作为纺织教学体系的排头兵，天津工业大学纺织实验教学中心依托学科优势，按照纺织工程专业“教以务新、务需、务用”的教学理念，历经10年发展，经过不断的改革和探索，逐渐形成了以“纺织品设计与仿真→纺织染工艺设计与仿真→纺织品应用效果虚拟展示”为核心的虚拟仿真实验教学体系终获认可。日前，天津工业大学纺织实验教学中心获批成为第一批国家级虚拟仿真实验教学中心。

　　先虚后实 虚实结合

　　纺织虚拟仿真实验中心主任马崇启谈到：“在‘纺织染’全流程的虚拟仿真与工程实现相结合的纺织实践教学平台支撑下，中心采用从‘纺织品设计与仿真→纺织染工艺设计与仿真→纺织品应用效果虚拟展示’的纺织虚拟仿真实验教学体系，通过实验教学手段和方法的改革，实现‘先虚后实、虚实结合’的纺织实验教学模式，提升了学生的综合设计能力、工程实践能力和综合创新能力。”

　　首先，该中心针对纺织品生产工艺流程长，工艺过程复杂，学生开发纺织品周期过长、而且需要纺、织、染各个环节的协调才能实现的现状，以培养学生的综合设计能力、工程实践能力和产品创新能力为目的协调运作。这一体系的实施，使学生能够快速得到“从原料选择→纱线、织物结构设计→纺纱、织造工艺→纺织品染色→纺织品的应用效果展示”全过程的虚拟训练，提高了学生的综合设计能力、工程应用能力和产品创新能力，实践了纺织学科“教以务新、务需、务用”教育教学理念。

　　其次，该中心搭建了涵盖“纺织品设计和加工过程”的虚拟仿真实验教学平台。依托自主研发的纱线与纺纱工艺设计和仿真系统、竹节纱自动检测与虚拟仪器系统、基于云计算的机织物远程协同设计系统、数字化小样纺织快速反应系统等软硬件，结合引进先进的软件和设备，搭建了涵盖“纺织品设计和加工过程”的虚拟仿真实验教学平台，有力支撑了纺织虚拟仿真实验教学体系和教学目标的实现。纺织虚拟仿真实验教学平台可对纱线和织物的结构进行虚拟仿真，可以模拟纺、织、染生产过程，通过虚拟仿真可改变纤维的组成，纱线及织物结构、颜色，纺纱织造工艺过程，最后进行产品的应用效果虚拟展示，完成产品的创新与开发全过程，创新了实践教学的手段，提高了“教”与“学”的效率及效果。

　　最后，中心创新了“虚实结合、以虚辅实”的纺织实验教学模式，提升了实验教学效果。传统的纺织实验教学一般只能采用演示模式，即使在采用了数字化小样纺织快速反应系统后，纺织工程实验也需要经过多次反复的探索，才能调整好纺、织、染工艺参数，这不仅需要耗费很长时间，也消耗大量的原材料。“虚实结合、以虚辅实”的纺织实验教学模式是在工程实现层上增加虚拟仿真层，学生先经过由产品设计到工艺设计再到应用效果的虚拟仿真，使产品设计参数和加工工艺参数得到优化，再进行工程实现，可大大提高实验的一次成功率，缩短实验时间，在原有实验时间内可使学生获得更多的训练机会，提升了工程训练的效果。

　　校企合作 功不可没

　　据马崇启介绍，天工大纺织实验教学中心建设过程中本着自主开发与引进相结合的指导思想，对于技术较为成熟、市场应用较为广泛的软件，积极引入到实验教学平台中，并与企业合作，对软硬件系统进行不断改进，开发适合教学使用的软件系统的过程，校企合作的促进作用，功不可没。

　　在纺织品服装设计与制造软硬件方面，纺织实验教学中心是法国力克公司教育合作计划最早合作伙伴，开始于2002年，法国力克公司向天津工业大学赠送力克软件系统60套，整个系统价值180万欧元。法国力克公司听取专业教师和学生对系统的使用意见，专业教师参与对软件的改进和升级，此外该公司还定期举办网上在线软件应用培训，邀请国际知名设计师对服装色彩、款式流行趋势等进行培训。

　　针对针织系课堂设计，该中心与针织设备供应商德国STOLL公司的合作始于2000年，德国STOLL公司免费提供电脑横机一台，配备15套针织物设计与仿真软件系统，在系统使用过程中，公司听取专业教师和学生的使用意见，专业教师参与对软件的改进和升级。

　　江苏常熟市金龙机械有限公司是国内技术最先进、市场占有率最高的电脑横机供应商。纺织实验教学中心也是江苏常熟市金龙机械有限公司最早的教育合作伙伴。该公司选派一名工程师常驻天工大，为天工大师生提供免费技术培训服务。在系统使用过程中，公司听取专业教师和学生的使用意见，专业教师参与对软件系统和硬件设备的改进和升级。据了解，该公司拟进一步增加设备和软件配置数量，在天工大建立中国北方培训中心。

　　在染整后处理的教学上，纺织实验教学中心与世界知名度最高、市场占有率最高的色彩软件供应商美国DATACOLOR公司合作，美国DATACOLOR公司免费提供色彩仿真软件50套，并在天津工业大学建立了色彩仿真培训教室供师生使用。据悉，该公司已经在天工大建立起了中国北方最大的色彩培训教室。

　　与此同时，天工大纺织实验教学中心正在与广东丰凯机械股份有限公司开展合作，将纺织设备虚拟仿真应用于教学，该公司已经同意提供最先进的设备的三维设计图，与中心合作开发织机的三维虚拟仿真教学软件。

　　学以致用 前景广阔

　　天工大纺织实验教学中心在建设和壮大的数字化纺织技术科研团队的同时，自主设计开发出仿真软件，研发出数字化信息化小型纺织染设备，并不断将科研成果转化为教学应用，获得了良好的效果。

　　天工大纺织实验教学中心建设经费来源主要包括：天津市高等教育综合投资、中央与地方共建投资、企业捐助和学校自筹。据介绍，纺织虚拟实验中心已获得建设经费累计超过1000万元，未来五年，中心建设经费预算，来自中央财政支持地方高校发展专项资金不少于500万元，学校自筹经费不少于250万元，天工大纺织实验教学中心将在丰富和完善纺织虚拟实验教学内容，进一步提升纺织品虚拟实验效果;重点加强“基于云计算的机织物交互式设计系统”等相关虚拟仿真系统的开发;不断提高软件的开放程度;进一步加强中心对社会开放的建设等方面开展工作。

　　据了解，“数字化小样纺织快速反应系统的开发与推广应用”系统已在东华大学、苏州大学、浙江理工大学、绍兴文理学院、青岛大学、大连工业大学、太原理工大学、内蒙古工业大学、西安工程大学、武汉纺织大学、中原工学院、嘉兴学院、盐城工学院等10余所纺织高等院校及鄂尔多斯羊绒集团、天津田歌纺织有限公司、中国石化上海石油化工股份有限公司、浙江华孚色纺有限公司、浙江纺织服装科技有限公司、浙江杭州富丽达技术研发有限公司、深圳市惠程电气股份有限公司、长春高琦聚酰亚胺材料有限公司等50余家企业得到推广应用。