《设计》编辑｜马彧：深化产教融合将供给侧与产业需求侧有机衔接

马彧，天津工业大学教授、硕士生导师，京津冀设计产业联盟副会长，天津工业设计协会副会长，天津市专业学位教育指导委员会委员，天津市工业设计中心主任，天津工业大学学术委员会委员。曾获得2018获第十四届光华龙腾奖中国设计贡献奖银质奖章，2019年获中国产学研合作创新奖，2019年获中国纺织工业联合会“纺织之光”教师奖，2020年获天津市工业设计协会“工业设计实践与设计示范贡献奖”等荣誉。为中国纺织机械（集团）有限公司、恒天重工股份有限公司、中国海洋局技术中心等25个大型装备制造企业提供了150余项工业设计解决方案，制定纺织机械装备工业设计标准二项等。

马彧教授认为，深化产教融合将供给侧与产业需求侧有机衔接，是促进新工科理念实施与提升企业对应新兴产业升级的双向需求，是新兴产业发展与创新的必由之路。工业设计作为国家新兴产业升级的助推器，是最能体现新工科教学理念的专业，在新工科教学发展中能起到举足轻重的作用。

当新工科理念在中国高校普遍推广时，我们再次回过头来重温一下，什么是新工科？新工科是对应新兴产业，对新兴产业的加持，新工科是高校传统工科专业的升级改造，是以互联网和工业智能为核心，包括大数据、云计算、人工智能、区块链、虚拟现实、智能科学与技术等相关工科专业。新工科专业是以智能制造、云计算、人工智能、机器人等用于传统工科专业的升级改造，相对于传统的工科人才，未来新兴产业和新经济需要的是实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才。

而为确保新工科理念的落实就得对教育供给侧与产业需求侧合理对接，深化产教融合，促进教育链、人才链与产业链、创新链有机衔接，确保高校新工科的实施与企业产业升级相结合。为中国制造2025的关键点——智能制造，工业强基，优质制造——奠定产学研创新合作基础。

一、根据区域发展和学校特色调整专业定位

天津工业大学工业设计专业，本着立足天津，依托学校纺织根基，探索专业特色教学体系，围绕新工科改革，面向中国智造，以京津冀产业需求和学生创新能力培养为目标，秉持跨界融合、互联网赋能，确定专业指导思想为“巩固基础、突出特色、注重实践、服务行业”升级改造，建设以“智能纺织装备”为目标特色的工业设计专业人才培养体系，打造一流实践教学平台，培育一流核心课程群，建设一流教学团队，培养复合型工业设计创新与管理人才。

遵照新工科和一流本科建设要求，梳理培养计划和教学大纲。立足特色方向，突出普适性、延续性、支撑性；发挥实践平台、实习基地功能，增优补缺，把导师制+竞赛+项目形式作为教学辅助写入大纲，规范实践环节；采取讨论式与线上线下教学模式。线上线下混合教学和社会实践，是一流课程发展方向。采取讨论参与式课堂教学，主干课引入实际项目，教师、企业设计师讲课和专题讲座，学生、设计师共同参与的项目式教学模式，为确保高校新工科的确立了目标与方向。

二、强化专业特色，进一步优化人才培养体系

围绕新工科对专业的需求和智能纺织装备专业特色，深化产教融合，针对智能制造、“互联网 + ”和高端装备产业的发展需求，拓展专业口径，将人工智能、信息技术等新兴技术融入工业设计专业培养全过程，建立适应新工科专业的人才培养体系，着力提升学生智能设计思维、创新能力和实践能力。

三、深化课程体系改革，推进数字化教学资源建设

将深度学习、数据挖掘等计算方法和智能设计手段融入设计教学体系，建设智能装备工业设计核心课程群，增加《智能制造关键技术与工业设计》《智能纺织装备工业设计基础》等新兴课程；将《机械装备造型与文化专题设计》《机械装备人机界面设计》建设成为国家一流课程。建设数字化、网络化系列MOOC，形成线上、线下资源开放的互动数字化课程教学平台。

