新工科背景下汽车模具设计人才培养的实践探索

李文静　张新岩　孙承泽　张粤　刘彪杰

摘 要：在新工科背景下，高等教育机构和汽车模具行业都面临着新的挑战和机遇。汽车行业作为先进制造业的代表，对汽车模具设计人才的需求日益增长。然而传统的汽车模具设计人才培养模式面临着不少问题，如教学内容与市场需求脱节、实践教学与理论知识脱节等。因此，本研究旨在探索新工科背景下汽车模具设计人才培养的有效方法与策略，以满足汽车行业对高素质模具设计人才的需求。

关键词：新工科 模具设计 培养模式 市场需求

1 汽车模具设计人才培养的现状与挑战

当前许多高校的汽车模具课程体系仍停留在较传统的教学体系内，教学内容和方法相对陈旧，难以适应新工科背景下汽车模具行业的快速发展。重视理论知识的传授，但忽视实践教学的重要性，导致学生在毕业后面对实际问题时缺乏实践经验。部分学生毕业后专业技能不够实用，难以满足汽车行业对高水平汽车模具设计人才的需求，致使实践与理论脱节影响其就业竞争力。随着行业技术的不断革新，对汽车模具设计人才的要求日趋严格，但部分院校尚未及时调整课程和教学内容，导致与行业需求脱节等现实问题。国内外在汽车模具设计人才培养方面已经进行了不少有益的案例探索和实践。新加坡南洋理工大学重点培养学生在汽车模具设计方面的技能和创新能力采用了项目驱动的教学方法，学生通过参与实际的汽车模具设计项目，深入了解汽车行业的需求和挑战，提高实践能力和创新意识。与汽车制造企业建立紧密的合作关系，为学生提供实习和就业机会，使他们能够更好地适应汽车行业的发展[1]。德国科隆应用科技大学注重培养学生的实践能力和创新思维。在课程设置上融合了数字化技术、CAD/CAM系统和智能制造等前沿内容，使学生能够掌握最新的汽车模具设计技术。与德国汽车行业的企业建立了紧密的合作关系，学生在企业进行实习和项目合作，使他们能够更好地了解行业需求和应用场景[2]。上海交通大学的汽车工程专业在新工科背景下在课程设置上注重综合素质的培养，强调理论与实践相结合，开设了汽车模具设计相关的实践课程和项目，使学生在学习理论知识的同时，能够通过实际操作锻炼技能。与汽车行业企业合作，提供实习和实际项目机会，为学生提供更多的实践经验和机会。

汽车模具设计人才培养面临诸多挑战，需要教育机构和行业共同努力，更新教学理念和方法，强化实践教学，紧密结合行业需求，培养高水平、实用型的汽车模具设计人才，为汽车行业的发展和技术进步做出贡献。

2 新工科背景下汽车模具设计人才培的研究目标和研究问题

新工科背景下汽车模具设计人才培养的研究目标是探索有效的培养模式和策略，以满足汽车行业对高素质、适应性强、创新能力突出的模具设计人才的需求。该研究旨在改进传统教学方法，提高实践教学的比重，增强学生的实践能力和解决问题的能力，推动汽车模具设计人才培养质量的提高[3]。汽车模具设计人才培养面临一系列问题和挑战如课程设置是否与汽车行业发展趋势相符、教学内容与实际需求是否匹配、实践教学环节是否与理论知识有机结合、是否有与企业紧密合作的机制、提供实习和项目合作的机会、学生的综合素质是否得到充分培养。通过对以上问题的深入研究和分析，旨在提出相应的改进措施和策略，以推动新工科背景下汽车模具设计人才培养质量的提升。

2.1 课程体系优化与创新

2.1.1 建立符合新工科背景的汽车模具设计人才培养课程体系

建立符合新工科背景的汽车模具设计人才培养课程体系需要考虑行业的最新发展趋势、技术要求以及学生的培养需求课程体系构建涉及以下七个方面：基础知识与理论课程（汽车模具设计原理与概论、汽车工程材料、工程图学与CAD技术等）；数字化技术与模拟仿真（汽学习有限元分析方法，有限元分析与模拟仿真）；制造工艺与工程实践（模具制造工艺学、模具试模与调试）；创新设计与项目实践（创新设计方法与工具、汽车模具项目实践）；行业发展与专业素养（汽车行业趋势与前瞻、专业素养与职业规划）；专业实习与实训（专业实习、实训环节）；项目管理与团队协作（项目管理原理与实践、团队协作与沟通技巧）。

通过构建上述课程体系，能够更好地培养出适应新工科背景下汽车行业需求的高素质汽车模具设计人才[4]，满足行业的发展需求。同時，为学生提供更多实践机会和创新培训，提高学生的实践能力和创新意识。同时，与企业合作、引入最新技术，使学生能够紧跟行业发展步伐。

