摘 要：在全球能源與環(huán)境問題嚴(yán)峻背景下，新能源汽車行業(yè)發(fā)展迅猛。校企合作對(duì)該專業(yè)人才培養(yǎng)意義重大，《HyperMesh 實(shí)用工程技術(shù)》課程尤為關(guān)鍵。從課程設(shè)立的必要性看，其契合行業(yè)需求，CAE 技術(shù)在新能源汽車設(shè)計(jì)研發(fā)諸多環(huán)節(jié)作用重大，相關(guān)企業(yè)對(duì)CAE分析人才需求迫切。教材建設(shè)上，要與企業(yè)同步采用最新軟件版本，引入真實(shí)案例并合作開發(fā)教材。師資隊(duì)伍建設(shè)方面，重視企業(yè)經(jīng)驗(yàn)打造教師隊(duì)伍，拓寬招聘渠道，推進(jìn)多元跨界融合。教學(xué)方法上，采用項(xiàng)目教學(xué)法與虛擬仿真技術(shù)。總之，校企合作下該課程建設(shè)成果頗豐，為行業(yè)人才培養(yǎng)提供有力支撐。

關(guān)鍵詞：新能源汽車 校企合作 教材建設(shè) 師資隊(duì)伍 教學(xué)方法

在全球能源短缺和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)峻的大背景下，新能源汽車作為傳統(tǒng)燃油汽車的重要替代方案，正逐漸成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心方向。近年來，新能源汽車行業(yè)呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展態(tài)勢(shì)。中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2024年，中國(guó)汽車產(chǎn)銷累計(jì)完成3128.2萬輛和3143.6萬輛，同比分別增長(zhǎng)3.7%和4.5%，連續(xù)16年居全球第一，汽車出口585.9萬輛，同比增長(zhǎng)19.3%，仍保持較快增長(zhǎng)。新能源汽車表現(xiàn)亮眼，2024年產(chǎn)銷量邁上千萬輛級(jí)臺(tái)階，分別達(dá)到1288.8萬輛和1286.6萬輛，連續(xù)10年位居全球第一。這一數(shù)據(jù)不僅彰顯了新能源汽車市場(chǎng)的巨大潛力，也預(yù)示著該行業(yè)在未來全球經(jīng)濟(jì)和交通領(lǐng)域中將扮演愈發(fā)重要的角色。

新能源汽車行業(yè)快速發(fā)展，對(duì)專業(yè)人才的需求也日益增長(zhǎng)。校企合作作為一種有效的人才培養(yǎng)模式，能夠整合學(xué)校和企業(yè)的資源優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生提供更加貼近實(shí)際工作場(chǎng)景的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，從而提高學(xué)生的實(shí)踐能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。目前，全國(guó)已有多家院校和一些新能源汽車行業(yè)車企建立了合作關(guān)系，并初步取得了一些新能源專業(yè)理實(shí)一體化教學(xué)研究的成果。

《HyperMesh實(shí)用工程技術(shù)》課程在新能源汽車專業(yè)中占據(jù)著重要地位。在汽車整車的設(shè)計(jì)過程中，安全碰撞分析、零部件強(qiáng)度分析、剛度分析等都是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，而這些分析都廣泛采用HyperMesh作為主流軟件。

1 課程設(shè)立的必要性

在新能源汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展的大背景下，《HyperMesh實(shí)用工程技術(shù)》課程的設(shè)立具有至關(guān)重要的意義，它緊密契合了行業(yè)對(duì)專業(yè)人才的需求，為培養(yǎng)高素質(zhì)的新能源汽車專業(yè)人才提供了有力支撐。

