面向产业变革的新能源汽车人才培养模式改革

张 佩,颜伏伍,侯献军,王志红,张 燕

(1.武汉理工大学 现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，湖北 武汉 430070；
2.南京航空航天大学 经济与管理学院，江苏 南京 211106)

汽车“新四化”带来的技术变革改变了产业结构与人才需求，导致产业人才需求呈现出多元化的趋势[1]。电动化作为智能化、网联化与共享化的基础，受到了广泛关注，新能源汽车是《中国制造2025》重点发展方向。由于新能源汽车发展历史相对较短，新能源汽车人才培养体系还处于迭代探索中，需要不断完善。复合型人才培养机制不足、专业核心课程设置与人才知识结构需求偏离、毕业生工程实践能力不足、高校知识更新迭代慢等造成了高校人才培养与行业发展需求脱节[2]。人才总量与质量和新能源汽车产业人才需求不匹配是制约中国新能源汽车产业可持续发展的关键，也是全世界汽车行业面临的共性问题。面对上述挑战，一方面教育部于2018年3月将新能源汽车专业建设列入首批“新工科”研究与实践项目；
另一方面教育部增设了“新能源汽车工程”本科专业。W大学作为一所行业特色明显的工科高校，是教育部直属高校中为汽车行业培养人才规模最大的学校。W大学积极响应教育部学科发展要求与新能源汽车产业变革需求，于2014年开始开设新能源汽车专业方向，培养新能源汽车专业人才。

笔者围绕W大学新能源汽车人才培养模式改革所涉及的关键要素展开系统研究，旨在构建满足实际产业需求的人才培养模式，培养出适应新时代产业需求的复合型人才，促进我国汽车工业产业升级。

人才培养模式体现了实施人才教育的全过程，包括人才培养目标、课程体系与内容、教学方式与方法、教学管理与评估制度等4大核心要素[3]。一方面，培养目标是确定其余3大核心要素的基础；
另一方面，培养目标的实现有赖于其余3大核心要素的共同支撑。教学方式和方法与课程体系、课程内容相辅相成，二者是教学管理和评估制度的具体应用对象。由此可见，人才培养模式四大核心要素之间相互影响、彼此制约，共同作用于人才培养的全过程，决定人才培养的最终效果。人才培养模式改革涉及从人才培养目标、课程体系与内容、教学方式与方法、教学评价与管理等一系列改革。接下来将具体分析W大学围绕新能源汽车人才培养模式所开展的改革与探索。

人才培养目标包括综合性目标与可操作性目标。综合性目标是一个国家培养人才的总体规范，具有权威性与导向性。可操作性目标又称为培养规格，是综合性目标的具体化。

人才培养的综合性目标受到社会、国家与行业发展的制约[4-6]，其制定的基本原则包括：①坚持将立德树人作为人才培养的根本任务，把立德树人内化到专业培养目标。②遵循新工科建设要求，满足新能源汽车产业发展需求，适应新时代的技术发展与国家经济社会未来发展需要。③以产出为导向，贯穿认证理念。满足工程教育专业认证要求，提高工程教育对新能源汽车产业发展的适应性。④融入“双创”教育，符合“大众创业、万众创新”的时代主题。

基于上述原则，W大学充分发挥汽车行业特色高校的优势，采用座谈、访谈、论坛、调查问卷等多种途径对企业专家、校友、教师与学生进行内外部需求调研，树立了面向行业需求的人才培养理念，建立了基于政、行、企、校多元协同的人才培养机制，以政府引导、行业指导、企业参与、学校实施等多方手段实现协同育人，进而实现人才培养目标与汽车行业需求的统一。通过与政府共建武汉人工智能与新能源汽车工业技术研究院实现对学生双创能力的进一步培养，提升学生的创新创业意识；
通过加强与中国汽车工程学会汽车技术教育分会的交流，紧扣行业发展新趋势，培养新能源汽车行业交叉复合型应用创新人才；
通过与企业共建实习实训基地、校企课程等方式提升学生的职业素养与实践能力；
通过通专结合的学校教育实现对学生综合素质的全面培养。

人才培养规格作为人才培养综合性目标的具体化表征，需要满足“明确、可衡量、覆盖、支撑”的要求。参照工程教育专业认证对毕业要求的制定标准，结合新能源汽车专业的特点与培养目标，确定新能源汽车专业的培养规格制定原则为：满足中国工程教育认证通用标准，贯彻产出导向的教育理念，落实全员全过程全方位育人的培养要求，实现创新创业与专业教育的深度融合，体现多学科交叉融合的行业特色。

