新工科背景下汽車“新四化”精品教材與課程一體化建設

陳剛　王良模　王陶　周云波

摘? 要：以低碳化、電動化、智能化、無人化為代表的新一輪科技革命，具有重要的科學意義和應用前景。精品教材和一流課程及交叉融合新課程建設是新工科背景下一流專業內涵建設的重要內容。該文聚焦新時代下的南京理工大學機械工程國家一流專業建設和車輛工程江蘇省一流專業建設，基于團隊主編的“十三五”國家重點出版規劃項目現代機械工程系列精品教材、第七屆兵工高校精品教材、新工科教材，進行精品教材與汽車“新四化”的技術基礎課程和核心課程一體化建設研究，實現課程教材的良性協同互促，取得顯著的實踐成效。

關鍵詞：精品教材；一流課程；交叉融合課程；一體化建設；新工科

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）04-0034-04

Abstract： The new round of scientific and technological revolution represented by low-carbon， electricized， intelligent and unmanned has important scientific significance and application prospects. The construction of high-quality textbooks， first-class course and new cross-integration course is an important content of the first-class major under the background of new engineering. The article focuses on the national first-class major construction of mechanical engineering and the first-class major of Jiangsu Province of vehicle engineering in Nanjing University of Science and Technology under the new situation， facing the major national needs of the new four modernizations. Based on the national key publishing plan for excellent textbooks of modern mechanical engineering， excellent textbooks for the seventh military universities， and new engineering textbooks， the integrated construction among excellent textbooks and the technical basic course and core courses of the automotive new four modernizations is conducted， so that mutual promotion between the courses and textbooks is realized. Remarkable practical results are achieved.

Keywords： excellent textbooks; first-class course; cross-integration course; integrated construction; new engineering

立德樹人是高校的立身之本，人才培養質量是高等教育的生命線。課程是人才培養的核心要素，課程質量直接決定人才培養質量。精品教材和一流課程及交叉融合新課程建設是新工科背景下一流專業內涵建設的重要內容[1]。高水平人才匱乏是制約我國現代制造產業自主創新和自主研發及自主試驗能力提升的重要因素，全面深化教育教學改革勢在必行[2-5]。

新時代地面車輛和工程機械等運載工具，是大國科技競爭的戰略制高點、國民經濟的核心支柱。以低碳化、電動化、智能化、無人化為代表的新一輪科技革命，具有重要的科學意義和應用前景。面向地面運載工具“新四化”的國家重大需求，依托團隊主編的“十三五”國家重點出版規劃項目現代機械工程系列精品教材、第七屆兵工高校精品教材、新工科教材，進行精品教材與汽車“新四化”的技術基礎課程和核心課程一體化建設研究，實現課程教材的良性協同互促和課程教材項目的教學教研相長，支撐南京理工大學機械工程國家一流專業和車輛工程江蘇省一流專業的內涵建設發展。

一? 問題描述

近年來，教育部積極推進新工科建設，形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”，全力探索工程教育的中國模式、中國經驗，助力高等教育強國建設。教育部在復旦大學召開的高等工程教育發展戰略研討會，探討了新時期工程人才培養、新工科的內涵特征、新工科建設與發展的路徑選擇。教育部在天津大學召開的新工科建設研討會，培養造就一大批多樣化、創新型卓越工程科技人才，為我國產業發展提供智力和人才支撐。教育部在北京召開的新工科研究與實踐專家組成立暨第一次工作會議，全面啟動、系統部署新工科建設，聚焦國家新需求、謀劃工程教育新發展。

在新工科背景下，國內外各高校都對汽車“新四化”非常重視。國內清華大學、吉林大學、北京理工大學、湖南大學、同濟大學、上海交通大學、西南交通大學和南京理工大學等“雙一流”高校，國外美國密西根大學、美國普渡大學、美國加州大學伯克利分校、德國達姆施塔特工業大學、德國布倫瑞克工業大學、英國考文垂大學和日本東京大學等設有車輛工程或機械工程學科的高校，都開設了汽車電子電器和自動駕駛技術課程，部分高校進行了相應的教材建設。

汽車電器與電子控制技術是新能源汽車和智能網聯汽車的關鍵共性技術，是汽車“新四化”的技術基礎課程。自動駕駛技術概論是汽車“新四化”的核心課程。文章面向地面運載工具“新四化”的國家重大需求，主要解決兩個教學問題。

