馬 錚 金碧輝
(武漢交通職業(yè)學(xué)院 湖北 武漢 430065)
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展及廣泛應(yīng)用,我國汽車產(chǎn)業(yè)進入轉(zhuǎn)型升級的新階段,汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展趨勢已成必然。2017年,工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、科技部發(fā)布了《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》,將智能網(wǎng)聯(lián)汽車提升至國家戰(zhàn)略高度[1]。2018年,國家發(fā)改委發(fā)布了《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》(征求意見稿),明確將智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展新方向,再次強調(diào)了智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展對我國汽車產(chǎn)業(yè)的重要意義,并將人才的培養(yǎng)作為重點部署工作,培養(yǎng)造就一批具有國際先進水準(zhǔn)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車前瞻科技領(lǐng)軍人才、高水準(zhǔn)創(chuàng)新隊伍。因此,汽車智能技術(shù)專業(yè)成為面向“中國制造2025”的緊缺專業(yè),研究并建設(shè)以行業(yè)需求為導(dǎo)向的汽車智能技術(shù)專業(yè)具有實際意義。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車屬于智能汽車與車聯(lián)網(wǎng)的融合,是在汽車智能技術(shù)上的進一步發(fā)展,行業(yè)急需一批應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型的智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)高素質(zhì)人才。為此,國內(nèi)部分高職院校相繼開設(shè)了汽車智能技術(shù)專業(yè)。在汽車智能技術(shù)專業(yè)建設(shè)中,課程體系建設(shè)是核心。政、校、企、研等多方可聯(lián)合制定汽車智能技術(shù)專業(yè)課程標(biāo)準(zhǔn),調(diào)整課程結(jié)構(gòu)與內(nèi)容,使培養(yǎng)的人才能達到汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展、智能技術(shù)革新和社會進步的要求。李敏、錢峰等[2-3]學(xué)者對汽車智能技術(shù)專業(yè)建設(shè)進行了探究,給出了課程體系建設(shè)思路,但在專業(yè)課程設(shè)置上僅圍繞汽車智能技術(shù),未能融合車聯(lián)網(wǎng)等方面相關(guān)課程??茖W(xué)的課程體系是汽車智能技術(shù)專業(yè)建設(shè)中的關(guān)鍵,必須結(jié)合智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)技術(shù)發(fā)展以及企業(yè)需求。為此,本文在深入分析智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)發(fā)展人才需求及關(guān)鍵技術(shù)后,確定了該專業(yè)課程體系。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車是將汽車裝載先進的傳感器(如雷達、攝像頭、GPS定位等)、控制器(處理單元)、執(zhí)行器(如油門、剎車、EPS、ESP、自動變速器等),其中傳感器類相當(dāng)于車的眼睛與耳朵,控制器相當(dāng)于車的大腦,執(zhí)行器相當(dāng)于車的手腳,然后通過車聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)V-X(車-車、車-人、車-設(shè)施)間的實時通信,進而使車輛具備協(xié)同控制、智能感知、實時處理等功能,綜合實現(xiàn)安全、環(huán)保、舒適的新一代智能汽車[4]。車聯(lián)網(wǎng)是將車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)按照通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn),在V-X之間,進行無線通訊和信息交互,其中智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)如圖1所示。
圖1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)
智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)包含三層:車輛設(shè)施、信息交互及基礎(chǔ)交通。其中車輛設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)包括:環(huán)境感知技術(shù)、智能決策技術(shù)、控制執(zhí)行技術(shù);信息交互關(guān)鍵技術(shù)包括:V2X通信、云平臺與大數(shù)據(jù)、信息安全;基礎(chǔ)交通包括:高精度地圖、高精度定位、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)與測試評價。三層關(guān)鍵技術(shù)以車載平臺及基礎(chǔ)設(shè)施為支撐,例如:道路、交通、網(wǎng)絡(luò)通信等。
