黨 蒙，張傳偉，楊 芝，文建平，楊滿芝

（西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，西安 710054）

0 引言

高等教育正在經(jīng)歷全面變革，在“普及化、多元化、國(guó)際化、終身化和信息化”的大趨勢(shì)下，作為其中重要組成部分的工科也經(jīng)歷了諸多變革。“新工科”倡議從以技術(shù)應(yīng)用為核心的“技術(shù)范式”，到以科學(xué)研究為核心的“科學(xué)范式”，再到以實(shí)踐為核心的“工程范式”，“新工科”倡議為高校的教育改革探索提供了新視角和“中國(guó)方案”[1]。自2016 年提出“新工科”概念以來，教育部組織高校深入研討，形成了“復(fù)旦共識(shí)”和“天大行動(dòng)”。顯然，新工科不是片面的反映，而是在新技術(shù)革命、新產(chǎn)業(yè)革命和新經(jīng)濟(jì)背景下，工程教育改革的關(guān)鍵戰(zhàn)略選擇，是一種新理念和新途徑，是今后我國(guó)高校教育改革發(fā)展的新思維和新方式[2]。

車輛工程專業(yè)是國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)的“新工科”專業(yè)之一[3]。近年來，我國(guó)汽車行業(yè)一直保持著高速、穩(wěn)定的增長(zhǎng)，尤其是在新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車方面[4]。從出口數(shù)據(jù)看，我國(guó)新能源汽車正加速搶占市場(chǎng)，2022 年，我國(guó)汽車出口達(dá)到340 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)55%，首次超過德國(guó)成為全球第二大汽車出口國(guó)。其中新能源汽車出口112 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)190%，占汽車出口總量的33%。中國(guó)汽車企業(yè)在智能化電動(dòng)化的新賽道上，實(shí)現(xiàn)了從跟隨到引領(lǐng)的跨越。面對(duì)新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的車輛教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足汽車行業(yè)的對(duì)于人才的需求，因此，車輛工程專業(yè)要積極應(yīng)對(duì)時(shí)代和行業(yè)的發(fā)展，推陳出新，改革舊內(nèi)容[5]。在“新工科”專業(yè)建設(shè)背景下，針對(duì)車輛工程專業(yè)在新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車方面存在的教學(xué)、行業(yè)脫節(jié)的問題，結(jié)合現(xiàn)有專業(yè)和課程組的資源，積極推進(jìn)車輛工程專業(yè)向新能源汽車方向課程改革是十分必要的[6]。

1 車輛工程專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 理論教學(xué)內(nèi)容陳舊

傳統(tǒng)的車輛課程，比如發(fā)動(dòng)機(jī)原理、汽車構(gòu)造、汽車液壓與氣壓傳動(dòng)、車輛振動(dòng)基礎(chǔ)等，在學(xué)校車輛工程專業(yè)課程中的占比還是比較大的。隨著新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和新能源汽車行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)方向相去甚遠(yuǎn)。因?yàn)樾履茉雌嚭蛡鹘y(tǒng)車輛在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上完全不一樣，新能源汽車的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是以電池、電機(jī)和控制器為主，有些新能源汽車已經(jīng)采用了線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的較大差異將影響車輛工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系。所以，在傳統(tǒng)的理論教學(xué)內(nèi)容中新增與新能源汽車內(nèi)容，比如電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、電池能源管理、線控底盤技術(shù)等是非常必要的。同時(shí)，如何平衡傳統(tǒng)車輛課程與新能源汽車課程的占比，是車輛工程專業(yè)教學(xué)改革的關(guān)鍵因素[7]。

1.2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容傳統(tǒng)

目前，與理論課程相比，車輛工程課內(nèi)實(shí)驗(yàn)課程的課時(shí)較低，以西安科技學(xué)校車輛工程專業(yè)為例，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)基本都是4-6 學(xué)時(shí)。車輛工程作為對(duì)實(shí)踐能力要求較高的工科專業(yè)之一，目前實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)比例較低，不利于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。課程實(shí)驗(yàn)的類型主要包括認(rèn)知實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以教師講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法為主，學(xué)生在教師指導(dǎo)下的被動(dòng)學(xué)習(xí)和操作，不利于學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)課的評(píng)價(jià)方式主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容和學(xué)生的出勤情況為主，實(shí)驗(yàn)課程的評(píng)價(jià)方法比較簡(jiǎn)單。

