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    赵福全:新时期汽车学科改革的必要性、紧迫性与实施建议(全文)

    本文转载自《赵福全论汽车产业》第四卷。因原文篇幅较长,此前曾分三篇转载。现根据读者要求,全文转发,以便于集中阅读。

    【精彩观点】

    “数据正在成为未来社会最重要的新型生产资料,由采集、加工和利用数据生产资料衍生出的软硬融合能力代表着一种新的生产力。新生产力必然呼唤与之相适应的新型生产关系,而人才培养体系的变革是新型生产关系中的重要组成部分之一,尤其是学科教育体系应改革原有的育人模式以快速适应新生产力的需求。”

    “汽车工程技术能力不再局限于本领域,而是呈现出‘汽车+X’的趋势。另一方面,未来汽车工程技术人才的培养不能仅局限于技术本身,而是要遵循‘技术+α’的复合型人才培养原则。”

    “汽车学科必须进行有针对性的深度改革:在知识层面,需要变‘硬件主导’为‘软硬兼备’;在教育层面,则不限于知识体系,还需要全方位改变相关能力和思维方式的培养方法。”

    “学科升级是我们的目标,越早实现越好。学科改革是我们当前和今后都要持续推进的事业。只有现在就进行学科改革的实践和摸索,当学科如愿升级之时,我们才能拿出更加科学、系统的学科升级方案,才能真正把一级学科的自由度发挥到极致。”

    “汽车学科改革的基本逻辑一定是,以汽车为核心来拥抱新一轮科技革命,即‘汽车+X’,而不是‘X+汽车’。如何平衡好主业‘汽车’与增量知识‘X’之间的关系是本轮学科改革的关键所在。”

    “无论学科如何改革,其知识体系仍应遵循正态分布规律。正态曲线下的总面积代表着学生能够投入的时间和精力,这在学科改革中是不可随意增加的。同时,改革前后汽车学科的知识体系将发生显著变化,其正态分布将由过去的‘高而窄’变为未来的‘矮而宽’。”

    “汽车学科改革中的课程体系设计,既不能割裂进行,也不能一事一议,更不能闭门造车,必须经由科学的方法,形成系统全面的解决方案。”

    【编者按】

    本文全面梳理总结了赵福全教授关于新时期汽车学科改革与升级的深度思考和系统论述,其中不乏很多切中要害、言简意赅的精辟观点。赵教授指出:本轮社会及产业变革将带来以数据为生产资料的新生产力,而汽车学科改革的意义应站在建立新型生产关系以适应新生产力发展需求的战略高度来加以认识。汽车产业重构将催生出“新汽车”,这一全新物种涵盖的新知识体系及其提出的新能力需求,是汽车学科改革的方向所在。

    为此,汽车学科应重点培养学生形成持续自主学习的能力、结构性思维的能力、敏锐的洞察力以及强大的创造力,尤其要在思维方式和视野格局上成为合格的新复合型人才,可以将汽车与其他专业的知识有效打通、融合应用,而不是简单地成为知识上的“万金油”。在此基础上,赵教授还提出了由“汽车+X”到“技术+α”再到“汽车工程师+”的汽车工程技术人才培养目标,“新汽车+新X”以及“X1+X2”的汽车学科新知识体系构建准则,以及“两调研、一研讨”的课程体系设计方法论。全文环环相扣、层层深入,不仅论证了汽车学科改革的必要性和紧迫性,而且描绘了实施汽车学科改革的具体路径图。

    【文章正文】

    当前,在社会巨变和产业重构的影响下,汽车产业的内涵日趋丰富、外延不断扩展,并将孕育出具有新能力、新属性和新使命的“新汽车”。而打造“新汽车”需要拥有新知识、新技术和新理念的新型汽车人才,这就给汽车人才培养提出了新需求。然而车辆工程学科现有的人才培养体系已无法适应新时期产业发展的新需求,这是导致汽车产业近期遭遇“人才荒”的部分原因之一,也引发了行业内外的广泛关注和讨论。

    针对新时期汽车人才培养转型及学科改革这一重要问题,近期笔者应邀在多个不同场合、从不同角度进行了主旨演讲、受访交流以及座谈发言。本文将这些观点全面系统地梳理出来,与诸位同仁分享,一方面是为了让大家更深刻地意识到汽车学科改革的必要性与紧迫性,另一方面也是希望能与大家共同探讨如何抓住产业重构的历史机遇,更好地实现高校汽车人才培养的转型发展。


    一、社会巨变与产业重构亟需人才培养方式转型

    由互联网到物联网即万物互联的进化,正在带来人类社会的颠覆性改变。与连接人与人、以信息传递为特征的互联网不同,物联网连接的是物与物以及人与物,并以数据的产生、流通、处理及应用为特征。也就是说,未来几乎每一个人造物都将实时在线、数据互通,并基于海量数据的利用,成为具有不断自我升级能力的智能主体,而众多智能主体将汇聚形成相互协同的超级智能大生态,即数字化的智能社会。