聚焦南京理工大學機械工程國家一流專業建設和車輛工程江蘇省一流專業建設，針對汽車“新四化”的技術基礎課程汽車電器與電子控制技術，一流課程和精品教材進行一體化建設，實現課程教材的良性互促協同建設能力亟待加強。

根據“321”人才培養模式改革思路的要求，依托國家重點出版規劃教材和科學出版社專著，做好汽車“新四化”的核心課程自動駕駛技術概論交叉融合課程建設規劃，實踐新工科背景下的教學教研相長能力亟待加強。

二? 建設研究

汽車“新四化”精品教材和課程一體化建設研究如圖1所示。新工科背景下依托團隊主編的“十三五”國家重點出版規劃項目現代機械工程系列精品教材、第七屆兵工高校精品教材、新工科教材，進行了精品教材和汽車“新四化”的技術基礎課程、精品教材和汽車“新四化”的核心課程的一體化建設，以支撐南京理工大學機械工程國家一流專業和車輛工程江蘇省一流專業的內涵建設。

（一）? 精品教材和汽車“新四化”的技術基礎課程一體化建設

聚焦南京理工大學機械工程國家一流專業建設和車輛工程江蘇省一流專業建設，依托主編的第七屆兵工高校精品教材《汽車電子控制技術》、“十三五”國家重點出版規劃項目現代機械工程系列精品教材《自動駕駛概論》、新工科教材《汽車電器與電子技術》、校級規劃教材《汽車電子電器與故障診斷綜合實驗教程》等系列教材教學資源，進行高水平精品教材與汽車電器與電子控制技術一流課程的一體化建設，激發學生的學習興趣，推廣實踐研究型課堂教學模式，實現課程教材的良性協同互促。

（二）? 精品教材和汽車“新四化”的核心課程一體化建設

依托編著的“十三五”國家重點出版規劃項目現代機械工程系列精品教材《自動駕駛概論》、科學出版社專著《電磁直驅無人駕駛機器人動態特性與控制》、江蘇省重點教材《機械工程導論》、校級規劃教材《汽車新技術概論》、國家自然科學基金項目、國家科技重大專項課題和江蘇省重大科技成果轉化項目等系列教材教學資源和高水平研究項目，按照“321”人才培養模式改革思路，建設交叉融合新課程自動駕駛技術概論，開發課程大綱和教學實施計劃，創設新工科背景下的教學模式和多元評價考核方法，實現課程教材項目的教學教研相長。

（三）? 項目式教學改革創新

面向低碳化、電動化、智能化和無人化的汽車“新四化”的發展需求，服務新能源和無人駕駛的國家重大戰略，針對金課和新課的教學全過程，應用汽車“新四化”課程中的概念和方法，根據課程的核心知識設計以專業問題、解決方案、技術調研為主的工程研究項目，夯實學生專業基礎知識和技術的應用能力，推進課程教學向能力培養和質疑思辨轉變。

課程融合國家科技重大專項、國家自然科學基金、江蘇省重大科技成果轉化項目、江蘇省產學研前瞻性聯合研究項目、企業新產品研發項目、企業新技術開發項目等具有真實性和挑戰性的企業工程案例或科研項目，將課程知識融入項目中，引導學生提出問題、規劃方案、解決問題、評價反思，喚起學生好奇心，促使學生參與并主導整個過程，以此來解決具有現實意義的問題。在教學全過程中培養學生分析解決實際工程問題、溝通交流、思辨表達、團隊協作的科研實踐創新綜合質素能力。通過普通教室、智慧教室、專業實驗室多維空間授課，將課堂課后學習、主題專題研究、實物實驗實踐有機結合，“研中學”“做中學”，培養學生工程創造思維和科研實踐創新的綜合能力。

（四）? 課程思政建設研究

課程思政是高校在落實立德樹人根本任務的過程中體現馬克思主義指導地位，實現習近平新時代中國特色社會主義思想進教材、進課堂、進頭腦的方法[5]。汽車“新四化”金課與新課的課程思政堅持價值塑造、知識傳授和能力培養三位一體，將思想政治教育與專業知識技能教育有機融合，不僅培養學生的專業技術基礎知識及其工程實踐與科研創新能力，還要激發學生的民族自豪感和國家榮譽感，增強中國特色社會主義“四個自信”。車輛裝備先進制造業是國家戰略新興產業的重要內容，明確汽車制造業在實現制造強國戰略中的地位和作用。