同時(shí)，汽車仿真測(cè)試軟件的學(xué)習(xí)也是車輛工程專業(yè)需要加強(qiáng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，新能源汽車的發(fā)展產(chǎn)生了一些新的仿真計(jì)算軟件，如Carsim、Cruise、Matlab 等，而新能源車企往往更看重學(xué)生的實(shí)踐能力和汽車測(cè)試軟件應(yīng)用水平。因此，在完善新能源汽車課程時(shí)，必須增加新能源汽車相關(guān)的軟件培訓(xùn)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)新能源車企急需的專業(yè)人才。

1.3 實(shí)習(xí)基地建設(shè)不足

車輛工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地是高校實(shí)踐教育體系中非常重要的組成部分。由于高校專業(yè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備種類傳統(tǒng)且單一，高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)周期比較長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備與行業(yè)趨勢(shì)結(jié)合不夠緊密，校內(nèi)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)難以滿足學(xué)生的課程實(shí)踐目標(biāo)，學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)迫切需要企業(yè)的合作。但由于各種主客觀原因，相關(guān)的校外實(shí)踐環(huán)節(jié)如認(rèn)知認(rèn)識(shí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢設(shè)實(shí)習(xí)等大多只是參觀，車輛工作相關(guān)的企業(yè)很少提供真正的動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生缺乏系統(tǒng)的工程實(shí)踐培訓(xùn)。

2 新工科背景下車輛工程專業(yè)教學(xué)改革與實(shí)踐

2.1 改進(jìn)培養(yǎng)目標(biāo)

西安科技大學(xué)“十三五”教育事業(yè)發(fā)展規(guī)劃明確了學(xué)校的發(fā)展目標(biāo)，車輛工程專業(yè)堅(jiān)持走“產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合，校企協(xié)同創(chuàng)新”之路，依托西部資源優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)適應(yīng)國(guó)家及地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和行業(yè)發(fā)展需求，具備扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和車輛工程的專業(yè)知識(shí)，熟悉汽車的基本結(jié)構(gòu)與原理、專業(yè)技能與研究方法，了解新能源汽車相關(guān)知識(shí)，具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)在車輛工程領(lǐng)域從事整車及其零部件的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、檢測(cè)以及新能源汽車開發(fā)測(cè)試等工作，立足西部，面向全國(guó)、服務(wù)行業(yè)，服務(wù)地礦，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的創(chuàng)新性應(yīng)用型高級(jí)工程技術(shù)人才。

2.2 建立評(píng)價(jià)機(jī)制

車輛工程專業(yè)需要建立教學(xué)體系合理性評(píng)價(jià)機(jī)制，定期開展培養(yǎng)目標(biāo)合理性評(píng)價(jià)。車輛工程專業(yè)可以開展針對(duì)畢業(yè)生、用人單位、行業(yè)企業(yè)專家、在校生等的內(nèi)外部調(diào)研，了解培養(yǎng)目標(biāo)與學(xué)校定位、社會(huì)需求、利益相關(guān)者的期望符合認(rèn)同情況，并根據(jù)相關(guān)變化和建議修訂培養(yǎng)目標(biāo)。行業(yè)企業(yè)專家尤其是新能源車企可以持續(xù)參與培養(yǎng)目標(biāo)評(píng)價(jià)及修訂過程，保證評(píng)價(jià)和修訂工作能夠更好地反映行業(yè)的人才需求，使專業(yè)的人才培養(yǎng)工作更加符合行業(yè)企業(yè)的需求。

2.3 增加課程內(nèi)容

我校的車輛工程專業(yè)課程包括學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課兩類。學(xué)科基礎(chǔ)課又分為工程基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課。該類課程設(shè)計(jì)的思路是強(qiáng)調(diào)車輛工程專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的寬口徑，培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)。專業(yè)課設(shè)置上保持了礦用車輛的特色，包括必修課和選修課。必修課的設(shè)置是為使學(xué)生能夠保持專業(yè)特色，在礦山車輛和新能源汽車方面具有較深入的專門知識(shí)和技能的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；選修課側(cè)重于行業(yè)前沿技術(shù)，目的在于拓寬學(xué)生在本專業(yè)的知識(shí)面。

