车辆工程专业人才校企协同培养探索与建设

作者: 李学良 李昊 唐先智

车辆工程专业人才校企协同培养探索与建设0

[摘 要] 在新工科及工程教育背景下,瞄准车辆工程发展的新方向、新业态,依托机械工程强势学科,联合行业领先企业,燕山大学车辆工程专业以校企协同为桥梁,开展多学科交叉融合下的车辆工程人才培养、课程体系建设及教学模式改革等方面的探索。以响应国家战略、服务行业发展为出发点重新定义培养目标,以外在需求和内在特色为导向重构现有课程体系,以校企深入协同育人为途径优化教学模式,构建一套系统、新颖的车辆工程人才培养体系。

[关键词] 新工科;车辆工程;多学科交叉融合;协同育人

[基金项目] 2019年度河北省教育厅河北省高等教育教学改革与实践研究项目“面向复杂工程问题的多学科交叉融合智能车辆项目教学平台”(2019GJJG07);2022年度河北省教育厅河北省高等教育教学改革研究与实践项目“多学科交叉融合下的新能源汽车人才培养体系探索与建设”(2021GJJG063);2022年度教育部高校学生司教育部供需对接就业育人项目“多学科交叉融合背景下车辆工程专业复合型人才的校企协同培养模式探究”(20220100661)

[作者简介] 李学良(1989—),男,河北秦皇岛人,工学博士,燕山大学车辆与能源学院讲师,车辆工程系教学主任,主要从事车辆传动与控制研究;李 昊(1977—),男,天津人,工学博士,燕山大学车辆与能源学院教授,教学院长,主要从事车辆智能控制技术研究;唐先智(1982—),男,黑龙江哈尔滨人,工学博士,燕山大学车辆与能源学院副教授,车辆工程系主任,主要从事无人驾驶汽车驾驶意图识别及驾乘感受识别研究。

[中图分类号] G646 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2023)40-0092-04 [收稿日期] 2022-08-10

全球新一轮科技革命和产业变革蓬勃发展,电动化、网联化、智能化、共享化成为汽车产业的发展潮流和趋势。车辆工程融汇新能源、新材料和互联网、大数据、人工智能等多种变革性技术,正逐步演变成机械、能源、交通、信息通信等多学科交叉融合的综合载体[1]。然而当前课程体系架构基于机械大类专业背景添加了车辆相关理论课程与实践课程,对传统汽车产业具有一定适应性,但面对新工科理念下的汽车新技术发展需求,缺乏对汽车新知识的补充,必修课、选修课没有摆脱机械专业局限,课程教学内容无法及时跟随产业变化,导致所输送的人才缺乏专业素养[2]。现有的育人模式单一,学科之间并不能紧密联系,学生的动手实践能力锻炼不足,对所接触的课程无法深入了解,校企合作、共同育人模式难以精准落实,导致学生自身缺乏对实际工程问题感知的灵敏度[3]。按照以往的人才培养模式,毕业学生没有达到可以系统掌握汽车内部各零部件协同运行工作原理的专业能力,对新事物应用的适应速度难以满足汽车行业当前变革及未来发展之需求,不能达到为国家、企业提供技术专业型人才的培养目标[4]。因此,在新工科及工程教育背景下,传统的车辆工程专业人才培养模式已无法适应车辆工程的发展趋势,车辆工程人才培养亟须开辟新视野、建设新体系。

本文在新工科及工程教育背景下,瞄准车辆工程发展的新方向、新业态,依托燕山大学机械工程强势学科,联合企业开展多学科交叉融合下的车辆工程培养目标、课程体系、培养模式等方面探索与建设研究,形成一套系统、新颖的车辆工程专业人才校企协同培养体系。

一、车辆工程专业发展现状

(一)培养目标

依托燕山大学机械工程强势学科,1997年成立了机械设计制造及其自动化专业汽车方向。经多年快速发展,全国第四轮学科评估荣获A-,成为首批“卓越工程师教育培养计划”试点专业,建有河北省特种运载装备重点实验室,同时拥有河北省车辆工程教学示范中心和国家级实践教学示范基地。有车辆工程博士点、硕士点和工程硕士授权点,本、硕、博人才培养体系完善。

