產(chǎn)學研融合培養(yǎng)新能源汽車卓越工程師

繆小冬

摘 要：車輛工程在國民經(jīng)濟中具有重要地位，也是先進制造業(yè)的典型代表之一，隨著新能源汽車市場的快速發(fā)展，車輛工程專業(yè)面臨新的挑戰(zhàn)和機遇。本文結合新工科政策的實施，探討車輛工程專業(yè)教育中存在的問題，包括教學內(nèi)容、教學形式、教學設備、教師團隊和學生主動創(chuàng)新意識等方面。針對這些問題，提出了一系列改進和完善措施，以提高新能源汽車卓越工程師的培養(yǎng)質(zhì)量，促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

關鍵詞：車輛工程 新能源汽車 新工科 卓越工程師

1 引言

車輛工程專業(yè)是工科領域中最大的分支行業(yè)之一， 近年來，隨著新能源汽車技術的迅速發(fā)展，我國將智能網(wǎng)聯(lián)汽車與節(jié)能汽車、新能源汽車并列作為我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略方向，車輛工程專業(yè)面臨著前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。

為了滿足社會需求，培養(yǎng)具有競爭力的人才，為大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供支持，教育部提出了“卓越工程師計劃”，并提出了新工科政策，通過物理，化學，數(shù)學等基礎學科的交叉與傳統(tǒng)工科融合，培養(yǎng)復合型高技術人才，增強核心競爭力。然而，在車輛工程專業(yè)的教育中仍然存在一些問題和不足，如教學內(nèi)容和教學形式需要創(chuàng)新、教學設備不完善、教師團隊專業(yè)技能不夠、學生主動創(chuàng)新意識不足等。針對這些問題，本文將以新工科理念為時代背景，以貫徹實施提高復合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)質(zhì)量為主線，對新能源汽車卓越工程師的培養(yǎng)，車輛工程專業(yè)教育水平的提高和產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行探討。

2 “新工科”背景下新能源汽車人才培養(yǎng)目標

2021年發(fā)布的 《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠景目標綱要》 中明確提出“新能源汽車和智聯(lián)（網(wǎng)聯(lián)）汽車”的概念， 并明確我國計劃在未來五年里要大力發(fā)展新能源汽車和智聯(lián)（網(wǎng)聯(lián)）汽車。

因此，未來汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢和方向?qū)⒉豢杀苊獾爻W(wǎng)絡化、智能化的方向發(fā)展。智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車，融合了智能網(wǎng)聯(lián)汽車和新能源汽車的優(yōu)勢，成為汽車行業(yè)備受青睞的新興產(chǎn)業(yè)。這一趨勢吸引了國內(nèi)外眾多傳統(tǒng)車企和以互聯(lián)網(wǎng)公司為代表的造車新勢力，紛紛加大對智能新能源汽車的投資力度。

新能源汽車發(fā)展趨勢明朗，對相關行業(yè)發(fā)展方向提供新的指引，隨之對人才需求質(zhì)量提出了更高要求。相較于傳統(tǒng)汽車，新能源汽車在結構、驅(qū)動與控制等方面產(chǎn)生的發(fā)展變化很大，目前的人才隊伍難以滿足新能源領域發(fā)展的需求。

新能源汽車工程師不僅需要融會貫通相關基礎理論知識，熟練運用相關專業(yè)知識和技能，還需具備開闊的國際視野、創(chuàng)新開拓精神和實踐操作能力，同時具備社會責任感，良好的職業(yè)道德和人文素養(yǎng)也是必不可少。因此，在產(chǎn)業(yè)結構和人才需求之間建立動態(tài)更新機制，準確把握教育方向，提高學生在實際工程中解決問題和分析問題的能力非常重要。通過對知名新能源汽車企業(yè)的用人標準和行業(yè)需求進行了探究，分析汽車領軍企業(yè)在相關方面的變化發(fā)展規(guī)律，從而確定人才培養(yǎng)方向和人才培養(yǎng)目標。

3 專業(yè)培養(yǎng)中存在的問題

3.1 教學內(nèi)容和教學形式需要創(chuàng)新

經(jīng)過多年的發(fā)展，車輛工程核心的教材知識體系較為完善。然而，在目前要求控制教學課時的情況下，很多課程的課時安排受到限制。

電池和電機是車輛傳動系統(tǒng)的重要組成部分，隨著動力總成系統(tǒng)的變革，車輛工程專業(yè)學生的教學課程也需要跟著發(fā)展。為了適應新能源汽車的發(fā)展趨勢，需要在現(xiàn)有教材的基礎上加入有關新能源汽車新的知識模塊，如電池熱管理、電機結構、新能源汽車控制等。因此，新能源汽車課程改革的一個重要方面是如何在傳統(tǒng)汽車課程和新能源模塊的課程容量之間取得平衡。

在新能源汽車領域的教學過程中，部分教師仍沿用原有的教學模式，只強調(diào)理論知識的單向教學，在學生自主創(chuàng)新意識方面的培養(yǎng)有所欠缺，難以滿足當前人才的實際需求。學生缺少足夠的時間完成專業(yè)知識體系的構建，教師難以調(diào)動學生的發(fā)散性思維，缺少對新能源汽車知識體系的深層次思考和互動交流。

