王思 關斌
摘 要:近年來,我國汽車制造業快速發展,帶動了相關行業人才需求增長。隨著新能源汽車產業逐漸成熟,現有汽車制造與試驗專業群課程體系建設也面臨的一系列挑戰。文章主要分析了汽車制造與試驗專業群課程特點,并針對未來技術發展進行展望,針對目前專業群課程體系建設中存在的問題進行分析,提出多方入手,實現專業群課程體系的重構,提高汽車制造與試驗專業人才培養水平。
關鍵詞:汽車制造 試驗 專業群 課程體系 構建
1 引言
隨著我國社會經濟的快速發展,汽車已經成為人們出行的主要交通工具之一。我國汽車制造業經過多年發展,目前已經成為世界上最大的汽車制造國與消費國。汽車制造與試驗專業在人才培養中應當緊跟技術發展趨勢,結合新時代電動化浪潮,在專業群課程體系上突出人才培養的實用性與創新性,加大對現有汽車制造與試驗課程體系的創新,為汽車行業培養更多專業化人才。
2 汽車制造與試驗技術專業群課程特點
2.1 課程內容眾多,涉及面廣
汽車作為現代工業的極大成者,在生產制造過程中涉及到鋼鐵、冶金、 塑料、陶瓷等原材料工業,以及電子、電器等其他十多個產業部門,因此,汽車制造與試驗專業在課程體系建設中,既有基礎的公共類課程,又包含大量的專業課程。根據《高等職業教育專科汽車制造與試驗技術專業教學標準》,汽車制造與試驗一般包括專業基礎課程、專業核心課程、專業拓展課程,并涵蓋實訓等有關實踐性教學環節。一般來說,專業課程包括:汽車構造、汽車機械制圖、汽車機械基礎、汽車電工電子技術、汽車裝調基礎、汽車計算機基礎、汽車網絡技術基礎、汽車專業英語等。此外,汽車核心課程包括:新能源汽車技術、汽車裝配與調試技術、汽車生產現場管理、汽車質量檢驗技術、汽車試驗技術、汽車故障診斷技術等。近年來,部分高校根據汽車制造技術發展趨勢,在汽車拓展課程中增加了新能源汽車技術及智能化相關課程,實現專業群課程體系的與時俱進,滿足新能源趨勢下汽車制造與試驗人才培養需求。
2.2 理論與實踐技能并重
汽車制造與試驗專業不僅需要學生有扎實的理論基礎,在學習過程中也要具備一定的實踐能力。當前,部分高校積極推動校企聯合,共建實訓基地等方式,增強學生的實踐水平。在實踐課程設置上,高校一般課程設置包括實驗、實習實訓、畢業設計、社會實踐等。在學校期間,主要實踐內容包括燃油汽車與智能網聯新能源汽車的結構認知、裝配調試、故障檢測與排除、性能檢測、試驗與標定、質量檢驗等綜合實訓。為了增強學生的實踐技能,一般會安排學生進入企業,學習整車制造與汽車零部件工廠頂崗實習。相比于其他專業,汽車制造與試驗專業課程知識技術含量高,進入企業后實習周期較長,需要學生在實習期間虛心求學,注重理論與實踐一體化教學,嚴格遵守所在實習企業的規章制度,這樣才能順利完成實習學習,實現從學生向汽車研發制造人才轉變。
2.3 需要學生具備自主學習與創新能力
現代汽車制造與試驗技術經過百年發展,基本理論與技術十分成熟,但是隨著電動化與智能化加速發展,汽車制造迎來新的技術變革。在專業群課程設置上,高校要根據技術發展趨勢適當增加課程內容,加強前沿技術的跟蹤與教學。需要認識到,汽車制造與試驗課程對于整個汽車制造業來說,只是幫助學生進入相關行業并有基本的了解,學生要想完全適應未來職業發展需求,還需要具有強烈的自主學習意識,不斷增加自己的知識儲備,這樣才能適應汽車制造行業發展趨勢。近年來,以電動化為代表的新能源汽車發展迅速,這就要求傳統汽車制造與試驗技術人才具有創新精神,不斷自我學習,積極主動適應電動化發展潮流。部分汽車制造與試驗課程受制于教材及課程設置等問題,對于新能源汽車的技術涉及較少,這就要求學生具備一定的自主學習能力,適應未來汽車行業的發展需求。
