岗课赛证融通背景下专业课程教学实施

摘要：为实现“岗课赛证”综合育人教学目标，本文以核心专业课程“汽车环境感知技术”为例，对“岗课赛证”融通的教学模式进行一体化设计和实践探索。本课程的教学改革对接智能网联汽车装调岗位，测试岗位和维修岗位三个岗位，对接2023 全国职业院校技能大赛智能网联赛项，结合智能网联汽车测试装调职业技能等级标准，分别从教学整体设计、教学实施过程、学生学习效果以及特色与创新四个方面进行了深入的思考，探索并实践专业课程的教学改革，明显提升了学生的学习效果，也提高了教师的教育教学能力。

关键词：智能驾驶；汽车专业教学；岗课赛证融通

中图分类号：G712 文献标识码：A

0 引言

随着智能驾驶技术的不断发展，拥有综合驾驶能力的车辆不仅能提高行业效率和生产力水平，未来将能够实现更加精准的自主驾驶和更快速的判断反应能力，将车辆从驾驶员的控制下解放出来，在无人操作的情况下感知并识别周围车辆、路标和信号灯等交通标志信息，实现车辆自主导航、避免障碍物以及停止等操作[1-2]。对车辆周围环境的感知和识别是智能驾驶技术的基础，必须依赖环境感知传感器。环境感知传感器用于获取智能网联汽车环境及定位等信息，为环境感知融合和决策控制系统提供信号输入的器件或装置，主要包含激光雷达、毫米波雷达、视觉摄像头、超声波雷达及组合导航等[3]。

环境感知技术是新时代的汽车人需要掌握的核心技能之一，也是“ 1+X”证书的关键技能之一。

1 教学整体设计

1.1 基于理念，设计能力递进教学内容

面向智能网联汽车装调岗位，试验岗位和维修岗位，对接技能大赛智能网联汽车赛项，智能网联汽车测试装调职业技能等级“1+X”证书。依据人才培养方案，遵循学生的认知规律，对汽车环境感知技术进行全方位的解读，明确课程主要教学内容为各种环境感知传感器的应用、装调、测试、环境识别技术以及感知系统可能出现的简单故障排除。课程共5 个模块，48 学时。本文以“模块二”—环境感知传感器技术为例，说明具体的教学实施过程。环境感知传感器是车辆感知行车环境的装置，是自动驾驶技术的“眼睛”，所要学习的内容包含视觉传感器、雷达测速、导航系统、多传感器融合等4 个项目，共16 学时。

1.2 基于数据，掌握“三不”学习特点

授课对象为汽车维修专业二年级的学生。经过第一学年的学习，学生具备机械，电学基础知识储备，能够按要求连接线路；掌握了车身动力结构和底盘结构，能够正确使用工量具，有一定的拆装实践动手能力。通过教学反馈、问卷调查，发现学生对任务的服从度很高，但对学习目标不明确，主观能动性差导致“学不久”。对动手实践感兴趣，但实践中解决问题能力较弱，解决不了导致“学不牢”；模仿能力很强，但知识迁移能力较弱，不愿自行探索，导致“学不深”。

1.3 基于学情，制定三维教学目标

依据人才培养方案和课程标准，确定模块整体的三维教学目标如下。

（1）知识目标。了解视觉传感器、各类雷达、GPS、惯性导航系统以及高精度地图等的分类、特点及应用。掌握视觉传感器、各类雷达和GPS 惯性导航系统的组成、结构与工作原理。掌握高精地图的特点、作用、主要信息及数据的特征类型、生产过程与采集办法。掌握多传感器的融合结构、融合方式及融合算法[4]。

（2）能力目标。能够正确进行视觉传感器、各种车载雷达的安装与调试；能够正确进行车载定位系统的安装与调试；能够正确进行惯性导航系统的安装与工作模式设置以及数据的输出与解析；能够正确进行高精地图的采集、编辑、存储及调用；能够正确进行多传感器融合并检测融合效果[5]。

（3）素质目标。遵守装调、测试的职业标准和行为规范，具有职业沟通能力，团队合作精神，集体意识等职业素养。追求装调技术的精度，敢于探索传感器装调和数据采集的新方法，具有求实求新的科学精神、求质求精的质量意识等工匠精神。热心服务社会，具有爱岗敬业、科技报国的家国情怀。根据教学目标，明确本模块的教学重点是各类环境感知传感器的结构和原理。结合学情，预判教学难点是各类环境感知传感器的装调与标定。

