《智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論》課程建設(shè)探索與實(shí)踐

韓颯 張躍紅

1.四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川省成都市 611130 2.四川交通運(yùn)輸職業(yè)學(xué)校 四川省成都市 611130

1 引言

進(jìn)入21世紀(jì)后，伴隨著新一輪“工業(yè)革命”的進(jìn)程，汽車產(chǎn)業(yè)正在加速進(jìn)入智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代，汽車產(chǎn)業(yè)與電子信息、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等高度融合，汽車與其他產(chǎn)業(yè)間、汽車前后市場(chǎng)間、汽車后市場(chǎng)各領(lǐng)域間的跨界交融速度越來越快，企業(yè)類型、業(yè)務(wù)模式、業(yè)務(wù)流程等正在加速重構(gòu)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與X（車、路、人、云等）智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實(shí)現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實(shí)現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。

《智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論》為汽車檢測(cè)與維修技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)拓展課程，開設(shè)于第三學(xué)期。學(xué)生通過前期課程的學(xué)習(xí)，掌握了汽車機(jī)械設(shè)備、汽車電器與電子設(shè)備的基本構(gòu)造及其工作原理，能認(rèn)知汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。通過《智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論》課程學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生新時(shí)代創(chuàng)新精神，有正確的人生觀、價(jià)值觀和世界觀，有強(qiáng)烈的家國(guó)情懷，了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備。

2 課程建設(shè)思路

《智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論》課程建設(shè)思路包含組建課程團(tuán)隊(duì)、課程整體設(shè)計(jì)、課程資源規(guī)劃與制作、課程應(yīng)用四個(gè)方面。

2.1 組建課程團(tuán)隊(duì)

《智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論》課程對(duì)接智能網(wǎng)聯(lián)汽車的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，課程團(tuán)隊(duì)教師要具有不同學(xué)科的融合的特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)緣、職稱、年齡結(jié)構(gòu)合理，同時(shí)要包含企業(yè)兼職教師實(shí)際參與課程建設(shè)。

2.2 課程整體設(shè)計(jì)

課程教學(xué)內(nèi)容以立德樹人為中心環(huán)節(jié)，圍繞愛國(guó)情懷、文化素養(yǎng)等重點(diǎn)優(yōu)化課程思政內(nèi)容供給，在教育教學(xué)全過程中貫穿思想政治工作；結(jié)合課程的特點(diǎn)按進(jìn)度設(shè)計(jì)課程教學(xué)活動(dòng)、案例分析、測(cè)試訓(xùn)練等，探索以學(xué)生為中心的課程教學(xué)組織的新模式，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與學(xué)習(xí)，并記錄課堂互動(dòng)中的過程數(shù)據(jù)。

2.3 課程資源規(guī)劃與制作

課程資源對(duì)接行業(yè)企業(yè)最新標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)企業(yè)一線中的新技術(shù)、新裝備、新工藝、新材料，按照學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)規(guī)律，及時(shí)總結(jié)崗位典型工作任務(wù)制作為課程案例，方便教學(xué)；匯聚現(xiàn)有的精品和特色課程資源，包括相關(guān)的國(guó)家級(jí)在線開放課程資源、各類技能大賽、正式出版的教材中教學(xué)課件、源自企業(yè)的案例、源自企業(yè)的課程資源等；結(jié)合本區(qū)域崗位的特色，自費(fèi)制作專業(yè)特色課程資源；教學(xué)視頻突出課程內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)和技能要點(diǎn)，采用3～8分鐘的短視頻；以單個(gè)知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)為單位碎片化制作講解PPT、編制測(cè)試試題。

2.4 課程應(yīng)用

綜合運(yùn)用線上線下混合教學(xué)，應(yīng)用啟發(fā)式、討論式、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生使用正確的方法認(rèn)識(shí)和解決問題；選取一節(jié)代表性課程完整教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施；通過對(duì)學(xué)生的參與度、學(xué)習(xí)獲得感、對(duì)教師教學(xué)以及課程的滿意度、成績(jī)分析、師生問卷訪談等前后測(cè)對(duì)比的方式，前后測(cè)對(duì)比對(duì)課改成效進(jìn)行科學(xué)分析。

3 主要建設(shè)內(nèi)容

《智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論》課程建設(shè)內(nèi)容如圖1所示。

圖1 課程建設(shè)內(nèi)容

3.1 課程團(tuán)隊(duì)