新能源汽車與傳統(tǒng)汽車在結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、原理等方面存在較大差異。考慮到車輛工程課程與社會(huì)的脫節(jié)，除了開設(shè)必要的基礎(chǔ)課程外，為適應(yīng)汽車行業(yè)的快速發(fā)展，還需要適當(dāng)增加新能源汽車課程。如：電動(dòng)汽車概論、智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)、新能源汽車驅(qū)動(dòng)原理與控制、新能源汽車電池管理技術(shù)與應(yīng)用等為專業(yè)必修課。此外，還可開設(shè)新能源汽車振動(dòng)主動(dòng)控制理論與技術(shù)、新能源汽車仿真技術(shù)與應(yīng)用、無人駕駛汽車模型預(yù)測(cè)控制等選修課。教學(xué)過程中可結(jié)合科研項(xiàng)目或者學(xué)科競(jìng)賽課題進(jìn)行授課，合理安排理論和實(shí)踐的內(nèi)容和課時(shí)，與新課題、前沿技術(shù)和方法深度融合，充分體現(xiàn)“新工科”的交叉融合，注重學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)“新工科”的培養(yǎng)目標(biāo)。

2.4 優(yōu)化實(shí)踐環(huán)節(jié)

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)貫穿專業(yè)培養(yǎng)的全過程，著眼于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。第二課堂將課外科技創(chuàng)新活動(dòng)、學(xué)科競(jìng)賽、學(xué)術(shù)活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐、文體活動(dòng)等納入人才培養(yǎng)體系，使課內(nèi)培養(yǎng)與課外培養(yǎng)相結(jié)合，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)，以適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的要求。在車輛工程專業(yè)新能源課程改革中，除理論課程外，還應(yīng)安排與新能源汽車相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程和工程實(shí)踐環(huán)節(jié)。安排專職實(shí)驗(yàn)教師對(duì)新能源汽車結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)講解，配備相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)踐，提高工程實(shí)踐學(xué)生的能力，緊貼當(dāng)今社會(huì)發(fā)展，加強(qiáng)對(duì)新能源汽車的認(rèn)識(shí)新能源汽車的基本結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)。

在汽車仿真軟件學(xué)習(xí)方面，可以增加與新能源運(yùn)動(dòng)控制相關(guān)的CarSim-Simulink 聯(lián)合建模與仿真、無人自動(dòng)駕駛系統(tǒng)PreScan 仿真、動(dòng)力學(xué)仿真Carmaker等軟件教學(xué)，在本科的不同階段開設(shè)。同時(shí)，也可以利用西安科技大學(xué)秦風(fēng)車隊(duì)這個(gè)平臺(tái)，鼓勵(lì)車輛工程專業(yè)學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽，比如：全國(guó)大學(xué)生“恩智浦杯”智能汽車競(jìng)賽，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)巴哈大賽，全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、Honda 中國(guó)節(jié)能競(jìng)技大賽等，以賽教融合的方式，將汽車測(cè)試仿真軟件應(yīng)用到比賽作品中，在學(xué)科競(jìng)賽中提升仿真軟件的應(yīng)用水平。

2.5 促進(jìn)產(chǎn)教融合

“新工科”要培養(yǎng)具有應(yīng)用技能和技術(shù)技能的高素質(zhì)人才。依托車輛工程領(lǐng)域校企合作單位和車輛工程實(shí)驗(yàn)室，傳授車輛相關(guān)知識(shí)，使學(xué)生對(duì)車輛的構(gòu)造和運(yùn)行有更深刻的感性認(rèn)識(shí)。理論教學(xué)與實(shí)踐技能訓(xùn)練的有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生更好地理解工程實(shí)際問題，提高學(xué)生的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的綜合專業(yè)技能，為以后的就業(yè)或讀研打下基礎(chǔ)。

