焦連岷,高俊怡
(1.華北機(jī)電學(xué)校,山西 長(zhǎng)冶 046000;2.山西省工業(yè)管理學(xué)校,山西 太原 030012)
據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2020年年底,我國(guó)汽車保有量達(dá)2.81億輛,已超過美國(guó)成為世界第一大汽車保有量國(guó)家。隨著汽車保有量的快速增長(zhǎng),能源短缺、環(huán)境污染、交通堵塞、事故頻發(fā)等問題,成為制約汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的重要因素,而智能網(wǎng)聯(lián)汽車被認(rèn)為是有效解決或緩解這些問題的最佳方案與途徑。智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)是在新技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命、汽車轉(zhuǎn)型下的新型產(chǎn)業(yè)。隨著汽車先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)裝備的不斷提升,智能網(wǎng)聯(lián)汽車的快速發(fā)展導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)人才匱乏與緊缺的現(xiàn)狀日益凸顯。職業(yè)院校應(yīng)積極探索如何開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)建設(shè),助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展,培養(yǎng)社會(huì)急需人才。
近年來,國(guó)家出臺(tái)一系列政策文件(如圖1所示),重點(diǎn)扶持、發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)。
圖1 發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的相關(guān)政策文件
2015年,國(guó)務(wù)院印發(fā)《中國(guó)制造2025》中提出發(fā)展節(jié)能與新能源汽車;2018年工業(yè)和信息化部發(fā)布了《車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》,并聯(lián)合公安部、交通運(yùn)輸部發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試管理規(guī)范(試行)》,現(xiàn)已在北京、上海、重慶、無錫等城市建立了16個(gè)自動(dòng)駕駛汽車試驗(yàn)場(chǎng)地;2020年3月,國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部等11部委聯(lián)合印發(fā)《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》,進(jìn)一步明確了智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的路線和方向;2020年10月27日,由工業(yè)和信息化部指導(dǎo)、中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)組織修訂編制的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》進(jìn)一步研究確認(rèn)了“低碳化、信息化、智能化”的發(fā)展方向,尤其針對(duì)電動(dòng)化、智能網(wǎng)聯(lián)化方向進(jìn)行了著重強(qiáng)調(diào),明確構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車與智慧能源、智慧交通、智慧城市深度融合的產(chǎn)業(yè)生態(tài);2020年11月2日國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》),相對(duì)于《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》“以純電驅(qū)動(dòng)為新能源汽車發(fā)展的主要戰(zhàn)略取向”目標(biāo),《規(guī)劃》更加突出網(wǎng)聯(lián)化、智能化發(fā)展方向,強(qiáng)調(diào)新能源汽車從單純交通工具向移動(dòng)智能終端、儲(chǔ)能單元和數(shù)字空間轉(zhuǎn)變。目前,自動(dòng)駕駛巴士“阿波龍”已應(yīng)用于北京、廈門、廣州、武漢、雄安等地,累計(jì)數(shù)量超過100輛;廣州白云機(jī)場(chǎng)的航站樓與停車場(chǎng)之間已經(jīng)使用無人駕駛擺渡車進(jìn)行服務(wù);在湖南長(zhǎng)沙市特定區(qū)域,幾十輛自動(dòng)駕駛出租車已經(jīng)面向市民開放,可在指定地點(diǎn)上下車等。智能駕駛汽車已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于快遞物流、車站碼頭、倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸、衛(wèi)生環(huán)保等場(chǎng)所和領(lǐng)域,中國(guó)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車時(shí)代已經(jīng)到來。
