“新工科”背景下新能源汽车智能网联技术实践平台构建

李素华　李涵　曾凡琮

摘 要：本文分析了新能源汽车技术人才培养现状，阐述了新工科背景下从“基础课程实践、专业课程实践、创新实践、企业工程实践”等四个方面展开的新能源汽车实践教学体系，新能源汽车的智能网联技术实践教学体系包含两大类，专业模块实践教学体系和综合系统实践教学体系，并构建了新能源汽车智能网联技术实践平台，同时提出了针对实践能力培养的新能源汽车工程教师团队的建设目标，对提高新工科背景下新能源汽车智能网联技术实践教学质量提供了理论依据。

关键词：新工科 新能源汽车 智能网联技术 实践平台

随着全球新一轮科技革命和产业变革的发展，汽车与能源、交通、信息通信等领域加速融合，推动了汽车产品形态、交通出行模式、能源消费结构和社会运行方式等发生深刻变革，新能源汽车产业也面临着前所未有的发展机遇，随之而来的满足新能源汽车技术需求的高素质创新型人才已成为企业的迫切需求。高校人才培养质量如何能更好的满足新能源汽车企业需要，也成为应用型高校人才培养的目标之一。2017年2月，教育部推行“新工科”建设，以“产出为导向”的人才培养模式改革成为高校人才培养和教育教学工作的重心之一。各工科院校以工程教育新理念、新模式、新方法、新内容和新质量等作为高校新工科建设和教育改革的基本內容，培养具备创新精神、实践能力、国际化视野以及多学科交叉融合的新型工程技术人才，以满足国家战略产业、支柱产业和新兴产业发展的需要[1]。

新形势下的汽车需要大量的新技术，比如新能源、信息、通信、大数据、云以及人工智能等技术[2]。目前国内开设新能源汽车工程专业的高校并不多，对于跨学科的新能源汽车技术人才需求量非常大，地方高校应结合地方经济特色与学校自身发展需求进行人才培养目标的定位，制定以多学科交叉融合为特征的新能源汽车工程专业人才培养方案，构建能够满足新能源汽车发展对技术人才需求的课程体系，探索新能源汽车专业的实践教学体系和创新教育等环节，培养新形势下具有创新能力的综合性人才。

1 新能源汽车实践教学体系的建立

在新工科和工程教育认证理念下进行新能源汽车工程专业建设的基本思路首先要进行顶层设计，即以新工科理念构建工程教育产出导向的人才培养体系。顶层设计要实现教育资源的分配与交叉融合，需要进行统筹教育资源，规划建设专业新方向，搭建人才培养平台，构建教育教学质量保障体系。人才培养体系基于OBE理念制定培养目标，完成毕业要求，建立课程体系，搭建实践教学平台。设计实施过程中要保证人才培养体系基于新工科背景，需要分配教育资源，建立一套行之有效的考核和管理机制，同时根据反馈的问题进行持续改进，这样才能保障顶层设计的全面性。人才培养体系以学生为中心，根据行业企业需求和产出导向制定培养目标，以培养目标和毕业要求为导向，依据师资队伍和支撑条件共同作用下的课程体系为实现目标。人才培养体系下建立新型的实践教学体系是新工科背景下工程教育模式最有效的方式之一，在实践教育过程中增加设计型、综合型实验的比例，考查学生综合运用知识、处理实际问题的能力，加强计算机、智能控制、互联网等新技术在实践教学中的运用。

本文构建新工科背景下新能源汽车工程专业实践教育体系与实践平台，建设新能源汽车智能网联技术实践平台，将创新创业教育与工程认证教育理念相结合，与企业构建产学合作协同育人的新机制，建立新能源汽车工程实践教学基地，融合素质教育、创新教育和实践教育为一体，探索新工科学生创新实践教育模式，培养企业所需的高素质创新型、实践性人才，新能源汽车工程实践教学体系见表1[3]。

1）基础课程实践

围绕新能源汽车工程的学科基础课程和专业基础课程，在校内完成的相关课程实验和课程设计，通过基础实验、课程设计和工程实践训练，使学生能够正确使用实验仪器、独立完成实验、并对实验数据进行记录及分析处理，主要培养学生的基本素质能力及刻苦钻研的学习态度。

2）专业课程实践

校内新能源汽车工程实验中心完成的专业课程实验、实践项目和课程设计，通过训练锻炼学生实际操作能力，培养学生基本工程实践能力。

3）创新实践

为学生提供校内创新创业实践平台及教师科研平台，在该阶段注重学生个性化的培养，鼓励学生参加科技创新竞赛，通过该阶段的训练，培养学生在实践过程中发现问题、分析问题及解决问题的能力，提高学生实际工程应用能力和专业创新能力。

4）企业工程实践

通过校企共建实训平台的学习实训，可以使学生夯实专业理论知识和实践技能，结合企业实际项目实训，由企业工程师指导，在企业完成生产实习、专业技能实习及毕业实习，培养学生专业能力、职业技能及工程综合能力。

2 新能源汽车智能网联技术实践平台的构建

智能网联技术涉及电子技术、信息通信、交通等多个领域，根据智能网联汽车企业典型工作岗位的分析，新能源汽车智能网联技术包含的技术模块为电动汽车智能底盘系统、环境感知系统、车联网系统和整车交互系统等。智能网联技术实践教学体系应包含两大类，专业模块实践教学体系和综合系统实践教学体系，智能网联技术实践教学体系如表2[4]。

1）专业模块实践[5]

