摘 要:面對車輛電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化的新四化發(fā)展趨勢,本校依托傳統(tǒng)車輛工程專業(yè)特色優(yōu)勢,新增了智能車輛工程專業(yè)。智能車輛工程專業(yè)的設(shè)立不僅順應(yīng)了時代發(fā)展的需求,也為高校培養(yǎng)新一代卓越工程師提供了新的契機(jī)。本文在“卓越計劃”指導(dǎo)思想的基礎(chǔ)上,提出了一系列教學(xué)改革措施,涵蓋課程體系優(yōu)化、實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新、校企合作深化和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面。通過系統(tǒng)的改革措施,旨在提升本專業(yè)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維,為智能車輛領(lǐng)域培養(yǎng)高素質(zhì)的工程技術(shù)人才。
關(guān)鍵詞:智能車輛工程 卓越工程師 本科專業(yè)建設(shè) 教學(xué)改革
0 引言
智能車輛工程專業(yè)是在車輛工程專業(yè)基礎(chǔ)上建立的“新工科專業(yè)”,相較于傳統(tǒng)車輛工程專業(yè),智能車輛工程更加注重跨學(xué)科知識的整合,緊跟汽車工業(yè)的最新發(fā)展動態(tài),重點(diǎn)關(guān)注自動駕駛技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)、電動汽車等前沿領(lǐng)域,培養(yǎng)智能車輛工程及相關(guān)領(lǐng)域知識的綜合性人才。為適應(yīng)新能源車輛行業(yè)發(fā)展需求,東南大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)、湖南大學(xué)、河南科技大學(xué)、湖北汽車工業(yè)學(xué)院、重慶工商大學(xué)等院校開設(shè)了智能車輛工程專業(yè),本校新增智能車輛工程專業(yè)于2024年3月獲教育部審批通過。
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”)是2010年由教育部創(chuàng)辦的重大改革項(xiàng)目,是擺脫產(chǎn)教脫節(jié)困局和提升工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量的重大舉措。本校車輛工程專業(yè)為實(shí)現(xiàn)“卓越計劃”提出的宏觀要求以及卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo),圍繞工程知識、問題分析、設(shè)計/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個人和團(tuán)隊(duì)、溝通、項(xiàng)目管理和終身學(xué)習(xí)的畢業(yè)設(shè)計要求,對車輛工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案進(jìn)行全面修訂,從而保證課程體系和教學(xué)內(nèi)容能夠滿足卓越工程師培養(yǎng)的目標(biāo)。
盡管車輛工程專業(yè)在培養(yǎng)卓越工程師方面取得了一定的成效,但在智能車輛工程新專業(yè)的建設(shè)中存在一些不足之處,如原有專業(yè)課程內(nèi)容前沿性不足,交叉學(xué)科融合不夠,師資力量建設(shè)不完善,學(xué)生創(chuàng)新意識需要加強(qiáng)等。針對以上問題,本文以新工科為背景,對如何通過系統(tǒng)的教學(xué)改革實(shí)現(xiàn)智能車輛工程卓越工程師的培養(yǎng)進(jìn)行探討。
1 專業(yè)改革背景
1.1 專業(yè)發(fā)展布局
隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,車輛技術(shù)的革新尤其是智能化、電動化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化(新四化)的進(jìn)步,對車輛工程專業(yè)提出了新的要求。智能車輛技術(shù),包括自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)和智能制造等,已成為行業(yè)的焦點(diǎn)。在車輛工程專業(yè)的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)型為智能車輛工程專業(yè),能夠更好地適應(yīng)和引領(lǐng)這一發(fā)展趨勢,培養(yǎng)能夠滿足未來汽車產(chǎn)業(yè)需求的專業(yè)人才。本校立足地方面向全國,建設(shè)具有自身特色和優(yōu)勢的一流車輛工程專業(yè),培養(yǎng)具有國際視野、創(chuàng)新意識、工程素養(yǎng)、人文情懷的高級工程技術(shù)人才。如圖1所示,智能車輛工程專業(yè)的建設(shè)旨在滿足多個方面的需求,以確保能夠培養(yǎng)出高素質(zhì)的卓越工程師,適應(yīng)未來智能車輛行業(yè)的快速發(fā)展。
1.2 培養(yǎng)目標(biāo)
