智能网联汽车概论课程建设探索分析

智能网联汽车概论课程建设探索分析

摘要:针对汽车检测与维修技术专业《智能网联汽车概论》课程教师团队、课程设计、课程资源规划与制作和课程应用与实践等方面,提出课程建设思路和课程建设内容,并选取一节典型课例进行混合式教学实践,为同类院校该课程的建设提供借鉴。

关键词:智能网联汽车;课程设计;课程资源;混合式教学

1引言

进入21世纪后,伴随着新一轮“工业革命”的进程,汽车产业正在加速进入智能网联时代,汽车产业与电子信息、互联网、人工智能等高度融合,汽车与其他产业间、汽车前后市场间、汽车后市场各领域间的跨界交融速度越来越快,企业类型、业务模式、业务流程等正在加速重构。智能网联汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,融合现代通信与网络、人工智能等技术,实现车与X(车、路、人、云等)智能信息交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶,并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。《智能网联汽车概论》为汽车检测与维修技术专业的一门专业拓展课程,开设于第三学期。学生通过前期课程的学习,掌握了汽车机械设备、汽车电器与电子设备的基本构造及其工作原理,能认知汽车发动机、底盘系统、电气系统的结构和工作原理。通过《智能网联汽车概论》课程学习,培养学生新时代创新精神,有正确的人生观、价值观和世界观,有强烈的家国情怀,了解智能网联汽车的新技术、新工艺、新设备。

2课程建设思路

《智能网联汽车概论》课程建设思路包含组建课程团队、课程整体设计、课程资源规划与制作、课程应用四个方面。

2.1组建课程团队

《智能网联汽车概论》课程对接智能网联汽车的新技术、新工艺、新设备,课程团队教师要具有不同学科的融合的特点,强调学缘、职称、年龄结构合理,同时要包含企业兼职教师实际参与课程建设。

2.2课程整体设计

课程教学内容以立德树人为中心环节,围绕爱国情怀、文化素养等重点优化课程思政内容供给,在教育教学全过程中贯穿思想政治工作;结合课程的特点按进度设计课程教学活动、案例分析、测试训练等,探索以学生为中心的课程教学组织的新模式,调动学生参与学习,并记录课堂互动中的过程数据。

2.3课程资源规划与制作

课程资源对接行业企业最新标准,体现企业一线中的新技术、新装备、新工艺、新材料,按照学生的学习基础和学习规律,及时总结岗位典型工作任务制作为课程案例,方便教学;汇聚现有的精品和特色课程资源,包括相关的部级在线开放课程资源、各类技能大赛、正式出版的教材中教学课件、源自企业的案例、源自企业的课程资源等;结合本区域岗位的特色,自费制作专业特色课程资源;教学视频突出课程内容知识点和技能要点,采用3~8分钟的短视频;以单个知识点和技能点为单位碎片化制作讲解PPT、编制测试试题。

2.4课程应用

综合运用线上线下混合教学,应用启发式、讨论式、翻转课堂等教学方式,引导学生使用正确的方法认识和解决问题;选取一节代表性课程完整教学设计和教学实施;通过对学生的参与度、学习获得感、对教师教学以及课程的满意度、成绩分析、师生问卷访谈等前后测对比的方式,前后测对比对课改成效进行科学分析。

3主要建设内容

《智能网联汽车概论》课程建设内容如图1所示。

3.1课程团队

《智能网联汽车概论》课程团队教师专业构成上多元化,包含汽车技术、通信技术、信息技术、人工智能等相关专业;年龄结构上以中青年为主、职称结构上以中级以上职称为主,需要教育教学能力、创新创业和终身学习能力强。课程团队通过集体教研方式,以该课程为案例进行课程开发、教学改革相关研究和实践,提取课程思政素材、编写典型案例,立项教改课题,在实践中不断提升思想政治素质和教师职业道德。课程团队全体成员开展集体备课活动、参与典型工作任务的梳理和课程标准的修订、参与课堂实际教学、提供课程建设需要的案例和技术标准等资料,及时将“四新技术”融入课程建设中来;企业兼职教师对课程资源的规划和建设情况进行审核。

3.2课程设计

课程团队通过分析汽车检测与维修技术专业人才培养方案,获得本课程的培养目标。通过行业分析、工作岗位分析,获得企业最新的岗位需求,按照学生的认知规律、梳理课程的定位、目标和课程结构,结合学校教学和实训条件,规划课程内容和考核评价实施等,编制课程标准。依据设计理念搭建学生在线学习平台,方便共建共享、过程数据记录,实现建以致用,针对问题给予学习者个性化的指导,并在下一轮内容更新中实现螺旋提升。