據(jù)調(diào)查統(tǒng)計得知,我國汽車智能技術(shù)現(xiàn)有人才數(shù)量與實際崗位需求數(shù)量相比嚴(yán)重不足,且高校人才培養(yǎng)與企業(yè)需求嚴(yán)重脫節(jié)。
根據(jù)《緊缺人才報告》數(shù)據(jù)顯示,汽車智能技術(shù)人才缺口為每年10萬人左右[5]。加之信息化技術(shù)的快速發(fā)展,使得智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)不斷更新,而人才的培養(yǎng)具有周期性,輸送速度緩慢,難以跟上產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)需要的是“汽車+IT+通訊”高層次復(fù)合型人才,而當(dāng)前諸多院校的汽車智能技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和方案與智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)需求脫軌,學(xué)校所傳授的專業(yè)知識與行業(yè)實際需求有一定差距。
為適應(yīng)汽車行業(yè)發(fā)展需求,對汽車整車廠、科研院所、移動互聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)行業(yè)進行了調(diào)研,了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車典型工作崗位及職業(yè)能力要求,以確保培養(yǎng)目標(biāo)符合行業(yè)實際需求,其中典型工作崗位與職業(yè)能力要求如表1所示。
通過調(diào)研數(shù)據(jù)結(jié)果來看,智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)需要的是ADAS產(chǎn)品開發(fā)、智能駕駛數(shù)據(jù)融合、環(huán)境感知、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)測試以及車聯(lián)網(wǎng)工程師,嵌入式軟件、硬件開發(fā)測試工程師,以及基本的汽車智能電子設(shè)備改裝工程師。
其中,高職學(xué)生主要工作崗位集中在ADAS產(chǎn)品開發(fā)維修、智能駕駛系統(tǒng)測試工程師、嵌入式軟件開發(fā)/測試工程師、嵌入式硬件開發(fā)/測試工程師以及汽車智能電子設(shè)備改裝工程師,而智能駕駛數(shù)據(jù)融合、環(huán)境感知、系統(tǒng)集成、車聯(lián)網(wǎng)等崗位涉及信息融合算法、圖像處理算法、車輛動力學(xué)模型、概率論、無線傳輸技術(shù)等知識,高職學(xué)生僅需了解基本理論知識。
根據(jù)經(jīng)典崗位對應(yīng)的職業(yè)能力要求,分析得出智能網(wǎng)聯(lián)汽車所涉及的主要學(xué)科有計算機應(yīng)用技術(shù)、電子信息工程、通訊技術(shù)、智能控制技術(shù)等。
根據(jù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)人才需求以及高職院校學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)薄弱的現(xiàn)實問題,在人才培養(yǎng)時,將汽車智能技術(shù)專業(yè)定位于基礎(chǔ)應(yīng)用型,學(xué)生應(yīng)具備硬件能力、軟件能力以及專業(yè)知識綜合與應(yīng)用能力[2]。其中,硬件能力包括:電路板焊接制作、PCB電路設(shè)計(Protel、Multisim等軟件的使用)、汽車智能儀表的開發(fā)等;軟件能力包括:C/C++等語言編程,MATLAB/Simulink、LabVIEW等軟件的使用,嵌入式系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用等;綜合與應(yīng)用能力包括:智能設(shè)備加裝、維修,車載智能設(shè)備的軟、硬件開發(fā)等綜合能力。培養(yǎng)具備嵌入式系統(tǒng)軟硬件開發(fā),汽車仿真軟件使用,汽車智能電子設(shè)備生產(chǎn)、調(diào)試、維修等能力,能從事汽車智能控制系統(tǒng)、車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、車載嵌入式系統(tǒng)軟硬件開發(fā)及應(yīng)用的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才[3]。
課程是人才培養(yǎng)的核心要素。根據(jù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù),結(jié)合汽車行業(yè)對計算機、電子、通信及控制等相關(guān)專業(yè)復(fù)合型人才的實際需求,決定了汽車智能技術(shù)是向“信息—車輛—控制”為一體的交叉學(xué)科方向發(fā)展的,即以汽車專業(yè)為主體,逐步融入計算機應(yīng)用技術(shù)、電子信息工程、通訊技術(shù)、智能控制技術(shù)等多個學(xué)科專業(yè)知識。圍繞汽車智能電子設(shè)備開發(fā)技術(shù)、汽車智能控制技術(shù)、車載網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等內(nèi)容,貫穿于整個課程體系,形成“一主多從”式課程體系,即以汽車專業(yè)為主,計算機應(yīng)用技術(shù)、電子信息工程、通訊技術(shù)等學(xué)科服務(wù)于此。汽車智能技術(shù)專業(yè)“一主多從”式課程體系如圖2所示。
