技术发展态势对高职院校人才培养的启示
——以智能网联汽车技术为例*

2017-12-07 06:21田朝辉
菏泽学院学报 2017年5期
关键词:智能网专利院校

田朝辉,方 思

(1.福建船政交通职业学院汽车运用工程系,福建 福州 350007;2.上海大学图书情报档案系,上海 200444)

技术发展态势对高职院校人才培养的启示
——以智能网联汽车技术为例*

田朝辉1,方 思2

(1.福建船政交通职业学院汽车运用工程系,福建 福州 350007;2.上海大学图书情报档案系,上海 200444)

采用专利分析方法,对我国智能网联汽车技术的发展态势进行详细研究,对比分析了智能网联汽车技术专利全球和国内的产出状况与趋势、国内外主要竞争对手,以及热点技术与国内外研发重点.结果表明,我国智能网联汽车具有良好的发展前景,但国内相关企业的专利量和在全球核心技术上都与国外领先企业存在差距.由此,高职院校在人才培养上可获得以下启示:必须把握并适应行业发展趋势,符合市场与企业需求,加强创新实现技能提升,及时构建相应的人才培养体系.

高职院校;人才培养;技术发展态势;智能网联汽车;启示

引言

技术是第一生产力,是行业发展的动力,是企业成功的核心竞争力.对技术发展态势进行研究,能够更准确地把握相关领域未来的发展路径与方向,进而从技术发展的角度去制定人才培养的目标与要求,设计新型人才的培养模式,使其具备应的有素质和能力,更准确与更易于创业和就业.

本文以智能网联汽车技术为例,采用专利分析方法对该领域技术发展进行分析,详细分析当前全球与我国智能网联汽车的技术态势,探究技术发展对高等教育和创新人才培养的影响与启示.

1 相关研究简介

目前,对于高职院校人才培养有许多学者从各个角度进行研究,包括目标、现状、模式和质量等.沈建国认为,高职院校人才培养的目标是培养面向基层服务和管理的实用技能型人才[1].这要求高职院校人才培养对技术的整体掌握度更高.张冬梅指出,高职院校人才培养存在重形式轻实质、重模仿轻创新和重学校轻企业的问题[2].这表明人才培养需要在创新与企业角度进行加强与完善.

智能网联汽车是搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与x(人、车、路、后台等)智能信息交换共享,具备复杂的环境感知、智能决策、协同控制和执行等功能,可实现安全、舒适、节能、高效行驶,并最终可替代人来操作的新一代汽车[3].随着《中国制造2025》计划的发布,已经将汽车作为十大重点领域之一,重点将推进新能源汽车与智能网联汽车的发展,打造低碳化、智能化、信息化的新型汽车.汽车智能化、网联化已成为汽车产业发展的必然趋势,国家也制定未来五至十年的发展目标[4].同时,国内外各大企业已经加入研发与制造,市场竞争异常激烈.因此,在高职院校汽车专业的人才培养上,需要抓住技术发展的机遇,更加靠近市场与企业,加强创新思维.

专利数据是涵盖全球90%以上的技术情报,是技术信息最有效的载体,使用专利数据作为工具,能够提供更加准确的产业发展现状与技术热点,帮助决策者进行决策.专利情报分析是将专利说明书和专利公报中繁杂和不相关的信息进行加工和组合,并运用统计手段或其他方法使这些信息成为具有预测功能的竞争情报[5].

2 智能网联汽车技术专利产出的状况、态势和国内外比较

2.1数据来源与检索策略

本文使用由Dialog公司推出的专利检索数据库Innography,它能够查询和下载70多个国家的专利信息,具有独创的聚类功能和气泡图功能.本文采取的是使用关键词检索来制定检索式,将智能网联汽车拆封成为智能汽车和车联网两个部分进行检索式构建[6],经过反复尝试最后将检索式定为@(abstract,claims,title)("Driver assistance system" or "Part of automatic driving" or "Highly automatic driving" or "autonomous driving" or "intelligent automobile" or "intelligent car" or "intelligent vehicle" or "Connected Car" or "Telematics" or "V2V" or "V2X") not @(abstract,claims,title)("energy" or "electro").

2.2技术专利产出量和产出趋势

总体来说,全球智能网联汽车的专利量为21294件,其中有4423件专利是来自于中国.从全球的视角来看,整体专利量呈稳步增长的态势,在2009年之后,每年的专利量都超过1000件,2015年专利量已超过3000件(见表1).说明智能网联汽车已经成为全球汽车产业的发展趋势.

表1 全球智能网联汽车专利年度产出量 件

在中国国内的智能网联汽车的专利量为4338件.专利可分为公开专利和优先权专利,二者的产出状况与趋势见表2.

