信息化背景下工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)改革探究

一、引言

智能網(wǎng)聯(lián)汽車復(fù)雜的技術(shù)體系對檢查與維護(hù)專業(yè)人才的技能提出了更高要求。傳統(tǒng)教學(xué)模式存在理論與實踐分離、教學(xué)內(nèi)容更新慢等不足，導(dǎo)致人才培養(yǎng)與行業(yè)需求脫節(jié)。為解決這些問題，實施工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)改革勢在必行，它將理論學(xué)習(xí)與實際操作緊密結(jié)合，旨在培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實踐技能的高素質(zhì)技術(shù)人才。

二、工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)改革的必要性

隨著車輛智能化、網(wǎng)聯(lián)化、自動化程度的不斷提高，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的檢查與維護(hù)涉及大量的電子、信息、通信、數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域的知識。而過去的教學(xué)更多關(guān)注機(jī)械原理和常規(guī)的維護(hù)操作，無法有效培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)對智能化設(shè)備故障和數(shù)據(jù)處理問題的能力。因此，工學(xué)結(jié)合一體化改革通過將課程內(nèi)容與實際工作場景緊密結(jié)合，讓學(xué)生在校期間即能接觸企業(yè)的最新技術(shù)和工作流程，進(jìn)而強化理論知識與實踐技能的融合。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)更新頻繁，行業(yè)需求的變化也非?？?。工學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式能夠有效地縮短教育與行業(yè)發(fā)展之間的時間差，避免學(xué)生所學(xué)技能滯后于市場需求。通過校企合作和工學(xué)一體化教學(xué)改革，學(xué)生不僅可以實現(xiàn)理論與實踐同步發(fā)展，還能在真實的工作環(huán)境中提升問題解決能力和創(chuàng)新能力，以為未來的職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

三、重構(gòu)課程內(nèi)容體系

（一）引入智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)知識

智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)課程內(nèi)容的更新必須緊跟技術(shù)潮流，將智能網(wǎng)聯(lián)相關(guān)的核心知識融入教學(xué)體系，涵蓋從車輛感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)到通信和云端數(shù)據(jù)處理等多方面的技術(shù)理論與應(yīng)用能力。自動駕駛技術(shù)是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的核心，其不僅依賴于車輛的感知系統(tǒng)，如攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)，還涉及復(fù)雜的算法處理。教師要在課程中深人講解這些知識，以幫助學(xué)生掌握自動駕駛系統(tǒng)的檢測與維護(hù)方法。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過車載通信設(shè)備實現(xiàn)車輛與外部環(huán)境的實時數(shù)據(jù)交換，將車輛轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿拥男畔⒐?jié)點，使得通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸和安全防護(hù)技術(shù)成為檢測與維護(hù)中的重點領(lǐng)域[1]。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)的傳輸和處理依賴于云計算和大數(shù)據(jù)分析，課程中還需引入與之相關(guān)的內(nèi)容，以幫助學(xué)生了解如何通過數(shù)據(jù)分析進(jìn)行車輛故障預(yù)測、車輛維護(hù)優(yōu)化和車載系統(tǒng)升級管理。學(xué)生不僅需要理解智能網(wǎng)聯(lián)汽車的整體技術(shù)架構(gòu)，還要具備分析、運用這些技術(shù)的能力，從而能在實際操作中進(jìn)行檢測與故障排除。同時，通過在課程中引入智能網(wǎng)聯(lián)汽車的最新發(fā)展動態(tài)和前沿案例，學(xué)生能夠與行業(yè)最前沿的技術(shù)保持同步。這不僅有助于增強其在工作中的競爭力，還能為其今后在汽車智能化領(lǐng)域的發(fā)展提供更加廣闊的空間。

（二）強化實操與實踐環(huán)節(jié)

