丁華 陳龍 江浩斌



摘? ? 要:實踐是工科類專業必須面對的環節。文章以汽車類人才培養為切入點,面向新汽車人才觀,構建結構認知,企業認識,創新提升,開發實踐四位一體的實踐平臺。在企業的共同參與下搭建創新提升和開發實踐這兩個重要環節,輔之虛擬仿真平臺的建設從而完善培養環節中的實踐體系。雙向實踐平臺的建設加強了校內校外交融,虛實結合,形成了良好的校企互動,提升了人才培養質量,對工程類專業乃至工科人才培養有一定的示范作用。
關鍵詞:人才培養模式;車輛工程;實踐平臺
中圖分類號:G640? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? 文章編號:1002-4107(2019)01-0047-03
在互聯網時代,汽車產業也正在經歷巨大變革。汽車作為人類文明的重要載體之一,正在發生顛覆性的變化,面臨全新的未來。這場深刻變革以相互關聯、相互影響的能源、網聯及智能三大革命驅動汽車革命。汽車產業、汽車企業、汽車產品以及汽車人都將被重新定義,其要求的技術、產品、商業模式與應用場景將全方位創新,不僅會重構汽車產業本身,更將影響人類未來的能源、交通環境、城市以及出行。在此背景下高校的汽車類人才培養必須從汽車產業的邊界倒推汽車知識的邊界、汽車人才的邊界,最終確定汽車教育的邊界[1]。汽車人的知識領域和專業范圍也在不斷擴展,汽車產業既需要專家型更需要復合型的人才,同時人才的定義、能力和需求都在發生變化。這要求工程教育不僅要體現“回歸工程”, 還要體現產業形態[2]。本文以汽車類人才培養為切入點,面向新汽車人才觀,通過構建結構認知,企業認識,創新提升,開發實踐四位一體的實踐平臺,加強校企融和虛實結合,形成良好的校企互動以及虛實互補,提升人才培養質量。
一、實踐與創新人才培養
習近平總書記在黨的十九大報告中指出:“創新是引領發展的第一動力,是建設現代化經濟體系的戰略支撐。要瞄準世界科技前沿,強化基礎研究,實現前瞻性基礎研究、引領性原創成果重大突破?!眲撔率鞘糯髨蟾嬷械臒嵩~,在報告中出現了50多次,由此可見創新的分量相當重。
創新與實踐是一個國家發展的原動力,創新才能發展,實踐才出真知。創新與實踐主宰著一個國家的發展、繁榮和興盛,推動著歷史的車輪,向世界的前沿邁進。在創新成為經濟社會發展的主要驅動力、知識創新成為國家競爭力的核心要素的當今世界,為了在國際競爭中占據主動地位,教育界就要把深度開發人力資源、創新人才培養作為戰略選擇,把培養創新精神和創新能力的高素質人才作為高等學校的重要任務。為此要進行人才培養模式的創新和改革,從而切實提升大學生的實踐和創新能力。
隨著我國汽車產業迅猛發展, 2017年我國汽車產量超過2376萬輛,汽車行業以產業鏈長、關聯作用強、帶動能力充沛、就業容量大而雄踞各行業之首,汽車產業的飛速發展和急劇擴張,為車輛類高校專業人才培養提供了巨大創新實踐平臺和空間,作為培養汽車行業專業技術人才的汽車類高校,也隨之蓬勃發展。據統計國內目前擁有車輛工程專業的本科院校有188所,如果計入車輛工程相關專業以及民辦本科院校則遠遠超過250所。
汽車產業的轉型發展,電動化、智能化、網聯化、輕量化以及突飛猛進的新能源汽車的顛覆,使得車輛類高校專業人才培養也面臨著新一輪改革、創新的關鍵節點。面對著汽車工業4.0時代的到來,只有堅持開放共享的理念,擴大共建共享,才能滿足人才培養質量不斷提升的需求。汽車教育工作者需要不斷創新培養方式和教學內容,利用新技術、采用新工藝、引進新設備、打造新模式才能適應汽車技術的快速發展和人才市場的需求變化,開創一條培養高技術汽車人才的創新之路。
二、校企實踐平臺載體建設