隨著新能源汽車技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，汽車設(shè)計(jì)和研發(fā)過程中的工程分析變得愈發(fā)關(guān)鍵。CAE（Computer Aided Engineering）技術(shù)作為工程分析的重要手段，在新能源汽車領(lǐng)域發(fā)揮著不可或缺的作用。它能夠利用計(jì)算機(jī)輔助求解分析復(fù)雜工程和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能等，將工程生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)地組織起來，其關(guān)鍵在于將有關(guān)的信息集成，使其產(chǎn)生并存在于工程產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。在新能源汽車整車的設(shè)計(jì)過程中，安全碰撞分析、零部件強(qiáng)度分析、剛度分析等都是確保車輛性能和安全性的核心環(huán)節(jié)，而這些分析都廣泛采用 HyperMesh 作為主流軟件。

某汽車設(shè)計(jì)公司專注于為汽車主機(jī)廠進(jìn)行 CAE 分析項(xiàng)目開發(fā)，在其業(yè)務(wù)開展過程中，對(duì)CAE分析人才的需求極為迫切。該公司的主要業(yè)務(wù)包括新能源汽車的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、碰撞安全性能提升等。在新能源汽車的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，需要運(yùn)用HyperMesh軟件對(duì)汽車的車身結(jié)構(gòu)、底盤系統(tǒng)等進(jìn)行詳細(xì)的有限元分析，通過模擬不同工況下的受力情況，找出結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，提出優(yōu)化方案，以提高汽車的整體性能和輕量化水平。在碰撞安全性能提升方面，利用HyperMesh軟件進(jìn)行碰撞模擬分析，評(píng)估車輛在碰撞過程中的能量吸收、車身變形和乘員保護(hù)情況，為改進(jìn)碰撞安全設(shè)計(jì)提供依據(jù)。該公司與學(xué)校成立訂單班，培訓(xùn)CAE人才，而HyperMesh課程就是其中最主要的核心課程，這充分說明了《HyperMesh實(shí)用工程技術(shù)》課程對(duì)于新能源汽車專業(yè)人才培養(yǎng)的不可或缺性，也凸顯了對(duì)該課程進(jìn)行深入研究和探索的緊迫性。

2 教材建設(shè)

2.1 與企業(yè)保持同步，采用最新軟件版本

在當(dāng)今快速發(fā)展的技術(shù)環(huán)境中，確保教材內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際使用的軟件版本保持同步，對(duì)于新能源汽車專業(yè)《HyperMesh實(shí)用工程技術(shù)》課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的職業(yè)發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。隨著科技的不斷進(jìn)步，軟件版本也在持續(xù)更新，每個(gè)新版本都可能帶來新的功能、優(yōu)化的算法以及更高效的操作流程。以HyperMesh軟件為例，其新版本可能在網(wǎng)格劃分的精度和速度上有顯著提升，或者增加了對(duì)新的材料模型和分析類型的支持。

為確保教材內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際使用的軟件同步，授課老師發(fā)揮了關(guān)鍵作用。許多《HyperMesh實(shí)用工程技術(shù)》課程老師來自企業(yè)的高級(jí)工程師，他們具有豐富的企業(yè)背景和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在編寫教材或設(shè)計(jì)課程時(shí)，他們會(huì)根據(jù)企業(yè)的實(shí)際需求來選擇軟件版本。他們了解企業(yè)在日常工作中使用的 HyperMesh 軟件版本，以及該版本在實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用情況和優(yōu)勢(shì)，從而能夠準(zhǔn)確地將企業(yè)所需的軟件版本融入教材中。這些授課老師還會(huì)與企業(yè)保持密切的溝通。他們與企業(yè)一起合作科研項(xiàng)目，參與企業(yè)的技術(shù)研發(fā)和項(xiàng)目實(shí)施過程。在這個(gè)過程中，他們能夠及時(shí)了解企業(yè)的最新技術(shù)動(dòng)態(tài)和軟件更新情況。一旦企業(yè)升級(jí)了軟件版本，授課老師可以迅速將這些信息反饋到教學(xué)中，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，確保學(xué)生所學(xué)始終與行業(yè)發(fā)展保持同步。在與某新能源汽車企業(yè)合作的科研項(xiàng)目中，授課老師了解到企業(yè)開始使用 HyperMesh 的最新版本進(jìn)行新能源汽車電池包的熱管理分析，該版本增加了新的熱分析模塊和材料屬性庫。授課老師便立即將這些新內(nèi)容納入教學(xué)計(jì)劃，在課堂上向?qū)W生介紹新的熱分析模塊的功能和使用方法，以及如何利用新的材料屬性庫進(jìn)行更準(zhǔn)確的電池包熱管理分析。通過這種方式，學(xué)生能夠及時(shí)掌握行業(yè)最新技術(shù)，提高自己的專業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

