摘 要：從我校圍繞“汽車產(chǎn)業(yè)鏈”的專業(yè)建設(shè)要求出發(fā)，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)與汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的4個(gè)相適應(yīng)問題，從人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)方案、課程體系和工程能力培養(yǎng)等方面開展汽車智能網(wǎng)聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)新工科建設(shè)與實(shí)踐工作，收到了良好的效果，得到了學(xué)生的認(rèn)可。

關(guān)鍵詞：汽車智能網(wǎng)聯(lián)；物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)；人才培養(yǎng)；課程體系；新工科；跨域復(fù)雜工程問題求解能力

中圖分類號(hào)：TP39；G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2024）11-0-04

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是支撐“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)”等戰(zhàn)略的重要基礎(chǔ)，對(duì)新一輪產(chǎn)業(yè)變革和經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色、智能、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的典型應(yīng)用領(lǐng)域，智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)是汽車、電子、信息通信、道路交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)深度融合的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)，將為多個(gè)相關(guān)行業(yè)帶來新一輪快速增長(zhǎng)[1-3]。

我國(guó)出臺(tái)了一系列政策文件支持物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，如國(guó)務(wù)院于2016年11月發(fā)布《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，工信部于2017年發(fā)布《物聯(lián)網(wǎng)“十三五”規(guī)劃》，國(guó)家發(fā)展改革委、中央網(wǎng)信辦等11部委于2020年聯(lián)合印發(fā)《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》，工業(yè)和信息化部于2021年聯(lián)合中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會(huì)辦公室等印發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃（2021—2023年）》等。

從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看，物聯(lián)網(wǎng)近年來一直保持高速增長(zhǎng)。IDC發(fā)布的2023年《全球物聯(lián)網(wǎng)支出指南》數(shù)據(jù)顯示，2022年全球物聯(lián)網(wǎng)總支出規(guī)模約為7 300億美元，2027年預(yù)計(jì)接近1.2萬億美元。而隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)汽車將帶動(dòng)萬億級(jí)的市場(chǎng)，市場(chǎng)前景極為廣闊。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展對(duì)人才需求提出了挑戰(zhàn)，根據(jù)人社部2021年發(fā)布的《新職業(yè)—物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)員就業(yè)景氣現(xiàn)狀分析報(bào)告》，未來5年物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)人才需求缺口總量將超過1 600萬人，人才缺口亟待補(bǔ)足。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)方面，預(yù)計(jì)2025年的人才需求量將超過10萬人[4]。

在上述背景下，當(dāng)前汽車網(wǎng)聯(lián)化和智能化的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)湖北汽車工業(yè)學(xué)院圍繞“汽車產(chǎn)業(yè)鏈”的專業(yè)建設(shè)提出了新的要求。我校圍繞“汽車產(chǎn)業(yè)鏈”的辦學(xué)特色，在與東風(fēng)汽車公司等企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)長(zhǎng)期在產(chǎn)學(xué)研用方面緊密合作的基礎(chǔ)上，面向行業(yè)和地域人才需求，建設(shè)以汽車智能網(wǎng)聯(lián)為特色的物聯(lián)網(wǎng)工程新工科專業(yè)，培養(yǎng)在物聯(lián)網(wǎng)特別是智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)中具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的高級(jí)工程技術(shù)人才或技術(shù)管理人才，是國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)和區(qū)域發(fā)展的需要，也是我校主動(dòng)適應(yīng)汽車網(wǎng)聯(lián)化和智能化發(fā)展趨勢(shì)的專業(yè)建設(shè)需要。

1 人才培養(yǎng)需求

汽車產(chǎn)業(yè)與新一代信息技術(shù)深度融合的趨勢(shì)，使得汽車產(chǎn)業(yè)智能化和網(wǎng)聯(lián)化在人才培養(yǎng)方面對(duì)跨域復(fù)雜工程問題求解能力提出了更高的要求[5-6]，本專業(yè)亟需解決人才培養(yǎng)與汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的4個(gè)相適應(yīng)問題。

（1）在人才培養(yǎng)模式方面，“汽車智能網(wǎng)聯(lián)”跨域復(fù)雜工程問題求解能力的培養(yǎng)提出了人才培養(yǎng)目標(biāo)要與產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)相適應(yīng)，因此，需要提出與培養(yǎng)需求相匹配的人才培養(yǎng)模式。