2.1.2 加强理论与实践相结合，提高学生实践能力

加强汽车模具设计理论与实践相结合，是培养高素质汽车模具设计人才的关键措施之一。

将实际的汽车模具设计项目融入课程中。通过实际项目，学生能够了解企业实际需求和问题，并锻炼解决问题的能力。建设完善汽车模具设计VR虚拟仿真实验室，提供模具制造和试模的虚拟操作环境，学生加深对理论知识的理解和应用。与汽车模具设计企业合作，为学生提供实习和工程实训机会。通过实习，学生能够接触真实的工作环境，了解行业需求和流程。为学生配备有丰富经验的专业导师，指导学生在实践项目中的学习和工作。导师可以帮助学生解决问题，提供指导和建议。组织学生参观汽车模具设计企业和行业展览，与行业专家进行交流。通过参观和交流，学生可以了解行业的最新动态和技术发展。学生参与四川省大学生先进成图技与产品信息建模创新大赛项目，提高学生的竞争力和创新意识[5]。竞赛和项目是学生实践能力的锻炼场所，能够激发学生的学习热情和创造力。通过加强汽车模具设计理论与实践相结合，学生能够更好地掌握实际技能，提高解决问题的能力，为汽车行业的发展做出更大贡献。同时，也能够提高学生的就业竞争力，使他们在职场中更具优势。

2.2 改进教学方法，加强课程思政

2.2.1 改进教学方法以探索项目驱动的教学模式，激发学生的学习兴趣和动力

根据学生的专业背景和兴趣，选择不同类型的项目，包括模型设计、模拟仿真、实际制造等。将学生分成小组，让团队协作完成项目。同时，通过团队合作，学生可以相互学习、共同解决问题，增强学习的互动性。为学生提供指导和辅导，帮助他们理解项目的目标和任务，明确学习目标。导师在学生遇到困难时提供支持和引导，鼓励他们主动探索解决方案。将真实的汽车模具设计案例引入教学项目中，让学生在解决实际问题的过程中学习知识和技能。为学生提供所需的资源和工具支持，包括软件、设备、图书馆资源等。学生在项目中需要使用的工具和资源要及时提供，以确保项目进展顺利。及时对学生的项目进展进行反馈和评估，帮助其了解自己的学习情况，发现问题并及时改进。同时，鼓励学生相互之间进行交流和分享，增加学习的交流和合作性。最后，让学生将项目成果进行展示，可以是口头报告、展示板、实物展示等形式。通过展示，学生分享自己的学习成果，增加学习的成就感和自信心。通过项目驱动的教学模式，学生能够在实际项目中进行学习和探索，激发他们的学习兴趣和动力，培养实践能力和创新意识。同时，学生也能更好地理解和应用所学知识，提高学习的积极性和主动性。

2.2.2 加强课程思政，赋能中国制造

强调技术创新对中国汽车制造业的重要性，引导学生关注国家科技发展战略。通过汽车零部件产品缺陷召回案例分析、行业调研等方式，让学生了解新材料、新工艺在模具设计中的应用，培养他们对前沿技术的敏感性。关注中国汽车制造业在绿色环保和可持续制造方面的要求。教育学生在模具设计中考虑材料循环利用、能源节约等问题，培养绿色设计理念，符合中国推动绿色制造的政策导向。引导学生关注国际市场需求，培养他们的国际化思维。通过了解国际贸易规则、与外国企业的合作经验等，激发学生的国际竞争意识，使其在模具设计中更好地适应全球市场。教育学生认识到企业不仅要关注经济效益，还要承担社会责任。通过案例学习，让学生了解企业在模具设计中如何履行社会责任，促使他们考虑产品对社会的影响。关注中国制造业智能化发展趋势，培养学生对数字化、智能化制造的理解。通过引入先进的数字化设计和制造技术，提高学生的技术水平，使其更好地适应中国制造业的智能化需求。强调模具设计中的质量管理和产品安全，培养学生对产品质量和安全性的关注。教育学生建立质量意识，注重细节，以确保产品符合国家和国际标准。教育学生理解中国制造业的发展历程，引导他们关注当前产业政策和趋势。通过职业规划指导，帮助学生了解自身在制造业中的定位和发展机会，培养对个人职业道路的明晰认知。鼓励学生培养创业和创新精神。通过案例研究、企业参访等方式，激发学生的创新灵感，鼓励他们将创新应用于模具设计，推动中国制造业的创新发展。通过将这些思政要素融入模具设计课程，可以使学生在专业知识的同时，具备更为全面的思想道德素养和社会责任感，更好地服务于中国制造业的发展。

