職業(yè)院校汽車智能技術(shù)方向校本教材的開發(fā)研究

岳歡歡 關(guān)志偉 李達 湯亞豐 高一帆

[摘? ? ? ? ? ?要]? 以智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論為例，通過課程分析對職業(yè)院校汽車智能技術(shù)方向的校本教材進行開發(fā)研究，分析了校本教材的重要性，闡述了其開發(fā)原則和步驟，為汽車智能技術(shù)專業(yè)課程開發(fā)提供參考。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 課程開發(fā);校本教材;智能網(wǎng)聯(lián)汽車;無線通信

[中圖分類號]? G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）18-0071-03

職業(yè)院校開設(shè)的課程，大體上分為兩類：公共基礎(chǔ)類課程和專業(yè)類課程。公共基礎(chǔ)類課程是培養(yǎng)學(xué)生德、智、體、美、勞全面發(fā)展的必修基礎(chǔ)課程，教材是國家專門機構(gòu)編寫的。

專業(yè)課程是與崗位群中相關(guān)的知識和技能為內(nèi)容的課程。學(xué)校應(yīng)根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟和行業(yè)發(fā)展，開發(fā)出具有地方特色、專業(yè)特色的教材。專業(yè)教材內(nèi)容要隨著行業(yè)發(fā)展及趨勢進行調(diào)整。本文以汽車智能技術(shù)專業(yè)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論專業(yè)類課程為例，進行教材編寫，以項目、案例、任務(wù)、活動為載體進行編排。

一、校本教材的開發(fā)意義

根據(jù)普通高等教育高職高專擬招生專業(yè)設(shè)置備案顯示，2020年，開設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)相關(guān)專業(yè)的職業(yè)院校就有53所。而2017年，僅僅有14所開設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)相關(guān)專業(yè)的學(xué)校。

根據(jù)公安部交通管理局統(tǒng)計結(jié)果顯示，截止到2019年上半年，我國汽車保有量已經(jīng)突破2.5億輛。近幾年國家對新能源汽車補貼政策，使汽車傳統(tǒng)技術(shù)正在朝向智能化和網(wǎng)聯(lián)化方向發(fā)展。《緊急人才報告》中分析得出我國每年在智能網(wǎng)聯(lián)汽車方面的人才缺口為10萬人，傳統(tǒng)的技能單一的汽車維修型人才與智能網(wǎng)聯(lián)汽車需要的技能型人才不匹配。這就需要職業(yè)院校在進行專業(yè)調(diào)整和改革的同時，開發(fā)出自己的校本教材。現(xiàn)在開設(shè)此專業(yè)的學(xué)校正在逐步增多，但是對此進行校本教材開發(fā)的學(xué)校數(shù)量稀少。目前采用的是類似課程的教材進行授課。這樣就需要職業(yè)學(xué)校結(jié)合自身智能網(wǎng)聯(lián)專業(yè)特色，開發(fā)出屬于自己學(xué)校的校本教材，使培養(yǎng)出來的學(xué)生能夠填補當前智能網(wǎng)聯(lián)汽車方面的人才缺口。

二、汽車智能技術(shù)專業(yè)的教材開發(fā)研究

（一）校本教材開發(fā)原則

1.符合職業(yè)教育發(fā)展趨勢

職業(yè)院校教材編寫過程當中許多都參考本科院校的教材。本科院校的課程注重的是學(xué)科系統(tǒng)化，體現(xiàn)理論知識較多，實踐訓(xùn)練較少。職業(yè)院校的學(xué)生在學(xué)習(xí)此類課程的過程當中有一定難度。校本教材開發(fā)過程當中，應(yīng)結(jié)合當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展與專業(yè)特色，量身定制出適合本學(xué)校的教材。

2.滿足職業(yè)院校自身發(fā)展的需要

校本教材需要結(jié)合本校的專業(yè)特色以及設(shè)備來確定具體內(nèi)容進行開發(fā)。優(yōu)質(zhì)的校本教材，可以豐富學(xué)校的教學(xué)資源，是課程建設(shè)的重要部分，為職業(yè)院校爭創(chuàng)國家示范校、建設(shè)一流學(xué)校做好了準備。

3.滿足教師、學(xué)生發(fā)展的需要

由于智能網(wǎng)聯(lián)教材及和課程資源不多，教師在進行教材開發(fā)過程當中，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，可以運用慕課、翻轉(zhuǎn)課堂進行課程建設(shè)。對學(xué)生來說，學(xué)習(xí)質(zhì)量提高;對教師來說，可以為以后進行的教學(xué)改革奠定基礎(chǔ)，容易出成果。

