陳紀欽，葉永玖，周旭華，廖書真，崔華安，康迂福

（河源職業(yè)技術學院，廣東河源517000）

2017年4月，工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)展改革委和科技部發(fā)文——《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，提出智能網(wǎng)聯(lián)汽車是實現(xiàn)建設汽車強國過程中搶占先機、趕超發(fā)展的突破口[1]。2017年12月，工業(yè)和信息化部發(fā)布了與國家標準委共同制定的《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南》系列文件，為車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境構建起到頂層設計和引領規(guī)范作用[2]。2018年12月，工業(yè)和信息化部發(fā)布《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》，提出加快車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）產(chǎn)業(yè)發(fā)展，大力培育新增長點、形成新動能[3]。2020年2 月，國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》，提出：實現(xiàn)有條件自動駕駛的智能汽車達到規(guī)?；a(chǎn)，實現(xiàn)高度自動駕駛的智能汽車在特定環(huán)境下市場化應用[4]。

因此，高職院校面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)設立的汽車智能技術專業(yè)（610107）具有響應政策號召，服務行業(yè)快速發(fā)展的實際意義。根據(jù)中國職業(yè)教育學會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全國設置備案了汽車智能技術專業(yè)的高等職業(yè)學校2018 年是24 家，2019年增加到62家，2020年則達到了115家[5]。

本校2015年新設汽車智能技術專業(yè)，并于次年9 月進行首次招生。本文將通過行業(yè)需求分析確定人才培養(yǎng)目標，然后圍繞人才培養(yǎng)目標和職業(yè)教育教學規(guī)律詳細剖析專業(yè)課程體系，最后針對課程體系構建過程中出現(xiàn)的一些問題進行分析并給出解決方案。

1 行業(yè)人才需求分析

《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南（總體要求）》中，明確提出了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定義：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)車與X（車、路、人、云等）智能信息交換、共享，具備復雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可替代人來操作的新一代汽車[6]。

專業(yè)教師團隊對珠三角地區(qū)智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)相關企業(yè)進行了現(xiàn)場調(diào)研，參考《智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試裝調(diào)職業(yè)技能等級標準》（屬于第三批1+X試點證書標準），并結合舒望[7]、李敏[8-9]、馬錚[10]等學者的研究成果梳理了適合高職汽車智能技術專業(yè)畢業(yè)生面向職業(yè)崗位，包括：智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術鏈和產(chǎn)業(yè)鏈相關的整車企業(yè)、零部件企業(yè)、研究機構、設計機構、服務機構等單位，面向研發(fā)、設計輔助，現(xiàn)場技術支持，制造裝配及相關技術管理、質(zhì)量管理等專業(yè)崗位，從事檢測、試驗、硬件裝配、系統(tǒng)調(diào)試、質(zhì)量控制及相關工藝文件設計、編寫等工作。

2 人才培養(yǎng)目標的確定

在行業(yè)人才需求分析的基礎上，結合高職院校學生的特點，制定了汽車智能技術專業(yè)的人才培養(yǎng)目標：培養(yǎng)思想政治堅定、德技并修，具有良好職業(yè)素養(yǎng)、心理素質(zhì)、人文素質(zhì)，掌握人工智能應用、自動駕駛系統(tǒng)安裝調(diào)試、電子電路設計、機械創(chuàng)新設計等技術，具備適應智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)發(fā)展能力，能獨立完成行業(yè)相關崗位工作任務的技術技能型人才。

3 專業(yè)課程體系的構建

專業(yè)課程體系的構建除了圍繞行業(yè)崗位需求和專業(yè)人才培養(yǎng)目標，還要考慮到高職教育教學規(guī)律。本校汽車智能技術專業(yè)課程主要包含了機械電子技術模塊、新能源汽車技術模塊以及智能網(wǎng)聯(lián)技術模塊。這些模塊均由若干門課程組成，這些課程根據(jù)教學規(guī)律安排了相應的課時量和開設時間。

機械電子技術模塊主要由機械和電工電子基礎類課程組成，具體包含的課程與學時等信息如表1 所示。

表1 機械電子技術模塊課程相關信息

第一學期開設的計算機輔助制圖（Solidworks）課程主要為了彌補高職學生空間思維能力較弱的特點。讓學生通過一些簡單的立體圖形繪制，為第二學期機械制圖課程的學習夯實基礎。為了適應生產(chǎn)制造企業(yè)識圖繪圖的需求，第三學期開設計算機輔助制圖（AutoCAD）課程，讓學生在機械制圖課程學習的基礎上學習Auto-CAD軟件的操作使用。第四學期的機械結構創(chuàng)新設計課程則是為了培養(yǎng)學生使用Solidworks 軟件更好地表達機械結構創(chuàng)意。

為了強化學生安全用電意識、熟悉常見電路結構、掌握常見車載電子元件的工作原理與適用場景等知識與能力，特開設了汽車電工電子技術課程，包括車間電路設計與施工、經(jīng)典的模數(shù)電電路焊接與測試等內(nèi)容。車載電子電路設計與制作課程著重于讓學生使用Altium Designer軟件完成電子電路設計，并最終在所設計的電路板上完成電子元件的焊接與測試。后續(xù)的學期項目等課程還將進一步強化訓練電子電路相關技術。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車通常基于新能源汽車進行開發(fā)設計，新能源汽車技術模塊主要是讓學生掌握新能源汽車工作原理、功能測試及常見故障檢修，包含的課程信息如表2所示。

表2 新能源汽車技術模塊課程相關信息

新能源汽車電氣技術課程主要學習整車電路、CAN總線、交直流充電系統(tǒng)等模塊的分析與檢修；新能源汽車電池、電機及驅動系統(tǒng)檢修課程則包含了新能源汽車三大關鍵系統(tǒng)的學習；汽車線控底盤技術課程主要從動力、制動、轉向等角度介紹線控技術原理和實現(xiàn)的基本方法，通過學習該課程使得智能網(wǎng)聯(lián)技術與新能源汽車較好地結合起來。