表2 中国国内智能网联汽车公开专利与优先权专利年度产出量 件

从表2可知,近20年来,优先权专利与公开专利量的增长趋势大致相同,尤其从2010年之后,智能网联汽车专利进入快速增长的周期.(由于2016年的优先权专利量公开尚不完全,所以这部分专利暂不列入分析.)

我国从20世纪80年代开始就已经着手智能网联汽车中无人驾驶汽车的研究,并在接下去的20年中产生少量的研究成果.进入21世纪后,随着国外智能汽车的迅速发展也促使国内的企业与高校纷纷扩大了研究,专利数量也有所增长,例如在2000年国防科技大学研制出第四代无人驾驶汽车.在2010年,中国正式提出“车联网”的概念,也意味着我国正式进入网联汽车的布局,因此从2010年开始我国本土的相关专利数量有着快速的增长.

2.3全球企业在中国的专利概况

随着用户对汽车的体验需求不断提升,各大汽车品牌也开始研究如何更好地为车主带来安全、舒适和娱乐的行车体验.从开始车联网的概念到智能汽车,到无人驾驶汽车,到目前最新提出的智能网联汽车,都体现出国家也在对汽车产业的变革起着一定作用.从专利的分布上看,我国本土企业在国内申请的智能网联汽车的专利量3299件,占到总量的79%,德国和美国的专利量紧随其后,分别有460件与389件,分别占总量的11%与9%,韩国、欧盟、日本和其他地区共占专利总量的6%.由此可见,我国对研发智能网联汽车还是具备一定实力,而国外的机构在国内的专利分布量相对仍较少.

全球在我国国内的专利量与我国本土国内专利量的产出趋势基本相同,但是增长率不是呈完全增长模式,见表3.

表3 中国国内智能网联汽车专利产出的中国本土与全球比较

从表3可知,2002~2004年,国外在国内的专利增长率远远超过中国本土,此后国内外专利整体增长趋势差异不大,说明在中国智能网联汽车领域的专利国内外保持了基本相似的发展速度.

2.4中国本土主要竞争者比较

通过对竞争对手的专利检索与分析,可以判断竞争对手的技术发展阶段,掌握对手技术与产品的研究方向、进展与重点,由此预测其市场的竞争策略,更好地调整与应对其带来的挑战,把握机遇.

我国本土主要的智能网联汽车专利所有者的专利量,见表4.

表4 智能网联汽车专利中国本土主要所有者 件

从表4可见,目前我国的智能网联汽车领域,主要的专利所有者是由企业与高校组成.在企业方面,仍然是以传统车企为主,吉利汽车与奇瑞汽车的专利数量较多,共持有66件与39件的相关技术,紧随其后的是中国南车集团与北汽控股公司,它们具有较强的研发实力.在各大高校中,长安大学凭借自身的学科设置,相关专利数量也达到42件,北京科技大学与上海交通大学也各自产出专利超过20件,说明高校的研发水平在一定程度上是不输于传统车企的.

据调查,目前吉利汽车企业研发出具备城市预碰撞系统、车道偏离系统和智能语音交互系统的新款智能网联汽车.奇瑞汽车企业则是与易到用车互联网公司合作,推出智能网联汽车.北汽集团则更关注于全面开展互联网智能汽车的全平台研发设计、整车生产和零部件配套.长安大学、北京科技大学则是我国研发无人驾驶汽车的老牌高校,也有着较强的技术研发实力.

2.5在中国专利分布的全球主要竞争者比较

如前所述,中国本土在国内的专利量远远超过其他国家在中国专利量,但由于部分专利是来自个人,而不属于某个机构、企业或高校,因此从非个人角度来看,全球在中国的主要竞争者有通用汽车、博世公司、保时捷汽车、现代汽车等企业,见表5.

表5 中国国内智能网联汽车专利的中国本土与全球主要所有者 件

中国本土的吉利汽车、长安大学、奇瑞汽车与北京科技大学都挤进前10名,但通用汽车的专利数量为282件,是吉利汽车的4倍之多.而博世与保时捷公司的专利数量也超过100件.因此,虽然中国本土总体的专利量多,但是专利所有者较分散,与国外的企业实力仍存在一定差距.

为了更全面地了解以上具有强劲实力的竞争对手,将国外前5名的国内专利所有者在中美德欧韩分布的专利量与占比进行比较.这样可以更好地了解不同的企业对待中国智能网联汽车市场的态度和重视程度,发现国内外市场的差异之处,为未来我国的智能网联汽车的发展制定方向.

中国国内专利国外前5名的所有者为通用、博世、保时捷、大陆和现代企业,其在中美德欧韩的专利情况,见表6.

