數(shù)字化教育驅(qū)動(dòng)下的本科高校汽車類專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)路徑探究

摘 要：隨著汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)汽車工程教育已難以滿足創(chuàng)新型人才需求。文章探討了通過數(shù)字化教育提升本科高校汽車類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的路徑。研究結(jié)合南通理工學(xué)院汽車類專業(yè)的實(shí)踐案例，采用模塊化課程設(shè)計(jì)、混合式教學(xué)模式、項(xiàng)目強(qiáng)化班與虛擬仿真系統(tǒng)，有效提高了學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新思維。學(xué)生在國家與省級(jí)各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽中多次獲獎(jiǎng)，并在自主創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目中取得初步成果。這些改革提升了學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，并為其他高校的教育改革提供了借鑒。盡管如此，研究發(fā)現(xiàn)復(fù)雜技能培訓(xùn)和課程內(nèi)容與行業(yè)需求的契合度仍有待進(jìn)一步改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化教育 汽車類專業(yè) 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力 教育改革

1 緒論

1.1 研究背景與動(dòng)因

隨著全球汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，汽車工程類專業(yè)教育在高等院校中的地位日益凸顯。然而，傳統(tǒng)的教育模式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代汽車工業(yè)對(duì)高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才的需求[1]。近年來，數(shù)字化技術(shù)的飛速發(fā)展正在深刻改變各個(gè)行業(yè)的運(yùn)作方式和人才培養(yǎng)模式，尤其在高等教育領(lǐng)域，數(shù)字化教育逐步成為推動(dòng)教學(xué)改革的重要力量。

數(shù)字化教育作為一種新興的教育方式，已廣泛應(yīng)用于工程類專業(yè)，通過虛擬實(shí)驗(yàn)室、在線課程、混合式學(xué)習(xí)等方式，不僅極大地豐富了教學(xué)資源與手段，還顯著提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和學(xué)習(xí)效率。特別是在汽車工程類專業(yè)中，數(shù)字化教育的應(yīng)用為解決傳統(tǒng)教育模式的不足提供了新的路徑。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，如何充分利用數(shù)字化工具來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，仍然是一個(gè)亟待解決的問題。

與此同時(shí)，面對(duì)日益復(fù)雜和多變的市場(chǎng)環(huán)境，培養(yǎng)具備創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的工程人才已成為高等教育的重要目標(biāo)之一。汽車類專業(yè)尤其需要通過教育改革來適應(yīng)這種需求。然而，現(xiàn)有的教育模式在課程內(nèi)容與實(shí)踐需求的銜接、教學(xué)方法的多樣性以及學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)方面，仍存在諸多不足。這些不足迫切需要通過新的教育模式，特別是數(shù)字化教育的推動(dòng)，進(jìn)行系統(tǒng)性的改革與優(yōu)化。

1.2 研究問題與目標(biāo)定位

基于上述背景，本研究旨在探討如何在數(shù)字化教育的驅(qū)動(dòng)下，提升本科高校汽車類專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。本研究將具體分析當(dāng)前教育模式中的不足，并提出基于數(shù)字化教育的課程設(shè)計(jì)與教學(xué)方法。通過實(shí)踐案例的驗(yàn)證，本研究將評(píng)估這些方法的有效性，最終目標(biāo)是為汽車類專業(yè)的教育改革提供理論與實(shí)踐支持，幫助高校更好地培養(yǎng)適應(yīng)未來汽車產(chǎn)業(yè)需求的高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才

本研究的創(chuàng)新性在于結(jié)合了數(shù)字化教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的核心理論，并將其應(yīng)用于汽車類專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中，旨在通過系統(tǒng)化的課程設(shè)計(jì)和教學(xué)方法的優(yōu)化，提升學(xué)生的實(shí)際能力和創(chuàng)新意識(shí)。這不僅為汽車類專業(yè)的教育改革提供了新的視角，也為高等教育中數(shù)字化教育的應(yīng)用拓展了新的領(lǐng)域。

2 數(shù)字化教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)

2.1 數(shù)字化教育的核心理論

數(shù)字化教育通過在線平臺(tái)、虛擬實(shí)驗(yàn)室和混合式學(xué)習(xí)等方式，將教學(xué)資源、互動(dòng)學(xué)習(xí)和自主探究相結(jié)合，提升了教學(xué)的靈活性和效率[2]。其中，虛擬仿真技術(shù)尤為重要，它通過創(chuàng)建虛擬的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)境，讓學(xué)生在模擬的真實(shí)場(chǎng)景中操作和學(xué)習(xí)。這不僅突破了傳統(tǒng)教學(xué)的時(shí)空限制，還幫助學(xué)生更直觀地理解復(fù)雜的工程概念。此外，數(shù)字化教育平臺(tái)（如學(xué)習(xí)通和中國大學(xué)慕課平臺(tái)）廣泛應(yīng)用，使教學(xué)資源的共享更為便捷，學(xué)生可以隨時(shí)隨地獲取學(xué)習(xí)資料并參與在線討論和測(cè)試，從而提高自主學(xué)習(xí)能力，使教學(xué)過程更具個(gè)性化和互動(dòng)性。

