摘要：傳統(tǒng)的智能汽車技術(shù)專業(yè)課程體系由一批較為獨立的課程組成，知識點之間的關(guān)聯(lián)不夠清晰，導致學生學習缺乏較為明確的學習目標，知識的應(yīng)用能力不足，難以建立專業(yè)整體框架。據(jù)此，結(jié)合孫康寧教授提出的教學方法——KAPI（或KAPIV）教學方法，打破原有以課程為劃分的體系結(jié)構(gòu)，通過項目驅(qū)動，對智能汽車技術(shù)專業(yè)課程體系進行重構(gòu)，打破傳統(tǒng)的教學模式，使學生根據(jù)需要進行分階段學習，將理論與實踐結(jié)合起來，從而達成教學一體化培養(yǎng)的新形態(tài)課程，完成培養(yǎng)具有工匠精神的應(yīng)用型人才的任務(wù)。

關(guān)鍵詞：KAPIV；智能汽車技術(shù)；項目驅(qū)動；教學一體化

中圖分類號：G712 收稿日期：2024-06-15

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.10.031

1 前言

隨著我國汽車市場向智能化轉(zhuǎn)型邁進，自動駕駛技術(shù)逐步走向成熟，L2級及以上駕駛輔助系統(tǒng)市場占比持續(xù)增長。汽車不再僅僅是孤立的機械設(shè)備，而是越來越多地與外部環(huán)境相連，變得智能化、互聯(lián)網(wǎng)化和電動化，受需求側(cè)和供給側(cè)雙重驅(qū)動，智能駕駛技術(shù)的發(fā)展已勢不可擋。汽車行業(yè)急需培養(yǎng)既精通軟件技術(shù)又深諳汽車工程的復合型人才，以應(yīng)對未來智能化汽車行業(yè)的挑戰(zhàn)與機遇。為應(yīng)對此挑戰(zhàn)，合肥職業(yè)技術(shù)學院增設(shè)了智能汽車技術(shù)專業(yè)，以滿足行業(yè)發(fā)展需求。

孫康寧教授課題團隊于2017年提出了一種全新的教學方法——KAPI（或KAPIV）教學方法，針對材料工程相關(guān)課程進行改革，開創(chuàng)了新工科建設(shè)的新格局[1]。

KAPIV教學方法中最為特色的是項目驅(qū)動驅(qū)動理念，基于這一理念對智能汽車技術(shù)專業(yè)課程體系進行改革，堅持知識傳授與價值引領(lǐng)相結(jié)合，在專業(yè)教育中融入思政教育內(nèi)容。通過項目化融入智能汽車技術(shù)專業(yè)核心課程體系的核心知識點，培養(yǎng)實踐能力、實際工程中遇到的復雜問題解決及立德樹人的基本要素，使智能汽車技術(shù)課程體系具有了高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度[2]。

2 智能汽車技術(shù)專業(yè)課程體系教學現(xiàn)狀

智能汽車技術(shù)專業(yè)是高職院校汽車專業(yè)新開設(shè)的專業(yè)，涉及傳感器、計算機、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、無線通信、導航定位、模式識別、機器視覺、智能控制等多種先進技術(shù)，是一門跨學科、跨領(lǐng)域的全新專業(yè)[3]。由于其知識點涉及范圍太寬泛且新穎，給教師的課堂教學以及學BUlBMP2cxKXai7r8Y80Agg==生學習都帶來了一定的挑戰(zhàn)。

2.1 課程教學內(nèi)容滯后

汽車產(chǎn)業(yè)本質(zhì)上屬于技術(shù)密集型領(lǐng)域，其知識體系龐大而復雜。隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的發(fā)展，汽車行業(yè)進入新的發(fā)展階段，“軟件定義汽車”帶來了更多的可能性和想像空間。先進數(shù)智技術(shù)的賦能，讓智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)知識光速迭代。AI大模型、5G車聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、多模態(tài)等新技術(shù)持續(xù)涌現(xiàn)，另各方造車勢力不遺余力在智能化、網(wǎng)聯(lián)化方向“內(nèi)卷”“外卷”。目前很多職業(yè)院校在進行專業(yè)建設(shè)時，還只停留在傳統(tǒng)知識體系和課程教材資源上，所培養(yǎng)出來的學生將與產(chǎn)業(yè)端完全脫節(jié)。

