新工科背景下汽車模具設計人才培養的實踐探索

李文靜　張新巖　孫承澤　張粵　劉彪杰

摘 要：在新工科背景下，高等教育機構和汽車模具行業都面臨著新的挑戰和機遇。汽車行業作為先進制造業的代表，對汽車模具設計人才的需求日益增長。然而傳統的汽車模具設計人才培養模式面臨著不少問題，如教學內容與市場需求脫節、實踐教學與理論知識脫節等。因此，本研究旨在探索新工科背景下汽車模具設計人才培養的有效方法與策略，以滿足汽車行業對高素質模具設計人才的需求。

關鍵詞：新工科 模具設計 培養模式 市場需求

1 汽車模具設計人才培養的現狀與挑戰

當前許多高校的汽車模具課程體系仍停留在較傳統的教學體系內，教學內容和方法相對陳舊，難以適應新工科背景下汽車模具行業的快速發展。重視理論知識的傳授，但忽視實踐教學的重要性，導致學生在畢業后面對實際問題時缺乏實踐經驗。部分學生畢業后專業技能不夠實用，難以滿足汽車行業對高水平汽車模具設計人才的需求，致使實踐與理論脫節影響其就業競爭力。隨著行業技術的不斷革新，對汽車模具設計人才的要求日趨嚴格，但部分院校尚未及時調整課程和教學內容，導致與行業需求脫節等現實問題。國內外在汽車模具設計人才培養方面已經進行了不少有益的案例探索和實踐。新加坡南洋理工大學重點培養學生在汽車模具設計方面的技能和創新能力采用了項目驅動的教學方法，學生通過參與實際的汽車模具設計項目，深入了解汽車行業的需求和挑戰，提高實踐能力和創新意識。與汽車制造企業建立緊密的合作關系，為學生提供實習和就業機會，使他們能夠更好地適應汽車行業的發展[1]。德國科隆應用科技大學注重培養學生的實踐能力和創新思維。在課程設置上融合了數字化技術、CAD/CAM系統和智能制造等前沿內容，使學生能夠掌握最新的汽車模具設計技術。與德國汽車行業的企業建立了緊密的合作關系，學生在企業進行實習和項目合作，使他們能夠更好地了解行業需求和應用場景[2]。上海交通大學的汽車工程專業在新工科背景下在課程設置上注重綜合素質的培養，強調理論與實踐相結合，開設了汽車模具設計相關的實踐課程和項目，使學生在學習理論知識的同時，能夠通過實際操作鍛煉技能。與汽車行業企業合作，提供實習和實際項目機會，為學生提供更多的實踐經驗和機會。

汽車模具設計人才培養面臨諸多挑戰，需要教育機構和行業共同努力，更新教學理念和方法，強化實踐教學，緊密結合行業需求，培養高水平、實用型的汽車模具設計人才，為汽車行業的發展和技術進步做出貢獻。

2 新工科背景下汽車模具設計人才培的研究目標和研究問題

新工科背景下汽車模具設計人才培養的研究目標是探索有效的培養模式和策略，以滿足汽車行業對高素質、適應性強、創新能力突出的模具設計人才的需求。該研究旨在改進傳統教學方法，提高實踐教學的比重，增強學生的實踐能力和解決問題的能力，推動汽車模具設計人才培養質量的提高[3]。汽車模具設計人才培養面臨一系列問題和挑戰如課程設置是否與汽車行業發展趨勢相符、教學內容與實際需求是否匹配、實踐教學環節是否與理論知識有機結合、是否有與企業緊密合作的機制、提供實習和項目合作的機會、學生的綜合素質是否得到充分培養。通過對以上問題的深入研究和分析，旨在提出相應的改進措施和策略，以推動新工科背景下汽車模具設計人才培養質量的提升。

2.1 課程體系優化與創新

2.1.1 建立符合新工科背景的汽車模具設計人才培養課程體系

建立符合新工科背景的汽車模具設計人才培養課程體系需要考慮行業的最新發展趨勢、技術要求以及學生的培養需求課程體系構建涉及以下七個方面：基礎知識與理論課程（汽車模具設計原理與概論、汽車工程材料、工程圖學與CAD技術等）；數字化技術與模擬仿真（汽學習有限元分析方法，有限元分析與模擬仿真）；制造工藝與工程實踐（模具制造工藝學、模具試模與調試）；創新設計與項目實踐（創新設計方法與工具、汽車模具項目實踐）；行業發展與專業素養（汽車行業趨勢與前瞻、專業素養與職業規劃）；專業實習與實訓（專業實習、實訓環節）；項目管理與團隊協作（項目管理原理與實踐、團隊協作與溝通技巧）。

通過構建上述課程體系，能夠更好地培養出適應新工科背景下汽車行業需求的高素質汽車模具設計人才[4]，滿足行業的發展需求。同時，為學生提供更多實踐機會和創新培訓，提高學生的實踐能力和創新意識。同時，與企業合作、引入最新技術，使學生能夠緊跟行業發展步伐。

