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摘要:新工科建设已成为我国高等教育教学改革的重要举措,传统的汽车人才培养模式,难以满足我国由汽车大国迈向汽车强国发展的新时代要求。基于大学生方程式赛车运动,以汽车四化创新人才培养为目标,探索汽车新工科人才培养的新模式。汇集多学科多专业资源,通过成立赛车技术研发中心、组建赛车团队、开设赛车创新实践提高班等,积累了丰富的赛车研发经验,获得了2017年FSEC亚军的优异成绩,同时达到了汽车新工科创新人才培养的良好效果。
关键词:大学生赛车;新工科;人才培养
本文引用格式:梁绍臻,等.基于大学生赛车探索汽车新工科人才培养新模式[J].教育现代化,2019,6(44):13-14,18.
一 引言
党十九大报告提出“中国特色社会主义进入新时代”等重要决定,把握新时代机遇,为完成汽车大国向汽车强国的转变作贡献是每一名中华儿女的责任[1]。学生缺乏科学创新思维与实践锻炼、学科壁垒、教材知识落后等问题存在已久,难以满足我国发展的时代要求。国家为推动创新驱动发展,应对全球科技革命新浪潮和以新技术、新业态、新模式、新产业为代表的新经济,对工程技术人才提出更高要求,需要加快工程教育改革创新[2]。新工科融合多学科之长处,是一项引领创新且面向未来的系统性工程。建设新工科已成为国家高等教育改革的重要举措,符合国家发展特点[3]。
同时,全球汽车技术正在朝着电动化、智能化、网联化、共享化的四化方向快速发展。中国大学生方程式大赛是由中国汽车工程学会策划举办,大赛包括油车、电车、无人赛车的比赛,旨在鼓励大学生参与方程式赛车的研究,推动汽车新工科的建设与发展。因此,基于大学生方程式赛车运动,以汽车四化创新人才培养为目标,探索汽车新工科人才培养的新模式,具有实践可行性。
二 人才培养现状分析
校企协同、任务式驱动、创新创业等人才培养模式被提出,一定程度上有助于人才的培养,促进学校教学水平的提高[4]。然而全球经济环境和产业格局正经历着深刻的变化,已有人才培养模式不能满足智能时代企业的需求,结合我校情况分析,具体表现为以下几方面。
(一) 学生缺乏科学创新思维
学生普遍缺乏科研创新素质,往往局限于自身学科的教学内容,不懂拓展专业知识与实际问题相结合,缺乏系统性培养与引导。
(二) 实践锻炼机会不多
学校资源有限,学生只能通过参加老师项目或实验课体验工程实践。学生接受实践训练的机会少和质量低,最终学生的实践动手能力得不到提升,缺乏解决实际问题的能力。
(三) 专业壁垒限制学科交融
我校是广东省著名的工科学校,机电、自动化和材料等专业有相当的学术成果,但各个学科之间学术交流较少,共同参与项目不多,不符合新工科的学科交叉的特点。
(四) 课程体系落后
以车辆工程本科课程为例,汽车电器、汽车维修、汽车营销等课程的设置一直存在着争议,课程内容落后,与现今社会对于车辆人才的需求不相符,学生的学习积极性受到影响,应对课程体系进行适当调整。
三 汽车四化对新工科的时代呼唤
汽车四化正以不可逆的态势快速推进,给汽车产业带来了技术变革浪潮,整个汽车行业正面临着新的挑战。汽车四化与新工科紧密联系,为新工科人才培养提供理论依据。
(一) 电动化指明新工科发展方向
由于石油等不可再生资源有限,电动化是汽车发展的必然方向。传统的以发动机构建起的汽车课程体系将不再适合当前汽车发展的潮流。以电动汽车为对象,电机、电池、电控等电动汽车关键技术是未来课程的重要分支,电动化为新工科课程体系构建指明了方向。
(二) 智能化丰富新工科培养内容
新工科具有前瞻引领性的特点,因此无人智能车辆也属于车辆新工科的范畴。目前国内外无人驾驶的研究仍处于初级阶段,现有产品只能实现较简单的功能。车辆新工科将涉及部分人工智能课程,着重培养学生的数学逻辑与算法分析能力。通过新工科培养创新人才,助推车辆智能化发展,而汽车智能化将不断丰富新工科人才培养的内容,二者相辅相成,共同进步。
(三) 网联化拓宽新工科人才发展方向
网联化要求车辆融合车联网大数据技术优化驾驶体验及实现驾驶数据的互联互通。通过挖掘出车辆日常数据,为汽车、汽车服务等行业提供数据以分析用户使用习惯和优化产品组成。网联化丰富了新工科人才培养,拓宽学生未来发展方向。
(四) 共享化契合新工科特点
共享化建基于汽车共享经济,实现了汽车产品、汽车服务租赁,满足人们需求。但汽车共享存在许多不完善的地方,包括法规、实现共享的方式等,需要借助新工科的人才培养来逐步改善。新工科动态调整的特点,与当前汽车共享化的不确定性完美契合。
四 基于赛车运动的新工科人才培养模式
结合学校实际,整合优势资源,通过建设赛车研发中心、赛车队伍和创新班的方法探索基于大学生赛车的新工科人才培养新模式,并形成科学的人才考核指标。