結(jié)合“新工科”人才培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制，采用CDIO 學(xué)習(xí)理念指導(dǎo)動(dòng)手學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的實(shí)施。以老師的科研項(xiàng)目為載體，以小組合作的方式進(jìn)行學(xué)業(yè)討論和科學(xué)研究。打造以學(xué)生為中心、以問題為導(dǎo)向的工科，注重理論知識(shí)的應(yīng)用，帶領(lǐng)學(xué)生從自主學(xué)習(xí)走向自主學(xué)習(xí)，從個(gè)體學(xué)習(xí)走向協(xié)作學(xué)習(xí)，從接受學(xué)習(xí)走向探究學(xué)習(xí)，充分體現(xiàn)“新工科”教學(xué)模式下的學(xué)生主體地位。通過這種教學(xué)形式，鼓勵(lì)學(xué)生更好地將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)生將自己解決不了的問題帶到課堂上，與老師充分交流和探討，也可以結(jié)合專業(yè)興趣，積極參與學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，進(jìn)一步提高實(shí)踐創(chuàng)新能力。

2.6 開設(shè)“智能車輛設(shè)計(jì)”微專業(yè)

微專業(yè)一般由多門相互關(guān)聯(lián)的課程構(gòu)成，聚焦于某一特定領(lǐng)域或?qū)I(yè)技能，從而具備某一類核心素養(yǎng)或行業(yè)從業(yè)基礎(chǔ)能力。簡(jiǎn)單來說，就是一個(gè)小而靈活的專業(yè)，是大學(xué)生在學(xué)習(xí)原有專業(yè)的基礎(chǔ)上，根據(jù)自身的興趣和職業(yè)發(fā)展需求，擴(kuò)充跨學(xué)科知識(shí)和提升適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的途徑之一。微專業(yè)是學(xué)校立足學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢(shì)與特色，開設(shè)適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式發(fā)展需求的積極應(yīng)對(duì)，是促進(jìn)學(xué)科專業(yè)交叉融合和產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展的具體探索，是創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，滿足學(xué)生多元化和個(gè)性化發(fā)展需求的有效路徑，是學(xué)校深化教育教學(xué)改革、促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展的有效舉措。

根據(jù)車輛工程專業(yè)的發(fā)展需求，我校開設(shè)“智能車輛設(shè)計(jì)”微專業(yè)，是集車輛工程、人工智能、計(jì)算機(jī)、電子控制和通信等多學(xué)科交叉融合的“新工科專業(yè)”。該專業(yè)主要立足于國(guó)家和地方戰(zhàn)略發(fā)展需求，面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車、電子信息產(chǎn)業(yè)、人工智能等領(lǐng)域，以智能汽車產(chǎn)業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)人才需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展的，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和工程實(shí)踐能力，具備良好的職業(yè)素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感，掌握智能車輛工程領(lǐng)域相關(guān)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，能夠從事智能車輛工程領(lǐng)域相關(guān)設(shè)計(jì)、分析、測(cè)試、試驗(yàn)等工作的高素質(zhì)人才。微專業(yè)教學(xué)內(nèi)容主要有：智能車輛建模與仿真、智能車輛決策與控制、智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論、智能車輛環(huán)境感知、智能車輛決策與控制、智能車輛環(huán)境感知、智能車輛環(huán)境感知、智能車輛決策與控制、智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論。

3 結(jié)語(yǔ)

在國(guó)家大力發(fā)展新能源汽車和“新工科”專業(yè)建設(shè)的雙重背景下，社會(huì)和行業(yè)對(duì)于車輛工程專業(yè)人才提出了更高的要求。針對(duì)地方高校車輛工程專業(yè)教學(xué)體系中與新能源汽車脫鉤的問題，我校持續(xù)改進(jìn)車輛工程專業(yè)關(guān)于新能源汽車課程培養(yǎng)方案，合理設(shè)置新能源汽車課程內(nèi)容以及實(shí)踐內(nèi)容，并根據(jù)車輛工程專業(yè)的發(fā)展情況，開設(shè)“智能車輛設(shè)計(jì)”微專業(yè)，為社會(huì)和企業(yè)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力與可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力的專業(yè)工程技術(shù)人才。