依托本校卓越教育培養(yǎng)計劃項(xiàng)目,對標(biāo)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),本專業(yè)積極申報卓越工程師人才教育培養(yǎng)計劃項(xiàng)目,旨在將卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)與新工科建設(shè)、專業(yè)的工程教育認(rèn)證培養(yǎng)目標(biāo)相統(tǒng)一,完成車輛工程卓越工程師人才培養(yǎng)的三項(xiàng)核心任務(wù),全面實(shí)施一流專業(yè)建設(shè)、一流課程建設(shè)、建設(shè)專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)一流基地。加強(qiáng)與車輛行業(yè)相關(guān)企業(yè)的合作,整合企業(yè)人才需求,不斷豐富工程內(nèi)涵,以完善知識結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)學(xué)生工程意識與素質(zhì)、強(qiáng)化工程實(shí)踐能力為培養(yǎng)核心,通過優(yōu)化學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化學(xué)生素質(zhì)教育、重視學(xué)生能力培養(yǎng)、突出學(xué)生工程實(shí)踐能力,實(shí)現(xiàn)建金專、建金課、建高地的核心任務(wù)。并在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和職能部門的具體指導(dǎo)和幫助下,精心籌劃、認(rèn)真討論,完善車輛工程專業(yè)卓越工程師人才培養(yǎng)方案,并開展實(shí)施研究。
2 改革措施
2.1 課程體系優(yōu)化
課程體系優(yōu)化的總體思路是基于車輛工程專業(yè)的知識體系結(jié)構(gòu),結(jié)合本校人才培養(yǎng)目標(biāo)與定位、培養(yǎng)特色、專業(yè)畢業(yè)生社會需求和歷年積累的人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn),對標(biāo)以知識、能力和態(tài)度“三位一體”的畢業(yè)要求,依據(jù)OBE教育理念逆向設(shè)計,優(yōu)化課程總體框架,確定專業(yè)核心課程,建立課程體系對畢業(yè)要求支撐關(guān)系矩陣圖。并重點(diǎn)圍繞一流專業(yè)建設(shè)、一流課程建設(shè)和專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)一流基地開展專業(yè)教育教學(xué)改革工作。
課程體系根據(jù)智能車輛工程的專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行模塊化設(shè)計,涵蓋基礎(chǔ)理論課程、專業(yè)核心課程和前沿技術(shù)課程?;A(chǔ)理論課程包括數(shù)學(xué)、物理、計算機(jī)科學(xué)等,為學(xué)生打下堅實(shí)的理論基礎(chǔ)。專業(yè)核心課程包括車輛工程基礎(chǔ)、智能控制技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等,確保學(xué)生掌握專業(yè)必備知識。前沿技術(shù)課程則關(guān)注最新的技術(shù)發(fā)展,如自動駕駛、人工智能、大數(shù)據(jù)分析等,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和前瞻性思維。
智能車輛工程涉及多個學(xué)科領(lǐng)域,因此需要將相關(guān)課程進(jìn)行跨學(xué)科整合。通過開設(shè)跨學(xué)科課程,如智能交通系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)與智能制造等,促進(jìn)學(xué)生對多學(xué)科知識的理解和應(yīng)用,提高他們解決復(fù)雜工程問題的能力。
同時,設(shè)置靈活的選修課程體系,滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求。選修課程應(yīng)涵蓋智能車輛工程的各個方面,如新能源汽車技術(shù)、智能駕駛輔助系統(tǒng)、車載信息娛樂系統(tǒng)等,鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的興趣和職業(yè)規(guī)劃進(jìn)行選擇。
2.2 實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新
采用項(xiàng)目驅(qū)動的教學(xué)模式,將實(shí)際工程項(xiàng)目引入課堂教學(xué)。通過項(xiàng)目實(shí)踐,學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題,提升工程實(shí)踐能力。例如,本專業(yè)《智能汽車控制實(shí)踐》課程要求學(xué)生每3人為小組設(shè)計和實(shí)現(xiàn)一個自動駕駛小車系統(tǒng),讓學(xué)生親身體驗(yàn)從需求分析、方案設(shè)計到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的全過程。
