培養解決復雜工程問題的設計師——吉林大學工業設計（車身）專業教育理念與實踐

吉林大學汽車工程學院 蘭 巍 肖 陽 張秋實 王靖宇 武櫟楠 楊昌海

摘要：吉林大學工業設計（車身）專業以解決復雜工程問題為核心，將“工程筑基、設計賦能”作為主線，構建了面向復雜工程問題的汽車設計人才培養范式。形成了“能力—課程—實踐”三維培養框架：通過“工業設計+車身工程”的跨學科課程體系、本碩博貫通的人才培養鏈條、校企聯合項目及國際合作課程，實現車身結構設計、智能座艙人機交互、移動出行系統設計等關鍵能力的協同培養。為中國汽車產業從規模擴張向創新引領轉型提供了重要人才支撐。

關鍵詞：工業設計；車身工程；跨學科融合；復雜工程問題；汽車造型設計

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

引言

吉林大學工業設計專業設立在汽車工程學院，該學院共設有4個本科生專業，分別為車輛工程、能源與動力工程、工業設計、車輛工程（饒斌班）。其中工業設計專業以車身設計為主，具有鮮明特色，是吉林省一流本科專業，具有國內唯一的車身工程博士點和碩士點，汽車造型方向是工業設計專業的特色。

一、專業發展歷程

（一）專業創建背景

吉林大學工業設計（車身）系成立于1987年12月9日[1]，是從汽車教研室車身教學小組分離出來，由馬鈿英、溫吾凡擔任正、副系主任，成員包括黃金陵、李卓森、左玉林、田新民、蔣曉春、蘭鳳崇、馬芳武、鄭世紅、高云凱等人。當時，經教育部批準設立工業設計專業，將86級、87級汽車專業學生班級重組，設立工業設計（車身）班級，并同時準備招收88級新生。

車身專業的歷史可以追溯到1960年。當時，時任第一機械工業部部長、中國汽車工業奠基人，享有“中國汽車之父”的饒斌先生，富有遠見地認為需要為我國培養車身工程技術人才，批復在吉林工業大學汽車專業下設“車身專門化”專業，同時在汽車教研室的基礎上創立“車身教學小組”。將當時汽車專業1962屆學生16人、1964屆學生30人班級重組，設立車身專業班級，并計劃招收1965屆學生35人。1960年8月，車身教學小組正式成立，由黃天澤、陳德宜、馬鈿英、黃金陵、李卓森組成。此外，還聘請第一汽車制造廠設計處車身科的技術人員邱良彪、程正、陶本光等來校授課。1965屆車身專門化專業畢業學生30人，1968屆車身專門化學生28人，于“文化大革命”后期畢業。

第一屆車身專門化畢業生郭竹亭*、李嘉濬、王起源、林大為*等16人于1962年畢業；第二屆車身專門化畢業生錢天蛟*、宋祖蔚*、王柏齡*、陳水淼*、王金權*、宋友樺*、王育民*等30人于1964年畢業；第三屆車身專門化畢業生朱崇武*、龔玉生、楊紹華*、馬麗萍*、霍義光等35人于1965年畢業；第四屆車身專門化畢業生劉昕、秦繼光、傅劍峰等30人于“文化大革命”后期畢業。第一個車身專業碩士研究生鄭紀球（導師黃天澤）于1965年畢業。后來，上述幾屆畢業生中的多數人成為我國車身行業的重要技術骨干。（注：帶“*”號者曾任中國汽車工程學會車身專業委員會委員。）

第一屆車身培訓班于1975年開辦，學制1年，招收來自國內各單位學員35名，由溫吾凡任該班負責人，第一汽車制造廠邱良彪工程師到校任該班指導員。第二屆車身培訓班受建設部委托于1983年開辦，招收學員60名，培訓期1個月。此后，應國內許多部委和單位的要求，陸續舉辦過多屆培訓班，較知名的如：機械工業部、首鋼、江鈴、沈飛等培訓班。特別需要提到的是1989年，與上海汽車工業公司簽約設立汽車、車身、拖拉機3個專業為期2年的培訓班。上述這些培訓班為我國車身行業培養了大約900名技術人員，迅速解決了我國車身工程技術人才不足的問題。