    在此前景下,笔者判断人类社会将发生三个重大改变:一是人和机器进入共生时代。过去,机器只是人的附属品;未来,机器将成为人的伙伴。二是资源组合成为大势所趋。万物互联将使人与物形成交织连接的复杂网络,每个智能个体或小群体的独立性都得到充分发挥,但又彼此依赖,只有相互协作才能真正产生价值。因此,有效调配、组合及利用更多资源成为赢得未来竞争的关键。三是所有产业都将发生深刻重构,逐渐形成多方参与者相互作用和依赖的立体生态,这是未来数字化、智能化社会发展的必然趋势。

    本轮社会和产业的重大变革必将带来企业核心竞争力的根本性改变,并随之带来人才能力需求的根本性改变。一方面,身处未来社会中的每一个人都需要具备与此前大不相同的新知识结构,这既涉及传统知识,即偏“硬”的内容,更涉及与互联、数据、智能等紧密相关的新知识,即偏“软”的内容以及“软硬融合”的内容,这些新内容及其基础应用将成为未来多数人的必备知识;另一方面,对人才的思维方式和业务能力也将有新的要求,特别是面向人机共生、资源组合的产业生态,系统性、融合性和创造性的理念及思维能力都将变得至关重要。

    显然,为了培养适应社会和产业发展需求的新人才,现有的人才培养体系必须实施重大调整。而高等院校的学科教育是人才培养体系的重要环节,因此,包括汽车在内的众多学科都有必要进行有针对性的改革。鉴于社会变革和产业重构正在日益加速,适用性人才的缺口将不断加大,所以各学科的改革迫在眉睫。

    实际上,我们应该站在更高的维度来认识和理解本轮学科改革的战略意义。第一,数据正在成为未来社会最重要的新型生产资料,如何使用好这种生产资料需要全新的知识和能力。第二,由采集、加工和利用数据生产资料衍生出的软硬融合能力,代表着一种新的生产力,将成为未来学科人才培养的重点方向。第三,新生产力必然呼唤与之相适应的新型生产关系,这既包括企业层面的新型组织架构、业务流程以及管理模式等,也包括产业层面的新型管控模式、商业模式以及新型企业分工协作模式等,而人才培养体系的变革也是新型生产关系中的重要组成部分之一,尤其是学科教育体系应改革原有的育人模式以适应新生产力的发展需求。从这个意义上讲,我们必须实施系统性、全方位的改革,否则旧的生产关系将会阻碍新生产力的发展。而在所有的改革中,作为人才培养源头的学科改革将起到关键性作用。

    就集大成的汽车产业而言,从其诞生的那天起,就成为了众多重要产业以及科技创新应用的最佳载体。而作为万物互联下可移动的连接节点、数据载体、智能终端和生活空间,汽车在新一轮科技革命中面临的变革机遇更大。智能汽车将与智能交通、智慧城市、智慧能源融合发展,形成涵盖多个产业、多元技术的综合性立体生态,从而实现自身及其他相关产业总体价值的最大化,并有效推动人类早日迈入智能社会。如果说手机形成了互联网时代的母生态,那么汽车将成为互联网的下半场即万物互联时代的新型母生态。而汽车母生态将囊括制造、信息通信、交通、能源、城建等国民经济中的众多关键领域,其覆盖产业之广、实施难度之大、发展潜力之巨,是互联网时代的手机母生态所无法比拟的。这也是各国都把发展智能汽车作为国家战略,同时有越来越多的新势力不断涌入汽车行业的主要原因之一。

    由此,汽车产业、产品及技术的边界都将空前拓宽,汽车知识和技能的范畴也将空前扩大。这种变化要求汽车人才必须形成新思维、具备新能力、尝试新模式、采取新打法,这正是新时期汽车人才培养转型与学科改革的根本出发点。


    二、汽车产业重构产生全新的人才需求

    1.产业重构将孕育出“新汽车”

    在社会发展与产业重构的大势下,汽车产业正在进入“新汽车”时代。所谓“新汽车”是指具有全新定义、能力和作用的汽车新物种,这将颠覆人们对当前汽车产品的基本理解和认识。

    在此笔者想着重强调,不能简单认为“新汽车”等同于智能电动汽车。事实上,“新汽车”并不只是在原有汽车基础上切换了动力系统和增加了一些智能化功能,而是要基于数据的应用形成自我进化和不断成长的“生命力”,这是一种脱胎换骨的变化。也就是说,“新汽车”与传统汽车是两种截然不同的物种。

    作为全新的物种,“新汽车”不仅拥有全新的概念、能力和用途,而且会带来全新的产业分工、出行生态和商业模式。由此,汽车的设计开发、生产制造和销售服务体系都将发生根本性的改变。仅从技术维度来看,“新汽车”需要大量传统汽车技术之外的新技术,比如新能源、信息、通信、大数据、云以及人工智能等技术,同时这些技术又涉及到相关的知识体系、关键能力、应用模式、运营理念、重点资源和生态系统。显然,未来汽车人的工作内容和重点都将随之发生根本性的改变。

