智能網(wǎng)聯(lián)汽車課程建設(shè)探索

郭樹滿 周 瑜 張華偉 郭朋彥 白鵬飛

（1.華北水利水電大學(xué)機(jī)械學(xué)院 河南·鄭州 450002；2.云南交通運(yùn)輸職業(yè)學(xué)院智慧交通學(xué)院 云南·昆明 650300）

為了實(shí)現(xiàn)國家汽車制造強(qiáng)國夢和交通強(qiáng)國夢，2015年5月國務(wù)院印發(fā)了《中國制造2025》的通知，通知中明確將智能網(wǎng)聯(lián)汽車列入國家智能制造未來十年發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，到2025年要掌握自動(dòng)駕駛的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)[1]。2019年9月發(fā)布了《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》，剛要中指出要加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車（智能汽車、自動(dòng)駕駛、車路協(xié)同）研發(fā)，形成自主可控完整的產(chǎn)業(yè)鏈。2020年2月，國家發(fā)改委等11部門聯(lián)合印發(fā)了《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》，戰(zhàn)略中規(guī)劃了智能汽車發(fā)展的近期、遠(yuǎn)期戰(zhàn)略愿景和六大具體建設(shè)任務(wù)，構(gòu)建智能汽車的中國標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)汽車強(qiáng)國戰(zhàn)略目標(biāo)。

眾所周知，智能網(wǎng)聯(lián)汽車是近幾年隨著汽車的智能化和網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的新興行業(yè)，國內(nèi)大部分高校開設(shè)的專業(yè)還是以培養(yǎng)傳統(tǒng)汽車人才為主，只有少數(shù)高校切合市場的需求，對專業(yè)、培養(yǎng)方案和課程體系及時(shí)進(jìn)行了調(diào)整，但這些學(xué)校培養(yǎng)的人才數(shù)量和市場對智能汽車人才巨大的需求相差甚遠(yuǎn)，已成為制約該行業(yè)發(fā)展的最大瓶頸，據(jù)預(yù)測，在未來4-5年，新能源及智能網(wǎng)聯(lián)汽車應(yīng)該可以占到汽車保有量的25%左右，相關(guān)的人才缺口會達(dá)到幾十萬甚至上百萬的數(shù)量級別[2]。

為了解決智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)快速發(fā)展和技術(shù)人才供不應(yīng)求的矛盾，加快推進(jìn)高校人才的培養(yǎng)，教育部2018年4月發(fā)布了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》文件，將提升高校人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和服務(wù)國家需求的能力作為重要工作內(nèi)容，作為培養(yǎng)人才第一要?jiǎng)?wù)的高校，理應(yīng)也責(zé)無旁貸的承擔(dān)起培養(yǎng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車人才的重任。

1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車課程建設(shè)存在的問題分析

智能網(wǎng)聯(lián)汽車涉及汽車、控制、通訊、AI、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等知識，涵蓋內(nèi)容多，覆蓋面廣，人才匱乏的主要原因在于缺乏能夠培養(yǎng)專業(yè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車人才的對口專業(yè)。因此，建設(shè)新型智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，成為亟待解決的事情[3]。但在實(shí)踐過程中存在以下亟待解決的主要問題：

1.1 課程體系調(diào)整滯后

目前許多高校的課程體系還是以傳統(tǒng)汽車行業(yè)為主的學(xué)科設(shè)置，但在智能網(wǎng)聯(lián)汽車時(shí)代，對人才的需求和以往不同，更多地集中在車聯(lián)網(wǎng)、智能駕駛、自動(dòng)駕駛、無人駕駛、控制算法和人工智能等新領(lǐng)域。即便是一些已經(jīng)開設(shè)智能車輛工程相關(guān)學(xué)科的高校，由于此領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新主要是由企業(yè)驅(qū)動(dòng)，高校培養(yǎng)的人才與企業(yè)實(shí)際用人需求之間仍然存在一定的脫節(jié)。當(dāng)前，由于開設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)的高校較少，可借鑒的課程體系不多，培養(yǎng)大綱、課程體系、評價(jià)體系等的制定需要探索研究。

1.2 高層次專業(yè)教師匱乏

智能網(wǎng)聯(lián)汽車涉及感知、通訊、定位、決策規(guī)劃和控制等。因此，只有那些對各環(huán)節(jié)都熟悉的復(fù)合型人才才能真正理解智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)。而當(dāng)前，全智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)缺乏人才，更缺乏具有博士學(xué)歷的高層次人才。目前，汽車專業(yè)的任課老師都是傳統(tǒng)汽車專業(yè)方向畢業(yè)的，不具備智能網(wǎng)聯(lián)汽車所要求的綜合知識，這是目前該專業(yè)發(fā)展存在的最大問題。