在校內(nèi)實(shí)驗(yàn)平臺的基礎(chǔ)上,本專業(yè)穩(wěn)步加強(qiáng)校外基地建設(shè),實(shí)現(xiàn)雙方產(chǎn)學(xué)研共贏,在學(xué)生實(shí)習(xí)、科學(xué)研究、員工培訓(xùn)等領(lǐng)域建立良好的合作關(guān)系,有多個長期穩(wěn)定的校外實(shí)踐教育基地。通過在企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí),學(xué)生能夠了解行業(yè)需求和工作流程,積累實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。例如,本專業(yè)建立與依維柯汽車、上汽大通、上汽集團(tuán)南京大眾、南京東華等公司的長期合作關(guān)系,為學(xué)生提供生產(chǎn)實(shí)習(xí)、工程實(shí)訓(xùn)等機(jī)會,幫助他們更好地融入職場。
目前,校外實(shí)習(xí)基地運(yùn)行良好,本專業(yè)近三年進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)與綜合實(shí)踐的學(xué)生人數(shù)實(shí)現(xiàn)100%全覆蓋,還有部分學(xué)生的《汽車設(shè)計》課程設(shè)計和畢業(yè)論文/畢業(yè)設(shè)計是在企業(yè)專家和校內(nèi)導(dǎo)師的共同指導(dǎo)下完成的。本專業(yè)學(xué)生通過在校外基地進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)與綜合實(shí)踐以及在實(shí)習(xí)基地做《汽車設(shè)計》課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計,了解汽車行業(yè)的發(fā)展,掌握行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,在拓寬知識面的同時,培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、溝通能力、組織能力和創(chuàng)新能力等,為學(xué)生與企業(yè)接軌打下基礎(chǔ)。
2.3 校企合作深化
為滿足學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)要求,本專業(yè)積極探索校企聯(lián)合培養(yǎng)新模式,通過與企業(yè)共同制定人才培養(yǎng)方案,確保培養(yǎng)目標(biāo)與行業(yè)需求相一致。本專業(yè)聘請了10名來自南汽集團(tuán)汽車工程研究院、江蘇省汽車工程學(xué)會、南京奇智控制技術(shù)有限公司、南京博士朗新能源科技有限公司等單位的同行技術(shù)專家作為兼職教師,邀請企業(yè)專家參與課程設(shè)計和教學(xué),開展企業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)下的畢業(yè)設(shè)計和科研項(xiàng)目,提升學(xué)生的實(shí)踐能力和就業(yè)競爭力。
通過校企技術(shù)合作,推動科研創(chuàng)新,本專業(yè)與新能源汽車企業(yè)聯(lián)合開展智能車輛相關(guān)技術(shù)的研究和開發(fā),形成產(chǎn)學(xué)研合作的良性循環(huán),共同申報科研項(xiàng)目,開發(fā)智能駕駛系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)平臺等,既為企業(yè)解決技術(shù)難題,又為學(xué)生提供科研實(shí)踐平臺。
本專業(yè)教師在潛心教學(xué)的同時,還積極參加與工程實(shí)際相結(jié)合的科學(xué)研究工作,通過企業(yè)研修、企業(yè)掛職鍛煉、承擔(dān)企業(yè)委托課題、企業(yè)博士后等途徑提升專業(yè)水平。在智能車輛“新四化”領(lǐng)域,建設(shè)校企合作平臺,促進(jìn)信息交流和資源共享。教師通過自身能力的提高,以科研反哺教學(xué),開展教研教改、科學(xué)研究以及指導(dǎo)學(xué)生參加課外實(shí)踐活動、學(xué)科競賽等工作,將最新的行業(yè)知識動態(tài)傳授給學(xué)生,豐富講授內(nèi)容,使學(xué)生不僅能學(xué)到專業(yè)知識,同時能結(jié)合實(shí)際案例學(xué)會分析問題和解決問題的方法,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.4 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
本專業(yè)基礎(chǔ)課程相關(guān)實(shí)驗(yàn)主要在計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心、力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、制圖教研室機(jī)房/測繪室、電工電子實(shí)驗(yàn)中心、自動化與測控技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心等實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)主要在機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心、汽車運(yùn)用工程實(shí)踐中心和工程培訓(xùn)中心完成。