    2.发展“新汽车”需要新能力

    “新汽车”具备不断自我进化和成长的“生命力”,而支撑这种“生命力”的“血液”就是能够有效流通和使用的数据。由于数据的流通和使用主要基于软件实现,因此软件在汽车产品上的应用比例、价值及重要性与日俱增。正是基于这样的趋势,业界将“新汽车”的发展方向用“软件定义汽车”来概括,以此强调未来汽车产品中软硬关系的变化。

    当然,“软件定义汽车”并不意味着硬件不再重要。只不过对于传统汽车来说,硬件既是必要条件又是充分条件;而对于“新汽车”来说,硬件仅是必要条件,软件才是充分条件。或者说,硬件相当于躯体,软件相当于灵魂。只有躯体和灵魂有效结合起来,才能真正打造出完整的“新汽车”。

    展望未来,汽车硬件与软件必须充分解耦:硬件将通过结构化、知识化、标准化,实现以最少的数量和最低的成本满足被更多软件灵活调用的新要求,进而实现应用场景的最大化;而软件必须形成有效调用硬件、优化汽车产品体验的新能力,以实现产品差异的最大化,这就需要引入软件方面的系统性新知识。有鉴于此,未来汽车产品开发的复杂性和相关知识的系统性、关联性都将显著提升。最终,软硬件能力有效融合的“新汽车”将应运而生,并使汽车从传统的交通工具进化成为可移动、智能化的新生活空间。具体如图5.1所示。

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    图5.1发展“新汽车”所需的新能力

    3.新能力提出了人才培养的新需求

    “新汽车”需要新能力,而新能力给汽车人才的培养提出了新需求。

    具体而言,一方面,汽车工程技术能力不再局限于本领域,而是呈现出“汽车+X”的趋势。其中“汽车”是指汽车领域应有的基本技术能力,包括汽车专业基础、专业知识、工具方法以及相应的思维方法等;而“X”则代表基于产业变革需要拓展的新知识与新能力,其范围可以拓展到能源动力、数字化、信息化以及跨界的新思维方法等。汽车人才对这些拓展领域技术能力的掌握无需达到汽车专业技术能力那样深入,但必须学习其基本原理与最新的知识点,掌握相应的工具并达到能够应用的水平。参见图5.2。

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    图5.2汽车工程技术能力和人才需求的演进趋势

    另一方面,未来汽车工程技术人才的培养不能仅局限于技术本身,而是要遵循“技术+α”的复合型人才培养原则,要在汽车工程师培养和训练上形成“技术+管理、商业、艺术、文化”的知识体系。只有当工程师们对新管理模式和新商业经济有了一定的认识,对艺术有了自己的理解,对民族文化有了更深的感悟,才能更好地为消费者创造出心动的产品。由此将形成“汽车工程师+”的新复合型人才,即未来的汽车工程师们不仅要有较强的技术功底,还要懂产品、懂项目管理、懂产品策划、懂用户体验以及懂运营服务,这些都是一名优秀的汽车工程师今后必须努力掌握的能力。也就是说,未来汽车工程师的培养将具有更为丰富的新内涵和更为广阔的新外延。

    同时笔者想特别强调的是,新时期的汽车人还必须具备能够快速接受新生事物、准确判断事物本质以及善于整合利用资源的能力。为此,我们需要重点培养汽车人才形成持续自主学习的能力、结构性思维的能力、敏锐的洞察力以及强大的创造力。



    三、汽车学科改革的必要性与紧迫性

    如前所述,汽车产业重构产生了全新的汽车人才培养需求,然而当前高等院校车辆工程学科的归属以及课程设置,都难以满足快速变革的汽车产业对新型人才的战略需求,汽车学科改革的必要性和紧迫性日益凸显。

    1.汽车学科改革的价值与意义

    需要强调的是,一直以来汽车产业都是一个国家科技水平、工业基础、国民经济乃至综合实力的集中体现和重要标志,而新时期的产业重构更使汽车产业的战略价值远超从前。无论是经济增长、就业吸纳以及生产生活保障,还是制造强国、交通强国、科技强国的建设,又或是能源转型、数字中国、国防安全的支撑,汽车产业作为载体、龙头和抓手,与这些战略目标都紧密相关。

    正因如此,通过学科升级实现汽车学科的彻底改革,提高汽车人才培养的针对性和有效性,最终为汽车及相关产业的转型升级提供重要支撑,是有利于国家和民族的千秋大计,具有重大价值和深远意义。

    从国际对比的角度来看,当前国外大学的汽车学科基本上都采用多学科交叉的载体型人才培养方案。这种模式具有以下特点:一是课程设计的自由度较大,培养方案的调整较为容易;二是必修课的数量相对较少,且硬性限制少,给学生选择的“留白”很大;三是基于产业最新变化,很多国外大学早已开始强化跨学科交叉融合的调整,在人才培养和科研方向上积极拥抱新能源以及信息化、数字化、智能化;四是将汽车视为一个载体型的大平台,汇聚相关专业的资源为其服务,以充分发挥大平台的创新引领作用。