2.2 學生缺乏實踐

奇瑞大學校長助理、奇瑞股份人力資源部副部長畢全國就分享過兩個數(shù)字：學生離職率高達75%，專業(yè)使用率不足10%。唯有基于企業(yè)真實環(huán)境，融入行業(yè)最新技術(shù)和標準，開展項目實踐教學，讓學生在真實職業(yè)環(huán)境中應(yīng)用知識、技術(shù)和技能，職業(yè)院校才能培育出契合企業(yè)需求的新型汽車人才。然而，目前市面上為職業(yè)教育專門開發(fā)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車實訓臺架價格十分昂貴，部分高職院校只能象征性地采購很少的數(shù)量，這使得在教學環(huán)節(jié)中遠遠無法滿足學生的實訓需求，學生實踐操作不足[4]。

2.3課程思政生搬硬套

高等學校的專職教師，并不能單純地把教育重點放在培養(yǎng)學生專業(yè)發(fā)展、能力發(fā)展上，還要培養(yǎng)學生形成正確的情感態(tài)度和價值觀。智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)是順應(yīng)社會需求應(yīng)運而生的熱門專業(yè)，專業(yè)教師需要結(jié)合自身的教育教學經(jīng)歷、實踐經(jīng)驗以及教學的特點，探索把思想政治教育與智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)專業(yè)知識結(jié)合起來。但由于專業(yè)課教師并非思政專業(yè)科班出身，在挖掘思政元素時，往往無法達到“潤鹽于水，潤物無聲”的效果[5]。

2.4 缺乏高水平教師

汽車技術(shù)的迭代和發(fā)展向汽車專業(yè)的教育提出了更高的行業(yè)要求，也向教育者和教育內(nèi)容提出了更高的培養(yǎng)要求。有技術(shù)的人才往往更愿意在企業(yè)中發(fā)揮自己的才能，學校的教師由于缺少相關(guān)的職業(yè)經(jīng)歷，在教學中無法做到與行業(yè)需求緊密相連，更無法提供企業(yè)級的實訓內(nèi)容，這讓教學效果大打折扣。

3 知識體系設(shè)計

為解決專業(yè)課程之間相互聯(lián)系松散，不同課程間知識點時有重復的問題，智能汽車技術(shù)課程體系跳出原有課程體系框架，以全方位培養(yǎng)為主線，以包含專業(yè)核心知識和能力的全國大學生智能汽車競賽項目為驅(qū)動，提出了專業(yè)核心知識點體系[6]。該體系以工程實踐能力培養(yǎng)為導向，對原有課程體系、知識結(jié)構(gòu)進行梳理和整合，優(yōu)化課程體系，滿足學生工程實踐能力培養(yǎng)目標，對畢業(yè)要求形成強有力支撐作用[7]。

3.1 知識體系結(jié)構(gòu)

以《第十八屆全國大學生智能汽車競賽》（室外ROS無人車賽（職教組） 比賽規(guī)則）為基礎(chǔ)，根據(jù)本賽項重點考察參賽學生的能力建立智能汽車技術(shù)專業(yè)核心課程核心知識點體系，分為C語言程序設(shè)計基礎(chǔ)、機器人操作系統(tǒng)（ROS）應(yīng)用、SLAM地圖構(gòu)建與自主導航技術(shù)和智能汽車傳感器技術(shù)四部分。利用思維導圖的形式梳理出來，共31個L1級核心知識點、111個L2級核心知識點和310個L3級核心知識點。圖1所示展示了L1級核心知識點。

3.2 教學資源建設(shè)

本課程體系在項目驅(qū)動下，以目標為導向，建成了優(yōu)質(zhì)的智能汽車技術(shù)專業(yè)教學資源庫。教學資源庫的建設(shè)對于老師來說，可以快速地在資源庫中獲取想要的素材，有效提高了教師的工作效率及教學效果，促進了教學創(chuàng)新[8]。同時也可以給學生更多的學習資源，滿足他們的個性化學習需求，拓展了學習的時間和場所，學生可以通過教學資源庫進行自主學習，拓寬知識面，提高學習興趣和能力。

以“智能汽車傳感器技術(shù)”部分為例，將微課視頻、課程標準、課程練習、實時測驗等融入智慧教學平臺。微課視頻每次針對一個L3級核心知識點展開論述，根據(jù)高職學生的認知特點和規(guī)律，時長一般為8～10 min。一個微課短視頻為了突出主題，基本上對應(yīng)一個核心知識點。學生在項目用到相關(guān)知識的時候可以迅速定位到相應(yīng)內(nèi)容進行學習。微課可以貫穿學生的整個學習過程，碎片化學習的特點加上多種終端設(shè)備的結(jié)合，讓學生可以隨時隨地學習知識。特別是在提升和延伸階段，微課可以提高課堂教學效率和提升不同發(fā)展水平的學生的學習能力[9]。

