崗課賽證融通背景下專業(yè)課程教學(xué)實施

摘要：為實現(xiàn)“崗課賽證”綜合育人教學(xué)目標，本文以核心專業(yè)課程“汽車環(huán)境感知技術(shù)”為例，對“崗課賽證”融通的教學(xué)模式進行一體化設(shè)計和實踐探索。本課程的教學(xué)改革對接智能網(wǎng)聯(lián)汽車裝調(diào)崗位，測試崗位和維修崗位三個崗位，對接2023 全國職業(yè)院校技能大賽智能網(wǎng)聯(lián)賽項，結(jié)合智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試裝調(diào)職業(yè)技能等級標準，分別從教學(xué)整體設(shè)計、教學(xué)實施過程、學(xué)生學(xué)習(xí)效果以及特色與創(chuàng)新四個方面進行了深入的思考，探索并實踐專業(yè)課程的教學(xué)改革，明顯提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，也提高了教師的教育教學(xué)能力。

關(guān)鍵詞：智能駕駛；汽車專業(yè)教學(xué)；崗課賽證融通

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A

0 引言

隨著智能駕駛技術(shù)的不斷發(fā)展，擁有綜合駕駛能力的車輛不僅能提高行業(yè)效率和生產(chǎn)力水平，未來將能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準的自主駕駛和更快速的判斷反應(yīng)能力，將車輛從駕駛員的控制下解放出來，在無人操作的情況下感知并識別周圍車輛、路標和信號燈等交通標志信息，實現(xiàn)車輛自主導(dǎo)航、避免障礙物以及停止等操作[1-2]。對車輛周圍環(huán)境的感知和識別是智能駕駛技術(shù)的基礎(chǔ)，必須依賴環(huán)境感知傳感器。環(huán)境感知傳感器用于獲取智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境及定位等信息，為環(huán)境感知融合和決策控制系統(tǒng)提供信號輸入的器件或裝置，主要包含激光雷達、毫米波雷達、視覺攝像頭、超聲波雷達及組合導(dǎo)航等[3]。

環(huán)境感知技術(shù)是新時代的汽車人需要掌握的核心技能之一，也是“ 1+X”證書的關(guān)鍵技能之一。

1 教學(xué)整體設(shè)計

1.1 基于理念，設(shè)計能力遞進教學(xué)內(nèi)容

面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車裝調(diào)崗位，試驗崗位和維修崗位，對接技能大賽智能網(wǎng)聯(lián)汽車賽項，智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試裝調(diào)職業(yè)技能等級“1+X”證書。依據(jù)人才培養(yǎng)方案，遵循學(xué)生的認知規(guī)律，對汽車環(huán)境感知技術(shù)進行全方位的解讀，明確課程主要教學(xué)內(nèi)容為各種環(huán)境感知傳感器的應(yīng)用、裝調(diào)、測試、環(huán)境識別技術(shù)以及感知系統(tǒng)可能出現(xiàn)的簡單故障排除。課程共5 個模塊，48 學(xué)時。本文以“模塊二”—環(huán)境感知傳感器技術(shù)為例，說明具體的教學(xué)實施過程。環(huán)境感知傳感器是車輛感知行車環(huán)境的裝置，是自動駕駛技術(shù)的“眼睛”，所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容包含視覺傳感器、雷達測速、導(dǎo)航系統(tǒng)、多傳感器融合等4 個項目，共16 學(xué)時。

1.2 基于數(shù)據(jù)，掌握“三不”學(xué)習(xí)特點

授課對象為汽車維修專業(yè)二年級的學(xué)生。經(jīng)過第一學(xué)年的學(xué)習(xí)，學(xué)生具備機械，電學(xué)基礎(chǔ)知識儲備，能夠按要求連接線路；掌握了車身動力結(jié)構(gòu)和底盤結(jié)構(gòu)，能夠正確使用工量具，有一定的拆裝實踐動手能力。通過教學(xué)反饋、問卷調(diào)查，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對任務(wù)的服從度很高，但對學(xué)習(xí)目標不明確，主觀能動性差導(dǎo)致“學(xué)不久”。對動手實踐感興趣，但實踐中解決問題能力較弱，解決不了導(dǎo)致“學(xué)不牢”；模仿能力很強，但知識遷移能力較弱，不愿自行探索，導(dǎo)致“學(xué)不深”。