2.2 引入企業(yè)實(shí)際案例

在《HyperMesh 實(shí)用工程技術(shù)》課程的教材編寫中，引入新能源汽車技術(shù)變革真實(shí)案例是提升教材實(shí)用性、促進(jìn)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要舉措。這些實(shí)際案例涵蓋了新能源汽車行業(yè)的多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域，以新能源汽車的電池技術(shù)革新為例，特斯拉在電池技術(shù)方面的創(chuàng)新成果為教材提供了豐富的素材。特斯拉的Model3車型采用了21700電池，相比前代18650電池，能量密度提高了50%，成本降低了約30%。在教材中引入這一案例，詳細(xì)介紹在對(duì)Model3電池進(jìn)行分析時(shí)，如何運(yùn)用HyperMesh軟件進(jìn)行電池結(jié)構(gòu)的有限元建模，包括電池單元的幾何模型構(gòu)建、材料屬性定義以及接觸關(guān)系設(shè)置等。通過模擬電池在不同工況下的受力和變形情況，分析電池結(jié)構(gòu)的合理性和安全性，讓學(xué)生深入理解電池技術(shù)創(chuàng)新背后的工程原理和分析方法。

2.3 與企業(yè)合作開發(fā)教材

在《HyperMesh實(shí)用工程技術(shù)》課程的教材建設(shè)中，與企業(yè)合作開發(fā)教材是提高教材質(zhì)量和實(shí)用性的重要途徑。通過校企合作、共建產(chǎn)業(yè)學(xué)院、訂單班等方式，能夠組建一個(gè)多元化的教材編寫團(tuán)隊(duì)，充分發(fā)揮學(xué)校和企業(yè)的優(yōu)勢(shì)，共同打造適應(yīng)教育和產(chǎn)業(yè)需求的高質(zhì)量教材。企業(yè)則派遣了資深的技術(shù)專家和工程師，他們?cè)谛履茉雌囆袠I(yè)擁有多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)HyperMesh軟件在實(shí)際工作中的應(yīng)用有著深入的了解，這些企業(yè)技術(shù)專家能夠?qū)⒆钚碌男袠I(yè)技術(shù)和實(shí)際項(xiàng)目案例帶入教材編寫中，使教材內(nèi)容更加貼近企業(yè)實(shí)際需求。

3 師資隊(duì)伍建設(shè)

3.1 重視企業(yè)經(jīng)驗(yàn)，打造全新教師隊(duì)伍

在新能源汽車專業(yè)校企合作的背景下，重視企業(yè)經(jīng)驗(yàn)，打造全新教師隊(duì)伍是提升教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵舉措。學(xué)校在人才選聘環(huán)節(jié)進(jìn)行了全面優(yōu)化，摒棄了傳統(tǒng)的“唯學(xué)歷論”“唯職稱論”等錯(cuò)誤理念，將重點(diǎn)放在教師的企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技能上。在招聘新能源汽車專業(yè)教師時(shí)，優(yōu)先考慮具有新能源汽車企業(yè)工作經(jīng)歷的人員，如曾在比亞迪、特斯拉、上通五等知名企業(yè)從事過汽車設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)等工作的工程師。這些具有企業(yè)經(jīng)驗(yàn)的教師能夠?qū)?shí)際工作中的案例和技術(shù)帶入課堂，使教學(xué)內(nèi)容更加貼近實(shí)際工作場(chǎng)景。對(duì)于現(xiàn)有的教師隊(duì)伍，學(xué)校積極開展培訓(xùn)指導(dǎo)工作。定期邀請(qǐng)企業(yè)中有經(jīng)驗(yàn)的員工到學(xué)校開辦講座，分享新能源汽車行業(yè)的前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)。

