智能網聯汽車專業教學改革探討
時間:2022-10-08 08:23:15
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摘要:為研究智能網聯汽車的發展情況,全面推進高校智能網聯汽車專業教學改革工作,更好地為學校和企業服務,促進我國智能網聯汽車健康發展,文章論述了智能網聯汽車專業教學現狀,結合現狀闡述專業教學存在的問題,分析智能網聯汽車專業教學改革實現的措施。結合教學發展來看,建議學校重點從教學方式、強化實踐、提升師資隊伍等方面,探究如何提高智能網聯汽車專業的教學改革效果,致力于提升教學質量,為社會發展提供充足人才。
關鍵詞:智能網聯汽車;教學改革;課程體系;信息化建設
傳統教學環境中各種條件對汽車專業教學形成一定限制,導致學生學習出現問題。此外學生本身學習態度不端正,導致專業教學課程進展不順,學習質量下降,在這種情況下探索智能網聯汽車專業教學改革方向,運用各種手段來激發學生學習興趣。智能網聯汽車作為新興產業,是未來汽車產業發展的重要方向,為汽車產業發展提供人才支撐,是職業教育發展的重要方向。
1智能網聯汽車發展背景
中國政府高度重視智能網聯汽車的發展,2021年3月,新華社受權發布的《第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》(以下簡稱《綱要》)提出了智能網聯汽車發展的相關要求,明確積極發展智能網聯汽車、建設現代化綜合交通體系,在高端芯片、人工智能算法、傳感等領域實現技術突破,構建與數字經濟發展相適應的政策法規。《綱要》還提出傳統消費的提升應將汽車消費品由購買管理朝著使用管理方向轉變。目前國內智能網聯汽車公司有四維圖新、海格通信、凱龍高科、華域汽車、科大訊飛、上汽等[1]。我國已經布局智能網聯汽車的生產環境,近年來,政府政策引領,大大刺激了汽車行業的發展創新。2021年,政府出臺了相關政策,鼓勵智能網聯汽車的發展,如表1所示。表12021年智能網聯汽車發展政策時間政策/文件/活動重點內容2021.5關于確定智慧城市基礎設施與智能網聯汽車協同發展第一批試點城市的通知確定北京、上海、廣州、武漢、長沙、無錫這6個城市為智慧城市基礎設施與智能網聯汽車協同發展第一批試點城市2021.4《智能網聯汽車生產企業及產品準人管理指南(試行)》規定了L3、L4級自動駕駛企業及產品的準入綱領性要求,行業準入門檻很高,企業及產品準入成本將更高2021.3《加快培育新型消費施行方案》實行市政基礎設施建設和改造的智能化。協同發展智能網聯汽車與智慧城市,打造智慧出行平臺“車城網”2021.3工信部成立智能網聯汽車推進組加快推動新型電子電氣架構、操作系統等關鍵核心技術研發,研究制定急需技術標準和準入管理要求,持續優化政策環境,打造創新產業生態,加快推動智能網聯汽車產業發展2021.3《國家車聯網產業標準體系建設指南(智能交通相關)》到2022年底,修訂智能交通信息輔助、交通基礎設施等領域智能交通急需標準20項以上,初步構建起支撐車聯網產業發展和應用的標準體系;到2025年,修訂智能服務和管理、車路協同等領域智能交通關鍵標準20項以上,系統形成能夠支撐車聯網應用、滿足交通運輸管理和服務需求的標準體系2021.2《國家綜合立體交通網規劃綱要》加強智能化載適工具和關鍵專用裝備研發,推進智能網聯汽車(智能汽車、自動駕駛、車路協同)、智能化通用航空器應用
2智能網聯汽車發展的優劣勢
2.1優勢
我國是世界上著名的制造大國,擁有較為完善的工業體系,智能網聯企業的發展擁有非常牢固的基礎,在穩定發展的基礎上,改革可以將制造朝著“智造”的方向轉變。我國人口基數大,城市化發展迅速,汽車市場的需求量極大,在國際市場上中國汽車市場仍舊占據重要地位,在互聯網技術和高端芯片研發成功的背景下,在數字化和傳感網絡的支持下,未來的智能網聯汽車發展空間會越來越大,在這種情況下可以充分發揮本身優勢。在工業基礎不斷強大、政策不斷完善的背景下,即使當前我國的智能網聯汽車還處于初步階段,隨著時代的發展,也將打入更廣闊的市場[2]。
2.2劣勢
