車身設計課程的教學改革方案與實踐

盧偉姚 嘉匡兵 劉夫云 唐榮江

[摘? ? 要] 車身設計的精益程度是汽車制造企業提升品牌價值的重要體現。作為車輛工程專業限選課的車身設計課程的教學效果無疑成為學生進入企業實踐的重要檢驗指標。以提高學生學習效果，提高課堂活力，實現能動性教學為中心，車身設計課程改革的主體思路包括以下幾個環節：教學目標的高階要求，教學內容的實時更新補充，教師工程能力的提升保障，學生主體的學習狀況的徹底改變（由被動接受到能動學習），教學資源引入互聯網模式以及企業教學實踐的保障。最終車身設計的教學實現課堂精講、課下苦練、網絡學習、互動反饋，形成一個主觀能動，內涵豐富的優質專業課程。

[關鍵詞] 車身設計; 課程改革; 高階認知導向

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2020. 03. 081

[中圖分類號] G642? ? [文獻標識碼]? A? ? ? [文章編號]? 1673 - 0194（2020）03- 0196- 03

1? ? ? 汽車車身設計教學中存在的問題

汽車車身設計課程理論性強，晦澀難懂，是一門難教難學的專業課。傳統意義上汽車車身設計包括了車身總體設計，概念設計和工程設計等各個階段。既有空氣動力學、計算幾何、結構力學等理論內容，又有CAX數字技術、逆向工程、人機工程學等先進的設計技術與手段。涉及車身總布置設計、車身造型設計、車身建模技術、車身結構功能和車身制造工藝、車身部件設計等各個章節。本課程的前續課是汽車構造、汽車理論、汽車制造工藝學等專業基礎課和主干課，是這些課程的有效延伸，通過課程的學習更利于前續知識的連貫和融合。學生通過學習更好地完善專業知識體系的建立和專業能力的提升。而傳統教學方式下，學生在課程的學習中常常存在不知道自己在學什么，學了怎么用，更別說學懂吃透。

根據國家《一流本科教育行動計劃》中加強本科專業建設和學風改善的要求，教學改革和課程改革務必以學生為中心。通過打造金課和課程的精講，實現學生對工程設計乃至實踐環節的認知，實現學生綜合素質培養的教育體系的建立，構建學生完整的專業知識體系并獲得終生學習能力。學生要積極地在增長知識見識上下功夫，心無旁騖地求知問學，增長見識，豐富學識。教師注重因材施教，鼓勵個性發展，深化教學改革創新，強化實踐育人，完善實訓教學體系，讓學生在學習中增長知識、增長才干。

2? ? ? 車身設計課程改革總體思路

通過高階認知激發全面學習低階概念的興趣，這是實現課程效果改革的有效手段。車身設計教學改革的總體思路，以提高學生學習效果，提高課堂活力，實現能動性教學為中心。可以通過設置高位/高階的目標，換情景來激發學習興趣。把課程導論的第一次課設置為車身設計課程的應用場景課。可以結合工廠的認知實習，更可以把車身設計實現車身造型以及裝配尺寸工程的工廠生產視頻資料展示給學生，讓學生知道課程的進階會在工廠實踐中實現的價值，發揮的作用。學習興趣被激發出來，注意力就很自然地被調動起來，學生的能動性就自然提高了。通過介紹車身設計涉及的延伸領域和應用領域，學習與之相關的更多領域知識，更高階的知識。實現主動學習，求知學習和能力培養是車身設計課程改革的培養目標。計算機輔助三維車身設計、車身動力學仿真、車身尺寸工程設計、車身人機工程等知識的了解與掌握都是本課程要達成的高階認知目標。改革的主體思路不外乎教與學的各個環節：教學內容的改革、教師能力的提升、學生主體的改變、教學資源的保障。