然而,近些年随着国家对创新人才的重视、企业对实践能力的需求日益增加,社会对车辆工程专业人才培养提出了新的要求。服务于机械工程一级学科的车辆工程传统培养方案滞后于汽车技术的快速发展和复合型素质人才的强烈需求,无法适应汽车“新四化”和新工科建设的高速发展[5]。因此,新型车辆工程专业人才培养应开辟新视野、建设新体系。

(二)课程体系

随着汽车产业的快速变革和新技术的不断植入,电动化、信息化、智能化、大数据等技术在很大程度上改变了车辆工程专业原有的传统工科基本属性,决定了其与传统机械类专业的本质差异,具有机械、电子、控制、网联、人工智能等交叉学科背景的车辆工程专业高素质人才需求对其课程体系建设提出了新的要求[6]。

车辆工程属于机械工程下的二级学科,原燕山大学车辆工程专业课程体系偏重机械设计和制造,兼顾部分机械电子和控制工程内容。虽具交叉学科特性,但仍需与电动化、智能化、网联化的相关学科深度交叉融合。因此建立符合工程教育理念、顺应新工科建设初衷的多学科深度交叉融合的课程体系,才能更好地达成车辆工程人才培养目标。

(三)育人模式

燕山大学车辆工程专业深入贯彻工程认证及OBE等教育理念,全部专业课程均采用项目式教学,积极探索线上线下混合教学、翻转课堂等多种教学模式。依托燕翔车队大学生方程式竞赛,孵化出一系列课程项目、专业综合项目及毕业设计课题,在教学目标、教学方法及教学评价等方面成效显著,大幅提升了学生的学习效果,尤其使学生在实践能力及团队协作能力等方面得到较好的锻炼。

通过多次企业走访及毕业生访谈发现,项目选择题目过于陈旧,没有结合企业实际需求进行题目的更新迭代,不利于学生对实际工程问题的及时把握和处理,就业后难以与企业实现无缝衔接。另外,项目式教学脱离实践教学活动,教学内容之间以及各个教学环节之间关联性较差,学生在实践教学活动中很难形成系统的知识构架。

二、校企协同人才培养探索及实施

(一)响应国家战略、服务行业发展的培养目标

新工科建设背景下的人才培养范式不再一味强调理论知识传授,而是更加注重培养实践能力、创新能力以及复杂工程问题的解决能力。车辆工程人才培养目标决定了人才培养的形式、类型和内涵。一方面,燕山大学车辆工程专业将贴合以服务国家装备制造业、战略性新兴产业、国防科技工业和区域经济社会发展为己任的战略部署,定位于面向国家战略和京津冀区域经济社会发展的需求。另一方面,以燕山大学车辆工程专业为主体,深入长城汽车、中汽研以及吉利汽车等行业领先车企深入调研,寻找车辆行业技术短板与人才缺口,并邀请企业代表、学生代表、毕业生代表共同出谋划策,确保人才培养目标与企业市场发展需求相适应,紧跟行业技术前沿,实现人才市场与企业需求的完美交融。调动多方协同育人积极性,形成长效育人机制。

制定如下培养目标:燕山大学车辆工程专业面向国家战略和京津冀区域经济社会发展需求,以立德树人为根本,培养具有国际视野、创新意识、社会责任感、团队协作精神和良好的沟通能力,系统地掌握车辆工程领域所必需的基础理论、专业知识,并具有较强的工程实践能力与研发能力,能够在车辆工程领域内从事设计制造、应用开发、科学研究、系统集成、工程技术管理等方面工作的高素质工程技术人才,成为有理想、有本领、有担当、德智体美劳全面发展的社会主义合格建设者和可靠接班人。

本专业学生毕业5年左右,能达到以下具体目标:(1)职业素养:践行社会主义核心价值观,具有社会责任和可持续发展意识,具备健全人格和良好科学文化素养,理解并遵守工程职业道德和规范;(2)工程素养:掌握车辆工程领域相关知识,能够运用专业知识和工程技术原则,分析并解决车辆工程领域设计制造、应用开发、科学研究等工程问题;(3)协作沟通:具有一定的团队协作能力,能够在跨学科背景下就车辆工程领域的工程问题进行沟通、交流、合作;(4)创新发展:具备一定的主观创新意识和终身学习能力,能够适应社会竞争和国民经济发展新需求。