1.4 构建“比中练、练中学、学中悟”和“三中”教学策略

为达成教学目标，结合学生的学情和认知规律，将相近的教学任务由简到繁进行教学设计。以项目二为例，雷达测速使用的三类雷达中，超声波雷达的结构原理最简单，装调最便捷，最容易掌握。毫米波雷达的原理与超声波雷达近似，装调则在超声波雷达的操作步骤上增加几个步骤，激光雷达则在毫米波雷达的基础上再增加。单个项目里的任务类型相近但操作由简到繁，难度由低到高，通过教师的适当引导，有助于培养学生知识迁移，敢于探索创新的能力，解决学不深的问题。

教学任务采用三阶段教学方法，课前阶段通过线上资源认识本次学习对象，融入相关的品牌故事，中华文化等思政元素，厚植爱国主义教育，引发学习兴趣。课中阶段采用“学、思、练、比、评”的能力训练模式开展教学。融入行业的新标准、新技术、新规范，培育学生求准求精，求实求新的工匠精神。课后阶段通过企业合作、校中厂、名师工作室等社会实践平台，产出所学知识和技能，唤醒职业汽车人的担当和使命感。使用思政育人的方法，帮助学生明确学习目标，提高学习的主观能动性，解决学不久的问题。

课中以真实工作任务驱动，设计装调竞赛，闯关游戏等有趣味的教学环节，引导学生以赢得“比”赛为目标，通过学和思来锻炼找问题，寻答案的能力。通过在智能网联虚拟仿真平台上训练，以提高解决问题的能力，最后通过评价来总结和复盘。

1.5 “ 三维度”“四阶段”“五主体”，构建教学评价

为确保达成教学目标，搭建“三维度”“四阶段”“五主体”评价体系。“三维度”即知识理论、实践技能和职业素养；“五主体”即学生自评、学生互评、助教评价、教师评价和企业导师评价；“四阶段”即在课前、课中、课后和社会服务四个阶段，进行全面评价。

2 教学实施过程

面向岗位，为培养学生装调技能，本模块综合了智能网联汽车上应用的各类环境感知传感器的结构原理和装调测试以及个导航系统的装调测试知识技能点，结合学生的学情和认知规律，分为四个教学项目，八个子任务。从单一摄像头、雷达，到导航和多传感器融合，将八个子任务的操作难度由简单到复杂，难度递进的教学设计。利用智慧教室教学综合平台，智能网联汽车模拟仿真平台，在线教学平台，等多种信息化教学手段，以闯关游戏、案例分析、小组讨论、头脑风暴和装调竞赛等教学环节，丰富课堂教学，践行学生为主体，教师引导学生自主学习和探索。

2.1 瞄准目标，循序渐进，积累感知技能

以安装与调试智能网联汽车应用的各类环境感知传感器的真实任务驱动，进行教学实施。

（1）视觉传感器：安装与调试360°影像监视系统，利用模型车，将四个摄像头安装在车上，连接电源总线，拼接四个摄像头的全景画面后进行调试，使视窗变形达到理想状态。在实践中掌握视觉传感器即摄像头的图像检测和边缘检测原理，为碰撞预警系统故障诊断打下基础。

（2）雷达测距系统：安装、标定，测试超声波雷达，毫米波雷达，激光雷达。利用实训车按标准安装并标定三类雷达系统。在实践中掌握三类雷达的测距原理和应用系统，为自适应巡航系统，自动泊车系统，碰撞预警系统故障诊断与排除打下基础。

（3）导航系统：安装、调试GPS 导航系统，惯性导航系统，高精度地图。利用实训车按标准安装并调试三类导航系统。在实践中掌握三类导航系统的组成和工作原理，为导航系统的故障诊断与排除打下基础。

（4）多传感器融合：测试多传感器融合后的精度和通信带宽。了解各种融合方式的算法，检测不同融合方式下检测的精度和通信带宽变化，为环境感知技术夯实理论应用基础。

2.2 四段五步，磨炼装调，拔高感知水平

任务实施按照课前、课中、课后以及社会服务四阶段，“学、思、练、比、评”五步能力训练模式实施。

（1）四阶段之课前阶段——新知探索。教师在职教云平台线上推送与任务相关联的微课视频、真实案例、真实事件、品牌故事、中国文化等教学资源，让学生认识智能网联汽车用于环境感知的各类传感器，布置课前作业，引导学生思考和探索。学生借助职教云平台进行自主学习，思考探索，并完成课前任务。教师通过平台学习数据，及时掌握学生进度，及时调整教学策略。

（2）四阶段之课中阶段——五步能力训练。

学：教师根据课前学习平台的数据反馈，和学生作业情况，对各类传感器的结构原理以及安装等知识点进行讲授和操作演示，在此过程中融入行业的新标准、新技术和新方法，引导学生遵守行业的技术标准和行为规范，关注行业发展。

