潘勇軍,王東紅,謝昭明,李佳承
(1.重慶大學 機械與運載工程學院,重慶 400044;2.重慶自主品牌汽車協同創新中心,重慶 400044;3.重慶大學 研究生院,重慶 400044)
發展新能源智能汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路。當前,我國已將智能網聯汽車與節能汽車、新能源汽車并列作為我國汽車產業發展的重要戰略方向,將其作為深化供給側結構性改革和建設制造強國、網絡強國、交通強國的重要支撐,作為培育經濟發展新動能的重要引擎,在政策層面形成持續有效的推動力[1-2]。
新能源智能汽車行業是一種新興的多學科交叉領域,涉及車輛、機電、材料等傳統領域與通信、自動化、計算機、大數據、人工智能、軟件、光電及化學等領域的深度交叉與融合創新[3-4]。目前,新能源智能汽車行業發展的主要方向是新技術的開發及應用,對新能源智能汽車人才的培養缺乏足夠地重視,尤其是對創新人才培養體系,如人才聯合培養模式、交叉課程設置、學科建設等的研究較少。
隨著新能源智能汽車產業的快速發展,相應的人才培養工作顯得更為滯后,尤其是高素質的新能源智能汽車人才極為緊缺,不管從數量上還是素質上新能源智能汽車人才遠遠達不到行業的要求,這將給汽車產業的轉型升級帶來巨大地阻礙[5-6]。因此,新能源智能汽車人才的培養迫在眉睫,這也是擺在我國新能源汽車企業及相關高等院校面前的一項緊迫任務。
為了解決該問題,為新能源智能汽車行業培養具有扎實的車輛、通信、控制、軟件、大數據及人工智能等方面的專業基礎,較強的實踐能力,熱愛新能源智能汽車,立志從事相關開發工作的復合型人才,國內一些高等院校緊跟形勢開展卓有成效的工作,緩解了目前行業存在的新能源智能汽車人才緊缺現狀。為了應對道路運載領域的電動化、智能化、網聯化和共享化的加速變革,2019 年4 月2日,清華大學宣布成立清華大學車輛與運載學院,在發揮清華新能源汽車領域技術優勢的基礎上,將繼續拓展車輛與智能出行領域的研究和高層次人才培養,進一步提升學科建設水平和人才培養能力[7]。2019 年7月,由吉林大學與中國一汽合辦的產學研融合發展創新機構“中國一汽-吉林大學紅旗學院”掛牌成立,成立初期以紅旗智能網聯班為試點,重點面向計算機科學與技術、軟件工程、數學與應用數學、通信工程和人工智能等專業進行招生[8]。
2019 年9 月11日,長安汽車聯手重慶大學啟動智能網聯人才聯合培養計劃,雙方將投入大量資源深化產教融合模式,共同打造高端人才培養體系。選拔優秀人才組建智能網聯汽車精英人才班,通過定制化、模塊化課程設計和豐富的培養手段,為高校學子提供廣闊的發展空間,打造符合行業和產業標準的復合型精英人才,滿足智能網聯汽車快速發展的需要[9]。此外,同濟大學、北京理工大學、上海交通大學和北京航空航天大學等高校也在新能源智能網聯汽車人才培養方面做出了創新性的嘗試與探索。
本文依托長安汽車-重慶大學智能網聯汽車精英人才聯合培養的具體實踐,將從新能源智能汽車復合型人才培養的行業需求、培養方式、課程模塊與培養成效等方面進行分析[10-11],根據“智能網聯汽車精英人才聯合培養班”項目的實踐效果,對新能源智能汽車人才培養模式開展研究與探討,并提出新能源智能汽車校企聯合培養的有效模式。
目前,我國新能源智能汽車正逐步駛上高速路。調研結果表明,相關企業中,31%處于戰略研討期,28%正在布局,24%正在運行,11%已有成熟產業。在產品研發、試驗測試、數據分析這3 個環節,人才缺口分別高達23%、17%和12%[12-13]。此外,信息及通信技術、網絡技術方面的人才也非常緊缺。而隨著新能源智能汽車入局者增多和運行、產業規模的快速發展,新能源智能汽車人才的需求已經是時不我待[14-15]。2019 年6月,《中國汽車行業智能網聯研發人才發展研究》(2.0 版)正式結題發布。報告顯示,從人才需求總量看,大數據、算法、ADAS 技術、試驗測試和人工智能等崗位人才需求量較大;ADAS 技術人才最緊缺,大數據人才需求量最大、電子工程/汽車電子專業最受歡迎。論年薪,人工智能類最高(33 萬),其次為芯片(29 萬),算法以26 萬的平均薪酬位列第3,環境感知為25萬,導航與地圖24萬。各職位類別中,自動駕駛/智能駕駛類職位薪酬顯著高于其他類型職位。