    相比之下,国内高校遵循的是学科属性和等级定位下的人才培养方案,这种模式虽然有专业度高、分工细化的优点,但也受到学科边界的约束,不利于综合性、系统性、融合性的人才培养以及跨学科、跨领域的科技创新,这个缺点在万物互联的背景下变得愈发突出,已成为新型人才培养和跨界协同创新的障碍。

    就车辆工程学科而言,其人才培养方案以及相关教师人才的引进受到二级学科既定范畴的严重掣肘,难以及时、足量、宽范围地导入汽车生态延展所涉及到的诸多领域知识,其结果是无法有效补足当前汽车产业亟需的新型人才缺口。这也直接导致了汽车专业学生的就业竞争力下降,甚至出现过部分车企只招收信息通信等专业毕业生的尴尬局面。

    究其原因,并不是信息通信专业的学生更适合车企的需求,而是车辆专业的学生在校期间没有受到数字化领域相关的培养和训练,车企不得不退而求其次。而这些信息通信专业的学生入职后,企业又不得不进行车辆领域相关知识体系的培训。这种情况如果长期持续下去,对于新型人才的培养和企业竞争力的形成都是非常不利的。

    综上可见,汽车学科改革及升级异常紧迫。短期来看,汽车企业新型人才的缺口将越来越大,只靠企业自己的内部培训和转换远不能满足需要;长期来看,新型人才的能力需求是产业发展大势,在这方面能力培养的缺失或不足将使中国汽车产业的核心竞争力受到影响,甚至可能使我们错失发展智能网联汽车和新能源汽车的历史机遇,毕竟产业的竞争归根结底是人才的竞争。而像汽车这样战略价值重大的生态型大产业,如果不能抓住时机转型升级,就会危及国家经济与科技的整体竞争力。换言之,我们必须站在民族长远发展的高度,看待此次汽车学科改革与升级对人才培育的深远影响。

    2.汽车学科改革的内在逻辑与理想方案

    在万物互联的前景下,汽车产业正从“以硬件为主”向“以软件为主、软硬融合”的方向发展,并随之带来知识体系、能力图谱和思维方式的重大改变。

    为了培养出更能适应这种改变的汽车人才,满足产业和社会的人才需求,同时也是为了更好地开展汽车领域的学术研究,推动汽车科技事业的进步,汽车学科无疑必须进行有针对性的深度改革:在知识层面,需要变“硬件主导”为“软硬兼备”,硬软两类知识既要有所侧重,更要有效平衡;在教育层面,则不限于知识体系,还需要全方位改变相关能力和思维方式的培养方法,使之与产业转型乃至社会发展相匹配。从这个意义上讲,新时期汽车学科改革可谓势在必行。

    目前汽车学科所属的车辆工程是隶属于机械工程之下的二级学科,这导致要实施上述学科改革面临种种束缚,这也是汽车学科改革遇到的最大问题之一。

    其一,现在车辆工程以机械硬件内容为主,未来必须更多地融入电子电气、信息通信、人工智能以及交通、能源等新内容,而机械工程一级学科要求必须以机械大类课程为主,这就从源头上限制了车辆工程作为二级学科的改革空间。

    其二,尽管车辆工程可以面向新领域增加更多不同方向的选修课,但是由于学生的时间和精力有限,在机械大类必修课过多的情况下,实际上可供学生选择其他课程的时间和精力都非常有限,即给学生的“留白”太少,无法真正改变其知识体系。

    其三,新时期汽车产业的发展日新月异,要求车辆工程在课程设计和培养计划上必须有足够的自由度和灵活度,只有这样才能面向产业需求系统设计最优方案并持续动态更新,这对于二级学科来说是非常困难的。

    由此出发,笔者认为新时期汽车学科改革的第一要务是实现学科的升级。唯有将车辆工程升级为一级学科,才能从根本上为汽车学科面向产业发展需求进行相应改革提供足够的空间和自由,也才能真正实现具有足够超前性的跨越式学科布局与重建。

    3.学科升级与学科改革的辩证关系

    当前,汽车产业与学术界对车辆工程学科升级的共识越来越强,呼声越来越高。为此,我们需要正确理解学科升级与学科改革的关系。在笔者看来,学科改革是现阶段必须马上开展的工作,而学科升级将为学科改革提供更大的空间,并使学科改革可以做得更加充分、彻底。所以,相关主管部门应该从解放生产力的角度出发,加快学科升级的步伐,为学科改革创造空间和争取时间。同时,学科改革工作的深入开展也将使学科升级的方向更加明确、内容更加合理。

    一方面,学科升级是我们的目标,越早实现越好。因为车辆工程升级为一级学科更有利于根据产业发展和科技创新的需求,结合未来汽车产业及社会的特点和需求,系统性、全局性、动态性地设计相应的课程体系和人才培养方案,特别是可以明确汽车动力、机械、信息通信、数字化等领域相关知识的合理配置,并强化对“新汽车”、新经济所需的新型复合能力的重点培育。

