基于工程化项目教学的智能网联汽车应用型人才培养模式探索与实践

臧利国 文少波 孙海燕 张袁元 赵振东

[摘要]以多元化融合为特征的智能网联汽车产业给高等工程教育提出了新的挑战开展多学科交叉融合的智能网联汽车应用型人才培养模式探索，已经成为应用型本科汽车类专业教育改革面临的重要课题.教学团队提出基于工程化项目教学的智能网联汽车应用型人才培养模式，依托地方产业集群与行业需求确定服务面向与人才培养定位，通过创新校企合作与产学研一体化的工程化项目训练，开展以提高学生应用能力为目标的实践教学，为智能网联汽车发展提供技术推广与服务的应用型创新人才，并结合南京工程学院新能源汽车及其智能化技术工程化项目教学改革进行了探索与实践，取得了较好的教学效果

[关键词]工程化项目;智能网联汽车;应用型人才;培养模式

[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]2095-3437（2020）02-0158-03

汽车产业正迅速发展为以电动化、智能化、网联化、共享化为特征的新业态。智能网联汽车是集成汽车产业“新四化”发展特征的重要载体，其通过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（车、路、人、云等）的智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可实现安全、高效、舒适、节能行驶，是国际公认的行业转型升级和技术创新的重要方向[1]。汽车技术与产业的发展必然驱动着行业工程科技人才知识、能力、素质结构的改变，给高等工程教育提出了新的挑战。

应用型本科高校为地方产业科技进步提供所需的实用技术开发、技术创新和服务，其人才培养能更全方位地适合社会需求，专业设置能更广泛地与产业需求紧密结合，课程与教学也更加灵活多样，是地方经济发展的重要人力资源保障。主动适应和引领新经济，与产业发展协同，是改革和发展应用型本科高校、解决我国高等工程教育应用型创新人才缺失的重要途径[2]。作为战略新兴产业和国民经济支柱产业，汽车产业的发展在人才需求上的变化表现为新能源技术人才、智能网联技术人才、汽车创新创业人才的缺失。提前探索面向市场环节的智能网联汽车应用型创新人才培养模式，增强人才在技术推广与服务端的需求契合度，是应用型本科高校汽车类教学研究人员必须思考的课题。

为解决上述问题，我院教学团队（江苏高校“青蓝工程”优秀教学团队）提出基于工程化项目教学的智能网联汽车应用型人才培养模式，并积极进行了探索和实践，结果表明学生实践应用能力和创新能力提升效果显著。我院教学团队的探索与实践为“新工科”背景下的应用型本科高校改革提供了参考。

一、智能网联汽车产业人才需求分析

随着人工智能、电子信息、通信技术與汽车产业的融合发展，智能网联汽车产业迅速崛起。美欧日等发达国家和地区高度重视智能网联汽车，为推动产业发展，相继制订发展战略、法律法规、标准体系，从科技研发、示范应用和市场推广等多个领域提供政策支持。我国政府部门也相继颁布《国家车联网产业体系建设指南（智能网联汽车）》《智能网联汽车道路测试管理规范（试行）》等文件，引导和推动我国智能网联汽车产业发展。世界权威的咨询公司美国波士顿咨询集团预测，智能网联汽车将从2018年起迎来持续20年左有的高速发展期，到2035年将占据全球25%左右的新车市场，到2020年中国智能网联汽车的市场规模可达到1000亿元以上。

智能网联汽车集中运用了汽车工程、人工智能、计算机、微电子、自动控制、通信与平台等技术，是一个集环境感知、规划决策、控制执行、信息交互等于一体的高新技术综合体，其技术架构如图1所示[1]。

技术和人才是中国汽车发展的两个主要因素，其中人才义是决定性因素。智能网联汽车产业涵盖整车设计制造、人工智能算法与芯片、机器视觉、激光雷达、毫米波雷达、惯导、先进驾驶辅助系统、V2X通信系统、电控ECU系统、高精度导航与地图、智能交通系统、道路试验测试等多个领域，人才需求具有知识体系跨度大、技术难度高、存量供给严重不足等特点。智能网联汽车产业跨领域、跨行业、跨学科的特征势必要求有强大的复合型人才和创新型人才做支撑[3]。