在日益倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保、綠色出行的今天,智能網(wǎng)聯(lián)汽車的大量應(yīng)用與推廣,促使這一產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。隨著各大整車企業(yè)投放市場(chǎng)的產(chǎn)品智能化和網(wǎng)聯(lián)化裝備不斷豐富,裝備率不斷提升,以及先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)市場(chǎng)迅速增長(zhǎng)與爆發(fā),當(dāng)前在智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)方面的技術(shù)人才日益緊俏與短缺。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)研究指出,目前智能網(wǎng)聯(lián)汽車人才總量?jī)?chǔ)備不足2萬人,未來幾年需求量有望突破10萬人次[1]。截至目前,開設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)專業(yè)的院校數(shù)量(如圖2),雖然近兩年來有大幅度提升,但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)相關(guān)技術(shù)人才的需求。技術(shù)人才的短缺與匱乏,已經(jīng)成為制約我國(guó)快速發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的瓶頸。廣大職業(yè)院校增設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè),培養(yǎng)相關(guān)技術(shù)人才,助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)刻不容緩。
1.智能網(wǎng)聯(lián)汽車定義
2020年10月,中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)牽頭修訂編制的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》中定義: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)“V2X”(車與人、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)同控制和執(zhí)行等功能,可實(shí)現(xiàn)“安全、舒適、高效、節(jié)能”行駛,并最終可替代人來操作的新一代汽車[2]。
圖2 開設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)專業(yè)的院校數(shù)量[1]
智能網(wǎng)聯(lián)汽車是智能車(Intelligent Vehicle)與網(wǎng)聯(lián)車(Connected Vehicle)的深度融合,即ICV(全稱Intelligent Connected Vehicle)或CAV(Connected and Automated Vehicle)。
2.自動(dòng)駕駛自動(dòng)化分級(jí)
我國(guó)《汽車駕駛自動(dòng)化分級(jí)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)按自動(dòng)化系統(tǒng)能夠執(zhí)行動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的程度、在執(zhí)行動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)中的角色分配等,將駕駛自動(dòng)化分成0-5級(jí)(見表1所示)。該標(biāo)準(zhǔn)與美國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)(SAE)標(biāo)準(zhǔn)基本一致,SAE規(guī)定0-2級(jí)的目標(biāo)和事件探測(cè)與響應(yīng)全部由駕駛員完成,而我國(guó)規(guī)定由駕駛員及系統(tǒng)共同完成。
表1 工信部汽車駕駛自動(dòng)化等級(jí)劃分[3]
L0級(jí)駕駛自動(dòng)化:駕駛系統(tǒng)不能控制車輛的速度和轉(zhuǎn)向,但在“緊急”“危險(xiǎn)”情況出現(xiàn)時(shí)可以提醒駕駛員,起到“預(yù)警”提示作用,如前部碰撞預(yù)警(FCW)系統(tǒng)、車道偏離預(yù)警(LDW)系統(tǒng)等。
L1級(jí)駕駛自動(dòng)化:駕駛系統(tǒng)在駕駛員的協(xié)助下可以控制車輛的方向或速度,屬于“主動(dòng)”干預(yù),如自適應(yīng)巡航(ACC)系統(tǒng)、車道保持輔助(LKA)系統(tǒng)等。
L2級(jí)駕駛自動(dòng)化:在規(guī)定的條件下,駕駛系統(tǒng)可以同時(shí)控制車輛的速度和方向,如同時(shí)具備自適應(yīng)巡航(ACC)系統(tǒng)、車道保持輔助(LKA)系統(tǒng)等。
L3級(jí)駕駛自動(dòng)化:在規(guī)定的條件下,車輛本身可以完成對(duì)速度和方向的控制,駕駛員只能在系統(tǒng)失效或者超過工作條件時(shí)才能對(duì)故障汽車進(jìn)行接管。如交通擁堵輔助(TJP)系統(tǒng)。
L4級(jí)駕駛自動(dòng)化:汽車的方向和加減速控制、路況觀測(cè)和反應(yīng)都由自動(dòng)駕駛系統(tǒng)自身完成,不需要人參與。如無人出租車等。