3 汽車制造與試驗技術發展趨勢
3.1 電動化與智能化
隨著人們環保意識的增強,傳統燃油汽車在行駛過程中排放了大量有毒有害氣體,特別是城市交通擁堵,更是使汽車尾氣成為影響人們生命安全的最主要因素。全球溫室氣體排放量持續上升,使電動汽車逐漸成為汽車行業發展新趨勢。以特斯拉、比亞迪為主的電動新能源汽車目前銷量快速增長,相比于傳統燃油汽車以發動機、變速箱為主的汽車制造,新能源汽車以電池、電機、電控為主要核心技術,這就導致在汽車制造與試驗技術上產生較大變化。此外,電動汽車發展過程中,更加注重智能化駕駛體驗的打造,在汽車制造過程中,智能化水平有了較大提升,相比傳統汽車,智能化趨勢下,電動新能源汽車更加關注芯片、汽車雷達等性能,提升整個車機操作系統交互性,逐漸實現智能駕駛,并未未來無人駕駛提供技術探索。
3.2 汽車制造車身一體化
汽車制造從早期的手工制造與組裝,經過福特流水線生產技術變革,已經形成工業化智能裝配,大大提高了汽車生產與制造效率。以電動化為起點,近年來,一批新能源汽車制造新勢力開始推動傳統汽車生產技術變革。由于取消了發動機、變速箱等傳統零部件,同時新能源汽車目前主要依靠動力電池作為蓄能來源,因此更加注重車身空間的利用,降低車輛自重。目前,以特斯拉為代表的新能源汽車紛紛將車身一體化技術作為汽車制造新技術發展方向,通過大型壓鑄機,將車身主要結構部位一體化壓鑄,這樣不但可以減少汽車零部件數量,提高生產效率,同時還能減輕車身重量,實現車身結構強度的增加。由于電動汽車更加注重汽車續航性能,因此在汽車制造環節,合理利用汽車空間就十分重要,通過汽車電池車身一體化技術,實現增加汽車續航的同時,降低汽車風阻,提高汽車空間利用效率。
3.3 零部件加工及裝配技術提升
環保意識的增強,使汽車排放標準日益嚴格,這就要求傳統汽車生產廠商不斷提高汽車制造水平,通過零部件設備加工及裝配水平的提升,降低汽車污染物排放,實現汽車性能的提升。在零部件生產技術上,廣泛采用自動化生產技術實現鑄造、鍛壓工序自動化,通過CAD/CAM技術,實現零部件加工的高精度要求。在零部件制造中,采用數控技術進行切、削、等傳統工序基礎上,注重采用柔性化技術生產管理模式,提高生產線的生產效率,采用工業機器人進行激光焊接,保證焊接的高精度,降低零部件變形。在零部件裝配環節,則根據零部件性能,盡可能選擇適宜的轉配環境,例如低溫、無塵車間的使用,大大提高了零部件的裝配精度,提高汽車制造水平。在一些傳統噴漆環節,進一步改進機器噴漆性能,使噴槍能夠更準確地指向工件輪廓。在車輛質檢環節,大部分工件都在納入生產過程的自動測量站進行檢驗。在主要成品件的性能試驗中,其存儲、傳送、校驗和評價都由計算機系統菜單控制和管理。測量結果被處理成可直接評價的數據,如果發現有缺陷,就自動與可能出現問題的環節聯系。
4 汽車制造與技術專業群課程體系目前存在的問題
4.1 課程內容與企業需求存在一定的脫節