3.2 教學設備不完善

教學實驗是車輛工程專業(yè)中必不可少的一環(huán)，但教學設備的不完善是制約學生實踐能力提高的主要因素之一。然而，車輛工程的實驗教學對硬件設備、實驗數(shù)量和空間具有較高的要求，設備占據(jù)實驗面積較大且維護成本較高，這大大阻礙了汽車專業(yè)的轉(zhuǎn)型，同時這些設備大多數(shù)僅僅只具有演示驗證功能，無法滿足所有學生進行實體設備操作，這遠遠達不到實驗教學的目的，且不具備線上交互式開展實驗教學的能力，學生的實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)得不到保障。

同時，對于電池管理，電機控制、振動噪聲、道路試驗、材料成型等新能源方面的實驗，需要高昂的資金和專業(yè)技術人員投入，由于高校場地和資金的限制，難以實現(xiàn)全面的設備購置和更新?lián)Q代。老舊的實驗設備和零部件拆卸操作難度大，難以滿足學生對于新能源車輛專業(yè)實踐技能的提高要求。因此，為了讓學生能夠更好地掌握實踐技能，需要通過加強投入、更新實驗設備、提高教學水平等措施來不斷改進教學。

3.3 教師隊伍還有較大提升空間

在工科教育方面，無論是學術型還是專業(yè)型人才，絕不只是專業(yè)理論知識和實踐操作的縱向積累，而是復合型教師隊伍進行知識融合后的創(chuàng)新教學。新工科改革后，教師在課程教學中更多的是幫助學生形成關聯(lián)發(fā)散思維，而不僅僅局限于離散理論知識點的講解。

車輛工程是工科最大的分支之一。由于近些年車輛工程以及新能源網(wǎng)聯(lián)汽車的迅速發(fā)展，專業(yè)教師團隊的人員嚴重缺乏，很多教師是從其他專業(yè)轉(zhuǎn)過來，缺少系統(tǒng)的知識體系。而跨國汽車巨頭以及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對于車輛工程高端人才的遇極其優(yōu)厚，導致愿意投身到車輛工程高等教育的年輕博士數(shù)量不足，具有國外經(jīng)歷和企業(yè)實踐經(jīng)驗的人才更是稀缺。因此，如何培養(yǎng)和引進高層次的專業(yè)教師隊伍是目前新能源汽車人才培養(yǎng)的問題之一。

3.4 學生自主創(chuàng)新意識不足

按照培養(yǎng)大綱，本科生在低年級學完高等數(shù)學，物理，化學，電力電子，力學等基礎課程后，高年級期間主要安排專業(yè)課學習，但是很多學生到了高年級都會為出國，考研，就業(yè)等做準備，近幾年由于疫情的沖擊，實際學習專業(yè)課的時間非常有限，從而留給學生進行自主學習和創(chuàng)新思考的時間非常少，在實際工作中難以體現(xiàn)專業(yè)知識的優(yōu)勢，影響新能源汽車行業(yè)高端人才創(chuàng)新體系的建設。

而本科教學目前主要還是應試教育，此背景下成長起來的學生更注重筆試考試的評價，在多學科交叉教學過程中的實際操作能力方面存在不足。為此需要著重培養(yǎng)學生在實際操作過程中自主發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，同時，在總結問題的過程中能舉一反三，有所思考。

4 提高新能源汽車產(chǎn)學研融合教學的若干舉措

新能源汽車工程卓越工程師需要具備寬泛的技術背景、綜合的理論素質(zhì)以及強大的實踐應用能力。隨著行業(yè)的快速發(fā)展，培養(yǎng)新能源汽車工程卓越工程師成為當下亟待解決的問題。

產(chǎn)學研融合的模式在國內(nèi)外已取得了成功的經(jīng)驗和成果，通過企業(yè)提供技術研發(fā)平臺、學校提供理論知識和實踐指導、科研機構提供技術支持和產(chǎn)學研深度合作，可以實現(xiàn)理論研究與現(xiàn)實應用的結合?？紤]到我校車輛工程專業(yè)的具體情況，我們采用了產(chǎn)學研融合的人才培養(yǎng)模式。此模式符合行業(yè)要求，教育理念正確，貫徹了“新工科”理念和中國工程教育認證標準，具有交叉與融合，協(xié)同創(chuàng)新等特點。結合我校多年來的實踐經(jīng)驗和發(fā)展規(guī)劃，提出幾點改革措施如下：

4.1 豐富教學內(nèi)容和教學形式

當前，高校設立的部分專業(yè)課程實際落后于社會需求。針對這一問題，我們根據(jù)社會汽車發(fā)展狀況對相關專業(yè)課程進行更新，便于學生了解汽車行業(yè)的最新信息，讓其對后續(xù)發(fā)展方向進行思考。高年級階段，通過降低專業(yè)課程的學習難度，適當提高學生對于專業(yè)課程的有效學習時間或增加互動問答環(huán)節(jié)。同時，積極推進網(wǎng)絡教學資源的整理和制作，便于學生的自主學習。

