车身设计课程的教学改革方案与实践
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作者:卢伟姚 嘉匡兵 刘夫云 唐荣江
[摘 要] 车身设计的精益程度是汽车制造企业提升品牌价值的重要体现。作为车辆工程专业限选课的车身设计课程的教学效果无疑成为学生进入企业实践的重要检验指标。以提高学生学习效果，提高课堂活力，实现能动性教学为中心，车身设计课程改革的主体思路包括以下几个环节：教学目标的高阶要求，教学内容的实时更新补充，教师工程能力的提升保障，学生主体的学习状况的彻底改变（由被动接受到能动学习），教学资源引入互联网模式以及企业教学实践的保障。最终车身设计的教学实现课堂精讲、课下苦练、网络学习、互动反馈，形成一个主观能动，内涵丰富的优质专业课程。
[关键词] 车身设计; 课程改革; 高阶认知导向
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2020. 03. 081
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2020）03- 0196- 03
1 汽车车身设计教学中存在的问题
汽车车身设计课程理论性强，晦涩难懂，是一门难教难学的专业课。传统意义上汽车车身设计包括了车身总体设计，概念设计和工程设计等各个阶段。既有空气动力学、计算几何、结构力学等理论内容，又有CAX数字技术、逆向工程、人机工程学等先进的设计技术与手段。涉及车身总布置设计、车身造型设计、车身建模技术、车身结构功能和车身制造工艺、车身部件设计等各个章节。本课程的前续课是汽车构造、汽车理论、汽车制造工艺学等专业基础课和主干课，是这些课程的有效延伸，通过课程的学习更利于前续知识的连贯和融合。学生通过学习更好地完善专业知识体系的建立和专业能力的提升。而传统教学方式下，学生在课程的学习中常常存在不知道自己在学什么，学了怎么用，更别说学懂吃透。
根据国家《一流本科教育行动计划》中加强本科专业建设和学风改善的要求，教学改革和课程改革务必以学生为中心。通过打造金课和课程的精讲，实现学生对工程设计乃至实践环节的认知，实现学生综合素质培养的教育体系的建立，构建学生完整的专业知识体系并获得终生学习能力。学生要积极地在增长知识见识上下功夫，心无旁骛地求知问学，增长见识，丰富学识。教师注重因材施教，鼓励个性发展，深化教学改革创新，强化实践育人，完善实训教学体系，让学生在学习中增长知识、增长才干。
2 车身设计课程改革总体思路
通过高阶认知激发全面学习低阶概念的兴趣，这是实现课程效果改革的有效手段。车身设计教学改革的总体思路，以提高学生学习效果，提高课堂活力，实现能动性教学为中心。可以通过设置高位/高阶的目标，换情景来激发学习兴趣。把课程导论的第一次课设置为车身设计课程的应用场景课。可以结合工厂的认知实习，更可以把车身设计实现车身造型以及装配尺寸工程的工厂生产视频资料展示给学生，让学生知道课程的进阶会在工厂实践中实现的价值，发挥的作用。学习兴趣被激发出来，注意力就很自然地被调动起来，学生的能动性就自然提高了。通过介绍车身设计涉及的延伸领域和应用领域，学习与之相关的更多领域知识，更高阶的知识。实现主动学习，求知学习和能力培养是车身设计课程改革的培养目标。计算机辅助三维车身设计、车身动力学仿真、车身尺寸工程设计、车身人机工程等知识的了解与掌握都是本课程要达成的高阶认知目标。改革的主体思路不外乎教与学的各个环节：教学内容的改革、教师能力的提升、学生主体的改变、教学资源的保障。