四、拓展实践教学资源，创新实践教学模式

深化高校实习实训中心、企业设计中心相互衔接的实践教学体系；加强与智能装备企业、智能数字企业的深度合作，共建智能装备交互设计实验中心；建设虚拟实践教学资源平台，开设各类综合性、设计性虚拟仿真教学实验；将工业设计中心、智能装备工业设计实验中心建成数字化教学资源实践平台。

五、组建多元化高素质教学团队

建设师德高尚、业务精湛的教师队伍。不断优化师资结构，聘请国外专家、国内知名院校教授、国际设计资源参与课程教学；与国内外顶尖高校建立教师互访、资源共建、平台共享的合作机制；加强工程设计能力培养，聘请企业导师充实师资队伍；组建由机械工程、智能制造、纺织工程、工业设计构成的跨学科师资团队；打造多元化高素质工业设计教学团队。

六、教育供给侧与产业需求侧合理对接深化产教融合

多年来，团队研究一直围绕着纺织机械装备造型工业设计开展，并在此取得了一定的成果。完成了150余台套纺织机械装备造型设计，为我国纺织机械装备整体形象的提升做出了一定的贡献。从替代进口到走出国门，我们团队所设计的纺织机械装备口碑业绩双丰收。

（一）招标成功与设计定位

2016年成功夺标中国纺织机械（集团）有限公司棉纺机械成套设备造型与标准设计研究项目后，我们围绕着企业文化，确定了“大成若缺，望峰则攀，遇水而桥，跬步千里”的16字方针。这16个字代表了企业发展目标，代表了企业和谐思想，代表了企业文化内涵，代表了企业奋斗精神。对棉纺机械装备进行造型统一规范设计，使原有中国纺织机械（集团）有限公司旗下10多个子公司的纺织装备形象从原来的品牌形象不够统一到企业文化与装备形象完全一致，并在统一造型规范的基础上制定了《纺织机械工业设计规范标准手册》，从而“提升纺机产品形象；规范设备造型标准；展示集团先进文化”。在2016年中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展会引起了轰动，被誉为闪亮登场。企业定单超过40亿。

（二）制定了“1112” 四步走方案

2018年11月，天津工业大学工业设计团队为中国纺织机械（集团）有限公司工业设计制定了“1112” 四步走方案，即用一年时间统一全集团装备的外观形象，用一年时间统一全集团装备（舱室）的内部形象，再用一年时间统一全集团厂区形象、物流形象，规范统一企业文化在企业行为每个环节的统一表现，最后用两年时间梳理装备的智能制造、云计算、人工智能、机器人功能结构和何理性，力争以崭新的创新面貌迎接国际市场的竞争，增强企业的竞争力，从根本上改变我国纺织装备形象和附加值。

（三）装备内部外部系统化设计

为进一步规范集团纺织机械产品一体化工业设计，在对集团纺织机械外观进行工业设计的基础上，我们对装备内部机械结构进行了创新，对电器原件、电路布线从新布局规范。通过文化元素在舱室内部的应用和规范，使纺织机械内部元素和外部造型统一，加强舱室内部视觉冲击力，增强舱室内部“大成若缺、望峰则攀、遇水而桥、跬步千里”的企业文化理念与内涵表现。团队完成了中国纺织机械（集团）有限公司纺织机械成套设备（内部舱室）工业设计造型与研究项目，并制定出《纺织机械内部工业设计规范手册》。在2018年10月，中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展会上，展会用“惊艳亮相，引爆全场” 的标题进行了报道，引起了更广泛的赞誉。内部舱室开门展出，这在我国是破天荒的第一次，全套纺织装备开门展出，敢与西方先进国家机械装备叫板。