新工科強調(diào)基礎課程的學習，卓越工程師偏重于工程實踐與創(chuàng)新。通過借鑒國外高等工程教育強調(diào)基礎知識學習重視多學科綜合化的經(jīng)驗，我校對車輛工程本科生培養(yǎng)方案進行了系統(tǒng)的優(yōu)化和完善，在公共基礎平臺上采用了機械能源大類平臺+車輛工程專業(yè)平臺模塊形式。積極尋求企業(yè)專家指導，組織教學研討和系統(tǒng)規(guī)劃，避免教學內(nèi)容的重復簡單化，補充與國際接軌的新技術介紹，提高教學質(zhì)景，嘗試小班化教學，提高互動性。結合中外合作辦學，讓具有良好英語基礎的年輕教師開展雙語教學，推行優(yōu)秀本科生導師制度。邀請企業(yè)導師參與教育，提高人才培養(yǎng)的實效性。在學校內(nèi)部設置實習基地，將學生放置在真實的生產(chǎn)環(huán)境中進行學習和實踐，增強了學生的實踐應用能力，同時，積極安排學生到汽車企業(yè)進行參觀學習，了解新能源汽車的結構和裝配，并配備相關實驗教具和設備進行實踐，提高學生的工程實踐能力，增強產(chǎn)教融合。

4.2 完善教學設備

完善的教學設備是教學實驗成功的必備條件之一。借助于學科建設，專業(yè)認證，校企合作等多個渠道，我校在傳統(tǒng)發(fā)動機，底盤等教學設備的基礎上，近年來新增了專用試驗用車，購置了噪聲測試儀，駕駛模擬器，激光傳感器，振動測試儀，V-box道路行駛測試儀，電池狀態(tài)等多臺設備。為學生的實驗教學帶來方便的同時也有助于提高學生的實踐動手能力和科學創(chuàng)新的能力。

同時我們積極與校內(nèi)機械，控制，計算機，能源等相關專業(yè)聯(lián)系，實施實驗儀器共享，構建和完善多樣化的教學實驗平臺，實現(xiàn)實驗設備的高效利用。此外，校外新能源汽車企業(yè)也建有非常好的實驗室環(huán)境，我們通過校企合作等建立本科生實踐基地，來拓展和豐富教學設備資源。

4.3 提高教師團隊建設

新工科形勢下新能源汽車卓越工程師的培養(yǎng)需要建立一支高水平教師團隊。我校以“教材研究-教案制作-討論研究-修改使用-課后反思”為主體教學路線，通過開展教學科研，把教學工作中的問題專題化，增強教學工作的研究性。結合學生評價，督導評價，同事評價，綜合進行教學評價，從而提高教師的教學水平。

積極鼓勵教師到國內(nèi)外相關高校交流訪問，與新能源車輛行業(yè)的知名企業(yè)合作，參加各類專業(yè)技能培訓，學術交流會議，提升專業(yè)素養(yǎng)。積極聘請企業(yè)的優(yōu)秀工程師和其他跨專業(yè)跨學科的行業(yè)專家來做兼職導師，參與課題指導，豐富教師團隊的視野和格局，強化教學內(nèi)容的實踐性和前沿性，營造良好的教學環(huán)境和學習氛圍。

4.4 多方面促進學生的自主創(chuàng)新意識

鼓勵大學生參加學科競賽。在教師的指導下，組織學生連續(xù)多年參與全國大學生機械設計大賽，全國大學生過程裝備實踐與創(chuàng)新大賽，全國大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽，以及挑戰(zhàn)杯，互聯(lián)網(wǎng)+大賽等，并獲得較好的成績。同時鼓勵在校生參加其他高等院校的暑期夏令營，以及地方政府組織的博士團，支教團，產(chǎn)業(yè)交流會議等，增強學生對行業(yè)的認知度，為在校大學生營造良好的創(chuàng)新氛圍。

同時，積極組織學生進入企業(yè)實習，增強學生主動學習實踐的意識。企業(yè)實習是強化學生職業(yè)能力的有效方式，在經(jīng)過校內(nèi)基礎學習和相關實驗教學后，學校積極組織學生到新能源汽車相關的企業(yè)實習，進一步了解新能源汽車的生產(chǎn)制造過程，培養(yǎng)對行業(yè)的熱愛，激發(fā)主動創(chuàng)新意識。

5 總結

車輛行業(yè)的發(fā)展需要具有協(xié)同創(chuàng)新意識的高端專業(yè)人才，產(chǎn)學研融合的模式為培養(yǎng)新能源汽車工程卓越工程師提供了重要的支持，能夠有效提高新能源汽車設計研發(fā)的水平，提高我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力和核心競爭力，為社會培養(yǎng)全面的車輛工程創(chuàng)新技術人才。

江蘇省高等教育教改研究課題（2021JSJG311），機械工程國家級一流專業(yè)建設項目，車輛工程江蘇省一流專業(yè)建設項目，教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目（202102102061）。

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