曠水章 王虎

摘要：新工科建設(shè)要求面向產(chǎn)業(yè)、面向全球、面向未來(lái)，構(gòu)建科學(xué)合理的新工科專業(yè)結(jié)構(gòu)，要時(shí)刻關(guān)注產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)工科科技人才需求的變化，積極推動(dòng)傳統(tǒng)專業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和改革創(chuàng)新[1]。隨著我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的快速發(fā)展，致使新型汽車專業(yè)人才數(shù)量與質(zhì)量極度匱乏。本文對(duì)車輛工程專業(yè)課程體系進(jìn)行重構(gòu)與優(yōu)化，使培養(yǎng)目標(biāo)滿足新工科時(shí)代人才的需求。

關(guān)鍵詞：新工科;車輛工程專業(yè);課程體系;重構(gòu)與優(yōu)化

1 背景

隨著“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展”“互聯(lián)網(wǎng)+ ”等國(guó)家重大戰(zhàn)略的實(shí)施，我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)面臨轉(zhuǎn)型升級(jí)，并催發(fā)了許多新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為保持和提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，構(gòu)筑工程人才創(chuàng)新培養(yǎng)的高等教育體系，2017年以來(lái)，教育部不斷推進(jìn)新工科建設(shè)，圍繞 “讓工程教育回歸工程本質(zhì)”“創(chuàng)新與共享”和“交叉與融合”等理念，逐漸形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”與“北京指南”。

2018年1月5日，發(fā)改委對(duì)《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》（ 征求意見稿） 公開征求意見。征求意見稿中提到，到2020年，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)智能汽車的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、路網(wǎng)設(shè)施、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品監(jiān)管和信息安全體系框架基本形成。智能汽車新車占比達(dá)到50%。到2025年，新車基本實(shí)現(xiàn)智能化，高級(jí)別智能汽車實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用?！叭?車-路-云”實(shí)現(xiàn)高度協(xié)同。

智能汽車的發(fā)展應(yīng)用，新能源汽車必將逐步取代內(nèi)燃機(jī)汽車，然而當(dāng)前車輛工程專業(yè)課程體系還是以傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)知識(shí)為主，沒有設(shè)置足夠的智能汽車、電動(dòng)汽車方面的課程，課程體系建設(shè)不能適應(yīng)新工科人才能力培養(yǎng)的需要，出現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容較為落后的情況。課程作為人才培養(yǎng)的基本要素，課程設(shè)置的合理性直接影響人才培養(yǎng)質(zhì)量。為了使培養(yǎng)的人才能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要，培養(yǎng)能夠適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的人才，本項(xiàng)目對(duì)車輛工程專業(yè)課程體系改革開展研究，將提出車輛工程專業(yè)課程體系的改革調(diào)整方案，對(duì)車輛學(xué)科和專業(yè)建設(shè)有較大的指導(dǎo)意義。

在新時(shí)代發(fā)展背景下，汽車產(chǎn)業(yè)正悄然地朝智能化、電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展，汽車人才培養(yǎng)速度明顯跟不上產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，傳統(tǒng)汽車專業(yè)人才過(guò)剩和新時(shí)代新型汽車人才短缺已成汽車行業(yè)的常態(tài)。人才培養(yǎng)的過(guò)程中，學(xué)校應(yīng)該以產(chǎn)業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向[2]。探究構(gòu)建車輛工程專業(yè)課程體系的主要目的就是適應(yīng)新形勢(shì)下汽車行業(yè)和汽車就業(yè)市場(chǎng)對(duì)于人才的全新要求，注重培養(yǎng)目標(biāo)的多元性，不斷根據(jù)產(chǎn)業(yè)變化對(duì)課程及課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，并將工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力作為車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，重構(gòu)課程體系，以此實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)深度融合。

傳統(tǒng)的車輛工程專業(yè)課教學(xué)和實(shí)踐內(nèi)容大多數(shù)以傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車為主要對(duì)象，而新能源+智能網(wǎng)聯(lián)汽車已是大勢(shì)所趨，傳統(tǒng)車輛工程專業(yè)課程體系已經(jīng)無(wú)法滿足汽車產(chǎn)業(yè)“新三化”對(duì)人才知識(shí)、能力和素質(zhì)的要求，必須做出調(diào)整和改變，以適應(yīng)新時(shí)代本科教育的要求。本文分別從電動(dòng)化、智能網(wǎng)聯(lián)化、實(shí)踐能力三個(gè)方面探討了課程體系改進(jìn)的內(nèi)容和方案[3]。

