三十多年前,俄亥俄州立大学汽车研究中心(CAR)成立之初,研究重点集中于传统领域,如内燃机的传动系统、噪声与振动,并兼顾当时方兴未艾的汽车电子技术。如今,随着自动驾驶汽车(AV)的兴起,该中心的研究方向已发生根本转变。

CAR主任、俄亥俄州立大学机械与航空航天工程教授Giorgio Rizzoni指出:“过去以机械工程为主、辅以少量电子学的学科,如今已演变为一个依赖计算能力、计算机科学、电气与电子系统以及电化学能量存储的行业。”

对自动驾驶的日益重视,正值专家警告合格自动驾驶工程师短缺之际。专业人才的匮乏可能阻碍这一备受炒作的技术的大规模部署。

标准制定组织SAE International的首席增长官Frank Menchaca表示:“人们或许以为会有大量人才排队进入这一领域,但现实是,具备自动驾驶成功能力的人才管道相对狭窄。”

为应对这一人才缺口并培养未来劳动力,四年制大学、社区学院及行业组织正与行业专家合作开发课程,开始提供自动驾驶工程、软件开发与网络安全等方向的课程。

根据Allied Market Research的数据,自动驾驶行业预计将从2019年的542.3亿美元飙升至2026年的5566.7亿美元。行业领袖警告,此类教育项目对于确保毕业生技能跟上行业快速部署的步伐至关重要。

教育需求演变

学术界的自动驾驶教育主要聚焦工程与软件开发,车企及其他行业领袖通常在塑造学生课程方面发挥关键作用。

CAR是俄亥俄州立大学在车联网与自动驾驶领域的主要研究实验室,其项目之一是EcoCAR,学生团队需在四年内对雪佛兰Blazer进行重新工程改造,融入自动驾驶与电动技术。Rizzoni介绍,研究生还有机会与哥伦布地区的制造商合作,其论文项目通常由车企资助。

该项目的教学重点不仅包括车辆技术的自动化与智能化趋势,还涵盖能源效率与碳排放削减。Rizzoni表示,行业需求与驾驶技术的演进在很大程度上驱动着课程设置。

“例如,如果你问福特汽车公司负责研发的副总裁‘福特将走向何方?’他们会告诉你:‘更智能的出行、涉及理解与分析数据并实时响应的不同解决方案。’”Rizzoni说,“从这个意义上讲,我们认为我们的未来就是汽车行业的未来所在。”

查尔斯顿学院今年秋季将推出一个以自动驾驶为重点的电气工程学位项目。该计划将补充其现有的系统工程学位,同时教授学生如何将汽车与各种传感器连接、设计其运动并实现车辆自主操作。学院科学与数学学院院长Sebastian van Delden表示,该地区车企的需求同样推动了课程设置。与俄亥俄州立大学的学生一样,查尔斯顿学院的大四学生将与南卡罗来纳州设有工厂的梅赛德斯、沃尔沃和博世合作,完成长达一年的毕业设计项目。

van Delden指出,这些学位也能帮助那些最终不直接从事自动驾驶工作的毕业生。“如今在工厂和其他环境中,他们需要能够连接、编程各种物联网设备,以实施、设计和规划某种系统的人员,”他说,“我们的毕业生将是这类职位的理想候选人。”

就业机会的民主化

一些社区学院和其他团体也纷纷加入这一行列。

位于亚利桑那州图森市的皮马社区学院,于2019年与自动驾驶卡车公司TuSimple合作,推出了首个面向卡车司机的自动驾驶证书项目。该项目共12个学分,教授学生操作自动驾驶卡车,并培养物流、IT和自动化工业技术等领域的技能。其入门课程提供自动驾驶领域的宏观视角,包括围绕该技术的伦理问题,例如自动驾驶在碰撞中如何优先保护生命。

皮马社区学院运输培训中心高级项目经理Missy Blair表示,目前约有12名学生注册该项目。首批学生已于去年秋季毕业,目前正在TuSimple的招聘流程中,该公司优先录用该中心的毕业生。

其他教育培训机构——不仅仅是学术机构——也在探索如何进入这一领域,向公众普及自动驾驶知识。

在线课程提供商Coursera于2019年宣布与多伦多大学合作,推出一门每月79美元的课程,内容包括激光雷达、软件、运动规划、交叉口管理和安全等自动驾驶技术。该机构表示,目前已有超过4.6万人报名。

