焦連岷,高俊怡
(1.華北機電學校,山西 長冶 046000;2.山西省工業(yè)管理學校,山西 太原 030012)
據(jù)統(tǒng)計,截至2020年年底,我國汽車保有量達2.81億輛,已超過美國成為世界第一大汽車保有量國家。隨著汽車保有量的快速增長,能源短缺、環(huán)境污染、交通堵塞、事故頻發(fā)等問題,成為制約汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的重要因素,而智能網(wǎng)聯(lián)汽車被認為是有效解決或緩解這些問題的最佳方案與途徑。智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)是在新技術產(chǎn)業(yè)革命、汽車轉型下的新型產(chǎn)業(yè)。隨著汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)裝備的不斷提升,智能網(wǎng)聯(lián)汽車的快速發(fā)展導致相關技術人才匱乏與緊缺的現(xiàn)狀日益凸顯。職業(yè)院校應積極探索如何開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)建設,助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展,培養(yǎng)社會急需人才。
近年來,國家出臺一系列政策文件(如圖1所示),重點扶持、發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)。
圖1 發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的相關政策文件
2015年,國務院印發(fā)《中國制造2025》中提出發(fā)展節(jié)能與新能源汽車;2018年工業(yè)和信息化部發(fā)布了《車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》,并聯(lián)合公安部、交通運輸部發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試管理規(guī)范(試行)》,現(xiàn)已在北京、上海、重慶、無錫等城市建立了16個自動駕駛汽車試驗場地;2020年3月,國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部等11部委聯(lián)合印發(fā)《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》,進一步明確了智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的路線和方向;2020年10月27日,由工業(yè)和信息化部指導、中國汽車工程學會組織修訂編制的《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0》進一步研究確認了“低碳化、信息化、智能化”的發(fā)展方向,尤其針對電動化、智能網(wǎng)聯(lián)化方向進行了著重強調,明確構建智能網(wǎng)聯(lián)汽車與智慧能源、智慧交通、智慧城市深度融合的產(chǎn)業(yè)生態(tài);2020年11月2日國務院辦公廳發(fā)布了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》(以下簡稱《規(guī)劃》),相對于《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》“以純電驅動為新能源汽車發(fā)展的主要戰(zhàn)略取向”目標,《規(guī)劃》更加突出網(wǎng)聯(lián)化、智能化發(fā)展方向,強調新能源汽車從單純交通工具向移動智能終端、儲能單元和數(shù)字空間轉變。目前,自動駕駛巴士“阿波龍”已應用于北京、廈門、廣州、武漢、雄安等地,累計數(shù)量超過100輛;廣州白云機場的航站樓與停車場之間已經(jīng)使用無人駕駛擺渡車進行服務;在湖南長沙市特定區(qū)域,幾十輛自動駕駛出租車已經(jīng)面向市民開放,可在指定地點上下車等。智能駕駛汽車已經(jīng)被廣泛應用于快遞物流、車站碼頭、倉儲運輸、衛(wèi)生環(huán)保等場所和領域,中國的智能網(wǎng)聯(lián)汽車時代已經(jīng)到來。
在日益倡導節(jié)能環(huán)保、綠色出行的今天,智能網(wǎng)聯(lián)汽車的大量應用與推廣,促使這一產(chǎn)業(yè)進入快速發(fā)展時期。隨著各大整車企業(yè)投放市場的產(chǎn)品智能化和網(wǎng)聯(lián)化裝備不斷豐富,裝備率不斷提升,以及先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)市場迅速增長與爆發(fā),當前在智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)鏈相關方面的技術人才日益緊俏與短缺。據(jù)權威機構研究指出,目前智能網(wǎng)聯(lián)汽車人才總量儲備不足2萬人,未來幾年需求量有望突破10萬人次[1]。截至目前,開設智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關專業(yè)的院校數(shù)量(如圖2),雖然近兩年來有大幅度提升,但還遠遠不能滿足社會對智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)相關技術人才的需求。技術人才的短缺與匱乏,已經(jīng)成為制約我國快速發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的瓶頸。廣大職業(yè)院校增設智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè),培養(yǎng)相關技術人才,助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)刻不容緩。
