摘要:隨著汽車行業(yè)的“新四化”發(fā)展,現(xiàn)有的車輛工程專業(yè)課程體系已不能滿足行業(yè)對(duì)汽車類專業(yè)人才的培養(yǎng)需求?!靶鹿た啤苯ㄔO(shè)有力地促進(jìn)了高校的專業(yè)改革與發(fā)展,據(jù)此分析了獨(dú)立學(xué)院車輛工程專業(yè)課程體系現(xiàn)狀,重新定位專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),完成特色人才培養(yǎng)的課程體系的構(gòu)建,“以學(xué)生為中心”,參考工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),深化科教融合,實(shí)施課程思政,為培養(yǎng)車輛工程專業(yè)創(chuàng)新型應(yīng)用人才提供保障。
關(guān)鍵詞:新工科;獨(dú)立學(xué)院;車輛工程;課程體系
中圖分類號(hào):G64 收稿日期:2022-07-06
DOI:10.19999/j.cnki.1004-0226.2022.09.031
1 前言
隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”“中國(guó)制造2025”的實(shí)施,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景正受到越來(lái)越多的關(guān)注[1]。汽車行業(yè)在發(fā)展過(guò)程中面臨各種機(jī)遇,需要不斷轉(zhuǎn)型。當(dāng)前,各大汽車廠家將大量的人力財(cái)力投入到發(fā)展 “新四化”上,即電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化[2]。新工科教育理念提出至今,經(jīng)過(guò)各院校的摸索與實(shí)踐,在高等學(xué)校車輛工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式探索中,指引了新的方向和實(shí)現(xiàn)途徑——跨學(xué)科交叉、創(chuàng)新型汽車工程技術(shù)人才。
結(jié)合獨(dú)立院校特點(diǎn),南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院車輛工程的專業(yè)人才培養(yǎng)層次定位于“高素質(zhì)應(yīng)用型車輛技術(shù)人才”,多元化發(fā)展,全方位培養(yǎng),旨在建設(shè)具有新能源特色的車輛工程專業(yè)。本文在“新工科建設(shè)”的背景下, 分析了“新四化”對(duì)獨(dú)立學(xué)院的車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出的新要求,完成了獨(dú)立學(xué)院車輛工程專業(yè)建設(shè)的探索與實(shí)踐。
2 “新工科”背景下的專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 人才培養(yǎng)方案升級(jí)
隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及國(guó)家新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的頒布,傳統(tǒng)基于燃油車的車輛工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案已不能滿足市場(chǎng)發(fā)展的要求[3-4],對(duì)人才的知識(shí)、工程能力等方面都有了新的要求,尤其是在整車開(kāi)發(fā)測(cè)試、集成應(yīng)用制造、輕量化設(shè)計(jì)、自動(dòng)駕駛研發(fā)、純電動(dòng)車電控系統(tǒng)、氫燃料電池核心技術(shù)和智能網(wǎng)聯(lián)等方面面臨的人才缺口極大。因此,傳統(tǒng)的車輛工程人才培養(yǎng)方案中涉獵較少的電子技術(shù)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的知識(shí),如何恰當(dāng)?shù)厝谌肴瞬排囵B(yǎng)方案,是當(dāng)務(wù)之急。這符合“新工科”建設(shè)中所提出的要求——應(yīng)用型高校應(yīng)結(jié)合區(qū)域特色及經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求、為地方產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供全面支持。
2.2 課程知識(shí)體系重構(gòu)