1.3 基于學(xué)情，制定三維教學(xué)目標

依據(jù)人才培養(yǎng)方案和課程標準，確定模塊整體的三維教學(xué)目標如下。

（1）知識目標。了解視覺傳感器、各類雷達、GPS、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)以及高精度地圖等的分類、特點及應(yīng)用。掌握視覺傳感器、各類雷達和GPS 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)與工作原理。掌握高精地圖的特點、作用、主要信息及數(shù)據(jù)的特征類型、生產(chǎn)過程與采集辦法。掌握多傳感器的融合結(jié)構(gòu)、融合方式及融合算法[4]。

（2）能力目標。能夠正確進行視覺傳感器、各種車載雷達的安裝與調(diào)試；能夠正確進行車載定位系統(tǒng)的安裝與調(diào)試；能夠正確進行慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的安裝與工作模式設(shè)置以及數(shù)據(jù)的輸出與解析；能夠正確進行高精地圖的采集、編輯、存儲及調(diào)用；能夠正確進行多傳感器融合并檢測融合效果[5]。

（3）素質(zhì)目標。遵守裝調(diào)、測試的職業(yè)標準和行為規(guī)范，具有職業(yè)溝通能力，團隊合作精神，集體意識等職業(yè)素養(yǎng)。追求裝調(diào)技術(shù)的精度，敢于探索傳感器裝調(diào)和數(shù)據(jù)采集的新方法，具有求實求新的科學(xué)精神、求質(zhì)求精的質(zhì)量意識等工匠精神。熱心服務(wù)社會，具有愛崗敬業(yè)、科技報國的家國情懷。根據(jù)教學(xué)目標，明確本模塊的教學(xué)重點是各類環(huán)境感知傳感器的結(jié)構(gòu)和原理。結(jié)合學(xué)情，預(yù)判教學(xué)難點是各類環(huán)境感知傳感器的裝調(diào)與標定。

1.4 構(gòu)建“比中練、練中學(xué)、學(xué)中悟”和“三中”教學(xué)策略

為達成教學(xué)目標，結(jié)合學(xué)生的學(xué)情和認知規(guī)律，將相近的教學(xué)任務(wù)由簡到繁進行教學(xué)設(shè)計。以項目二為例，雷達測速使用的三類雷達中，超聲波雷達的結(jié)構(gòu)原理最簡單，裝調(diào)最便捷，最容易掌握。毫米波雷達的原理與超聲波雷達近似，裝調(diào)則在超聲波雷達的操作步驟上增加幾個步驟，激光雷達則在毫米波雷達的基礎(chǔ)上再增加。單個項目里的任務(wù)類型相近但操作由簡到繁，難度由低到高，通過教師的適當引導(dǎo)，有助于培養(yǎng)學(xué)生知識遷移，敢于探索創(chuàng)新的能力，解決學(xué)不深的問題。

教學(xué)任務(wù)采用三階段教學(xué)方法，課前階段通過線上資源認識本次學(xué)習(xí)對象，融入相關(guān)的品牌故事，中華文化等思政元素，厚植愛國主義教育，引發(fā)學(xué)習(xí)興趣。課中階段采用“學(xué)、思、練、比、評”的能力訓(xùn)練模式開展教學(xué)。融入行業(yè)的新標準、新技術(shù)、新規(guī)范，培育學(xué)生求準求精，求實求新的工匠精神。課后階段通過企業(yè)合作、校中廠、名師工作室等社會實踐平臺，產(chǎn)出所學(xué)知識和技能，喚醒職業(yè)汽車人的擔當和使命感。使用思政育人的方法，幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標，提高學(xué)習(xí)的主觀能動性，解決學(xué)不久的問題。