（1）教學內容的改革：逐步改變傳統的理論教學為主的教學模式，把高階認知的培養引入課堂，帶著設定的工程目標，進行課堂教學的開展。

（2）教師能力的提升：新時代的高校教師應該具有更高的理論知識素養、崇高的道德素養和更多的工程實踐能力。除了作為課程的講授者，更能勝任學生的引路者和指導者的角色變換。教師能力的提升是在專業知識掌握的前提下的提高。教師要具有高度的自我學習能力，在教與學的過程中不斷完善與提高，真正成為金課的打造者。

（3）學生主體的改變：本科階段的學生存在學習積極性差，圖享受怕吃苦的不良風氣，教育部對此提出了對高等教育增負的要求。以嚴格的要求，促進學生回歸課堂，把不負青春年華、學本領報國為國的思政教育引入大學課堂。因此，專業課程教學改革迫在眉睫。課程內容首先要吸引人，課程目標要與工程實踐對接，授課教師要有把學生學習能動性調動起來的能力。通過課程改革的實施，學生具有自主學習和終身學習的正確認識，有不斷學習和適應發展的能力。學生的學習與工程實踐直接掛鉤，而不是感覺學無可用，或干脆是學而無用，積極做到所學的知識可以與車企的工程實踐掛鉤。最終學生層面在本科階段要實現專業認知體系的建立和自我學習與終身學習能力的培養。

（4）教學資源的保障：通過課程改革，完成課程學習“互聯網+平臺”的建立，包括互聯網課外作業提交模塊，并逐步完善軟件資料，學生作品展示交流，互動學習等模塊的內容。進行課程學習軟件的模型庫的完善，建立車身逆向工程設計所需的原始資料的收集整理，根據學生使用反饋，形成完善的課程學習平臺。通過平臺建立可以提供給學生一個學習指引，明確學習的方法，掌握學習的有效工具（計算機虛擬設計）。

最終，實現課堂精講、課下苦練、網絡學習、互動反饋，形成一個主觀能動，內涵豐富的良好教學風氣。

3? ? ? 課程改革具體設施方案

3.1? ?課堂教學環節

（1）緒論課環節：把課程導論的第一次課設置為車身設計課程的應用場景課，從逆向工程的角度展開課程介紹（以視頻資料，圖片資料的形式，或是工廠實習的環節把課程的應用直觀的展示出來）。關注點①設置：車身成本占總成本50%（因為成本占比大而重要）。關注點②設置：車身結構設計都設計什么（外觀，強度，舒適的功能等）。關注點③設置：汽車尺寸工程，汽車人機工程，汽車NVH特性都與車身設計密切相關（車身設計的高階認知在工廠和應用中解決的問題放在學生面前，沒理由不積極開展學習）。

（2）在車身開發工程章節：把設計軟件，如車輛工程的常用軟件（如CATIA）推送給學生，更要把一些成形的設計方案的文件通過課程學習“互聯網+平臺”一并分享給學生。學生通過操作知道學習這門課可以自由地設計車身的結構，即使只是一部分，這在心理學層面可以達成學生自身認可度和成就感的提升，因為自信而充滿了學習的動力。這是車身逆向設計的內容，也是教學改革的逆向工程的方案。通過逆向設計較容易的達成工程實踐目標，進而提升在實際生產實踐中的創造性。

（3）課堂教學增加“互聯網+”的研討式教學。每次授課后，布置相關的作業去自我提升，通過第二次課的學習反饋，找到下一次要學什么，要實踐什么的答案。更要通過計算機的先進手段真正的完成車身設計的實現。

3.2? ?教學相長環節

（1）學習上，老師不僅是教，更是輔助的引導，老師要有一桶水，學生才能隨時來取。因此，課改的重要保障之首是：教師的高階認知的擴展能力，教師與同行積極交流，學習相關的課程，掌握相關的工具（包括軟件和硬件工具）的能力。要求任課教師既要學習書本，吃透理論，又要結合實際，多去工廠調研，了解汽車工業前沿，又要多動手，多實踐，掌握計算機軟件的使用方法更好的輔助教學，指導學生。并通過指導學生的學習實踐，促進自身能力的提升。