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,改變了世界,也改變了人類的生活方式、觀念和對(duì)世界的認(rèn)識(shí)。結(jié)合獨(dú)立院校的培養(yǎng)人才定位和發(fā)展而建立的課程知識(shí)體系,在一定程度上相對(duì)穩(wěn)定。高校作為向社會(huì)輸送新技術(shù)人才的重要源頭,課程設(shè)置的有效性、創(chuàng)新性都應(yīng)體現(xiàn)在課程知識(shí)體系構(gòu)建中,使人才培養(yǎng)滿足企業(yè)用人需求,滿足新技術(shù)發(fā)展需要。
2.3 教師實(shí)踐能力提升
獨(dú)立學(xué)院的教師大部分是應(yīng)屆碩博士,工程實(shí)踐應(yīng)用能力不足,入職后可參加校企合作實(shí)踐項(xiàng)目,如“訪問(wèn)工程師”等。然而周期較短且受制于學(xué)校的各項(xiàng)日常任務(wù)指標(biāo),影響了整體能力上的提升,難以得到“質(zhì)”的飛躍,與企業(yè)工程師相比仍有較大差距。近年來(lái)獨(dú)立學(xué)院也開(kāi)始注重引進(jìn)具有行業(yè)、企業(yè)背景的高端人才,但是受到辦學(xué)體制、薪資等多種因素影響,實(shí)際入職人數(shù)較少。而“新工科”中的“雙師型”要求、企業(yè)的需求、課堂教學(xué)需要等,都對(duì)教師的實(shí)踐應(yīng)用能力有一定的要求,提升教師的工程技術(shù)、實(shí)踐應(yīng)用能力勢(shì)在必行。
2.4 學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)
不論是升學(xué)或就業(yè),學(xué)生的能力都體現(xiàn)在理論與實(shí)踐上。而實(shí)踐能力的培養(yǎng),離不開(kāi)相關(guān)的實(shí)踐課程設(shè)置、授課教師的指導(dǎo),更需要硬件支撐。獨(dú)立學(xué)院車輛工程專業(yè)培養(yǎng)的是應(yīng)用型人才,更要重點(diǎn)培養(yǎng)工程應(yīng)用能力,而新能源技術(shù)方面的實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng),更需要融合多領(lǐng)域、多層面的綜合性實(shí)踐實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。車輛工程專業(yè)的“新工科”建設(shè),單純依靠獨(dú)立學(xué)院自身的力量實(shí)現(xiàn)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)是有很大難度的,更需要積極借鑒企業(yè)的技術(shù)支撐,引入社會(huì)力量,實(shí)現(xiàn)深度合作,建設(shè)企業(yè)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)教融合,協(xié)同育人”,校企共贏。
3 “新四化”對(duì)新工科人才培養(yǎng)的新要求
3.1 電動(dòng)化相關(guān)技術(shù)課程缺乏
電動(dòng)化從根本上改變了汽車動(dòng)力來(lái)源以及動(dòng)力傳輸方式。應(yīng)對(duì)汽車電動(dòng)化大挑戰(zhàn),全球多家大型汽車企業(yè)先后發(fā)布了多項(xiàng)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略舉措,涵蓋技術(shù)開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)投入、企業(yè)組織架構(gòu)調(diào)整、車型選擇與投放市場(chǎng)、電池技術(shù)研究、軟硬件強(qiáng)化、網(wǎng)聯(lián)化等多領(lǐng)域多方位,以期在混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車以及燃料電池汽車等領(lǐng)域獲得成果。但無(wú)論是哪一種新能源汽車,都離不開(kāi)“三電”——電池、電機(jī)、電控三大核心技術(shù)。在傳統(tǒng)課程知識(shí)體系中,設(shè)置有電工電子技術(shù)、汽車電氣技術(shù)、汽車電子控制技術(shù)等基礎(chǔ)課程,然而與“三電”技術(shù)關(guān)系密切的課程,如電化學(xué)材料科學(xué)、現(xiàn)代電控技術(shù)等較少涉及,難以系統(tǒng)、全面地支撐汽車電動(dòng)化的研發(fā)需求。
3.2 智能化相關(guān)技術(shù)課程缺乏