1.智能網(wǎng)聯(lián)汽車定義
2020年10月,中國汽車工程學會牽頭修訂編制的《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0》中定義:智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載先進的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置,并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡技術,實現(xiàn)“V2X”(車與人、車、路、云端等)智能信息交換共享,具備復雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制和執(zhí)行等功能,可實現(xiàn)“安全、舒適、高效、節(jié)能”行駛,并最終可替代人來操作的新一代汽車[2]。
圖2 開設智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關專業(yè)的院校數(shù)量[1]
智能網(wǎng)聯(lián)汽車是智能車(Intelligent Vehicle)與網(wǎng)聯(lián)車(Connected Vehicle)的深度融合,即ICV(全稱Intelligent Connected Vehicle)或CAV(Connected and Automated Vehicle)。
2.自動駕駛自動化分級
我國《汽車駕駛自動化分級》國家標準按自動化系統(tǒng)能夠執(zhí)行動態(tài)駕駛任務的程度、在執(zhí)行動態(tài)駕駛任務中的角色分配等,將駕駛自動化分成0-5級(見表1所示)。該標準與美國汽車工程學會(SAE)標準基本一致,SAE規(guī)定0-2級的目標和事件探測與響應全部由駕駛員完成,而我國規(guī)定由駕駛員及系統(tǒng)共同完成。
表1 工信部汽車駕駛自動化等級劃分[3]
L0級駕駛自動化:駕駛系統(tǒng)不能控制車輛的速度和轉向,但在“緊急”“危險”情況出現(xiàn)時可以提醒駕駛員,起到“預警”提示作用,如前部碰撞預警(FCW)系統(tǒng)、車道偏離預警(LDW)系統(tǒng)等。
L1級駕駛自動化:駕駛系統(tǒng)在駕駛員的協(xié)助下可以控制車輛的方向或速度,屬于“主動”干預,如自適應巡航(ACC)系統(tǒng)、車道保持輔助(LKA)系統(tǒng)等。
L2級駕駛自動化:在規(guī)定的條件下,駕駛系統(tǒng)可以同時控制車輛的速度和方向,如同時具備自適應巡航(ACC)系統(tǒng)、車道保持輔助(LKA)系統(tǒng)等。
L3級駕駛自動化:在規(guī)定的條件下,車輛本身可以完成對速度和方向的控制,駕駛員只能在系統(tǒng)失效或者超過工作條件時才能對故障汽車進行接管。如交通擁堵輔助(TJP)系統(tǒng)。
L4級駕駛自動化:汽車的方向和加減速控制、路況觀測和反應都由自動駕駛系統(tǒng)自身完成,不需要人參與。如無人出租車等。
L5級駕駛自動化:不再有運行條件限制(商業(yè)和法規(guī)因素除外),自動駕駛系統(tǒng)能夠獨立完成所有決策和控制,可以運行于所有工況下。
目前,智能網(wǎng)聯(lián)汽車市場已經(jīng)形成。L1、L2級自動駕駛系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),L3、L4級自動駕駛系統(tǒng)應用已經(jīng)進入大規(guī)模測試和產(chǎn)業(yè)化前期準備階段(預計2025年左右將實現(xiàn)量產(chǎn)投放市場),而L5級駕駛自動化系統(tǒng)也處于小規(guī)模測試階段,預計不久的將來會投放市場。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車核心技術架構是人才發(fā)展方向的關鍵。智能網(wǎng)聯(lián)汽車涉及汽車、信息通信、交通等多個技術領域,技術架構可劃分為車輛/設施關鍵技術、信息交互關鍵技術、基礎支撐技術,具體內容見表2。
表2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵技術
(續(xù)表2)
智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈主要分為:研發(fā)—裝調—測試—營銷—服務,而對應的崗位群則是:技術研發(fā)—裝配調試—應用測試—市場營銷—技術支持等。在產(chǎn)業(yè)還未完全成型階段,產(chǎn)品研發(fā)、數(shù)據(jù)分析領域的人才缺口相對較大,而到了發(fā)展中后期智能網(wǎng)聯(lián)汽車的裝配調試、應用測試、市場營銷和技術支持方面的人才將會大幅度增加。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的典型工作崗位及工作任務如表3所示。
表3 典型工作崗位及工作任務