1.3 高質(zhì)量教材偏少

教材是教學(xué)內(nèi)容的主要載體，是教學(xué)重要依據(jù)、培養(yǎng)人才的重要保障，而智能網(wǎng)聯(lián)汽車是近幾年發(fā)展起來的新興行業(yè)，目前市面的書籍主要針對技術(shù)原理介紹或某一技術(shù)具體開發(fā)應(yīng)用，具備理論性和系統(tǒng)性可作為教材的書籍較少，全國優(yōu)秀教材、國家級規(guī)劃教材幾乎沒有。

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏

目前，傳統(tǒng)汽車的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備相對完善，而智能網(wǎng)聯(lián)汽車方面的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏，這些設(shè)備不但比較昂貴，需要投入更多的資金建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，而且缺少適用于智能網(wǎng)聯(lián)汽車本科生培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)設(shè)備。

2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車課程建設(shè)

要解決當(dāng)前智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域人才缺乏的問題，作為承擔(dān)人才培養(yǎng)重任的高校，應(yīng)從學(xué)科建設(shè)、專業(yè)設(shè)置、課程體系等方面應(yīng)盡快調(diào)整和修訂人才培養(yǎng)方案，以適應(yīng)市場對人才的需求。與此同時(shí)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車企業(yè)也要積極參與到高校人才培養(yǎng)的過程中來，以專家的身份參與高校人才培養(yǎng)方案的制定，以校企實(shí)習(xí)、創(chuàng)新基地共建，項(xiàng)目依托，聯(lián)合研發(fā)等多方式合作，使產(chǎn)學(xué)研深度融合，為行業(yè)輸送更多高質(zhì)量優(yōu)秀人才。

基于此，應(yīng)以“新工科”建設(shè)為契機(jī)，以O(shè)BE理念為核心，從培養(yǎng)課程體系調(diào)整、教學(xué)大綱制定、教師綜合能力提升、課程思政、課程目標(biāo)達(dá)成度、完善評價(jià)體系、持續(xù)改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面建設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車專業(yè)。

2.1 課程體系重構(gòu)

專業(yè)課程體系的構(gòu)建應(yīng)堅(jiān)持以學(xué)生為中心，以社會需求為導(dǎo)向，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，建設(shè)多層次、多元化課程模塊，增加選修課程占比，圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)，滿足當(dāng)前社會需求的應(yīng)用型課程體系，應(yīng)邀請專業(yè)負(fù)責(zé)人、骨干教師、校外同行專家、企業(yè)單位專家參與人才培養(yǎng)方案制定和課程體系構(gòu)建，從通識教育課、學(xué)科基礎(chǔ)課、工程基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)選修課、集中實(shí)踐教學(xué)、拓展教育等方面優(yōu)化課程體系，要充分體現(xiàn)車輛智能化和網(wǎng)聯(lián)化的融合，在保留當(dāng)前車輛專業(yè)核心課的基礎(chǔ)上（機(jī)械控制理論、汽車?yán)碚摗⑵嚇?gòu)造、汽車設(shè)計(jì)、汽車實(shí)驗(yàn)學(xué)等）[4]，增加專業(yè)選修課程（智能網(wǎng)聯(lián)汽車、大數(shù)據(jù)應(yīng)用基礎(chǔ)、云計(jì)算基礎(chǔ)等）。同時(shí)，增加智能網(wǎng)聯(lián)內(nèi)容的集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

2.2 教學(xué)大綱制定

教學(xué)大綱是課程教學(xué)活動(dòng)的綱領(lǐng)，是落實(shí)課程教學(xué)目標(biāo)達(dá)成的基石。制定大綱時(shí)，應(yīng)緊緊圍繞工程教育專業(yè)認(rèn)證的成果導(dǎo)向理念（OBE），即以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果為導(dǎo)向，著眼于培養(yǎng)學(xué)生能力、面向市場需求。從課程教學(xué)目標(biāo)、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求支持關(guān)系、課程內(nèi)容與課程目標(biāo)的支持關(guān)系、課程目標(biāo)評價(jià)方法與課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)方法等方面制定教學(xué)大綱，課程的教學(xué)目標(biāo)由專業(yè)的畢業(yè)要求、課程體系、課程的自身特點(diǎn)共同決定。在課程知識目標(biāo)基礎(chǔ)上應(yīng)添加素質(zhì)及德育等思政教育目標(biāo)。課程目標(biāo)的建立和持續(xù)改進(jìn)要結(jié)合由校內(nèi)的任課教師、專業(yè)負(fù)責(zé)人、教學(xué)督導(dǎo)、應(yīng)屆畢業(yè)生、課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)結(jié)果等構(gòu)成的內(nèi)部評價(jià)結(jié)果及由用人單位、企業(yè)專家、行業(yè)內(nèi)專家、往屆畢業(yè)生構(gòu)成的外部評價(jià)結(jié)果[5]。