目前在全球范围内，智能网联汽车的自主式驾驶辅助系统（ADAS）已经开始大规模产业化，网联化技术的应用已经进入大规模测试和产业化前期准备阶段[4]。车道偏离预警（LDW）、车道保持系统（LKS）、自动泊车辅助（ APS）、白适应巡航（ACC）等驾驶辅助系统已被纳入我国C-NCAP新车评价体系当中。日益增大的智能网联汽车保有量使得产业人才需求问题日趋明显。产业链后端技术推广与服务的应用型人才培养，是应用型本科高校必须承担起的重任。

二、应用型人才培养定位

应用型大学培养的是适应社会需求的应用型人才，其知识、能力、素质结构具有鲜明的特点。应用型本科人才的培养，是经济社会转型升级的需要，也是高等院校明确自身办学定位，谋求理性发展的必然[5]。南京工程学院始终坚持以应用型人才培养为中心的办学定位，形成了校企合作、注重实践、产学研相融的鲜明特色。汽车与轨道交通学院设有车辆工程、汽车服务工程和交通设备与控制工程三个本科专业，秉承“学以致用”的教育理念，主动适应汽车产业和社会发展需要，培养富有工程意识、实践能力和创新精神，针对汽车产品后端产业链的应用型高级技术人才。

三、工程化项目教学

（一）工程化项目教学概况

新能源汽车及其智能化技术工程化项目教学围绕应用型人才培养目标，依托地方产业集群与行业需求确定服务面向，通过创新校企合作与产学研一体化的工程化项目训练，开展以提高学生应用能力为目标的培养模式改革。

通过与地方整车企业、零部件企业、汽车后市场服务企业的产学研合作，分模块化让学生在实践中学习应用整车及零部件开发理论知识、智能网联汽车新技术;建设由高校骨干教师、企业工程师组成的“多元结构、优势互补”的教学团队，给予学生理论与实践知识的专业辅导;依据CDIo工程教育理念设计教学内容，探索新的教材体系方案，创新学习评价方式和学分认定;通过项目的实施，探索出一种立足办学实际、校企协作的工程化项目实践教学培养模式，同步推动与项目相关课程群的建设与改革。

（二）项目教学团队建设

高素质的师资队伍是进行应用型创新人才培养的重要保障。本项目在实施前期经过论证精心规划教学团队人员构成，建立遴选制度，从车辆工程、汽车服务工程和交通设备与控制工程三个本科专业遴选优秀骨干教师作为校内指导老师，同时从兄弟院校聘请专业教授担任校外指导老师，组建高校专家团队。从地方整车企业、零部件企业、汽车后市场服务企业聘请工程师作为校外指导老师，组建企业专家团队。

采用聘任产业教授、签订人才培养协议等多种方式，调动企业与高校协同育人的积极性，建立“多元结构，优势互补”的教学团队。同时，明晰教学团队建设基本要求和任务分工。校内专家团队负责理论知识教学、教学平台和资源建设，如新能源汽车技术、智能控制基础知识的教学;企业专家团队进行工程化指导，侧重于学生实践动手能力的培养。

由于项目涉及诸多学科，教学团队知识结构多元化，为保证教学效果，项目建立了教学团队互动合作机制，搭建互动合作平台，发挥团队成员的协同作用。通过项目的工程对接、人才培养方案的制订与完善、课程体系的重构、教学资源库的建设等加强教学团队的交流与衔接。通过高校教学团队和企业教学团队的知识互补，形成合作教改、合作研究、合作育人、合作发展的良好局面。

教学团队采用项目组的形式重构教学组织形式，根据教学内容分为三个项目组，即汽车总体及动力驱动项目组、车身和车架项目、智能化控制项目。其中智能化控制项目组的实施内容重点围绕车道偏离预警（LDW）、车道保持系统（ LKS）、白适应巡航（ACC）等驾驶辅助系统进行工程化设计和应用。

（三）項目教学平台建设

本项目的培养对象是具备一定理论和实践基础的大三大四学生，教学团队通过白愿申请、选拔考核等方式遴选项目组成员，同时建立项目退出机制，项目组成员的学习模式不脱离原专业和班级。