4 能力體系建設(shè)

4.1 設(shè)計一體化實訓項目

結(jié)合本專業(yè)的核心知識體系和解決實際問題的能力要求，KAPIV項目組精心設(shè)計了多個實訓項目。讓學生在實訓中真正懂技術(shù)、學技能、適崗位。提升學生的能力和素質(zhì)，提高就業(yè)質(zhì)量。

4.2 建立項目驅(qū)動新模式下的能力要求體系

以“智能小車路徑規(guī)劃”項目為例，梳理了項目支撐的能力要求，搭建了由21個L1級核心知識點、75個L2級核心知識點組成的能力體系，如圖2所示?？梢宰寣W生綜合性地學習這些知識，并將它們應(yīng)用到實際項目中去。

智能小車配備了先進的車載設(shè)備，包括毫米波雷達和單線激光雷達，以及32線激光雷達和雙目視覺在車頂，為學生提供了豐富的數(shù)據(jù)源和感知信息，如圖3所示。學生可以利用這些數(shù)據(jù)來進行各種實驗和研究，例如車道線檢測、車輛/行人檢測、路徑規(guī)劃和路徑跟蹤等[10]。通過修改和移植仿真實驗中的相關(guān)算法到實際車輛上進行測試，學生可以直觀地體驗到理論知識在實際應(yīng)用中的效果和局限性，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和解決問題的能力。

5 品德教育融入教學

以“智能汽車傳感器技術(shù)”部分為例，每個章節(jié)引入思政育人環(huán)節(jié)，如實訓環(huán)節(jié)讓學生動手操作感悟工匠精神，課堂討論梳立良好價值取向，在最新發(fā)展與應(yīng)用單元了解本專業(yè)的前景與現(xiàn)狀，激發(fā)學生愛國、創(chuàng)新精神。以“視覺傳感器”教學案例為例，KAPIV項目組將視覺傳感器比作智能網(wǎng)聯(lián)汽車的“眼睛”，以此引入課程思政內(nèi)容“中國天眼”FAST?！爸袊煅邸笔嵌炷茉?shù)膰仄鳌＝刂聊壳?，已發(fā)現(xiàn)900余顆新脈沖星。低噪聲放大器是“中國天眼”接收機的核心零部件，此前都靠進口，為解決“卡脖子”問題，把關(guān)鍵技術(shù)掌握在自己手里，天眼團隊用了近2年的時間自主研發(fā)出國產(chǎn)高性能低噪聲放大器。反復試驗、多次失敗、越挫越勇的艱難攻關(guān)幾乎貫徹了FAST建設(shè)階段的每一個環(huán)節(jié)。以此案例培養(yǎng)學生不畏艱難困苦，勇攀科學巔峰的品質(zhì)。

6 建立規(guī)范的項目運行機制

為保證項目運行常態(tài)化，結(jié)合合肥職業(yè)技術(shù)學院智能汽車技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案的要求建立了一套規(guī)范的項目管理機制。

