智能網聯汽車技術專業課程框架研究

李濤　文愛民

【摘要】智能網聯汽車與傳統汽車相比需要更多的技術基礎，技術方面主要有物聯網與嵌入式技術、移動互聯網技術、數據分析與大數據技術、分布式系統和云計算技術等;從用戶和社會需求的層面，智能網聯汽車產生了更深層次的功能變化和提升，汽車將進一步提升整體交通的安全性，操作的便捷和舒適性，提升用戶的使用體驗，并且成為更加便捷的移動互聯網終端。智能網聯汽車的技術路線是面向整個社會提升汽車行業技術能力的一個行為指導，也對高等院校智能網聯汽車相關課程的開設提供了結合行業實際的框架指導，本文以高職院校為為背景，探討智能網聯汽車技術相關課程體系建設的方向和著重點，通過挖掘新的課程特點，研究設計出專業課程的內容框架。

【關鍵詞】智能汽車;網聯汽車;課程設計;課程體系

1、智能網聯汽車背景介紹

智能網聯汽車是傳統汽車在這個時代的新發展，相比較傳統汽車，智能網聯汽車使用更加先進的傳感器、控制器、執行器，通過這些電子設備的硬件和軟件實現汽車與周圍環境的融合，比如通過物聯網與其他車、交通設施以及行人進行信息交互，通過協同決策實現安全和高效的行駛。汽車使用方式的轉變得益于先進技術的應用，智能網聯汽車運用協同控制可以提高道路運行效率，減少堵車和交通事故，同時也減少了碳排放和環境污染;有關研究表明，在智能網聯汽車的目前階段，通過應用駕駛員輔助系統（比如停車輔助系統、交通擁堵跟隨系統等）可以降低30%的交通事故，提高10%的交通效率，降低5%的燃油消耗和污染排放;對于駕駛員，智能網聯技術提供了眾多的輔助功能，甚至在無人駕駛最高階段機器駕駛會完全解放駕駛員，讓用戶可以有了更舒適的乘坐體驗，用戶通過移動互聯平臺將促進社會形成新的生活形態，相應的也會出現與之匹配的新商業服務內容。

高校通過智能網聯汽車專業人才培養為國家的戰略發展提供人才基礎，為汽車行業的轉型提供相關專門人才，通過專業和產業的融合進行協同創新，這將是產業鏈重塑和新生態形成不可缺少的組成部分。智能網聯汽車專業的設置需要超越傳統汽車專業的設置，以未來發展的戰略為出發點，根據轉型升級的需要構建新的課程框架和創新基點，為新的產業生態和交通體系提供面向未來的教育內容。

2、智能網聯汽車的智能化等級課程內容

根據智能網聯汽車的智能等級，可以從從以下等級對課程內容進行劃分，如表所示。

從以上表格可知，在駕駛員輔助和部分自動駕駛情況下，智能網聯汽車完成部分駕駛操作，在這種背景下，駕駛員對車輛進行監控，如果出現駕駛系統失效應由駕駛員應對，這樣，對駕駛人員來說該等級的法律需求與現行法律的要求一致;當自動駕駛提升為有條件自動駕駛時，則由智能網聯汽車的自動駕駛系統來監控駕駛環境，當自動駕駛在系統發生失效時，駕駛系統必須通過人機交互提醒并要求駕駛員接管車輛的控制;當汽車為高度自動駕駛系統時，系統失效時，駕駛系統對駕駛員提出響應請求，駕駛員也可以不響應。

從有條件自動駕駛到高度自動駕駛對法律提出了新的挑戰，需要界定機器駕駛和駕駛員駕駛的責任，對于此方面會產生新的技術、保險和維修服務方面的要求，這樣就會要求學校相關專業拓寬知識面。完全自動駕駛為最高級別的自動駕駛，駕駛操作的控制、監控和失效應對都由機器完成，因而機器駕駛承擔法律責任，這與現行維也納公約國際法對駕駛員是駕駛行為法律主體的描述相矛盾，國家已經開始對自動駕駛車輛的法律問題進行研究和探討，這些基本問題都會對產業結構和運營方式，以及專業技術產生方向性的影響。

3、知識體系建立路線與課程體系的重點

智能網聯汽車的核心技術有2個方面，包括自動駕駛方面和車聯網方面。

第一方面是自動駕駛技術，智能網聯汽車發展的終極目標就是實現完全自動駕駛，把人從駕駛中解放出來;目前的技術正是逐步減少駕駛人員的操作，從自動泊車、擁堵跟隨和車道保持等技術看正是這個技術發展的路徑;目前自動駕駛等級技術上主要處于部分和有條件自動駕駛，智能輔助系統正在逐步普及。