課中以真實工作任務(wù)驅(qū)動，設(shè)計裝調(diào)競賽，闖關(guān)游戲等有趣味的教學(xué)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生以贏得“比”賽為目標，通過學(xué)和思來鍛煉找問題，尋答案的能力。通過在智能網(wǎng)聯(lián)虛擬仿真平臺上訓(xùn)練，以提高解決問題的能力，最后通過評價來總結(jié)和復(fù)盤。

1.5 “ 三維度”“四階段”“五主體”，構(gòu)建教學(xué)評價

為確保達成教學(xué)目標，搭建“三維度”“四階段”“五主體”評價體系。“三維度”即知識理論、實踐技能和職業(yè)素養(yǎng)；“五主體”即學(xué)生自評、學(xué)生互評、助教評價、教師評價和企業(yè)導(dǎo)師評價；“四階段”即在課前、課中、課后和社會服務(wù)四個階段，進行全面評價。

2 教學(xué)實施過程

面向崗位，為培養(yǎng)學(xué)生裝調(diào)技能，本模塊綜合了智能網(wǎng)聯(lián)汽車上應(yīng)用的各類環(huán)境感知傳感器的結(jié)構(gòu)原理和裝調(diào)測試以及個導(dǎo)航系統(tǒng)的裝調(diào)測試知識技能點，結(jié)合學(xué)生的學(xué)情和認知規(guī)律，分為四個教學(xué)項目，八個子任務(wù)。從單一攝像頭、雷達，到導(dǎo)航和多傳感器融合，將八個子任務(wù)的操作難度由簡單到復(fù)雜，難度遞進的教學(xué)設(shè)計。利用智慧教室教學(xué)綜合平臺，智能網(wǎng)聯(lián)汽車模擬仿真平臺，在線教學(xué)平臺，等多種信息化教學(xué)手段，以闖關(guān)游戲、案例分析、小組討論、頭腦風(fēng)暴和裝調(diào)競賽等教學(xué)環(huán)節(jié)，豐富課堂教學(xué)，踐行學(xué)生為主體，教師引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探索。

2.1 瞄準目標，循序漸進，積累感知技能

以安裝與調(diào)試智能網(wǎng)聯(lián)汽車應(yīng)用的各類環(huán)境感知傳感器的真實任務(wù)驅(qū)動，進行教學(xué)實施。

（1）視覺傳感器：安裝與調(diào)試360°影像監(jiān)視系統(tǒng)，利用模型車，將四個攝像頭安裝在車上，連接電源總線，拼接四個攝像頭的全景畫面后進行調(diào)試，使視窗變形達到理想狀態(tài)。在實踐中掌握視覺傳感器即攝像頭的圖像檢測和邊緣檢測原理，為碰撞預(yù)警系統(tǒng)故障診斷打下基礎(chǔ)。

（2）雷達測距系統(tǒng)：安裝、標定，測試超聲波雷達，毫米波雷達，激光雷達。利用實訓(xùn)車按標準安裝并標定三類雷達系統(tǒng)。在實踐中掌握三類雷達的測距原理和應(yīng)用系統(tǒng)，為自適應(yīng)巡航系統(tǒng)，自動泊車系統(tǒng)，碰撞預(yù)警系統(tǒng)故障診斷與排除打下基礎(chǔ)。

（3）導(dǎo)航系統(tǒng)：安裝、調(diào)試GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，高精度地圖。利用實訓(xùn)車按標準安裝并調(diào)試三類導(dǎo)航系統(tǒng)。在實踐中掌握三類導(dǎo)航系統(tǒng)的組成和工作原理，為導(dǎo)航系統(tǒng)的故障診斷與排除打下基礎(chǔ)。