（2）在培養(yǎng)方案方面，“汽車智能網(wǎng)聯(lián)”跨域復(fù)雜工程問題求解能力的培養(yǎng)規(guī)律提出了人才培養(yǎng)目標(biāo)要與復(fù)雜工程問題求解能力培養(yǎng)規(guī)律相適應(yīng)，因此，需要提出與培養(yǎng)規(guī)律相匹配的培養(yǎng)方案。

（3）在課程體系方面，“汽車智能網(wǎng)聯(lián)”復(fù)合型人才的知識(shí)能力要求提出了人才培養(yǎng)目標(biāo)要與產(chǎn)業(yè)知識(shí)能力體系發(fā)展相適應(yīng)，因此，需要構(gòu)建與知識(shí)能力要求相匹配的課程體系。

（4）在工程能力培養(yǎng)方面，“汽車智能網(wǎng)聯(lián)”領(lǐng)域的實(shí)際工程問題對(duì)工程能力的要求提出了人才培養(yǎng)目標(biāo)要與能力培養(yǎng)過程相適應(yīng)，因此，需要形成與工程能力要求相匹配的工程能力培養(yǎng)方法。

2 專業(yè)建設(shè)與實(shí)踐過程

2.1 面向“汽車智能網(wǎng)聯(lián)”跨域復(fù)雜工程問題求解能力的人才培養(yǎng)模式

通過前期調(diào)研，緊密結(jié)合當(dāng)前“汽車智能網(wǎng)聯(lián)”背景，把握汽車產(chǎn)業(yè)智能化和網(wǎng)聯(lián)化的需求，面向“汽車智能網(wǎng)聯(lián)”跨域復(fù)雜工程問題求解能力的培養(yǎng)，以計(jì)算機(jī)、信息、控制等多學(xué)科交叉為手段，依托東風(fēng)汽車公司大工程背景加強(qiáng)產(chǎn)教融合，以“汽車智能網(wǎng)聯(lián)”為特色，形成“基礎(chǔ)扎實(shí)，立足汽車，應(yīng)用引導(dǎo)，突出實(shí)踐”的專業(yè)人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展，具有社會(huì)責(zé)任感、職業(yè)道德、團(tuán)隊(duì)合作、國(guó)際視野、創(chuàng)新精神和終身學(xué)習(xí)能力，掌握計(jì)算學(xué)科的基本思維方法，能夠綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)、通信、電子、控制等物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的基本理論、基本知識(shí)、基本技能、基本方法以及無線傳感網(wǎng)、射頻識(shí)別、車聯(lián)網(wǎng)等專業(yè)知識(shí)和工程能力，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域特別是“汽車智能網(wǎng)聯(lián)”領(lǐng)域復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析并提出優(yōu)化解決方案，可在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域特別是“汽車智能網(wǎng)聯(lián)”領(lǐng)域從事分析與設(shè)計(jì)、開發(fā)與測(cè)試、運(yùn)維與管理等工作的高級(jí)應(yīng)用型人才。

2.2 制訂具有“汽車智能網(wǎng)聯(lián)”特色的人才培養(yǎng)方案

本專業(yè)以汽車行業(yè)為工程背景，基于新一代信息技術(shù)與汽車產(chǎn)業(yè)的深度融合，依托與東風(fēng)汽車公司、中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟等企業(yè)和行業(yè)協(xié)會(huì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定合作，面向汽車智能網(wǎng)聯(lián)領(lǐng)域開展物聯(lián)網(wǎng)信息感知、傳輸、支撐、控制等方面的設(shè)計(jì)、開發(fā)和應(yīng)用，形成專業(yè)方向特色。遵循循序漸進(jìn)解決“汽車智能網(wǎng)聯(lián)”中跨域復(fù)雜工程問題的規(guī)律，強(qiáng)化專業(yè)基本技能訓(xùn)練和工程項(xiàng)目化實(shí)踐[7]，在多方調(diào)研的基礎(chǔ)上，制定面向新工科的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案，不僅根據(jù)課程銜接關(guān)系優(yōu)化課程進(jìn)度安排、增強(qiáng)理論和實(shí)踐課程的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，如圖1所示，同時(shí)還導(dǎo)入工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，著重培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和可持續(xù)發(fā)展能力[8]。

