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基于“理-虚-实”的智能网联汽车技术专业人才培养策略研究

2024-12-11许航

时代汽车 2024年21期

摘 要:现如今,汽车产业逐渐步入智能化行列,开始朝着网络化方向快速转型,智能网联汽车发展前景越来越好,为了强化行业发展实力,应针对性培养更多优质的技术人才。本文主要围绕智能网联汽车的应用型人才培养展开,基于理论虚拟实体的一体化理念,实现“理-虚-实”模式的解析,探讨技术专业人才培养的状况,分析培养优质的汽车技术人才的路径。

关键词:仿真环境 实体实践 理论学习 育人体系 智能网联汽车

0 引言

在智能网联汽车领域,在集成条件下实现多种先进技术的充分应用,诸如物联网技术等,各项技术为汽车转型发展带来了支持,信息交互水平不断提升。如今科学技术不断改革与创新,促使汽车的产业链条更为广泛,而这也需要在人才培养、应用层面实行高水平的要求,为了顺应新时期的发展形势,应基于理论虚拟实体的一体化理念,科学培养专业的技术人才。

1 “理-虚-实”模式解析

1.1 理论层面

在理论培养中,是在人才中创建完整的专业知识体系的重要内容,如今智能网联汽车领域,实现专业学习时,不仅要囊括通信工程,还要具有计算机科学、车辆工程等具有价值的知识。在人才培养阶段,需要全面整合不同部分的专业知识,实现系统化讲解,保证人才能够从中学到基本原理,掌握主要的技术手段,依照规范进行操作,在学习中获得充实的理论知识[1]。

1.2 虚拟仿真层面

智能网联汽车技术中,人才的培养中虚拟仿真技术是一大支持力。此项技术的引进可以进行虚拟环境的创建,其趋于高度仿真的效果,相关人员可以利用此优势条件实现不同过程的模拟,诸如车辆的设计、系统的检验等,这样一来基本上在调试验证环节不用运用实体车辆。利用虚拟仿真的方式为培训、检测等环节提供了更可靠的模式,实现成本的节约,有利于锻炼人才的问题处理能力。

1.3 实体实践层面

在实体实践中,主要是促进理论的应用,与实践建立良好的桥梁。智能网联汽车的人才培养中,要想提升人才的技能,要带领他们接近真实场景,利用车辆进行改装操作,细致验证数据,保证学到的内容运用在实践中。为了让人才获得更多实践的机会,可以为其创建充足的实训基地,给予他们动手的机会,同时也能利用实践培养人才的团队认知。

2 在智能网联汽车行业探讨技术专业人才培养的状况

结合现阶段的发展状况可知,我国的道路基础设施建设工作正在快速推进,对发展情况进行预测,当步入2025年,智能网联汽车将进一步发展,其中渗透率明显突破新的高度,具体将超过50%,在一些特定的场景,此类汽车的高度自动驾驶模式将在商业途径展开运用。而从智能网联汽车的人才结构中可以看出,相关专业委员会做了科学评估,当进入2025年,人才净缺口依然比较明显,数值为3.7万人左右,也就是说,人才供需未能达到平衡的状态,现如今要将人才培养看成主要问题,有效弥补人才缺口。在汽车领域中,可见设立相关专业的院校非常少,部分院校虽然开设了有关专业,但是未能引进足够的设备、资源,导致人才培养效果不够理想。对此,应将技术人才的培养放在首要位置上,在理论虚拟实体的一体化理念下,打造科学的育人体系,采取多种人才培养策略,为智能网联汽车行业带来更多优质人才[2]。

