高職院校汽車智能技術專業(yè)課程體系建設的探究*

馬 錚 金碧輝

（武漢交通職業(yè)學院 湖北 武漢 430065）

一、汽車智能技術專業(yè)建設背景

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術的快速發(fā)展及廣泛應用，我國汽車產業(yè)進入轉型升級的新階段，汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展趨勢已成必然。2017年，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、科技部發(fā)布了《汽車產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，將智能網(wǎng)聯(lián)汽車提升至國家戰(zhàn)略高度［1］。2018年，國家發(fā)改委發(fā)布了《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》（征求意見稿），明確將智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為汽車產業(yè)發(fā)展新方向，再次強調了智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展對我國汽車產業(yè)的重要意義，并將人才的培養(yǎng)作為重點部署工作，培養(yǎng)造就一批具有國際先進水準的智能網(wǎng)聯(lián)汽車前瞻科技領軍人才、高水準創(chuàng)新隊伍。因此，汽車智能技術專業(yè)成為面向“中國制造2025”的緊缺專業(yè)，研究并建設以行業(yè)需求為導向的汽車智能技術專業(yè)具有實際意義。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車屬于智能汽車與車聯(lián)網(wǎng)的融合，是在汽車智能技術上的進一步發(fā)展，行業(yè)急需一批應用型、復合型、創(chuàng)新型的智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術高素質人才。為此，國內部分高職院校相繼開設了汽車智能技術專業(yè)。在汽車智能技術專業(yè)建設中，課程體系建設是核心。政、校、企、研等多方可聯(lián)合制定汽車智能技術專業(yè)課程標準，調整課程結構與內容，使培養(yǎng)的人才能達到汽車產業(yè)發(fā)展、智能技術革新和社會進步的要求。李敏、錢峰等［2-3］學者對汽車智能技術專業(yè)建設進行了探究，給出了課程體系建設思路，但在專業(yè)課程設置上僅圍繞汽車智能技術，未能融合車聯(lián)網(wǎng)等方面相關課程?？茖W的課程體系是汽車智能技術專業(yè)建設中的關鍵，必須結合智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)技術發(fā)展以及企業(yè)需求。為此，本文在深入分析智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)發(fā)展人才需求及關鍵技術后，確定了該專業(yè)課程體系。

二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵技術分析

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是將汽車裝載先進的傳感器（如雷達、攝像頭、GPS定位等）、控制器（處理單元）、執(zhí)行器（如油門、剎車、EPS、ESP、自動變速器等），其中傳感器類相當于車的眼睛與耳朵，控制器相當于車的大腦，執(zhí)行器相當于車的手腳，然后通過車聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)V-X（車-車、車-人、車-設施）間的實時通信，進而使車輛具備協(xié)同控制、智能感知、實時處理等功能，綜合實現(xiàn)安全、環(huán)保、舒適的新一代智能汽車［4］。車聯(lián)網(wǎng)是將車內網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)按照通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標準，在V-X之間，進行無線通訊和信息交互，其中智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵技術如圖1所示。

圖1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵技術

智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵技術包含三層：車輛設施、信息交互及基礎交通。其中車輛設施關鍵技術包括：環(huán)境感知技術、智能決策技術、控制執(zhí)行技術；信息交互關鍵技術包括：V2X通信、云平臺與大數(shù)據(jù)、信息安全；基礎交通包括：高精度地圖、高精度定位、標準法規(guī)與測試評價。三層關鍵技術以車載平臺及基礎設施為支撐，例如：道路、交通、網(wǎng)絡通信等。

三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術人才需求分析

（一）智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術人才現(xiàn)狀

據(jù)調查統(tǒng)計得知，我國汽車智能技術現(xiàn)有人才數(shù)量與實際崗位需求數(shù)量相比嚴重不足，且高校人才培養(yǎng)與企業(yè)需求嚴重脫節(jié)。

根據(jù)《緊缺人才報告》數(shù)據(jù)顯示，汽車智能技術人才缺口為每年10萬人左右［5］。加之信息化技術的快速發(fā)展，使得智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術不斷更新，而人才的培養(yǎng)具有周期性，輸送速度緩慢，難以跟上產業(yè)發(fā)展需求。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)需要的是“汽車＋IT＋通訊”高層次復合型人才，而當前諸多院校的汽車智能技術專業(yè)培養(yǎng)目標和方案與智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)需求脫軌，學校所傳授的專業(yè)知識與行業(yè)實際需求有一定差距。