(二)多学科交叉融合的课程体系

深入分析新工科建设背景下人才培养目标以及行业专业需求,针对车辆工程专业融会贯通机械、电子、控制、网联、人工智能等交叉学科的特点。燕山大学车辆工程专业力求在专业知识、能力水平、价值取向三方面对学生进行有机塑造,考虑到以车辆工程为典型的交叉学科专业课程体系较以往更加复杂,因此应在原有以机械为主干的课程体系基础上进行重构。

构建了包含通识教育、专业教育、实践教育在内的课程体系,开设数学、物理、化学、计算机等通识课程,进一步开设制图、机械、流体、控制等专业基础课程,最终形成包含汽车构造、汽车理论、汽车设计、汽车电控、汽车试验等覆盖车辆研发、生产、测试全过程的专业课程体系。

适当压缩机械类专业基础课程内容及课程时长;增加电气、信息、能源类专业基础课,拓展学生知识体系;升级汽车构造、汽车电子、汽车理论等专业必修课,培养可涵盖机械、材料、控制等工程的基础扎实、专业技术过硬的车辆工程人才。同时开设新能源汽车、智能汽车、关键零部件等模块化选修课程,实现个性化人才培养。注重各个模块、课程的内在联系,借助延续性课程内容和交叉性项目式教学的融会贯通,逐步形成专业课程三级项目、汽车设计二级项目及毕业设计一级项目层层递进的项目式教学模式。旨在职业素养、工程素养、协作素养和创新发展四个方面助力学生形成专业的知识和能力网络,实现以新工科发展趋势为引领的精准育人。

(三)校企协同育人的培养模式

燕山大学车辆工程专业积极开展校企沟通合作交流,如图1所示,依托燕山大学长城汽车工程实践教育中心国家级实践中心、“吉利燕翔”大学生方程式车队等平台,遵循以学生为中心的原则,通过整合线上线下优质资源,设立企业冠名班级,实施校企“双导师”制度等方式,推行工程师上讲台、大学生进企业的新型教学方法,优化以学生为中心的多方面多途径协同育人教学模式,实现校企无缝对接的应用型人才培养。

鼓励学生在企业开展实习实践工作,创建以项目为牵引的逐级递进式多元化实践平台。以燕山大学长城汽车工程实践教育中心国家级实践中心为依托,长城汽车实际项目为牵引,优化认识实习、生产实习、顶岗实习、创新训练等实习实践环节的实施方案,确保校企共赢发展。逐级递进式开展项目式教学及评价机制研究,实施真题真做,校企“双导师”制培养,实现理论、实践、就业、创业一体化培育,切实提升校企协同育人功能,立足培养学生对车辆工程相关复杂实际工程问题的创新性解决能力。

结合“吉利燕翔”大学生方程式车队的优质创新创业平台,深化“以赛带育”的教学模式。将竞赛人才培养全过程与车辆工程专业课程教学内容进行合理衔接,建立校企多元化合作竞赛平台,将学科竞赛培养目标、专业理论教学目标与企业需求人才目标进行有机结合。抓住企业以技术、理念、资金等形式与高校共建竞赛平台的契机,推进校企协同育人培养模式的快速建立。

结语

面对车辆“新四化”急速发展所带来的机遇和挑战,新工科背景下多学科交叉融合的车辆工程专业建设教学改革势在必行。燕山大学车辆工程专业立足国家战略和京津冀区域经济社会发展需求,优化人才培养目标;兼顾多学科交叉融合,完善教学课程体系;积极加强校企合作交流,革新人才培养模式。现已培养出一批具备综合素质的优秀人才,近两年实现了大学生方程式赛车、“互联网+”等赛项中奖项上的突破,并且学生就业率一直稳居学校前列,学生、企业对教学改革的满意度逐年升高,实践教学改革已具有一定成效。在新工科建设背景下紧跟车辆新技术,力争为国家培养更多卓越的综合人才。

参考文献

[1]冀杰,任玥,李云伍,等.面向“新四化”的车辆工程新工科建设探索[J].高教学刊,2019(25):22-24+27.

[2]庞海文,滕菲.新工科背景下的车辆工程专业创新型人才培养研究[J].长春大学学报,2020,30(2):71-75.

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