智能网联背景下高职院校汽车类专业面临的机遇和挑战
2022-06-05孟智勇包瑞明
随着我国社会经济水平的进一步提高,汽车保有量也越来越高,与此同时,能源短缺、环境污染、交通事故频发及交通拥堵等制约汽车产业发展尤其是传统燃油车发展的问题也愈发突出。因此,伴随着我国围绕“新基建”的一系列重点政策的出台以及一系列重大项目的有序推进,5G网络、新能源汽车充电桩、工业互联等新型基础设施建设项目的逐渐落地,汽车产业也加快了从传统燃油车到新能源汽车再到智能网联汽车的加速转型。汽车产业的变革对从业人员提出了新的技能要求,职业院校汽车类专业也迎来了新的机遇和挑战。
1 智能网联汽车概述
1.1 智能网联汽车定义
根据中国汽车工程学会描述,智能网联汽车(intelligent and connected vehicle ,ICV)是指搭载了先进的传感器、控制器、执行器等装置,并融合了现代通信与网络技术,实现车与X(车、路、人、云网络等)智能信息交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,可实现安全、高效、舒适、节能行驶,并最终实现替代人来操作的新一代汽车。
通俗的说,智能网联汽车就是利用自身搭载的传感器,例如毫米波雷达、摄像头等感知设备对外界路况进行感知,然后通过控制器进行数据处理和决策,进而自动控制汽车做出相应动作。相比传统汽车,智能网联汽车更加聪明,可以更快应对突发事件,可以使汽车运行在最佳节能工况,也可以实现不同程度自动驾驶,减轻驾驶员疲劳。
1.2 智能网联汽车技术构成
智能网联汽车有四大关键技术,分别是环境感知技术、规划决策技术、执行控制技术和通信技术(见图1)。环境感知技术是利用车上搭载的诸多传感器对周围环境进行感知,如路况、行人、车辆、交通标志、道路障碍物及交通信号灯等,并将感知到的信息传输到主控制单元。规划决策技术是依据车辆传感器所收集的信息制定车辆执行策略,规划汽车下一步动作,包括危险事态建模、群体决策和协同、局部轨迹规划和驾驶员多样性分析等。
执行控制技术就是对车辆运动的控制,包括面向发动机或电机的动力控制、面向驱动/制动以及转向的运动控制,基于驱动、制动、转向、悬架的底盘一体化控制,融合车联网通讯及车载传感器的多车车协同和车路协同控制。通信技术包括车与车、车与云、车与卫星的通信,即实现车辆之间的信息共享与协同控制的通信保障,实现车辆与云平台之间的数据交互,实现与导航卫星之间的高精度定位技术。
现代农业生产和农村结构调整要求农民能够从长远发展的角度出发,正视自身存在的不足和发展需求。同时,在国家政策引领下,农村开展的新型职业农民培训工作也为农民提供了自我综合素质提升的窗口。培训工作要求与农民需求相互契合,将大大提高农民的技术、能力和自身素养。
2 智能网联背景下汽车行业发展现状
2.1 智能网联汽车发展现状
当下,国外智能网联汽车技术较为先进的国家仍然为传统汽车工业和计算机技术强国,例如美国、德国、日本等。传统汽车巨头企业,例如丰田、通用、大众等车企均推出了自己的4级自动驾驶产品并投入测试,而2级自动驾驶产品已经成熟并且大规模投向市场。除传统车企外,以谷歌和苹果公司为代表的计算机和电子企业也纷纷投入自动驾驶领域并且取得优秀成绩,以谷歌和通用汽车的合作产品为例,在美国加利福尼亚州已经实现了累计上万公里的无人驾驶道路测试。
根据2020年《中国汽车工业年鉴》预测显示,到2025年汽车销量将达到3500万辆,其中带有驾驶辅助系统的汽车将会达到2800万辆,网联式汽车销量将会达到300万辆。而其中汽车相关技能人才总需求将会达到1320万人,智能网联汽车相关技术人才需求将会达到120万人,因此到2025年智能网联汽车技术研发人员缺口可能达到一百万,人才缺口巨大。
