張志明 李恒
摘 要:我國新能源汽車產業發展迅速,市場對于新能源汽車專業技術人才的需求也越來越多。本文以湖南勞動人事職業學院為例,結合新能源汽車專業建設現狀,從專業建設的必要性、專業建設的方向和重點及專業建設的思路與實施等三個方面對新能源汽車技術專業的建設進行了探析,以期為高職院校新能源汽車技術專業的建設提供參考和借鑒。
關鍵詞:新能源汽車技術;專業建設;人才培養
我國汽車產業發展迅速,汽車產銷量和市場保有量大幅增長,然而傳統燃油汽車引起的能源消耗、氣候變暖及環境污染等問題也日漸突出。近年來,隨著人們環保意識的提高和國家政策的扶持,新能源汽車產業也得到了飛速發展。新能源汽車技術專業作為高職院校的新興專業,在其專業建設方面的探索和嘗試明顯不足,也尚未建立起與新能源汽車技術市場需求相契合的人才培養體系。為了更好地向企業輸送符合市場需求的高素質技能型人才,科學合理地規劃和建設新能源汽車技術專業已迫在眉睫。
1 專業建設的必要性
1.1 傳統能源汽車所引發的問題
1.1.1 能源危機問題
據預測,全世界范圍內已探明的石油儲量為1.2萬億桶左右,只夠人類開采40年左右[1]。據統計,2018年我國進口石油高達5億噸,而這些進口原油的80%是被燃油機動車所消耗掉的[2]。中國是一個汽車大國,如果任由傳統燃油車繼續發展下去,國家的能源安全堪憂。
1.1.2 環境污染問題
2019年我國汽車保有量達2.6億輛,居世界第二,這些汽車在行駛過程中會產生NOx、CO等有害氣體,平均而言,大氣污染的42%來源于交通運輸[3]。如果人長時間吸入這些有害氣體,會對身體健康造成非常大的傷害,燃油汽車污染物排放的問題亟待解決。
1.1.3 溫室效應問題
據統計我國的CO2排放已居世界第一位,其中汽車排放的CO2占全部排放的1/4之多。新能源汽車逐步替換燃油汽車是降低汽車CO2氣體排放的有效方法,據測算,新能源車尤其是電動汽車的能源消耗僅為傳統汽油車的1/3,同時可以減少約52%的CO2排放。
1.2 新能源汽車的快速發展
我國新能源汽車產業在政策實施、技術發展和基礎設施等方面取得了巨大進步[4],但新能源汽車保有量滲透率仍不到4.6%。2010年我國新能源汽車銷量僅8159輛,2019年銷量達到120.6萬輛(約占全部汽車銷量的4.68%),十年內復合增速達到64.8%,連續三年產銷量世界第一。
1.2.1 政策實施
新能源汽車作為我國戰略性新興產業之一,政府先后出臺了覆蓋汽車整個生命周期的激勵政策,如研發環節給予基金補助、生產環節出臺雙積分政策,消費環節給予財政補貼、稅收環節實行減免政策,使用環節不限牌、不限購,還對充電給予優惠等等[5]。
1.2.2 技術發展
從技術端看,近年來我國新能源汽車技術水平取得長足的進步,主要表現在:
(1)整車:續航里程逐步增加、電耗逐漸降低。2017年第1批新能源汽車推廣目錄中,純電動乘用車型平均續航里程R僅為202.0km,到2020年第5批推廣目錄時,新能源乘用車續駛里程最低為250km,最高為550km,其中R>400km的占62.5%。
(2)電池:能量密度顯著提升,2017年第1批新能源汽車推廣目錄中,純電動乘用車型能量密度100.1Wh/kg,到2020年第5批能量密度最低為125Wh/kg,最高為183.23Wh/kg,其中大于160Wh/kg的占58.3%。
(3)電機:初步實現國產替代化,電機、電池、電控三合一趨勢明顯。據統計,2019年我國驅動電機國產化配套比例達到96%以上,其中新能源公交車、純電動卡車和物流貨車等領域的驅動電機已基本實現國產化。
(4)電控:電控系統主要包含整車控制器、電池控制器和電機控制器,前兩者技術相對成熟,后者相對落后,特別是其核心零部件IGBT占據電控系統成本40%以上,折合整車成本5%左右,而IGBT很大程度上仍需依賴進口。
1.2.3 基礎設施
截止2019年12月,我國充電樁保有量從2014年的3.3萬個快速增長到121.9萬個,對應車樁比從2014年的6.7:1降低到2019年的3.4:1。但目前行業仍存在充電樁布局不合理、充電樁接口不互通共享、整體利用率偏低、充電時間長等問題。
1.3 長沙市對于新能源汽車人才的需求
長沙是全國重要的汽車生產基地,乘用車年產能可達195萬輛。目前具有新能源汽車整車生產能力的企業有比亞迪、眾泰、北汽、廣汽三菱等6家。長沙已建立多個配套產業園,博世汽車、住友輪胎等數百家零部件配套企業入駐,發動機、變速箱、電機等核心零部件均可當地配套。此外,電池材料、動力總成系統等上游產業鏈如長高集團、科力遠、湖南杉杉集團等企業也發展迅猛。
湖南勞動人事職業學院作為湖南省人力資源與社會保障廳下屬的一所高等職業學院,自1982年建校以來為湖南省的人力資源、機電工程等行業培養了大量高級專門技術人才。學院坐落于國家級長沙經開區星沙產業基地,毗鄰廣汽三菱、眾泰、中聯重科等多家汽車生產基地,學院近幾年通過大量市場調研,于2019年開設新能源汽車技術專業,并于當年開始招收新生。面對新能源汽車技術的不斷更新和社會需求的不斷增長,我院在新能源汽車技術專業建設方面已進行了一系列探索和嘗試。