（4）多傳感器融合：測試多傳感器融合后的精度和通信帶寬。了解各種融合方式的算法，檢測不同融合方式下檢測的精度和通信帶寬變化，為環(huán)境感知技術(shù)夯實理論應(yīng)用基礎(chǔ)。

2.2 四段五步，磨煉裝調(diào)，拔高感知水平

任務(wù)實施按照課前、課中、課后以及社會服務(wù)四階段，“學(xué)、思、練、比、評”五步能力訓(xùn)練模式實施。

（1）四階段之課前階段——新知探索。教師在職教云平臺線上推送與任務(wù)相關(guān)聯(lián)的微課視頻、真實案例、真實事件、品牌故事、中國文化等教學(xué)資源，讓學(xué)生認識智能網(wǎng)聯(lián)汽車用于環(huán)境感知的各類傳感器，布置課前作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生思考和探索。學(xué)生借助職教云平臺進行自主學(xué)習(xí)，思考探索，并完成課前任務(wù)。教師通過平臺學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，及時掌握學(xué)生進度，及時調(diào)整教學(xué)策略。

（2）四階段之課中階段——五步能力訓(xùn)練。

學(xué)：教師根據(jù)課前學(xué)習(xí)平臺的數(shù)據(jù)反饋，和學(xué)生作業(yè)情況，對各類傳感器的結(jié)構(gòu)原理以及安裝等知識點進行講授和操作演示，在此過程中融入行業(yè)的新標準、新技術(shù)和新方法，引導(dǎo)學(xué)生遵守行業(yè)的技術(shù)標準和行為規(guī)范，關(guān)注行業(yè)發(fā)展。

思：教師組織學(xué)生分組討論或總結(jié)各傳感器裝調(diào)，導(dǎo)航系統(tǒng)的裝調(diào)的流程、注意事項和重要標準等，引導(dǎo)學(xué)生相互學(xué)習(xí)，相互交流，提高溝通和表達的能力。學(xué)生參與教師組織的討論環(huán)節(jié)，通過與他人的交流溝通，找出自己學(xué)習(xí)的薄弱處（問題點），改正加強（尋答案）。

練：學(xué)生利用智能網(wǎng)聯(lián)汽車模擬仿真平臺和智慧教室理實一體化的教學(xué)設(shè)備，進行各類傳感器的標定練習(xí)，在練習(xí)中遇到問題再解決問題。教師巡視課堂，為學(xué)生提供幫助和支持。

比：教師組織學(xué)生以比賽考核技能，開展模擬競賽、小組PK 等環(huán)節(jié)，模擬競賽工作場景，對接國賽標準，培養(yǎng)學(xué)生不斷探索、精益求精的工匠精神。

評：通過實訓(xùn)效果互評、項目成果展示匯報以及線上線下測試，進一步促進學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升。

（3）四階段之課后階段，學(xué)生總結(jié)任務(wù)操作要點，完成實訓(xùn)任務(wù)報告上傳至云課堂平臺。教師點評學(xué)生實訓(xùn)任務(wù)報告。

（4）社會服務(wù)活動階段，通過社會服務(wù)活動學(xué)生完成差異化任務(wù)，鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容。依托校內(nèi)技能大師工作室，按照企業(yè)標準對社會車輛進行汽車美容、保養(yǎng)和改裝等具有特色化、拓展性技術(shù)服務(wù)，實現(xiàn)知識與技能延伸 拓展學(xué)習(xí)，滿足“零距離 ”崗位實踐，從而達到學(xué)以致用固本領(lǐng)的目的。走出校園，深入社區(qū)，開展義工等志愿服務(wù)活動，進一步提升愛崗敬業(yè)、服務(wù)社會的意識。

2.3 文化熏陶，工匠傳承，助力智能網(wǎng)聯(lián)

