汽车制造与试验技术高水平专业群课程体系研究与构建
2024-04-22王思关斌
王思 关斌
摘 要:近年来,我国汽车制造业快速发展,带动了相关行业人才需求增长。随着新能源汽车产业逐渐成熟,现有汽车制造与试验专业群课程体系建设也面临的一系列挑战。文章主要分析了汽车制造与试验专业群课程特点,并针对未来技术发展进行展望,针对目前专业群课程体系建设中存在的问题进行分析,提出多方入手,实现专业群课程体系的重构,提高汽车制造与试验专业人才培养水平。
关键词:汽车制造 试验 专业群 课程体系 构建
1 引言
随着我国社会经济的快速发展,汽车已经成为人们出行的主要交通工具之一。我国汽车制造业经过多年发展,目前已经成为世界上最大的汽车制造国与消费国。汽车制造与试验专业在人才培养中应当紧跟技术发展趋势,结合新时代电动化浪潮,在专业群课程体系上突出人才培养的实用性与创新性,加大对现有汽车制造与试验课程体系的创新,为汽车行业培养更多专业化人才。
2 汽车制造与试验技术专业群课程特点
2.1 课程内容众多,涉及面广
汽车作为现代工业的极大成者,在生产制造过程中涉及到钢铁、冶金、 塑料、陶瓷等原材料工业,以及电子、电器等其他十多个产业部门,因此,汽车制造与试验专业在课程体系建设中,既有基础的公共类课程,又包含大量的专业课程。根据《高等职业教育专科汽车制造与试验技术专业教学标准》,汽车制造与试验一般包括专业基础课程、专业核心课程、专业拓展课程,并涵盖实训等有关实践性教学环节。一般来说,专业课程包括:汽车构造、汽车机械制图、汽车机械基础、汽车电工电子技术、汽车装调基础、汽车计算机基础、汽车网络技术基础、汽车专业英语等。此外,汽车核心课程包括:新能源汽车技术、汽车装配与调试技术、汽车生产现场管理、汽车质量检验技术、汽车试验技术、汽车故障诊断技术等。近年来,部分高校根据汽车制造技术发展趋势,在汽车拓展课程中增加了新能源汽车技术及智能化相关课程,实现专业群课程体系的与时俱进,满足新能源趋势下汽车制造与试验人才培养需求。
2.2 理论與实践技能并重
汽车制造与试验专业不仅需要学生有扎实的理论基础,在学习过程中也要具备一定的实践能力。当前,部分高校积极推动校企联合,共建实训基地等方式,增强学生的实践水平。在实践课程设置上,高校一般课程设置包括实验、实习实训、毕业设计、社会实践等。在学校期间,主要实践内容包括燃油汽车与智能网联新能源汽车的结构认知、装配调试、故障检测与排除、性能检测、试验与标定、质量检验等综合实训。为了增强学生的实践技能,一般会安排学生进入企业,学习整车制造与汽车零部件工厂顶岗实习。相比于其他专业,汽车制造与试验专业课程知识技术含量高,进入企业后实习周期较长,需要学生在实习期间虚心求学,注重理论与实践一体化教学,严格遵守所在实习企业的规章制度,这样才能顺利完成实习学习,实现从学生向汽车研发制造人才转变。
2.3 需要学生具备自主学习与创新能力
现代汽车制造与试验技术经过百年发展,基本理论与技术十分成熟,但是随着电动化与智能化加速发展,汽车制造迎来新的技术变革。在专业群课程设置上,高校要根据技术发展趋势适当增加课程内容,加强前沿技术的跟踪与教学。需要认识到,汽车制造与试验课程对于整个汽车制造业来说,只是帮助学生进入相关行业并有基本的了解,学生要想完全适应未来职业发展需求,还需要具有强烈的自主学习意识,不断增加自己的知识储备,这样才能适应汽车制造行业发展趋势。近年来,以电动化为代表的新能源汽车发展迅速,这就要求传统汽车制造与试验技术人才具有创新精神,不断自我学习,积极主动适应电动化发展潮流。部分汽车制造与试验课程受制于教材及课程设置等问题,对于新能源汽车的技术涉及较少,这就要求学生具备一定的自主学习能力,适应未来汽车行业的发展需求。
3 汽车制造与试验技术发展趋势
3.1 电动化与智能化
随着人们环保意识的增强,传统燃油汽车在行驶过程中排放了大量有毒有害气体,特别是城市交通拥堵,更是使汽车尾气成为影响人们生命安全的最主要因素。全球温室气体排放量持续上升,使电动汽车逐渐成为汽车行业发展新趋势。以特斯拉、比亚迪为主的电动新能源汽车目前销量快速增长,相比于传统燃油汽车以发动机、变速箱为主的汽车制造,新能源汽车以电池、电机、电控为主要核心技术,这就导致在汽车制造与试验技术上产生较大变化。此外,电动汽车发展过程中,更加注重智能化驾驶体验的打造,在汽车制造过程中,智能化水平有了较大提升,相比传统汽车,智能化趋势下,电动新能源汽车更加关注芯片、汽车雷达等性能,提升整个车机操作系统交互性,逐渐实现智能驾驶,并未未来无人驾驶提供技术探索。
