高职院校智能网联汽车实训室建设探索与实践

高福友

（杭州万向职业技术学院，浙江 杭州 310023）

随着人工智能技术、计算机与网络技术、自动控制技术等前沿科学技术在汽车领域的广泛应用，传统汽车概念也发生了翻天覆地的变化，智能网联汽车时代已经来临。随着智能网联汽车的兴起，产业对技能型人才的需求与日俱增，智能网联汽车教学涉及多方面技术的融合，实训条件主要基于智能网联“感知、决策和控制”三项关键智能技术进行建设。智能网联汽车实训室建设的目的是培养学生扎实的汽车电子技术、现代传感器和无线网络技术、计算机技术、系统工程等基础理论，以及智能网联汽车技术的应用、智能终端设备的测试、装调、运维等职业能力[1-3]。

1 智能网联汽车实训室建设的必要性分析

1.1 智能网联汽车产业发展

以自动驾驶为目标的汽车信息化、网络化、共享化、智能化技术日趋成熟，智能网联汽车得到了高速发展。随着传感器、网络通信、人工智能等技术的飞速发展，智能网联汽车技术的发展变化日新月异。尽管目前智能网联汽车L1、L2已全面走进市场，并努力打造 L3 和 L4 级别的自动驾驶，但就智能网联汽车行业标准而言仍是个新生事物，就关键技术系统突破而言还是个无人区，就大批量产业化而言也是一个新赛道。世界各国都高度重视智能网联汽车产业的发展，对于我国汽车产业来说，这既是一个严峻的挑战，也是一次难得的历史机遇[4-5]。

1.2 智能网联汽车人才需求

无论是产业还是技术的发展，人才都是智能网联汽车发展的关键。目前，智能网联汽车人才需求缺口巨大、人才培养滞后、智能汽车相关技术研发领域和产业化服务领域人才严重不足。当前，汽车行业对“复合型”人才的要求更高、更全面、更深入。“汽车+信息技术+通信”高层次复合型人才非常稀缺，培养高端复合型人才是产业发展的当务之急。

在教育部批准的职业技能等级证书名单中，《智能网联汽车测试装调职业技能等级标准》《智能网联汽车检测与运维职业技能等级标准》进入1+X证书制度试点工作，以上两项职业技能等级标准规定了智能网联职业技能的等级，阐明了相关企业岗位工作规范及其职业技能要求。每项技能等级标准均包含“初级、中级、高级”，适用于智能网联职业技能等级培训与考核[6]。

2 智能网联汽车实训教学平台建设内容

2.1 智能网联汽车实训教学平台总体构架

智能网联教学平台致力于培养智能网联汽车产业装、调、测试、检测、运维领域的初、中、高多层级技能型人才，将产业链条中对技能人才的各类需求场景还原到教学课堂。智能网联汽车实训室努力打造集教学、实训、体验、培训、竞技、评价等于一体的车路云技术高技能专业人才培养平台，为智能网联汽车技术、制造产业链企业培养高素质技术技能人才[7-8]。

智能网联教学平台采用“三横两纵”式设计。其中“三横”包含车辆设施关键技术、信息交互关键技术、基础支撑基础三大智能网联汽车核心技术，是教学平台的核心知识与技能体系；“两纵”包含基础设施与专业课程，是支撑智能网联专业的两大重要支柱。

“三横两纵”相互交叉，确保了分布式智能网联教学平台与智能网联核心技术紧密结合，让学校智能网联专业人才培养与产业需求紧密结合，同时专业课程与基础设施一一对应，让理论与实训紧密融合。“三横两纵”分布式智能网联教学平台设备组成如图1所示。

图1 分布式智能网联教学平台设备组成

2.2 智能网联汽车实训教学平台构建

教学平台基础设施由以下三大核心模块搭配三大辅助模块组成。三大核心模块分别为车辆基础平台、无人驾驶改装模块、智能感知与交互改装模块；三大辅助模块包含基础工具与物料存取模块、测试辅助模块、主题软装模块。基础设施组成如图2所示。

