面向卓越工程师培养的智能车辆工程人才培养策略探讨
2024-10-08马会杰郑燕萍徐晓美吕立亚万茂松
摘 要:面对车辆电动化、智能化、网联化、共享化的新四化发展趋势,本校依托传统车辆工程专业特色优势,新增了智能车辆工程专业。智能车辆工程专业的设立不仅顺应了时代发展的需求,也为高校培养新一代卓越工程师提供了新的契机。本文在“卓越计划”指导思想的基础上,提出了一系列教学改革措施,涵盖课程体系优化、实践教学创新、校企合作深化和实验室建设等方面。通过系统的改革措施,旨在提升本专业学生的专业素养、工程实践能力和创新思维,为智能车辆领域培养高素质的工程技术人才。
关键词:智能车辆工程 卓越工程师 本科专业建设 教学改革
0 引言
智能车辆工程专业是在车辆工程专业基础上建立的“新工科专业”,相较于传统车辆工程专业,智能车辆工程更加注重跨学科知识的整合,紧跟汽车工业的最新发展动态,重点关注自动驾驶技术、车联网、电动汽车等前沿领域,培养智能车辆工程及相关领域知识的综合性人才。为适应新能源车辆行业发展需求,东南大学、合肥工业大学、华南理工大学、湖南大学、河南科技大学、湖北汽车工业学院、重庆工商大学等院校开设了智能车辆工程专业,本校新增智能车辆工程专业于2024年3月获教育部审批通过。
“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是2010年由教育部创办的重大改革项目,是摆脱产教脱节困局和提升工程教育人才培养质量的重大举措。本校车辆工程专业为实现“卓越计划”提出的宏观要求以及卓越工程师培养目标,围绕工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理和终身学习的毕业设计要求,对车辆工程专业本科人才培养方案进行全面修订,从而保证课程体系和教学内容能够满足卓越工程师培养的目标。
尽管车辆工程专业在培养卓越工程师方面取得了一定的成效,但在智能车辆工程新专业的建设中存在一些不足之处,如原有专业课程内容前沿性不足,交叉学科融合不够,师资力量建设不完善,学生创新意识需要加强等。针对以上问题,本文以新工科为背景,对如何通过系统的教学改革实现智能车辆工程卓越工程师的培养进行探讨。
1 专业改革背景
1.1 专业发展布局
随着汽车工业的快速发展,车辆技术的革新尤其是智能化、电动化、网联化和共享化(新四化)的进步,对车辆工程专业提出了新的要求。智能车辆技术,包括自动驾驶、车联网和智能制造等,已成为行业的焦点。在车辆工程专业的基础上转型为智能车辆工程专业,能够更好地适应和引领这一发展趋势,培养能够满足未来汽车产业需求的专业人才。本校立足地方面向全国,建设具有自身特色和优势的一流车辆工程专业,培养具有国际视野、创新意识、工程素养、人文情怀的高级工程技术人才。如图1所示,智能车辆工程专业的建设旨在满足多个方面的需求,以确保能够培养出高素质的卓越工程师,适应未来智能车辆行业的快速发展。
1.2 培养目标
依托本校卓越教育培养计划项目,对标工程教育认证标准,本专业积极申报卓越工程师人才教育培养计划项目,旨在将卓越工程师的培养目标与新工科建设、专业的工程教育认证培养目标相统一,完成车辆工程卓越工程师人才培养的三项核心任务,全面实施一流专业建设、一流课程建设、建设专业卓越工程师培养一流基地。加强与车辆行业相关企业的合作,整合企业人才需求,不断丰富工程内涵,以完善知识结构、增强学生工程意识与素质、强化工程实践能力为培养核心,通过优化学生知识结构、强化学生素质教育、重视学生能力培养、突出学生工程实践能力,实现建金专、建金课、建高地的核心任务。并在学校领导和职能部门的具体指导和帮助下,精心筹划、认真讨论,完善车辆工程专业卓越工程师人才培养方案,并开展实施研究。
2 改革措施
2.1 课程体系优化
课程体系优化的总体思路是基于车辆工程专业的知识体系结构,结合本校人才培养目标与定位、培养特色、专业毕业生社会需求和历年积累的人才培养经验,对标以知识、能力和态度“三位一体”的毕业要求,依据OBE教育理念逆向设计,优化课程总体框架,确定专业核心课程,建立课程体系对毕业要求支撑关系矩阵图。并重点围绕一流专业建设、一流课程建设和专业卓越工程师培养一流基地开展专业教育教学改革工作。
课程体系根据智能车辆工程的专业特点进行模块化设计,涵盖基础理论课程、专业核心课程和前沿技术课程。基础理论课程包括数学、物理、计算机科学等,为学生打下坚实的理论基础。专业核心课程包括车辆工程基础、智能控制技术、车联网技术等,确保学生掌握专业必备知识。前沿技术课程则关注最新的技术发展,如自动驾驶、人工智能、大数据分析等,培养学生的创新能力和前瞻性思维。
智能车辆工程涉及多个学科领域,因此需要将相关课程进行跨学科整合。通过开设跨学科课程,如智能交通系统、物联网与智能制造等,促进学生对多学科知识的理解和应用,提高他们解决复杂工程问题的能力。
同时,设置灵活的选修课程体系,满足学生个性化学习需求。选修课程应涵盖智能车辆工程的各个方面,如新能源汽车技术、智能驾驶辅助系统、车载信息娱乐系统等,鼓励学生根据自己的兴趣和职业规划进行选择。