（1）教学内容的改革：逐步改变传统的理论教学为主的教学模式，把高阶认知的培养引入课堂，带着设定的工程目标，进行课堂教学的开展。
（2）教师能力的提升：新时代的高校教师应该具有更高的理论知识素养、崇高的道德素养和更多的工程实践能力。除了作为课程的讲授者，更能胜任学生的引路者和指导者的角色变换。教师能力的提升是在专业知识掌握的前提下的提高。教师要具有高度的自我学习能力，在教与学的过程中不断完善与提高，真正成为金课的打造者。
（3）学生主体的改变：本科阶段的学生存在学习积极性差，图享受怕吃苦的不良风气，教育部对此提出了对高等教育增负的要求。以严格的要求，促进学生回归课堂，把不负青春年华、学本领报国为国的思政教育引入大学课堂。因此，专业课程教学改革迫在眉睫。课程内容首先要吸引人，课程目标要与工程实践对接，授课教师要有把学生学习能动性调动起来的能力。通过课程改革的实施，学生具有自主学习和终身学习的正确认识，有不断学习和适应发展的能力。學生的学习与工程实践直接挂钩，而不是感觉学无可用，或干脆是学而无用，积极做到所学的知识可以与车企的工程实践挂钩。最终学生层面在本科阶段要实现专业认知体系的建立和自我学习与终身学习能力的培养。
（4）教学资源的保障：通过课程改革，完成课程学习“互联网+平台”的建立，包括互联网课外作业提交模块，并逐步完善软件资料，学生作品展示交流，互动学习等模块的内容。进行课程学习软件的模型库的完善，建立车身逆向工程设计所需的原始资料的收集整理，根据学生使用反馈，形成完善的课程学习平台。通过平台建立可以提供给学生一个学习指引，明确学习的方法，掌握学习的有效工具（计算机虚拟设计）。
最终，实现课堂精讲、课下苦练、网络学习、互动反馈，形成一个主观能动，内涵丰富的良好教学风气。
3 课程改革具体设施方案
3.1 课堂教学环节
（1）绪论课环节：把课程导论的第一次课设置为车身设计课程的应用场景课，从逆向工程的角度展开课程介绍（以视频资料，图片资料的形式，或是工厂实习的环节把课程的应用直观的展示出来）。关注点①设置：车身成本占总成本50%（因为成本占比大而重要）。关注点②设置：车身结构设计都设计什么（外观，强度，舒适的功能等）。关注点③设置：汽车尺寸工程，汽车人机工程，汽车NVH特性都与车身设计密切相关（车身设计的高阶认知在工厂和应用中解决的问题放在学生面前，没理由不积极开展学习）。 （2）在车身开发工程章节：把设计软件，如车辆工程的常用软件（如CATIA）推送给学生，更要把一些成形的设计方案的文件通过课程学习“互联网+平台”一并分享给学生。学生通过操作知道学习这门课可以自由地设计车身的结构，即使只是一部分，这在心理学层面可以达成学生自身认可度和成就感的提升，因为自信而充满了学习的动力。这是车身逆向设计的内容，也是教学改革的逆向工程的方案。通过逆向设计较容易的达成工程实践目标，进而提升在实际生产实践中的创造性。
（3）课堂教学增加“互联网+”的研讨式教学。每次授课后，布置相关的作业去自我提升，通过第二次课的学习反馈，找到下一次要学什么，要实践什么的答案。更要通过计算机的先进手段真正的完成车身设计的实现。
3.2 教学相长环节
（1）学习上，老师不仅是教，更是辅助的引导，老师要有一桶水，学生才能随时来取。因此，课改的重要保障之首是：教师的高阶认知的扩展能力，教师与同行积极交流，学习相关的课程，掌握相关的工具（包括软件和硬件工具）的能力。要求任课教师既要学习书本，吃透理论，又要结合实际，多去工厂调研，了解汽车工业前沿，又要多动手，多实践，掌握计算机软件的使用方法更好的辅助教学，指导学生。并通过指导学生的学习实践，促进自身能力的提升。