雖然我國工業基礎強大,但是汽車發展與國際發展不匹配。從生產配件來看,我國的部分元件、工藝都需要進口,在借鑒國外生產制造基礎上,美國與德國等工業老牌國家的工業發展仍舊值得借鑒。我國缺乏大量人才作為支持,尤其是在汽車行業方面的創新型人才。由于智能網聯汽車行業在發展初期缺乏關注,因此,我國的汽車行業發展在當前還處于初級階段,且在發展過程中大多運用別人的先進技術,長期發展下去必然會處于落后階段。我國在零部件組裝和工業制造方面存在一定的優勢,但是技術創新并沒有多大的成果。因此,只有重視技術創新,我國智能網聯汽車才能得到更好的發展,否則我國的發展必將處于社會發展的低端,限制產業的發展。
3智能網聯汽車專業改革關鍵問題與改革方法
3.1關鍵問題
據前文所述,智能網聯汽車的發展需要人才作為支撐,而人才匱乏的主要原因是缺乏培養的教學條件,因此,在院校內建設新型智能網聯汽車專業發展方向來適應當前的產業發展成為汽車專業需要思考的問題。專業建設過程中存在以下問題:其一,師資建設情況,智能網聯汽車人才的缺乏是整個市場出現的問題,博士學歷等高精尖人才更為匱乏。現階段汽車市場缺乏專業人才,學校擁有的汽車專業人員數量更少,從而限制了學校汽車專業教學。其二,院校課程體系設計方面的問題,我國能參考的智能網聯汽車專業課程體系設置經驗極少,智能網聯汽車專業的課程體系設計、培養大綱、課程體系設計仍舊需要認真研究,在現有基礎上創新,這應成為現階段教育改革的重點。其三,教材問題,現階段智能網聯書籍主要以概述為主,體系過于陳舊單一,全面性專業教材很少,教學資料不完善。其四,學校實訓設備問題,智能網聯汽車專業實踐課程在實踐設備方面存在的問題有兩點,一方面是智能網聯汽車實操設備和軟件價格昂貴,投入的實訓設備金額較多;另一方面市場上缺乏智能網聯汽車學生培養所使用的實踐教學設備[3]。
3.2改革方法
為解決關鍵問題需要培養智能網聯汽車產業方面的高素質人才,以產學深度可做模式開展智能網聯汽車的專業建設,實現教學改革,是汽車專業教學改革發展的重要方向。改革內容、改革方向有:其一,結合高校學科設置和教師專業特色打造汽車專業教學團隊,加強智能網聯汽車師資隊伍的內部挖掘、培養。校內人員無法滿足師資要求和新開設課程需要的情況下,可以通過出國進修、企業實踐、高薪聘請專業人才的方式,為學校專業建設課程開設培養專業師資力量。其二,智能網聯汽車專業規劃和人才的培養方案應遵循產學聯合需求來制定,與市場企業研討智能網聯汽車對人才方面的需求,結合院校實際情況打造專業建設方案,探究符合地方、學校實際情況的課程,開設特色課程,定位人才培養方向,聯合多方制定適合地方高校學生層次的理論課程,同時推出配套實踐課程。其三,智能網聯汽車實踐學習需要設備與場地作為支撐,產學聯合是主要方向。實踐課程的開設在課程聯合制定基礎上,與汽車企業協商分析,制定出開發滿足學校實踐學習所需要的條件,開發適合學生學習與競賽設備,應占地面積小、設備成本低、可循環利用、利用程度高、應用在智能網聯汽車方面的設備[4]。其四,學生的實習、就業應該與企業掛鉤,課程改革之前進一步加強智能網聯汽車全產業鏈調研、分析,找準人才定位,建立起合理的產學聯合實習、就業機制,讓學生在畢業之后能夠在汽車行業內發光發熱。
4智能網聯汽車專業教學的改革研究
4.1課程體系建立
結合智能網聯汽車技術的相關要求,在人才培養階段應立足基礎應用。學生應具備掌握智能網聯汽車專業的軟件能力、硬件能力。軟件能力包含C語言編程、MALAB軟件、嵌入系統等;硬件學習包括電路板、印制線路板(PrintedCircuitBoard,PCB)電路設計、儀表開發設計。只有綜合水平滿足要求,才可以在畢業之后更好投入到智能網聯汽車的研究中。人才培養工作的課程開展是核心,結合核心技術,行業對人才的需求分析,決定專業發展方向必須具備全面的綜合性特征,智能網聯汽車的發展方向為信息、車輛、控制三個階段,因此學校專業課程開設應具備“一主多從”的特色。專業課程的開設主要包括基礎課程、技能課程。其中基礎課程包括的課程知識,以理論為主,專業技能課程的開設主要是培養學生的動手實踐能力,結合不同學科開展學習。
4.2課程開設的具體方式