3.1 基于理论-实践的两主线课程体系改革

课程体系是高等学校人才培养的核心要素。一个专业的人才培养特色与人才培养目标要通过其课程体系来实现，构建独具特色的课程体系是每个新工科专业的努力追求[7-8]。每个专业的课程体系结构一定要与该专业的人才培养目标紧密结合，并没有统一模式。W大学作为汽车行业特色高校，充分发挥学校及学科发展的资源优势，采用校外走访调研与校内理论研究相结合、产教共谋的方式，紧紧围绕“交叉复合+应用创新”的人才培养目标，以“厚基础、重交叉、促创新、重树人”的教育理念为引导，按照毕业要求的层级关系，以理论课程与实践课程为两个主线，以通识课程、学科基础课程、专业课程和跨学科课程为4个层次，形成了对接学科和行业前沿、学科交叉融合、梯次递进、模块化的理论课程体系结构，以基础层、提高层、创新层为3个层次，构建了全程贯穿、分层实施的实践课程体系结构。

3.1.1 优化“通-基-专-跨”四层次的理论课程结构

(1)强化通识教育，厚植品德情怀。构建基于学生能力素质培养的通识教育课程体系，包含思想政治、外国语言、体育军事和通识选修四大课程模块。协同规划四大课程模块的课程分布，建设一批有特色的通识选修课程，打造一批“精而尖”的思政课程，构建多元化的体育、美育课程，优化语言课程设置。

(2)加强学科基础教育，打下宽厚的理论基础。学科基础类课程包含理学、计算机、机械与电子四大课程模块。强化数、物、化等理学基础课程，拓展力、电、机、计等基础课程。基于工程专业认证标准，落实学科基础课程和专业课程的上下衔接关系，促进二者之间的互动联系。

(3)重构专业课程体系，提升专业课程的广度、深度与温度。专业课程包含学科前沿与专业导论课程、专业核心课程与专业特色课程3大课程模块。专业核心课程模块由热工流体课程群，车辆理论、构造与设计课程群组成。专业特色模块由新能源汽车“三纵”技术课程群、“三横”技术课程群与具有行业特色的校企合作课程群组成。目前已开设的“三纵”技术课程包含电动汽车设计基础、新能源汽车结构与原理等，“三横”技术课程包括燃料电池基础、电池及其管理系统、车用燃料电池设计、质子交换膜燃料电池水热管理、电机学基础、电动汽车电驱动理论与控制等，校企合作课程包含汽车动力系统开发与项目管理、汽车动力系统创新设计方法、汽车企业伦理与社会责任等。根据新能源汽车行业发展趋势，动态调整燃料电池汽车、纯电动汽车与混合动力汽车等“三纵”技术课程设置，进而依据“三纵”技术课程设置动态优化电池、电机、电控等“三横”技术课程体系。根据新能源汽车行业发展需求，不断增加校企合作课程。

(4)设置跨学科综合课程，促进交叉学科深度融合。面向汽车电动化发展的学科交叉知识体系，构建问题导向的多学科交叉深度融合的新兴课程，致力于提升学生解决工程实际问题的能力。当前开设的跨学科综合类课程包括汽车性能建模与仿真基础、MATLAB及应用、多相流动理论与模拟计算、科技文献检索与写作等工具类课程，车用嵌入式系统、智能汽车概论、智能车辆控制基础等人工智能类课程，新能源汽车轻量化设计制造技术、动力锂电池制造与性能测试技术、先进制造技术概论等制造类课程。

3.1.2 完善基础-提高-创新三层次的实践课程结构

实践课程体系由实验模块、实习模块、实训模块、设计模块、军训与社会实践模块等五大模块组成。实践课程体系的“基础-提高-创新”3个层次分别对应学生的“基本-专业-综合实践能力”的培养。实验模块包括基本的物理实验、化学实验与专业的热工流体实验、车辆及其关键部件性能实验，强调训练学生的实验基本技能与方法。设计模块涉及对新能源汽车整车及其关键部件的结构、制造工艺、选型匹配设计，具有一定的综合性与探索性，旨在培养学生的系统思维能力与工程设计能力。包括电动汽车设计基础课程设计、汽车动力系统创新综合设计、汽车及其动力系统制造工艺学课程设计、机械设计基础课程设计。实习模块通过深化产教融合与校企深度合作，校企共建实习基地，侧重于培养学生的动手操作能力，实现产学研协同育人。包括专业认知实习、电工电子实习、汽车拆装实习、机械制造工程实训、新能源汽车电池测试综合实践以及毕业实习。实训模块包括大学生创新创业训练计划项目、学科竞赛体系、校院两级创客活动等，通过深入贯彻落实本科生导师制培养学生“敢闯会创”，增强创新精神、创造意识和创业能力。军训与社会实践模块旨在通过一系列的身体力行的教育活动实现知行合一，践行“读万卷书”和“行万里路”，在实践活动中增长智慧才干、锤炼意志品质。

