黨 蒙，張傳偉，楊 芝，文建平，楊滿芝

（西安科技大學機械工程學院，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、國際化、終身化和信息化”的大趨勢下，作為其中重要組成部分的工科也經(jīng)歷了諸多變革?！靶鹿た啤背h從以技術應用為核心的“技術范式”，到以科學研究為核心的“科學范式”，再到以實踐為核心的“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“復旦共識”和“天大行動”。顯然，新工科不是片面的反映，而是在新技術革命、新產(chǎn)業(yè)革命和新經(jīng)濟背景下，工程教育改革的關鍵戰(zhàn)略選擇，是一種新理念和新途徑，是今后我國高校教育改革發(fā)展的新思維和新方式[2]。

車輛工程專業(yè)是國家重點建設的“新工科”專業(yè)之一[3]。近年來，我國汽車行業(yè)一直保持著高速、穩(wěn)定的增長，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，我國新能源汽車正加速搶占市場，2022 年，我國汽車出口達到340 萬輛，同比增長55%，首次超過德國成為全球第二大汽車出口國。其中新能源汽車出口112 萬輛，同比增長190%，占汽車出口總量的33%。中國汽車企業(yè)在智能化電動化的新賽道上，實現(xiàn)了從跟隨到引領的跨越。面對新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的車輛教學內容已經(jīng)遠遠不能滿足汽車行業(yè)的對于人才的需求，因此，車輛工程專業(yè)要積極應對時代和行業(yè)的發(fā)展，推陳出新，改革舊內容[5]。在“新工科”專業(yè)建設背景下，針對車輛工程專業(yè)在新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車方面存在的教學、行業(yè)脫節(jié)的問題，結合現(xiàn)有專業(yè)和課程組的資源，積極推進車輛工程專業(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)教學現(xiàn)狀

1.1 理論教學內容陳舊

傳統(tǒng)的車輛課程，比如發(fā)動機原理、汽車構造、汽車液壓與氣壓傳動、車輛振動基礎等，在學校車輛工程專業(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)的教學內容和新能源汽車行業(yè)關注的熱點方向相去甚遠。因為新能源汽車和傳統(tǒng)車輛在動力驅動系統(tǒng)上完全不一樣，新能源汽車的動力驅動系統(tǒng)是以電池、電機和控制器為主，有些新能源汽車已經(jīng)采用了線控轉向系統(tǒng)，驅動傳動系統(tǒng)的較大差異將影響車輛工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標和課程體系。所以，在傳統(tǒng)的理論教學內容中新增與新能源汽車內容，比如電機驅動控制、電池能源管理、線控底盤技術等是非常必要的。同時，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)教學改革的關鍵因素[7]。

1.2 實踐教學內容傳統(tǒng)

目前，與理論課程相比，車輛工程課內實驗課程的課時較低，以西安科技學校車輛工程專業(yè)為例，課內實驗基本都是4-6 學時。車輛工程作為對實踐能力要求較高的工科專業(yè)之一，目前實驗課學時比例較低，不利于學生實踐能力的培養(yǎng)。課程實驗的類型主要包括認知實驗和驗證實驗，實驗教學內容以教師講解實驗內容和實驗方法為主，學生在教師指導下的被動學習和操作，不利于學生動手實踐能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。實驗課的評價方式主要以實驗報告的內容和學生的出勤情況為主，實驗課程的評價方法比較簡單。

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

1.3 實習基地建設不足

車輛工程專業(yè)生產(chǎn)實習基地是高校實踐教育體系中非常重要的組成部分。由于高校專業(yè)實驗室設備種類傳統(tǒng)且單一，高校實驗室建設周期比較長，實驗室設備與行業(yè)趨勢結合不夠緊密，校內實驗環(huán)節(jié)難以滿足學生的課程實踐目標，學生工程實踐能力的培養(yǎng)迫切需要企業(yè)的合作。但由于各種主客觀原因，相關的校外實踐環(huán)節(jié)如認知認識、生產(chǎn)實習、畢設實習等大多只是參觀，車輛工作相關的企業(yè)很少提供真正的動手實踐環(huán)節(jié)，學生缺乏系統(tǒng)的工程實踐培訓。

