智能網聯汽車專業教學改革分析與思考

楊智宇 杜力 王旭東 張建恒

[摘 要] 智能網聯汽車產業是新一輪科技革命和產業變革背景下的新生事物。然而，智能網聯汽車專業人才缺口已經嚴重制約了智能網聯汽車產業高質量發展。該文探討專業教學改革中面臨的關鍵問題，研究專業改革方法，討論專業新增核心理論課程開設原因。相關研究將為智能網聯汽車領域教學改革提供一定的借鑒經驗。

[關鍵詞] 智能網聯汽車;汽車專業;教學改革

[基金項目] 2019年度教育部產學合作協同育人項目（201901186017）;2019年度重慶工商大學教育教學改革研究項目（2019225）

[作者簡介] 楊智宇（1985—），男，吉林長春人，博士，重慶工商大學機械工程學院講師，主要從事智能車輛工程專業建設研究。

[中圖分類號] G640? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）38-0176-02? ? ?[收稿日期] 2020-07-10

一、引言

智能網聯汽車產業作為戰略新興產業，已成為國際公認的汽車產業未來發展方向[1，2]。中國汽車工程學會[3]認為智能網聯汽車產業是汽車與信息技術兩大產業創新融合的代表，是新一輪科技革命和產業變革背景下的新生事物?？紤]到智能網聯汽車產業發展對國家和地方產業經濟的重要性[4，5]，國家印發《交通強國建設綱要》[6]提出“加強智能網聯汽車研發，形成自主可控完整的產業鏈”，從國家戰略層面對我國形成自主可控完整的智能網聯汽車產業鏈提出明確要求。然而，智能網聯汽車人才缺乏已經成為制約我國智能網聯汽車產業快速發展的關鍵問題。根據中國汽車人才研究會2017年統計，我國智能網聯汽車行業人才總量不足2萬人，人才瓶頸已經成為行業發展的重要制約因素[7]。

本文分析智能網聯汽車專業改革實踐中碰到的關鍵問題，研究現有專業改革方法和內容，討論智能網聯汽車專業課程體系，提供較為具體的智能網聯汽車專業實踐改革經驗。

二、智能網聯汽車專業改革關鍵問題分析

智能網聯汽車人才匱乏的主要原因在于缺乏能夠培養專業智能網聯汽車人才的對口專業。因此，建設新型智能網聯汽車專業以適應產業發展，成為亟待解決的事情。然而，在實踐過程中發現以下幾點主要問題，正成為新專業教學改革的瓶頸：

1.師資隊伍問題。智能網聯汽車人才的匱乏是全行業的問題，具備博士學歷的高層次人才更為匱乏。在現有條件下，地方高校組建專業的教學團隊障礙較多;

2.課程體系設置問題。當前，全國可供借鑒的智能網聯汽車專業課程體系設置經驗較少，智能網聯汽車專業培養大綱和課程體系的制定是需要認真創新研究的關鍵內容;

3.教材問題。智能網聯汽車現有書籍側重技術概述，系統性專業教材叢書較少，教學資料儲備困難;

4.實踐設備問題。對于智能網聯汽車專業實踐課程，在實踐設備方面面臨兩點主要問題：一是與智能網聯汽車有關的軟硬件設備都較為昂貴，需要投入的實踐設備建設資金較多;二是市面上缺乏適用于智能網聯汽車本科生培養的實踐教學設備。

三、智能網聯汽車專業改革方法研究

為解決上述問題，培養智能網聯汽車產業高素質人才，通過產學深度合作模式開展智能網聯汽車專業建設是較為可行的改革路徑。新專業改革內容和改革方法主要如下：

1.智能網聯汽車師資隊伍內部挖掘和培養。結合各高校學科設置和教師專業特色，組建多學科教學團隊以滿足部分課程開設師資要求。對于校內人員無法滿足師資要求的新增課程，通過出國進修或企業實踐的形式培養專業師資力量;

2.智能網聯汽車專業規劃與人才培養方案產學聯合制定。與企業共同討論智能網聯汽車人才需求方向和專業建設方案，研究符合地方和學校實際情況的專業建設特色方向和人才定位，聯合制定適合地方高校本科生層次理解和掌握的理論課程和實踐課程;

3.智能網聯汽車實踐設備產學聯合開發。在實踐課程聯合制定的基礎上，與相關企業共同討論和開發滿足實踐教學要求和目標、單臺設備成本低、占地面積小、綜合利用率高、可應用于智能網聯汽車相關大學生學科競賽的實踐設備;