（2）教師不能對所有教授的學生做統一要求，尤其是高階認知的要求也不能一概而論。因為車身系統的結構復雜性和系統化，一門課程的教學學時一定是不夠的。可以把學生分成興趣小組，做車身造型渲染的小組，做車身裝配三維設計的小組，做車身尺寸工程設計的小組和做車身輕量化設計的小組等等，每個小組依興趣而建。最后可以實現一個新車身的整合設計，實現團結協作，以此為依托組建汽車創新小組，在后續的畢業設計等實踐環節實現車身設計技能的持續拓展學習。

（3）教師的教，除了是課本知識，課程大綱的講透、講精，更要求采用導師模式，即把更多的教學資源提供給學生，激發學生潛能，讓他們主動求知。教師要提供課程前沿領域的著作，學術論文，微信公眾號，這樣學生可以更好地利用網絡資源去學習，去開拓思維，去掌握方法。教師一定做到是課程學習的合格的領路人。

3.3? ?學習主體的喚醒與創新能力養成

（1）學生通過教師的引導，首先醒悟到這門課應該學，學了就會學以致用。這就是教改效果的第一步前提，學生改變了看到厚厚一本教材里的理論公式和章節羅列就被嚇唬住了的認知，因此，他們邁開了第一步——肯學，這就是教師的能力和個人教學魅力的體現。

（2）學生在不斷積極主動探索問題答案的過程中，能夠通過教師的引領學會目標該如何達成。即在大學階段通過計算機輔助設計幫助實現產品零件的設計開發，在軟件環境下優化設計方案。這一切的先決硬件電腦是學生可以使用的工具，因此，學生的學習條件具備了。我們至此完成了學生肯學—愛學—軟件實踐的這個學習路徑的成功規劃。

（3）在學習小組里互幫互助地學，齊頭并進地學。掌握的技能如何得到檢驗？學生們可以以興趣小組為單位，去參加相關技能競賽提交完整的設計作品，去工廠里參加實際的生產勞動。獲獎的成績，實踐里驗證書本知識的環節，都是實現正反饋的有效手段，有了成績更有學習的動力。掌握了方法就更具有競爭力和激發了無盡的可能性，創造性。這正是新時代需要的具有創新能力的大學生的正確培養模式。

3.4? ?軟硬件與智力保障

（1）軟件：完成課程學習“互聯網+平臺”的建立，主要包括互聯網課外作業提交模塊，軟件資料模塊，學生作品展示交流模塊，互動學習等模塊的內容。相關的應用軟件要提供安裝包，要提供學生進行逆向車身設計的素材資料;要分享具體的設計案例給學生，形成學生學習的良性提高模式。

（2）硬件：相關的課程教學課件反復修改，認真推敲，關鍵內容知識點，用案例或圖片視頻進行直觀引導，做到把難點簡化、打碎;教材進行知識更新與把握前沿相結合，把復雜的知識簡單化、實用化。

（3）智力保障：課改團隊持續提高自身素質，強調授課技巧，掌握前沿知識，有效指導學生拓展知識的學習;要提供學生參加各級各類競賽的方案指導，給出建設性的意見。鼓勵學生的課后學習實踐，提供經費支持學生的創新設計和專利的申請。通過本科階段的實踐環節與課程教學的有效結合，學生掌握和精通實踐環節的基本工具（理論知識儲備以及軟件工具的掌握）。并鼓勵學生的創新創業能力，輔導學生以創新作品參加各類競賽，獲獎作品可以計入平時成績和總成績評定。以實踐促教學，以競賽促創新，以創新促發明，形成學生培養的良性培養導向。

4? ? ? 結? ? 論

通過對汽車車身設計的課程教學改革的方案提出，到細化的改革步驟和方法的總結，以及針對學生企業實踐的教學環節設置，為汽車車身設計課程教學改革的有效開展有效保證。針對汽車工業的實踐性強和對從業人員的高素質要求，從教學目標、教師客體、學生主體、課程拓展等層面提出解決教學中的問題的具體方案，并為其他車輛工程專業課程的教學改革提供了有效的借鑒。

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