    另一方面,学科改革是我们当前和今后都要持续推进的事业。最终汽车学科能否升级以及何时升级不是汽车人自己就能决定的,而产业重构对汽车人才的新需求是客观存在的,现有车辆工程学科体系与这种需求不相匹配也是客观事实。因此学科改革迫在眉睫,无论主管部门是否批准汽车学科升级,我们都必须在力所能及的范围内抓紧开展学科改革工作,力争最大限度地满足产业变革对新型人才紧迫而长远的需求,这既是相关高校汽车院系的使命所在,也是自己该做且能做的事情。

    只是等待学科的“行政”升级是无法实现人才培养模式改变的,毕竟学科改革的深度和效果取决于相关高校自身的认识程度和实践力度。只有现在就进行学科改革的实践和摸索,当学科如愿升级之时,我们才能拿出更加科学、系统的学科升级方案,才能真正把一级学科的自由度发挥到极致。反之,如果没有把汽车学科改革想清楚并实践起来,那么即使学科升级为一级学科,恐怕也难逃“换汤不换药”的局面。

    在此笔者特别强调,千万不要把学科暂未升级当成不愿推动学科改革的借口,那样我们就会错失这次千载难逢的变革机遇。


    四、汽车学科改革的原则和重点

    1.原则:汽车+X

    汽车学科改革包含人才培养体系和科研体系两个方面。我认为,这两方面的改革都要遵循一个共同的基本准则,那就是支撑汽车产业转型,切实为产业发展服务,而不能简单地“为变而变”。

    具体来说,汽车学科改革的基本逻辑一定是,以汽车为核心来拥抱新一轮科技革命,即“汽车+X”,而不是“X+汽车”。无论是人才培养还是科研体系的改革都不能偏离主业。前文提到,在产业跨界融合的大趋势下,汽车人才所需的技术能力不再局限于传统汽车专业,而是必须引入越来越多的扩展能力,但这并不意味着改革后的学科可以脱离汽车主线。

    改革后的汽车学科仍然要以培养汽车本专业的技术能力为主,当然在此基础上,还要积极拥抱能源、信息、数字、智能等新技术,帮助学生建立起“既专又宽”的复合型知识结构。也就是说,我们既要确保汽车学科的基本属性与特色,又要追求新技术、新能力。因此,如何平衡好主业“汽车”与增量知识“X”之间的关系是本轮学科改革的关键所在。

    由此出发,以机械为主的汽车硬件知识仍然必不可少,同时必须有针对性地融入能源、电子、信息、通信、智能等领域的新汽车知识。对此笔者建议,改革后的知识体系应以“硬件教足、软件教够”为准则。“硬件教足”指的是汽车本专业的知识和技术要充足,确保本专业学生对汽车的基本原理和理论有系统性的理解和深刻的认识,这也是学生将来进行产业实践的基石;而“软件教够”指的是其他相关专业的知识和技术够用即可,要让学生对这些跨界领域的知识有基本的了解,形成实际应用的基本能力。

    同时,我们还必须清楚地认识到,随着社会转型与产业重构的不断深化,我们不仅要帮助学生形成扎实的知识功底,还要在学生创造力、领导力以及思维方式的培养和训练上下足功夫。当前汽车学科教育体系不仅在知识体系的重塑上明显滞后于产业的发展,而且对于学生创造力以及思维方式的培养和训练也明显不足。对于后者的探索与实践,也是本轮学科改革中落实好“X”的重要内容之一。

    2.重点:知识体系的合理交叉与深度融合

    未来汽车产业将逐渐演进成为一个多主体共同参与、分工协作,多要素相互组合、融合创新的生态系统。在这种“跨界成为常态、交叉成为必然”的大趋势下,产业更需要具有较宽知识面的人才。

    因此,汽车学科改革应致力于拓展学生多领域的基础知识以及增强学生跨界创新的意识和能力。同时,尽管未来汽车产品和技术可以用包罗万象来形容,汽车产业及其知识体系的边界正在不断扩展且渐趋模糊,但我们必须清晰界定好汽车学科知识体系的边界,做到有所为有所不为。唯有系统、科学、合理地评估和规划好汽车学科与其他相关学科知识体系的交叉关系,我们才能真正有效地落实“新汽车”人才的知识传授、能力培养与思维训练。

    此外,我们还必须认识到,学科改革并不等同于学科拓展,简单地把能源、信息、通信、智能及交通等领域的知识全部纳入车辆工程是不可行的,那样将使“新汽车”的专业知识体系即“汽车+X”,失去特色。有鉴于此,本轮汽车学科改革的重点是基于汽车这个主体,实现与汽车相关的多学科知识的深度融合,这样培养出来的学生才能更适应未来汽车产业的跨界融合发展。

    最后笔者想强调的是,复合型人才的培养重点在思维方式和视野格局上,而不是简单地让学生成为知识上的“万金油”。能够从全局意识和协作理念出发,思考和解决复杂的系统问题,并将汽车与其他专业的知识有效打通、融合应用,这对于未来汽车人才来说才是最重要的能力。


    五、汽车学科改革关键问题辨析

    1.汽车学科改革要以电子、信息或计算机学科为方向吗?