表6 中国国内专利国外前5名的所有者在中美德欧韩的专利量状况

由表6可知,在五个专利所有者中,德国的博世、保时捷和大陆公司同时在五个地区都有专利,但是侧重程度有所不同,三大企业在德国的专利数量最多,其次是在欧洲与美国,最后为亚洲.而美国通用企业除了在本国持有大量专利之外,在德国与中国也持有超过280件专利,但在韩国则没有进行分布.韩国现代汽车企业则是在美国有不少专利,在中国和欧洲较少.综上可见,这前五名的企业都在美国有大量的专利布局,也说明美国智能网联汽车的市场发展较为成熟,竞争激烈.同时随着中国汽车市场具有的巨大潜力,五大个企业对中国比较关注.而由于韩国本土现代汽车的实力已经较强,进入其市场的成本也较高,所以欧美企业相对的布局就较少.

上述前五名的专利所有者中有四名仍然是传统的汽车厂商,因为这些企业相对更关注车辆自身的安全性、适用性,图谋智能汽车技术能最大程度为汽车上添花.因此他们较早就涉足并研发智能汽车的产品,并申请专利,从而占据产业链主导权.例如,通用在1995年就已经开发出安吉星系统.而唯一不是汽车厂商的是大陆集团,但他是汽车零部件的生产巨头企业,近几年大陆已先后与美国IBM及思科公司达成合作,并共同研发自动驾驶技术,强有力地控制零部件生产核心技术.

3 智能网联汽车热点技术和研发重点

3.1热点技术分析

在对专利量的产出年份、地域与机构的基本分析之后,必须对其技术热点进行深入的剖析.国际专利分类(IPC)是国际通用的专利文献分类和检索工具,通过对其分析,能够更清晰地看出目前智能网联汽车领域的技术研发重点[7].将全球、全球机构和中国本土专利按照IPC进行统计,发现目前全球智能网联汽车前五名的技术是G08G(交通控制系统))、B60W(不同类型或不同功能的车辆子系统的联合控制)、G01C(测量距离,勘测,导航)、B60R(车辆、车辆配件或车辆部件)和G05D(非电变量的控制或调节系统).上述热点技术专利量的全球和中国国内的状况,见表7.

表7 智能网联汽车热点技术专利量的全球和中国分布状况 件

从表7可见,除了第1名都是G08G以外,其余热点技术IPC分类号排名都有所差异,尤其是在全球排名第3的G01C,在中国的排名中都较为落后,说明国内对于技术的把握和全球还是存在一定的差异,研究的重点也有所不同.

全球在中国的热点技术专利量和中国本土热点技术总专利量,见表8.

表8 全球在中国的热点技术专利和中国本土热点技术总专利状况 件

从表8可知,我国总体专利量大于全球在我国的专利量,中国本土G08G(交通控制系统)、B60R(车辆、车辆配件或车辆部件)和G05D(非电变量的控制或调节系统)三项技术的专利量都高于国外在我国的分布,说明我国在这三项技术上仍然保持着紧跟世界水平的节奏.但是,在B60W(不同类型或不同功能的车辆子系统的联合控制)和G01C(测量距离,勘测,导航)两项技术上,可以发现国外的数量大于我国本土的数量,说明这两项技术我国较为薄弱,需要进行更多的创新.

为了更深入地了解实力强劲的前4位竞争者——通用、博世、保时捷和大陆企业在中国的技术和研发重点,选取其专利排名前四的技术进行统计与分析,见表9.

表9 国外前4名竞争者在中国和全球专利前4名技术的分布状况 件

从表9可知,无论是在全球还是中国,4家企业专利前4名的技术IPC分类号基本都有G08G和B60W,且都具有一定的专利量,其余技术在4家企业中有所差异,且专利量有所不同.说明四大企业对不同地区都有相应的技术侧重.

3.2研发重点分析

选取全球和中国本土的前八项重点技术,利用Innography的聚类功能进行分析,结果见表10.

表10 全球与中国本土重点技术分布状况 件

从表10可以发现,目前全球智能网联汽车领域的研发重点主要集中在通信保障技术、人机交互技术和车辆控制技术.而目前国内的重点技术是移动自组织网络技术、周围障碍检测技术和数据平台技术.国内外技术侧重点有所不同,说明全球的发展主要侧重于传感技术与通信技术,国内则偏于对车联网中的数据平台和车辆控制的研发.

4 研究结论与启示

4.1研究结论

通过对智能网联汽车技术领域的专利分析,了解该技术目前的发展状况,得到以下结论.

1)从专利量上来分析,全球整体专利量、全球在我国布局的专利量和我国本土的专利量三者都是呈增长趋势,仅仅在进入快速增长期的时间存在先后之分,并且增速较快.表明未来智能网联汽车具备良好的发展前景.