3.2 汽车制造车身一体化
汽车制造从早期的手工制造与组装,经过福特流水线生产技术变革,已经形成工业化智能装配,大大提高了汽车生产与制造效率。以电动化为起点,近年来,一批新能源汽车制造新势力开始推动传统汽车生产技术变革。由于取消了发动机、变速箱等传统零部件,同时新能源汽车目前主要依靠动力电池作为蓄能来源,因此更加注重车身空间的利用,降低车辆自重。目前,以特斯拉为代表的新能源汽车纷纷将车身一体化技术作为汽车制造新技术发展方向,通过大型压铸机,将车身主要结构部位一体化压铸,这样不但可以减少汽车零部件数量,提高生产效率,同时还能减轻车身重量,实现车身结构强度的增加。由于电动汽车更加注重汽车续航性能,因此在汽车制造环节,合理利用汽车空间就十分重要,通过汽车电池车身一体化技术,实现增加汽车续航的同时,降低汽车风阻,提高汽车空间利用效率。
3.3 零部件加工及装配技术提升
环保意识的增强,使汽车排放标准日益严格,这就要求传统汽车生产厂商不断提高汽车制造水平,通过零部件设备加工及装配水平的提升,降低汽车污染物排放,实现汽车性能的提升。在零部件生产技术上,广泛采用自动化生产技术实现铸造、锻压工序自动化,通过CAD/CAM技术,实现零部件加工的高精度要求。在零部件制造中,采用数控技术进行切、削、等传统工序基础上,注重采用柔性化技术生产管理模式,提高生产线的生产效率,采用工业机器人进行激光焊接,保证焊接的高精度,降低零部件变形。在零部件装配环节,则根据零部件性能,尽可能选择适宜的转配环境,例如低温、无尘车间的使用,大大提高了零部件的装配精度,提高汽车制造水平。在一些传统喷漆环节,进一步改进机器喷漆性能,使喷枪能够更准确地指向工件轮廓。在车辆质检环节,大部分工件都在纳入生产过程的自动测量站进行检验。在主要成品件的性能试验中,其存储、传送、校验和评价都由计算机系统菜单控制和管理。测量结果被处理成可直接评价的数据,如果发现有缺陷,就自动与可能出现问题的环节联系。
4 汽车制造与技术专业群课程体系目前存在的问题
4.1 课程内容与企业需求存在一定的脱节
目前汽车制造与试验技术专业在教学中仍然以基础理论知识为主,同时相比于企业技术发展,现有的专业群课程体系偏向保守,无法满足企业对于紧缺人才的需求。目前,汽车电动化与智能化快速发展,汽车制造企业对于相关专业人才需求紧缺,而目前的汽车制造与试验技术主要针对传统燃油车,这就导致课程内容与企业需求不能完全匹配。部分院校在汽车制造与试验技术专业群课程中增加了相关内容,但是由于电动汽车技术发展迅速,相关理论与知识存在一定的滞后性,学生在进入企业后还需要重新学习。相比于燃油汽车制造与试验,在新能源电动汽车快速发展的今天,高校在课程设置上很难满足企业需求,课程知识基本围绕传统汽车组装与试验,对于企业紧缺的高端制造与试验人员来说,还需要企业自身培养,这就导致学生就业面窄,课程的专业性与深度得不到保证。
4.2 实践课程体系不健全
汽车制造与试验专业是理论与实践并重的课程,然而,受制于办学实力及校企合作等因素制约,当前实践课程普遍有待增强。一方面,部分高校普遍通过学生顶岗实习等方式安排学生进行实习,增强学生的实践能力,实现实践课程教学需求;另一方面,学校与汽车制造企业之间缺乏紧密合作,学生的课程时间更多安排在汽车零部件制造企业,没有形成一套完整的实训教学流程,更多是给学生提供一个基本的实训时间,学生很难通过实训完成汽车制造与试验课程。当前部分高校与企业展开合作,共建实训基地,但是在实际运行中,企业更多是将实训学生作为简单劳动力利用,学生很难学到有用的知识。此外,部分实训岗位学生只能接触到接触的汽车制造,对于核心技术及关键生产流程无法了解,企业在安排学生实训过程中不注重学生能力的培养,造成学生实践课程并不能增强自身的实操水平。
4.3 高校师资力量与专业群课程体系有待增强
汽车制造与试验技术课程群建设中,师资力量的建设是重要因素。当前专业群建设中,由于大部分教师普遍没有接触一线生产,因此在专业课程体系建设中更加偏向理论知识,很难满足学生实践教学需求。此外,近年来汽车行业电动化趋势明显,除了纯电动汽车外,以混合动力、燃料电池等新技术发展迅速,这就要求高校在汽车制造与试验专业课程体系中增加相关内容。目前的教师对于新能源汽车技术等涉及较少,且由于新能源汽车技术发展迅速,即便一些高校在教学中涉及到该部分知识,显然也无法跟上技术发展需求。随着环保政策的调整,未来汽车行业动力来源将会告别化石燃料,这就要求高校在师资力量建设上未雨绸缪,注重相关行业优秀人才的挖掘,此外,在专业群课程体系建设上,也要与时俱进,增加新能源等教学内容,改变目前专业群知识与汽车行业发展趋势不相符的问题。