工程師的培養和成長離不開工程訓練和實踐鍛煉,離不開企業和全社會的配合與支持[3]?;ダp贏是推動校企合作不斷鞏固和發展的不竭動力。搭建一個立體交叉、整體推進、共建共贏的校企實踐平臺是有效地溝通企業與學校的橋梁。實踐平臺是所有工程院校搭建的承擔學生實踐能力培養的載體,通過構建校企雙向實踐平臺,可以為學生提供從實習到實踐一整套的共享體系。同時,校企共建實踐平臺可以為企業和高校提供一個共享的、有效的網絡結構空間,一方面,企業面向高校開放行業最新的產品研發、生產制造、技術發展趨勢,促進高校學科建設和專業課程結構,改善人才培養方式,有針對性地為社會培養具有創新能力的應用型復合人才;另一方面,高校潛心研究學科前沿和專業尖端交叉科學問題和技術,產學研結合促進技術成果轉化為生產力,大力推進企業的科技進步和技術創新。再則,校企合作不僅包括科技成果轉化,還包括大學與企業的合作教育。圖1是我們創建的四位一體的實踐教學體系。
構建結構認知、企業認識、創新提升、開發實踐四位一體的實踐平臺。其中結構認知、創新提升環節在學校完成,企業認識和開發實踐在企業完成,在學校和企業的共同投入下建立結構認識和企業認知環節的裝備和制度。在認知環節基礎上延伸建設創新提升和開發實踐兩個重要環節,創新提升通過虛擬仿真等平臺實現,開發實踐通過項目驅動實現,四個環節互動滲透,互為支撐,形成完善的實踐體系。通過平臺搭建可以有效地培養學生實踐應用能力,提升學生的從業、創業能力;校企教師可以開展實踐教學、技術開發和交流合作,從而提升教師實踐創新能力;平臺內各類資源的共享與開放,可以促進教學、科研、社會的密切結合;并在相關領域發揮引領示范作用。
(一)創新提升模塊建設
針對創新能力提升訓練,創立創新實驗室、國家級虛擬仿真實驗室、公共實踐平臺、新能源汽車研究院、FSC方程式大賽平臺,創新實驗室包括結構模塊、電子模塊,如圖2所示。
汽車動力傳動電子控制模塊可以讓學生自己動手組裝電控系統,對電控單元(ECU)進行硬件在環仿真測試,對發動機的電控控制策略進行功能驗證,加深對發動機空燃比控制、點火正時控制、排氣再循環控制及其柴油機共軌電噴技術、排氣后處理技術、集成發動機管理系統和自動變速器控制系統的一體化動力傳動控制系統等發動機電控系統的了解,培養學生的動手能力,分析和解決復雜工程問題的能力,以及自主設計實驗的創新能力。
汽車車身電子控制模塊使學生掌握ABS制動穩定性控制、驅動防滑控制、牽引力控制、車輛穩定性控制、電動轉向、電控懸架;以及電控安全帶、車身電控系統原理和方法,通過實踐融匯汽車結構、性能、設計理論、控制方法等多門理論課與學科知識,學生可以根據學習需要和平臺條件在教師指導下自主設計綜合性探究性創新項目。
汽車網絡總線綜合控制模塊通過汽車網絡總線技術(CAN總線、LIN總線)通信協議設計和測試等實驗,智能汽車、無人駕駛汽車和網聯汽車是當前汽車行業研究熱點和前沿,該平臺不僅可以增加學生對汽車電控裝置線路連接、數據傳遞、各電控裝置之間數據資源共享、系統可靠性和故障診斷水平的了解和掌握,還可以結合當前科研熱點和教師科研項目進行實驗研究。
國家級虛擬仿真實驗室、公共實踐平臺、新能源汽車研究院、FSC方程式大賽平臺等各個開放式的標準化模塊化結構,眾多的創新平臺,極大地豐富了學生創新提升的空間和力度,學生運用相關專業知識,自主學習自主實踐進行創新訓練。創新實驗室以及其他平臺兼顧專業基礎課程和主干課程主要知識點的均衡覆蓋,同時注重實驗教學內容和實驗設備的更新和工程化特色,著力培養學生的專業技能和工程實踐能力。尤其是FSC方程式大賽平臺給學生提供了從設計、制造、裝配、賽車完整的環節和舞臺,極大地提高了學生自主學習,理論聯系實際,實踐創新的機會。以車輛工程專業學生為主的組建FSC方程式大賽車隊已經參加八屆比賽,取得了良好的培養效果。
(二)開發實踐模塊建設
隨著“建設創新型國家”戰略的實施,汽車工業人才培養需要主動服務于國家戰略需求和汽車產業需求,培養有國際競爭力、支持產業發展的創新型人才。江蘇省作為汽車工業大省,為加快新型工業化進程,促進新興汽車產業集聚發展,形成了一批汽車零部件產業基地,對車輛工程相關人才的需求持續旺盛。積極與企業聯合建立學生實習實訓基地和產學研基地。本著“長期合作、互惠雙贏、共同發展”的原則,目前已與多家企業合作,建立了長期、穩定的校企合作實習基地及產學研基地,學校制定實習教學基地建設與管理條例等制度,為本專業學生的生產實習、大學生校外實踐提供了工程實踐場所與條件,有效促進本專業培養目標的達成。