1.校企共建沉浸式實訓(xùn)基地

依托產(chǎn)教融合政策支持，與智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)軍企業(yè)共建“校中廠”實訓(xùn)基地，引入L4級自動駕駛測試車輛、車路協(xié)同仿真平臺、車載以太網(wǎng)診斷設(shè)備等行業(yè)主流設(shè)備，按照企業(yè)維修車間的6S管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃功能區(qū)域，設(shè)置智能傳感器標(biāo)定工位、車載網(wǎng)絡(luò)診斷中心、數(shù)據(jù)云端分析室等專業(yè)化模塊。企業(yè)技術(shù)骨干定期到校開展設(shè)備運維培訓(xùn)，將最新的故障診斷案例轉(zhuǎn)化為實訓(xùn)項目，例如某新能源車企的APA自動泊車系統(tǒng)誤報故障排查流程、某車聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的T-BOX遠(yuǎn)程通信中斷修復(fù)方案等，使學(xué)生在真實設(shè)備上完成從故障現(xiàn)象觀察、數(shù)據(jù)流分析到硬件替換驗證的全流程操作。同時，基地設(shè)置“工單式”實訓(xùn)管理系統(tǒng)，學(xué)生需按照企業(yè)維修工單規(guī)范填寫檢測記錄、上傳診斷報告，培養(yǎng)職業(yè)化的工作習(xí)慣。

2.開發(fā)基于工作過程的項目化實訓(xùn)模塊

以智能網(wǎng)聯(lián)汽車全生命周期維護(hù)需求為導(dǎo)向?qū)⒄n程內(nèi)容轉(zhuǎn)化為8個典型工作項目，每個項目包含3-5個遞進(jìn)式任務(wù)單元。例如“智能座艙系統(tǒng)故障診斷”項目，下設(shè)車載語音交互失效排查、AR-HUD顯示異常修復(fù)、多屏互聯(lián)卡頓優(yōu)化等任務(wù)，每項任務(wù)均按照“資訊（獲取故障現(xiàn)象）-計劃（制定診斷方案）－決策（選擇檢測工具）-實施（執(zhí)行維修流程）-檢查（驗證修復(fù)效果）-評估（總結(jié)改進(jìn)措施）”六步法展開。特別強化對智能化檢測工具的操作訓(xùn)練，如使用CANoe軟件進(jìn)行車載網(wǎng)絡(luò)報文分析、運用示波器檢測激光雷達(dá)點云數(shù)據(jù)信號、通過診斷儀讀取自動駕駛系統(tǒng)日志文件等。在“車聯(lián)網(wǎng)安全檢測”任務(wù)中，引入企業(yè)級滲透測試工具，模擬黑客攻擊車載T-BOX的通信鏈路，要求學(xué)生完成人侵檢測、漏洞修復(fù)和安全策略重置等操作，掌握數(shù)據(jù)加密、身份認(rèn)證等安全防護(hù)技能。

3.實施“崗位輪訓(xùn) + 技術(shù)攻關(guān)”實戰(zhàn)化培養(yǎng)

建立“認(rèn)知實習(xí)－跟崗實訓(xùn)-頂崗實戰(zhàn)”三級實踐體系，學(xué)生在大二學(xué)期進(jìn)入合作企業(yè)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車售后服務(wù)中心，參與為期8周的崗位輪訓(xùn)，分別在診斷組、軟件升級組、系統(tǒng)標(biāo)定組等崗位實踐。企業(yè)為每位學(xué)生配備“雙導(dǎo)師”，校內(nèi)教師負(fù)責(zé)理論知識銜接，企業(yè)技師傳授“望聞問切”實戰(zhàn)技巧。針對企業(yè)真實技術(shù)難題開設(shè)“師生技術(shù)攻關(guān)工作坊”，選取如某車型OTA升級失敗率偏高、智能泊車系統(tǒng)跨樓層定位偏差等實際問題，組織學(xué)生團(tuán)隊運用所學(xué)知識進(jìn)行故障復(fù)現(xiàn)、原因分析和方案驗證。某校企合作項目中，學(xué)生團(tuán)隊通過分析車載終端日志發(fā)現(xiàn)GPS信號弱場環(huán)境下的定位算法缺陷，提出增加慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)融合的改進(jìn)建議被企業(yè)采納并應(yīng)用于后續(xù)車型的軟件版本迭代。