目前汽車制造與試驗技術專業在教學中仍然以基礎理論知識為主,同時相比于企業技術發展,現有的專業群課程體系偏向保守,無法滿足企業對于緊缺人才的需求。目前,汽車電動化與智能化快速發展,汽車制造企業對于相關專業人才需求緊缺,而目前的汽車制造與試驗技術主要針對傳統燃油車,這就導致課程內容與企業需求不能完全匹配。部分院校在汽車制造與試驗技術專業群課程中增加了相關內容,但是由于電動汽車技術發展迅速,相關理論與知識存在一定的滯后性,學生在進入企業后還需要重新學習。相比于燃油汽車制造與試驗,在新能源電動汽車快速發展的今天,高校在課程設置上很難滿足企業需求,課程知識基本圍繞傳統汽車組裝與試驗,對于企業緊缺的高端制造與試驗人員來說,還需要企業自身培養,這就導致學生就業面窄,課程的專業性與深度得不到保證。
4.2 實踐課程體系不健全
汽車制造與試驗專業是理論與實踐并重的課程,然而,受制于辦學實力及校企合作等因素制約,當前實踐課程普遍有待增強。一方面,部分高校普遍通過學生頂崗實習等方式安排學生進行實習,增強學生的實踐能力,實現實踐課程教學需求;另一方面,學校與汽車制造企業之間缺乏緊密合作,學生的課程時間更多安排在汽車零部件制造企業,沒有形成一套完整的實訓教學流程,更多是給學生提供一個基本的實訓時間,學生很難通過實訓完成汽車制造與試驗課程。當前部分高校與企業展開合作,共建實訓基地,但是在實際運行中,企業更多是將實訓學生作為簡單勞動力利用,學生很難學到有用的知識。此外,部分實訓崗位學生只能接觸到接觸的汽車制造,對于核心技術及關鍵生產流程無法了解,企業在安排學生實訓過程中不注重學生能力的培養,造成學生實踐課程并不能增強自身的實操水平。
4.3 高校師資力量與專業群課程體系有待增強
汽車制造與試驗技術課程群建設中,師資力量的建設是重要因素。當前專業群建設中,由于大部分教師普遍沒有接觸一線生產,因此在專業課程體系建設中更加偏向理論知識,很難滿足學生實踐教學需求。此外,近年來汽車行業電動化趨勢明顯,除了純電動汽車外,以混合動力、燃料電池等新技術發展迅速,這就要求高校在汽車制造與試驗專業課程體系中增加相關內容。目前的教師對于新能源汽車技術等涉及較少,且由于新能源汽車技術發展迅速,即便一些高校在教學中涉及到該部分知識,顯然也無法跟上技術發展需求。隨著環保政策的調整,未來汽車行業動力來源將會告別化石燃料,這就要求高校在師資力量建設上未雨綢繆,注重相關行業優秀人才的挖掘,此外,在專業群課程體系建設上,也要與時俱進,增加新能源等教學內容,改變目前專業群知識與汽車行業發展趨勢不相符的問題。
5 汽車制造與試驗專業群課程體系構建
5.1 著力推進專業群教學平臺打造
當前,汽車行業正在向新能源汽車發展轉變,在打造專業群課程體系中,要圍繞汽車行業發展趨勢,構建智能汽車、新能源汽車為代表的課程體系,以汽車技術為突破口,汽車產業鏈生產研發為引導,實現汽車專業群的全覆蓋。在課程體系設置上,實現對汽車研發、汽車生產、汽車銷售、汽車服務全方位人才培養,改變以往培養人才低端化傾向,以培養汽車工程師為目標,帶動汽車產業人才培養高層次化。在專業課程設置中,設置全面立體的汽車知識,使課程內容具有前瞻性和時代性,打通汽車不同專業之間的知識壁壘,以汽車產業需求為出發進行教學。在通用汽車知識基礎上,根據專業特色,以專業知識體系為準繩,夯實專業基礎,掌握專業技術和能力。通過對專業群教學平臺的打造,實現高校在汽車制造與試驗中人才培養層次分明、專業優勢突出、具有成長潛力的高素質人才培養體系。
5.2 著力推進專業集群課程體系建設