2 新工科背景下車輛工程專業(yè)教學改革與實踐

2.1 改進培養(yǎng)目標

西安科技大學“十三五”教育事業(yè)發(fā)展規(guī)劃明確了學校的發(fā)展目標，車輛工程專業(yè)堅持走“產(chǎn)學研用結合，校企協(xié)同創(chuàng)新”之路，依托西部資源優(yōu)勢，培養(yǎng)適應國家及地方經(jīng)濟建設和行業(yè)發(fā)展需求，具備扎實的基礎理論知識和車輛工程的專業(yè)知識，熟悉汽車的基本結構與原理、專業(yè)技能與研究方法，了解新能源汽車相關知識，具有較強的工程實踐能力，培養(yǎng)在車輛工程領域從事整車及其零部件的設計、制造、試驗、檢測以及新能源汽車開發(fā)測試等工作，立足西部，面向全國、服務行業(yè)，服務地礦，服務地方經(jīng)濟建設的創(chuàng)新性應用型高級工程技術人才。

2.2 建立評價機制

車輛工程專業(yè)需要建立教學體系合理性評價機制，定期開展培養(yǎng)目標合理性評價。車輛工程專業(yè)可以開展針對畢業(yè)生、用人單位、行業(yè)企業(yè)專家、在校生等的內外部調研，了解培養(yǎng)目標與學校定位、社會需求、利益相關者的期望符合認同情況，并根據(jù)相關變化和建議修訂培養(yǎng)目標。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)目標評價及修訂過程，保證評價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 增加課程內容

我校的車輛工程專業(yè)課程包括學科基礎課和專業(yè)課兩類。學科基礎課又分為工程基礎課和專業(yè)基礎課。該類課程設計的思路是強調車輛工程專業(yè)基礎知識的寬口徑，培養(yǎng)學生扎實的學科專業(yè)基礎。專業(yè)課設置上保持了礦用車輛的特色，包括必修課和選修課。必修課的設置是為使學生能夠保持專業(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和技能的競爭優(yōu)勢；選修課側重于行業(yè)前沿技術，目的在于拓寬學生在本專業(yè)的知識面。

新能源汽車與傳統(tǒng)汽車在結構、設計、原理等方面存在較大差異?？紤]到車輛工程課程與社會的脫節(jié)，除了開設必要的基礎課程外，為適應汽車行業(yè)的快速發(fā)展，還需要適當增加新能源汽車課程。如：電動汽車概論、智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術、新能源汽車驅動原理與控制、新能源汽車電池管理技術與應用等為專業(yè)必修課。此外，還可開設新能源汽車振動主動控制理論與技術、新能源汽車仿真技術與應用、無人駕駛汽車模型預測控制等選修課。教學過程中可結合科研項目或者學科競賽課題進行授課，合理安排理論和實踐的內容和課時，與新課題、前沿技術和方法深度融合，充分體現(xiàn)“新工科”的交叉融合，注重學生解決復雜工程問題能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)“新工科”的培養(yǎng)目標。

2.4 優(yōu)化實踐環(huán)節(jié)

實踐教學環(huán)節(jié)貫穿專業(yè)培養(yǎng)的全過程，著眼于培養(yǎng)學生的實踐動手能力。第二課堂將課外科技創(chuàng)新活動、學科競賽、學術活動、社會實踐、文體活動等納入人才培養(yǎng)體系，使課內培養(yǎng)與課外培養(yǎng)相結合，全面提高學生的綜合素質和能力，以加強學生實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)，以適應社會對人才的要求。在車輛工程專業(yè)新能源課程改革中，除理論課程外，還應安排與新能源汽車相關的實驗課程和工程實踐環(huán)節(jié)。安排專職實驗教師對新能源汽車結構進行詳細講解，配備相關實驗實訓平臺和實驗設備進行實踐，提高工程實踐學生的能力，緊貼當今社會發(fā)展，加強對新能源汽車的認識新能源汽車的基本結構與設計。