（二）智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)崗位需求分析

為適應汽車行業(yè)發(fā)展需求，對汽車整車廠、科研院所、移動互聯(lián)網(wǎng)等相關行業(yè)進行了調研，了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車典型工作崗位及職業(yè)能力要求，以確保培養(yǎng)目標符合行業(yè)實際需求，其中典型工作崗位與職業(yè)能力要求如表1所示。

通過調研數(shù)據(jù)結果來看，智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)需要的是ADAS產品開發(fā)、智能駕駛數(shù)據(jù)融合、環(huán)境感知、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)測試以及車聯(lián)網(wǎng)工程師，嵌入式軟件、硬件開發(fā)測試工程師，以及基本的汽車智能電子設備改裝工程師。

其中，高職學生主要工作崗位集中在ADAS產品開發(fā)維修、智能駕駛系統(tǒng)測試工程師、嵌入式軟件開發(fā)/測試工程師、嵌入式硬件開發(fā)/測試工程師以及汽車智能電子設備改裝工程師，而智能駕駛數(shù)據(jù)融合、環(huán)境感知、系統(tǒng)集成、車聯(lián)網(wǎng)等崗位涉及信息融合算法、圖像處理算法、車輛動力學模型、概率論、無線傳輸技術等知識，高職學生僅需了解基本理論知識。

根據(jù)經(jīng)典崗位對應的職業(yè)能力要求，分析得出智能網(wǎng)聯(lián)汽車所涉及的主要學科有計算機應用技術、電子信息工程、通訊技術、智能控制技術等。

四、汽車智能技術專業(yè)課程體系建設

（一）汽車智能技術專業(yè)定位

根據(jù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術人才需求以及高職院校學生專業(yè)基礎薄弱的現(xiàn)實問題，在人才培養(yǎng)時，將汽車智能技術專業(yè)定位于基礎應用型，學生應具備硬件能力、軟件能力以及專業(yè)知識綜合與應用能力［2］。其中，硬件能力包括：電路板焊接制作、PCB電路設計（Protel、Multisim等軟件的使用）、汽車智能儀表的開發(fā)等；軟件能力包括：C/C++等語言編程，MATLAB/Simulink、LabVIEW等軟件的使用，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)應用等；綜合與應用能力包括：智能設備加裝、維修，車載智能設備的軟、硬件開發(fā)等綜合能力。培養(yǎng)具備嵌入式系統(tǒng)軟硬件開發(fā)，汽車仿真軟件使用，汽車智能電子設備生產、調試、維修等能力，能從事汽車智能控制系統(tǒng)、車載網(wǎng)絡系統(tǒng)、車載嵌入式系統(tǒng)軟硬件開發(fā)及應用的高素質技術技能型人才［3］。

（二）“一主多從”式課程體系建設

課程是人才培養(yǎng)的核心要素。根據(jù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵技術，結合汽車行業(yè)對計算機、電子、通信及控制等相關專業(yè)復合型人才的實際需求，決定了汽車智能技術是向“信息—車輛—控制”為一體的交叉學科方向發(fā)展的，即以汽車專業(yè)為主體，逐步融入計算機應用技術、電子信息工程、通訊技術、智能控制技術等多個學科專業(yè)知識。圍繞汽車智能電子設備開發(fā)技術、汽車智能控制技術、車載網(wǎng)絡通信技術等內容，貫穿于整個課程體系，形成“一主多從”式課程體系，即以汽車專業(yè)為主，計算機應用技術、電子信息工程、通訊技術等學科服務于此。汽車智能技術專業(yè)“一主多從”式課程體系如圖2所示。

表1 典型工作崗位與職業(yè)能力要求

專業(yè)課程分兩大類：專業(yè)基礎課和專業(yè)技能課。其中，專業(yè)基礎課包含汽車學院所有方向均設置的基本課程以及汽車智能技術專業(yè)基礎課。汽車智能技術專業(yè)基礎課和專業(yè)技能課的確定結合了行業(yè)技術發(fā)展及崗位能力需求，融合了通信工程、控制工程、電子工程等學科。