3 在理论虚拟实体的一体化理念下分析培养优质的汽车技术人才的路径

3.1 切实围绕“理-虚-实”,打造立体的育人体系

基于“理-虚-实”的智能网联汽车技术专业人才的培养策略应当首先围绕在建立“理-虚-实”立体化育人体系层面。院校应当真正到企业开展岗位调研工作,由此切实明确企业各个岗位对于知识与技能所提出的相应要求,之后再与智能网联汽车技术专业的核心技能点相匹配,有针对性地融合专业实训与虚拟仿真实训基地,并与职业技能等级证书标准相一致,从而实现了企业岗位要求和职业技能等级标准在专业课程中的真正落实,符合“理论虚拟现实”人才培养模式的基本要求,专业人才能力的培养可以呈循环层次结构。要建立立体教育体系,应明确体系框架,在原有体系的基础上,更深入地整合实车实际操作、虚拟仿真、职业技能水平标准等多个方面,基于这一根本前提,科学安排和规划专业核心课程内容,合理分配课时,设定切实可行的人才培养目标,实施有效教学,进行适当的评估和评价,以促进智能网联汽车技术专业改革的稳步推进。全面梳理本专业的关键知识和技能点,同步将学校拥有的虚拟仿真资源量化,与课程有机整合,从而获得一种易于实施的新教学模式。利用虚拟仿真软件辅助教学活动,从根本上解决以往人才培养模式中虚拟仿真资源利用效率低下的问题。以企业的岗位核心技能要求为出发点,对专业核心课程所含有的技能点与知识点全面梳理,并且为其规划相应的虚拟仿真资源运用方法,从原本实训面临安全隐患的局限性中突破出来。另外需建设虚拟仿真实训基地,打造出数字化教学新模式,配合使用大数据监测平台来开展过程性评价,以沉浸式虚拟仿真教学系统来帮助学生平衡好工作和学习之间关系[3]。

3.2 落实混合教学模式,培养高质量人才

达成“理-虚-实”人才培养目标,智能网联汽车技术专业还应当将混合教学,模式落地,也就是采取三维立体与虚实相结合的教学模式来开展专业人才培养各项活动。在当前产教融合更加深入的背景下,以信息技术为支持在课程教学过程中引入岗位场景,除了由院校教师负责教学活动之外,还应当聘请企业的实操人员来作为导师,由此打造出教师和导师、虚拟仿真和实训操作、工位和岗位相融合联系的三维立体与虚实的混合教学模式。院校应积极与区域下的大企业建立良好的合作关系,为学生提供更加丰富多元的校企合作项目,以此更好地锻炼学生的实践技能,将理论知识真正运用在实操当中。依托于新能源汽车相关技术虚拟仿真实训基地所含有的硬件资源与管理平台,将建立合作关系的企业技术资源加入其中,使得岗位场景更加丰富、车辆生产工业模型更加多元、维修标准步骤更加清晰、岗位操作要点更加明确,院校与企业发挥合力作用,一同开发更深层次的虚拟仿真资源,组织实施课堂实训教学以及企业技术培训活动等。

借助于虚拟仿真技术向学生展示还原实际的工作场景与过程,让学生仿真练习智能网联汽车拆装步骤,并且对其标准规范要求十分明确,经过多次的实车实训练习来促使学生逐渐具备良好的岗位实践能力,由此做到课堂和岗位对接的无缝性。混合教学模式可分为课前、课中、课后三大部分,在课前阶段,企业导师可选择使用真实的岗位案例来完成课程导入,教师则负责向学生提供学习资源,要求学生在课前初步尝试虚拟仿真练习,教师对于学习任务的发布于在线系统或数字化教学平台。在课中阶段,教师重点为学生解决其在课前阶段所遇到的一些难点问题,对关键知识与技能着重强调,深入浅出地讲解实践操作技能,依托于虚拟仿真技术来真实化地还原岗位操作流程,之后组织进行虚拟仿真考核。在课后阶段,则是依据企业资源来布置课后任务案例,要求学生利用所学知识与技能来解决。