3.2 面向“宏观-微观”的两维课程内容改革

课程内容支撑着课程目标的最终实现，也是提升课程质量的先决条件。课程内容改革涉及宏观层面的课程内容系统化与微观层面的课程内容选择。课程内容的系统化关注不同课程之间课程内容的衔接与配合，课程内容的选择旨在实现某一门课程内容的广度和深度的最佳折中。

课程内容的系统化需根据人才培养目标与产业发展需求确定模块内课程之间的逻辑关系及相互作用，以明确每门课程在模块中的作用和定位。构建课程群组或团队，通过梳理各门课程知识的关系，重视和加强不同课程知识点之间的关联，平衡模块化内课程之间的教学内容，避免出现交叉重复的现象，发挥每门课程的增强效应，以有效实现课程群组或课程模块的教学目标。联合开发模块内难度大、需多方合作的多学科交叉课程。目前已建成新能源汽车动力系统系列课程校级课程教学团队、热工流体系列课程校级课程教学团队，从一定程度上保证了课程的系统化。

新能源汽车专业课程体系、学生知识体系与行业需求的匹配度体现在课程内容的选择中。课程内容的选择要符合学生认知发展与学科发展规律、贴近与适应社会发展实际。新工科的内涵与特征决定着其课程内容要体现多学科交叉融合及其时代性与前沿性。因此，在确定新能源汽车专业课程内容时需要注意以下两点：①突破现行学科专业的界定，体现多学科思维与技术&理论、专业能力、项目实践的融合，面向未来新工科专业发展和人才培养的需要，精选、组织和整合课程内容，有效地支持课程目标的实现，如将计算机、人工智能、大数据、信息技术等相关学科知识融入新能源汽车“三纵”技术课程，将电化学、自动控制等相关学科知识融入新能源汽车“三横”技术课程；
②随着新技术、新产业、新模式、新业态的发展变化，对课程内容进行及时、动态的调整和更新，坚持课程内容与学科前沿、工程实践和科研课题同步，通过每年组织校内与校外专家对课程教学大纲进行审查，确保课程内容始终处于“新”的状态。

课程实施往往通过教学过程来具体展现，包括教学方法、手段、场所及资源等多方面[9-10]。课程体系与教学内容的改革要求教学方式也要做出相应的改进，进而提高教学质量和课堂效率，适应交叉复合型应用创新人才培养的需要。根据工程教育新模式对教学方式先进性与互动性的需求，新能源汽车专业方向的教学方式改革主要围绕以下方面展开。

4.1 多手段融合的互动化教学模式

以智慧教学工具为载体，构建与课程教学目标和内容相匹配的互动化教学模式。全面实行线上线下结合的混合式教学模式，体现“以学为主体、以教为主导”的教学理念。目前已建有《电机学基础》校级精品在线课程、《电动汽车设计基础》校级在线课程。通过线上教学激发学生的学习主动性，引导学生开展探究式、个性化学习，提升线下课堂教学效果。依托线上教学平台资源，助力“课前、课初、课中、课末、课后”五个环节实现“导学、督学、研学、验学、助学”等信息化支撑职能。

4.2 多样化的教学方法

依托信息技术、信息化教学条件，引入先进教学理念与教学方法，以引领性、前瞻性、开放性、交叉性、通宽性、实践性为指导，创新教育教学方法。针对信息化时代学生学习新特点，以精品在线开放课程、虚拟仿真实验项目等优质课程资源的建设与运用为抓手，进一步总结研究式、讨论式、案例式、项目式等教学方法，有机融合多种教学方法与聚焦能力和素质的训练。根据知识点不同，灵活运用项目驱动、情景体验、案例分析等方法，实施全过程、多维度的考评，强化对知识、能力以及批判性思维、团队精神等综合素质的融合培养。如引入项目式教学方法，采用小组项目制方法开展汽车动力系统创新设计、汽车拆装实习等，采用单人项目制方法开展电动汽车设计基础课程设计、毕业设计等；
引入案例分析法，分析不同构型新能源汽车的特点及其对应的应用场合。