2.3 实践教学环节的拓展与强化

与汽车模具设计企业建立紧密的合作关系，包括与企业签订合作协议，明确合作内容、目标和责任分工。根据与宝能汽车企业合作的需求和资源，依托校外汽车模具设计实践基地，为学生提供实习和项目实践的场所。实践基地为学生提供丰富的实践机会，包括实习、项目合作、实际模具设计与制造等。学生在实践基地中进行真实的模具设计和制造，增加实践经验。在实践基地中配备有经验丰富的导师，指导学生参与其参与汽车零部件模具设计及优化的实践活动，解答学生的问题，提供专业知识和实践经验。同时引入项目驱动的教学方法，让学生参与实际项目，解决实际问题，增强实践能力和创新意识。学校教师和企业专家联合授课为学生提供全面的理论与实践相结合的培养。定期对合作进行评估，了解学生在实践基地中的学习情况和效果，根据评估结果进行改进和优化。通过与汽车模具设计企业合作的实践基地，学生能够接触真实的工作环境，提高实践能力和解决问题的能力。同时，学校与企业的合作也有利于增强学校与行业之间的联系，推动教育教学与行业发展的紧密结合。

2.4 汽车模具设计师资队伍建设

汽车模具设计师资队伍建设是培养高素质汽车模具设计人才的重要环节。构建强大的汽车模具设计师资队伍需要学校应积极招聘和引进有丰富经验和专业知识的汽车模具设计师[6]。此类人才应具备较高的学历背景和实践经验，能够为学生提供优质的教学和指导。为汽车模具设计师提供专业发展的支持，包括参加学术会议、培训课程、行业交流等。持续的专业发展能够提高教师的专业水平和教学质量。开设教师培训课程，提升汽车模具设计师的教学能力。培训内容可以包括教学方法、项目驱动教学、创新教育等。鼓励汽车模具设计师参与实际项目和行业合作，让其在实践中不断增加经验和应用知识，紧跟行业发展步伐。建立团队合作机制和导师制度，让汽车模具设计师之间相互交流与学习，形成合作学习的氛围。鼓励汽车模具设计师进行学术研究和创新项目，提高他们的研究能力和学术影响力。建立激励机制，对表现优秀的双师双能型教师进行奖励和认可。激励机制可以包括薪酬激励、晋升机会、荣誉称号等。通过系列举措，有效建设强大的汽车模具设计师资队伍，提高教师的专业水平和教学质量，为学生提供更好的教学指导和实践培养。同时，也有助于推动汽车模具设计领域师资的发展和创新。

2.5 实践效果与评估

对新工科背景下汽车模具设计人才培养方案进行实践与效果评估是确保培养质量和改进创新的重要步骤。确定评估方案的目标和指标可对学生的学习成绩、實践能力、创新能力、团队合作能力等指标，以及毕业生就业情况和用人单位对毕业生的评价。通过问卷调查、学生作品展示、毕业生跟踪调查等方式进行数据收集，邀请行业专家进行评估和意见反馈，对收集到的数据进行分析与比较。将不同批次的学生进行比较，看其在不同阶段的学习成绩和能力表现。将毕业生的就业情况与用人单位的评价进行对比。对数据分析的结果进行解释，查看培养方案的优势和不足。要重点关注学生的实践能力和创新能力是否得到提高，以及毕业生就业质量和用人单位的满意度。根据评估结果，提出改进意见和措施。针对培养方案中的不足之处，设计更加有效的实践教学环节，引入更多实际项目，加强团队合作和创新能力的培养。根据评估结果和改进意见，对培养方案进行优化和改进。不断改进培养方案，提高培养质量和效果。评估是一个持续的过程，要持续监测培养方案的效果。每年都可以进行一次评估，查看改进措施的实施效果，并根据需要进行调整。通过实践与效果评估，学校可以了解培养方案的实际效果，发现问题并及时改进，确保培养出适应新工科背景下汽车行业需求的高素质汽车模具设计人才。

3 结论与建议

通过与企业合作建立实践基地，注重实践教学和创新教育，提升教师队伍水平，提供学生实习和就业机会，可以有效解决汽车模具设计人才培养实践探索中遇到的问题，提高培养质量和效果。总体来说，未来汽车模具设计人才培养将以数字化技术融入、跨学科交叉培养、项目驱动教学和行业合作深化为特点，致力于培养适应汽车行业发展需求、具备创新能力和国际视野的高素质人才。这样的发展方向将有助于推动汽车模具设计领域的创新和进步，为汽车工业的可持续发展做出贡献。

基金项目：2023年发布，发布单位：成都师范学院，课题名称：汽车覆盖件修边模工序贴模度研究，项目编号：S202314389205。

参考文献：

[1]邢立军.厚料窄边圈类止动垫圈零件冲压成形工艺仿真及模具设计[J].锻压技术.2023，48（11）.

[2]向小汉.培养学生高质量发展观的案例教学探索[J].模具工业.2023，49（11）.

[3]邓志刚.以赛促教视角下职业教育的改革思考[J].模具制造.2023，23（08）.

[4] 李扬.《冲压模具设计及主要零部件加工》课程实施及效果反思[J].模具工业.2023，49（04）.

[5]张珊珊.基于“互联网+”模具专业的智慧培养模式创新研究——以《冷冲压工艺与模具设计》课程为例[J].内燃机与配件. 2023（06）.

[6]李凝.“两堂并行·四维一体”培养模式下《塑料成型工艺与模具设计》课程教学模式创新与实践[J]. 模具工业. 2023，49（03）.