車身系成立后，教學和科研工作迅速發展，1990年建立了“三維坐標測量實驗室”，1996年又建立了我國第一個“轎車車型開發中心”。

（二）發展階段

1. 奠基期（1960~1986）：1960年設立車身專門化，1975年開辦首屆車身培訓班，累計培養900余名技術人員；

20世紀80年代：車身學科逐步形成，并在教學和科研中嶄露頭角，編寫了如《汽車造型》《汽車有限元》《汽車人體工程學》等多部教材及專著。

2. 初創期（1987~2000）：1987年成立車身系，1990年建三維坐標測量實驗室，1996年建國內首個轎車車型開發中心；

1987年：經國家教委批準，吉林工業大學與長春第一汽車制造廠合作成立工業造型設計（汽車車身）系，開始招收本科生，為國內汽車工業培養車身設計專門人才。

1988年：汽車造型實驗室、車身結構實驗室、PACE中心，為教學和科研提供了先進設備支持。

1997年：車身學科參與學院獲批的“汽車動態模擬國家重點實驗室”建設，進一步推動車身工程學科的發展。

3. 發展期（2000至今）：2000年并入新吉林大學，2002年建成汽車風洞實驗室，2020年獲批吉林省一流本科專業。

2000年：吉林工業大學與吉林大學等高校合并，車身工程系成為新吉林大學汽車工程學院的一部分，繼續在汽車車身設計和工業設計領域發揮重要作用。

2002年：汽車風洞實驗室正式建成。

2008年：建立以惠普工作站作為設計平臺的“教育伙伴推進計劃（PACE）”實驗室。

2020年：工業設計專業獲批建設吉林省一流本科專業。

圖1 工業設計（車身）專業沿革圖

二、辦學理念與定位

吉林大學汽車工程學院工業設計（車身）專業，歷經數十年發展，目前已形成以“工程筑基、設計賦能”為特征的現代專業體系。專業立足車身工程與工業設計的學科交匯點，逐步構建起面向未來出行的全新教育框架。

（一）專業建設指導思想

本學科始終立足汽車產業技術發展脈搏，深度覆蓋汽車產品開發全生命周期（如圖2），在車型定義、造型設計、工程設計等核心領域，構建起“教學－科研－產業”深度融合的完整體系。當前，專業以“智構、智創、智聯”為核心支柱，系統推進人才培養與科研創新。

圖2 工業設計（車身）專業科研方向

?智構：聚焦運載工具結構－材料－性能一體化設計，強調輕量化、安全性及可持續性的協同優化；

?智創：注重運載工具創新設計，加強運載工具在形態、功能與場景上的突破；

?智聯：致力于座艙智能化與共融交互，探索人－車－環境多元智能協同。

在人才培養的版圖上，學科構筑起“本－碩－博”貫通的完整鏈條：工業設計（汽車造型與車身結構）本科專業厚植設計思維與工程素養（歷年保研率為25%）；車身工程、設計學、工業設計工程等碩士點深耕專業細分領域；擁有全國唯一車身工程博士點，是行業高端人才培養基地。

（二）學科交叉融合

自學科初創以來，緊扣汽車產業“造型－結構－性能”一體化需求，以“汽車車身”為核心特色，率先打破傳統學科邊界，建立一條“工業設計+車輛工程”深度交叉的特色發展之路[2]。在本科培養層面，首創國內首個以汽車造型為特色的工業造型設計專業，率先構建“汽車造型設計”與“車身結構設計”雙輪驅動的人才培養體系——前者聚焦汽車美學與用戶體驗的前沿探索，后者深耕車身工程技術的工程實踐，形成了“藝術與工程交融、創新與傳承并重[3]”的鮮明育人特色。

三、教學體系構建

（一）人才培養方案

1. 培養目標

結合汽車產業“智能化、輕量化、綠色化”的發展需求，以及教育部《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》（機械類、設計學類），聯合行業企業開展需求調研，分析崗位能力要求，最終確定“培養具備車身工程技術與工業設計融合能力，能從事汽車車身研發、智能座艙設計及用戶體驗創新的高素質應用型人才”的目標，確保科學性與可達性。

2. 能力要求及質量標準

本專業核心能力指標：車身結構設計能力（培養路徑：《汽車車身結構》課程+校企聯合項目）、輕量化材料應用能力（《汽車材料與工藝》課程+實驗室仿真訓練）、智能駕駛座艙適配能力（《智能汽車電子》課程+企業實車改裝實踐）。