《智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論》課程團(tuán)隊(duì)教師專業(yè)構(gòu)成上多元化，包含汽車技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)、人工智能等相關(guān)專業(yè)；年齡結(jié)構(gòu)上以中青年為主、職稱結(jié)構(gòu)上以中級(jí)以上職稱為主，需要教育教學(xué)能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和終身學(xué)習(xí)能力強(qiáng)。課程團(tuán)隊(duì)通過集體教研方式，以該課程為案例進(jìn)行課程開發(fā)、教學(xué)改革相關(guān)研究和實(shí)踐，提取課程思政素材、編寫典型案例，立項(xiàng)教改課題，在實(shí)踐中不斷提升思想政治素質(zhì)和教師職業(yè)道德。課程團(tuán)隊(duì)全體成員開展集體備課活動(dòng)、參與典型工作任務(wù)的梳理和課程標(biāo)準(zhǔn)的修訂、參與課堂實(shí)際教學(xué)、提供課程建設(shè)需要的案例和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等資料，及時(shí)將“四新技術(shù)”融入課程建設(shè)中來；企業(yè)兼職教師對(duì)課程資源的規(guī)劃和建設(shè)情況進(jìn)行審核。

3.2 課程設(shè)計(jì)

課程團(tuán)隊(duì)通過分析汽車檢測(cè)與維修技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，獲得本課程的培養(yǎng)目標(biāo)。通過行業(yè)分析、工作崗位分析，獲得企業(yè)最新的崗位需求，按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、梳理課程的定位、目標(biāo)和課程結(jié)構(gòu)，結(jié)合學(xué)校教學(xué)和實(shí)訓(xùn)條件，規(guī)劃課程內(nèi)容和考核評(píng)價(jià)實(shí)施等，編制課程標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)設(shè)計(jì)理念搭建學(xué)生在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，方便共建共享、過程數(shù)據(jù)記錄，實(shí)現(xiàn)建以致用，針對(duì)問題給予學(xué)習(xí)者個(gè)性化的指導(dǎo)，并在下一輪內(nèi)容更新中實(shí)現(xiàn)螺旋提升。

3.3 課程資源規(guī)劃與制作

課程團(tuán)隊(duì)集體備課編制授課計(jì)劃、教案等教學(xué)文件；編制課程介紹、教學(xué)日歷、學(xué)生須知等學(xué)習(xí)資源文件，方便學(xué)生線上自學(xué)。以單個(gè)知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)為單位制作理論及實(shí)訓(xùn)教學(xué)視頻、PPT、課程思政素材、典型案例、拓展案例、試題庫(kù)等學(xué)生學(xué)習(xí)資源，為混合式教學(xué)的開展提供資源支撐。

3.4 課程應(yīng)用與改革

通過學(xué)習(xí)通搭建課程平臺(tái)，所有平行班級(jí)均在同一課程教學(xué)平臺(tái)開展線上和線下教學(xué)活動(dòng)。校內(nèi)該課程學(xué)習(xí)的學(xué)生全部注冊(cè)教學(xué)平臺(tái)，在線學(xué)習(xí)成績(jī)納入課程總成績(jī)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在教學(xué)平臺(tái)上發(fā)送課程通知，發(fā)布主題討論、課堂簽到、課堂測(cè)試、單元測(cè)驗(yàn)、投票、選人等活動(dòng)，探索以學(xué)生為中心的課程教學(xué)組織的新模式，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，提升自主學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力。選取教學(xué)內(nèi)容“3-1-3：車載環(huán)境感知傳感器的應(yīng)用”，通過分析教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)情、重難點(diǎn)、教學(xué)條件，制定教學(xué)策略，實(shí)現(xiàn)教學(xué)重難點(diǎn)的突破，并通過前后測(cè)對(duì)比的方式，分析課改成效，不斷改革以提高學(xué)生的參與度、學(xué)習(xí)獲得感、對(duì)教師教學(xué)以及課程的滿意度。

3.5 “四新技術(shù)”融入課程情況

智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為新興產(chǎn)業(yè)，技術(shù)發(fā)展迭代迅速，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用邊界在不斷擴(kuò)大。課程建設(shè)進(jìn)行“四新技術(shù)”融入。2020年11月中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)正式發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0》對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)架構(gòu)進(jìn)行重新劃分，“三橫兩縱”結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)均發(fā)生了變化，對(duì)原有部分概念也重新進(jìn)行了定義，課程設(shè)計(jì)中教學(xué)內(nèi)容對(duì)應(yīng)于最新版本。同時(shí)課程中部分學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)接“智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試裝調(diào)”1+x證書，結(jié)合學(xué)院教學(xué)條件開展相應(yīng)教學(xué)，提升學(xué)生傳感器裝配與標(biāo)定、高精度地圖制作、智能車輛循跡及封閉園區(qū)自動(dòng)駕駛等方面的能力。