而智能网联汽车是“计算机+汽车”的一种状态,传统汽车行业研发人员主要是来自车辆工程、机械工程等专业,而智能网联汽车还需要大量的计算机类专业、电子信息类专业、自动化以及数学等相关专业的人才参与。由于薪资待遇、行业背景等原因,导致IT相关专业人才并不青睐汽车行业。而在主要吸纳大量职业院校学生的汽车后市场岗位及生产制造岗位,因为智能网联汽车的出现也要求从业者要具备诸多新的技术能力,例如智能网联汽车智能化设备装调、测试的能力,智能网联汽车检测维修的能力等。
在职业院校人才培养方面,一方面由于是新兴专业,目前国内开设相关专业的院校比较少,毕业生供给不足;另一方面,也由于师资力量、实训条件等不足,人才培养质量不高,难以满足岗位要求。
2.2 智能网联背景下汽车人才培养现状
我国政府非常重视智能网联汽车发展,2020 年 2 月,国家发改委、网信办、科技部、工信部、公安部、交通部等11部委,发布了《智能汽车创新发展战略》,提出了发展中国标准智能汽车,建设智能汽车强国的要求。在重庆、宁波、北京等多地开放无人驾驶道路测试,北汽、广汽、吉利等我国传统车企也积极投入研发,目前诸多车企4级自动驾驶汽车均已投入测试。除此之外,华为、百度等通信及互联网公司也积极投身自动驾驶产业,依托其在5G、AI等领域的先进技术布局智能驾驶领域。2021年4月北汽在上海国际车展发布极狐阿尔法S,是首款搭载整套华为智能汽车解决方案的新能源汽车。百度公司Apollo已经取得美国加州车辆管理局颁发的开放道路无人驾驶测试许可,而且apollo也是最早获得国内T4级别道路测试号牌的自动驾驶系统。
目前汽车智能化和电动化已经成为全球汽车产业的主流发展方向,随着万物互联不断深入、数据资源不断累积、深度学习算法不断优化,汽车智能化已经是不可逆的发展趋势。在我国,汽车智能化和电动化已经成为国家战略,国务院及相关部委多次发布相关政策法规指导行业发展。当下,我国正处于智能网联汽车市场的启动期,不久的将来将步入高速发展期。同时,得益于百度、阿里、腾讯等企业在互联网领域的优势;得益于华为等企业在5G以及高精度雷达等方面的优势以及宁德时代、比亚迪等新能源汽车企业及供应商在“三电”方面的优势,我国在智能网联汽车领域有望实现对世界一流车企的赶超。并且电动智能网联汽车在节能减排、减少拥堵、提升交通安全等领域拥有无可比拟的优势,青年人也十分乐意接受智能网联汽车这样的新兴技术。这一系列的因素都注定了新能源智能网联汽车将会成为未来主流,提前谋划专业发展布局专业建设将大大拓宽就业生就业渠道、提升就业竞争力。
3 新变革下职业院校汽车专业面临的机遇
3.1 顺应市场变革,拓宽就业渠道
我国首先开展社区矫正试点工作的省份在十余年的探索中也形成了自己的模式和特色。例如,北京市的司法系统垂直管理模式和 “中途之家”、上海市的立体管控模式、安徽省的社区矫正信息化管理模式、云南省“裁前评估、全员接收、分类管控、有效施教、解教跟踪、全程监督”的24字工作流程等。外国和我国发达省份社区矫正工作的优秀经验对于我国西部地区社区矫正工作的发展提供了有益的指导。
3.2 顺应国家发展,培养高技术人才
传统的高职院校汽车运用与维修专业毕业生就业主要面向的汽车后市场主要岗位的技能要求主要局限在汽车动力系统的诊断维修、汽车机械系统的诊断维修、汽车电器系统的诊断维修、汽车钣金喷漆等。而对主机厂、零部件企业、通信企业等企业的岗位需求进行调研后发现,智能网联汽车行业对技能型人才的岗位需求集中在生产服务类岗位群,要求从业者具备传感器测试、标定、检测、装调等能力。汽车产业变革也使得汽车行业人才需求发生改变,要求院校在人才培养方面也必须做出相应调整。
3.3 产学研紧密结合,开展高质量校企合作
当下正处于智能网联汽车高速发展时期,一方面,智能网联汽车市场不断扩大,市面上不同等级智能网联汽车保有量逐步增大;另一方面,智能网联汽车技术不断获得突破和发展,产品技术更迭加快。在此背景下,汽车智能技术专业人才需求不断增大,但院校人才培养工作相对滞后,人才供给不足与产业迅速发展成为了一对突出矛盾。此时,企业迫切需要大量符合自身需求的人才,而院校也迫切需要自身智能网联汽车相关专业获得发展,这是一个双方开展高质量校企合作的契合点。在智能汽车领域,院校联合企业,以应用为导向,共建共享为原则,结合技术发展前沿,对接产业技术标准,依托企业技术设备,共同搭建校企合作平台,为学校人才培养和企业发展提供资源,实现合作共赢。
