地方高校智能车辆工程专业课程体系建设探索

杨智宇，夏利红，张建恒

（重庆工商大学机械工程学院 重庆 400067）

当今，随着人工智能、大数据、储能等技术的快速发展，汽车产业正迈向“电动化、智能化、网联化”[1]。然而，我国智能汽车产业存在智能网联汽车研发人员缺乏、IT背景智能网联汽车人才难招难用难留、专业核心课程设置与产业需求偏离等问题[2]。为解决上述问题，2019 年教育部备案通过了哈尔滨工业大学申请的智能车辆工程专业，从此开启了我国智能车辆工程专业快速发展和建设的序幕。2020年至2023 年智能车辆工程专业全国备案数量分别为1、6、11 和12，备案数量逐年增长。

智能车辆工程专业是新设的新工科专业，国家没有对其培养规格、培养目标、知识体系和核心课程进行要求[3]。这种现实一方面为智能车辆工程专业拓展了建设空间，可以让专业负责人和专业教师充分结合地方特色、学校特色、专业特色和师资特色建设新专业。另一方面也带来了较大的现实困境，即由于缺乏国家对智能车辆工程专业建设的指导，课程体系如何建立对专业教师是一种考验。

1 地方高校智能车辆工程专业建设研究现状

当前，智能车辆工程专业建设刚刚起步，但是已经有部分学者开始围绕实践教学和专业课程相关领域开展研究。在实践教学方面，李昊等[4]提出通过由“微”入“综”、由“虚”入“实”，形成新能源智能网联车辆人才“真题真做”协同育人培养模式。李祎承等[5]提出应用大量实际案例激发学生兴趣、引入最新科学论文提高学生认知、通过实车增强学生实践能力等措施提高教学效果。林继铭等[6]认为要面向汽车“新四化”，打造“教学—研究—制造—学科竞赛”一体化实践课程。陈克等[7]认为智能车辆工程专业的专业课程需要与项目、行业特色相融合，通过产业学院建设专业实践教学体系。张建恒等[8]从工程训练课程角度，构建“工程训练基础平台—智能小车平台—仿真教学平台—实车平台”的递进式智能车辆工程专业实践教学体系。夏利红等[9]针对智能车辆专业虚拟仿真实验平台，建议构建线上线下、单一浸入、小组团队三环节虚拟仿真实践教学。在专业课程方面，刘超等[10]对传统车辆工程专业课程体系进行了改造，提出智能基础技术、车辆基础技术和信息交互关键技术是适应时代发展的新课程体系。然而，上述研究更加侧重对智能汽车领域专业的课程内容与实践教学方式开展研究，对专业课程体系的研究较少。

2 基于实践的地方高校智能车辆工程专业建设问题

相比于“双一流”高校，地方本科高校由于师资、场地、经费、校企合作等原因，在智能车辆工程专业建设过程中面临更多的困难，包括但不限于以下方面：

2.1 师资力量严重不足

智能网联汽车高层次人才供给数量相对于产业规模需求来说严重缺乏，近年来高科技企业、整车企业、各高校均对上述人才有极大需求。而相比于“双一流”高校和知名企业，地方高校对智能网联汽车高层次人才的吸引力较小，很难招聘到合适的师资，组建较为完善的智能车辆工程专业师资团队比较困难。通常需要地方高校通过师资培训、校企合作等方式对已有师资进行培养。

2.2 课程体系不完善

一方面，新工科智能车辆工程建设起步较晚，备案获批高校专业建设仍处于初期摸索阶段，尚无较为成熟的专业课程体系方案；另一方面，智能网联汽车产业规模庞大、技术复杂、应用对象和场景繁多，在课时缩减的背景下无法讲授所有知识点，各学校需要根据地方特色、学校特色和师资特色对专业培养目标进行取舍，导致各高校智能车辆工程专业课程体系差距较大。

2.3 教学资源支撑不充分

①当前智能网联汽车的科普性图书较多，其对技术细节的讲解不够深入，可以支撑一门知识普及性课程的开设，但是不足以支撑一个专业系统性课程的开设；②部分教材注重实践操作步骤，更适合中职高职汽车相关专业学习，不适合本科生理论性系统性的学习；③智能网联汽车技术更新迭代速度极快，市面上绝大多数教材和线上资源由于出版周期和出版时间等客观原因，所授知识无法适应产业发展速度，与产业实际应用技术有较大差距。

2.4 实验设备不充足

近年来随着智能网联汽车规模化的商业应用，激光雷达等设备的采购成本急剧降低，但是V2X 相关设备、域控制器、线控地盘、自动驾驶仿真软件等软硬件成本仍然较高。经费有限的地方高校很难大规模采购智能网联汽车实验设备；同时，当前市面实验设备应用教学场景更多面向中职高职实验教学，普遍不适合本科生的实验教学。

2.5 实习实训基地较少

面向车辆工程、汽车服务工程等传统汽车专业生产实习的校外基地已经较为成熟，实习配套资源完善。然而，目前国内普遍缺少面向智能车辆工程专业的实习实训基地，需要地方高校主动寻求校企合作建设实习实训基地。现有智能网联汽车相关企业普遍仅在前期和高校开展人数较少、实习内容相对单一、实习周期较长的实习实践，没有和高校开展过1—3 周整班制的大规模实习实训。因此，校企合作实习实训仍需要开阔思路，由校企双方深入探讨与合作开展。