6.1 學生選拔機制

a.根據(jù)項目發(fā)出邀請，對項目感興趣的同學，可申請加入。

b.采用座談方式，讓學生自我介紹，包括愛好、特長、技能及自己期望成長發(fā)展方向等，進而初步判斷學生所具備的能力或潛能，以及興趣方向與項目方向是否一致。

c.通過向其父母、老師、輔導員、同學等對該同學進行全面地了解，聽取他們意見。

d.指導教師根據(jù)項目需求，提前設(shè)置問題向?qū)W生提問，通過深入交流，結(jié)合以上所獲取信息，交流討論出甄選初步結(jié)果。

6.2 日常運行管理機制

汽車學院的“鑄魂”工作室成為KAPIV項目組“大本營”。項目學生成員采用雙師制（指導教師和實訓室管理教師）管理，教師以項目為牽引，建立區(qū)別于傳統(tǒng)模式的個性化人才培養(yǎng)方案，采用靈活多樣的培養(yǎng)形式和行之有效的培養(yǎng)措施。根據(jù)項目所涉及的環(huán)節(jié)、知識及能力，論證各門課程的開設(shè)方式。確定線下開設(shè)、線上自學的課程。通過MOOC和翻轉(zhuǎn)課堂訓練學生自主學習的能力和創(chuàng)新意識，通過項目實踐鍛煉學生的動手能力和創(chuàng)新能力。在項目中學生自學為主，老師指導為輔，讓學生樹立知識學習主人翁意識。另外考慮行業(yè)前瞻性，KAPIV項目組會定期邀請有豐富工程經(jīng)驗的專家高工來學院開設(shè)專題講座。例如“智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車產(chǎn)業(yè)和技術(shù)分析及專業(yè)建設(shè)建議”“人工智能最新進展及典型應(yīng)用”“新能源發(fā)展現(xiàn)狀”等講座，有效縮短了學生與企業(yè)之間的距離，為學生提供了認識行業(yè)、提前接觸社會的寶貴機會。項目進行中，指導老師密切跟蹤學生的學習動態(tài)，以定期進行“小組匯報”為抓手，通過認真傾聽、互評互助、指導總結(jié)等方式，掌握學生在項目期間的學習情況，幫助學生進行個性化學習計劃調(diào)整，實現(xiàn)對學生的全程考核。

6.3 評價機制

研究制定科學、全面的評價體系，既能反映學生個體的真實水平，又能調(diào)動他們的積極性。評價體系包含專業(yè)核心課程和核心知識點的掌握程度，學生的創(chuàng)新點和先進性，實踐動手能力，項目作品的完整性、實用價值和學生的品德等，既重視單個因素，又重視綜合整體評價。KAPIV項目組為提升教學管理效率，提高學生學習積極性，提高教學質(zhì)量，建組機制采用彈性制，實現(xiàn)普通班和KAPIV項目組融通，學習進度落后或者不適應(yīng)的學生可轉(zhuǎn)入普通班學習，對科創(chuàng)有濃厚興趣的普通班學生也可在指導導師考核后進入項目組學習，為了KAPIV項目組的穩(wěn)定，每次流通名額控制應(yīng)在30%以內(nèi)。

6.4 組建教師團隊

以項目所涉及的專業(yè)核心課程及知識為依據(jù)，篩選本專業(yè)骨干教師，組成指導教師組。指導教師組既有專業(yè)指導教師，也包含創(chuàng)新設(shè)計、實踐制作等方面的指導教師。制定篩選教師的基本原則、條件和標準。制定相關(guān)的政策、文件保障課題研究與實施的順利進行，包括教師團隊工作量的認定等。

7 實施效果

近年來，隨著智能汽車技術(shù)專業(yè)KAPIV課程體系改革的持續(xù)推進，學生在“鑄魂工作室”討論知識、調(diào)試設(shè)備，學習氛圍非常濃厚，如圖4所示。

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圖4 指導老師指導KAPIV項目組成員

改革前，學生學習積極性不夠，知識點松散，無法構(gòu)建知識體系，在實訓的過程中無法將學到的知識與實訓項目建立聯(lián)系，無法做到學以致用，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)就更無從談起。改革后，學生首先根據(jù)項目需要的知識點通過線上線下多種渠道自主學習，形成知識體系后，再通過實訓項目將大部分知識點串聯(lián)起來，形成閉環(huán)。在這個過程中，除了專業(yè)課教育融入思政教育外，本身在項目組中通過團結(jié)協(xié)作解決問題的過程也對學生有潛移默化的影響。經(jīng)過KAPIV項目訓練，先后在大學生競賽以及大學生創(chuàng)新項目中取得了一系列的佳績。2023年安徽省職業(yè)院校技能大賽（高職組）智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)賽項獲安徽省三等獎2次。

8 結(jié)語

KAPIV課程模式具有較好地解決課程之間聯(lián)系松散、課程之間的融合度不變、綜合應(yīng)用能力以及創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足等問題，將培養(yǎng)模式形成科學系統(tǒng)的方案，培養(yǎng)方向較全面，可推廣至本院的汽車制造與檢測專業(yè)、汽車電子技術(shù)專業(yè)以及汽車營銷專業(yè)等其他專業(yè)建設(shè)上。根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)目標以及相關(guān)專業(yè)的核心知識點，設(shè)計滿足相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)需求的項目。為深化三教改革，深化產(chǎn)教融合、校企合作，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)、專業(yè)、就業(yè)“三業(yè)”一體，做到教育鏈、人才鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈“四鏈”融通，繼續(xù)創(chuàng)新探索產(chǎn)教融合、工學交替等靈活多樣的辦學形式奠定基礎(chǔ)。

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作者簡介：

王仁亮，男，1991年生，助教，研究方向為車輛動力學、職業(yè)教育。