5 汽车制造与试验专业群课程体系构建
5.1 着力推进专业群教学平台打造
当前,汽车行业正在向新能源汽车发展转变,在打造专业群课程体系中,要围绕汽车行业发展趋势,构建智能汽车、新能源汽车为代表的课程体系,以汽车技术为突破口,汽车产业链生产研发为引导,实现汽车专业群的全覆盖。在课程体系设置上,实现对汽车研发、汽车生产、汽车销售、汽车服务全方位人才培养,改变以往培养人才低端化倾向,以培养汽车工程师为目标,带动汽车产业人才培养高层次化。在专业课程设置中,设置全面立体的汽车知识,使课程内容具有前瞻性和时代性,打通汽车不同专业之间的知识壁垒,以汽车产业需求为出发进行教学。在通用汽車知识基础上,根据专业特色,以专业知识体系为准绳,夯实专业基础,掌握专业技术和能力。通过对专业群教学平台的打造,实现高校在汽车制造与试验中人才培养层次分明、专业优势突出、具有成长潜力的高素质人才培养体系。
5.2 着力推进专业集群课程体系建设
课程体系建设构建需要按照汽车制造与试验技术要求进行设计。随着汽车产业技术发展,在研发与设计环节开始采用模块化,这就要求在专业群课程体系设计中,注重课程知识的核心,形成基础夯实、核心突出、多元共享、实践性强、动态开放的“平台+模块+方向”的专业群课程体系。首先,为了增强学生汽车基础知识,在底层基础专业课设置中,增加汽车文化、汽车知识、汽车管理等基础课程,培养学生对汽车制造与试验的热爱,养成一定的汽车文化;其次,要开发中层专业核心课程模块,以专业群内各专业的核心课程为主,夯实专业核心素养,提升学生核心竞争力;最后,要实现对学生专业能力的高层提升,对于不同专业课程,要注重能力的提升,通过顶岗实习、专家讲座等方式,拓展学生的眼界,增强学生的实践水平。推进高水平专业群课程体系建设,使学生在汽车制造与试验专业学习上受到用人单位的欢迎,并能够适应未来汽车行业技术发展趋势,为学生将来就业打下坚实基础。
5.3 加强高校师资队伍建设
专业群课程体系建设离不开一支高水平的师资队伍,特别是在当今汽车产业由传统能源向新能源转变的环境下,通过优秀师资力量引进与加强内部培训的方式,可以有效强化现有的师资力量。一方面,高校要积极吸引汽车行业优秀人才加入到教育工作中,吸引汽车制造与试验中的高级工程师、高管、技术人员进入到高校,指导教师与学生开展实训课程,强化高校的技术指引;另一方面,要积极走出去,派遣校内骨干教师进入企业锻炼,实现校企之间人才的双向流动。为了使高校教学力量得到进一步增强,校企双方还可以就专业人才培养制定人才培养方案、课程开发、课题研究,实现教学内容紧贴市场化。对于当前高校人才培养不能适应企业需求的问题,还应当积极将企业用人标准与岗位需求与学生考核结合起来,实现人才培养与用人单位需求的精准匹配。为了激励教师自我学习,应当定期在校内展开教师培训,鼓励教师考取职业资格证书,并参与到企业的生产、研发环节,实现理论与实践相统一,增强自身的专业水准。
5.4 推进产学研协同育人
汽车制造与试验专业群课程体系的建设,必须依托于企业、科研院所,实现人才、技术、产业有效融合,建立产学研协同育人机制,这样才能合理利用各自优势资源,避免重复建设,实现资源共享。高校应积极与企业合作,建立协同创新中心和实践平台,让学生直接参与到企业研发、生产、销售、经营、服务全过程。主动适应新技术、新业态、新模式、新产业的需求,以数字化为引领,不断深化教育教学改革,深化产教融合,优化学科专业布局,加强专业集群建设,不断提高人才培养质量和办学水平。
6 总结
当前汽车产业向着智能化、电动化方向发展,在汽车制造与试验专业群课程体系建设中,应当积极推动校企联合,实现产学研一体化,推动高校以模块化思路进行课程体系建设,针对当前专业群建设中存在的问题进行改革,以市场化为导向,全面提升汽车制造与试验专业人才培养水平。
基金项目:渭南职业技术学院教学改革研究项目,汽车制造与试验技术高水平专业群课程体系研究与构建(编号21WJYZ03)。
参考文献:
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