专业模块实践教学体系的内容侧重于智能网联汽车单一技术的认知、测试和装配调试等实践训练，可在校内专业实践平台或创新创业实践平台上进行系统的认知和测试。具体内容如下：

①线控底盘系统中了解电动汽车线控驱动技术、线控转向技术、线控制动技术和线控悬架等技术。

②环境感知系统中学习车载传感器的作用和原理，学习通过通信技术和网络技术感知外部环境的雷达、摄像头等组成部分和工作原理。

③车联网系统中学习车载网络技术、通信技术和导航定位技术等在智能网联汽车上的应用。

2）综合系统实践

综合系统实践教学体系则侧重于智能网联汽车技术的综合应用，通过搭建特定的场景分析汽车的实时状态，可以解决更复杂的专业工程问题。可在校企共建实训平台上进行。同时鼓励学生积极申报智能网联汽车技术相关的大学生科研训练项目，通过大学生科研训练项目的申报和实施，可在创新创业实践平台融合大学生科研训练项目，进一步培养学生的实践能力、应用能力和专业素养[6]。具体内容如下：

①智能座舱系统中了解通过车联网、无线通信、远程感应、GPS 等技术，与车外的各项基础网联设施、联网设备实现 V2X（Vehicle-to-Everything）联结的综合作用系统。

②环境感知与智能交互系统通过控制小车实车实现环境感知和智能交互的应用和实现。

③先进驾驶辅助系统（ADAS）包含前向碰撞预警系统、车道偏离预警系统、盲区监测系统、车道保持辅助系统、自动制动辅助系统、自适应巡航控制系统和自动破车辅助系统等，可通过模拟仿真系统来了解系统组成和工作原理。

④智能网联汽车整车综合测试可通过校企共建平台实现实车路试来进行系统测试。

3 新能源汽车工程教师团队的建设

有计划的建设一支具有新工科教育理念的实践能力强的新能源汽车智能网联技术师资团队，重视教师职业发展规划，推进个性化培训，实现青年教师、兼职教师、骨干教师和专业带头人的可持续发展[7]，主要从以下几个方面开展：

1）理论知识的研修

基于“感知、决策和控制”三项智能技术的智能网联汽车技术融合了多学科知识，包括车辆、计算机、大数据、电子信息、网络通信、人工智能和自动控制等多个行业领域，对教师的专业素质也提出了很高的要求，具有单一学科背景的老师需要进行其他学科知识的研修，可以利用寒暑假参加高级研修班以拓宽专业背景知识，同时也可以利用业余时间参加线上专业知识模块的培训。这部分的研修培训纳入学校的师资培训管理，要求相关老师参加。

2）实践能力的提升

①培养“双师型”教师队伍，学校选送中青年教师为主体的优秀专业教师深入企业进行实践活动，学习智能网联车辆技术，及时了解企业发展动态和关键技术，获得一线的实践锻炼经验，提升自身专业实践水平。

②从企业中选聘兼职教师，主动对接行业企业的优秀技术人员，聘请他们为兼职教师，参与指导学生实践活动，实施产教融合实训基地建设。同时聘请企业资深专家担任客座教授，定期到学校进行讲座和授课。

③培养具有过硬的实践教学能力的高素质实验室师资队伍。

4 结束语

在实施实践教学过程中还需要不断探索实践教育新模式，走进企业进行交流学习，根据社会需求与行业需求，基于“产出导向”理念制定培养目标，建立实践课程体系与实践教学平台，建设校内教学资源与新能源汽车企业资源优化配置，为人才培养创造更好条件。推进校企协同、科教协同，在更大范围内优化配置教学资源，主动联系和挖掘行业部门、科研院所、企业优势资源，积极共建实习实训基地，统筹安排学生到实践部门、生产一线实习实践。围绕本地企业资源优势，打造建设一批共建共享的实践基地，建设新能源汽车智能网联技术实践平台。通过校企联合指导学生毕业设计，鼓励学生到企业做毕业设计，根据行业人才培养标准的要求，以校外实践教育基地为平台，参与到具体的工程实践项目与科研训练中，逐步建立新工科创新实践型复合人才培养的实践教学模式，进一步提高实践教学质量。

项目：本文系教育部产学合作协同育人项目“新能源汽车智能网联技术实践平台构建”（项目编号：220600805210911）；武汉市教学研究项目“新工科背景下新能源汽车工程专业人才培养体系的研究与实践”（项目编号：2021056）的研究成果。

参考文献：

[1]李素华，李涵，曾凡琮.新工科背景下应用型高校实践教学质量评价指标体系构建[J].时代汽车，2022，12：48-50.

[2]］赵福全，刘宗巍，郝瀚等.汽车产业变革的特征、趋势与机遇［J］.汽车安全与节能学报，2018，9（ 3）： 233-249.

[3]张爽，赫海灵.基于“新工科”背景下应用型高校专业实践教學平台的建设[J].黑龙江教育（理论与实践），2021，1：80-81.

[4]梁晔，马楠，田霖，徐小红.智能网联汽车技术专业实训课程设置路径[J].北京工业职业技术学院学报，2022，21（4）：103-107.

[5]党超.智能网联汽车结构层次及技术分析[J].内燃机与配件，2022，01：220-222.

[6]李涵，李素华，曾凡琮.新工科背景下“智能网联汽车技术”课程建设与探索[J].科技与创新，2022，05：1-3，6.

[7]陈李军.智能网联汽车高水平实训基地建设研究[J].时代汽车，2022，20：28-31.