4 課程建設(shè)成效

4.1 課例教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

以“3-1-3車載環(huán)境感知傳感器的應(yīng)用”為例進(jìn)行一節(jié)課的完整教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施，圍繞教學(xué)目標(biāo)，分析汽車服務(wù)顧問崗位工作過程的職業(yè)能力要求，按照過程相同內(nèi)容遞進(jìn)，設(shè)計(jì)4個(gè)學(xué)習(xí)內(nèi)容。通過系列進(jìn)階的問題讓學(xué)生既感受到有信心完成學(xué)習(xí)又能感知到問題的挑戰(zhàn)度，并結(jié)合課后作業(yè)讓學(xué)生感知到課程學(xué)習(xí)的成果的可遷移應(yīng)用，如圖2所示。

圖2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

4.2 課例教學(xué)重難點(diǎn)突破

通過教學(xué)組織過程相同內(nèi)容遞進(jìn)的方式突出教學(xué)重點(diǎn)，逐步實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)、鞏固、強(qiáng)化，能力培養(yǎng)的循環(huán)遞進(jìn)。利用視頻、小組討論，思維導(dǎo)圖，頭腦風(fēng)暴、線上實(shí)時(shí)反饋平臺(tái)、動(dòng)畫、教師針對(duì)性講解等手段幫助學(xué)生破解難點(diǎn)；通過閱讀問題、自行檢索問題、小組討論、主題討論平臺(tái)展示的方式，逐步培養(yǎng)學(xué)生自主探究，高效檢索、準(zhǔn)確判斷、有效運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)等工具以快速適應(yīng)社會(huì)發(fā)展變化的能力。

4.3 課例教學(xué)實(shí)施

綜合運(yùn)用線上線下混合教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生使用正確的方法認(rèn)識(shí)和解決問題，形成“異步導(dǎo)學(xué)”和“同步助學(xué)”有機(jī)結(jié)合的混合式教學(xué)方式。學(xué)生課前在線平臺(tái)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)性教學(xué)內(nèi)容，即識(shí)記和通過觀看微視頻就能理解的內(nèi)容，教師通過平臺(tái)線上掌握學(xué)生存在的共性和個(gè)性問題，對(duì)共性問題加入授課內(nèi)容講解，對(duì)個(gè)性問題單獨(dú)溝通，實(shí)現(xiàn)異步在線學(xué)習(xí)，確保學(xué)生能在課外有效的學(xué)習(xí)；課堂中根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)情，開展線上討論、搶答、接龍游戲等多種實(shí)時(shí)互動(dòng)方式，采集學(xué)生學(xué)習(xí)反饋數(shù)據(jù)，隨時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)方法，吸引學(xué)生注意力，確保課程知識(shí)被學(xué)生有效掌握，使學(xué)生內(nèi)化知識(shí)、提升認(rèn)知、強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)、解決難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)同步助學(xué)。

4.4 課例教學(xué)效果

學(xué)生參與度提升。通過平臺(tái)詞云、主題討論、搶答、隨堂測(cè)試、教師評(píng)價(jià)等手段統(tǒng)計(jì)，與類似學(xué)習(xí)內(nèi)容“1-1-2：智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)應(yīng)用”對(duì)比，互動(dòng)參與積極性提升14%，搶答人數(shù)提升3倍，測(cè)試準(zhǔn)確率提升50%，如圖3所示。

圖3 學(xué)生參與度情況

學(xué)習(xí)的遷移能力提升及自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)提升。由學(xué)生熟悉的典型系統(tǒng)向其他系統(tǒng)推廣，經(jīng)過由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的4個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)的遞進(jìn)式訓(xùn)練，學(xué)生針對(duì)具體的高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)進(jìn)行理解和描述。經(jīng)過問卷調(diào)查及平臺(tái)數(shù)據(jù)分析，與類似學(xué)習(xí)內(nèi)容“1-1-2：智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)應(yīng)用”前對(duì)比，學(xué)生覺得所掌握的知識(shí)、技能及素養(yǎng)與以后的工作方面緊密相關(guān)方面提升12.2%，課堂互動(dòng)中學(xué)生愿意通過課堂及課后更新提交學(xué)習(xí)成果方面提升56%，發(fā)現(xiàn)本人不足方面提升18.2%，發(fā)現(xiàn)其他同學(xué)不足并準(zhǔn)確指出方面提升22.2%。如圖4所示。

圖4 學(xué)習(xí)的遷移能力及行為表現(xiàn)情況

5 結(jié)語

針對(duì)汽車行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中，智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)更新迭代速度快，課程資源多、更新頻率快的問題。目前課程雖然已經(jīng)積累了一定數(shù)量的案例庫(kù)，但仍需要不斷持續(xù)更新新能源及智能網(wǎng)聯(lián)汽車高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)案例庫(kù)資源，并不斷持續(xù)補(bǔ)充。