通過對長安汽車人才需求的調研,目前該企業新能源智能汽車人才需求主要體現在軟件開發、智能駕駛、車聯網、電子電器、電池開發、控制系統集成和電驅開發等方向,這也與《中國汽車行業智能網聯研發人才發展研究》的研究結果基本類似。新能源-電池開發方向要求熟悉新能源汽車電力電子技術,熟悉掌握至少1 門程序語言(C/C++、Java、Python 等),熟練電池熱傳遞和液冷原理,具備Matlab、Simulink 建模能力等。新能源-控制系統集成方向要求熟悉新能源汽車電力電子技術,掌握大數據分析相關架構與模型算法,熟悉SAS,R.、Python 中一種或多種語言、SQL語句等。新能源-電驅開發方向要求熟悉新能源汽車電力電子技術,熟悉電磁仿真和數學分析軟件Maxwell、LMS 等專業聲學軟件,具備Matlab、Simulink 建模能力等。
智能化-軟件開發方向要求至少掌握1 門編程語言(C/C++或Java 等),熟悉至少1 種嵌入式系統或單片機系統,掌握基于模型的設計方法等。智能化-智能駕駛方向要求熟練掌握傳感器基本原理,包括機器視覺和雷達原理,熟練掌握線性代數和概率統計,熟悉卡爾曼、粒子濾波等算法,熟練掌握至少1 門程序語言。智能化-車聯網方向要求熟練掌握1 種編程語言,熟練掌握面向對象程序設計與架構思想,熟悉軟件工程和軟件項目管理過程,熟悉關系數據庫和非關系數據庫原理與應用,掌握數據建模方法,熟悉機器學習相關工具及常規算法等。智能化-電子電器方向要求具備功能測試能力、Matlab、Simulink 建模能力、危害分析與風險評估及故障樹分析能力等。
基于以上人才需求分析的調研,從全校理工科專業學位研究生和優秀本科生中選拔40 名左右學生,組建智能網聯汽車精英人才聯合培養班(以下簡稱“智能班”),通過為期1 年的知識復合、實踐實訓、行業認知等,培養一批具有扎實的車輛、通信、控制和軟件等方面的專業基礎、較強的實踐能力、熱愛智能網聯汽車、立志從事智能網聯汽車開發工作的復合型人才。
企業與高校共同成立智能班聯合培養項目部,由企業人力資源部、智能化研究院、新能源科技公司、高校研究生院、學生職業發展與就業指導中心、教務處和相關學院等人員組成。項目部負責制訂智能班管理制度,并組織實施與評估;教學計劃的制定、修改與實施;實踐實習計劃的制定、實施及效果的追蹤與改善等。智能班設項目執行主任1名,代表學校研究生院和就業中心具體開展項目實施工作。另設班主任1名,負責班級日常管理、開展思想政治教育,聯系任課教師,協調課程調整相關工作;聯系、安排校內外任課教師到校授課相關事宜。
智能班的人才培養方式包括專業學習、崗位實習和畢業論文3 個階段,見表1。專業學習階段主要進行課程交叉學習。車輛、機電等傳統專業的學生進行通信、自動化、計算機、大數據、人工智能、軟件、光電及化學等交叉學科的知識復合;非車輛工程等傳統專業的學生進行車輛工程領域的知識復合與學習。通過交叉課程的學習,掌握新能源智能汽車行業所必需的相關交叉學科基礎知識,提升所掌握知識的廣度與寬度。為了加強學生工程應用能力的培養,部分專業性強的課程采取學校教授和企業專家共同授課方式進行,基礎理論部分由高校教授授課,工程實用部分由企業專家授課。

表1 智能班的人才培養方式