四、創(chuàng)新教學(xué)方法

（一）理實一體化教學(xué)模式的應(yīng)用

理實一體化模式通過將理論知識與實際操作有機(jī)融合，打破了課堂與實訓(xùn)的界限，使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)理論的同時立即將其應(yīng)用于實際操作中，從而極大地增強其對知識的吸收與技能的掌握。針對智能網(wǎng)聯(lián)汽車復(fù)雜的技術(shù)結(jié)構(gòu)，該教學(xué)模式不僅能夠幫助學(xué)生深入理解車輛的工作原理，還能培養(yǎng)其對復(fù)雜系統(tǒng)的操作能力和解決實際問題的能力。理論與實踐的緊密結(jié)合使學(xué)生在學(xué)習(xí)自動駕駛系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、車輛數(shù)據(jù)處理等智能網(wǎng)聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)時，能夠在實驗室或?qū)嵱?xùn)場所中立即驗證這些理論知識的應(yīng)用效果。通過真實的工作情境模擬和項目驅(qū)動學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠在完成具體任務(wù)的過程中加深對知識的理解，并提高操作技能。

在智能網(wǎng)聯(lián)汽車檢測與維護(hù)過程中，理實一體化教學(xué)模式的優(yōu)勢尤為明顯。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)或車載傳感器的工作原理后，能夠立即通過操作檢測設(shè)備，對車輛的智能系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷與分析[3]。智能網(wǎng)聯(lián)汽車檢測與維護(hù)涉及多種復(fù)雜的技術(shù)和操作，如數(shù)據(jù)通信、自動駕駛系統(tǒng)故障排查、車聯(lián)網(wǎng)安全檢測等。理實一體化模式通過將課堂知識與實踐操作相結(jié)合，極大地提高了學(xué)生對這些復(fù)雜技術(shù)的理解與應(yīng)用能力。學(xué)生在完成實操任務(wù)的過程中，不僅可以驗證理論知識的準(zhǔn)確性，還能通過不斷操作和調(diào)整，進(jìn)一步提高自己的動手能力和技術(shù)敏感度。這種教學(xué)模式不僅符合現(xiàn)代教育理念，還能為智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)培養(yǎng)大批高素質(zhì)的技術(shù)人才，從而為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力的支持。

（二）應(yīng)用虛擬仿真與遠(yuǎn)程實訓(xùn)的教學(xué)方式

虛擬仿真技術(shù)通過構(gòu)建高度逼真的數(shù)字化汽車操作環(huán)境，使學(xué)生能夠在安全、可控的情境中模擬各種故障診斷、維修操作和系統(tǒng)調(diào)試等實踐環(huán)節(jié)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)體系龐大且復(fù)雜，涉及自動駕駛系統(tǒng)、車載通信技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域，在實際教學(xué)過程中受限于實驗條件、設(shè)備安全性，以及操作的高風(fēng)險性。虛擬仿真技術(shù)不僅能夠突破物理限制，還可以讓學(xué)生通過計算機(jī)仿真出多種工況和故障模式，并引導(dǎo)學(xué)生實時進(jìn)行分析與操作，從而達(dá)到提升學(xué)生技術(shù)技能和問題解決能力的目的。虛擬仿真系統(tǒng)還可以重復(fù)演練復(fù)雜場景，確保學(xué)生在面對真實車輛時具備足夠的經(jīng)驗和操作熟練度。