以南汽實踐基地為例,如圖3所示,車輛卓越班23名學生到企業完成畢業設計,從畢業設計選題、中期匯報,到企業現場答辯,以企業生產一線項目為主體,完全融入企業的工程生產開發實踐中。遵循“行業指導、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則,針對名爵汽車、榮威汽車整個生產的流程: MGMS體系導入、GVDP流程導入、質量體系導入,學生能夠從學校課堂理論知識去理解企業作業中的各個部件和加工工藝以及生產管理流程,做到理論與實踐的緊密結合。如畢業學生劉彩華根據企業實際需求,對“中央門鎖與防盜系統”進行設計、崔晶同學的“車門內飾板設計”,金剛同學的“油門蓋總成布置與設計”,貼近企業工程實際,深受企業好評。學生個人獲得了在學校無法獲得的企業實踐經歷。
(三)國家級虛擬仿真中心建設
依托國家和省級平臺,整合相關學科與行業知名企業,按照“以虛補實、以研哺教”的思路,以汽車結構、原理、設計、性能測試與制造為主題,構建了“車輛構造與拆裝”“車輛工作原理與性能”“車輛電子電器與測試技術”“新能源汽車”等四大虛擬仿真實驗教學平臺。虛擬仿真實驗項目從多個角度實現了“工程性、研究性、探索性”,能滿足立體化、多層次、跨地區的虛擬仿真實驗教學與培訓需求,為學生實踐教學與科技創新、教師教學與研究、人員培訓和企業產品研發提供了全方位的服務與輻射作用。
三、構建新型人才培養模式
目前汽車人才在原有特點的基礎上,需要適應新的需求,具備新的能力,汽車產業邊界在急劇擴大,汽車的載體作用也在不斷增強,汽車人的知識領域和專業范圍也在不斷擴展,汽車產業既需要專家型更需要復合型的人才,必須是全方位理解和融合多個領域最新發展的人才。
江蘇大學與企業共同開展車輛工程“卓越工程師計劃”培養項目,由校企雙方指派專門技術人員和專業教師共同對進入該計劃的學生進行工程實踐能力的全程指導。同時通過在大型企業設立“工程實踐教育中心”,讓企業的專家和優秀工程師參與制定學生的培養目標、共同建設課程體系和教學內容、共同實施培養過程、共同評價培養質量,為學生創造良好的工程實踐環境。學生通過實踐學習企業的先進技術和多學科的工程知識,感受先進企業文化,受到潛移默化的職業精神和職業道德熏陶,這一切都為學生成長為創新汽車人才打下良好基礎,工程教育實踐中心較好地達成學生培養要求,響應國際工程專業教育認證原則,目前江蘇大學車輛工程專業已經與全國六家大型汽車企業共同創建了工程教育實踐中心。
按照“加強基礎、拓寬面向、增強素質、提高能力”的汽車人才培養思路,以提高綜合能力為主線,以校企責任、利益攸關為紐帶,通過實行新的“3+1”產學研聯合培養模式并在實施中不斷創新,構建校內外工程能力培養的新機制,實現學校與業界深度融合,形成校內理論教學和基礎工程訓練為主、校外工程實踐訓練深度融合的人才模式,形成良好的綜合能力教育生態。
汽車是一門極為注重專業技能和知識應用的學科,汽車創新人才的培養更需要汽車類院校和汽車企業的多方參與,校內校外結合,才能為中國汽車行業培養出創新型、實踐型的工程師,實現中國汽車行業的可持續發展。未來汽車產業的邊界將越來越模糊,汽車人才的邊界將越來越寬廣,汽車人才工作內容和能力需求的更迭速度也將前所未有。對于高等院校而言,需要重新審視汽車教育的范疇與側重,加強校企雙方合作的廣度和深度,積極依托與校企的深度融合,互相開發,共建共享,培養具備跨領域、多樣化的知識技能汽車人才以滿足未來在創新發展以及工程能力培養上的需要。
參考文獻:
[1]趙福全. 汽車產業變革需構建新人才觀[N].中國汽車報,2017-12-20.
[2]周緒紅.中國工程教育人才培養模式改革創新的現狀與展望——在2015國際工程教育論壇上的專題報告[J].高等工程教育研究,2016,(1).
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