從中國汽車文化及其工業技術發展，分析學生在實現制造強國戰略中應肩負的責任和使命，培養學生善于解決問題的綜合能力、勇于探索的創新精神；我國高性能車規級芯片依賴進口，明確中國汽車制造業大而不強的現狀，激發學生明確新時代的自主奮斗目標，激勵學生新時代下的自主奮斗和自強不息，勇于攀登科技高峰，增強建設汽車制造強國的責任感和時代使命感；以實際案例彰顯中國民族品牌在產業自主創新、自主研發、自主試驗能力方面的提升，明確汽車制造業在實現制造強國戰略的地位和作用，弘揚為國奉獻的學習動機，構筑夢想，增強國家榮譽感、時代使命感、社會責任感，培養學生良好的學習習慣、社會責任感以及愛國主義核心價值觀，培根鑄魂育新人。

課程創新設計了思想政治素質、問題啟發、小組主題討論、實驗探究等能力協同培養的情景實驗教學模式。通過汽車工業文化與技術發展及其產業體系發展歷程的穿插介紹，結合國際熱點和黨中央指導方針政策，踐行中國特色社會主義核心價值觀，基于產出導向的理念，以國際熱點解讀、指導精神進課堂等主題創建線上課程和微課小視頻，調動學生的參與積極性。以講練結合、精講多練、合作學習、翻轉課堂、自主課堂和項目化教學等方式，實現思政理論與專業實踐的有機融合，推進課程思政的有效開展，提升課程內容的授課水平，培養學生的思想政治素質，從而實現課程思政教學目標。

三? 實踐推廣

（一）? 應用推廣

團隊主編的《自動駕駛概論》《汽車電子控制技術》《汽車電器與電子技術》《汽車新技術概論》《電磁直驅無人駕駛機器人動態特性與控制》等系列教材教學資源[6-10]在上海交通大學、華中科技大學、東南大學、哈爾濱工業大學、西北工業大學、山東大學、重慶大學、湖南大學、南開大學、廈門大學、電子科技大學、中國農業大學、中北大學、南京理工大學、河海大學、武漢理工大學、合肥工業大學、鄭州大學、長安大學、華東理工大學、北京交通大學、燕山大學、中國石油大學、貴州大學、深圳大學、東華大學、北京郵電大學、武漢理工大學、廣西大學、上海理工大學、南京信息工程大學、南京林業大學、江蘇大學、河北工業大學、北京工業大學、重慶理工大學、太原理工大學、華南理工大學廣州學院、太原科技大學、北方工業大學、武漢科技大學、天津理工大學、天津工業大學、上海電力大學、山東理工大學、青島理工大學、成都理工大學、汕頭大學、遼寧科技大學、江蘇科技大學、湖南師范大學、華東交通大學、河南科技大學、河南工業大學、江西理工大學、廣西科技大學、安徽理工大學、安徽工業大學、長春大學、煙臺大學、天津財經大學、河北農業大學、魯東大學、山東科技大學、西安建筑科技大學、新疆農業大學、西南林業大學、福建農林大學、沈陽航空航天大學、成都信息工程大學、青島大學、桂林電子科技大學、山東建筑大學、山東農業大學、江西農業大學、山西農業大學、青島農業大學、西安工程大學、遼寧工業大學、佳木斯大學、湖北汽車工業學院、桂林科技電子學院、北京農學院、浙江科技學院、重慶科技學院、白城師范學院、南寧學院、三明學院、唐山學院、北京城市學院、廈門理工學院、廈門工學院、鹽城工學院、湖北文理學院、桂林航天工業學院、肇慶學院、寧波工程學院、九江學院、鄭州財經學院、河南交通學院、山東交通學院、湖南交通工程學院、鄂爾多斯應用技術學院、北京勞保學院、嘉興學院、長沙學院、天水師范學院、三明學院、黑龍江工程學院、安陽工學院、貴陽學院、上海建橋學院、大慶師范學院、廣東理工學院、南寧學院、成都工業學院、華德學院、重慶機電職業技術大學、安徽機電職業技術學院、廣西交通職業技術學院、廣東交通職業學院、內江職業技術學院、浙江汽車職業技術學校、安陽職業技術學院、徐州工業職業技術學院、重慶水利電力職業技術學院、九江職業技術學院、蘇州健雄職業技術學院和吉利汽車集團等幾十所高校企業獲得應用，教學成果應用范圍大，受益面廣，遍布全國，產生了良好的社會和經濟效益。