通过对中纺集团纺织机械装备系统化设计，使该公司纺机设备外观造型更加系统、和谐与统一，提升了企业整体形象，同时为中国机械装备系统化设计夯实基础。

（四）设计与效益

到目前为止，企业装备引入工业设计后，为企业赢得了以下效益：

1.统一企业文化设计概念后，企业形象在装备上得到彰显，得到了广泛的社会好评。被誉为“中国首例全套装备统一工业设计”，是把企业文化巧妙植入全套装备的榜样和范例；2.为企业提高产品销售订单25％；3.得到国外同行的好评；4.在中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展会上，中纺集团的装备脱颖而出，为中国制造业发展做出了贡献；5.为“一带一路”战略纵深推进，高起点进入国外市场，拓展国际业务奠定了坚实的基础。

以中纺集团郑州宏大为例：2018年不仅签下了天虹国际、宁夏恒丰、新疆久久棉业、夏邑永安、山西绿州等多项内内项目，更是签订了越南天虹、土耳其Ortks、Bilici、Mensucat、印尼sritex、孟加拉等国外项目，出口占比达45％，目前公司生产任务饱满，截止2018年9月底生效合同达4.5亿元。（中纺集团纺网站报道）

（五）设计与市场评价

我们团队的设计在国内得到了广泛的好评，并为团队带来了更多的设计订单，先后为恒天重工、香港立信、福建屹立智能化科技有限公司、经纬纺织机械有限公司榆次分公司、湖北天门纺织机械股份有限公司、青岛纺织机械股份有限公司、天津纺织研究院、石家庄纽伦制动技术有限公司、邦维纺织科技有限公司等多家企业提供设计服务，大大提高了团队在国内纺织行业的的知名度，并在2019年获中国产学研合作创新奖，为高校产学研合作奠定了坚实的基础。

（六）产、学、研与企业需求

当前，国际经济趋势疲软，国际制造业竞争加剧，国内成本上升，在优势减弱和国內众多企业低价无序竞争的背景下，作为天津工业大学工业设计学科带头人要思考的是：如何使产、学、研更好地结合企业需求，以设计为手段，体现设计市场价值，是我们的工作的重点。

从2012年开始，根据天津这个制造业大市的特点，结合天津工业大学纺织与机械学科特色，积极和相关企业合作，进行纺织机械与装备造型设计研究，取得了一系列研究成果。把设计创新理念和系统观、方法论带入设计企业与企业共同攻关，对企业转型中的困惑与误区，如低端产业、低附加值产品、低层次技术、低价格竞争进行较系统的梳理。在相关纺织企业中进行了实践，并对企业在转型升级形成的误区总结出了以下几点：

1.转型必须对基础技术研发进行大力投入，而有些企业资金人力资源不足，不敢动手；2.企业一窝蜂地追逐新兴产业和所谓的“智能”，不考虑转型升级进程的系统性和正确的程序方法；3.引进高新技术、高层次产业，但不调整产业结构，仍然停留在产业链低端加工装配环节；4.国有企业在减员增效中人才流失，配套企业的质量监控不到位；

根据以上四点，我们做了以下工作：

1.向政府递交合理化建议：成立工业设计补贴扶持基金，企业初期工业设计由政府立项，按照项目的影响大小进行资金补贴；2.帮助企业开发新产品，获得知识产权，提高竞争力；3.建立企业自己的品牌，统一企业一切行为的文化形象，将设计服务对接到企业系统文化形象中；4.帮助企业建立设计战略，分层逐步深入，最终提高企业整体竞争力；5.帮助企业提升智能化、自动化、数字化、连续化等的水平，推动智能制造、云计算、人工智能、机器人等先进技术融入，践行科学决策，提升技术实力，强化技能基础与标准。