4.滿足用人單位的需要

因此，職業(yè)院校在進行課程內(nèi)容開發(fā)時，先調(diào)研崗位所需要的職業(yè)能力，掌握智能網(wǎng)聯(lián)汽車現(xiàn)狀推判趨勢，總結(jié)出教材內(nèi)容。結(jié)合學(xué)生的能力特點，職業(yè)院校學(xué)生動手能力強，執(zhí)行效率高，應(yīng)適當增加實踐技能模塊的內(nèi)容，制定出符合職業(yè)崗位技能發(fā)展的教材。

（二）校本教材開發(fā)流程

校本教材課程開發(fā)時，第一步，要制訂課程標準——這門課程所要達到的標桿;第二步，根據(jù)課程標準確定教材整體的開發(fā)方案;第三步，確定教材的結(jié)構(gòu)設(shè)計所包含的內(nèi)容;第四步，編寫出樣章，經(jīng)過專家和教師預(yù)審，是否符合預(yù)期，否則重新確定總體方案;第五步，分工編寫各部分內(nèi)容;第六步，專家審核使用;最后，經(jīng)過使用后，教材內(nèi)容可以調(diào)整、修改和完善。校本教材開發(fā)流程，如圖1所示。

（三）確定校本教材的教學(xué)目標

校本教材教學(xué)目標必須與本專業(yè)課程目標相一致，培養(yǎng)具備汽車維修崗位操作能力，具備軟件能力、硬件能力，具備從事汽車智能設(shè)備安裝調(diào)試檢測的能力，具備較強的職業(yè)崗位遷移和創(chuàng)新能力，具備單片機與嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)開發(fā)的拓展能力，培養(yǎng)成能從事汽車智能技術(shù)相關(guān)工作的高素質(zhì)技術(shù)型人才。結(jié)合學(xué)生能力特質(zhì)，為了提高學(xué)生的主觀能動性，在校本教材開發(fā)過程中采用任務(wù)驅(qū)動模式。

三、校本教材開發(fā)的實施

（一）教材結(jié)構(gòu)設(shè)計

校本教材整體結(jié)構(gòu)可以分為八章，含有31個小節(jié)。章節(jié)內(nèi)容設(shè)置為：

第一章：人工智能與自動駕駛發(fā)展歷程。內(nèi)容包含人工智能概述、自動駕駛發(fā)展歷程、智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)組成、智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)架構(gòu)，共4小節(jié)。

第二章：智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知技術(shù)。內(nèi)容包含環(huán)境感知傳感器概述、激光雷達原理及應(yīng)用場景、毫米波雷達原理及應(yīng)用場景、機器視覺原理及應(yīng)用場景、超聲波雷達原理及應(yīng)用場景、多傳感器融合技術(shù)，共6個小節(jié)。

第三章：智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能決策技術(shù)。內(nèi)容包含路徑規(guī)劃概述和危險預(yù)警與控制決策，共2小節(jié)。

第四章：智能網(wǎng)聯(lián)汽車控制執(zhí)行技術(shù)。內(nèi)容包含縱向運動控制、橫向運動控制、多車隊列協(xié)同控制、車路協(xié)同控制，共4個小節(jié)。

第五章：智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控技術(shù)。內(nèi)容包含汽車底盤線控簡介和發(fā)展現(xiàn)狀特征、SBW線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、線控油門系統(tǒng)和BBW線控制動系統(tǒng)，共4個小節(jié)。

第六章：車聯(lián)網(wǎng)及通信技術(shù)。內(nèi)容包含V2X通信技術(shù)概述、V2X通信技術(shù)分類和V2X通信交互終端，共3個小節(jié)。

第七章：智能駕駛輔助系統(tǒng)。內(nèi)容包含ADAS概述、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、車道保持輔助系統(tǒng)、前方防撞預(yù)警系統(tǒng)和自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，共5個小節(jié)。

第八章：智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試技術(shù)。內(nèi)容包含智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試概述、智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試標準和智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試場景，共3個小節(jié)。

其中，車聯(lián)網(wǎng)及通信是汽車網(wǎng)聯(lián)化的重要技術(shù)手段，尤其是在5G技術(shù)的帶動下，車聯(lián)網(wǎng)及通信系統(tǒng)使汽車實現(xiàn)超視距的能力，極大地提高了汽車的行駛安全，在教材中占有重要地位。每個章節(jié)中的每一小節(jié)內(nèi)容，都是按照情境導(dǎo)入、學(xué)習(xí)目標、結(jié)構(gòu)認知、理論知識、實踐技能、情景分析、學(xué)習(xí)小結(jié)和自主學(xué)習(xí)八部分進行開發(fā)。