    在万物互联的时代,数据将成为最重要的生产资料,而数字化是数据流通和使用的基础。因此,电子、信息、计算机等与数字化相关的专业正变得越来越重要。那么,汽车学科改革要以这些学科为方向吗?

    笔者认为,未来上述领域的基础知识和技术将成为学生的共性能力,所以汽车学科的知识体系必然要加大这些领域的比重。但是汽车学科的改革方向绝不是要成为电子、信息或者计算机学科,而是要让这些专业为汽车所用,即以“汽车+X”的理念来改造汽车学科的培养体系,通过导入汽车知识体系以外的“X”来丰富原有的汽车学科,确保未来汽车人才的培养能更好地拥抱“新汽车”。必须强调的是,这里的“X”绝不是从其他相关学科简单地借用课程,而是要针对“新汽车”的新知识需求,对相关课程进行科学设计和系统提炼,以确保这些新的课程能精准地满足未来产业发展的特色需求。

    目前一些高校的汽车专业开设了汽车电子等方向,笔者觉得这和“汽车+X”的理念是吻合的。事实上,汽车学科下的电子、信息等课程,与电子、信息学科本身的专业课程,肯定有侧重和深浅之分,两者不应也不会相同,而前者对汽车产业更具有针对性。未来汽车学科的学生必须从宏观视角出发,尽可能多地掌握电子系统与数字架构等方面的基础知识,并适当进行一定的编程训练,这才是汽车学科改革的正确方向。

    笔者始终认为,汽车专业的学生首先要懂汽车,必须对汽车的基本结构和原理进行系统学习,这样才能将电子与数字架构等方面的知识活学活用,否则汽车产业的软件及新硬件开发就会失去基本的支撑和方向。例如信息通信等专业的学生对汽车的理解有限,虽然他们的数字化知识很丰富,编程能力也很强,但却很难从汽车的角度将信息通信技术的价值最大化。而汽车专业的学生更懂汽车,可以更准确地定义相关软件的需求,如果再掌握一定的信息通信知识就会“如虎添翼”了。事实上,即使今后学科改革导入了“汽车+X”的理念,汽车专业的学生也完全没必要去和信息专业的学生比拼编程等能力。这既是由于学科培养重点有所不同,也是由于学生毕业后的专业分工有所不同。鉴于汽车产业内涵丰富、外延广泛,汽车学科无需也不可能为汽车产业培养全部所需的人才,培养重点更应聚焦在“新汽车”的核心知识领域。

    2.科研方向扩展与课程体系改革是什么关系?

    随着汽车产业边界以及汽车知识范畴的不断扩大,汽车专业的科研方向也在不断扩展,呈现出日益发散和跨学科的特点。这种变化是对产业发展需求的自然回应,无疑是有益的。不过我们切勿把汽车学科改革中的科研方向扩展与课程体系改革混为一谈,尤其要避免直接把教师们各自的科研方向都纳入到课程体系的倾向。课程体系必须从汽车产业的核心需求与人才培养的基本规律出发,进行系统设计,绝不能简单地把教师们各自的科研内容都放进来。

    在汽车学科改革中,一方面,基于产业重构下汽车技术的扩展,应鼓励教师们拓宽研究领域和内容,补足新出现的科研缺口,特别要重视和支持交叉学科的研究;另一方面,并不是每个新的研究方向都应纳入汽车学科的课程体系,切不可“因师设课”或者奉行开课平均主义,而是应当统筹规划、“因需设课”,并要对课程进行有针对性、系统性的开发,以确保高质量、高效率地拓展学生的知识范围。有的研究方向学术价值很高,但其知识与技能可能只适用于未来有需要的少数学生,并非每个学生都需掌握,因此完全没必要设为必修课去占用学生们非常有限的学习时间,可以酌情设为选修课或以独立科研的形式,让感兴趣的学生自主选择。说到底,学科改革不能基于教师们的科研兴趣和发展空间来实施,而是要从更好地培养学生的角度去思考和探索。对此,汽车学科的教师们都应有正确的大局观和使命感。

    3.汽车学科改革就能直接满足企业的用人需求吗?

