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智能网联新能源汽车快速发展背景下“能源与动力工程”专业课程体系探索与实践

舒星 冯仁华 妥吉英 胡远志
  
西部文化媒体号
2022年81期
重庆理工大学 重庆 400054

摘要:在智能网联新能源汽车快速发展下,传统能源与动力工程专业人才培养方案已经无法满足现如今新能源汽车发展下的人才需求,为此,本文深入分析了智能网联新能源汽车产业发展浪潮给能源与动力工程专业人才培养带来的挑战,并给出了具体的解决方案,最后通过解决方案形成了未来预期目标。这些方案不仅有力推动了普通高校中能源与动力工程专业的教学改革与创新,还为相关领域其他专业的教学体系改革提供了宝贵的借鉴与参考。

关键词:能源与动力工程;智能网联新能源汽车;知识体系;项目式教学;课程体系优化

智能网联新能源汽车融合了智能化、网联化与新能源汽车技术的优点,为实现交通出行的节能减排提供了前所未有的契机,可以显著缓解我国所面临的能源与环境危机,并在一定程度上有效解决日益严重的交通拥堵问题,为未来交通出行提供了全新的解决方案[1]。2020年,国务院印发《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,提出到2025年,智能网联汽车新车销量占比达到20%[2]。随着智能网联新能源汽车产业集群发展战略的实施,培养适应智能网联新能源汽车产业需求的高素质应用型人才已迫在眉睫[3]。然而,现有人才培养体系落后,已无法满足市场需求[4]。本文针对智能网联汽车产业人才需求情况,结合能源与动力工程专业人才培养体系,分析了现有培养方案存在的问题,提出了通过优化课程体系,拓展项目式教学课程开发和改善教育教学资源三种路径,为能源与动力工程专业改革提供了新的思路。

一、问题分析

传统“能源与动力工程”专业主要培养从事能源转换、利用以及动力系统运行和维护的高素质应用型人才。随着智能网联新能源汽车的快速发展及智能网联汽车产业人才需求量的提高,“能源与动力工程”专业面临了新的挑战[5]。具体来说,主要体现在以下几个方面:

1、知识结构的更新换代

(1)传统动力系统知识过时:传统“能源与动力工程”专业课程体系主要围绕内燃机、变速器等传统动力系统展开,而智能网联新能源汽车的动力系统以电机、电池、电控为主,传统的知识体系已经无法满足人才培养的需求。

(2)新兴技术知识匮乏:智能网联新能源汽车涉及到人工智能、大数据、云计算等新兴技术,而传统的课程体系中缺乏对这些新兴技术的系统讲解,导致学生知识结构不完整。

2、教学内容与产业需求脱节

(1)实践教学与企业需求不匹配:传统的实验设备和实验内容陈旧,无法满足学生对智能网联新能源汽车技术的实践操作需求,也无法满足企业对人才的实际需求。

(2)人才培养模式与产业发展不适应:传统的“能源与动力工程”专业人才培养模式主要以理论教学为主,缺乏对学生实践能力和创新能力的培养,难以满足智能网联新能源汽车产业对复合型人才的需求。

3、教学资源与条件的限制

(1)实验设备落后:智能网联新能源汽车实验设备成本高昂,更新换代快,而许多高校缺乏足够的资金投入,导致实验设备落后,无法满足教学和科研需求。

(2)产学研合作不足:高校与智能网联新能源汽车企业的合作深度不够,难以将企业的实际需求融入教学环节,也难以将科研成果转化为实际应用。

二、解决方案

1、优化课程体系,结合理论与工程实践

通过增设开设电动汽车技术、混合动力汽车技术、燃料电池技术、动力电池技术、汽车电子控制技术、智能驾驶技术、车联网技术等课程,及时更新课程内容,融入人工智能、大数据、云计算等前沿技术知识,减少传统燃油汽车相关课程的比例,增加新能源汽车、智能化技术、网联化技术相关课程的比例,构建模块化课程体系,使学生能够系统掌握智能网联新能源汽车的理论知识。

2、拓展项目式教学课程开发,开展校企联合人才培养

培养适应产业发展需求的应用型人才,提升学生的实践能力和创新能力。开展项目式教学,组织学生参与智能网联新能源汽车相关的项目研究,如电动汽车设计、动力电池管理系统开发、自动驾驶算法设计等,提升学生的实践能力和创新能力。加强校企合作,与智能网联新能源汽车相关企业合作,开展联合培养项目、订单式培养等,为学生提供实习和就业机会,并邀请企业专家参与教学。

3、改善教育教学资源,探索人才培养新模式

建设电动汽车、混合动力汽车、动力电池等相关的实验平台,配备先进的测试设备和仿真软件,为学生提供实践机会。鼓励学生参与学科竞赛,鼓励学生参加智能汽车竞赛、节能减排大赛等学科竞赛,提升学生的工程实践能力和团队协作精神。探索线上线下混合式教学模式,利用慕课、虚拟仿真等技术手段,丰富教学形式,提高教学效果。

三、预期效果

1、进一步拓宽学生知识面

通过上述改革使学生掌握能源与动力工程专业的基础理论知识,并了解智能网联新能源汽车相关的电气工程、电子信息工程、计算机科学等交叉学科知识。聚焦前沿技术,使学生掌握电动汽车技术、混合动力汽车技术、燃料电池技术、动力电池技术、汽车电子控制技术、智能驾驶技术、车联网技术等智能网联新能源汽车相关技术知识。

2、进一步提升学生实践能力

提升工程实践能力,使学生具备运用所学知识分析和解决智能网联新能源汽车动力系统相关工程问题的能力。增强设计开发能力,使学生具备设计、开发、制造、测试、维护智能网联新能源汽车动力系统的能力。拓展实践创新能力,培养学生的创新意识和创新思维,使其具备进行技术创新和产品开发的能力。

3、进一步提升学生精神素质

增强职业道德,培养学生的职业道德和社会责任感,使其成为具有社会责任感和职业操守的工程师。培养科学精神,培养学生的严谨求实、精益求精的科学态度和探索精神。扩宽国际视野,培养学生的国际视野和跨文化交流能力,使其能够适应全球化竞争环境。

参考文献

[1]马琨. 创新引领,推进智能网联汽车新发展 J 汽车纵横 [J]. 2024, (10): 46-50.

[2]国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》 J 汽车零部件 [J]. 2020, (12): 33.

[3]任立海, 陈建卓, 聂珍龙, 王方. 面向智能网联汽车人才需求的车辆工程专业学位研究生培养模式研究 J 时代汽车 [J]. 2023, (11): 32-4.

[4]宋其晖, 龚德鸿. 能源与动力工程专业实验教学改革实践 J 中国电力教育 [J]. 2024, (07): 63-4.

[5]陆志艳, 廖丽芳, 邱恺培, 吴诗勇, 刘霞, 孙贤波, 许建良. “新工科”背景下能源与动力工程专业实验教学改革与实践 J 实验科学与技术 [J]. 1-7.

基金项目:重庆理工大学高等教育教学改革研究项目“智能网联新能源汽车快速发展背景下“能源与动力工程”专业课程体系探索与实践”(2024YB12);重庆市高等教育教学改革研究项目“新工科视域下多方协同的现代产业学院育人模式探索”(221028)

第一作者简介:舒星(1992-),男,汉族,重庆长寿,博士,讲师,硕士生导师。研究方向为车载动力电池高效管控。

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