2.2 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的核心理論

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)意識(shí)、創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。通過創(chuàng)新的課程設(shè)計(jì)和教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，并將其轉(zhuǎn)化為實(shí)際的創(chuàng)業(yè)成果[3]。常用的教學(xué)方法包括項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（PBL）和案例教學(xué)法（CBL）。PBL通過引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作、問題解決和創(chuàng)新思維。CBL則通過對(duì)真實(shí)案例的分析，幫助學(xué)生理解和應(yīng)用理論知識(shí)，從而提升實(shí)踐能力。在汽車類專業(yè)中，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育尤為重要。通過該教育，學(xué)生不僅掌握了最新的技術(shù)和管理理念，還能在實(shí)踐中積累寶貴經(jīng)驗(yàn)，為未來職業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2.3 文獻(xiàn)綜述與研究現(xiàn)狀

近年來，國內(nèi)外關(guān)于數(shù)字化教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的研究逐漸增多。已有研究表明，數(shù)字化教育在提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果和積極性方面具有顯著優(yōu)勢(shì)[4]。例如，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用顯著提高了學(xué)生的成績和技能水平[5]。然而，如何有效結(jié)合數(shù)字化教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，以提升學(xué)生綜合能力，仍存在不足。特別是在汽車類專業(yè)中，如何整合這兩種教育模式并設(shè)計(jì)滿足技術(shù)技能培養(yǎng)和創(chuàng)新能力提升的課程框架，尚未完全解決。此外，針對(duì)汽車類專業(yè)的實(shí)證研究仍較為缺乏[6]。因此，本研究通過實(shí)際案例驗(yàn)證數(shù)字化教育在提升汽車類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力中的有效性，為其他工程類專業(yè)的教育改革提供參考。

3 數(shù)字化教育驅(qū)動(dòng)的課程設(shè)計(jì)與教學(xué)方法

3.1 課程設(shè)計(jì)框架的構(gòu)建

在數(shù)字化教育的背景下，課程設(shè)計(jì)不僅需要傳授傳統(tǒng)的理論知識(shí)，還應(yīng)融入現(xiàn)代教育技術(shù)和數(shù)字化工具，以提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐操作能力?；谶@一理念，本研究提出了一種數(shù)字化平臺(tái)驅(qū)動(dòng)的課程設(shè)計(jì)框架，如圖1所示，該框架旨在通過模塊化課程內(nèi)容、混合式教學(xué)模式以及強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)等方式，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)能力。

教學(xué)內(nèi)容的模塊化與個(gè)性化：課程內(nèi)容被劃分為多個(gè)模塊，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和進(jìn)度選擇學(xué)習(xí)路徑。這種模塊化設(shè)計(jì)增強(qiáng)了教學(xué)的靈活性，更好地適應(yīng)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

混合式教學(xué)模式的應(yīng)用：通過線上與線下相結(jié)合，線上課程提供豐富的學(xué)習(xí)資源和互動(dòng)環(huán)節(jié)，課堂教學(xué)則通過討論、案例分析和實(shí)踐操作等方式強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用?；旌鲜浇虒W(xué)模式充分利用數(shù)字化平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主性。

實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)與實(shí)施：在課程設(shè)計(jì)中，實(shí)踐環(huán)節(jié)占據(jù)了較大比重。通過虛擬仿真系統(tǒng)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等方式，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作練習(xí)，從而彌補(bǔ)實(shí)際操作資源有限的問題。

3.2 項(xiàng)目強(qiáng)化班與實(shí)踐教學(xué)

項(xiàng)目強(qiáng)化班作為提升學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的重要途徑，已經(jīng)成為許多高校教育改革的一部分。項(xiàng)目強(qiáng)化班通過與企業(yè)的緊密合作，為學(xué)生提供接觸前沿技術(shù)和實(shí)際工程項(xiàng)目的機(jī)會(huì)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和創(chuàng)新思維。

項(xiàng)目內(nèi)容的設(shè)計(jì)：項(xiàng)目強(qiáng)化班的課程內(nèi)容通常與行業(yè)需求緊密結(jié)合，涵蓋多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，學(xué)生在項(xiàng)目中不僅要掌握專業(yè)知識(shí)，還要應(yīng)用這些知識(shí)解決實(shí)際問題。