在后續(xù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中將涵蓋智能車輛工程相關(guān)的多個領(lǐng)域,包括自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、電動汽車技術(shù)、智能感知與控制等。綜合實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)將融合傳統(tǒng)車輛工程的實(shí)驗(yàn)設(shè)備與智能化、網(wǎng)絡(luò)化的新型實(shí)驗(yàn)裝置,提供多功能的實(shí)驗(yàn)平臺,滿足多學(xué)科交叉實(shí)驗(yàn)需求。例如,實(shí)驗(yàn)室將配置最新的傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)、車載網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和自動駕駛模擬系統(tǒng),使學(xué)生能夠在一個集成環(huán)境中進(jìn)行系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)。
學(xué)校將引入企業(yè)級自動駕駛實(shí)驗(yàn)車、智能車輛控制系統(tǒng)、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺等先進(jìn)設(shè)備,建設(shè)一系列與企業(yè)實(shí)際需求對接的實(shí)踐教學(xué)平臺。這些平臺不僅為學(xué)生提供了真實(shí)的工程項(xiàng)目實(shí)踐機(jī)會,還將通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的方式,引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)環(huán)境中解決實(shí)際問題,提升其工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室將專注于前沿技術(shù)的研究和創(chuàng)新項(xiàng)目的孵化,提供充足的資源支持和技術(shù)指導(dǎo),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)熱情。實(shí)驗(yàn)室將配備先進(jìn)的硬件開發(fā)工具、軟件開發(fā)環(huán)境和測試設(shè)備,并引入行業(yè)專家和企業(yè)導(dǎo)師,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新項(xiàng)目的開發(fā)和實(shí)現(xiàn)。通過參與實(shí)際項(xiàng)目和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐,學(xué)生將不僅獲得技術(shù)能力的提升,更能培養(yǎng)出優(yōu)秀的創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)能力。
3 結(jié)語
通過一系列教學(xué)改革措施的實(shí)施,智能車輛工程專業(yè)將取得顯著的成效。首先,課程體系的優(yōu)化將使學(xué)生具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和前沿技術(shù)知識,提升專業(yè)素養(yǎng)。其次,實(shí)踐教學(xué)的創(chuàng)新將增強(qiáng)學(xué)生的動手能力和工程實(shí)踐能力,培養(yǎng)他們解決實(shí)際問題的能力。再次,校企合作的深化將促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,提升學(xué)生的就業(yè)競爭力和職業(yè)發(fā)展能力。最后,將為學(xué)生提供全面、先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐平臺,推動卓越工程師培養(yǎng)計劃的實(shí)施,培養(yǎng)出具備高素質(zhì)和創(chuàng)新能力的智能車輛領(lǐng)域?qū)I(yè)人才。
通過系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容改革,智能車輛工程專業(yè)將能夠更好地適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需求,培養(yǎng)出具備專業(yè)知識、實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維的高素質(zhì)工程技術(shù)人才,為智能車輛領(lǐng)域的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
基金項(xiàng)目:南京林業(yè)大學(xué)教學(xué)質(zhì)量提升工程項(xiàng)目(164310400)。
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