（2）教师不能对所有教授的学生做统一要求，尤其是高阶认知的要求也不能一概而论。因为车身系统的结构复杂性和系统化，一门课程的教学学时一定是不够的。可以把学生分成兴趣小组，做车身造型渲染的小组，做车身装配三维设计的小组，做车身尺寸工程设计的小组和做车身轻量化设计的小组等等，每个小组依兴趣而建。最后可以实现一个新车身的整合设计，实现团结协作，以此为依托组建汽车创新小组，在后续的毕业设计等实践环节实现车身设计技能的持续拓展学习。
（3）教师的教，除了是课本知识，课程大纲的讲透、讲精，更要求采用导师模式，即把更多的教学资源提供给学生，激发学生潜能，让他们主动求知。教师要提供课程前沿领域的著作，学术论文，微信公众号，这样学生可以更好地利用网络资源去学习，去开拓思维，去掌握方法。教师一定做到是课程学习的合格的领路人。
3.3 学习主体的唤醒与创新能力养成
（1）学生通过教师的引导，首先醒悟到这门课应该学，学了就会学以致用。这就是教改效果的第一步前提，学生改变了看到厚厚一本教材里的理论公式和章节罗列就被吓唬住了的认知，因此，他们迈开了第一步——肯学，这就是教师的能力和个人教学魅力的体现。
（2）学生在不断积极主动探索问题答案的过程中，能够通过教师的引领学会目标该如何达成。即在大学阶段通过计算机辅助设计帮助实现产品零件的设计开发，在软件环境下优化设计方案。这一切的先决硬件电脑是学生可以使用的工具，因此，学生的学习条件具备了。我们至此完成了学生肯学—爱学—软件实践的这个学习路径的成功规划。
（3）在学习小组里互帮互助地学，齐头并进地学。掌握的技能如何得到检验？学生们可以以兴趣小组为单位，去参加相关技能竞赛提交完整的设计作品，去工厂里参加实际的生产劳动。获奖的成绩，实践里验证书本知识的环节，都是实现正反馈的有效手段，有了成绩更有学习的动力。掌握了方法就更具有竞争力和激发了无尽的可能性，创造性。这正是新时代需要的具有创新能力的大学生的正确培养模式。
3.4 软硬件与智力保障
（1）软件：完成课程学习“互联网+平台”的建立，主要包括互联网课外作业提交模块，软件资料模块，学生作品展示交流模块，互动学习等模块的内容。相关的应用软件要提供安装包，要提供学生进行逆向车身设计的素材资料;要分享具体的设计案例给学生，形成学生学习的良性提高模式。
（2）硬件：相关的课程教学课件反复修改，认真推敲，关键内容知识点，用案例或图片视频进行直观引导，做到把难点简化、打碎;教材进行知识更新与把握前沿相结合，把复杂的知识简单化、实用化。
（3）智力保障：课改团队持续提高自身素质，强调授课技巧，掌握前沿知识，有效指导学生拓展知识的学习;要提供学生参加各级各类竞赛的方案指导，给出建设性的意见。鼓励学生的课后学习实践，提供经费支持学生的创新设计和专利的申请。通过本科阶段的实践环节与课程教学的有效结合，学生掌握和精通实践环节的基本工具（理论知识储备以及软件工具的掌握）。并鼓励学生的创新创业能力，辅导学生以创新作品参加各类竞赛，获奖作品可以计入平时成绩和总成绩评定。以实践促教學，以竞赛促创新，以创新促发明，形成学生培养的良性培养导向。
4 结 论
通过对汽车车身设计的课程教学改革的方案提出，到细化的改革步骤和方法的总结，以及针对学生企业实践的教学环节设置，为汽车车身设计课程教学改革的有效开展有效保证。针对汽车工业的实践性强和对从业人员的高素质要求，从教学目标、教师客体、学生主体、课程拓展等层面提出解决教学中的问题的具体方案，并为其他车辆工程专业课程的教学改革提供了有效的借鉴。
主要参考文献
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