L5級(jí)駕駛自動(dòng)化:不再有運(yùn)行條件限制(商業(yè)和法規(guī)因素除外),自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能夠獨(dú)立完成所有決策和控制,可以運(yùn)行于所有工況下。
目前,智能網(wǎng)聯(lián)汽車市場(chǎng)已經(jīng)形成。L1、L2級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),L3、L4級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模測(cè)試和產(chǎn)業(yè)化前期準(zhǔn)備階段(預(yù)計(jì)2025年左右將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)投放市場(chǎng)),而L5級(jí)駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)也處于小規(guī)模測(cè)試階段,預(yù)計(jì)不久的將來會(huì)投放市場(chǎng)。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車核心技術(shù)架構(gòu)是人才發(fā)展方向的關(guān)鍵。智能網(wǎng)聯(lián)汽車涉及汽車、信息通信、交通等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域,技術(shù)架構(gòu)可劃分為車輛/設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)、信息交互關(guān)鍵技術(shù)、基礎(chǔ)支撐技術(shù),具體內(nèi)容見表2。
表2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)
(續(xù)表2)
智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈主要分為:研發(fā)—裝調(diào)—測(cè)試—營(yíng)銷—服務(wù),而對(duì)應(yīng)的崗位群則是:技術(shù)研發(fā)—裝配調(diào)試—應(yīng)用測(cè)試—市場(chǎng)營(yíng)銷—技術(shù)支持等。在產(chǎn)業(yè)還未完全成型階段,產(chǎn)品研發(fā)、數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的人才缺口相對(duì)較大,而到了發(fā)展中后期智能網(wǎng)聯(lián)汽車的裝配調(diào)試、應(yīng)用測(cè)試、市場(chǎng)營(yíng)銷和技術(shù)支持方面的人才將會(huì)大幅度增加。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的典型工作崗位及工作任務(wù)如表3所示。
表3 典型工作崗位及工作任務(wù)
(續(xù)表3)
智能網(wǎng)聯(lián)汽車技能型人才培養(yǎng)應(yīng)以人才需求和崗位需求為導(dǎo)向,結(jié)合智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn),對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈所需要的人才技能和素質(zhì)確定培養(yǎng)規(guī)格和方向。根據(jù)職業(yè)院校學(xué)生的特點(diǎn),應(yīng)以“應(yīng)用”為切入點(diǎn),定位于裝配調(diào)試、應(yīng)用測(cè)試,市場(chǎng)營(yíng)銷和技術(shù)支持等崗位。
產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀決定現(xiàn)階段核心技術(shù)內(nèi)容,核心技術(shù)內(nèi)容決定人才培養(yǎng)(方案)體系,根據(jù)表2所列智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)及表3的典型工作崗位及工作任務(wù)的技術(shù)要求,構(gòu)筑課程體系。比如實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知、智能決策、控制執(zhí)行等關(guān)鍵技術(shù)的相應(yīng)課程可設(shè)為智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境傳感器視覺技術(shù)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車車身智能控制技術(shù)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤智能控制技術(shù)等。
1+X證書制度是國(guó)家職業(yè)教育的重大制度改革,是國(guó)家加快復(fù)合型技術(shù)技能型人才培養(yǎng)模式改革的推進(jìn),拓展學(xué)生的就業(yè)創(chuàng)業(yè)本領(lǐng),緩解結(jié)構(gòu)性就業(yè)矛盾的重大改革舉措,其“課證融通”、深化“三教”的教學(xué)理念,對(duì)職業(yè)教育人才培養(yǎng)方向有積極的引領(lǐng)及導(dǎo)向作用。智能網(wǎng)聯(lián)汽車職業(yè)領(lǐng)域的1+X證書名稱、評(píng)價(jià)組織、相應(yīng)領(lǐng)域說明見表4。
表4 智能網(wǎng)聯(lián)汽車職業(yè)領(lǐng)域的1+X 證書