保障體系構建：建立“目標－過程－結果”三級質量監控體系，制定《人才培養質量標準手冊》，明確課程目標與畢業要求的對應矩陣。

3. 教學模式

基于CDIO工程教育模式（構思－設計－實現－運作）[2]，構建核心能力與課程、實踐環節的映射矩陣（如表1），強化理論支撐：

（二）課程體系設計

1. 課程結構優化

模塊比例與邏輯：通識教育（25%）、專業基礎（30%）、專業核心（35%）、實踐創新（10%），形成“通識奠基－基礎夯實－核心強化－創新拓展”的遞進邏輯。

培養目標支撐度：專業核心課程（如《車身設計》《汽車造型》《智能座艙與人機交互》等）覆蓋絕大部分培養目標。

課程銜接與遞進：《工業設計基礎》→《汽車造型》→《智能座艙與人機交互》；《工程制圖》→《制造工藝學》→《汽車與車身構造》→《車身設計》，知識從二維繪圖到三維建模再到整車結構設計。能力從基礎造型到用戶導向設計再到跨技術領域融合。

2. 核心課程建設

《汽車造型》：專業必修課。汽車造型設計是汽車設計過程的重要組成部分，本課程包含汽車造型設計的一般知識及基本方法。同時，針對城市立體化交通模式及人民智能生活方式，基于萬物互聯理念，平衡復雜設計因素，發掘潛在設計手段，對載運工具進行綜合藝術美感、氣動造型、交互體驗等方面的造型前沿設計。通過本課程的學習，可以啟發學生對于運載工具設計的創新思維，使學生綜合掌握汽車造型設計的知識，同時為后續汽車車身設計其他專業課的學習打下基礎。

《制造工藝學》：工業設計專業的學科基礎必修課，理論性、實踐性均較強。它是研究車身制造全過程（包括車身零件沖壓、車身裝配與焊接、車身涂裝）的綜合性課程。學生通過本課程的學習，將獲得車身零件沖壓、車身裝配與焊接、車身涂裝方面的工藝知識，以便在汽車車身設計時考慮制造工藝的要求，初步學會分析和評價汽車車身結構的工藝性等問題并獲得與此相關的理論基礎。

《車身設計》：研究汽車車身產品設計工作全過程；是高等工科院校汽車車身專業的必修課。其目的是使學生了解和掌握必要的車身結構設計的基本概念、方法及其應用。通過車身設計課程的教學，學生將學會分析汽車車身結構、合理選擇設計方案以及有關參數，掌握汽車車身總布置及結構設計的基本工作方法和工作要點，為后續的畢業設計及畢業后從事汽車車身設計工作打下穩固的基礎。

（三）教學模式創新

1. 教學方法改革

創新方法：采用“線上線下混合式”教學模式，例如《車身設計》課程以線下知識圖譜講解為主，輔助線上詳細知識點視頻學習和測試答疑，同時學生分組完成前沿車身設計方法與案例調研（線上查閱資料），并制作調研報告答辯展示，提高學生學習熱情和主動性，為后續畢業設計內容做足知識體系梳理與儲備。

3. 考核方式創新

評價結合：過程性評價（占比50%，含線上學習與測試、討論、小組作業、實驗報告）與終結性評價（占比50%，含期末答辯）結合。

四、師資隊伍建設

（一）師資團隊構成

本專業專職教師結構：教學系列占比72%（教授57%、副教授43%，其中博士生導師占比39%），實驗系列占比28%（高級及以上工程師占比67%）。多數專業教師擁有設計學、機械工程、計算機等學科交叉背景，70%具有海外研學、訪問或者擁有在國內外知名汽車企業工作的經歷。

（二）企業導師引入

本學科聘請多位在企業界具有豐富實踐經驗的導師作為合作導師，參與指導碩士、博士研究生的教學及研究指導。企業導師均在本學科領域具有豐富的實踐經驗和較高的業務水平，取得較為突出的工作業績，具有良好的職業道德和社會聲譽，具備解決復雜技術問題、應用問題的能力；同時能夠為本學科領域研究生的專業實踐、科研訓練等活動提供必要的條件。

（三）國際師資合作：

本學科邀請到國際汽車工程師學會會士（SAE Fellow）、世界汽車工程師學會聯合會（FISITA）副主席、《Automotive Innovation》國際期刊執行主編Mike Fangwu Ma（馬芳武）教授回國任教。

建立海外優質課程：邀請國際教師授課，如澳大利亞皇家墨爾本理工大學的費魯茲-阿拉姆和索姆納特-查托帕迪亞教授的新能源汽車課程等。

五、實踐教學體系

（一）實驗室建設

車身實驗室成立于1985年，含汽車造型設計中心、車身結構實驗室等3大模塊，設備總價值1300余萬元，承擔大量國家863、自然基金、省部委和企業的研究項目。車身實驗室擁有先進的智能座艙實驗平臺、人機交互測試平臺、非接觸應變測量實驗平臺、車身結構性能測試平臺、汽車造型綜合評價系統、高性能計算平臺、光線模擬測試基礎實驗臺等多個大型綜合性實驗平臺。支撐高精度三維應變測量、材料力學性能測試、疲勞與斷裂分析、振動模態研究以及多物理場耦合等實驗；模擬汽車駕駛環境的基本配置，搭載一般的汽車人機工程模擬和驗證設備、不同天氣照度的模擬設備、汽車儀表和多媒體顯示系統等，可進行各種光線對儀表和多媒體界面的光學分析等深層的工效學、心理學和規律研究。可支撐汽車設計、材料科學、航空航天、生物力學等學科相關科研實驗；在教學方面，通過直觀的演示幫助學生理解抽象力學等概念，同時支持學生創新競賽。