智能化是車外信息與車內(nèi)控制相結(jié)合的復(fù)雜交叉學(xué)科系統(tǒng),已成為當(dāng)前汽車產(chǎn)品尤其是新能源汽車的核心競(jìng)爭(zhēng)力。智能化涵蓋環(huán)境感知技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、系統(tǒng)決策技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù),對(duì)人才的要求極高。而傳統(tǒng)的車輛工程專業(yè)課程中,設(shè)置有傳感技術(shù)(包含溫度、速度、位置、壓力等)、動(dòng)力傳輸技術(shù)、簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)等課程,在汽車電子電氣等課程中簡(jiǎn)單介紹有自適應(yīng)巡航、車道保持等駕駛輔助知識(shí),但是涉及智能化控制的外部環(huán)境感知、信息融合、深度學(xué)習(xí)以及駕駛行為決策等知識(shí)極少涉及。無(wú)法緊跟時(shí)代潮流,因此加速課程體系轉(zhuǎn)型,積極拓展現(xiàn)有課程體系方能在競(jìng)爭(zhēng)中生存和發(fā)展。
3.3 網(wǎng)聯(lián)化相關(guān)技術(shù)課程需完善
智能網(wǎng)聯(lián)汽車將成為產(chǎn)業(yè)融合創(chuàng)新的重要載體。在物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、5G技術(shù)快速發(fā)展的浪潮下,汽車的車載互聯(lián)、車-X互聯(lián)(X即車、路、云等)相關(guān)的網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)已是未來(lái)必然的發(fā)展趨勢(shì),智能網(wǎng)聯(lián)汽車將迎來(lái)全球產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新熱潮。傳統(tǒng)車輛工程專業(yè)課程中,車輛的信息傳遞與交換主要通過(guò)總線進(jìn)行,如CAN、LIN、FlexRay、MOST等,而汽車是作為相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)個(gè)體運(yùn)行[5],幾乎不涉及與外界的通信、信息傳遞與傳輸?shù)取T凇靶鹿た啤苯ㄔO(shè)背景下,專業(yè)課程體系中加入與互聯(lián)通信相關(guān)的知識(shí),有助于學(xué)生更好地理解、應(yīng)用汽車網(wǎng)聯(lián)技術(shù)。
3.4 共享化促進(jìn)大數(shù)據(jù)專業(yè)課程開(kāi)發(fā)
提高汽車?yán)寐?、緩解交通壓力、減少環(huán)境污染等,以及互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、智能手機(jī)的普及,在汽車行業(yè)發(fā)展的整體布局下,汽車共享化逐漸成為社會(huì)發(fā)展的一個(gè)方向?!肮蚕砘币愿叨瘸墒斓幕ヂ?lián)化、智能化為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián),使汽車成為“車與車、車與路、車與建筑”——“車與X”系統(tǒng)的一個(gè)匯通;而智能化——尤其是自動(dòng)駕駛技術(shù)則為汽車進(jìn)一步擺脫司機(jī)、自行移動(dòng)增加了可能,行駛過(guò)程將越來(lái)越少地需要人的操控與參與,乘客與司機(jī)的交流逐漸變成人與車的直接對(duì)話。
汽車共享過(guò)程中的信息獲取、處理分析及數(shù)據(jù)庫(kù)的建立,使得大數(shù)據(jù)已成為新工科專業(yè)建設(shè)的重點(diǎn)方向之一[6]。將統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等知識(shí)融入傳統(tǒng)車輛工程課程體系,建設(shè)車輛工程專業(yè)的大數(shù)據(jù)專業(yè)課程,更好地面向汽車共享化。
4 “新工科”車輛工程專業(yè)建設(shè)
4.1 面向“新四化”的培養(yǎng)目標(biāo)
傳統(tǒng)車輛工程專業(yè)培養(yǎng)模式已經(jīng)不能滿足汽車行業(yè)“新工科”“新四化”的人才培養(yǎng)目標(biāo)。基于OBE的教學(xué)理念,“以成果為導(dǎo)向”,“以學(xué)生為中心”;以新工科發(fā)展要求為核心,完成課程體系、教學(xué)模式設(shè)計(jì),培養(yǎng)具備解決行業(yè)復(fù)雜工程問(wèn)題能力的應(yīng)用型、復(fù)合型人才。圍繞“工程教育認(rèn)證”,應(yīng)用型本科院校的車輛工程專業(yè)本科畢業(yè)培養(yǎng)要求:扎實(shí)地掌握汽車相關(guān)的通識(shí)知識(shí)、專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)核心知識(shí),具備較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力,能夠運(yùn)用汽車相關(guān)的知識(shí)和技能解決現(xiàn)實(shí)中復(fù)雜工程問(wèn)題;具有自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)意識(shí),實(shí)時(shí)知識(shí)更迭,掌握汽車前沿技術(shù),快速地適應(yīng)汽車“新四化”的發(fā)展變化;具有社會(huì)責(zé)任感、國(guó)際視野,積極地服務(wù)于國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略。