3 地方高校智能车辆工程专业课程体系实践探索

重庆工商大学针对课程体系不成熟不完善的问题，以工程专业认证要求为准则，以智能网联汽车新“三横两纵”技术架构为建设基础，充分考虑地方特色、学校特色、专业特色和现有师资特色，确定聚焦培养智能车辆整车设计、测试和评价人才，建立车辆、人工智能、电子、控制等多学科交叉的专业课程体系。培养如下人才：①与智能制造、机械电子等专业的培养目标应有所区别，聚焦培养整车设计人才而非零部件设计人才；②当前市场对设计人才的缺口仍然较大，培养更偏重应用型设计类人才；③地方高校师资力量相对薄弱，相比于培养软件开发类人才，培养测试与评价人才的师资要求更低；④具备理论知识的智能汽车测试与评价应用型人才仍然较为缺乏。

考虑到智能网联汽车技术体系庞大复杂，为培养智能车辆整车设计、测试和评价人才，重庆工商大学智能车辆工程专业侧重单车智能技术培养，以“三横两纵”中的单车智能相关技术为专业课程建设的主要抓手，优化机械和车辆相关课程，增加高等数学等基础课程学分，强化和新开人工智能、电子、控制课程，新增智能汽车领域多学科交叉课程，新建“基础—仿真—实车”递进式实践课程。重构后的智能车辆工程专业课程体系如下：

3.1 优化机械和车辆相关课程

弱化工程图学等传统机械类课程学分，降低二维绘图和手工绘图课程学分和课程内容，强化三维建图和有限元分析实践课程学分，注重整车零部件装配与分析；重新整合和优化汽车理论等传统车辆工程专业课程的知识体系与学分，新增汽车动力系统原理，侧重新能源汽车和智能汽车相关知识的讲解。

3.2 强化人工智能、电子、控制课程

积极对接产业需求，增设程序设计基础理论（C++）及其实验课。在前期实践基础上，整合python 和机器学习相关知识点，强化理论与实践的交互学习，开设机器学习及应用（python）及其实验课；强化电子类相关课程，增设数字电子、模拟电子、智能汽车电子电气架构等知识点，将传统工科电工电子技术、汽车电子等课程转变为“电路分析—电子技术基础—智能汽车电子技术”递进式课程。

3.3 新增智能汽车领域多学科交叉课程

在前置大类基础课和专业基础课上，新增多门车辆、人工智能、电子、控制、管理等多学科交叉课程。为实现培养智能汽车测试与评价人才的目标，新开设智能汽车功能安全、智能车辆工程专业英语等课程；同时，注重在交叉课程中融入课程思政元素与最新的技术进展，强化交叉课程与实践课程的衔接。以“自动驾驶关键技术”课程为例，遵循“为谁培养人—培养什么人—怎么培养人”的宗旨，通过课程任务驱动化、混合教学化和过程实践化，帮助学生在理解自动驾驶知识难点时学思结合，在亲身参与中增强创新精神和工程实践能力。

3.4 新建“基础—仿真—实车”递进式实践课程体系

为对接地方智能网联汽车产业需要，学校与中国汽研、招商车研等智能汽车测试与评价领域的全国著名企业合作，共建实验设备和实习实训基地。重构工程图学、二维制图、三维制图和有限元分析课程知识与实践内容，打通各门课程衔接，从大一到大四整个本科学习生涯以小组为单位实现整车设计；对传统工程训练课程内容进行优化，将教学内容拆分为第三学期基础训练和第六学期制造训练，融入整车设计小组项目制教学，以制造模型车为目的实现与整车设计类课程的内容衔接；以智能辅助驾驶、感知、决策、控制和通讯为实训内容，新增相应的实践类课程，在硬件设计与制造基础上实现软件算法的开发；在软硬件开发、设计与制造基础上，发挥学校特色，引入市场分析、项目管理、市场营销等课程知识，实现极具学校特色的“工+商”智能汽车综合课程设计。在综合课程设计中要求学生完成车辆市场分析报告、整车三维设计与分析报告、整车制造报告、车辆市场营销报告、队伍项目管理报告五个报告，培养学生工商融合、多学科交叉的知识综合运用能力，以便满足企业对智能汽车应用型人才的实际需要。

重庆工商大学智能车辆工程专业从2021 年开始招生，相关课程改革得到师生和企业的广泛好评和高度认可，专业招生和就业质量逐年提高。但是，部分课程在实践过程中仍发现较多问题和不合理，一方面在于部分课程教学内容跟不上智能汽车产业和技术的快速迭代；另一方面来自教师团队本身对智能车辆专业建设的认识不充分不完善，导致在实践中发现部分课程设置并不合理，各课程之间知识衔接存在漏洞。所以，重庆工商大学智能车辆工程专业课程体系仍处于探索状态，需要针对具体问题进行分析和优化。

4 结论

为应对我国智能网联汽车研发人员缺乏、人才难招难用难留等问题，智能车辆工程专业建设愈发得到各高校的重视，但是其专业课程体系建设仍处于探索研究阶段。本文以重庆工商大学智能车辆工程专业建设实践为载体，详细分析地方高校智能车辆工程专业建设问题，并从优化机械和车辆相关课程、强化人工智能和电子/控制课程、新增智能汽车领域多学科交叉课程、新建“基础—仿真—实车”递进式实践课程体系等方面进行探索，为地方高校智能车辆工程专业课程体系建设提供实践参考。