智能網(wǎng)聯(lián)技術模塊主要由編程語言課、操作系統(tǒng)課以及實踐課程等組成，如表3所示。

表3 智能網(wǎng)聯(lián)技術模塊課程相關信息

Arduino編程語言基礎課程主要使用圖形化編程工具，通過一些簡單的輸入輸出控制，培養(yǎng)邏輯思維能力；Arduino編程控制技術課程則通過電機驅動、超聲測距等模塊的編程控制實例讓學生在圖形化編程基礎上進一步拓展文本編程能力。Python語言程序設計課程引導學生學習人工智能時代最熱門且容易掌握的Python 編程語言；Python深度學習應用課程通過一些人工智能實例讓學生進一步掌握Python 編程語言的實際應用。ROS （Robot Operating System，機器人操作系統(tǒng)），經(jīng)常被運用于無人駕駛車輛的研發(fā)與測試，ROS 系統(tǒng)原理與應用課程的學習幫助學生掌握ROS通信機制、激光雷達等常用功能包的調(diào)用等知識和技能。智能網(wǎng)聯(lián)汽車設備安裝調(diào)試通過智能網(wǎng)聯(lián)汽車常用信號采集傳感器安裝調(diào)試的項目培養(yǎng)學生操作技能。汽車智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)集成項目管理則是系統(tǒng)培養(yǎng)學生項目管理的知識和技能，讓學生更好適應行業(yè)企業(yè)工程項目管理的需求。3個學期項目的設計，不僅具有項目的連續(xù)性與難度的遞進性，而且能較好激發(fā)學生的學習激情。

4 實施保障

汽車智能技術專業(yè)的課程體系與其他高職教育汽車技術類專業(yè)相比，加入了大量信息技術類課程，因此實施過程會遇到課程資源匱乏、實訓項目針對性不強等問題。本校汽車智能技術專業(yè)主要圍繞以下幾個方面的工作來保障專業(yè)課程體系的順利實施。

4.1 加大課程教學資源的建設力度

汽車智能技術專業(yè)是一個新興專業(yè)，專業(yè)教學資源較為匱乏。為了豐富教學資源本校參與了汽車智能技術專業(yè)國家級教學資源庫申報，與申報同盟學校共同分享教學資源。同時，還組織了《單片機控制技術——基于Arduino平臺的項目式教程》《自動駕駛技術及應用——基于ROS 平臺的項目式教程》等教材的編寫，以讓課堂教學組織更高效。

4.2 精心設計實訓項目

職業(yè)教育階段，實操訓練是確保教學質(zhì)量非常關鍵的環(huán)節(jié)，合理設計實訓項目能較為形象有趣地向學生展示原本深奧枯澀的自動駕駛原理。

除了課程配套實訓項目，我校汽車智能技術專業(yè)開設了3 個學期項目作為相應學期的綜合性實訓項目。這些學期項目均選用小車作為實訓項目載體，學期項目1 與學期項目2 使用的小車底盤長寬約為300 mm*200 mm，車輪直徑約65 mm，兩個驅動電機總功率約25 W；學期項目3 使用的小車底盤約為900 mm*600 mm，車輪直徑約300 mm，驅動電機總功率約400 W。學期項目1 小車使用Arduino UNO 作為中控單元，學期項目2 使用樹莓派3B+或4B+作為中控單元，學期項目3 的中控單元則選用了基于英偉達Jetson TX2 設計的超算平臺。學生基于這些實訓載體選用合適的環(huán)境傳感器可以完成電磁循跡、激光雷達SLAM、自動駕駛巡邏等項目任務。這些實訓項目難度較為適中，要求適當遞進，好玩有趣，能實現(xiàn)較好的教學效果。

4.3 優(yōu)化師資隊伍結構

汽車智能技術專業(yè)是一個跨越汽車、機械電子以及信息技術等多學科領域的新專業(yè)。原有車輛工程學科為主的師資隊伍難以滿足專業(yè)教學需求，需要做好內(nèi)培外引工作。

專業(yè)優(yōu)先支持鼓勵部分原有專業(yè)教師通過參加中長期培訓、去名校做訪問學者、自學等途徑實現(xiàn)專業(yè)知識與技能的轉型升級。同時，也積極申請學校相關人才引進政策，重點引進在人工智能、自動駕駛領域有學術造詣，最好能有相關行業(yè)工作經(jīng)驗的新教師充實原有師資隊伍。

5 結論

依托本文所述課程體系培養(yǎng)的學生具有較高的專業(yè)技術技能水平。2019 年12 月本校汽車智能技術專業(yè)學生參加人力資源和社會保障部主辦的新能源汽車關鍵技術技能大賽——汽車智能化技術賽項，榮獲學生組第一名；專業(yè)學生主持申報的2020 年廣東大學生科技創(chuàng)新培育專項資金（“攀登計劃”專項資金）項目《基于ROS的智能網(wǎng)聯(lián)輪式移動底盤設計》成功立項，并獲6 萬元項目經(jīng)費支持。此外學生憑借專業(yè)知識和技能參加挑戰(zhàn)杯、互聯(lián)網(wǎng)+等系列競賽均取得了不錯的成績。

與傳統(tǒng)的高職汽車類專業(yè)相比較，本校汽車智能技術專業(yè)緊跟智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)發(fā)展趨勢，不再以維修作為就業(yè)面向的核心崗位，并在課程體系中新增了大量電子信息類技術的課程，結合適當?shù)慕虒W保障措施，實現(xiàn)了較好的培養(yǎng)效果。