2.3 建設(shè)基于專業(yè)課程工程化的學(xué)科交叉課程體系

本專業(yè)圍繞物聯(lián)網(wǎng)信息感知、傳輸、支撐、控制技術(shù)體系構(gòu)建課程體系，不僅在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)導(dǎo)論、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、無線傳感網(wǎng)原理與應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)等課程中增加了汽車智能網(wǎng)聯(lián)相關(guān)內(nèi)容，而且設(shè)置了與汽車相關(guān)的系列課程，包括汽車傳感與測(cè)控技術(shù)、汽車總線應(yīng)用技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用等，涵蓋計(jì)算機(jī)、通信、電子與控制的理論和實(shí)踐，并注重將理論與技術(shù)用于解決物聯(lián)網(wǎng)，特別是汽車智能網(wǎng)聯(lián)領(lǐng)域中的復(fù)雜工程問題，形成課程體系特色。

理論課程體系涵蓋5大模塊，分別如下：

（1）計(jì)算機(jī)模塊：物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)導(dǎo)論、程序設(shè)計(jì)與算法、Java程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、離散數(shù)學(xué)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)組成原理與接口、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)；

（2）信號(hào)與信息處理模塊：電路與電子學(xué)、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)、單片機(jī)原理與技術(shù)、數(shù)字圖像處理、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、無線傳感網(wǎng)原理與應(yīng)用；

（3）控制模塊：自動(dòng)控制原理、汽車傳感與測(cè)控技術(shù)；

（4）主流應(yīng)用模塊：人工智能導(dǎo)論、大數(shù)據(jù)技術(shù)原理、云計(jì)算、移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)、Python程序設(shè)計(jì)；

（5）專業(yè)特色模塊：汽車概論、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用、RFID技術(shù)應(yīng)用、汽車總線應(yīng)用技術(shù)、汽車電器與電路、物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、車載GPS定位技術(shù)與應(yīng)用。

實(shí)踐教學(xué)體系由簡(jiǎn)單到復(fù)雜分為5個(gè)層次：專業(yè)實(shí)驗(yàn)、模塊級(jí)實(shí)踐、系統(tǒng)綜合實(shí)踐、校外實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)。在前4個(gè)層次中，根據(jù)課程屬性由基礎(chǔ)到專業(yè)分為3個(gè)層次。通過在專業(yè)系列課程中設(shè)置相應(yīng)具有工程化特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐項(xiàng)目，打通課程教學(xué)與工程能力的鴻溝，實(shí)現(xiàn)多層次、工程化、全過程的綜合能力培養(yǎng)[9]，如圖2所示。

2.4 理實(shí)結(jié)合的漸進(jìn)式工程能力培養(yǎng)方法

以培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力為核心，本專業(yè)全面實(shí)施“3+1+X”人才培養(yǎng)模式，堅(jiān)持“以智能網(wǎng)聯(lián)汽車為載體，以基本理論和技術(shù)應(yīng)用為主線，以學(xué)生為主體，以產(chǎn)出為導(dǎo)向”的教學(xué)理念，圍繞“汽車智能網(wǎng)聯(lián)”領(lǐng)域的實(shí)際工程問題，研究理實(shí)結(jié)合的漸進(jìn)式工程能力培養(yǎng)方法[10]；通過課內(nèi)外相結(jié)合、校內(nèi)外相結(jié)合、理實(shí)相結(jié)合等教學(xué)方法，將實(shí)際工程問題分解，并在實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)汽車智能網(wǎng)聯(lián)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目；通過累計(jì)1年的實(shí)踐動(dòng)手能力與專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)以及創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)踐，將工程實(shí)際應(yīng)用能力培養(yǎng)貫穿于理論與實(shí)踐教學(xué)的全過程，形成人才培養(yǎng)特色。

以物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程為例，該實(shí)訓(xùn)課程從基礎(chǔ)原理、設(shè)備使用、分立功能、集成功能等過程循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生工程能力，形成了面向“汽車智能網(wǎng)聯(lián)”的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)工程能力培養(yǎng)方法。