3.3课程资源规划与制作

课程团队集体备课编制授课计划、教案等教学文件;编制课程介绍、教学日历、学生须知等学习资源文件,方便学生线上自学。以单个知识点和技能点为单位制作理论及实训教学视频、PPT、课程思政素材、典型案例、拓展案例、试题库等学生学习资源,为混合式教学的开展提供资源支撑。

3.4课程应用与改革

通过学习通搭建课程平台,所有平行班级均在同一课程教学平台开展线上和线下教学活动。校内该课程学习的学生全部注册教学平台,在线学习成绩纳入课程总成绩。教学团队在教学平台上发送课程通知,主题讨论、课堂签到、课堂测试、单元测验、投票、选人等活动,探索以学生为中心的课程教学组织的新模式,调动学生参与学习,培养学生创新、自主学习和终身学习的意识,提升自主学习和适应能力。选取教学内容“3-1-3:车载环境感知传感器的应用”,通过分析教学目标、教学内容、学情、重难点、教学条件,制定教学策略,实现教学重难点的突破,并通过前后测对比的方式,分析课改成效,不断改革以提高学生的参与度、学习获得感、对教师教学以及课程的满意度。

3.5“四新技术”融入课程情况

智能网联汽车作为新兴产业,技术发展迭代迅速,产业应用边界在不断扩大。课程建设进行“四新技术”融入。2020年11月中国汽车工程学会正式《智能网联汽车技术路线图2.0》对智能网联汽车技术架构进行重新划分,“三横两纵”结构中的关键技术均发生了变化,对原有部分概念也重新进行了定义,课程设计中教学内容对应于最新版本。同时课程中部分学习内容对接“智能网联汽车测试装调”1+x证书,结合学院教学条件开展相应教学,提升学生传感器装配与标定、高精度地图制作、智能车辆循迹及封闭园区自动驾驶等方面的能力。

4课程建设成效

4.1课例教学内容设计

以“3-1-3车载环境感知传感器的应用”为例进行一节课的完整教学设计和教学实施,围绕教学目标,分析汽车服务顾问岗位工作过程的职业能力要求,按照过程相同内容递进,设计4个学习内容。通过系列进阶的问题让学生既感受到有信心完成学习又能感知到问题的挑战度,并结合课后作业让学生感知到课程学习的成果的可迁移应用,如图2所示。

4.2课例教学重难点突破

通过教学组织过程相同内容递进的方式突出教学重点,逐步实现知识学习、巩固、强化,能力培养的循环递进。利用视频、小组讨论,思维导图,头脑风暴、线上实时反馈平台、动画、教师针对性讲解等手段帮助学生破解难点;通过阅读问题、自行检索问题、小组讨论、主题讨论平台展示的方式,逐步培养学生自主探究,高效检索、准确判断、有效运用现代信息技术等工具以快速适应社会发展变化的能力。

4.3课例教学实施

综合运用线上线下混合教学,引导学生使用正确的方法认识和解决问题,形成“异步导学”和“同步助学”有机结合的混合式教学方式。学生课前在线平台学习基础性教学内容,即识记和通过观看微视频就能理解的内容,教师通过平台线上掌握学生存在的共性和个性问题,对共性问题加入授课内容讲解,对个性问题单独沟通,实现异步在线学习,确保学生能在课外有效的学习;课堂中根据教学内容和学情,开展线上讨论、抢答、接龙游戏等多种实时互动方式,采集学生学习反馈数据,随时了解学生的学习状态,及时调整教学进度和教学方法,吸引学生注意力,确保课程知识被学生有效掌握,使学生内化知识、提升认知、强调重点、解决难点,实现同步助学。

4.4课例教学效果

学生参与度提升。通过平台词云、主题讨论、抢答、随堂测试、教师评价等手段统计,与类似学习内容“1-1-2:智能网联汽车技术应用”对比,互动参与积极性提升14%,抢答人数提升3倍,测试准确率提升50%,如图3所示。学习的迁移能力提升及自主学习和终身学习的意识提升。由学生熟悉的典型系统向其他系统推广,经过由简单到复杂的4个学习任务的递进式训练,学生针对具体的高级驾驶辅助系统进行理解和描述。经过问卷调查及平台数据分析,与类似学习内容“1-1-2:智能网联汽车技术应用”前对比,学生觉得所掌握的知识、技能及素养与以后的工作方面紧密相关方面提升12.2%,课堂互动中学生愿意通过课堂及课后更新提交学习成果方面提升56%,发现本人不足方面提升18.2%,发现其他同学不足并准确指出方面提升22.2%。如图4所示。

5结语

针对汽车行业的转型升级过程中,智能网联汽车技术更新迭代速度快,课程资源多、更新频率快的问题。目前课程虽然已经积累了一定数量的案例库,但仍需要不断持续更新新能源及智能网联汽车高级驾驶辅助系统案例库资源,并不断持续补充。

作者:韩飒 张跃红 单位:四川交通职业技术学院