汽車造型設計中心：占地400平方米；支撐《汽車造型》《汽車效果圖》《人機工程學》《交互設計》《智能座艙》《汽車模型》等課程，可進行汽車創意、二維/三維設計及展示；模型制作；人機工程學實驗；座艙交互設計、VR虛擬演示等。

圖3 汽車造型中心（數字模型室、人機測試室）

車身結構性能測試平臺：支撐《車身設計》《車身構造》《汽車材料與工藝》等課程，開展輕量化材料力學性能測試。

圖4 車身結構性能測試平臺

汽車風洞實驗中心：支撐《汽車空氣動力學》《氣動設計與優化》等課程，為車身氣動性能開發提供實踐條件。

圖5汽車風洞實驗室

（二）實踐教學體系

1. 企業合作：

背靠“中國汽車工業的搖籃”長春（中國一汽總部所在地），專業與一汽集團（紅旗、解放、奔騰等）有著極其緊密的產學研合作。學生有很多機會對設計全流程、汽車流水生產線進行參觀、實習，甚至參與實際項目。

2. 實踐教學：

是教學體系中必不可少的環節，包括校企之間聯合實踐基地、實習基地；同時在學校設有多個企業聯合創新實驗室、設計工作坊、學生創新團隊。依托吉林大學汽車學科優勢和豐富的實驗室資源，通過科學實踐教育課程，學生直觀了解汽車從設計、加工到組裝的全過程，接觸汽車造型設計、車身制造、空氣動力學等相關基礎知識，感受理論與實踐的結合。通過這種沉浸式體驗，學生將初步認識機械設計與系統集成等工程環節的協同關系，激發他們對藝術、科技與工程的興趣，為未來的學習探索和職業方向提供啟發。

3. 學生實踐：

本學科秉承“創新驅動”的設計理念，力圖建設成為國內規模最大、參賽門類最全、技術實力最強的學生汽車運動實踐教學平臺，實現了對國內汽車領域高水平學科競賽的全覆蓋。例如吉林大學吉速方程式車隊成立于2009年，是中國大學生方程式汽車大賽的創始車隊之一，吉速車隊建隊開始就立志成為國際優秀的大學生方程式車隊。十一年來，吉速車隊堅持技術創新路線，是國內首個完成整車風洞實驗和質心慣量試驗的車隊。車隊在2017年創建了吉速隊刊并進一步升級為四大車隊聯合創辦《車說》期刊，踐行了賽車文化傳播先行者使命。同時，車隊足跡遍布德國、日本、馬來西亞、印度尼西亞等國際賽場以及北京、上海、廣州等國內城市，累計斬獲16座全國總冠軍獎杯。其中，吉速燃油方程式車隊成績尤為輝煌，實現了“五連冠”和“六冠王”的壯舉。

圖6 吉林大學吉速燃油方程式車隊2025年度獲獎

六、國際化建設

（一）國際合作與交流歷程

本專業自20世紀80年代便已開始廣泛邀請汽車產業國際知名高校及汽車專家來訪。相繼邀請到了“概念車之父”哈利·厄爾、“設計怪杰”路易吉·克拉尼等國際知名設計大師[4]，以及德國、意大利、澳大利亞、英國、瑞典、俄羅斯和日本、韓國、印度等國家知名大學資深教授，進行專題報告和工作坊，分享前沿技術、研究經驗及相關成果。

這種國際交流不僅拓寬了師生的國際視野，也為專業建設提供了重要參考。通過與國際大師的交流，專業及時了到解國際汽車設計的最新理念和方法，不斷調整和優化人才培養模式。同時，國際專家的講座和工作坊也激發了學生的學習興趣和創新意識。

（二）國際合作院校與項目

近些年，本專業與多所國際知名高校建立了緊密的合作關系，包括美國密歇根大學、加州大學伯克利分校、斯坦福大學、韋恩州立大學，英國劍橋大學、諾丁漢大學、曼徹斯特大學，德國亞琛工業大學、加拿大滑鐵盧大學，以及澳大利亞皇家墨爾本理工大學等。這些合作涵蓋了教師互訪、學生交流、合作研究等多個層面。