为保障项目的实施，项目组成员在培养期间，按照规划内培养方案进行课程学习，完成大部分本专业课程，补充学习相关课程，并可以用此置换学分。同时.项目组成员可以在其他学院选择相关课程进行学习，基本方式为学生申请，由责任指导老师进行认定。项目教学团队采用集训方式对学生团队进行指定专业领域的培训和指导，包括整车设计、底盘设计与分析、电子控制设计与分析、车身设计与分析、新能源汽车整车设计与分析、机械制造工艺等。项目组还同步建立训练过程管理信息平台，规范工程化训练项目的管理。

（四）项目教学内容与实施

教学围绕图2所示分项目组工作内容展开。项目组一具体任务包括：确定整车布置方案、底盘各总成结构和性能参数，对电动汽车的动力电池、电机和电控部分进行参数匹配，并对各总成进行外购和试制。项目组二根据整车和动力驱动系统的性能和尺寸要求，设计电动汽车的车架和车身，基于有限元优化策略，对车架和车身进行结构分析、轻量化设计，然后进行车身和车架的试制。项目组三完成驾驶辅助系统的组装与调试。

项目组设立教学规范，提升项目的质量和学生培养的质量，具体包括规范教学过程、规范教学内容、规范成绩考核方法、规范教学评价手段等。项目组创新学生考核方式，引人多种考核手段，以实验结果展示、小论文、答辩等方式进行考核，并建立考核流程和标准。项目组制订不同专业学生的学分认定与置换方案，专业模块、专业拓展模块和专业能力综合实践模块的课程可以置换，其中车辆工程专业可置换的课程和学分如表1所示。

根据项目开展需要，需增加以项目为导向的相关课程，编著相应课程教材，拟增开课程见表2所示。

此外项目还通过建立洲练过程管理信息平台、规范工程化训练项目的管理、建立在线课程、开设学术前沿课程讲座等方式对教学内容提供保障和补充。

（五）项目教学实施效果

项目于2017年9月至2018年6月完成了首批20名学生的培养;2018年5月进行第二批学生遴选，确定了22名新成员。通过一年半的项目教学实施，项目组完成了汽车样车的设计和主要总成的试制，驾驶辅助系统基本完成软硬件调试。

教学团队出版教材1部;发表教研教改论文2篇;获评优秀毕业设计团队1项，教学团队多人获评优秀毕业设计指导教师、大学生科技创新优秀指导教师荣誉称号。项目组成员基于工程化项目完成校级、省级大学生科技创新基金项目24项;获得以学生为第一完成人申请发明专利5项，授权实用新型专利12项，软件著作权2项;获校级以上科技创新奖励10余项。

四、总结

多学科交叉融合的智能网联汽车应用型人才培养需要突破传统工程教育专业的限制。基于工程化项目教学的智能网联汽车应用型人才培养模式，依托地方产业集群与行业需求，通过创新的校企合作与产学研一体化的工程化教学改革与探索，提高了学生的实践应用能力和创新能力。

[参考文献]

[l]中国汽车工程学会.节能与新能源汽车技术路线图[M].北京：机械工业出版社.2016.

[2]潘懋元，车如山.略论应用型本科院校的定位[J].高等教育研究，2009（5）：35-38.

[3]臧利国，孙海燕，文少波.智能网联背景下汽车类专业青

年教师工程实践能力培养研究[J].教育教学论坛，2017

（19）：27-28.

[4]李克强，戴一凡，李升波，等.智能网联汽车（ICV）技术的发展现状及趋势[J].汽车安全与节能学报，2017（1）：l一14.

[5]吴中江，黄成亮.应用型人才内涵及应用型本科人才培

[责任编辑：钟岚]

[收稿时间] 2019-03-11

[基金项目]教育部产学合作协同育人项目（201801022005）;南京工程学院高等教育研究项目（2018YB13）;南京工程学院教学改革项目（JG201704）;江苏高校“青蓝工程”。

[作者简介]臧利国（1986-），男，山东菏泽人，副教授，博士，主要从事车辆工程教学和研究。