遠(yuǎn)程實訓(xùn)同樣是教學(xué)方式的一大突破。遠(yuǎn)程實訓(xùn)不僅可以解決實驗設(shè)備不足、地域分散等問題，還極大地拓展了教學(xué)的空間和時間范圍，使學(xué)生能夠在任意地點完成對智能網(wǎng)聯(lián)汽車的實時操作訓(xùn)練。通過遠(yuǎn)程實訓(xùn)平臺，學(xué)生可以訪問虛擬車輛模型，獲取車輛實時數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行故障分析、維護(hù)決策和遠(yuǎn)程調(diào)試，從而真正實現(xiàn)學(xué)習(xí)和實踐的無縫對接。更重要的是，虛擬仿真與遠(yuǎn)程實訓(xùn)不僅降低了實踐教學(xué)中的設(shè)備損耗和操作風(fēng)險，還為學(xué)校與企業(yè)之間的技術(shù)交流與資源共享提供了新的平臺。通過這種模式，企業(yè)可以提供其最新的技術(shù)設(shè)備和平臺，學(xué)生則可以直接在虛擬或遠(yuǎn)程環(huán)境中接觸行業(yè)前沿技術(shù)，從而實現(xiàn)理論與實踐的深度融合。

五、建設(shè)校企協(xié)同育人機(jī)制

（一）構(gòu)建“產(chǎn)業(yè)學(xué)院 + 項目工作室”雙軌合作平臺

依托區(qū)域智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)集群聯(lián)合華為智能汽車、百度Apollo、蔚來汽車等領(lǐng)軍企業(yè)共建“智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)學(xué)院”，建立由學(xué)校分管校長、企業(yè)技術(shù)總監(jiān)擔(dān)任雙理事長的理事會決策機(jī)制，下設(shè)人才培養(yǎng)、技術(shù)研發(fā)、社會服務(wù)三個專業(yè)委員會，制定《校企協(xié)同育人管理辦法》，明確雙方在課程開發(fā)、實訓(xùn)基地建設(shè)、師資互聘等方面的權(quán)責(zé)義務(wù)。產(chǎn)業(yè)學(xué)院按照“專業(yè)群對接產(chǎn)業(yè)鏈”的思路，共建5個校企聯(lián)合實驗室，包括自動駕駛算法驗證實驗室、車聯(lián)網(wǎng)安全攻防實驗室、智能座艙交互測試實驗室等，企業(yè)投入設(shè)備總值達(dá)1200萬元，占實驗室設(shè)備總量的 65% 。在產(chǎn)業(yè)學(xué)院框架下設(shè)立“智能診斷技術(shù)工作室”等6個項目化運作單元，由企業(yè)技術(shù)骨干與學(xué)校教師共同擔(dān)任雙導(dǎo)師，承接企業(yè)真實技術(shù)項目。例如，與小鵬汽車合作開展“自動泊車系統(tǒng)故障知識庫開發(fā)”項目，學(xué)生團(tuán)隊在企業(yè)工程師指導(dǎo)下，收集分析2000余例售后故障數(shù)據(jù)，建立包含傳感器標(biāo)定偏差、超聲波雷達(dá)誤判、路徑規(guī)劃算法缺陷等典型故障的診斷模型，形成《智能泊車系統(tǒng)故障診斷手冊》，直接應(yīng)用于企業(yè)售后服務(wù)培訓(xùn)體系。

（二）打造“雙師互聘 + 能力進(jìn)階”的師資共同體

建立“固定崗 + 流動崗”相結(jié)合的雙師結(jié)構(gòu)，制定《企業(yè)兼職教師管理辦法》，從合作企業(yè)選聘具有豐富實踐經(jīng)驗的高級工程師、技術(shù)主管擔(dān)任兼職教師，占專業(yè)教師總數(shù)的 40% 。企業(yè)導(dǎo)師實行“項目制”授課，承擔(dān)智能網(wǎng)聯(lián)汽車故障診斷技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)維護(hù)等核心課程的實踐模塊教學(xué)，每年累計授課時長不少于80學(xué)時。同時實施“教師技術(shù)能力提升計劃”，要求專業(yè)教師每五年累計不少于6個月在企業(yè)技術(shù)崗位實踐，近三年選派26名教師到特斯拉、德賽西威等企業(yè)參與智能駕駛系統(tǒng)測試、車載軟件升級等實際工作，收集典型工作案例150余個，開發(fā)“毫米波雷達(dá)角差補償調(diào)試”“V2X通信協(xié)議一致性測試”等12個新課程模塊。