3.2 優(yōu)化教師招聘渠道

通過校企合作拓寬教師招聘渠道，對(duì)于解決新能源汽車專業(yè)師資不足問題和提升教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。在新能源汽車專業(yè)的發(fā)展過程中，師資不足是一個(gè)常見的問題。隨著新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)專業(yè)教師的需求日益增長(zhǎng)，而傳統(tǒng)的教師招聘渠道難以滿足這一需求。通過與企業(yè)合作，學(xué)?？梢云刚?qǐng)企業(yè)中的工程師作為兼職教師。這些工程師具有豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際工作相結(jié)合，為學(xué)生傳授實(shí)用的技能和知識(shí)。

3.3 推進(jìn)多元跨界融合，打造教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)

職業(yè)院校積極推進(jìn)多元跨界融合，打造教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，這一舉措在新能源汽車專業(yè)的教學(xué)改革中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在“職教20條”提出的“探索組建高水平、結(jié)構(gòu)化教師教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，教師分工協(xié)作進(jìn)行模塊化教學(xué)”的指導(dǎo)下，職業(yè)院校深刻認(rèn)識(shí)到打造創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的重要性，并采取了一系列具體措施。

在團(tuán)隊(duì)建設(shè)方面，職業(yè)院校加強(qiáng)校際協(xié)同和校企深度合作。通過與其他院校的合作，實(shí)現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。某職業(yè)院校與另一所具有先進(jìn)新能源汽車專業(yè)教學(xué)資源的院校建立合作關(guān)系，雙方共同開展師資培訓(xùn)、課程開發(fā)等工作。在師資培訓(xùn)方面，兩所院校定期組織教師交流活動(dòng)，分享教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和最新的教學(xué)方法。在課程開發(fā)方面，共同組建課程開發(fā)團(tuán)隊(duì)，整合雙方的優(yōu)勢(shì)資源，打造更具特色和實(shí)用性的新能源汽車專業(yè)課程。與企業(yè)的深度合作也是團(tuán)隊(duì)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。學(xué)校與多家新能源汽車企業(yè)建立緊密合作關(guān)系，邀請(qǐng)企業(yè)的技術(shù)專家和工程師參與教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。這些企業(yè)人員不僅具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，還能帶來行業(yè)的最新技術(shù)和發(fā)展動(dòng)態(tài)。在團(tuán)隊(duì)中，企業(yè)人員與學(xué)校教師共同制定教學(xué)計(jì)劃、設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際需求緊密結(jié)合。

4 教學(xué)方法研究

4.1 采用項(xiàng)目教學(xué)法

在《HyperMesh實(shí)用工程技術(shù)》課程教學(xué)中，項(xiàng)目教學(xué)法以其獨(dú)特的教學(xué)理念和實(shí)踐方式，為學(xué)生提供了一個(gè)將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合的學(xué)習(xí)平臺(tái)，有效提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能。

項(xiàng)目教學(xué)法以實(shí)際項(xiàng)目為教學(xué)載體，構(gòu)建了一個(gè)真實(shí)的工作情境。在新能源汽車電池包結(jié)構(gòu)分析項(xiàng)目中，學(xué)生以項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的形式參與其中。從項(xiàng)目的啟動(dòng)階段開始，學(xué)生需要深入了解項(xiàng)目背景和目標(biāo)。在這個(gè)電池包結(jié)構(gòu)分析項(xiàng)目中，學(xué)生要明確分析的目的是評(píng)估電池包在不同工況下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安全性，為電池包的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。在了解項(xiàng)目背景和目標(biāo)后，學(xué)生需要進(jìn)行項(xiàng)目規(guī)劃，制定詳細(xì)的工作計(jì)劃和時(shí)間表，明確每個(gè)階段的任務(wù)和責(zé)任人。

