以实例实践为主提高汽车车身设计课程的教学质量
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摘要：汽车车身设计是我校车辆工程专业汽车设计与制造方向的一门专业课程，多年来，我们主要以讲解为主，但是效果不理想，为了探索汽车车身设计的教学质量，笔者到汽车设计公司与主机厂进行调研、沟通，获取他们的需求，以他们的需求为目的，在符合教学大纲的要求下，对教学内容与方法进行了大胆尝试，采用以车身的设计流程为主线，以案例为载体，以训练为强化的手段，以实习为验证的手段，提高了教学质量。
关键词：汽车车身设计;教学方法;教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）21-0158-02
一、引言
随着人们生活水平的提高，人们对汽车的要求越来越高，对汽车安全性能、外观质量、振动冲击噪声等提出了越来越高的要求。汽车的更新换代速度越来越快。相比汽车的发动机和底盘，汽车的车身更新速度更快，一般两年左右车身就要更新一次。汽车设计公司和主机厂对车身人才的需求也越来越高。单纯从课本学习的知识已经越来越满足不了企业的需求。目前正式出版的教材与汽车主机厂的需求有一些脱节，如果只是理解一些车身设计的基础理论和概念，已经不符合企业的实际需要。为此，我深入汽车主机厂和一些设计公司进行了调研，与上汽、一汽、北汽、东风等一些专业人员进行了大量沟通。另外，也有针对性地进行了一些教学方式的研究和内容的优化。文献[1，2]都提到了教学方式的改革迫在眉睫，并且也进行了一些探讨。本文结合多年的教学总结，提出了一些教学方法，以供大家参考。
二、汽车车身设计课程的教学内容与教学计划的修订
目前我们采用的主要教材是机械工业出版社“十二五”规划教材《汽车车身机构与设计》和“十一五国家规划教材”的《汽车车身设计》及其他一些辅助教材。主要教学内容是汽车的车身结构、汽车车身结构分析与设计、车身造型与空气动力学、车身结构碰撞安全性、车身材料与轻量化研究、车身结构有限元建模分析與优化设计、车身附件等。从这些内容看每一部分都有很多内容需要讲解，但总课时只有36学时，在这么短的时间内要讲解清楚内容，并且让学生充分消化，基本是不太现实的。为了把这些内容面面俱到，只有讲解一些概念与基本原理，但是这样会使内容空洞，不接地气，学生就会晕头转向，收获较少，甚至会使学生丧失对这门课程的兴趣和主动性。学生毕业后到企业里面也不能直接从事汽车车身的设计分析工作，他们还需要大量时间进行再学习、再培训，这种状况导致企业对刚毕业的学生不太满意。
基于这种情况，我在制定教学计划的过程中重点突出，不照本宣科。对于一些通过自学都可以解决的内容，课堂上点到为止，以作业的形式让学生带着问题去查阅资料。对于一些不好理解的概念原理，在课堂上用电脑讲解。要重点讲解车身的设计方法与流程，重点阐述汽车厂的实际案例，然后以实际训练的方式进行加强。让学生在有限的时间内完成重点内容的学习，以达到事半功倍的效果。
三、以实际车身案例展示实际汽车车身的基本结构及其分析流程
为了让学生更形象地理解车身，我将多年来参与的企业的车身设计结果用Catia软件展示给学生，通过显示和隐藏，学生可以清晰地看到车身各处的细节。由于教材上的图片仅仅是平面图，因为遮挡的问题，许多地方看不清楚，另外，书上的图片也非常少。所以，我用三维模型向学生展示车身各处的形状结构、各个件之间的连接方式，使学生一目了然。
我从实际车身模型上拿出部分结构给大家布置作业，让学生在课下做专题训练，并且将结果与提供的样图进行对比，从中找出问题，并进行解决。比如汽车车身的有限元建模分析，虽然，课堂上也要讲到车身建模的过程，但是具体到实际的车身上，根据分析的要求不同，车身的局部简化、单元的选择、边界条件的设置等，单靠课本上的知识是绝对不行的，如果我以一个实际工厂的车身的有限元分析过程，分析的结果给大家一一展示，学生对车身分析流程有了实际了解，结合实际车身的分析，设计一到两个专题训练，学生对这部分内容就会有深刻的认识。