2 “電動(dòng)化”背景下的課程體系改進(jìn)

中國(guó)在傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)起步較晚，落后與一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，很多汽車技術(shù)需要依賴于進(jìn)口引進(jìn)。但是，在電動(dòng)車領(lǐng)域，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的科技水平差距不是很大，尤其在動(dòng)力電池這一決定電動(dòng)汽車發(fā)展的核心技術(shù)方面更是處于領(lǐng)先地位。中國(guó)電動(dòng)車企業(yè)可以利用這一優(yōu)勢(shì)和生產(chǎn)成本優(yōu)勢(shì)等迅速做大做強(qiáng)，成為新能源汽車行業(yè)的領(lǐng)跑者，實(shí)現(xiàn)中國(guó)汽車行業(yè)的跨越式發(fā)展。新能源汽車是我國(guó)從汽車大國(guó)到汽車強(qiáng)國(guó)的必由之路，而電動(dòng)汽車是新能源汽車最重要的發(fā)展方向，動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電控管理系統(tǒng)是汽車電動(dòng)化三大核心技術(shù)。

我國(guó)將會(huì)是未來(lái)純電動(dòng)汽車行業(yè)中的領(lǐng)頭者。根據(jù)汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃和行業(yè)共識(shí)，未來(lái)15年汽車電動(dòng)化將加速發(fā)展，市場(chǎng)占有量會(huì)快速提升。預(yù)計(jì)到2025年，新能源汽車保有量將超過(guò)2500萬(wàn)輛，銷量占比大致在15%到25%之間;2030年保有量會(huì)超過(guò)8000萬(wàn)臺(tái)，銷量占比在30%到40%;2035年保有量會(huì)超過(guò)1.6億輛，銷量占比50%到60%，純電動(dòng)車占比在90%以上。課程是人才培養(yǎng)的核心要素，完善的課程體系，是實(shí)施人才培養(yǎng)的必要前提。因此，需要依據(jù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革，不斷優(yōu)化完善課程體系設(shè)計(jì)，重構(gòu)專業(yè)方向課程及內(nèi)容。針對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)，為了引入行業(yè)新技術(shù)、新理論、前沿知識(shí)，專業(yè)調(diào)整了原來(lái)的專業(yè)選修課程，打造了全新的專業(yè)方向課程模塊，以完善學(xué)生在汽車電動(dòng)化方面的知識(shí)結(jié)構(gòu)。代表課程有：電驅(qū)動(dòng)及控制技術(shù)、電動(dòng)汽車技術(shù)、電動(dòng)車輛原理與構(gòu)造、電動(dòng)車輛設(shè)計(jì)、電動(dòng)汽車動(dòng)力電池技術(shù)、新能源汽車技術(shù)。

電動(dòng)汽車課程還設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)： 混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)及燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)、純電動(dòng)汽車綜合實(shí)訓(xùn)及電池管理系統(tǒng) （BMS） 實(shí)訓(xùn)?；旌蟿?dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)及燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容是通過(guò)混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)及燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架，完成混合動(dòng)力電動(dòng)汽車及燃料電池汽車的工作演示;設(shè)置混合動(dòng)力電動(dòng)汽車常見故障，通過(guò)故障顯示，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行故障分析、檢測(cè)診斷實(shí)訓(xùn)。純電動(dòng)汽車綜合實(shí)訓(xùn)及電池管理系統(tǒng) （BMS） 實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容是通過(guò)純電動(dòng)汽車動(dòng)力性系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架，完成純電動(dòng)汽車的工作演示; 設(shè)置常見故障，采用故障顯示的方式，引導(dǎo)學(xué)生完成故障分析、檢測(cè)和診斷訓(xùn)練; 通過(guò)電池管理系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架，完成 BMS 系統(tǒng)單體電池電壓檢測(cè)、溫度檢測(cè)、電流檢測(cè)、SOC 估算等功能，設(shè)置常見故障并會(huì)讀取數(shù)據(jù)流。通過(guò)這兩項(xiàng)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在課堂教學(xué)所獲得的理性認(rèn)知的基礎(chǔ)上，建立更易記憶和掌握的感性認(rèn)知基礎(chǔ)，鞏固和加強(qiáng)學(xué)生對(duì)動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及不同類型的電動(dòng)汽車的掌握。