另外，教學團隊受機械工業出版社邀請，面向全國機械工程領域的同行專家，在“機工教育大講堂”進行了普通高等教育一流專業一流課程汽車類公益講座，對申請的精品教材和課程一體化建設改革探索創新教學成果進行了宣講，機械工業出版社反饋“效果很好，很受歡迎”。

（二）? 實踐成效

課程教學改革創新建設取得了顯著成效，團隊教師教學能力顯著提升，獲“十三五”國家重點出版規劃項目現代機械工程系列精品教材、第七屆兵工高校精品教材獎、江蘇省研究生教育改革成果二等獎、江蘇省高校微課教學比賽三等獎、江蘇省一流課程、南京理工大學優秀教材一等獎、南京理工大學教師講課競賽一等獎、南京理工大學教學成果獎二等獎和南京理工大學優秀教師等獎勵。

團隊依托本教材和課程，指導學生獲中國大學生方程式汽車大賽一等獎、中國大學生方程式汽車大賽二等獎、中國大學生電動方程式大賽二等獎、江蘇省優博、江蘇省優碩和南京理工大學優秀畢業設計等獎勵，并為中國中車、中國機械工業、中國兵器工業、中國電科、中國電子、中國航發、上汽集團和吉利集團等單位輸送了一批優秀人才，實踐效果好，育人成效突出。

四? 結束語

新時期的地面車輛和工程機械等運載工具，是國民經濟和科技創新不可替代的支柱領域。以低碳化、電動化、智能化、無人化為代表的新一輪科技革命，具有重要的科學意義和應用前景。精品教材和一流課程及交叉融合新課程建設是新工科背景下一流專業內涵建設的重要內容。

文章面向地面運載工具“新四化”的國家重大需求，依托團隊主編的“十三五”國家重點出版規劃項目現代機械工程系列精品教材、第七屆兵工高校精品教材、新工科教材、科學出版社專著等教材教學資源，進行了精品教材與汽車“新四化”的技術基礎課程和核心課程一體化建設研究，實現了課程教材的良性協同互促和課程教材項目的教學教研相長，有效支撐了南京理工大學機械工程國家一流專業和車輛工程江蘇省一流專業的內涵建設。

參考文獻：

[1] 喬莉，袁軍堂，汪振華，等．需求牽引能力導向多模式培養機械工程創新人才[J]．中國大學教學，2019（5）：19-23.

[2] 陳剛，王良模，王陶，等．一流課程汽車電器與電子學建設研究與實踐[J]．高教學刊，2021，7（20）：35-38.

[3] 侯衛紅，劉金娥．高校協同育人培養機制創新方向探討[J]．中國大學教學，2020（1）：42-44.

[4] 湯國安，閭國年，龍毅．基于精品化戰略的地理信息系統專業課程與教材一體化建設[J]．中國大學教學，2008（5）：44-45.

[5] 楊祥，王強，高建．課程思政是方法不是“加法”——金課、一流課程及課程教材的認識和實踐[J]．中國高等教育，2020（8）：4-5.

[6] 陳剛，王良模．汽車電器與電子技術[M]．北京：機械工業出版社，2020.

[7] 陳剛，王良模，王冬良，等．汽車電子控制技術[M]．北京：機械工業出版社，2017.

[8] 陳剛，殷國棟，王良模．自動駕駛概論[M]．北京：機械工業出版社，2019.

[9] 陳剛，王良模，楊敏，等．汽車新技術概論[M]．北京：國防工業出版社，2016.

[10] 陳剛．電磁直驅無人駕駛機器人動態特性與控制[M]．北京：科學出版社，2017.

基金項目：國家自然科學基金項目“電磁直驅無人駕駛機器人動力學特性及協調控制機理研究”（51675281）；南京理工大學高等教育教學改革研究課題“《汽車電子控制技術》、《自動駕駛概論》精品教材和課程一體化建設”（2021-A-1）

第一作者簡介：陳剛（1981-），男，漢族，山東壽光人，博士，副教授。研究方向為機械工程、車輛工程、教育教學。