4.3 多元化的教学组织形式

新能源汽车专业的教学组织形式主要包括以下3个模块：①科研反哺教学。课堂与项目结合，问题求解为驱动，从科研课题中挖掘知识做研究型教学，探索基于科研项目的动态教学组织。通过研究型教学，使学生体验知识再创造，激发学生的探索欲，提升学生的创新意识。②强化课程思政建设。形成“知识传授+能力培养+价值引领”三维融合的教学体系，使学生了解新能源汽车的国内外发展动态，主动学习、自主探究，增强学生科技报国、发展我国新能源汽车产业的使命感与责任感，使学生形成辩证思维与精益求精的工程态度，具有广阔视野和终身学习能力。③以赛促学、以赛促教、学赛结合。以大学生“双创”、大学生节能减排、方程式赛车等竞赛项目为载体，开展创新性综合训练，培养学生的创新能力。面向竞赛训练需求，改革教学模式与方法，实现教学相长。

5.1 “学生-教师-教管”三级联动的教学管理体制

如何从教学制度与管理机制上调动教师“教”与学生“学”的积极性是困扰高校人才培养模式改革的难题[11]。我校围绕培养交叉复合型应用创新人才目标，强化顶层设计，坚持统筹规划，改革现有教学管理体制，形成“学生-教师-教管”三级联动的教学管理体制。首先构建以学生为本的弹性化与开放性的教学管理体系，从强化过程管理向强化目标管理转变，发展学生的创新实践能力，培养交叉复合型应用人才。然后建立完善的学生管理制度，保障教学活动的正常开展，维持稳定的教学秩序。最后以人事制度改革为突破口，优化人才培养治理结构，提升校企协同联动机制；
建立院(系)绩效考核办法，完善教师培训机制，提高教师教学能力；
优化教学奖励机制，激励教师潜心育人。

5.2 “考核全程化、形式多样化、指标多元化”的学生学业考核评价机制

坚持以学生为中心，完善在校学生学业评价体系。在课程评价方式上，更新教学评价理念，加强学习过程性评价，改进与创新学业评价方式方法，完善课程考核评价机制，强化知识应用能力的考核，建立“考核全程化、形式多样化、指标多元化”的学生学业考核评价机制。一方面，针对课程目标的具体要求，科学设计考核方式、考核内容和考核过程，使之与教学内容、教学方法相适应，避免评价结果偏离课程目标要求；
另一方面，评价方式方法要能够准确、客观地反映课程教学效果，能够支持课程教学质量的持续改进与完善。通过推行多元化的考核形式，开展全过程性考核，强化多种形式相结合的多角度综合评价与检验学生知识掌握及理解、运用能力。推广无标准答案开卷考试等考核方式，体现考核内容的开放性、灵活性与探究性。

5.3 “学生-同行-自我-督导-学院”的教学质量五级综合评价体系

坚持科学全面评价的原则，完善教师教学能力评价制度，建立“学生-同行-自我-督导-学院”的教学质量五级综合评价体系，突出教育教学实绩。学生评价从学的角度反映了学生对教师的教学水平与师德师风的认可程度；
同行评价从教的角度观摩与点评教师的教学过程，旨在取长补短；
自我评价是教师通过复盘教学过程进行教学反思，旨在完善提高；
督导评价是对教与学两方面的综合评价，旨在引领学校、教师、学生的教育活动；
学院评价体现了学院对本单位的教师参与专业建设、课程建设、教学研究、教学改革与课程教学情况的全面评价。

(1)W大学新能源汽车人才培养模式改革涉及人才培养目标、专业课程体系与课程内容、教学方式与方法、教学管理与评价等方面。

(2)明确了人才培养综合性目标与可操作性目标的制定原则，通过调研分析确定了人才培养目标。

(3)建立了基于理论-实践的两主线课程体系，通过强化通识教育、加强学科基础教育、重构专业课程体系、设置跨学科综合课程，优化了“通-基-专-跨”4个层次的理论课程结构，以基础层、提高层、创新层为3个层次，构建了全程贯穿、分层实施的实践课程体系结构。系统化了宏观层面的课程内容，优化了微观层面的课程内容选择。

(4)提出了多手段融合的互动化教学模式、多样化教学方法、多元化教学组织形式。

(5)形成了“学生-教师-教管”三级联动的教学管理体制、“考核全程化、形式多样化、指标多元化”的学生学业考核评价机制、“学生-同行-自我-督导-学院”的教学质量五级综合评价体系。

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