3.3 优化课程教学,实现课程体系重建

智能网联汽车技术专业作为一种新型专业,是职业教育发展所衍生出的产物,以“理-虚-实”为基本导向的人才培养方案规划还需对课程教学体系重建,从而更加适应专业人才培养需要。当前对于职业教育的功能定位更加倾向于人本方面,更加重视学生的全面发展,所以以该专业相应的岗位实践技能需求为基本前提,同时考虑智能化、电动化与多学科深入融合特征以及职业资质、职业技能以及相关技术标准规范要求来规划课程教学体系,打造出围绕职业能力培养为中心,兼具综合、基础、创新、专业四大层次的专业课程体系,并且层级之间有着很大的关联性,课程融通性较为突出。从基础层来说,其主要负责对学生基础技能的培养,所含有的课程具体为电子电工技术、汽车网络通信基础等,为课程融通创造必要条件;专业层则是针对岗位技能,其课程涵盖智能网联汽车计算平台技术应用、纯电动汽车结构与检修等,学生在学习此层次课程时能够了解企业实践岗位所要求的技能证书,为岗课融通打下必要基础;综合层则为围绕在综合技能方面,具体课程包括智能网联汽车综合测试、车联网技术及应用等,并强调相应的职业技能等级证书进行实践培训,促进课程之间的深度融合;创新层顾名思义,具有创新和发展的功能,其课程包括智能网联汽车电子产品技能培训、毕业设计和在职实习,处于该级别的学生可以参加一些国家级的职业技能竞赛,实现课程与竞赛中的深入贯通[4]。

3.4 强化信息技术运用,虚拟仿真教学整体化设计

除了上述内容之外,促使以“理-虚-实”为指导的智能网联汽车技术专业人才培养更具成效,需对虚拟仿真教学整体设计。其一,对智能网联汽车仿真环境设计,借助于引擎软件来实施开发设计,为学生营造出可视化设计环境,脚本编辑语言同样具有突出的可视化特征,仿真界面高度友好、功能强大稳定、整合性能优越以及便于修改。以连线的方式连接各个集成功能模块,每一模块之间都具备逻辑关系,脚本创建无需耗费很长时间,便于学生上手操作,难度较低。其二,教师开展课程教学活动以某智能网联汽车作为仿真模型,其具备多类型雷达装置,虚拟道路场景环境系统与控件系统一同组建出虚拟仿真教学系统,学生可自由操作控件按钮,情境体验的真实感更强,有助于在很大程度上调动学生参与课程学习的兴趣,教学活动更具成效。教师对于智能网联汽车仿真教学设计所使用的智能网联汽车尺寸是由建模软件按照1:1的比例得到,以FBX格式将模型输出,之后再重点渲染仿真环境,提高仿真环境的真实系数,在Unity3D中导入构建完成的模型,围绕着专业教学要求再增设一定数量组件,合乎教学功能根本要求。其三,除了使用Unity3D软件来构建模型之外,还要使用3DMAX软件,因为前者无法完成复杂几何体构建,而后者对于带有复杂功能的物体图形则设计十分便捷,能够很好地适应智能网联汽车虚拟仿真模型构建要求,学生只需在界面内点击雷达控件,模型就可第一时间生成爆炸图,而且每一部件的名称与内容也可清晰展示,便于学生更加清晰直观地了解与掌握控件工作原理与流程,从而在良好的虚拟体验中知识学习与掌握更加牢固[5]。