2.1.2 加強理論與實踐相結合，提高學生實踐能力

加強汽車模具設計理論與實踐相結合，是培養高素質汽車模具設計人才的關鍵措施之一。

將實際的汽車模具設計項目融入課程中。通過實際項目，學生能夠了解企業實際需求和問題，并鍛煉解決問題的能力。建設完善汽車模具設計VR虛擬仿真實驗室，提供模具制造和試模的虛擬操作環境，學生加深對理論知識的理解和應用。與汽車模具設計企業合作，為學生提供實習和工程實訓機會。通過實習，學生能夠接觸真實的工作環境，了解行業需求和流程。為學生配備有豐富經驗的專業導師，指導學生在實踐項目中的學習和工作。導師可以幫助學生解決問題，提供指導和建議。組織學生參觀汽車模具設計企業和行業展覽，與行業專家進行交流。通過參觀和交流，學生可以了解行業的最新動態和技術發展。學生參與四川省大學生先進成圖技與產品信息建模創新大賽項目，提高學生的競爭力和創新意識[5]。競賽和項目是學生實踐能力的鍛煉場所，能夠激發學生的學習熱情和創造力。通過加強汽車模具設計理論與實踐相結合，學生能夠更好地掌握實際技能，提高解決問題的能力，為汽車行業的發展做出更大貢獻。同時，也能夠提高學生的就業競爭力，使他們在職場中更具優勢。

2.2 改進教學方法，加強課程思政

2.2.1 改進教學方法以探索項目驅動的教學模式，激發學生的學習興趣和動力

根據學生的專業背景和興趣，選擇不同類型的項目，包括模型設計、模擬仿真、實際制造等。將學生分成小組，讓團隊協作完成項目。同時，通過團隊合作，學生可以相互學習、共同解決問題，增強學習的互動性。為學生提供指導和輔導，幫助他們理解項目的目標和任務，明確學習目標。導師在學生遇到困難時提供支持和引導，鼓勵他們主動探索解決方案。將真實的汽車模具設計案例引入教學項目中，讓學生在解決實際問題的過程中學習知識和技能。為學生提供所需的資源和工具支持，包括軟件、設備、圖書館資源等。學生在項目中需要使用的工具和資源要及時提供，以確保項目進展順利。及時對學生的項目進展進行反饋和評估，幫助其了解自己的學習情況，發現問題并及時改進。同時，鼓勵學生相互之間進行交流和分享，增加學習的交流和合作性。最后，讓學生將項目成果進行展示，可以是口頭報告、展示板、實物展示等形式。通過展示，學生分享自己的學習成果，增加學習的成就感和自信心。通過項目驅動的教學模式，學生能夠在實際項目中進行學習和探索，激發他們的學習興趣和動力，培養實踐能力和創新意識。同時，學生也能更好地理解和應用所學知識，提高學習的積極性和主動性。

2.2.2 加強課程思政，賦能中國制造

強調技術創新對中國汽車制造業的重要性，引導學生關注國家科技發展戰略。通過汽車零部件產品缺陷召回案例分析、行業調研等方式，讓學生了解新材料、新工藝在模具設計中的應用，培養他們對前沿技術的敏感性。關注中國汽車制造業在綠色環保和可持續制造方面的要求。教育學生在模具設計中考慮材料循環利用、能源節約等問題，培養綠色設計理念，符合中國推動綠色制造的政策導向。引導學生關注國際市場需求，培養他們的國際化思維。通過了解國際貿易規則、與外國企業的合作經驗等，激發學生的國際競爭意識，使其在模具設計中更好地適應全球市場。教育學生認識到企業不僅要關注經濟效益，還要承擔社會責任。通過案例學習，讓學生了解企業在模具設計中如何履行社會責任，促使他們考慮產品對社會的影響。關注中國制造業智能化發展趨勢，培養學生對數字化、智能化制造的理解。通過引入先進的數字化設計和制造技術，提高學生的技術水平，使其更好地適應中國制造業的智能化需求。強調模具設計中的質量管理和產品安全，培養學生對產品質量和安全性的關注。教育學生建立質量意識，注重細節，以確保產品符合國家和國際標準。教育學生理解中國制造業的發展歷程，引導他們關注當前產業政策和趨勢。通過職業規劃指導，幫助學生了解自身在制造業中的定位和發展機會，培養對個人職業道路的明晰認知。鼓勵學生培養創業和創新精神。通過案例研究、企業參訪等方式，激發學生的創新靈感，鼓勵他們將創新應用于模具設計，推動中國制造業的創新發展。通過將這些思政要素融入模具設計課程，可以使學生在專業知識的同時，具備更為全面的思想道德素養和社會責任感，更好地服務于中國制造業的發展。