課程體系建設構建需要按照汽車制造與試驗技術要求進行設計。隨著汽車產業技術發展,在研發與設計環節開始采用模塊化,這就要求在專業群課程體系設計中,注重課程知識的核心,形成基礎夯實、核心突出、多元共享、實踐性強、動態開放的“平臺+模塊+方向”的專業群課程體系。首先,為了增強學生汽車基礎知識,在底層基礎專業課設置中,增加汽車文化、汽車知識、汽車管理等基礎課程,培養學生對汽車制造與試驗的熱愛,養成一定的汽車文化;其次,要開發中層專業核心課程模塊,以專業群內各專業的核心課程為主,夯實專業核心素養,提升學生核心競爭力;最后,要實現對學生專業能力的高層提升,對于不同專業課程,要注重能力的提升,通過頂崗實習、專家講座等方式,拓展學生的眼界,增強學生的實踐水平。推進高水平專業群課程體系建設,使學生在汽車制造與試驗專業學習上受到用人單位的歡迎,并能夠適應未來汽車行業技術發展趨勢,為學生將來就業打下堅實基礎。
5.3 加強高校師資隊伍建設
專業群課程體系建設離不開一支高水平的師資隊伍,特別是在當今汽車產業由傳統能源向新能源轉變的環境下,通過優秀師資力量引進與加強內部培訓的方式,可以有效強化現有的師資力量。一方面,高校要積極吸引汽車行業優秀人才加入到教育工作中,吸引汽車制造與試驗中的高級工程師、高管、技術人員進入到高校,指導教師與學生開展實訓課程,強化高校的技術指引;另一方面,要積極走出去,派遣校內骨干教師進入企業鍛煉,實現校企之間人才的雙向流動。為了使高校教學力量得到進一步增強,校企雙方還可以就專業人才培養制定人才培養方案、課程開發、課題研究,實現教學內容緊貼市場化。對于當前高校人才培養不能適應企業需求的問題,還應當積極將企業用人標準與崗位需求與學生考核結合起來,實現人才培養與用人單位需求的精準匹配。為了激勵教師自我學習,應當定期在校內展開教師培訓,鼓勵教師考取職業資格證書,并參與到企業的生產、研發環節,實現理論與實踐相統一,增強自身的專業水準。
5.4 推進產學研協同育人
汽車制造與試驗專業群課程體系的建設,必須依托于企業、科研院所,實現人才、技術、產業有效融合,建立產學研協同育人機制,這樣才能合理利用各自優勢資源,避免重復建設,實現資源共享。高校應積極與企業合作,建立協同創新中心和實踐平臺,讓學生直接參與到企業研發、生產、銷售、經營、服務全過程。主動適應新技術、新業態、新模式、新產業的需求,以數字化為引領,不斷深化教育教學改革,深化產教融合,優化學科專業布局,加強專業集群建設,不斷提高人才培養質量和辦學水平。
6 總結
當前汽車產業向著智能化、電動化方向發展,在汽車制造與試驗專業群課程體系建設中,應當積極推動校企聯合,實現產學研一體化,推動高校以模塊化思路進行課程體系建設,針對當前專業群建設中存在的問題進行改革,以市場化為導向,全面提升汽車制造與試驗專業人才培養水平。
基金項目:渭南職業技術學院教學改革研究項目,汽車制造與試驗技術高水平專業群課程體系研究與構建(編號21WJYZ03)。
參考文獻:
[1]陸錫都.在智能制造背景下電氣運行與控制專業群課程體系構建研究與實踐[J].教育觀察,2019(32):33.
[2]張彥東.高職專業群共享課程包體系構建與實踐研究——以珠海城市職業技術學院為例[J].速讀(下旬), 2018(009):226-227.
[3]鄧小明.高職ICT專業群課程體系構建研究--以南寧職業技術學院為例[J].職業教育研究,2022(11):39-45.