3 “智能網(wǎng)聯(lián)化”背景下的課程體系改進(jìn)

隨著信息化與汽車的深度融合，汽車正在從傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸工具轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦偷闹悄艹鲂休d體，發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)車對(duì)一個(gè)國(guó)家而言具有戰(zhàn)略意義，因此近年來(lái)各國(guó)大力支持智能網(wǎng)聯(lián)車的發(fā)展，我國(guó)也不例外，從政策扶持、制定道路測(cè)試法規(guī)、建設(shè)示范區(qū)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟和批準(zhǔn)重點(diǎn)項(xiàng)目等多方面推進(jìn)我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)車的發(fā)展。發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)車有助于改善交通安全，提高交通效率。另一方面，智能網(wǎng)聯(lián)車能夠有效減少污染物的排放量，起到環(huán)保的作用。近年來(lái)，各國(guó)紛紛推出相關(guān)政策大力支持智能網(wǎng)聯(lián)車的發(fā)展，我國(guó)也不例外，將智能網(wǎng)聯(lián)車上升到國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略高度。從政策扶持、制定道路測(cè)試法規(guī)、建設(shè)示范區(qū)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟和批準(zhǔn)重點(diǎn)項(xiàng)目等多方面推進(jìn)我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)車的發(fā)展。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載先進(jìn)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(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與X（人、車、路、云端等）智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實(shí)現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”形式，并最終實(shí)現(xiàn)代替人來(lái)操作的新一代汽車。

汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化是汽車產(chǎn)業(yè)新革命下一個(gè)風(fēng)口，中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)在政策+技術(shù)+產(chǎn)業(yè)鏈變革驅(qū)動(dòng)下，2020-2030年市場(chǎng)空間有望達(dá)到2萬(wàn)億，智能網(wǎng)聯(lián)滲透率在2025年有望達(dá)到75%。自動(dòng)駕駛高景氣度帶動(dòng)環(huán)境感知系統(tǒng)及車載操作系統(tǒng)裝載率提升，攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、高精度地圖、車載AI芯片、計(jì)算平臺(tái)等市場(chǎng)空間持續(xù)擴(kuò)大。通過(guò)設(shè)置傳感與檢測(cè)技術(shù)、信號(hào)分析與處理、智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論、自動(dòng)駕駛概論、汽車測(cè)試技術(shù)，再加上原有的汽車電工電子技術(shù)等課程，使學(xué)生熟悉和掌握激光雷達(dá)技術(shù)、攝像頭技術(shù)、毫米波雷達(dá)技術(shù)等汽車智能化傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、車輛控制等智能化計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)，無(wú)線通訊技術(shù)等汽車網(wǎng)聯(lián)化通訊技術(shù)，具備智能網(wǎng)聯(lián)汽車的知識(shí)結(jié)構(gòu)，基本滿足汽車“智能化”“網(wǎng)聯(lián)化”對(duì)人才的需求。

4 產(chǎn)學(xué)研合作加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力的有效手段和重要途徑，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研深度合作，加強(qiáng)校外實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)，開展實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，發(fā)揮校企技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)的作用，開展課外創(chuàng)新實(shí)踐，服務(wù)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[5]。積極開展產(chǎn)學(xué)研合作教育，培養(yǎng)具有良好科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的綜合性人才。為了更好地實(shí)現(xiàn)車輛工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，積極開展產(chǎn)學(xué)研合作教育，加強(qiáng)和企業(yè)的合作，充分發(fā)揮高校和企業(yè)各自的優(yōu)勢(shì)，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