2.3 實踐教學環節的拓展與強化

與汽車模具設計企業建立緊密的合作關系，包括與企業簽訂合作協議，明確合作內容、目標和責任分工。根據與寶能汽車企業合作的需求和資源，依托校外汽車模具設計實踐基地，為學生提供實習和項目實踐的場所。實踐基地為學生提供豐富的實踐機會，包括實習、項目合作、實際模具設計與制造等。學生在實踐基地中進行真實的模具設計和制造，增加實踐經驗。在實踐基地中配備有經驗豐富的導師，指導學生參與其參與汽車零部件模具設計及優化的實踐活動，解答學生的問題，提供專業知識和實踐經驗。同時引入項目驅動的教學方法，讓學生參與實際項目，解決實際問題，增強實踐能力和創新意識。學校教師和企業專家聯合授課為學生提供全面的理論與實踐相結合的培養。定期對合作進行評估，了解學生在實踐基地中的學習情況和效果，根據評估結果進行改進和優化。通過與汽車模具設計企業合作的實踐基地，學生能夠接觸真實的工作環境，提高實踐能力和解決問題的能力。同時，學校與企業的合作也有利于增強學校與行業之間的聯系，推動教育教學與行業發展的緊密結合。

2.4 汽車模具設計師資隊伍建設

汽車模具設計師資隊伍建設是培養高素質汽車模具設計人才的重要環節。構建強大的汽車模具設計師資隊伍需要學校應積極招聘和引進有豐富經驗和專業知識的汽車模具設計師[6]。此類人才應具備較高的學歷背景和實踐經驗，能夠為學生提供優質的教學和指導。為汽車模具設計師提供專業發展的支持，包括參加學術會議、培訓課程、行業交流等。持續的專業發展能夠提高教師的專業水平和教學質量。開設教師培訓課程，提升汽車模具設計師的教學能力。培訓內容可以包括教學方法、項目驅動教學、創新教育等。鼓勵汽車模具設計師參與實際項目和行業合作，讓其在實踐中不斷增加經驗和應用知識，緊跟行業發展步伐。建立團隊合作機制和導師制度，讓汽車模具設計師之間相互交流與學習，形成合作學習的氛圍。鼓勵汽車模具設計師進行學術研究和創新項目，提高他們的研究能力和學術影響力。建立激勵機制，對表現優秀的雙師雙能型教師進行獎勵和認可。激勵機制可以包括薪酬激勵、晉升機會、榮譽稱號等。通過系列舉措，有效建設強大的汽車模具設計師資隊伍，提高教師的專業水平和教學質量，為學生提供更好的教學指導和實踐培養。同時，也有助于推動汽車模具設計領域師資的發展和創新。

2.5 實踐效果與評估

對新工科背景下汽車模具設計人才培養方案進行實踐與效果評估是確保培養質量和改進創新的重要步驟。確定評估方案的目標和指標可對學生的學習成績、實踐能力、創新能力、團隊合作能力等指標，以及畢業生就業情況和用人單位對畢業生的評價。通過問卷調查、學生作品展示、畢業生跟蹤調查等方式進行數據收集，邀請行業專家進行評估和意見反饋，對收集到的數據進行分析與比較。將不同批次的學生進行比較，看其在不同階段的學習成績和能力表現。將畢業生的就業情況與用人單位的評價進行對比。對數據分析的結果進行解釋，查看培養方案的優勢和不足。要重點關注學生的實踐能力和創新能力是否得到提高，以及畢業生就業質量和用人單位的滿意度。根據評估結果，提出改進意見和措施。針對培養方案中的不足之處，設計更加有效的實踐教學環節，引入更多實際項目，加強團隊合作和創新能力的培養。根據評估結果和改進意見，對培養方案進行優化和改進。不斷改進培養方案，提高培養質量和效果。評估是一個持續的過程，要持續監測培養方案的效果。每年都可以進行一次評估，查看改進措施的實施效果，并根據需要進行調整。通過實踐與效果評估，學?？梢粤私馀囵B方案的實際效果，發現問題并及時改進，確保培養出適應新工科背景下汽車行業需求的高素質汽車模具設計人才。

3 結論與建議

通過與企業合作建立實踐基地，注重實踐教學和創新教育，提升教師隊伍水平，提供學生實習和就業機會，可以有效解決汽車模具設計人才培養實踐探索中遇到的問題，提高培養質量和效果?？傮w來說，未來汽車模具設計人才培養將以數字化技術融入、跨學科交叉培養、項目驅動教學和行業合作深化為特點，致力于培養適應汽車行業發展需求、具備創新能力和國際視野的高素質人才。這樣的發展方向將有助于推動汽車模具設計領域的創新和進步，為汽車工業的可持續發展做出貢獻。

基金項目：2023年發布，發布單位：成都師范學院，課題名稱：汽車覆蓋件修邊模工序貼模度研究，項目編號：S202314389205。

參考文獻：

[1]邢立軍.厚料窄邊圈類止動墊圈零件沖壓成形工藝仿真及模具設計[J].鍛壓技術.2023，48（11）.

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[3]鄧志剛.以賽促教視角下職業教育的改革思考[J].模具制造.2023，23（08）.

[4] 李揚.《沖壓模具設計及主要零部件加工》課程實施及效果反思[J].模具工業.2023，49（04）.

[5]張珊珊.基于“互聯網+”模具專業的智慧培養模式創新研究——以《冷沖壓工藝與模具設計》課程為例[J].內燃機與配件. 2023（06）.

[6]李凝.“兩堂并行·四維一體”培養模式下《塑料成型工藝與模具設計》課程教學模式創新與實踐[J]. 模具工業. 2023，49（03）.