(一) 整合多学科多专业优秀资源
基于大学生赛车的新工科涉及车辆工程与自动化、材料、数学、美学等多个专业的交叉复合,运用其他专业的知识以提升赛车性能。以赛车为依托,整合相关专业资源,包括师资力量、创新团队、实验设备等,可提高资源利用率,加强各学院之间的联系。
(二) 组建赛车研发中心
赛车研发中心将利用现有资源,把优势学科的师资力量、实验设备汇聚在一起,按照择优录取的原则,选拔出一支由研究生和老师构成的研发队伍,引导学生参与赛车设计,优化电机、电控等电动赛车关键技术方案。其次,研发中心将争取外部资源的协助,探索路径规划跟踪、底层控制等无人赛车核心问题。由于研发中心需要大量资金和设备,仅靠学校自身的力量不足以支撑起中心的运作。通过校企合作方式实现资源对接,学校提供人才与技术,企业提供设备与专家意见,实现双赢。
(三) 组建赛车团队
赛车团队汇聚不同专业的学生,参与赛车的策划与制造,在实践中实现多学科交融创新,提升赛车性能。本校FSAE车队曾自主研发华南地区第一辆大学生电动方程式赛车,在车队的运营和管理有相当的经验。车队包括运营队伍与技术队伍,其中技术队伍可细分为车身组、电控组、悬架组、转向组、车架组等,赛车的研发制造需要每组的协调与共同推进。现车队准备面向全校招收新队员,组建无人赛车团队,以健全我校赛车研发体系。
(四) 开设智能赛车创新班
人才储备是大学生赛车运动不断蓬勃发展的关键因素,开设智能赛车创新班为人才的储备提供必要条件。创新班的建立需要教师团队和课程体系的落实到位。教师队伍管理将参考“机器人学院”的成功经验,集结各优势学科师资力量,同时积极引进海外优秀人才。赛车新工科涉及多个学科的交叉,具体课程体系的构建需考虑各个学科的关联性与差异性。以传统车辆专业知识作为课程的入门,其中包括汽车理论、汽车构造、机械制造等,为学生深入探索赛车技术奠定基础。针对电动赛车的电机、电池、电控等关键技术,将汽车电子、电机理论、控制理论等课程设置为创新班的提高类课程。以探索无人赛车为目的,构建创新培养课程,课程可包括人工智能、算法分析、无人车导论等。构建完善的赛车课程体系,满足学生全方面的需求。
(五) 建立新工科考核体系
结合新工科创新发展的特点,需根据实际建立完备且动态的考核体系。考核内容包括学生学习情况、车队研发进度、教师教学质量、课程满意度等。通过网上/线下问卷形式完成课程满意度、教师教学质量调查。安排专门监督部门跟进车队研发进度,定期通过考查或项目等方式了解学生学习的进展,并通过留言信箱等形式收集学生、老师对汽车新工科的反馈意见。动态调整考核指标,才能不断完善新工科人才培养模式。
五 探索的实践成果
通过上述手段,依托大学生方程式赛车,以现有赛车实践教学平台为基础,构建起汽车新工科人才培养体系,包括完备的课程体系与灵活的考核指标体系,并逐步形成具有本校特色的赛车文化。近两年,我校对新工科进行了初步探索,培养了多名优秀的本科生、研究生。学生共同完成了创新训练项目若干余项,申请赛车专利若干项,发表了若干篇学术论文,具备新时代创新创业所需的素质。另外,我校FSAE车队在国内赛事屡创佳绩,获得2017年中国大学生电动方程式大赛(FSEC)亚军,赛车研发技术不断成熟,正准备开展对无人赛车的探索。
六 结束语
迈进中国特色社会主义新时代,建设汽车强国与新工科是我国重要战略举措,基于大学生方程式赛车,建立汽车人才培养新模式,具有现实意义。结合本校实际情况,整合优势资源,建设赛车研发中心、赛车队伍及创新班,健全考核体系,探索适合本校的新工科人才培养模式。此培养模式为我校教育改革提供参考方案,并为汽车行业输送一批优秀的复合型人才。
参考文献
[1]习近平.决胜全面建成小康社会夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利——在中共产党第十九次全国代表大会上的报告[EB/OL].新华网,2017-10-27.http://www.gov.cn/zhuanti/2017/10/27/content_5234876.htm.
[2]教育部高等教育司.关于开展新工科研究与实践的通知[EB/OL].2017-02-20.http://www.moe.edu.cn/s78/A08/A08_gggs/A08_sjhj/201702/t20170223_297158.html.
[3]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究,2017,38(02):26-35.
[4]曹爱霞,周新院,杜友威.新工科视域下应用型本科高校创新人才培养模式研究[J].教育教学论坛,2018(45):216-217.
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