(續(xù)表4)
以智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試裝調(diào)證書為例,初、中、高級(jí)職業(yè)技能等級(jí)證書對(duì)技能的要求及面向崗位見表5。初級(jí)培養(yǎng)目標(biāo)可概括為拆裝、標(biāo)定,中級(jí)目標(biāo)是檢測(cè)維修,高級(jí)目標(biāo)是診斷編程,其中高級(jí)職業(yè)技能等級(jí)證書涵蓋低級(jí)職業(yè)技能等級(jí)證書的內(nèi)容。
表5 智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試裝調(diào)證書等級(jí)劃分對(duì)職業(yè)技能的要求[4]
依據(jù)車輛關(guān)鍵技術(shù),并參照1+X證書職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求,對(duì)傳統(tǒng)汽車類的課程內(nèi)容進(jìn)行刪減和整合,而對(duì)計(jì)算機(jī)信息類、通信類、電氣類等課程的內(nèi)容則進(jìn)行補(bǔ)充和增設(shè),同時(shí)突出智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動(dòng)化的特點(diǎn)。比如汽車電工電子技術(shù)應(yīng)用課程中除了原有的電工基礎(chǔ)之外,對(duì)數(shù)字電路、模擬電路的相關(guān)知識(shí)需要增強(qiáng),對(duì)傳統(tǒng)類的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造、汽車底盤等內(nèi)容需作相應(yīng)的縮減,另外增加了單片機(jī)控制原理等基礎(chǔ)課程與電動(dòng)化的專業(yè)技術(shù)課程、網(wǎng)聯(lián)化和智能化的崗位核心課程等。進(jìn)行修訂和整合后的課程體系如圖3所示。
圖3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)課程體系
實(shí)訓(xùn)基地是學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的重要場(chǎng)所,是教育教學(xué)的重要保障。實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)要依據(jù)市場(chǎng)崗位對(duì)職業(yè)技能的要求,基于學(xué)校人才培養(yǎng)規(guī)格定位和學(xué)生未來職業(yè)發(fā)展的要求,同時(shí)結(jié)合學(xué)校自身資金、場(chǎng)地等情況構(gòu)建實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系。比如可以包括環(huán)境感知實(shí)訓(xùn)室——完成傳感器、導(dǎo)航定位的相關(guān)實(shí)訓(xùn);控制執(zhí)行實(shí)訓(xùn)室——完成智能網(wǎng)聯(lián)汽車的驅(qū)動(dòng)控制、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等實(shí)訓(xùn);網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)訓(xùn)室——模擬完成智能網(wǎng)聯(lián)汽車的車內(nèi)、車外之間的通信實(shí)訓(xùn)等。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車應(yīng)用型師資人才的培養(yǎng),是智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)建設(shè)中的重要一環(huán),各所學(xué)校可以因地制宜,結(jié)合自身情況采取有效的辦法與途徑。比如,可以通過外聘企業(yè)人員進(jìn)入學(xué)校任教,以緩解師資緊缺問題;通過讓電子、電氣、控制及通信類的年輕教師進(jìn)入企業(yè)鍛煉與學(xué)習(xí),參與行業(yè)機(jī)構(gòu)組織的相關(guān)業(yè)務(wù)培訓(xùn),參與行業(yè)、省級(jí)、國(guó)家級(jí)舉辦的賽事等等都是有效快速提高教師業(yè)務(wù)技術(shù)水平的重要方式。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)是集汽車、電子、信息、交通、定位導(dǎo)航、網(wǎng)絡(luò)通信、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等技術(shù)為一體的新型產(chǎn)業(yè),是新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合,因此汽車故障模式、維修難度大幅度增加,對(duì)服務(wù)人員的專業(yè)技術(shù)交叉融合、復(fù)合能力有了更高的要求。面對(duì)當(dāng)前智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)人才的匱乏,職業(yè)院校應(yīng)積極探索智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)的專業(yè)建設(shè),加快大批技術(shù)精湛的高素質(zhì)技能型人才的培養(yǎng),助力國(guó)家戰(zhàn)略,以適應(yīng)汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。