2.3 教材建設(shè)

2018年4月教育部印發(fā)了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》的通知，通知中計(jì)劃的重點(diǎn)任務(wù)之一是加強(qiáng)教材建設(shè)。指出要加快人工智能領(lǐng)域科技成果和資源向教育教學(xué)轉(zhuǎn)化，推動(dòng)人工智能重要方向的教材和在線開放課程建設(shè)，特別是人工智能基礎(chǔ)、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模式識別、計(jì)算機(jī)視覺、知識工程、自然語言處理等主干課程的建設(shè)，推動(dòng)編寫一批具有國際一流水平的本科生、研究生教材和國家級精品在線開放課程；將人工智能納入大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容。從國家層面推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車教材的建設(shè)，組織行業(yè)資深人士編寫適合本科生、研究生教學(xué)的教材。當(dāng)前，教材的質(zhì)量逐年提高，近幾年內(nèi)會有更多的高質(zhì)量教材可供選擇。

2.4 智能網(wǎng)聯(lián)課程思政設(shè)計(jì)

“課程思政”是各課門課程任課老師在授課過程中，將國家主流意識形態(tài)所倡導(dǎo)的道德要求、價(jià)值觀念、思想認(rèn)識和政治理念有機(jī)融入教學(xué)過程，以間接內(nèi)隱的方式傳遞給受教者，使其成長為符合國家發(fā)展要求的合格人才的教育教學(xué)理念[6]。智能網(wǎng)聯(lián)課程講授時(shí)，要充分挖掘每一章節(jié)所蘊(yùn)含的工程哲學(xué)思想、思政教育內(nèi)涵，從不同角度、不同層次融入思政教育元素，將思政教育貫穿于整個(gè)課程學(xué)習(xí)中，實(shí)現(xiàn)全過程育人。培育和弘揚(yáng)民族精神，培養(yǎng)學(xué)生家國情懷，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，養(yǎng)成勇于克服困難的精神；樹立良好的職業(yè)道德、正確人生觀、世界觀及價(jià)值觀；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的職業(yè)意識、愛崗敬業(yè)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的工作作風(fēng)，塑造學(xué)生正確的消費(fèi)觀、審美觀、人生觀、世界觀、價(jià)值觀等。

2.5 改進(jìn)教學(xué)方式，采用多元混合教學(xué)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)要積極參加和申報(bào)校級精品在線開放課程、校級示范課程以及省級精品在線課程建設(shè)，把該課程打造成精品課，同時(shí)改進(jìn)課程教學(xué)方式，采用線上、線下等多元混合教學(xué)模式。充分利用中國大學(xué)慕課、QQ群、智慧樹、騰訊課堂、超星等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，并在平臺上發(fā)布自己所制作的課件、視頻、專題研討、測試、問卷調(diào)查等，讓學(xué)生根據(jù)自己的時(shí)間，靈活安排學(xué)習(xí)計(jì)劃。由于智能網(wǎng)聯(lián)汽車涉及的通訊、控制比較多，相對比較抽象，難以理解。因此，把做好的視頻課件和學(xué)習(xí)資料上傳網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，讓學(xué)習(xí)提前學(xué)習(xí)、布置任務(wù)，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)和翻轉(zhuǎn)課題教學(xué)方法，讓學(xué)生搜集資料，學(xué)習(xí)掌握智能網(wǎng)聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)的工作原理、組成及控制原理等，積極參與到課堂教學(xué)中，提高教學(xué)效果。