(續(xù)表3)
智能網(wǎng)聯(lián)汽車技能型人才培養(yǎng)應以人才需求和崗位需求為導向,結合智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的特點,對產(chǎn)業(yè)鏈所需要的人才技能和素質確定培養(yǎng)規(guī)格和方向。根據(jù)職業(yè)院校學生的特點,應以“應用”為切入點,定位于裝配調試、應用測試,市場營銷和技術支持等崗位。
產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀決定現(xiàn)階段核心技術內容,核心技術內容決定人才培養(yǎng)(方案)體系,根據(jù)表2所列智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關鍵技術及表3的典型工作崗位及工作任務的技術要求,構筑課程體系。比如實現(xiàn)環(huán)境感知、智能決策、控制執(zhí)行等關鍵技術的相應課程可設為智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境傳感器視覺技術、智能網(wǎng)聯(lián)汽車車身智能控制技術、智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤智能控制技術等。
1+X證書制度是國家職業(yè)教育的重大制度改革,是國家加快復合型技術技能型人才培養(yǎng)模式改革的推進,拓展學生的就業(yè)創(chuàng)業(yè)本領,緩解結構性就業(yè)矛盾的重大改革舉措,其“課證融通”、深化“三教”的教學理念,對職業(yè)教育人才培養(yǎng)方向有積極的引領及導向作用。智能網(wǎng)聯(lián)汽車職業(yè)領域的1+X證書名稱、評價組織、相應領域說明見表4。
表4 智能網(wǎng)聯(lián)汽車職業(yè)領域的1+X 證書
(續(xù)表4)
以智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試裝調證書為例,初、中、高級職業(yè)技能等級證書對技能的要求及面向崗位見表5。初級培養(yǎng)目標可概括為拆裝、標定,中級目標是檢測維修,高級目標是診斷編程,其中高級職業(yè)技能等級證書涵蓋低級職業(yè)技能等級證書的內容。
表5 智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試裝調證書等級劃分對職業(yè)技能的要求[4]
依據(jù)車輛關鍵技術,并參照1+X證書職業(yè)標準的要求,對傳統(tǒng)汽車類的課程內容進行刪減和整合,而對計算機信息類、通信類、電氣類等課程的內容則進行補充和增設,同時突出智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動化的特點。比如汽車電工電子技術應用課程中除了原有的電工基礎之外,對數(shù)字電路、模擬電路的相關知識需要增強,對傳統(tǒng)類的發(fā)動機構造、汽車底盤等內容需作相應的縮減,另外增加了單片機控制原理等基礎課程與電動化的專業(yè)技術課程、網(wǎng)聯(lián)化和智能化的崗位核心課程等。進行修訂和整合后的課程體系如圖3所示。
圖3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)課程體系
實訓基地是學生實習實訓的重要場所,是教育教學的重要保障。實訓基地建設要依據(jù)市場崗位對職業(yè)技能的要求,基于學校人才培養(yǎng)規(guī)格定位和學生未來職業(yè)發(fā)展的要求,同時結合學校自身資金、場地等情況構建實訓教學體系。比如可以包括環(huán)境感知實訓室——完成傳感器、導航定位的相關實訓;控制執(zhí)行實訓室——完成智能網(wǎng)聯(lián)汽車的驅動控制、轉向、制動等實訓;網(wǎng)絡控制實訓室——模擬完成智能網(wǎng)聯(lián)汽車的車內、車外之間的通信實訓等。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車應用型師資人才的培養(yǎng),是智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)建設中的重要一環(huán),各所學校可以因地制宜,結合自身情況采取有效的辦法與途徑。比如,可以通過外聘企業(yè)人員進入學校任教,以緩解師資緊缺問題;通過讓電子、電氣、控制及通信類的年輕教師進入企業(yè)鍛煉與學習,參與行業(yè)機構組織的相關業(yè)務培訓,參與行業(yè)、省級、國家級舉辦的賽事等等都是有效快速提高教師業(yè)務技術水平的重要方式。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)是集汽車、電子、信息、交通、定位導航、網(wǎng)絡通信、互聯(lián)網(wǎng)應用等技術為一體的新型產(chǎn)業(yè),是新一代信息技術與制造技術的深度融合,因此汽車故障模式、維修難度大幅度增加,對服務人員的專業(yè)技術交叉融合、復合能力有了更高的要求。面對當前智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)人才的匱乏,職業(yè)院校應積極探索智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)的專業(yè)建設,加快大批技術精湛的高素質技能型人才的培養(yǎng),助力國家戰(zhàn)略,以適應汽車產(chǎn)業(yè)的轉型升級。