組建企業(yè)技術(shù)專家組共同開展模塊化課程建設(shè)，在“智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)安全技術(shù)”課程中，學(xué)校教師負(fù)責(zé)密碼學(xué)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)加密算法等理論教學(xué)，企業(yè)安全工程師則帶來“車載T-BOX滲透測試”“車聯(lián)網(wǎng)通信鏈路加密方案”等實戰(zhàn)內(nèi)容，雙方聯(lián)合開發(fā)包含企業(yè)真實漏洞修復(fù)案例的活頁式教材。團(tuán)隊實施“雙導(dǎo)師聯(lián)合指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計”制度，近三年學(xué)生選題中 78% 來源于企業(yè)實際技術(shù)問題，如“基于邊緣計算的車載終端故障預(yù)測模型研究”“5G環(huán)境下車載網(wǎng)絡(luò)時延對自動駕駛的影響分析”等，論文成果被企業(yè)采納應(yīng)用率達(dá) 35% 。

（三）建立“崗位需求導(dǎo)向”的動態(tài)課程共建機(jī)制

成立由企業(yè)技術(shù)骨干參與的專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)委員會，每季度召開人才需求研討會實時對接智能網(wǎng)聯(lián)汽車售后服務(wù)、智能駕駛系統(tǒng)測試、車聯(lián)網(wǎng)平臺運維等崗位的能力要求，形成《崗位能力矩陣表》，動態(tài)調(diào)整課程體系。針對智能座艙交互系統(tǒng)、車載以太網(wǎng)技術(shù)的快速普及，2024年新增“智能人機(jī)交互系統(tǒng)原理與維護(hù)”“汽車以太網(wǎng)診斷技術(shù)”等4門課程。校企聯(lián)合開發(fā)“智能網(wǎng)聯(lián)汽車維護(hù)技術(shù)”專業(yè)教學(xué)資源庫，包含虛擬仿真教學(xué)項目、故障診斷微視頻、其中企業(yè)提供的實際案例資源占比達(dá) 60% 。此外，實施“課崗賽證”融合改革將“智能網(wǎng)聯(lián)汽車檢測與運維”“ 1+X^′ 職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)融入課程教學(xué)，與中汽研認(rèn)證中心合作開發(fā)《自動駕駛系統(tǒng)功能測試》等“課證融合”模塊，學(xué)生考證通過率提升。

六、結(jié)束語

智能網(wǎng)聯(lián)汽車檢查與維護(hù)課程的工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)改革，通過課程內(nèi)容的重構(gòu)、教學(xué)方法的創(chuàng)新，以及校企協(xié)同育人機(jī)制的深化，顯著提升了教育質(zhì)量與行業(yè)需求的契合度。理實一體化教學(xué)模式和虛擬仿真、遠(yuǎn)程實訓(xùn)技術(shù)的應(yīng)用為學(xué)生提供了更加豐富的學(xué)習(xí)體驗，提升了他們在技術(shù)操作中的靈活性和創(chuàng)新能力。企業(yè)參與的實習(xí)與實訓(xùn)也使學(xué)生能夠直接接觸行業(yè)前沿技術(shù)，縮短從校園到職場的過渡時間，增強學(xué)生的就業(yè)競爭力。

作者單位：肖允坤云南省玉溪工業(yè)財貿(mào)學(xué)校