2.6 建立以O(shè)BE達(dá)成度進(jìn)行考核和評價(jià)體系

OBE理念的核心在于建立以成果為導(dǎo)向的逆向教學(xué)設(shè)計(jì)流程，教學(xué)設(shè)計(jì)都是為了促進(jìn)成果的達(dá)成，所產(chǎn)生的成果必須是明確而清晰的。通過建立“教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)督機(jī)制”和“課程目標(biāo)達(dá)成度結(jié)果分析持續(xù)改進(jìn)”對培養(yǎng)方案及教學(xué)環(huán)節(jié)形成反饋并進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，以確保培養(yǎng)的人才能夠滿足畢業(yè)要求，人才培養(yǎng)目標(biāo)最終能實(shí)現(xiàn)，從而形成人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)流程的閉環(huán)，人才培養(yǎng)體系得到持續(xù)優(yōu)化。教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)督機(jī)制，對每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的過程進(jìn)行監(jiān)督，對課程達(dá)成度進(jìn)行評價(jià)，最終目的是對教學(xué)活動(dòng)、課程大綱、師資隊(duì)伍等進(jìn)行持續(xù)地改善[7]。教學(xué)實(shí)施過程中，教學(xué)內(nèi)容、課堂提問的內(nèi)容、課后作業(yè)及期末考試題每題考點(diǎn)要嚴(yán)格對應(yīng)教學(xué)大綱中所對應(yīng)的課程目標(biāo)。在課堂教學(xué)組織與實(shí)施過程中，要對課堂進(jìn)行教學(xué)檢查，一方面是讓教師自查，另一方面是組織督導(dǎo)老師聽課，了解學(xué)生對知識掌握情況、作業(yè)完成情況、課堂參與情況等以確保課程預(yù)定教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。每節(jié)課結(jié)束后，根據(jù)學(xué)生作業(yè)和課堂回答情況，根據(jù)教學(xué)大綱所確定的課程目標(biāo)評價(jià)方法和評分標(biāo)準(zhǔn)，分析每一個(gè)學(xué)生的課程目標(biāo)達(dá)成度。課程結(jié)束后，根據(jù)學(xué)生的考試得分情況，分析每題對應(yīng)的課程目標(biāo)達(dá)成度，結(jié)合平時(shí)的作業(yè)、課堂提問等進(jìn)而定量綜合分析每個(gè)課程目標(biāo)達(dá)成度。同時(shí)，根據(jù)課程目標(biāo)及課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)問題，針對本課程全體學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查進(jìn)行定性評價(jià)每個(gè)課程目標(biāo)的達(dá)成度。根據(jù)定量和定性分析的課程目標(biāo)達(dá)成度，分析課程目標(biāo)存在的主要問題，提出改進(jìn)措施與建議[8]。

2.7 教師綜合能力提升

從傳統(tǒng)汽車向新能源汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展是一個(gè)總體趨勢，是科技進(jìn)步和社會發(fā)展的結(jié)果，國家從戰(zhàn)略層面發(fā)布了一系列相關(guān)政策，制定了發(fā)展規(guī)劃、路線圖和階段目標(biāo)。作為高校的傳道受業(yè)解惑的老師，要順應(yīng)社會的發(fā)展，調(diào)整、更新自己的研究方向和知識，提高自己的專業(yè)知識水平。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車人才匱乏的情況下，任課老師要從內(nèi)部師資隊(duì)伍挖掘和培養(yǎng)。一方面，老師們要加強(qiáng)自身學(xué)習(xí)，只有先裝滿自身一桶水，才能給學(xué)生一杯水；另一方面，由于智能網(wǎng)聯(lián)汽車課程實(shí)踐性很強(qiáng)，單純的理論講授，學(xué)生難以理解和掌握，因此，任課老師要加強(qiáng)校企合作，積極參與到相關(guān)企業(yè)或科研院所的研發(fā)和生產(chǎn)中，通過實(shí)踐提高自己的專業(yè)技能。

2.8 產(chǎn)學(xué)研深度融合，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

國家發(fā)展改革委、教育部等6部門印發(fā)《國家產(chǎn)教融合建設(shè)試點(diǎn)實(shí)施方案》，《實(shí)施方案》指出，深化產(chǎn)教融合，促進(jìn)教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈有機(jī)銜接，是推動(dòng)教育優(yōu)先發(fā)展、人才引領(lǐng)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展相互貫通、相互協(xié)同、相互促進(jìn)的戰(zhàn)略性舉措。企業(yè)要充分利用高校的智力資源，在當(dāng)前智能網(wǎng)聯(lián)汽車人才急缺的情況下，企業(yè)要積極參與高校人才的培養(yǎng)，為培養(yǎng)注入新的活力，培養(yǎng)出更加適合市場需求的人才。應(yīng)以項(xiàng)目依托、共建等多種模式建設(shè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地及科研教研平臺，高校自身也要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，在傳統(tǒng)汽車實(shí)驗(yàn)平臺上，自研或外購相關(guān)智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)備，完善教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升學(xué)生的實(shí)踐能力。

3 結(jié)束語

在目前全行業(yè)缺乏智能網(wǎng)聯(lián)汽車人才的情況下，高校作為培養(yǎng)人才的重要基地，盡快從課程體系優(yōu)化、教學(xué)大綱、課程思政建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面進(jìn)行課程建設(shè)，面對市場需求，培養(yǎng)出更多高質(zhì)量的人才，緩解人才匱乏局面。