（七）梳理企业设计方向

在为中国纺织机械（集团）有限公司项目对接的服务过程中，我们对新型纺织装备制造的梳理主要强调：

1.品质与提升：（1）提升纺织装备竞争实力；（2）推动产品研发与创新；（3）提高智能制造水平；（4）提供优质服务；（5）践行科学决策；（6）建立新型应急机制。

2．工业与强基础：（1）提升技术实力；（2）着眼零部件与材料应用性能；（3）加快工艺改良；（4）强调人机设计；（5）强化技能基础与标准；（6）重视技术合作平台。

在工作中，进行项目设计引导，设计中以减法为核心，减去不必要的多余设计，减去不必要的多余思想。本着省材料、少工时、降能耗，多审美、多文化、多系统，从根本上减去了不适应当代企业发展的糟粕。攻克纺织机械造型构件设计与结构、工艺设计技术的难题，在一定程度上解决了中国纺织机械集团下属子公司造型设计工艺技术瓶颈。我们为企业文化确定的“大成若缺，之弱后强。望峰则攀，之难而进。遇水而桥，聚力而联。跬步千里，之目远行”发展目标，是企业的和谐思想、文化内涵、奋斗精神。用其设计思想引领企业对装备进行造型统一规范设计，使企业的厂区面貌、装备內外形象、物流包装、VI形象完全统一在企业发展目标形象下，给企业转型增加了新的形象动力，增强了我国纺织装备在国际市场的竞争能力。

（八）推行全方位实践教学模式促进教育供给侧产教融合

以社会需求为导向、以项目实践为特色、通过重理论、融“基础、综合、设计、创新”并举的5个校内实验平台，以及重应用、融“实习、实训”一体的8个企业实践平台，推行“一主线、双师资、五模块、多平台”全方位实践教学模式依托校内国家级实验教学示范中心和天津市工业设计中心、校外中国纺机集团、曙光信息集团等20家大型企业，建成优势互补的实践教学平台。聘请企业专家全程参与人才培养各环节。教师深入企业了解设计需求并参与企业实际设计项目，校企双师共同指导学生实践过程与毕业设计，着力培养学生解决实际设计问题的综合能力。

近三年，学生累计参与企业实际课题40余项，参与设计纺织机械设备80余台；参加各类大赛获国家级奖11项、省部级奖100余项。

七、天津工业大学工业设计专业产学研简介与明细

围绕我国纺织机械装备造型开展工业设计研究，为提升我国纺织机械装备外部形象系统化、内部舱室一体化进行了工业设计与研究。

以服务装备制造产业转型升级为目标，在机械装备产品工业设计、企业品牌形象、企业文化价值提升等方面，为纺织机械企业提供从内到外全系列整体设计解决方案。尤其是将企业文化运用到纺织机械装备造型和内部舱室工业设计中，对装备机械箱和电控箱体内部舱室进行规范，使装备内外一体化。在我国纺织行业属首例，增强了企业国际市场竞争力。

在团队负责人主持下完成了棉纺机械成套设备造型与标准设计研究项目、棉纺机械成套设备（内部舱室）工业设计造型与研究项目（中国纺织机械（集团）有限公司）；水刺法非织造布生产线关键设备造型与样机设计研制（中国恒天重工）、染整生产线关键设备工业设计造型与样机设计研制（香港立信纺织机械有限公司）等重大项目；制定了《纺织机械工业设计规范手册》《纺织机械内部工业设计规范手册》；完成各类纺织机械装备外观造型和内部机械结构创新、电器原件从新布局规范等项目150余台套。还在此基础上为国家海洋局技术中心完成了《海洋能专项技术成果整合与集成》项目，包括：垂直轴、水平轴潮流能发电机；鹰嘴式、筏式、耦合式波浪能发电机等装备工业设计和海洋能技术展示动画设计等。

图1 马彧教授主持设计的部分纺织装备造型与“迷彩”项目集成图

图2 马彧教授主持制定的《纺织机械工业设计规范手册》《纺织机械内部工业设计规范手册》

以纺织机械成套设备造型工业设计为重点研究方向，完成的项目部分明细如下：（注：以下项目全部投入生产）

项目一：2016-2017年完成棉纺机械成套设备造型与标准设计研究项目（中国纺织机械（集团）有限公司

分项一：制定《纺织机械工业设计规范标准手册》

分项二：纺织设备造型整机设计（19台套）

JWF1572细纱机、JWF1278精梳机、 JWF1616转杯纺纱机、JWF1510A细纱机、JWG1738剑杆织机、落纱小车、JWF1458粗纱机、JWF0123A尾纱清除机、梳棉机JWF1216-120、 JWF0016D异纤机、验布机、打包机、JWF1316并条机、JWF1313并条机、梳棉机JWF1213、VCRO-E络筒机、JWGE-T 8吋针织机、JWGE-T 17吋针织机、直捻机。