4.2 “車輛+”的課程體系
專業(yè)課程體系決定了學(xué)生接受的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)與方向,也定位了學(xué)生就業(yè)的崗位和面向的市場(chǎng)。“新四化”的發(fā)展,推動(dòng)了車輛工程專業(yè)的知識(shí)體系更新、拓展,通過(guò)多學(xué)科、多領(lǐng)域的交叉與外延,打破學(xué)科壁壘,實(shí)現(xiàn)新的復(fù)合型、多學(xué)科交叉的車輛工程專業(yè)知識(shí)體系與課程體系的構(gòu)建,滿足了汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)新工科人才的要求[7]。
在“新工科”教育背景下,車輛工程專業(yè)緊密融合新興學(xué)科,以“通”“專”的人才培養(yǎng)為目標(biāo),構(gòu)建“車輛+”模塊化知識(shí)體系。保留傳統(tǒng)車輛工程專業(yè)的通識(shí)課、專業(yè)基礎(chǔ)/核心課,將專業(yè)發(fā)展課程分為三個(gè)模塊——“新能源”“智能網(wǎng)聯(lián)”“大數(shù)據(jù)”,每個(gè)模塊設(shè)有四門(mén)左右核心課程,建議學(xué)生按模塊完整修完相應(yīng)課程。在模塊課程之外,設(shè)置交叉融合課程,解析計(jì)算機(jī)科學(xué)、AI、大數(shù)據(jù)、新能源、通信技術(shù)等相關(guān)前沿技術(shù),學(xué)生可在完成規(guī)定課程之余,結(jié)合自身興趣及發(fā)展方向,進(jìn)行課程選修,實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)性、專業(yè)性和前沿性的兼而有之。
4.3 “以學(xué)生為中心”的培養(yǎng)模式
人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新是新工科建設(shè)中的關(guān)鍵?!耙詫W(xué)生為中心”的理念貫穿于人才培養(yǎng)的全過(guò)程,既要因材施教,又要提升學(xué)生解決負(fù)責(zé)工程問(wèn)題能力。汽車“新四化”發(fā)展更需要從知識(shí)、能力、素質(zhì)等方面大力培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才。結(jié)合新工科的新要求,借鑒“工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)”的理念,建立創(chuàng)新性的工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。通過(guò)項(xiàng)目導(dǎo)向式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)教學(xué)、探究式教學(xué)等方式,培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程應(yīng)用問(wèn)題的能力;采用英華在線課堂、MOOC等資源,使學(xué)生掌握前沿知識(shí);校企合作項(xiàng)目及應(yīng)用場(chǎng)景的設(shè)計(jì),可提高學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)的能力;還可以通過(guò)短期、長(zhǎng)期的出國(guó)交流學(xué)習(xí),名校夏令營(yíng)等形式,拓展學(xué)生的國(guó)際視野。以上這些改革措施,都在推進(jìn)“新四化”發(fā)展與培養(yǎng)模式的加速融合。
4.4 專注實(shí)踐,校企共育