1.加強師資隊伍建設之前的汽車專業教育中師資力量薄弱導致教學質量提升效果不明顯,出現這種情況的原因有兩個:一方面是師資匱乏;另一方面是教師能力有限。智能網聯汽車專業對教師的計算機、汽車專業身綜合素養各方面有著非常高的要求,教師不僅要懂得汽車專業知識,還要學會將各種技術變成理論知識、實踐操作手段,因此,專業人員數量極為匱乏[5]。和其他新型企業相比汽車行業缺乏吸引力,實際招收教師的資質各方面很難令人滿意。教師隊伍組成大部分是在畢業之后直接從事本專業工作,這些教師的基礎知識比較扎實,但是缺乏歷練、鍛煉和實踐操作能力。另外也有汽車專業教師在經過企業的學習之后擔任教師工作,但是經驗不夠豐富。在這種情況下學校需要結合本身發展需求,打造一支具備專業素養的優秀教師團隊。首先,在招聘人才的時候對現有專業積極擴展來提高準入門檻,將優秀人才吸引進來,考量這部分人才的技術、教學能力、知識基礎等,確保教師水平滿足實際發展要求。其次,汽車智能專業課程開設應與其他專業相協調,比如將通信、自動化等專業結合,容納到團隊中,安排教師頂崗學習,從而提升教師的整體水平和質量。其三,學校積極和周圍企業合作,教師進入企業學習。面對教師、骨干教師等采取分層培養方式提高教師整體質量,保證教師的素養達到規定,從而提高整個團隊的水平。2.整合實訓資源智能網聯汽車市場不斷擴大的背景下,汽車專業除了建立傳統實訓教學之外,還要額外設置技術實訓、仿真實訓教學。當前的高職院校,依然無法滿足智能網聯汽車的實訓教學工作。改革方面應從兩個方面入手,首先,以課程內容作為核心,其中如果涉及其他專業、學科,可以根據改革的師資團隊力量開展對應實踐,對現有資源進行充分而合理運用。其次,學校與企業開展合作,與智能網聯企業相聯系進行研發、研究,在學校內部開展培訓模式,讓學生在學校學習兩年時間之后,剩余時間進入研究基地、汽車企業學習鍛煉,保證實訓資源得以充分運用,從而提高實訓質量[6]。
4.3新增專業核心課程
在新時期新增專業核心課程應從智能網聯汽車基礎知識學習方面入手,增加智能感知、互聯網、規劃、控制、仿真等方面內容,如編程語言學習,人工智能的實現與編程語言是相互依存的關系,智能網聯汽車感知層的目標檢測、語言分割等主要是使用Python語言編寫,且大部分智能網聯汽車開源平臺支持Python開發,因此,汽車專業的內容集中在Python語言學習有利于汽車研發;人工智能(ArtificialIntelligence,AI)研究是當前的重點,智能網聯汽車的定位、感知等都需要機器學習,因此,這也是課改學習的重要內容;系統知識的學習也很關鍵,智能網聯汽車執行層面控制系統以及汽車運動學、動力學知識、控制理論,這也是汽車專業學習的核心課程。
4.4善用信息化手段
在信息化背景下激發學生對智能網聯汽車的學習欲望,提高學習效率。高職院校智能網聯汽車專業的教學改革能夠在融合現代信息技術的基礎上整合資源。現階段的學生善于接受新事物,對信息接受能力很強。在這種情況下運用現代化信息技術創新課程,整合課程資源,這樣的方式有利于課堂教學,也要激發學生的學習欲望,如此才可以提高汽車專業教學水平。在運用信息化手段的基礎上,還要融合學生課本知識,真正做到寓教于樂,學生的學習興趣、探索欲望會增加,教學質量會提高,課程改革效果也能得到顯著的體現。
4.5拓展校企合作模式
智能網聯汽車專業對實踐能力要求很高,學生除了要學習課堂理論知識以外,更主要的是要加強自身動手能力。學校可以開展校企聯合模式,學校作為人才輸出端,公司是人才接收端,兩種模式形成閉環,通過合作不僅僅能提高學校教學水平,為學校輸送高質量人才,企業也可以從中獲得人才支持,滿足企業發展的需要。學校定期輸送學生進行崗位實操,老師改進教學方式,有的放矢,企業可以為學生提供場地和裝備。
5結論
專業教學改革是教育領域內的難度高、復雜而系統的工作,雖然在當前的教學改革中已經取得了一定的成就,但是仍舊存在問題,核心仍舊是專業人才的缺乏。本文結合汽車智能網聯課程現狀,提出通過改革課程、采取信息化手段等方式創新教學,培養先進的汽車專業人才,打破傳統的汽車專業教學局限,為我國汽車產業的未來發展輸送高素質的人才。
參考文獻
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作者:田禹宇 單位:蘭州職業技術學院汽車工程與交通運輸系
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