2)从专利所有者的角度来看,通用、博世、保时捷和现代在中国占据前四名的位置,同时通用、博世和保时捷也是全球智能网联汽车专利技术的前三名,说明这三家企业的技术竞争实力强,处于领先位置.我国主要的专利所有者是企业与高校,有吉利、奇瑞和长安大学等,但专利量与国外领先企业存在较大的差距.

3)从研发重点的角度来说,我国智能网联汽车目前的研究技术领域是DADS与Telematics,其中环境感知、规划决策和辅助驾驶技术是我国主要的热点技术,这与全球的核心技术存在一定的差异,在全球重点核心技术上投入不足,创新能力偏低.

4.2对高职院校人才培养的启示

技术发展态势与研发重点,对高职院校人才培养有以下启示.

1)培养方向与时俱进,抓住行业的发展趋势

在高职院校确定培养方向和目标时,应当完全掌握该行业当前的发展重点,以及判断未来的发展机遇与路线.例如,汽车行业从原有传统汽车发展至新能源汽车至智能网联汽车,甚至未来无人驾驶汽车,都是汽车行业的转变与进步.这将改变对汽车人才的要求,所以在专业培养目标上就需要与时俱进,不能永远停留在原地,否则就会面临人才淘汰的可能.

2)注重针对性与专业化,符合市场与企业需求

从对技术的分析中,可以判断该领域的领先企业,由此可以以小推大,由领先企业的发展重点及人才需求中,判断整个市场的人才需求.例如从通用汽车、博世公司对人才的要求,了解整个汽车行业中企业与市场的需求,可以为校企合作打下基础.同时,针对不同类型的汽车企业研究重点,可以适当地设置有针对性、更专业的课程,实现合作效益最大化.

3)加强理论与实践创新教育,实现技能提升

识别全球与我国的技术热点,能够帮助高职院校更好地深化教学实践,有所侧重.创新思想和能力是源自于在学校中的教育与训练,而技术创新将决定一个国家、一个行业和一个企业未来的发展高度.因此,高职院校在创新思想和技能的培养上,可以考虑该专业的技术重点,例如在智能网联汽车领域,加大对DADS与Telematics的研发投入,增加相关技术的实践教学,实现技能提升.

综上所述,本文通过对智能网联汽车领域专利技术的发展态势详细分析,发现目前我国智能网联汽车在专利数量上与龙头企业仍然存在差距,核心技术掌握程度与全球水平仍有一定距离.在确立国家发展战略与确定产业技术路线图的基础上,专业和优质的人才也将成为该技术领域发展的关键.所以,高职院校在人才培养上应当与时俱进,抓住行业的发展趋势,思考市场与企业的切实需求,培养创新实践能力强的全能型人才.

[1]沈建国.高职院校人才培养质量目标探析[J].教育与职业,2013(8):47-48.

[2]张冬梅. 高职院校人才培养模式改革问题研究[J].广东技术师范学院学报,2011,32(10):48-49.

[3]飞熊.中汽协公布智能网联汽车定义[EB/OL].http://www.sohu.com/a/36628707_218758,2015-10-20.

[4]李克强. 智能网联汽车现状及发展战略建议[J].经营者(汽车商业评论),2016(2):15,170-175.

[5]包昌火,谢新洲. 竞争情报与企业竞争力[M]. 北京:华夏出版社,2001:129-131.

[6]Innography Company. Innography[EB/OL].https://app.innography.com/,2017-08-31.

[7]慎金花,张宁. 基于专利分析的中国燃料电池汽车技术竞争态势研究[J].情报杂志,2014(7):27-32.

TheEnlightenmentofTalentsCultivationinHigherVocationalCollegesfromtheResearchontheTechnologyDevelopment——Taking Intelligent Connected Vehicle Technology as an Example

TIAN Chao-hui1, FANG Si2

(1.Communications and Engineering Department, Fujian Chuanzheng Communications College, Fuzhou Fujian 350007,China;2. Department of Library, Information and Archives, Shanghai University, Shanghai 200444,China )

Through the patent analysis method, this paper analyzes the development trend of intelligent connected vehicle in China. It will compare the difference of domestic and global in output trend and status, main competitors, important technologies and key points of R&D. The results show that China's intelligent connected vehicle has a favorable development prospects. However, this paper points out some gaps which between relevant domestic enterprises and enterprises in the world, like the number of patents and core technologies. Therefore, talents cultivation in higher vocational colleges should have some changes: grasp and adapt to the development trend of the industry; meet the needs of the market and enterprises; enhance innovation to achieve skills upgrade; construct the appropriate personnel training system timely.

higher vocational colleges; talents cultivation; technology development trend; intelligent connected vehicle; enlightenment

1673-2103(2017)05-0111-08

2017-08-17

田朝辉(1967-),女,福建福州人, 副教授, 研究方向:汽车维修服务与营销.

G712

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