校企合作模式：項(xiàng)目強(qiáng)化班通過與企業(yè)合作，共同制定教學(xué)計(jì)劃和項(xiàng)目任務(wù)，確保課程內(nèi)容與行業(yè)發(fā)展保持一致。學(xué)生在參與企業(yè)項(xiàng)目的過程中，不僅能夠掌握最新的技術(shù)，還能獲得寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

實(shí)踐教學(xué)中的創(chuàng)新點(diǎn)：在項(xiàng)目強(qiáng)化班中，實(shí)踐教學(xué)不再局限于校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室，而是拓展到企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中，通過這種模式，學(xué)生能夠更好地將理論知識(shí)與實(shí)際操作結(jié)合起來，提高他們的綜合能力。

3.3 虛擬仿真系統(tǒng)的集成應(yīng)用

虛擬仿真系統(tǒng)是數(shù)字化教育的重要組成部分，特別是在工程類教育中，它為學(xué)生提供了一個(gè)近似于真實(shí)環(huán)境的操作平臺(tái)。虛擬仿真系統(tǒng)的集成應(yīng)用，不僅增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，還為教學(xué)提供了更多的互動(dòng)方式，使學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)的同時(shí)，能夠更加深入地理解理論知識(shí)。

虛擬仿真技術(shù)的實(shí)施：虛擬仿真系統(tǒng)通過創(chuàng)建逼真的模擬環(huán)境，使學(xué)生能夠在虛擬場(chǎng)景中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，極大地增強(qiáng)了他們的實(shí)踐能力。

集成應(yīng)用的效果：虛擬仿真系統(tǒng)的集成應(yīng)用不僅提高了學(xué)生的技能水平，還為教學(xué)提供了更多的互動(dòng)方式，進(jìn)一步驗(yàn)證了虛擬仿真技術(shù)的教育效果。

4 汽車類專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐與效果評(píng)估

4.1 教學(xué)實(shí)踐案例

南通理工學(xué)院在“車路協(xié)同自動(dòng)駕駛技術(shù)項(xiàng)目強(qiáng)化培養(yǎng)班”中廣泛應(yīng)用了數(shù)字化教育方法，取得了顯著成效。該項(xiàng)目班通過虛擬仿真系統(tǒng)與實(shí)踐操作相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，幫助學(xué)生在實(shí)際項(xiàng)目中更好地理解和應(yīng)用自動(dòng)駕駛技術(shù)。

具體而言，學(xué)生通過虛擬仿真系統(tǒng)模擬車路協(xié)同場(chǎng)景，掌握了車輛控制和信號(hào)處理的關(guān)鍵技術(shù)。這些仿真訓(xùn)練場(chǎng)景高度還原了實(shí)際駕駛環(huán)境，學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行了多次故障排除和系統(tǒng)優(yōu)化的練習(xí)。這種訓(xùn)練不僅幫助學(xué)生鞏固了理論知識(shí)，還使他們?cè)趯?shí)際操作中更加熟練和自信。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)階段，學(xué)生將虛擬仿真中學(xué)到的技能應(yīng)用于真實(shí)的自動(dòng)駕駛車輛測(cè)試，進(jìn)一步驗(yàn)證和優(yōu)化了技術(shù)方案。

在創(chuàng)新教育方面，學(xué)院通過這種混合式教學(xué)模式在全國大學(xué)生智能車等學(xué)科競(jìng)賽中顯示出了明顯優(yōu)勢(shì)。南通理工學(xué)院的參賽隊(duì)伍通過這種教學(xué)方法，系統(tǒng)性地學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)知識(shí)，并通過虛擬仿真和實(shí)際操作的結(jié)合，多次獲得全國大賽獎(jiǎng)項(xiàng)。這些成績不僅展示了學(xué)生的技術(shù)能力提升，也證明了混合式教學(xué)在復(fù)雜技術(shù)學(xué)習(xí)中的有效性?。

在創(chuàng)業(yè)教育方面，學(xué)院通過與企業(yè)緊密合作的產(chǎn)教融合課程、項(xiàng)目強(qiáng)化班等，為學(xué)生提供了深入了解行業(yè)需求和最新技術(shù)的機(jī)會(huì)。這些項(xiàng)目的課程設(shè)計(jì)緊貼企業(yè)的實(shí)際需求，學(xué)生通過參與企業(yè)項(xiàng)目實(shí)踐，獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。這些學(xué)生在江蘇省“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、江蘇省“金種子”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目中表現(xiàn)優(yōu)異，多個(gè)項(xiàng)目已成功啟動(dòng)并進(jìn)入市場(chǎng)運(yùn)營。這些成果展示了數(shù)字化教育在提升學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力方面的顯著成效，并為學(xué)生的職業(yè)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.2 教學(xué)效果評(píng)估與反饋