學(xué)校所在城市區(qū)域擁有多家新能源汽車領(lǐng)域的整車及關(guān)鍵零部件企業(yè)，瞄準(zhǔn)企業(yè)需求，通過(guò)開展“暑期實(shí)習(xí)”“生產(chǎn)+畢業(yè)實(shí)習(xí)”活動(dòng)，主動(dòng)深入企業(yè)對(duì)接服務(wù)，和地方內(nèi)的骨干企業(yè)建立緊密的校企合作關(guān)系。通過(guò)持續(xù)深入開展產(chǎn)學(xué)研合作，為企業(yè)解決實(shí)際問(wèn)題，調(diào)動(dòng)企業(yè)參與校企合作的積極性，推動(dòng)校外實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)，促進(jìn)企業(yè)從合作單位向協(xié)同育人單位轉(zhuǎn)變。目前已經(jīng)與衡陽(yáng)地區(qū)內(nèi)的10余家企業(yè)建立產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，領(lǐng)域涵蓋新能源汽車整車、動(dòng)力電池系統(tǒng)、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、高壓線束、充電機(jī)等，完全能夠容納車輛工程專業(yè)本科生的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)任務(wù)。通過(guò)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合設(shè)置試驗(yàn)內(nèi)容，即試驗(yàn)內(nèi)容項(xiàng)目化。比如我們的汽車?yán)碚?、汽車試?yàn)學(xué)等課程實(shí)驗(yàn)采用與企業(yè)汽車性能試驗(yàn)和機(jī)動(dòng)車檢測(cè)相結(jié)合的方式。產(chǎn)學(xué)研結(jié)合進(jìn)行畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），產(chǎn)學(xué)研結(jié)合完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），可使學(xué)生直接接觸生產(chǎn)實(shí)際，縮短畢業(yè)生適應(yīng)學(xué)習(xí)、工作環(huán)境的時(shí)間。我們有50%以上的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題是來(lái)自工程實(shí)踐，可使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用。開展產(chǎn)學(xué)研結(jié)合進(jìn)行畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），可使高校教師、科研人員和企業(yè)富有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員共同指導(dǎo)學(xué)生，加強(qiáng)了教學(xué)指導(dǎo)力量，改善了辦學(xué)條件，激發(fā)了教師和學(xué)生的創(chuàng)造性，促進(jìn)了教育教學(xué)質(zhì)量的提高。

5 結(jié)語(yǔ)

人才是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要支撐，隨著汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)變革和轉(zhuǎn)型升級(jí)，地方高校車輛工程專業(yè)需要深入分析區(qū)域產(chǎn)業(yè)的人才需求，以新工科教育理念為指導(dǎo)，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

新工科背景對(duì)工科專業(yè)包括車輛工程專業(yè)提出了更高的要求，伴隨“自動(dòng)駕駛”“共享汽車”等概念的深入人心和相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的研究和發(fā)展，汽車“電動(dòng)化”“智能化”“網(wǎng)聯(lián)化”已是大勢(shì)所趨。地方本科院校應(yīng)該響應(yīng)教育部建設(shè)“新工科”的號(hào)召，適應(yīng)汽車“新三化”的需求，徹底摒棄高校的重理論輕實(shí)踐的培養(yǎng)模式，積極推進(jìn)車輛工程專業(yè)課程體系改進(jìn)，提升人才知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力素質(zhì)，為所在區(qū)域汽車經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)合格的新型應(yīng)用型工程科技人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]張鳳寶，新工科建設(shè)的路徑與方法芻論——天津大學(xué)的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)大學(xué)教育，2017（7）：8-12.

[2]許濤，嚴(yán)驪，殷俊峰等.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育視角下的“人工智能+ 新工科”發(fā)展模式和路徑研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018（1）：80-88.

[3]黃登峰，閆曉磊，面向“新四化”的車輛工程專業(yè)課程體系改進(jìn)初探[J].海峽科學(xué)，2020（4）：87-90.

[4]劉春娜，中國(guó)的電動(dòng)汽車市場(chǎng)發(fā)展展望[J].電源技術(shù)，2014（8）：1414-1415.

[5]聶金泉，吳華偉，新工科理念下地方高校車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)探索[J].教育教學(xué)論壇，2020（10）：209-211.

[6]朱由鋒，王素玉，新工科背景下本科課程體系的對(duì)比研究[J].教育教學(xué)論壇，2019（11）：223-224.

基金項(xiàng)目：湖南省普通高校教學(xué)改革研究項(xiàng)目：新工科建設(shè)背景下車輛工程專業(yè)課程體系的優(yōu)化研究（18975）、地方應(yīng)用型高校新工科人才創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)模式研究（18979）。

湖南交通工程學(xué)院 湖南 衡陽(yáng) 421009