在項(xiàng)目實(shí)施過程中，學(xué)生需要運(yùn)用所學(xué)的HyperMesh軟件知識(shí)和技能，進(jìn)行幾何模型的導(dǎo)入和清理。在處理電池包的CAD模型時(shí)，學(xué)生要利用HyperMesh軟件的幾何清理工具，去除模型中的冗余特征和缺陷，使模型更適合進(jìn)行有限元分析。進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)，學(xué)生要根據(jù)電池包的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和分析要求，選擇合適的網(wǎng)格類型和參數(shù)，確保網(wǎng)格質(zhì)量滿足分析精度要求。在定義材料屬性和邊界條件時(shí)，學(xué)生要準(zhǔn)確輸入電池包材料的力學(xué)性能參數(shù)，并根據(jù)實(shí)際工況設(shè)置合理的邊界條件。完成模型建立后，學(xué)生要運(yùn)用HyperMesh軟件進(jìn)行求解計(jì)算，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)估。根據(jù)分析結(jié)果，學(xué)生要提出電池包結(jié)構(gòu)的優(yōu)化建議，如改進(jìn)電池包的連接方式、優(yōu)化材料分布等。

4.2 應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)

虛擬仿真汽車碰撞技術(shù)是一種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值模擬方法來模擬汽車碰撞過程的技術(shù)。傳統(tǒng)的汽車碰撞實(shí)驗(yàn)需要制造真實(shí)的汽車樣車和搭建專門的碰撞測(cè)試場(chǎng)地，還需消耗大量的設(shè)備、人力等資源。而虛擬仿真只需在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行建模和模擬，可節(jié)省大量的硬件成本和材料費(fèi)用。據(jù)估算，一次真實(shí)汽車碰撞實(shí)驗(yàn)成本可能高達(dá)數(shù)十萬元甚至上百萬元，虛擬仿真則可將單次成本降低至幾萬元甚至更低。在汽車工程相關(guān)的教學(xué)中，虛擬仿真汽車碰撞技術(shù)可以為學(xué)生提供直觀、生動(dòng)的教學(xué)案例，幫助他們更好地理解汽車碰撞的原理和過程。通過虛擬仿真軟件，學(xué)生可以親自操作和觀察不同碰撞條件下汽車的變化，提高學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果。

5 結(jié)論

本研究從校企合作視角出發(fā)，深入探究了新能源汽車專業(yè)《HyperMesh實(shí)用工程技術(shù)》課程建設(shè)，取得了一系列重要成果和寶貴經(jīng)驗(yàn)。在課程建設(shè)的必要性方面，隨著新能源汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)具備CAE分析能力的專業(yè)人才需求急劇增長(zhǎng)?！禜yperMesh實(shí)用工程技術(shù)》課程作為培養(yǎng)此類人才的核心課程，其重要性不言而喻。在新能源汽車的設(shè)計(jì)與研發(fā)過程中，安全碰撞分析、零部件強(qiáng)度分析等關(guān)鍵環(huán)節(jié)都離不開HyperMesh軟件的應(yīng)用。掌握這門課程的學(xué)生能夠更好地滿足企業(yè)對(duì)CAE分析人才的需求，為新能源汽車行業(yè)的發(fā)展提供有力的人才支持。

基金項(xiàng)目：1.廣西高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目（2023KY1441）；2.柳州市職業(yè)教育教學(xué)改革立項(xiàng)課題（LZJ2023B010）。

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