五、課程體系建設中存在的問題及對策

（一）汽車智能技術專業(yè)教師力量薄弱

在汽車智能技術專業(yè)課程體系建設中，教師力量薄弱是突出問題，主要存在兩方面：一是專業(yè)教師資源匱乏，二是專業(yè)教師綜合能力不足。

汽車智能技術專業(yè)對教師專業(yè)素養(yǎng)有著高標準，需要教師能掌握“汽車＋IT＋通訊”等多種學科專業(yè)理論知識和實踐能力，而此類高水平復合型人才比較匱乏。同時，相比于智能制造、IT、通訊等高新技術企業(yè)，汽車行業(yè)缺乏吸引力，很難招到滿意的教師。此外，高職院校未能重視汽車智能技術類專業(yè)教師系統(tǒng)性、針對性培養(yǎng)，沒能有效利用現(xiàn)有的教師資源。

汽車智能技術專業(yè)融合了電子信息、通訊技術、計算機等學科，專業(yè)的特殊性要求教師具備深厚的理論素養(yǎng)及學科融會貫通能力。汽車智能技術專業(yè)教師隊伍主要分兩類，一種是從學校畢業(yè)后直接從事本專業(yè)的教學工作，此類教師擁有系統(tǒng)的專業(yè)知識，但缺乏實踐能力，對汽車智能技術專業(yè)課程的融會貫通能力較弱；另一種是原有汽車專業(yè)教師，通過學習及行業(yè)培訓擔任此類教學工作，此類教師擁有豐富的教學經(jīng)驗，但在理論基礎知識和專業(yè)積累方面略顯薄弱。

圖2 “一主多從”式課程體系

為此，提出了以下建議。

1.汽車學院在招聘教師時，應放寬專業(yè)領域，提高準入門檻，引入電子信息、通訊工程、計算機應用技術等高新技術專業(yè)人才，并從知識儲備、專業(yè)技能、教學能力三方面綜合考慮，提高專業(yè)教師準入制度，保障教師的整體素質。

2.針對智能汽車技術專業(yè)，學?？蓞f(xié)調處理，將電子信息、通訊工程、計算機應用技術等專業(yè)的骨干教師加入汽車智能技術專業(yè)教師隊伍，并鼓勵青年教師在電子信息、通訊技術、計算機等不同學科之間輪崗鍛煉學習，培養(yǎng)教師的專業(yè)復合能力和跨學科創(chuàng)新能力。

3.深度開展校企所三方合作，鼓勵智能汽車技術專業(yè)教師進入企業(yè)、高校、科研院所進行學習深造，并制定階梯式教師成長制度，對新進教師、骨干教師、專業(yè)負責人，要有分層級和分階段的培養(yǎng)措施［6］，以保證對該專業(yè)進行持續(xù)研究。同時聘請汽車智能技術行業(yè)專家、技術骨干作為兼職教師或客座教授，建立“學會-行業(yè)-專家”一條線的行業(yè)專家資源庫，從而壯大汽車智能技術專業(yè)教師隊伍。

（二）汽車智能技術專業(yè)實訓資源缺乏

汽車智能技術專業(yè)實訓室大多在傳統(tǒng)汽車實訓室基礎上增設汽車電氣結構與維修實訓室、汽車電控技術實訓室、汽車仿真模擬實訓室，沒有專門的電工電子實訓室、計算機實訓室、單片機開發(fā)實驗室等。

為此，提出了以下建議。

1.以課程為中心，涉及其他學科的課程可依托相應學科的師資力量和實踐基地開展教學實踐工作，充分利用學?，F(xiàn)有資源。

2.加強校企深度合作，與智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關企業(yè)積極籌備和建立聯(lián)合開發(fā)實驗室，實施“1.5+X+Y”工學交替分段式人才培養(yǎng)［7］，即在學校本部完成1.5學年的基礎課程和部分專業(yè)課程學習，在X基地繼續(xù)1學年的系統(tǒng)性專業(yè)課程學習，最后在Y企業(yè)開展0.5學年的工程實習鍛煉。

六、結語

汽車智能技術專業(yè)課程體系建設是一個動態(tài)、持續(xù)更新的過程，高素質汽車智能技術人才培養(yǎng)方案需要不斷的進行調整。以智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)技術發(fā)展、企業(yè)需求為導向，構建“一主多從”式跨學科專業(yè)課程體系是有效的，將會培養(yǎng)出一批面向汽車智能技術的復合型高技能應用人才。