图2 智能网联教学平台基础设施

车辆基础平台采用分布式模块设计，每个分布式模块以小型可驾驶车辆为核心，支持 6～12名学生开展理论学习与实践操作。借助无人驾驶改装模块、智能感知与交互改装模块与基础工具与物料存取模块，学生可以在老师的指导下改造线控底盘，并在车辆上增设激光雷达等关键感知、决策与控制模块，实现车辆无人驾驶装、调、检修等智能网联产业核心技能学习。分布式智能网联教学平台教室三维图如图3所示，平面图如图4所示。

图3 分布式智能网联教学平台教室三维图

图4 分布式智能网联教学平台教室平面图

3 智能网联教学平台各模块介绍

3.1 车辆基础平台

车辆基础平台核心为赛车（教学版），此外每个平台均配套赛车替换配件、常用机械零件。车辆基础平台是学生学习智能网联汽车的基础载体，不仅可以在智能网联汽车基础知识教学时提供直观感知，同时也为课程实训提供了丰富的改装升级空间。

每个车辆基础平台可供 6～12名学生同时使用，在实训过程中，学生可以分工协作完成车辆基础平台装、调、测试、检测、运维的关键作业过程，将实际应用等场景还原至教学课堂。

3.2 无人驾驶改装模块

智能网联汽车发展的终极目标是实现无人驾驶，无人驾驶模块是根据乘用车无人驾驶基本原理改装的，配置激光雷达套件、深度摄像头套件、毫米波雷达及标定套件、线控底盘改装执行机构及驱动套件等关键设备。

3.3 智能感知与交互改装模块

智能感知与交互改装模块主要帮助学生了解传感器，动手完成部分ADAS技术原型装调以及交互类实训。智能感知与交互改装模块包含智能传感器系列套件、人机交互模块套件以及嵌入式主控平台。借助以上系列套件，学生可以全面学习汽车智能感知过程中使用的各类传感器基础原理，同时可以亲手将传感器装配在汽车上，完成电路连接、烧录程序后，通过测试调整传感器位置、接线以及软件程序参数。

4 智能网联汽车实训教学平台核心特色

4.1 支持全员实操的分布式教学环境

适合 6～12名学生分工协作实操的分布式教学环境，不仅可以在理论教学过程中帮助学生结合实物加深对基础知识的理解，同时能够让每一位学生全程深度参与到各实训环节中，帮助学生真正掌握智能网联产业需求的各类核心技能。

4.2 智能网联关键技术全覆盖

智能网联教学平台涵盖了感知、决策、控制三大无人驾驶汽车核心技术，融入了高级辅助驾驶的系列智能传感器以及人机交互领域最重要的语音识别、图像识别技术，全方位解构智能网联汽车。

4.3 模块化课程与实训设计

智能网联教学平台将每一个实训任务都作了模块化拆解，学生每一次完成的实训成果都可以直接装车并发挥作用。从底盘的线控改造，到关键传感器装车标定调试，再到校园环境建图与无人驾驶测试，学生按部就班地完成每一个实训内容后，一辆具备无人驾驶能力的车辆也随之完成。

4.4 具有高改装潜力的基础平台

小型可驾驶车辆作为车辆基础平台的核心，不仅充分体现了智能网联汽车装、调、测试、检测、运维的关键作业过程，而且其自身极高的改装潜力也为车辆智能化改装升级带来丰富的实践操作空间。

借助分布式智能网联教学平台，学生可以在实践中巩固理论，将理论知识赋予实践，由浅入深地学习基础知识、掌握核心技能，为考取“智能网联汽车测试装调职业技能证书”“智能网联汽车检测与运维职业技能证书”打好基础的同时，也为未来步入工作岗位打下坚实的理论基础和实践基础[9-10]。

5 结语

智能网联汽车是多学科前沿技术发展融合以及最新工业革命的产物，它突破了传统汽车概念，涉及电子技术、人工智能、通信技术、控制技术等多个领域。智能网联汽车实训室建设的目的是培养学生掌握智能网联汽车基础理论，能够动手操作智能传感器、计算平台、智能座舱系统、底盘线控执行系统进行装配、调试和标定等，正确使用检测软件，对智能网联汽车 ADAS、车辆通信系统等常见故障能够诊断与排除。