課前階段，教師在職教云平臺線上推送與任務(wù)相關(guān)聯(lián)的微課視頻、品牌故事、中國文化等教學(xué)資源真實案例，真實事件，利用文化育人，引發(fā)學(xué)生愛崗敬業(yè)，科技報國的家國情懷。課中階段，要求學(xué)生遵守技術(shù)標準和行為規(guī)范就是培育學(xué)生的職業(yè)操守，引入行業(yè)新標準，新技術(shù)就是引導(dǎo)學(xué)生求實求新，虛實結(jié)合不斷練習(xí)安裝調(diào)試操作任務(wù)，參加技能比拼就是不斷磨煉技能，就是引導(dǎo)學(xué)生求質(zhì)求精，利用課程育人，發(fā)揚工匠精神。社會服務(wù)階段要求學(xué)生參加實踐服務(wù)，以企業(yè)標準對社會車輛進行技術(shù)服務(wù)，就是引導(dǎo)學(xué)生嚴格遵守職業(yè)操守，以實踐育人，勞動育人。

3 學(xué)生學(xué)習(xí)效果

3.1 目標達成，知識技能雙吸收

通過五步能力訓(xùn)練模式，學(xué)生相互學(xué)習(xí)、取長補短、虛實結(jié)合，反復(fù)磨煉突破重難點。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生都掌握了各類傳感器結(jié)構(gòu)及原理，能夠按照標準快速裝調(diào)傳感器，學(xué)習(xí)的目的性增強，解決問題的能力和知識遷移的能力都有不同幅度提升。

3.2 崗位實踐，職業(yè)素養(yǎng)并輸出

實踐“一面向、二對接”的教學(xué)理念，在第四階段社會服務(wù)活動中直面崗位，老師引導(dǎo)學(xué)生對社會車輛提供技術(shù)服務(wù)，受到社會的一致好評。實習(xí)就業(yè)推薦面廣，崗位不僅限于汽車相關(guān)企業(yè)，還有中職學(xué)校，知名汽車技術(shù)培訓(xùn)機構(gòu)的講師崗位。通過實踐服務(wù)，快速有效地提升學(xué)生的職業(yè)綜合素養(yǎng)，近年來參加技能大賽，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽頻頻獲獎，大幅提升了學(xué)生的職業(yè)認同感、獲得感及榮譽感。

4 結(jié)束語

教學(xué)全過程貫穿“一面向、二對接”教學(xué)理念，全面實施“四段、五步”教學(xué)策略。結(jié)合學(xué)習(xí)特點，遵從學(xué)生認知規(guī)律，以贏得比賽為指引，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，相互學(xué)習(xí)并磨煉技能。服務(wù)階段拓應(yīng)用、固本領(lǐng)、做義工，學(xué)以致用。多措并舉的教學(xué)實施，全面提升了職業(yè)綜合素養(yǎng)。與此同時，實現(xiàn)文化育人、課程育人、實踐育人、服務(wù)育人，并深度挖掘思政元素，有機融入教學(xué)全過程，為培育學(xué)生成為遵守職業(yè)操守，具有求準求精，求實求新的工匠精神，胸懷家國情懷的社會主義接班人。

【參考文獻】

[1] T/CMAX 116-01—2020 自動駕駛車輛道路測試能力評估內(nèi)容與方法[S].

[2] T/ZSA 54—2018 自動駕駛車輛封閉試驗場地技術(shù)要求[S].

[3] 國汽（北京）智能網(wǎng)聯(lián)汽車研究院有限公司. 智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試裝調(diào)職業(yè)技能等級標準[S].

[4] 李衛(wèi)， 李欣欣， 熊其興. 智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知技術(shù)[M]. 天津科學(xué)技術(shù)出版社，2021.

[5] 原創(chuàng)力文檔.2023 年全國職業(yè)院校技能大賽- 智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)賽項規(guī)程[EB/OL].（2023-09-16）[2024-07-30].https：//max.book118.com/html/2023/0915/8124072056005132.shtm.

作者簡介：

劉釗希，本科，講師，研究方向為新能源汽車與教學(xué)。