頂崗實習階段主要安排智能班學生進入企業具體的項目組開展不少于3 個月的專業實踐。由企業高層次學術專家進行一對一指導,通過專業實訓提升所掌握知識的深度,并培養具有較強實踐能力的復合型人才。另外,由班主任負責經常性地開展主題班會活動,參加高校和企業組織的前沿講座和專業知識報告,參加與新能源智能汽車相關的國內國際學術會議和論壇,提升智能班學生的活動組織能力和國際學術視野。為了促進智能班學生的國際化視野的提升,所有汽車前沿講座都聘請國外高等院校或知名汽車企業的資深專家講授,另外,所有交叉課程的主講老師都具有海外留學經歷。
畢業設計論文階段智能班學生的培養采取“雙導師”制。由高校指導教師和企業高層次學術專家共同擔任指導教師,負責學生培養計劃制定,課程學習和專業實踐培養,畢業論文指導、協助畢業論文答辯等環節,促進教育與行業、企業發展緊密結合。論文選題應直接來源于汽車生產實際或有明確的汽車工程背景與應用價值,至少應該包含與新能源智能汽車相關的內容,并有一定的技術難度和工作量。側重專業基礎知識和動手能力培養。注重培養和鍛煉學生獲取并運用專業知識,初步掌握研究和解決產品開發中實際問題等基本方法。
通過3 個階段的培養重點關注持續賦能,優先多崗位選擇輪崗發展機會,優先進入管培生計劃,優先進入后備管理人才計劃。通過一系列重點培養幫助智能班學生快速成長,力爭經過3~5 年的鍛煉培養期,使其逐步成長為公司核心人才。
根據調研的人才專業知識需求,為促進智能班學生的集中高效培養,智能網聯汽車精英人才聯合培養方案課程計劃按照“3 個專業知識模塊+人文素養課程兩部分”構成,每個學生按照專業方向選擇3~4 門課程。3 個專業知識模塊可概括為“智能化(硬+軟)+新能源”。課程大部分采用全校各個學院包括汽車工程學院、微電子與通信工程學院、計算機學院、自動化學院、大數據與軟件學院、電氣工程學院和光電工程學院等既有課程。后期根據需求新開設新能源智能汽車相關課程。
第一個專業知識模塊為智能網聯汽車環境感知與硬件架構類,即“智能化(硬件)”類。具體的課程包括現代通信理論與汽車通信系統、智能汽車與車聯網技術、汽車車身與交互設計、嵌入式系統設計、車輛人機工程學、汽車電源及其控制、車聯網系統和機器視覺等。并且新增由高校與企業專家聯合開設的前沿性開放性綜合性課程。
第二個專業知識模塊為智能網聯汽車大數據處理與控制決策類,即“智能化(軟件)”類。具體的課程包括云計算及應用、大數據分析與挖掘、智能計算、JAVA 設計模式、大數據技術基礎、汽車信息獲取及其智能處理技術、人工智能及應用、軟件架構與設計模式等。并且新增由高校與企業專家聯合開設的前沿性開放性綜合性課程。
第三個專業知識模塊為新能源智能汽車電子、電驅與電控類,即“新能源”類。具體的課程包括電動汽車理論與設計、現代電力電子技術與系統設計、電磁兼容與汽車抗干擾技術、新能源汽車設計控制、電動汽車構型設計與分析、電動汽車動力系統能量管理、燃料電池基礎與燃料電池汽車、汽車電子技術和汽車自動變速系統等。并且新增由高校與企業專家聯合開設的前沿性開放性綜合性課程。
人文素養課程模塊的課程主要包括企業文化與汽車品牌形象、人際溝通與心理學、管理學基礎、市場預測與決策及前沿性開放性綜合性課程等,由高校與企業專家聯合開設,提升智能班同學的人文素養和綜合能力,培養熱愛新能源智能汽車、立志從事相關開發工作的復合型人才。
為了探索我國新能源智能汽車人才培養新模式,本文在分析新能源智能汽車人才現狀與人才需求的基礎上,依托長安汽車-重慶大學智能網聯汽車精英人才聯合培養項目的推進,對新能源智能汽車人才的專業特點、培養模式等開展了研究。通過赴企調研找出企業對新能源智能汽車人才的專業需求特點,對新能源智能汽車人才培養模式進行創新,初步構建了“生源交叉-課程交叉-學科交叉、行業化-工程化-國際化、校內-校企-國際”的汽車領域復合型精英人才培養機制。強化了學生理論聯系實際、解決工程問題創新研究能力,培養了一批新能源智能汽車產業急需的創新人才,受到企業的高度評價,并與長安汽車等知名企業聯合建立實踐基地,有力地支撐了重慶自主品牌汽車產業的創新發展。