    当前汽车产业的“人才荒”还在持续加剧,企业迫切希望通过汽车学科改革来提升高校输出人才的适用性,有效弥补新型人才的缺口。应该说,这种期待非常正常,也是汽车学科改革的重要动力。不过我想强调的是,人才培养是一项关联广泛的系统工程,从来都不只是学校的责任。那种认为学科改革后汽车专业的毕业生就能直接满足企业用人需求的想法,无疑是不合理的,甚至可以说是一种误导。

    事实上,国家、高校和企业在人才培养方面各有不同的定位和分工。当前相关高校的任务是积极推进汽车学科改革,使学生走出校园后能够更好、更快地适应社会和产业变革,这有赖于高校教授给学生的基础知识,更有赖于高校对学生基本能力的培养。企业则必须直接面对各种实际问题,为此应结合社会变化与产业发展的趋势,建设自己的新型人才工程:一要形成“各类资源为我所用”的灵活用人机制;二要建立起更有针对性的员工培训体系,从而让高校毕业生能够在企业加快成长,迅速成为解决企业难题的骨干。而国家应提供政策、资源层面的支持和保障,通过加强学科建设来适应产业快速的发展变化,例如推进车辆工程学科的升级就是一项十分紧迫而重要的工作。

    最后,我们必须充分地认识到,汽车学科改革并不是要让高校去做企业该做的事情,而是要更有效地培养和输出满足社会、产业和企业需求的可塑之才。国家、高校和企业必须各司其职、共同努力,尤其是校企之间必须有效衔接、充分互补,这样才能使汽车人才培养的局面蔚然一新。


    六、汽车学科改革的具体建议

    1.构建汽车学科的新知识体系

    汽车学科改革的首要任务是构建与产业发展相适应的新知识体系。对此笔者的建议如图5.3所示:无论学科如何改革,其知识体系仍应遵循正态分布规律。其中,正态分布的中间部分一定是汽车本专业的核心知识,而两侧则是与汽车相关的增量知识部分。这里需要强调的是,正态曲线下的总面积代表着学生能够投入的时间和精力,这在学科改革中是不可随意增加的。同时,改革前后汽车学科的知识体系将发生显著变化,其正态分布将由过去的“高而窄”变为未来的“矮而宽”。这种变化趋势反映了车辆专业的知识体系在继续保持以汽车为主业的前提下,知识面将变得更宽,涉及领域将变得更广。

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    图5.3汽车学科改革前后的知识体系对比

    具体来讲,学科改革前正态分布的中间部分是以机械硬件为主的传统汽车知识;两侧也涵盖了汽车电子等的选修课,但这些课程大多仍以比较传统的知识为主体,缺乏诸如数字化、人工智能、企业管理等方面的新内容。为了更直观的阐述,笔者将其概括为“老汽车+老X”,其中,X代表的是与汽车相关度高且重要的其他领域知识。

    学科改革后正态分布的中间部分将是“新汽车”的核心知识,这是面向“新汽车”这个新物种有针对性地设计和优化的相关课程,而不是简单延续“老汽车”的相关内容。显然,“新汽车”是学科改革的关键。“新汽车”的内容必须充分体现新知识和新理念。尤其重要的是,汽车学科改革要把与汽车未来发展密切相关的能源、电子、信息等领域的普适性知识,融入到“新汽车”的特色课程中,使其真正成为“新汽车”知识体系的一部分。

    相比于“老汽车”,正态分布下“新汽车”的面积有所减少,这样的知识体系将为选修课即“新X”提供更大的增量空间。而“新X”又可细分为“X1+X2”。其中,“X1”主要是围绕“新汽车”及其新能力进行的知识拓展,重点放在能源动力、信息工程、系统工程以及数字化等领域的专业知识上,这些课程的定位与“老X”类似,但更强调“新汽车”的新方向和新内涵;“X2”则是将知识体系进一步延伸到企业管理、技术经济以及新商业思维等素质及能力培养的领域,这部分是“老X”较少涉及或重视程度严重不足的新内容。“X1”和“X2”都应成为汽车学科新知识体系的重要组成部分,旨在帮助学生拓展知识深度,加强对学生创造能力和思维能力的培养,并为学生基于个人志趣进行科研方向选择和职业发展规划提供更大的知识储备空间。

    2.建设汽车学科的新课程体系

    一个学科的知识体系是由其课程体系来体现的。在完成了汽车学科的新知识体系构建之后,就应以此为原则,去指导和落实相应课程的设置。

    高校人才培养在不同时期和不同阶段有不同的目标,相同方向的课程也应有不同的侧重。总体而言,与知识体系正态分布的调整方向相对应,在学科改革之后,侧重知识面宽度的课程比例应明显增加,而侧重专业深度的课程比例应适当减少。当然,随着学生年级的升高,课程需要逐渐从侧重宽度向侧重深度进行转变。需要注意的是,不同学位层次和年级的课程体系设置必须系统规划、统筹实施。这对于学生学习知识的连贯性非常重要,也有利于培养学生的专业兴趣,同时学生可以通过攻读不同层次的学位来加强专业知识的深度。

    另一方面,无论是基础课程,还是专业课程,其设置都应以满足学生后续的产业实践需求为基本原则和导向。即使是数学类等的基础课程,在完成了学校关于工科基础类“应知应会”教学外,也应该以科学系统的方法,根据学生面向“新汽车”的新需求,对数学基础知识进行重新梳理,为学生定制一些针对性较强的数学选修课。像过去那样对基础课采取“甩手掌柜”式的做法,是不利于对学生进行系统性培养的。