4.智能網聯汽車人才實習和就業。深度開展智能網聯汽車全產業鏈的調研與交流，進一步找準人才需求定位，建設產學聯合實習和就業推薦機制。

四、新增專業核心理論課程分析

新增專業核心課程的設置，主要從智能網聯汽車基礎必備知識、感知系統、規劃系統、控制系統、仿真系統等多方面考慮，具體設置課程與原因如下：

1.人工智能編程語言。考慮到目前智能網聯汽車感知層中目標檢測、語義分割等算法主要應用python語言編寫，且部分智能網聯汽車開源平臺也支持python開發，本課程所講授內容將集中于python語言的講解;

2.機器學習。智能網聯汽車環境感知、定位和部分行為決策領域需要應用機器學習理論的相關內容，因此本門課程是專業改革后本科生必修課程和其他專業課程的前置基礎課程;

3.智能汽車關鍵控制技術。智能網聯汽車在執行層面控制系統搭建依賴于車輛運動學和動力學知識和部分控制理論，本課程內容的學習同樣是開展智能網聯汽車研究的基礎和核心課程;

4.智能汽車感知與定位技術。智能網聯汽車感知與定位是智能網聯汽車能夠實現自動駕駛的基礎與核心，課程依賴于人工智能編程語言和機器學習兩門前置課程;

5.汽車智能駕駛輔助技術。課程依賴于人工智能編程語言和智能汽車關鍵控制技術兩門課程;

6.智能網聯汽車功能安全。智能網聯汽車功能安全的研究是實現智能網聯汽車安全性的必要前提，是實現智能網聯汽車產業化的必要保障;

7.智能網聯汽車測試與評價技術。智能網聯汽車測試與評價人才的缺乏，也是制約智能網聯汽車產業發展的瓶頸之一。

五、專業改革思考

專業教學改革是一項高度復雜的系統工程。盡管在改革實踐中已經開展了一定的工作，但仍有很多問題值得進一步思考：

1.課程難度。智能網聯汽車是新型戰略產業，智能網聯汽車專業建設也是一項新的教學改革課題。在缺乏前例可詢的情況下，新增開設的課程難度是否適合地方高校本科人才培養是需要進一步實踐研究的事情。

2.產教合作?？紤]到地方高校智能網聯汽車教師隊伍的欠缺，智能網聯汽車專業建設需要與相關產業的龍頭企業建立產教融合發展的關系。然而，如何保證產教合作能夠真正實現“共同提高、實現雙贏”？如何保證產教合作真正落地？

六、結論

智能網聯汽車人才的缺乏已經成為制約我國智能網聯汽車產業快速發展的關鍵問題。本文分析和討論了智能網聯汽車專業改革關鍵問題、專業改革方法、專業課程體系建設、專業改革思考等內容，闡明專業改革仍面臨網聯化課程設置、課程難度分析、產教實質合作等問題，為全國智能網聯汽車領域專業教學改革提供一定的借鑒經驗。

參考文獻

[1]孔凡忠，李克強.智能汽車的概念、架構、發展現狀及趨勢[N].中國汽車報，2014-07-11（03）.

[2]Xu K，Fu Z，Han H，et al.Assessing the Socioeconomic Impacts of Intelligent Connected Vehicles in China：A Cost-benefit Analysis[J].Sustainability，2019，11（12）.

[3]中國汽車工程學會.節能與新能源汽車技術路線圖[M].北京：機械工業出版社，2016.

[4]邊明遠，李克強.以智能網聯汽車為載體的汽車強國戰略頂層設計[J].中國工程科學，2018，1：1-7

[5]李克強，戴一凡，李升波，等.智能網聯汽車（ICV）技術的發展現狀及趨勢[J].汽車安全與節能學報，2017，8（1）：1-14.

[6]中共中央，國務院.交通強國建設綱要[M].北京：人民出版社，2019.

[7]中國汽車工程學會，國汽（北京）智能網聯汽車研究院有限公司.中國智能網聯汽車產業發展報告（2019）[M].北京：社會科學文獻出版社，2019.

Analysis on the Teaching Reform of Intelligent Connected Vehicles

YANG Zhi-yu，DU Li，WANG Xu-dong，ZHANG Jian-heng

（School of Mechanic Engineering，Chongqing Technology and Business University，Chongqing 400067，China）

Abstract：The intelligent connected vehicles industry is a new thing under the background of a new round of scientific and technological revolution and industrial transformation.However，the shortage of professional talents of the intelligent connected vehicles specialty has seriously restricted the high-quality development of intelligent connected vehicles industry.This article discusses the key issues in the professional reform，studies the professional reform methods，and discusses the reasons for the newly-established theoretical courses，which will provide reference for the teaching reform of intelligent connected vehicles.

Key words：intelligent connected vehicle;automotive engineering major;teaching reform