图3 马彧教授主持设计的VCRO-E络筒机

项目二：2016-2017年完成：棉纺机械成套设备重大项目工业设计造型研究项目（中国纺织机械（集团）有限公司）（20台套）

FA002A圆盘抓棉机、TF45A重物分离器、JWF1012-230往复抓棉机、JWF1102单轴流开棉机、JWF1026-160多仓混棉机、主除杂机JWF1124C-160、锯齿开棉机ZFA1102、除微尘机FA151、清梳联宽幅梳棉机JWF1206A-120（格拉夫）、2-1-1-8xJWF1206A-120（格拉夫）清梳联宽幅梳棉机、JWF1206A-120（金轮钻石）清梳联宽幅梳棉机、予并条JWF1310型并条机、末并条JWF1312B型并条机、JWF0123尾纱清除机、JWF1418A自动落纱粗纱机、FT217-70气流分离器、JWF1011往复抓棉机、FA125B重物分离器、JWF1566-1200细纱机。

图4 马彧教授主持棉纺清花机械全套装备工业设计在新疆阿克苏如意集团

项目三：2016-2017年完成：棉纺机械成套设备配套项目工业设计造型研究项目（中国纺织机械（集团）有限公司）（9台套）

JWF1107单轴流开棉机、JWF1031-160八仓混棉机、JWF1115-160精开棉机、FA055-160立式纤维分离器、JWF1053除微尘机、JWF1383条并卷联合机、JWF1566JM-1128细纱机、JWF1566JM-1128细纱机、JWF1566JM-1128细纱机。

图5 马彧教授主持设计的细纱机外观造型正在新疆阿克苏如意集团投入生产生产

项目四：2018年完成：水刺法非织造布生产线关键设备造型与样机设计研制项目（中国恒天重工）（14台套）

W1002A-160喂棉称量机；（2）ZW2785-CZ热风粘结机；（3）W1211A(JY1)梳理机；（4）W1256A-400交叉铺网机；（5）W1573M-350(JY1)水刺机；（6）ZW2738-350圆网烘燥机整机；（7）ZW1052A 混棉帘子开棉机整；（8）ZBG048-200开棉机整机；（9）ZW1095-250称量喂给机整机；（10）ZBG043B精开棉机；（11）ZW2827A-350卷绕机整机；（12）复合圆笼除尘机组整机；（13）W1168-400(JY1) 多辊牵伸机；（14）W2901自动分切机整机。

图6 马彧教授主持设计的水刺法生产线在山东永信科技有限公司实景图

图7 马彧教授主持设计的ZW1052A(3)混棉帘子开棉机

图8 马彧教授主持设计的W1256A-400交叉铺网机

图9 马彧教授主持设计的圆网烘燥机外观造型设计图

项目五：2017-2018年完成：纺织机械成套设备（内部舱室）工业设计造型与研究（中国纺织机械（集团）有限公司）

1. 制定《纺织机械内部工业设计规范手册》

2. 纺织设备造型内部舱室整机设计（25台套）：（1）JWF1598细纱机、（2）JWF1286精梳机、（3）梳棉机（4）JWF2626-24假捻变形机、（5）托盘型自动络筒机、（6）细络联自动络筒机、（7）JWF1618-20转杯纺纱机、（8）清棉机、（9）JWF1218-120梳棉机、（10）称量机、（11）匀整并条机、（12）非匀整并条机、（13）自动落纱粗纱机、（14）尾纱清除机、（15）异纤分拣机、（16）自动打包系统、（17）AGV小车、（18）G1739剑杆织机、（19）ZW2361-370 针刺机、（20）ZW2785-CZ热风粘结机、（21）ZKB421-180-卷绕机、（22）GZH16-300浆纱机、（23）E2528\3A经编机（24）E2528\4A经编机、（25）工业加捻机内部舱室造型设计。