職業(yè)教育視角下的智能網(wǎng)聯(lián)汽車人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)

王 輝

(長江職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430074)

一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車定義

現(xiàn)階段談到的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(Intelligent Connected Vehicle,ICV)是指在普通汽車基礎(chǔ)上搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器和執(zhí)行器等裝置，融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過車載傳感系統(tǒng)和終端實(shí)現(xiàn)V2X(X：行人、車、路、云端等)智能信息交換與共享，具備智能環(huán)境感知能力,能自動地分析汽車行駛安全及危險狀態(tài),按照人的意志到達(dá)目的地，最終實(shí)現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展即為智能化和網(wǎng)聯(lián)化協(xié)同發(fā)展，網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展的較早較快，車輛本身和車-云之間已經(jīng)有廣泛的商用化案例；作為網(wǎng)聯(lián)關(guān)鍵的車-車之間，也只是局限于主機(jī)廠內(nèi)部同軟件平臺之間的簡單模式。而智能化的發(fā)展，則是要在網(wǎng)聯(lián)化基礎(chǔ)上，將智能車輛和智能交通融合在一起最終形成完全自動化的駕駛階段，即智能網(wǎng)聯(lián)汽車。[1]

(一)環(huán)境感知

就像人體的眼睛和耳朵，感知車輛周圍的環(huán)境，解決的是“車輛目標(biāo)定位”與“周邊環(huán)境狀況”的問題。它通過車載環(huán)境感知技術(shù)(如視覺傳感器、雷達(dá)、激光雷達(dá)、高精度定位與導(dǎo)航等)、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及4G/5G及V2X無線通信技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對車內(nèi)與車外(如道路、車輛和行人等)靜、動態(tài)信息的提取和收集，并向智能決策層輸送信息。

(二)智能決策

像人體上的大腦，要判斷“周邊環(huán)境接下來要發(fā)生什么變化”和“車輛作出重大決策”。它是對接收環(huán)境感知層的信息并進(jìn)行分析處理，決策自動駕駛行為?？筛鶕?jù)識別到的道路、車輛、行人、交通標(biāo)志和交通信號等，理解駕駛環(huán)境，決策分析和判斷車輛需要采取的駕駛模式和將要執(zhí)行的操作，并向車輛控制和執(zhí)行層輸送指令。

(三)控制執(zhí)行

像人體的手腳，將決策層的信號通過控制電腦轉(zhuǎn)換為汽車的動作行為(如轉(zhuǎn)向、剎車和加速)。它根據(jù)智能決策層的指令操作和控制車輛，并通過交互系統(tǒng)向駕乘人員提供道路交通信息與安全信息等，主要依賴車輛底盤(轉(zhuǎn)向、制動、驅(qū)動等)線控和車身電子電器(車門、車燈、儀表等)，實(shí)現(xiàn)車輛的自動控制以及智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)與車內(nèi)駕乘人員的交互。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展還處于初級階段，包括輔助駕駛、半自動駕駛和全自動駕駛。智能網(wǎng)聯(lián)汽車逐漸成熟，并得到廣泛應(yīng)用，屬于必經(jīng)歷的階段。智能化和網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展,能提高汽車駕駛的安全性，及時預(yù)警，合理的路徑規(guī)劃，主動控制來避免交通事故、降低能源消耗，減輕交通用擁堵壓力等需求，隨著技術(shù)的不斷突破與成熟，汽車的智能化和網(wǎng)聯(lián)化勢在必行。

在整個業(yè)態(tài)發(fā)展過程中，汽車智聯(lián)網(wǎng)聯(lián)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的變革是汽車類職業(yè)教育產(chǎn)教結(jié)合的對接主體。先進(jìn)毫米波雷達(dá)傳感器的應(yīng)用、先進(jìn)底盤線控技術(shù)的應(yīng)用、5G通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合以及車輛智能化決策和控制的實(shí)現(xiàn)等。

二、職業(yè)院校智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)

對職業(yè)院校學(xué)生來說，智能網(wǎng)聯(lián)汽車人才需求更偏重于數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)標(biāo)定和測試等技能類人才，國家發(fā)布《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》，據(jù)據(jù)《緊缺人才報告》數(shù)據(jù)顯示，目前智能網(wǎng)聯(lián)汽車人才總量不足2萬人，到2021年需求量將達(dá)10萬人，行業(yè)急需“汽車+IT+通信"復(fù)合型技術(shù)技能人才。[2]

