓宽学生的计算机应用能力，为今后解决具体问题打下良好的基础。

2. “纺织CAD”课程向其他纺织专业课程渗透

将“纺织CAD”课程向其他纺织专业课程渗透，以具体问题为导向，配合丰富的案例，强化学生理论联系实际的能力。目前，“纺织CAD”课程在“织物结构设计”课程中已经有了较多的应用。织物组织设计软件是CAD在纺织领域最为成熟的一个应用。为了提高学生的建模和编程能力，将计算机辅助设计联系到具体的纺织问题，如图1所示的案例，教学过程中将织物的交织规律映射为组织矩阵，并以Visual Basic编程实现组织图、上机图的参数化设计[3]。又如图2所示的案例，运用3DS MAX的曲线放样结合阵列实现对机织物[4]、针织物组织结构[5]的三维模型建立，可以增强学生对织物结构相理论、针织线圈空间串套关系等内容的理解。再如图3所示的案例，运用Visual Basic开发棉纺织工艺计算软件，可以根据纺纱工艺的各道工序定量，对牵伸、捻度等进行计算，并可计算机器理论产量、配备台数等。这样可以通过软件开发的过程，增加学生对专业知识的理解。至于某些过程简单的工艺计算，则无需编程，只要对Excel公式灵活运用即可实现。此外，如图4所示的案例，针对毕业设计中车间机器排列图、总平面布置图、机器地脚图等大量的绘图工作，学生在掌握AUTOCAD软件的基本绘图操作后，可大大提高绘图效率和绘图质量，同时编辑和修改也非常方便。这种以纺织专业具体问题为导向，将本课程向其他专业课进行渗透的方法，可以大大激发学生学习专业课程的兴趣，并强化学生解决具体问题的能力。

图1　织物组织图的参数化设计

图2　运用3DS MAX曲线放样和阵列的织物三维模型

图3　运用VB开发纺纱工艺计算软件

图4　运用AUTOCAD绘制细纱车间机器排列图

3. “纺织CAD”课程向高层次大学生专业竞赛进行渗透

随着国家对大学生创新能力培养重视程度的不断提高，由中国纺织服装教育学会和教育部高等教育纺织教学指导委员会主办的各类专业竞赛，如每年举办的中国高校纺织品设计大赛、全国大学生纱线及面料设计大赛等，已越来越受到纺织高校的重视，参赛规模逐年扩大，影响力逐年提高。近年来，我校十分重视各类大学生专业竞赛的辅导，将“纺织CAD”课程知识灵活地运用到比赛的设计过程中，既能提高学生的设计效率，又能拓展学生的创新能力。如2013、2014年我校在第四、五届全国大学生纱线及面料设计大赛及第五、六届中国高校纺织品设计大赛中，共获得一等奖1项、二等奖2项、三等奖2项、优秀奖7项。很多获奖的参赛作品在设计过程中均通过计算机辅助设计技术进行相应的处理，如纱线颜色的搭配、织物结构的设计、面料的仿真模拟等。这种强调应用计

算机辅助设计知识分析和解决实际问题的能力、以赛代练的方法，可以提高学生对专业知识的综合应用和创新能力。

三、 结语

通过近5年的教学实践，我校“纺织CAD”课程的教学边探索边改进，不断调整细化教学内容，在拓宽学生计算机基础的同时，将计算机基础、“纺织CAD”课程及其他纺织专业课程相互渗透，从其他纺织专业课中CAD可渗透的环节入手，整理并丰富教学案例，强调运用计算机辅助设计解决实际问题。教学实践表明，将计算机辅助设计和纺织专业课程有机结合的教学方法，运用典型的教学案例，能够激发学生对专业课的学习兴趣，同时也锻炼了学生运用计算机辅助设计解决专业问题的能力，提高了学生的专业素质。今后，我们将在教学过程中继续探索纺织专业课程与CAD技术的渗透，形成“纺织CAD”课程与纺织专业课程的知识点交叉，以解决具体问题为导向，不断拓宽学生计算机基础，重视学生运用CAD解决实际问题的能力，进一步提高学生的综合专业素质。

参考文献：

[1] 孙宏，朱红.纺织品CAD课程项目教学法探讨[J].纺织教育，2010(1)：42-43.

[2] 杜世凤，王锋荣.“纺织CAD”课的教学改革与探索[J].纺织教育，2005(4)：53-54.

[3] 王旭. 结合Visual Basic编程的“纺织品CAD”课程教学方法探讨[J].纺织服装教育，2012，27(5)：459-462.

[4] 王旭. 3DS MAX软件在“纺织品CAD”课程教学中的应用[J].纺织服装教育，2013，28(3)：235-238.

[5] 王旭，孙妍妍.纬编针织物组织结构的三维建模方法研究[J].河南工程学院学报，2014(3)：6-10.

中图分类号：G642.0

文献标志码：A

文章编号：2095-3860(2015)06-0488-03

作者简介：王旭(1973—)，男，安徽金寨人，副教授，博士，研究方向为纺织CAD。E-mail:wangxuahpu@hotmail.com