2.2 实践教学创新
采用项目驱动的教学模式,将实际工程项目引入课堂教学。通过项目实践,学生能够将所学知识应用于解决实际问题,提升工程实践能力。例如,本专业《智能汽车控制实践》课程要求学生每3人为小组设计和实现一个自动驾驶小车系统,让学生亲身体验从需求分析、方案设计到系统实现的全过程。
在校内实验平台的基础上,本专业稳步加强校外基地建设,实现双方产学研共赢,在学生实习、科学研究、员工培训等领域建立良好的合作关系,有多个长期稳定的校外实践教育基地。通过在企业进行实习,学生能够了解行业需求和工作流程,积累实际工作经验。例如,本专业建立与依维柯汽车、上汽大通、上汽集团南京大众、南京东华等公司的长期合作关系,为学生提供生产实习、工程实训等机会,帮助他们更好地融入职场。
目前,校外实习基地运行良好,本专业近三年进入企业进行生产实习与综合实践的学生人数实现100%全覆盖,还有部分学生的《汽车设计》课程设计和毕业论文/毕业设计是在企业专家和校内导师的共同指导下完成的。本专业学生通过在校外基地进行生产实习与综合实践以及在实习基地做《汽车设计》课程设计、毕业设计,了解汽车行业的发展,掌握行业技术标准和规范,在拓宽知识面的同时,培养学生的工程实践能力、沟通能力、组织能力和创新能力等,为学生与企业接轨打下基础。
2.3 校企合作深化
为满足学生专业素养和工程实践能力的培养要求,本专业积极探索校企联合培养新模式,通过与企业共同制定人才培养方案,确保培养目标与行业需求相一致。本专业聘请了10名来自南汽集团汽车工程研究院、江苏省汽车工程学会、南京奇智控制技术有限公司、南京博士朗新能源科技有限公司等单位的同行技术专家作为兼职教师,邀请企业专家参与课程设计和教学,开展企业导师指导下的毕业设计和科研项目,提升学生的实践能力和就业竞争力。
通过校企技术合作,推动科研创新,本专业与新能源汽车企业联合开展智能车辆相关技术的研究和开发,形成产学研合作的良性循环,共同申报科研项目,开发智能驾驶系统、车联网平台等,既为企业解决技术难题,又为学生提供科研实践平台。
本专业教师在潜心教学的同时,还积极参加与工程实际相结合的科学研究工作,通过企业研修、企业挂职锻炼、承担企业委托课题、企业博士后等途径提升专业水平。在智能车辆“新四化”领域,建设校企合作平台,促进信息交流和资源共享。教师通过自身能力的提高,以科研反哺教学,开展教研教改、科学研究以及指导学生参加课外实践活动、学科竞赛等工作,将最新的行业知识动态传授给学生,丰富讲授内容,使学生不仅能学到专业知识,同时能结合实际案例学会分析问题和解决问题的方法,提高学生的学习兴趣。
2.4 实验室建设
本专业基础课程相关实验主要在计算机教学实验中心、力学实验室、制图教研室机房/测绘室、电工电子实验中心、自动化与测控技术实验中心等实验室进行。专业课程实验主要在机械基础实验中心、汽车运用工程实践中心和工程培训中心完成。
在后续实验室建设中将涵盖智能车辆工程相关的多个领域,包括自动驾驶、车联网、电动汽车技术、智能感知与控制等。综合实验室的建设将融合传统车辆工程的实验设备与智能化、网络化的新型实验装置,提供多功能的实验平台,满足多学科交叉实验需求。例如,实验室将配置最新的传感器技术、数据采集与处理系统、车载网络通信设备和自动驾驶模拟系统,使学生能够在一个集成环境中进行系统性实验。
学校将引入企业级自动驾驶实验车、智能车辆控制系统、虚拟仿真实训平台等先进设备,建设一系列与企业实际需求对接的实践教学平台。这些平台不仅为学生提供了真实的工程项目实践机会,还将通过产学研结合的方式,引导学生在真实环境中解决实际问题,提升其工程实践能力和创新能力。
创新创业实验室将专注于前沿技术的研究和创新项目的孵化,提供充足的资源支持和技术指导,激发学生的创新意识和创业热情。实验室将配备先进的硬件开发工具、软件开发环境和测试设备,并引入行业专家和企业导师,指导学生进行创新项目的开发和实现。通过参与实际项目和创业实践,学生将不仅获得技术能力的提升,更能培养出优秀的创新思维和创业能力。
3 结语
通过一系列教学改革措施的实施,智能车辆工程专业将取得显著的成效。首先,课程体系的优化将使学生具备扎实的理论基础和前沿技术知识,提升专业素养。其次,实践教学的创新将增强学生的动手能力和工程实践能力,培养他们解决实际问题的能力。再次,校企合作的深化将促进产学研结合,提升学生的就业竞争力和职业发展能力。最后,将为学生提供全面、先进的实验和实践平台,推动卓越工程师培养计划的实施,培养出具备高素质和创新能力的智能车辆领域专业人才。
通过系统的教学内容改革,智能车辆工程专业将能够更好地适应行业发展的需求,培养出具备专业知识、实践能力和创新思维的高素质工程技术人才,为智能车辆领域的发展作出贡献。
基金项目:南京林业大学教学质量提升工程项目(164310400)。
参考文献:
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