4 面临的挑战
4.1 岗位需求改变
改革开放之后,由于我国人口众多,大量的廉价劳动力进入沿海开放城市的工厂从事生产活动。在2012年,全世界汽车的40%、计算机的45%、摩托车的50%产自中国,也因此被冠以“世界工厂”之名。而现如今,一方面我国科技实力不断提升,诸多领域自主研发的产品已经成为国际一流的代名词,我国已经不满足于成为“世界工厂”;另一方面,我国人口红利的优势也已经不再明显,劳动力成本逐步攀高。这使得我国企业的用人需求也逐渐改变。过去依靠我国廉价劳动力在我国设厂生产的企业,一部分逐渐将生产基地转移至东南亚各国,另一部分也逐渐利用机器人替代人工生产。这使得职业院校在人才培养中也必须满足社会的用人需求,必须培养懂前沿技术、有扎实本事的高质量人才。智能网联汽车作为汽车、计算机及电子技术的综合体,也要求智能网联汽车技术专业的学生懂汽车、懂计算机、懂电子技术。因此,建设智能网联汽车技术专业,不仅能顺应市场人才需求,而且能大大刺激本校计算机专业、电子技术专业的发展,从而实现工科专业群的高质量发展。
2.推广普及营养知识:中国营养学会联合中国疾控中心营养与健康所、农业部食物与营养发展所、中国科学院营养科学研究所共同发起并确定5月的第3周为我国全民营养周,2018年5月,我院酒店管理系联手解放军二六六医院共同组织开展了营养周系列活动。此次营养知识进校园的活动,使全校师生对营养知识引起了重视;以此为契机,酒店管理系营养配餐工作室的学生每周周二和周四下午在食堂门口为全校师生进行营养知识咨询服务。我系旨在通过系列活动,提高我院师生的营养健康观念,促使其将营养知识运用到日常生活中。
4.2 知识结构的改变
对现阶段开设智能汽车技术专业的院校进行调研后发现,由于汽车智能技术与网联涉及环境感知技术、底盘控制技术、导航定位技术、网络通信技术等,知识体系庞大繁杂,开设的主要课程中,涉及到C语言程序设计、单片机、无线通信、嵌入式开发等与传统汽车不相关的课程。这也体现出智能网联汽车是一个多专业交叉的专业,相比于传统的汽车类相关专业而言,其课程体系更复杂,难度更高。对学校如何开设课程、老师如何教授课程、学生如何学习课程都提出了挑战。
4.3 教师队伍建设
智能网联汽车相关专业师资队伍建设是绝大多数职业院校所面临的最大挑战。由于专业的特殊性,任课教师需要具备“汽车+计算机+电子”多学科专业的相关知识和实践能力,而具备此能力的人才本来就属于稀缺资源。
同时,智能制造、互联网以及通讯属于高新行业,尤其是对三个专业都有涉猎的人才更是汽车类相关企业所青睐的人才,与企业相比院校难以开出富有竞争力的薪资,很难招到满意的教师。而诸多院校也缺乏长远规划,缺乏对教师的系统性培养,不能有效利用现有资源针对性培养培育教师队伍。使得人才培养水平难以使用人企业满意,使得企业招不到合格的员工,学生找不到满意的工作。
本文首次尝试了在PHC管桩免蒸压生产过程中将光纤光栅(FBG)传感器植入桩身内部的埋设工艺,这种新的埋设工艺成功地克服了PHC管桩生产过程高速离心、高温高压的难题,也避免了因破坏桩身表面而影响长期承载力的问题,该测试技术已获得国家实用新型发明专利[29].PHC管桩植入FBG传感器的具体埋设工艺如图1所示,具体介绍如下.
5 总结
电动化和智能化是汽车工业未来发展的大势所趋,为提升院校办学实力、提升学生就业质量,汽车产业的快速变革也要求职业院校汽车类专业教育必须顺应发展,抢抓机遇,迎接挑战。融入互联网技术、传感器技术、信息及通信技术等新技术开展教学改革,注重教师培训、开展高质量校企合作提升师资力量,从而培养高质量复合型人才,为我国智能网联汽车产业的高质量发展提供人才保障。
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