第二方面是車聯網技術，自動駕駛技術的發展是以車聯網作為基礎的，沒有物聯網和互聯網自動駕駛就沒有了方向，無法聯網的自動駕駛就只能停留在駕駛輔助階段;目前網聯技術正在協同感知階段，智能汽車通過物聯局域網與周圍環境進行通訊，比如與其他車輛和交通設施，該階段成熟后會進入協同決策與控制。

4、智能網聯汽車課程體系設計難點，變化點

高科技加速更新是當前社會的一個特征，智能網聯汽車的技術正在走向成熟，國內和國際的研發和實驗都在加速進行，目前的關鍵技術包括人工智能技術、深度學習、雷達傳感器、物聯網與互聯網融合、市區道路的自動駕駛和測試評價體系等。因此在進行課程設計的時候需要考慮這些難點和新變化，課程的重點和難點應該是與時俱進的。目前來說以下幾點是智能網聯汽車技術專業進行課程體系設計時的難點。

新技術的概述。最新的智能網聯汽車技術標準并沒有統一，每個國家甚至每個公司都可以有自己的平臺和技術的選擇，這就面臨著廣泛的選擇也也意味著各個高校的重點內容和方向選擇不同;同時產學研的尚在形成階段，難免會出現技術的變化和更新，在學生學習的過程中可能已經發生了很多創新，技術迭代速度高帶來了專業課程的更新困難。

實踐場景的建設與選擇。對于高等職業院校，實踐場景的建立是整個專業課程建設的一部分，智能網聯汽車有著眾多的實踐需求，而且隨著技術的發展會不斷增加;從輔助駕駛階段的路標和車道標記，到高度智能駕駛階段的各種干擾場景，比如暴雨大霧惡劣天氣、圖像和雷達干擾等，專業和技術發展需要各種實踐場景，會跟隨新技術不斷發生新的變化。

車輛安全技術。智能網聯汽車是一個各種信息資源整合的平臺，相比傳統汽車會受到更多方面的安全影響，尤其在高度自動駕駛階段，不論是電子設備的可靠性方面還是網絡安全方面，存在更多的不確定性，比如電磁干擾、斷網或者黑客攻擊等，由于智能汽車的人為干預逐步減少，人工智能的安全會成為一個長期研究的課題和專業課程內容。

產教融合問題。高等職業院校專業建設與企業發展緊密相連，智能網聯汽車產業鏈還在重組和建設當中，產教融合問題是專業課程建設過程中的難點之一;專業的發展需要配合產業的發展，對于成熟的技術需要選擇具體的方向進行融合，對于關鍵技術有專門的課題組進行產教融合，與產業融合后的專業課程會具有更長久的生命力，促進專業和企業雙向發展。

制度和標準問題。專業課程的內容需要與國家制度和標準相一致，但是智能網聯汽車的各種制度都在建設過程中，特別是高級自動駕駛階段，汽車成為一個移動的生活場所，不論靜止還是行駛，對于車內人員和車外人員，對于汽車本身還是整個生活環境，都將是產生基本概念層面的影響，相關的法律、保險和技術標準都會發生改變，專業技術課程的架構和內容也會發生相應的調整。

智能網聯汽車涉及眾多技術領域，專業課程體系的建設需要整合和挖掘相應領域的資源，而且隨著人工智能技術的發展，該專業與計算機專業以及機器人專業的互通性增強，在設計整個框架過程中既有目前汽車硬件方面的要求又存在日益增加的軟件方面的需求，還有關鍵技術研發、產業發展以及制度層面的難點。

總結

智能網聯汽車專業在課程設計的時候需要充分考慮我國自有技術的學習和應用，我國進行汽車智能化研究的主體豐富，除了各個高校、科研院所和傳統汽車企業，還包括軟件企業、互聯網公司等新型企業，研究內容包括硬件方面的傳感器等裝置，軟件方面的無人駕駛策略等，比如百度Apollo智能駕駛、吉利、長安和上汽等企業都取得了很多成果;通訊技術和物聯網方面，隨著5G的開展，中國已經領先其他國家正在平穩的建設;但汽車產業鏈還在發展，各個國家和各個企業存在技術壁壘，需要產業鏈各個節點通過橫向融合找到共同點，促進智能網聯汽車的應用。

智能網聯汽車技術專業在課程設計時候需要考慮知識的擴展性和應用性，包括傳統的汽車基礎技術，也包含軟件信息技術、人工智能技術、交通運輸、地圖導航、物聯網通訊以及法律等社會科學技術，國內地方政府、高校和各企業需要付出巨大的努力推動智能網聯汽車的示范和運用，而我國的汽車市場環境為智能網聯汽車提供了很好的發展空間，通過專業人才的培養會逐步填補市場需求的空白。

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