SAE International近期还推出了一个关于自动驾驶系统机器人的训练营课程,为期12周,旨在将车企新工程师平均八个月的上岗培训时间缩短一半。该课程采用动手学习方式,教授参与者编程移动机器人,并涵盖机器学习、路径规划和视觉智能等软件工程内容。

Menchaca表示:“我们希望让更多人能够获得这些工作机会,希望与来自各种教育背景的学生合作。”

创新与差异化

尽管学术自动驾驶项目仍相对年轻,各院校正通过自身特色吸引潜在学生。

网络安全的重要性日益凸显,因为车企、城市和学术界越来越关注自动驾驶的脆弱性。位于弗吉尼亚州费尔法克斯的乔治梅森大学(GMU)已提供网络安全培训与研究数十年,包括针对自动驾驶和基础设施的培训。凭借这一专长,该校创建了全国首个获得认证的网络安全工程学位项目,目前有500名本科生注册,并设有加速硕士项目。

GMU沃尔格纳工程学院计算机科学教授Duminda Wijesekera表示,该项目推出的背景是车企和科技公司担忧其产品漏洞,希望找到能帮助解决这些问题的毕业生。“他们需要软件技能、网络安全技能,需要懂数据融合的人才,”他说,“目前劳动力市场上很难找到这样的人。我们的目标是培养一支既懂工程学科又懂编程的新型劳动力。”

该校还计划通过新成立的Mason创新实验室加强这些努力,该实验室将作为各实验室和其他技术的中心枢纽,以便进行“更多样化的实验”。

查尔斯顿学院则要求工程专业学生修读四个学期的外语。van Delden表示,鉴于德国在汽车制造中的角色,学生可能会倾向于选择德语。语言要求将帮助学生为成为国际化劳动力做好准备。“我们会教授他们所有技术内容,包括物理、数学和工程,但我们希望培养的工程师能够思考如何在更广泛的全球、社会、文化和伦理框架内解决这些问题,并关注我们周围的世界。”

查尔斯顿学院的自动驾驶学生还可以出国留学,这在工程专业中较为罕见,因为课程要求较多。学生可在大二学期选择前往爱尔兰国立大学或苏格兰赫瑞瓦特大学学习一学期。

对劳动力的影响

这些学术项目的推出,正值民选官员等持续关注自动驾驶对劳动力影响之际——尤其是它们是否会使部分工人失业。

在2018年华盛顿特区的一场活动中,美国参议员Gary Peters(密歇根州民主党人)警告称,人工智能及其他自动化卡车技术可能导致“中产阶级空心化”。他还警告,卡车运输“将是这项技术最早应用的领域之一”,这可能对美国300万卡车司机产生负面影响。

Peters等人在今年1月美国参议院商务、科学和交通委员会举行的交通部长Pete Buttigieg提名听证会上重申了这些担忧。Buttigieg指出,在新兴技术中,政策尚未跟上创新步伐,包括劳动力发展方面。

皮马社区学院的Blair表示,其课程的一个关键目标是提高公众对自动驾驶的认识,并帮助卡车司机理解,卡车运输和货运工作可能会改变,但不会真正消失。“基本上,核心信息是,虽然工作不会消失,但它会发生变化,”她说。

车企与学术界在这些课程上的紧密合作,也可能为学生的未来就业前景奠定良好基础。梅赛德斯和沃尔沃在南卡罗来纳州设有制造工厂,并派代表参加查尔斯顿学院的行业顾问委员会,宝马在该州也设有工厂。TuSimple的主要测试设施位于图森,而本田自CAR成立以来一直投资于该中心,并在俄亥俄州附近设有制造业务。这种本地存在有助于为当地毕业生创造通往附近制造商工作的管道。

van Delden表示:“我们希望通过工程教育实现的一个重大目标,就像我们在计算机科学领域所做的那样,是真正支持本地经济发展。现在城里有很多大公司,我们希望他们能本地招聘。那么,为什么不培养他们需要的毕业生呢?他们可以更容易获得实习和工作机会,因为他们就在本地公司。”

随着汽车行业持续创新并更加注重技术,Rizzoni强调,学术界必须继续为学生迎接这一未来做好准备。“我们的角色是培养下一代汽车行业领袖,而下一代将与过去几代不同,”他说,“我们的使命是确保我们为他们做好充分准备,让他们准备好迎接摆在我们面前的巨变。”