2 專業建設的方向和重點
新能源汽車技術專業涉及的領域較廣泛,且大部分院校也是近幾年才開設該專業,專業辦學經驗不足,因此,高職院校進行新能源汽車技術專業建設的過程中,應綜合本校所具備內部和外部條件來選擇一些重點領域來進行專業建設和人才培養方案制定[6]。目前我院所確定的重點領域是混合動力汽車技術(HEV)和純電動汽車技術(BEV)。
2.1 外部環境
從外部環境來說,自2001年我國“863”電動汽車重大專項課題共投入20多億元經費,形成了“三縱三橫”的新能源汽車研發格局,制定電動汽車相關現行標準125項,建成國家級電動汽車技術創新平臺30多個。此外,長沙市政府也大力推廣新能源公交車,規劃到2020年底新能源公交車占比將達100%,其中純電動公交車占比達到50%。相比較而言,我院重點建設混合動力汽車技術和純電動汽車技術更加符合國家中長期政策和發展路線需求。
2.2 專業建設的內部條件
從內部條件來說,新能源汽車技術專業屬于我院新開設專業,在此之前并沒有汽車類相關專業,配套的汽車實訓場地也正在實施階段,整體來說專業建設底子相對較薄弱。但是學院機電工程系的機械制造與自動化專業、電氣自動化技術專業師資力量雄厚,與汽車相關的電動機、汽車電器等相關實訓設備相對健全,加上省人力資源和社會保障廳對學院的大力支持及學院領導層對本專業的高度重視,系部對新能源汽車專業建設做了大量市場調研,并積極主動與比亞迪、北汽、廣汽三菱等新能源汽車車企溝通校企合作事宜。因此,綜合我院的硬件設施和師資條件等方面,重點發展和建設純電動汽車技術和混合動力汽車技術更加符合專業初期建設要求。
3 專業建設的思路與實施
3.1 密切關注新能源汽車產業相關政策
國家對新能源汽車政策扶持力度較大,根據《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》、《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》等文件要求,國家和地方配套政策、細則、標準也在有條不紊的落地實施,目前也已取得很大成果。目前長沙市已進入國家新能源汽車推廣應用與示范城市行列,并且在智能網聯汽車方面走在全國前列,我院作為湖南省人力資源和社會保障廳主管的高職院校,又占據長沙經濟開發區有利區位優勢,新能源汽車技術專業也必將迎來巨大的發展機會。
3.2 加快建設實訓基地
新能源汽車技術發展迅速,技術更新更是層出不窮,相配套的實訓基地建設顯得至關重要。以我院為例,因我院新能源汽車實訓場地目前處于實施階段,短期內可重點考慮校內實訓室建設、校校實訓室共享和校企共建實訓基地三個思路:
3.2.1 校內實訓室建設
校內實訓室建設應以“三電”技術模塊的特點進行分區域布置[7]。在進行實訓設備選擇時,應重點考慮設備能同時滿足教學、科研和相關技能大賽的需求,同時,實操講解時可優先考慮VR體驗教學、采用錄像投放到大屏幕中以便學生都能觀看得到等形式,使得學生能夠在實操中及時消化理論知識并提升技能水平。
3.2.2 校校實訓室共享
與已開設新能源汽車技術專業的高職院校一起探索實訓室校校共享機制,我院機械制造、電氣和暖通等專業實訓場地規模相對較大,設備相對先進且齊全,可借此優勢與該部分實訓設施較薄弱但新能源汽車實訓室較強的高職院校共享實訓場地及設備,如此,既可解決短期燃眉之急,又可加強兄弟院校間的交流合作。
3.2.3 校企共建實訓基地
學校可積極籌劃與周邊汽車企業共建實訓基地,為企業訂單式培養員工,與此同時,企業為學校提供實訓場所。此外,還可聘請汽車產業園工匠型人才作為企業導師參與到校內實訓基地建設中來,開創校企合作雙贏局面。
3.3 創新人才培養模式
創新人才培養模式,采用“理實一體化”教學模式,將課堂中學習的理論知識與實際操作相結合,鍛煉學生的動手能力[8]。在課程設置方面,以學生未來的就業為導向,同時結合新能源汽車“三電”核心技術的特點合理安排本專業的專業核心課程及實踐教學環節。例如,新能源汽車故障診斷等專業核心課程就可采用項目引領、任務驅動的模塊化教學方案,講解與實操相結合,形成“理實一體化”的課程體系[9]。
3.4 建設高質量師資隊伍
高校的教育質量和人才的培養質量很大程度上取決于師資隊伍的質量,專業的發展也離不開師資隊伍的建設。根據我院實際情況,專業教研室可制定教師培訓考核方案,實行傳幫帶制度,鼓勵年輕教師或新教師參加各類技能大賽提高理論水平和實踐能力。
4 結語
隨著新能源汽車產業的迅速發展,高職院校應把握機遇,找準方向,抓住重點,通過對新能源汽車專業建設的不斷探索和嘗試,探索出適應教學和產業發展的精細化人才培養方案,并加以貫徹實施,同時加強軟、硬件的建設以滿足教學的需要,為我國新能源汽車產業培養一批高素質技能型人才。
參考文獻:
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[9]方曉汾.基于STEAM的高職院校新能源汽車專業課程體系建設[J]. 教育現代化,2019,6(01):88-92.