具體而言，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用中需要掌握的動(dòng)手能力要求，結(jié)合所學(xué)的理論課程，由淺入深，分3個(gè)階段開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程綜合實(shí)訓(xùn)系列課程。在實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的安排方面：第一階段結(jié)合計(jì)算機(jī)核心基礎(chǔ)課程的典型算法進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，主要關(guān)注軟件編程的訓(xùn)練；第二階段結(jié)合專業(yè)方向課程，主要關(guān)注軟硬協(xié)同設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的訓(xùn)練；第三階段結(jié)合專業(yè)特色方向課程，關(guān)注綜合應(yīng)用的訓(xùn)練。在時(shí)間安排方面，3個(gè)階段分別安排在第3、4、7學(xué)期。在課程組織方面，由多位具有豐富應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的教師共同承擔(dān)，根據(jù)專業(yè)認(rèn)證要求，結(jié)合內(nèi)涵觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置，安排學(xué)生多人一組或者一人一組。在課程考核方面，綜合采用程序驗(yàn)收（實(shí)物驗(yàn)收）、課程答辯、課設(shè)報(bào)告相結(jié)合的方式進(jìn)行考核。

在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)方面，不僅組織學(xué)生參加百度松果菁英班，而且積極組織學(xué)生參與“互聯(lián)網(wǎng)+”、中國(guó)高校計(jì)算機(jī)大賽等學(xué)科競(jìng)賽，發(fā)揮“汽車智能網(wǎng)聯(lián)”的專業(yè)特色，突出項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)，切實(shí)提高學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

3 專業(yè)建設(shè)效果

通過近2年的專業(yè)建設(shè)，實(shí)踐效果良好。一方面，專業(yè)課教師認(rèn)真負(fù)責(zé)，學(xué)生對(duì)教學(xué)效果普遍比較滿意，學(xué)期末對(duì)各門課程的評(píng)教均為優(yōu)秀。另一方面，學(xué)生參加各類學(xué)科競(jìng)賽取得了優(yōu)異成績(jī)，近2年獲省級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)27人次，其中國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)10人次。

4 結(jié) 語(yǔ)

本專業(yè)建設(shè)從人才培養(yǎng)需求所面臨的4個(gè)需求問題出發(fā)，分別從人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)方案、課程體系和工程能力培養(yǎng)等4個(gè)方面，開展了面向汽車智能網(wǎng)聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)新工科建設(shè)與實(shí)踐工作，收到了良好的效果，得到了學(xué)生的認(rèn)可。

注：本文通訊作者為向鄭濤。

參考文獻(xiàn)

[1]錢志鴻，田春生，郭銀景，等.智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展[J].電子與信息學(xué)報(bào)，2020，42（1）：2-19.

[2]中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)，國(guó)汽（北京）智能網(wǎng)聯(lián)汽車研究院有限公司.中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2020）[M].北京：社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社，2020.

[3]中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司.中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展年鑒2022 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2023.

[4]劉宗巍，宋昊坤，郝瀚，等.中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)人才需求預(yù)測(cè)研究[J].科技管理研究，2022，42（5）：129-137.

[5]雷曉斌，柴雯，馬冬妍，等.我國(guó)汽車企業(yè)與新一代信息技術(shù)融合發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)研究[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2021，43（12）：37-42.

[6]周堅(jiān)和，秦小云，李健.地方高?，F(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院新工科人才培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育研究，2023（4）：31-35.

[7]楊桂松，彭志偉，何杏宇.面向新工科的物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教學(xué)模式探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2020，39（8）：160-165.

[8]安勇，王文龍.激發(fā)工程教育專業(yè)認(rèn)證“源動(dòng)力”[J].中國(guó)高等教育，2023（11）：55-57.

[9]夏子龍，樂鑫，王建永.工程教育專業(yè)認(rèn)證視域下高校工科實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建思考[J].數(shù)字印刷，2022（4）：28-35.

[10]樊澤明，劉準(zhǔn)釓，余孝軍，等.“理實(shí)同步-虛實(shí)結(jié)合-資源共享”混合式人才培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育研究，2023（2）：58-62.

作者簡(jiǎn)介：陳宇峰（1973—），女，博士，教授，研究方向?yàn)橹悄芫W(wǎng)聯(lián)、汽車電子。

向鄭濤（1974—），男，博士，教授，研究方向?yàn)橹悄芫W(wǎng)聯(lián)、交通流建模。

齊 心（1977—），男，碩士，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

收稿日期：2023-12-11 修回日期：2024-01-11

基金項(xiàng)目：教育部產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人項(xiàng)目（202101223002）；湖北汽車工業(yè)學(xué)院“本科教學(xué)工程”項(xiàng)目（XYLK2021005）；教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目（230905841064037）