技能類人才需求企業(yè)大多集中在以攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)為主要代表的智能傳感器制造企業(yè)，整車和零部件(以底盤線控為主)企業(yè)，以及以車路協(xié)同、高精度地圖為主要代表的信息技術(shù)企業(yè)，這些企業(yè)對技能類人才的要求，表現(xiàn)在知識結(jié)構(gòu)、能力、專業(yè)技能和素質(zhì)四個層面。[3]知識結(jié)構(gòu)層面，由于智能網(wǎng)聯(lián)汽車是人工智能技術(shù)的集大成者，更復(fù)雜的是，屬于典型的多學(xué)科交叉領(lǐng)域，涉及到電子、計(jì)算機(jī)、通信、汽車與交通等多方面知識，需要一專多能。在能力層面上需要具備學(xué)習(xí)能力、解決問題能力和創(chuàng)新能力等解決實(shí)際工作過程問題的能力。專業(yè)技能層面，需要具備智能傳感器檢測、標(biāo)定、測試與應(yīng)用能力，具備線控系統(tǒng)裝配、裝調(diào)、測試等能力，具備智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試、安全測試等能力、具備行駛道路地圖信息采集以及地圖數(shù)據(jù)處理等能力。在素質(zhì)層面需要具有良好的道德品質(zhì)、職業(yè)素養(yǎng)、競爭和創(chuàng)新意識、遵守法規(guī)以及工匠精神。

三、職業(yè)院校智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)崗位要求

智能網(wǎng)聯(lián)汽車技能類人才就業(yè)崗位主要集中從事環(huán)境感知系統(tǒng)(毫米波雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)等生產(chǎn)制造、標(biāo)定測試等崗位，整車和零部件企業(yè)中一級供應(yīng)商及整車制造廠商中自動駕駛數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)訓(xùn)練、實(shí)車ADAS功能測試等崗位，智能網(wǎng)聯(lián)汽車4S店、維修汽車后市場售后維修及車輛改裝升級領(lǐng)域等崗位，[4]具體崗位工作任務(wù)如表1所示。

表1 崗位工作任務(wù)表

四、對職業(yè)院校智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)人才培養(yǎng)模式的學(xué)習(xí)和思考

多數(shù)職業(yè)院校汽車類人才采用三段遞進(jìn)培養(yǎng)模式，如圖1所示。其涉及課程體系如圖2所示。

圖1 三段遞進(jìn)培養(yǎng)模式

圖2 課程體系一覽表

在新的汽車產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)下，高職院校旳智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)人才培養(yǎng)方案應(yīng)緊跟產(chǎn)業(yè)變革，及時調(diào)整，以適應(yīng)新的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)需求：汽車行業(yè)發(fā)展“節(jié)能”與“環(huán)?！钡囊篁?qū)動了新能源汽車，節(jié)能汽車，智能汽車的快速發(fā)展，使得汽車智能技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和電力驅(qū)動技術(shù)等新技術(shù)與汽車產(chǎn)業(yè)融合。為此，學(xué)校相關(guān)教師應(yīng)及時更新自身知識體系。落實(shí)產(chǎn)教結(jié)合，適當(dāng)調(diào)整課程體系。增加充電電池、電動機(jī)、嵌入式和車聯(lián)網(wǎng)等教學(xué)內(nèi)容，并拓展授課深度，緊跟市場需求。更新實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目，根據(jù)理論教學(xué)要求，及時增加實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目，適應(yīng)企業(yè)崗位要求。

五、智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)人才培養(yǎng)改革舉措

隨著世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)出現(xiàn)，傳統(tǒng)技術(shù)走向信息化智能化,國內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)行業(yè)面臨著復(fù)合跨界類的研發(fā)人才緊缺困境,國內(nèi)高職院校傳統(tǒng)汽車傳統(tǒng)技能已無法支撐行業(yè)發(fā)展。要解決這一問題,就既要打破企業(yè)人才流動壁壘,又要吸引企業(yè)人才到校任教。為滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)生態(tài)型發(fā)展的多樣化需求,著力培養(yǎng)跨領(lǐng)域的智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)復(fù)合型人才, 高職院校在新形勢下,必須在數(shù)量和質(zhì)量上,滿足互聯(lián)網(wǎng)汽車人才的缺口,才能有針對性地培養(yǎng)緊缺崗位人才,同時,對交叉學(xué)科進(jìn)行探索研究