四、将车身设计与汽车方程式大赛赛车的设计制造相结合
我们参与了中国大学生方程式大赛的创办，并且是理事单位，一直积极参与大赛。众所周知，汽车方程式大赛的赛车完全由学生自主设计制造。汽车的设计过程与汽车车身的教学内容是一致的。在车身设计课程所学的结构都可以在赛车上进行体现，比如，为了降低油耗、提高强度，必须采用新的材料与结构来降低车架和车身的重量。比如车架采用薄壁钢管，局部采用碳纤维管。经过有限元的分析计算，实车的测试与检验，最终达到比赛的要求。赛车的设计制造将课堂所学内容有机联通，使知识掌握更牢固。在赛车的制造过程中，由于有些学生不遵从一些基本规范，重复设计、重复制造的事情时有发生。虽然是弯路，但是对学生而言，关于车身的学习是一个经验的积累。因赛车培养出了一批汽车设计制造的专业人才，他们被分配到许多汽车设计公司和主机厂。所以说，赛车的设计制造提升了车身教学的效果。
五、将企业的设计规则与规范融入到课堂的教学过程中
多年来，我在与企业的交往过程中，获得了一些企业的设计标准与规范，虽然不是国家的标准与规范，但是在企业的生产过程中非常实用，是企业正常生产的依据。比如白车身的点焊设计规范，焊点的布置在教材中是不讲解的。再比如车身的尺寸工程，如何分配车身件的设计制造公差。哪怕学生在课堂上没有记住这些内容，但是只要有印象，在将来从事车身设计时也会方便查询，这也能够为以后更好地工作打下基础。
六、举办形式多样的讲座
将有关汽车车身发展的趋势、新技术等及时传达给学生。有时虽然不是单独举办讲座，但是在课堂开始上课的前数分钟，给学生通报一个技术，让学生对其有一定的印象十分重要。比如今年在车展上看到的碳纤维车身，我将拍出的照片在课堂上对学生进行展示。学生看过这个展示后，就会对车身轻量化有一些更深入的理解。
七、邀请企业从事车身的专业技术人员对学生进行专题讲解
车辆工程专业的学生都是到一汽、二汽或北汽等专业汽车厂进行实习。根据教学过程中学生理解比较困难、比较抽象的问题，我都会在企业里面找到专业人士结合其工厂的实际清况，利用大量的图片进行讲解，然后再到车间进行实际的参观与对照。比如今年学生车身焊接工装的问题，学生对于工装定位问题的理解不太清楚，但是学生到了现场，经过指点后，问题就会迎刃而解。
八、将车身设计与毕业设计的题目进行结合
有一部分学生在汽车车身设计学习的过程中，表现出对车身设计的兴趣。其工作意向或找的工作也是汽车车身设计的相关工作。所以在教学的过程中，要有针对性地设计出汽车车身设计的题目，以便更深入地培养学生能力。比如汽车车身的逆向工程设计，培养学生车身曲面构建的能力，特别是A面的建立方法与技巧。比如乘用车车总体布置的设计，培养学生根据人机工程学的知识和国家法规对汽车进行总体布置，从全局规划汽车车身的设计。有些题目也可直接从汽车设计公司拿过来，给汽车设计公司完成部分设计工作，比如车身的模态分析和强度分析。在这些题目的毕业设计过程中，学生的车身设计能力可以达到基本满足汽车设计公司的要求，从而缩短学生到设计公司里的实习时间。
九、结论
重点突出，实例实训，针对性培养，因材施教，注重学生能力的培养，而不是知识的简单灌输。在几年的教学过程中，我们车辆工程专业从事汽车车身设计制造工作的学生越来越多。另外，企业对我们学生的满意度也越来越高。实践证明，我们这种教学方法取得了良好的教学效果。
参考文献：
[1]孙文菊，吴焕芹.对应用型本科《汽车车身构造与设计》教学改革的思考[J].科技创新导报，2015，（30）.
[2]宋宇.高校汽车专业车身设计多媒体教育研究[J].中国现代教育装备，2012，（23）.
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