培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才,實(shí)現(xiàn)“新工科”建設(shè),需要優(yōu)秀教師團(tuán)隊(duì)的帶領(lǐng)——有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)、豐富的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn),也離不開(kāi)企業(yè)力量的幫助。從學(xué)生入學(xué)起,夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ),安排專業(yè)課教師、企業(yè)工程師各一名,共同完成教學(xué)任務(wù)。短期、長(zhǎng)期等周期性的進(jìn)行總結(jié)、反饋、調(diào)整,“以生為本”,通過(guò)對(duì)“1+1”雙師成員及授課方式的實(shí)時(shí)調(diào)整——既可以提升學(xué)生實(shí)踐能力,也提高了教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)——真正做到潛移默化,“校企共育”,實(shí)現(xiàn)企業(yè)與學(xué)校的互惠共贏。
5 “新工科”建設(shè)保障措施
“新工科”背景下的獨(dú)立學(xué)院專業(yè)建設(shè),需要學(xué)校、學(xué)院、企業(yè)共同來(lái)實(shí)現(xiàn)。a.建設(shè)工作的順利開(kāi)展,離不開(kāi)學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的重視、政策支持,更需要相關(guān)職能部門(mén)對(duì)各項(xiàng)政策的響應(yīng)與落實(shí)。b.學(xué)院是建設(shè)的主體,需成立專項(xiàng)建設(shè)保障小組,群策群力、專人負(fù)責(zé),保證各項(xiàng)措施的有力實(shí)施。c.硬件資源、技術(shù)支持等需要企業(yè)協(xié)同,引入企業(yè)力量,共創(chuàng)創(chuàng)新課程與實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)校企共育、共同發(fā)展。
6 結(jié)語(yǔ)
“新工科”建設(shè)的大力推動(dòng),汽車行業(yè)的發(fā)展對(duì)畢業(yè)生的能力需求,促使高校工科專業(yè)的變革與提升,更激發(fā)了工程教育的融合與創(chuàng)新。車輛工程專業(yè)人才的培養(yǎng),既要重視理論,更要注重實(shí)踐。在“新工科”建設(shè)背景下,依托“工程教育專業(yè)認(rèn)證”,引入信息化、智能化等現(xiàn)代化手段,緊跟經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)變培養(yǎng)目標(biāo),提升學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量,建立恰當(dāng)?shù)睦碚摻虒W(xué)體系,保持與企業(yè)合作辦學(xué),完善實(shí)踐教學(xué)體系,實(shí)現(xiàn)車輛工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的持續(xù)提升。
參考文獻(xiàn):
[1]李拓宇,李飛,陸國(guó)棟.面向“中國(guó)制造2025”的工程科技人才培養(yǎng)質(zhì)量提升路徑探析[J].高等工程教育研究,2015(6):17-23.
[4]李志生.新技術(shù)革命背景下高質(zhì)量文科人才培養(yǎng)的思考[J].新文科教育研究,2022(1):22-32+141-142.
[3]王輝.新能源汽車產(chǎn)業(yè)背景下的車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)變革[J].時(shí)代汽車,2022(3):32-33.
[2]萬(wàn)長(zhǎng)東,楊克旺,管成武.新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策現(xiàn)狀與建議[J].機(jī)電工程技術(shù),2021,50(10):1-3+145.
[5]張?jiān)?,吳春燕,楊颯,等.新能源汽車“人才荒”如何破[N].光明日?qǐng)?bào),2021-08-31(7).
[6]洪金龍,高炳釗,董世營(yíng),等.智能網(wǎng)聯(lián)汽車節(jié)能優(yōu)化關(guān)鍵問(wèn)題與研究進(jìn)展[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào),2021,34(11):306-334.
[7]劉超,吳娜,王素鳳.汽車產(chǎn)業(yè)智能化背景下汽車類人才培養(yǎng)體系建立的研究[J].中國(guó)科技產(chǎn)業(yè),2021(11):59-61.
作者簡(jiǎn)介:
盧靜,女,1982年生,講師,研究方向?yàn)檐囕v動(dòng)力學(xué),汽車電子。
郝雯娟,女,1982年生,教授,研究方向?yàn)橹本€永磁磁通切換電機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制算法。