思：教师组织学生分组讨论或总结各传感器装调，导航系统的装调的流程、注意事项和重要标准等，引导学生相互学习，相互交流，提高沟通和表达的能力。学生参与教师组织的讨论环节，通过与他人的交流沟通，找出自己学习的薄弱处（问题点），改正加强（寻答案）。

练：学生利用智能网联汽车模拟仿真平台和智慧教室理实一体化的教学设备，进行各类传感器的标定练习，在练习中遇到问题再解决问题。教师巡视课堂，为学生提供帮助和支持。

比：教师组织学生以比赛考核技能，开展模拟竞赛、小组PK 等环节，模拟竞赛工作场景，对接国赛标准，培养学生不断探索、精益求精的工匠精神。

评：通过实训效果互评、项目成果展示汇报以及线上线下测试，进一步促进学生综合素养的提升。

（3）四阶段之课后阶段，学生总结任务操作要点，完成实训任务报告上传至云课堂平台。教师点评学生实训任务报告。

（4）社会服务活动阶段，通过社会服务活动学生完成差异化任务，巩固学习内容。依托校内技能大师工作室，按照企业标准对社会车辆进行汽车美容、保养和改装等具有特色化、拓展性技术服务，实现知识与技能延伸 拓展学习，满足“零距离 ”岗位实践，从而达到学以致用固本领的目的。走出校园，深入社区，开展义工等志愿服务活动，进一步提升爱岗敬业、服务社会的意识。

2.3 文化熏陶，工匠传承，助力智能网联

课前阶段，教师在职教云平台线上推送与任务相关联的微课视频、品牌故事、中国文化等教学资源真实案例，真实事件，利用文化育人，引发学生爱岗敬业，科技报国的家国情怀。课中阶段，要求学生遵守技术标准和行为规范就是培育学生的职业操守，引入行业新标准，新技术就是引导学生求实求新，虚实结合不断练习安装调试操作任务，参加技能比拼就是不断磨炼技能，就是引导学生求质求精，利用课程育人，发扬工匠精神。社会服务阶段要求学生参加实践服务，以企业标准对社会车辆进行技术服务，就是引导学生严格遵守职业操守，以实践育人，劳动育人。

3 学生学习效果

3.1 目标达成，知识技能双吸收

通过五步能力训练模式，学生相互学习、取长补短、虚实结合，反复磨炼突破重难点。通过学习，学生都掌握了各类传感器结构及原理，能够按照标准快速装调传感器，学习的目的性增强，解决问题的能力和知识迁移的能力都有不同幅度提升。

3.2 岗位实践，职业素养并输出

实践“一面向、二对接”的教学理念，在第四阶段社会服务活动中直面岗位，老师引导学生对社会车辆提供技术服务，受到社会的一致好评。实习就业推荐面广，岗位不仅限于汽车相关企业，还有中职学校，知名汽车技术培训机构的讲师岗位。通过实践服务，快速有效地提升学生的职业综合素养，近年来参加技能大赛，创新创业比赛频频获奖，大幅提升了学生的职业认同感、获得感及荣誉感。

4 结束语

教学全过程贯穿“一面向、二对接”教学理念，全面实施“四段、五步”教学策略。结合学习特点，遵从学生认知规律，以赢得比赛为指引，引导学生自主探究，相互学习并磨炼技能。服务阶段拓应用、固本领、做义工，学以致用。多措并举的教学实施，全面提升了职业综合素养。与此同时，实现文化育人、课程育人、实践育人、服务育人，并深度挖掘思政元素，有机融入教学全过程，为培育学生成为遵守职业操守，具有求准求精，求实求新的工匠精神，胸怀家国情怀的社会主义接班人。

【参考文献】

[1] T/CMAX 116-01—2020 自动驾驶车辆道路测试能力评估内容与方法[S].

[2] T/ZSA 54—2018 自动驾驶车辆封闭试验场地技术要求[S].

[3] 国汽（北京）智能网联汽车研究院有限公司. 智能网联汽车测试装调职业技能等级标准[S].

[4] 李卫， 李欣欣， 熊其兴. 智能网联汽车环境感知技术[M]. 天津科学技术出版社，2021.

[5] 原创力文档.2023 年全国职业院校技能大赛- 智能网联汽车技术赛项规程[EB/OL].（2023-09-16）[2024-07-30].https：//max.book118.com/html/2023/0915/8124072056005132.shtm.

作者简介：

刘钊希，本科，讲师，研究方向为新能源汽车与教学。