3.5 结合专业人才需求,创建虚拟仿真实训基地

为人才打造虚拟仿真形式的实训基地,有效弥补传统培育的不足,构建新的实训室模式,其中应具有多种专业内容,跨越专业障碍,有效联动各项实训内容,向人才展现实训基地的技术成果。在基地建设环节,要从智能新能源汽车发展出发,根据不同岗位的工作内容,密切联系新时期的人才培养标准,借助实训基地,为人才带来构建结构认知的场所,促使他们的技能得到专业化训练,全面强化人员的技能水平,不断培养人员的主动性,形成创新思维。在实训基地中,要科学融入不同形式的新技术,比如,车路协同技术、传感技术。结合汽车的安全行驶等问题,致力于有效排除障碍,利用虚实结合的方式,从而打造能够锻炼、演练技能的专项系统。设立实训室时,应确保有关人员能够实现车辆装配的调试,真正达到实训的效果。在实训基地中,完善基础设施,引进足够的VR形式的实训仿真设备,安全安装仿真软件,有关人员可检查电动汽车的构造,对异常现象做进一步诊断。在实训基地中,还应配置服务器、桌面VR设备等,切实满足人才训练的需求。

3.6 优化课程与教育队伍,培养人才的实践能力

智能网联汽车是现代化发展中的一种新交通工具,其展现着较快的发展速度,而随着发展课程设置也在快速改进,故而,要将课程设置为最新内容,确保人才所学内容与时代需求相符。分析市场行情,研究在人才方面的实际需求,从而对培训学习的课程内容进行优化,以便于有关人员学习后合理应对市场的变化。在课程设置中落实科学的思路,致力于提升人才的各项素质能力,其中包括应变能力、创新能力,给予人才实操机会,让他们能够在就业环节符合企业的要求。要想提升人员的专业性,要保证教育人员素质水平过关,这些人员要把握最新的动态,吸纳新技术手段,传播有价值的理念,在人才中创建完整的专业知识体系,普及专业学习内容,有效涵盖通信工程,还有计算机科学、车辆工程等具有价值的知识,为人才培养带来支持,全面化整合不同部分的专业知识,实现系统化讲解,保证人才能够从中学到基本原理,以便于更好地引导人才创新。在优秀的教育者中,他们可以充分发挥组织作用,带领有关人员进行学术层面的探究,强化人才自身的技能。结合产教融合思想,在培训教育中邀请一些专业人士,从而掌握当前的新技术,针对从事教育、培训工作的人员,也要适当给予他们到企业锻炼的机会,从而获得多元化理论知识,通过实践提升技能的扎实度,为教育工作带来更好的保障。

在人才培训中,要将职业技能的培养作为主要内容,面对智能网联汽车时,需要在规范条件下进行安装、操作,可以采集有利的数据信息,对车辆准确测试,注重人才实践能力的提升,使之更好地运用理论知识。综合总结、记录人才的培训结果,展开科学评价,利用反馈信息调整培训教育方案,为实现优质人才的培养打下基础条件,努力壮大智能网联汽车行业的技能人才队伍。

4 结论

通过上述分析可知,现阶段智能网联汽车行业发展迅速,专业人才需求较大,为了培养专业的技术人员,应切实围绕“理-虚-实”,打造立体的育人体系,落实混合教学模式,培养高质量人才,优化课程教学,实现课程体系重建,强化信息技术运用,虚拟仿真教学整体化设计,结合专业人才需求,创建虚拟仿真实训基地,优化课程与教育队伍,培养人才的实践能力。

参考文献:

[1]艾力夏提·阿不力孜,张家辉,薛喜红,等.基于“岗课赛证思创”融通的高职专业课程体系重构——以智能网联汽车技术专业为例[J].新疆职业大学学报,2024,32(02):44-48.

[2]张甜甜,李洪群,程小荣.产教融合背景下的汽车智能网联技术专业人才培养模式探究[J].时代汽车,2024(11):64-66.

[3]樊和朋,李华吉,韦世松.产教融合校企合作模式人才培养方案的探索与实践——以智能网联汽车技术应用专业为例[J].时代汽车,2024(11):76-78.

[4]刘助春,张丹,程泊静.服务“跨界”人才培养的智能网联汽车技术专业课程体系开发研究[J].时代汽车,2022(23):91-93.

[5]袁雅琪.基于“1+X”课证融通的中职《智能网联汽车检测与运维》课程开发研究[D].广州:广东技术师范大学,2022.