（二）實訓(xùn)項目的選擇

職業(yè)院校學(xué)生相比本科院校學(xué)生具有較多的實際動手操作過程，可以讓學(xué)生在實訓(xùn)環(huán)節(jié)加深對知識的理解。項目選取的過程當中，結(jié)合崗位職業(yè)能力需求，以能力為本位，根據(jù)典型工作任務(wù)，劃分理論知識部分和實際操作環(huán)節(jié)。校本教材項目在制訂過程當中，應(yīng)考慮到教師的綜合能力和學(xué)校的配套設(shè)施選取進行難易適中的項目，從而使學(xué)生學(xué)有所用，具備基本的從業(yè)能力。

（三）校本教材的教學(xué)實施

課程實踐是檢驗校本教材質(zhì)量的好壞的途徑，從而去發(fā)現(xiàn)校本教材中存在的問題，然后調(diào)整內(nèi)容，解決問題。

1.教學(xué)實踐目標：教學(xué)實踐的目標就是修正調(diào)整校本教材，使教學(xué)內(nèi)容更加完善，更加適合學(xué)生對新知識的理解。

2.教學(xué)方法：教學(xué)過程當中可以采用教師為主的講授形式，也可以讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、相互協(xié)作自主解決問題;在整個授課過程當中，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，教師起指導(dǎo)者、引領(lǐng)者的作用。

3.教學(xué)組織：在組織課堂教學(xué)過程當中，可以采用班級集中授課，學(xué)生分組練習(xí)的形式進行。

4.教學(xué)過程：在授課之前，可以提前下發(fā)相關(guān)課件或與課程相關(guān)的趣味小視頻，激發(fā)學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容的興趣。在授課過程當中，可以創(chuàng)設(shè)一個工作情境，以任務(wù)為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，融入情境教學(xué)之中。

職業(yè)院校課程，教材在開發(fā)過程當中理論內(nèi)容知識篇幅不宜過長，采用圖文并茂形式，提高學(xué)生的閱讀興趣。每個小節(jié)的內(nèi)容，都設(shè)置一個情景引入案例，使學(xué)生清楚將要學(xué)習(xí)課程的主題或內(nèi)容。接下來，選取V2X通信技術(shù)分類這一小節(jié)為教材開發(fā)案例。

情景引入：美國Peloton Tech公司研制出新的駕駛技術(shù)，一人可以同時駕駛兩輛卡車，兩輛卡車可以建立相互連接。汽車司機控制另一輛車，后車能模仿前車的所有操作，轉(zhuǎn)向、加速和剎車。兩車中間如果有車插隊的話，系統(tǒng)會自動拉開安全距離，等它離開后，后方車輛能重新跟上隊伍。這樣還可以給處于疲憊狀態(tài)的司機一個休息的機會，兩者還可以輪流駕駛，這是用了什么汽車通信技術(shù)呢？

學(xué)習(xí)目標：（1）了解V2X的概念及其優(yōu)勢。（2）掌握V2X的主要通信技術(shù)。（3）熟悉無線通信的分類及其特點。（4）通信系統(tǒng)各部件的安裝位置。

結(jié)構(gòu)認知：盡量添加設(shè)備的實物圖，便于學(xué)生對應(yīng)結(jié)構(gòu)部件。通信系統(tǒng)各部分位置及結(jié)構(gòu)組成。信號發(fā)送設(shè)備，如圖2所示。信號接收設(shè)備，如圖3所示。

實踐技能：實踐技能模塊是課程開發(fā)的重點，這個環(huán)節(jié)，需要讓學(xué)生掌握真正的實操技能。以V2V汽車自主網(wǎng)通信為例，介紹車車無線通信設(shè)備組裝與調(diào)試參數(shù)的過程，如圖4所示。

車車無線通信設(shè)備調(diào)試效果顯示，如圖5所示。

情景分析：此環(huán)節(jié)是對情景引入部分產(chǎn)生的疑問，進行闡述。

學(xué)習(xí)小結(jié)：對本次課程進行一個梳理、總結(jié)，讓學(xué)生更加清楚知識結(jié)構(gòu)與脈絡(luò)。強調(diào)本節(jié)課內(nèi)容的重點。

自主學(xué)習(xí)：此部分注重的是課堂知識的拓展延伸，鍛煉學(xué)生自主研究、獨立思考的能力。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣，了解最前沿領(lǐng)域的知識。

校本教材可以彌補國家規(guī)劃教材的不足，結(jié)合學(xué)校實際情況發(fā)展成特色專業(yè)，更好地適應(yīng)學(xué)生的發(fā)展需求。但是校本教材的開發(fā)是一項長期的任務(wù)，需要不斷調(diào)整、完善。

編輯 原琳娜