教學(xué)效果評(píng)估顯示，參與“車路協(xié)同自動(dòng)駕駛技術(shù)項(xiàng)目強(qiáng)化培養(yǎng)班”的學(xué)生在多項(xiàng)競(jìng)賽中表現(xiàn)優(yōu)異，尤其是在全國大學(xué)生智能車競(jìng)賽中多次獲得全國二等獎(jiǎng)。數(shù)據(jù)顯示，這些學(xué)生在虛擬仿真系統(tǒng)中的訓(xùn)練顯著降低了實(shí)際操作中的失誤率，項(xiàng)目完成時(shí)間也縮短了約20%。這表明，虛擬仿真系統(tǒng)的應(yīng)用不僅提高了學(xué)生的技術(shù)熟練度，還顯著提升了他們?cè)趯?shí)際操作中的表現(xiàn)?。

從長期效果來看，參與項(xiàng)目強(qiáng)化班的學(xué)生就業(yè)率達(dá)到了95%以上，許多學(xué)生在畢業(yè)后進(jìn)入了智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)的核心崗位。企業(yè)反饋顯示，這些學(xué)生具備較強(qiáng)的實(shí)際操作能力和創(chuàng)新意識(shí)，能夠迅速適應(yīng)崗位要求，并在短時(shí)間內(nèi)取得出色成績。這些數(shù)據(jù)表明，南通理工學(xué)院的數(shù)字化教育改革在提升學(xué)生技術(shù)能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力方面具有顯著成效?。

4.3 教學(xué)實(shí)踐總結(jié)

南通理工學(xué)院汽車工程學(xué)院的數(shù)字化教育改革在提升學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力方面取得了顯著成果，特別是在混合式教學(xué)和虛擬仿真系統(tǒng)的應(yīng)用上。這些方法不僅提高了學(xué)生的操作技能，還增強(qiáng)了他們的創(chuàng)新思維和問題解決能力。然而，也存在一些不足之處。例如，某些復(fù)雜技能的培訓(xùn)深度仍需加強(qiáng)，特別是在實(shí)踐操作中遇到特殊情況的處理方面。此外，項(xiàng)目強(qiáng)化班的課程內(nèi)容和企業(yè)需求的契合度可以進(jìn)一步提高，以確保學(xué)生在進(jìn)入職場(chǎng)時(shí)能夠更加順利地融入企業(yè)環(huán)境。

未來的教學(xué)改革應(yīng)著重于進(jìn)一步優(yōu)化這些教育方法，特別是在虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用和跨學(xué)科教學(xué)的結(jié)合上，為學(xué)生提供更全面和多樣化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。同時(shí)，增加與企業(yè)的深入合作，確保課程內(nèi)容能夠持續(xù)滿足行業(yè)的發(fā)展需求，從而進(jìn)一步提升學(xué)生的職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力?。

5 結(jié)論

本研究探討了南通理工學(xué)院通過數(shù)字化教育提升汽車類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的實(shí)踐與成效。研究結(jié)果顯示，混合式教學(xué)、模塊化課程設(shè)計(jì)、項(xiàng)目強(qiáng)化班與虛擬仿真系統(tǒng)的結(jié)合，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，顯著提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、實(shí)踐操作和創(chuàng)新能力。學(xué)生在全國大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽中多次獲得國賽獎(jiǎng)項(xiàng)，并通過項(xiàng)目強(qiáng)化班的企業(yè)合作，成功將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為創(chuàng)業(yè)實(shí)踐。盡管取得了一定成效，但研究局限性在于數(shù)據(jù)樣本的單一性，未來研究應(yīng)擴(kuò)展至其他工程類專業(yè)，并繼續(xù)優(yōu)化教學(xué)方法與企業(yè)合作，以進(jìn)一步提升學(xué)生的職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

基金項(xiàng)目：中國物流學(xué)會(huì)全國物流教改教研課題計(jì)劃（JZW2024142）；中國物流學(xué)會(huì)研究課題計(jì)劃（2024CSLKT3-488）；南通市科技計(jì)劃項(xiàng)目（JC2021065）；南通理工學(xué)院科研項(xiàng)目[2022XK（R）62]；南通理工學(xué)院科研項(xiàng)目[2022XK（K）50]；基金項(xiàng)目：教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目（2411043859）。

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