在汽車仿真軟件學習方面，可以增加與新能源運動控制相關的CarSim-Simulink 聯(lián)合建模與仿真、無人自動駕駛系統(tǒng)PreScan 仿真、動力學仿真Carmaker等軟件教學，在本科的不同階段開設。同時，也可以利用西安科技大學秦風車隊這個平臺，鼓勵車輛工程專業(yè)學生參加學科競賽，比如：全國大學生“恩智浦杯”智能汽車競賽，中國汽車工程學會巴哈大賽，全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽、Honda 中國節(jié)能競技大賽等，以賽教融合的方式，將汽車測試仿真軟件應用到比賽作品中，在學科競賽中提升仿真軟件的應用水平。

2.5 促進產(chǎn)教融合

“新工科”要培養(yǎng)具有應用技能和技術技能的高素質人才。依托車輛工程領域校企合作單位和車輛工程實驗室，傳授車輛相關知識，使學生對車輛的構造和運行有更深刻的感性認識。理論教學與實踐技能訓練的有機結合，使學生更好地理解工程實際問題，提高學生的主動性和學習積極性，提高學生的綜合專業(yè)技能，為以后的就業(yè)或讀研打下基礎。

結合“新工科”人才培養(yǎng)目標和教學評價機制，采用CDIO 學習理念指導動手學習環(huán)節(jié)的實施。以老師的科研項目為載體，以小組合作的方式進行學業(yè)討論和科學研究。打造以學生為中心、以問題為導向的工科，注重理論知識的應用，帶領學生從自主學習走向自主學習，從個體學習走向協(xié)作學習，從接受學習走向探究學習，充分體現(xiàn)“新工科”教學模式下的學生主體地位。通過這種教學形式，鼓勵學生更好地將理論知識與實踐相結合，學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，也可以結合專業(yè)興趣，積極參與學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，進一步提高實踐創(chuàng)新能力。

2.6 開設“智能車輛設計”微專業(yè)

微專業(yè)一般由多門相互關聯(lián)的課程構成，聚焦于某一特定領域或專業(yè)技能，從而具備某一類核心素養(yǎng)或行業(yè)從業(yè)基礎能力。簡單來說，就是一個小而靈活的專業(yè)，是大學生在學習原有專業(yè)的基礎上，根據(jù)自身的興趣和職業(yè)發(fā)展需求，擴充跨學科知識和提升適應能力和競爭能力的途徑之一。微專業(yè)是學校立足學科專業(yè)優(yōu)勢與特色，開設適應新技術、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式發(fā)展需求的積極應對，是促進學科專業(yè)交叉融合和產(chǎn)學研協(xié)同發(fā)展的具體探索，是創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，滿足學生多元化和個性化發(fā)展需求的有效路徑，是學校深化教育教學改革、促進高質量發(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“智能車輛設計”微專業(yè)，是集車輛工程、人工智能、計算機、電子控制和通信等多學科交叉融合的“新工科專業(yè)”。該專業(yè)主要立足于國家和地方戰(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)、人工智能等領域，以智能汽車產(chǎn)業(yè)及相關產(chǎn)業(yè)人才需求為導向，培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展的，具有較強的創(chuàng)新意識和工程實踐能力，具備良好的職業(yè)素養(yǎng)和社會責任感，掌握智能車輛工程領域相關的基礎理論和專業(yè)知識，能夠從事智能車輛工程領域相關設計、分析、測試、試驗等工作的高素質人才。微專業(yè)教學內容主要有：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 結語

在國家大力發(fā)展新能源汽車和“新工科”專業(yè)建設的雙重背景下，社會和行業(yè)對于車輛工程專業(yè)人才提出了更高的要求。針對地方高校車輛工程專業(yè)教學體系中與新能源汽車脫鉤的問題，我校持續(xù)改進車輛工程專業(yè)關于新能源汽車課程培養(yǎng)方案，合理設置新能源汽車課程內容以及實踐內容，并根據(jù)車輛工程專業(yè)的發(fā)展情況，開設“智能車輛設計”微專業(yè)，為社會和企業(yè)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實踐能力與可持續(xù)競爭力的專業(yè)工程技術人才。