(一)規(guī)劃人才培養(yǎng)方案

培養(yǎng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)人才培養(yǎng)方案 ,分三步走:初期原始積累,夯實(shí)基礎(chǔ)；中期勻速推進(jìn)；后期后續(xù)補(bǔ)充調(diào)整。原始積累中了解和掌握智能網(wǎng)聯(lián)汽車整車結(jié)構(gòu)與原理。勻速推進(jìn)洆蓋智能網(wǎng)聯(lián)汽車圖像處理與感知決策控制算法，結(jié)合微縮智能車和智能交通系統(tǒng)仿真沙盤等硬件輔助教學(xué)設(shè)施,提高學(xué)生虛擬仿真測試和驗(yàn)證的能力,涵蓋智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控技術(shù)為主要教學(xué)目標(biāo),深化學(xué)習(xí)智能網(wǎng)聯(lián)車輛道路測試技術(shù)和車輛改裝技術(shù)，后續(xù)補(bǔ)充調(diào)整,汽車總線與車聯(lián)網(wǎng)技術(shù),結(jié)合專業(yè)課程對實(shí)訓(xùn)模型進(jìn)行構(gòu)建和虛擬仿真驗(yàn)證,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)不斷改善。[5]

(二)修改和組建教學(xué)課程

以智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)技術(shù)發(fā)展和企業(yè)需求為導(dǎo)向,在學(xué)校原有汽車專業(yè)及其課程的基礎(chǔ)上，加大向智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)方向傾斜,修改老式維修技術(shù)的內(nèi)容,遴選其中與智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)相關(guān)的課程展開,并增設(shè)其他相關(guān)課程,如計(jì)算機(jī)基礎(chǔ),智能網(wǎng)聯(lián)電子與通信、車聯(lián)網(wǎng)平臺、車聯(lián)網(wǎng)課程。

(三)加強(qiáng)加大實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)

在校內(nèi)吉利新能源培訓(xùn)中心建設(shè)基礎(chǔ)上,加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)習(xí)基地建設(shè)力度,通過改建或擴(kuò)建原有實(shí)訓(xùn)場地，滿足日常課內(nèi)教學(xué)實(shí)訓(xùn)。校外以企業(yè)技術(shù)為中心,積極參與企業(yè)服務(wù)技術(shù)革新，主動參與校企合作，與相關(guān)企業(yè)建立牢固用人供需關(guān)系。

(四)加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

任何行業(yè)離不開高級人才,智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的發(fā)展也是如此，智能汽車教師資源稀缺則是開設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)所面臨的最大難點(diǎn)。針對智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)難點(diǎn)，提出以下建議。招聘教師時，放寬專業(yè)領(lǐng)域，提高學(xué)科準(zhǔn)入門檻.重點(diǎn)引入電氣信息工程和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)人才。學(xué)?？梢詢?nèi)部協(xié)調(diào)組織不同學(xué)科之間輪崗鍛煉學(xué)習(xí)，培養(yǎng)教師專業(yè)復(fù)合能力和創(chuàng)新活力。針對新進(jìn)教師、骨干教師和專業(yè)負(fù)責(zé)人，制定分層次和分階段的培養(yǎng)措施，以保證專業(yè)可持續(xù)發(fā)展.聘請智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)專家、企業(yè)技術(shù)骨干和高校知名教授作為兼職教師或客座教授，建立教學(xué)團(tuán)隊(duì)人才資源庫。深度開展校企合作，鼓勵教師進(jìn)入企業(yè)科研所進(jìn)行學(xué)習(xí)深造，并制定階梯式教師成長制度。

(五)優(yōu)化教學(xué)模式

智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)課程體系涉及多學(xué)科知識，內(nèi)容抽象，理解難度大。以往采用“線上課程”+“實(shí)訓(xùn)實(shí)操”的混合式教學(xué)模式，現(xiàn)在既要在這些混合模式下,借鑒MOOC等信息化教學(xué)手段,還要結(jié)合00后學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，充分利用互聯(lián)網(wǎng)豐富優(yōu)質(zhì)的教學(xué)源，開展虛擬仿真實(shí)訓(xùn)活動，線上教學(xué)答疑，突出教學(xué)重難點(diǎn)精講等教學(xué)活動。隨時去企業(yè)及時了解企業(yè)用人需求，了解大數(shù)據(jù)下的智能汽車的發(fā)展，根據(jù)企業(yè)科技動態(tài)，更新學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的學(xué)習(xí)情境和工作任務(wù)，滿足企業(yè)的實(shí)際需要。[6]

隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車被納入國家頂層設(shè)計(jì)，高素質(zhì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)人才培養(yǎng)方案需要不斷進(jìn)行調(diào)整。培養(yǎng)目標(biāo)須由機(jī)械對接崗位轉(zhuǎn)換為自主銜接產(chǎn)業(yè)需求，通過“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的人才培養(yǎng)方式，提升學(xué)生的自我遷移能力與創(chuàng)新能力，使學(xué)生擁有更強(qiáng)的市場適應(yīng)能力。