    对于汽车结构类相关课程,在教学中应全力导入最新的数字化手段,这对于帮助学生快速理解汽车这一复杂工业品的工作原理非常有效。同时可采取“课下自学、课上讨论”的授课模式,以激发学生的主动性,并可适当减少学时,以提高教学效率。

    对于汽车设计类相关课程,除了将重点放在“新汽车”设计的原理和方法之外,建议从可制造性的角度出发,增加一些新材料和新工艺的内容。同时,建议加强与企业的合作,通过聘请联合授课教师的方式,把企业最新的设计方法与学校基本理论的传授很好地结合起来。

    对于“汽车+X”中的“X”课程,一定要避免简单的“拿来主义”,直接从其他学科借用过来,而是要基于汽车产业的变革需求,进行有针对性的深度课程开发,以确保这类课程在知识厚度和教学量上,都是为汽车学科的学生们“量体打造”的。而“X”中那些侧重宽度、以拓宽学生知识面为目的的课程,如管理类课程,也必须进行有针对性的开发。不过相关知识“点到即可”,无需也不可能做到面面俱到。事实上,这类旨在培养学生走入社会后所需管理能力及思维方式的课程,不限于汽车学科,其他专业也都应开设和定制。

    对于培养学生动手能力的课程环节,过去往往是让学生拆装汽车整车或者总成,这种重复性的训练局限于机械硬件,难度相对较低,对于学生创造力的培育与激发非常有限;未来培养动手能力应侧重于训练学生将软硬件知识有效融合的能力,并以此来激发他们的想象力和创造力。例如可以让学生设计制作简单的自动驾驶车辆,这样的训练同时涉及硬件和软件等多方面的知识,对于培养学生的沟通协作能力、对复杂问题的理解能力以及创造性的思考能力,都很有意义。

    最后笔者想着重指出,汽车学科改革中的课程体系设计,既不能割裂进行,也不能一事一议,更不能闭门造车,必须经由科学的方法,形成系统全面的解决方案。在此,特提出“两调研、一研讨”的方法,供大家参考。

    “两调研”指的是校内调研和校外调研相结合。校内调研的对象主要是各高校中开设相关课程的一线教师;校外调研则是为了了解有代表性的相关企业对人才的实际需求。在具体执行时,应根据课程种类和特点选择适合的调研对象和内容。例如针对一些技能性强的课程,应重点调研企业的中层领导,以期获得更为精准的技术和能力需求细节。

    “一研讨”指的是各高校相关院系内部应针对上述调研结果进行深度研讨和沟通,基于产业发展趋势、企业实际需求和学科当前情况,商定汽车学科课程体系的主要方向、设计原则与基本框架。在这个过程中,主导学科改革的教师们要对必修课、选修课以及相关学时数的清单进行反复推敲,并对总体课程组合的合理性和平衡性进行充分论证,然后再由各细分领域的相关教师围绕各自负责的课程进行细化,最终按照既定的课程目标,重新拟定课程大纲,确定课程内容。

    产业发展是动态的,所以“两调研、一研讨”应成为课程设计与优化的固定流程,每隔一段时间就进行一次评估,以便及时调整和优化课程体系,更好地服务企业不断变化的人才需求。笔者认为,这套方法论应作为汽车学科改革优化的长期内容固化下来。

    综上所述,在万物互联的大趋势下,汽车产业全面重构正在不断加速,“新汽车”及其新能力应运而生,并由此产生了新的人才需求。而汽车学科现有的人才培养体系与此不相适应,加剧了业界频频出现的“人才荒”。长此以往,甚至会危及产业乃至国家的核心竞争力。所以,新时期汽车学科改革势在必行且时不我待。汽车政产学研各界同仁应对此形成充分共识,携手共同努力,加快推进学科深度改革,并争取早日实现车辆工程升级为一级学科的目标。笔者相信,顺应产业大势的汽车学科改革与升级,将使汽车人才形成适用性更强的能力素质与知识结构,更好地满足未来社会和产业的发展需求,从而为中国汽车产业的转型升级与引领创新提供重要支撑与根本保障。

    (本文根据赵福全教授在多个不同场合下关于“新时期汽车人才培养及学科改革”的发言系统整理,主要来源包括但不限于:2020年10月20日教育部“工程教育高峰论坛”上的主题演讲;2020年11月27日中国汽车工程学会“车辆与运载学科建设与人才培养研讨会”上的发言;2020年11月28日清华大学车辆与运载学院“战略发展研讨会”上的主题报告;2021年3月22日《中国汽车报》第10、11版采访;2021年3月24日清华大学车辆与运载学院学科改革内部交流会;2021年4月17日“2021智能车辆设计技术人才培养国际会议暨汽车技术青年学者国际论坛”上的主题演讲;2021年4月17日“长安大学70周年校庆论坛”上的主题演讲;2021年9月28日中国汽车工程学会“汽车人才培养首届院长论坛”上的主题演讲。)

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