目前本專業與德國亞琛工業大學建立了“4+2”合作計劃，與英國諾丁漢大學聯合開設了暑期國際線上課程“Engineering Thermodynamics Applications”，與澳大利亞皇家墨爾本理工大學聯合開設了暑期國際線上課程“Heat Transfer Applications”。這些合作項目為學生提供了國際學習經歷，拓寬了國際視野。

本專業還在推進與新加坡國立大學、英國諾丁漢大學、日本大阪大學、東京大學、名古屋大學、韓國漢陽大學、中國臺灣科技大學等高校的人才培養合作探索，進一步擴大國際合作網絡。

（三）海外人才引進與國際化課程

專業積極致力于海外招聘，吸引國際知名教授、優秀海外青年人才來校任職。如邀請國際汽車工程師學會會士馬芳武教授回國任教，極大地提升了專業的國際影響力。這些海外引進人才不僅帶來了先進的理念和方法，也加強了與國際學術界的聯系。在課程建設方面，專業引入海外優質課程資源，邀請國際教師授課。如澳大利亞皇家墨爾本理工大學的教授開設的新能源汽車課程，使學生了解國際前沿技術和發展趨勢。同時，專業還推進課程內容的國際化，引入國際案例和標準，培養學生的國際競爭力。為學生提供了國際化的學習環境和發展平臺，已培養了多批具有國際視野的優秀人才。

七、建設成效與特色

（一）人才培養成效

堅守培養復合型創新人才理念，吉林大學工業設計（車身）學科已向中國汽車工業乃至全球汽車行業輸送了數以千計的優秀畢業生，被譽為“中國汽車車身工程師的搖籃”。其中本科畢業生3500余人、研究生1000余人。近5年數據：本科就業率保持98%以上，企業滿意度達92%，學生競賽獲獎數量年均增長15%，累計獲全國總冠軍16項[5]。

專業特色及聚焦培養模式使得畢業生在應聘汽車企業的設計崗位時，具備針對性和專業深度的優勢，畢業生的社會認可度較高；同時畢業生以其扎實的專業基礎、較強的實踐能力和良好的創新意識，受到用人單位的廣泛好評，眾多畢業生在入職后能迅速成為企業技術骨干，行業認可度也很高。

（二）社會服務與行業貢獻

本專業畢業生覆蓋研發、設計、管理、營銷等全產業鏈關鍵崗位。其中涌現出一大批總工程師、設計總監、技術專家和高層管理者，形成了極具影響力的“吉大車身校友群”。將吉大“求實創新、勵志圖強”的校訓和汽車工程學院嚴謹求實的學風帶入行業，奠定了吉林大學在業內的卓越口碑。

本專業教師積極參與行業活動，擔任學會職務，組織學術會議，推動行業交流與合作。如多名教師擔任中國汽車工程學會車身專業委員會委員，參與行業標準制定和技術發展規劃，為行業發展提供了智力支持。

八、展望

面向未來，立足學科根基、結合行業前沿趨勢和國家戰略需求，本專業將實現從“傳統車身設計”到“智慧移動生態系統設計” 的升級。專業發展將聚焦以下兩大核心方向。

（一）設計邊界拓展，從“汽車”到“移動出行系統”

未來的運載工具形態將突破傳統車身設計的物理邊界，專業的教學與科研將融合智慧城市與智能交通發展，培育具備新型車輛、出行服務與系統設計能力的復合型創新人才，推動運載工具向多元化、服務化、生態化演進。

（二）設計核心深化，從“機械產品”到“智能移動終端”[6]。

專業將強化與計算機、人工智能等學科的深度交叉，設計重點將從座艙造型美學，擴展到以用戶體驗與人機共融為核心的交互設計與智慧座艙創新。

參考文獻

[1]吉林大學校史館校史資料.

[2]何人可. 工業設計專業跨學科人才培養的思考與實踐[J]. 裝飾，2019（5）：10-15.

[3]馬芳武，蘭鳳崇. 車身工程學科交叉融合人才培養模式探索[J]. 汽車工程，2020，42（12）：1723-1729.

[4]王受之.汽車設計史[M]. 北京：中國青年出版社. 2017.

[5]吉林大學汽車工程學院. 工業設計（車身）專業人才培養質量報告[R]. 長春：吉林大學出版社.2021.

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[9]呂藝豐,孫遠波,周安迪*.面向未來生活方式的新能源越野車設計研究[J].設計，2024，37（19）：98-102.