表1 典型工作崗位與職業(yè)能力要求
專業(yè)課程分兩大類:專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)技能課。其中,專業(yè)基礎(chǔ)課包含汽車學(xué)院所有方向均設(shè)置的基本課程以及汽車智能技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課。汽車智能技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)技能課的確定結(jié)合了行業(yè)技術(shù)發(fā)展及崗位能力需求,融合了通信工程、控制工程、電子工程等學(xué)科。
在汽車智能技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)中,教師力量薄弱是突出問題,主要存在兩方面:一是專業(yè)教師資源匱乏,二是專業(yè)教師綜合能力不足。
汽車智能技術(shù)專業(yè)對教師專業(yè)素養(yǎng)有著高標(biāo)準(zhǔn),需要教師能掌握“汽車+IT+通訊”等多種學(xué)科專業(yè)理論知識和實踐能力,而此類高水平復(fù)合型人才比較匱乏。同時,相比于智能制造、IT、通訊等高新技術(shù)企業(yè),汽車行業(yè)缺乏吸引力,很難招到滿意的教師。此外,高職院校未能重視汽車智能技術(shù)類專業(yè)教師系統(tǒng)性、針對性培養(yǎng),沒能有效利用現(xiàn)有的教師資源。
汽車智能技術(shù)專業(yè)融合了電子信息、通訊技術(shù)、計算機等學(xué)科,專業(yè)的特殊性要求教師具備深厚的理論素養(yǎng)及學(xué)科融會貫通能力。汽車智能技術(shù)專業(yè)教師隊伍主要分兩類,一種是從學(xué)校畢業(yè)后直接從事本專業(yè)的教學(xué)工作,此類教師擁有系統(tǒng)的專業(yè)知識,但缺乏實踐能力,對汽車智能技術(shù)專業(yè)課程的融會貫通能力較弱;另一種是原有汽車專業(yè)教師,通過學(xué)習(xí)及行業(yè)培訓(xùn)擔(dān)任此類教學(xué)工作,此類教師擁有豐富的教學(xué)經(jīng)驗,但在理論基礎(chǔ)知識和專業(yè)積累方面略顯薄弱。
圖2 “一主多從”式課程體系
為此,提出了以下建議。
1.汽車學(xué)院在招聘教師時,應(yīng)放寬專業(yè)領(lǐng)域,提高準(zhǔn)入門檻,引入電子信息、通訊工程、計算機應(yīng)用技術(shù)等高新技術(shù)專業(yè)人才,并從知識儲備、專業(yè)技能、教學(xué)能力三方面綜合考慮,提高專業(yè)教師準(zhǔn)入制度,保障教師的整體素質(zhì)。
2.針對智能汽車技術(shù)專業(yè),學(xué)??蓞f(xié)調(diào)處理,將電子信息、通訊工程、計算機應(yīng)用技術(shù)等專業(yè)的骨干教師加入汽車智能技術(shù)專業(yè)教師隊伍,并鼓勵青年教師在電子信息、通訊技術(shù)、計算機等不同學(xué)科之間輪崗鍛煉學(xué)習(xí),培養(yǎng)教師的專業(yè)復(fù)合能力和跨學(xué)科創(chuàng)新能力。
3.深度開展校企所三方合作,鼓勵智能汽車技術(shù)專業(yè)教師進入企業(yè)、高校、科研院所進行學(xué)習(xí)深造,并制定階梯式教師成長制度,對新進教師、骨干教師、專業(yè)負責(zé)人,要有分層級和分階段的培養(yǎng)措施[6],以保證對該專業(yè)進行持續(xù)研究。同時聘請汽車智能技術(shù)行業(yè)專家、技術(shù)骨干作為兼職教師或客座教授,建立“學(xué)會-行業(yè)-專家”一條線的行業(yè)專家資源庫,從而壯大汽車智能技術(shù)專業(yè)教師隊伍。
汽車智能技術(shù)專業(yè)實訓(xùn)室大多在傳統(tǒng)汽車實訓(xùn)室基礎(chǔ)上增設(shè)汽車電氣結(jié)構(gòu)與維修實訓(xùn)室、汽車電控技術(shù)實訓(xùn)室、汽車仿真模擬實訓(xùn)室,沒有專門的電工電子實訓(xùn)室、計算機實訓(xùn)室、單片機開發(fā)實驗室等。
為此,提出了以下建議。
1.以課程為中心,涉及其他學(xué)科的課程可依托相應(yīng)學(xué)科的師資力量和實踐基地開展教學(xué)實踐工作,充分利用學(xué)?,F(xiàn)有資源。
2.加強校企深度合作,與智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)企業(yè)積極籌備和建立聯(lián)合開發(fā)實驗室,實施“1.5+X+Y”工學(xué)交替分段式人才培養(yǎng)[7],即在學(xué)校本部完成1.5學(xué)年的基礎(chǔ)課程和部分專業(yè)課程學(xué)習(xí),在X基地繼續(xù)1學(xué)年的系統(tǒng)性專業(yè)課程學(xué)習(xí),最后在Y企業(yè)開展0.5學(xué)年的工程實習(xí)鍛煉。
汽車智能技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)是一個動態(tài)、持續(xù)更新的過程,高素質(zhì)汽車智能技術(shù)人才培養(yǎng)方案需要不斷的進行調(diào)整。以智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)技術(shù)發(fā)展、企業(yè)需求為導(dǎo)向,構(gòu)建“一主多從”式跨學(xué)科專業(yè)課程體系是有效的,將會培養(yǎng)出一批面向汽車智能技術(shù)的復(fù)合型高技能應(yīng)用人才。