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摘要：本文基于当前人才培养所面临的人才素质和企业需求不匹配的问题，将协同育人与PBL相融合的理论实践教学一体化课程设计理念引入到《驾驶辅助系统设计》课程建设的过程中，从企业和行业的实际需求出发，以发现问题、解决问题为导向，将智能驾驶辅助系统设计中的理论知识、企业和行业的实际需求以及实践课程教学有机结合，依托教育部协同育人-津发科技与吉林大学联合的驾驶行为与交通安全联合实验室建设项目所构建的虚拟仿真采集与测试平台，探索自主式、研究性、创新性、理论和实践一体化的课程建设模式，在给予学生理论知识的基础上，给予学生更为真实的实践教学和操作体验。
关键词：智能驾驶；协同育人；PBL；理论实践教学一体化；教学改革
本文引用格式：任园园,等.基于协同育人与PBL相融合的《驾驶辅助系统设计》课程理论实践一体化教学探讨[J].教育现代化,2019,6(70):142-143,150.
一 引言
汽车产业是国民经济重要的战略性、支柱性产业，伴随着交通工具、虚拟现实、人工智能和机器人等技术的快速发展，人类社会正由互联网信息时代过渡到人工智能时代，而智能驾驶将成为最为重要的人工智能产业，是时代变革出现的第一个高峰。发展智能驾驶，无论是对提升道路交通安全，还是对改变人们出行方式，乃至对国家经济、科技和综合国力都将有着重大的意义。实现高级汽车驾驶辅助系统（ADAS）将是实现智能驾驶甚至是无人驾驶的一个重要的环节，这也使得ADAS的设计与开发成为当今的热点问题。
随着科学技术的飞速发展和社会生产的不断变革，创新型高校人才的时代价值即为突显，其培养模式也逐渐成为高等教育理论和实践探索的重要主题，并亟待改进。高教司明确指出：新课程的理论教学环节及其实践教学环节方面，要不断从深度和广度两个层面拓宽高校和企业的合作，真正做到产学合作协同育人。然而，产学合作人才培养机制在课堂上的顺利实施离不开以问题为导向（PBL）的教学方法，目前，高校人才培养，尤其是工科人才的培养仍然面临人才素质和企业需求不匹配的问题。而PBL最显著的特征就是实践性，即通过设计与行业或企业真实需求相关的项目，引导学生自主探究，通过发现问题、分析问题，解决问题，最终培养学生理论联系实际和创新实践的能力[1]。因此，切实加强对行业发展现状及企业需求的了解，保持行业和企业的密切了联系，校企合力资源共享，将有助于推动产教融合协同育人，实现企业需求和人才输出的无缝对接。
二 教学改革的必要性
先进的驾驶辅助系统的设计与开发是当今的热点问题，涉及汽车工程、计算机视觉、机器学习、深度学习等相关理论，其理论基础广泛且实践性强。为迎合时代的发展，交通学院汽车运用工程和汽车服务工程专业新开设了专业选修课《驾驶辅助系统设计》，该课程是一门具有时代特色的专业选修课。为响应教育部“卓越工程师计划”要求关于教学模式的创新，充分给予学生创新实践机会的号召，《驾驶辅助系统设计》课程在建设初期就应提出新教学模式，在理论教学环节的开设的基础上，针对企业实际需求，增设实践教学环节，将对帮助学生理解和掌握驾驶辅助系统的理论和方法以及对学生工程实践能力的培养起着至关重要的作用。因此，如何将协同育人理念和PBL教学方法相融合，进行课程的理论实践教学一体化设计，在学生掌握理论知识的前提下，如何增强学生学习的积极性和主动性，如何提高学生的自主能力、实践能力和创新能力，如何培养学生理论和实践相结合的综合能力和创新意识势在必行[2]。
三 新型理论实践教学一体化设计理念
高等教育改革的发展趋势就是培养创新型应用人才，因此基于协同育人与PBL相融合的理论实践教学一体化设计理念与教育改革的需求恰好一致，通过调研企业在驾驶辅助系统开发中所关注的功能、流程以及存在的问题，进行关键问题提取，以问题为导向的教学方法，围绕企业关注的问题进行实践环节的设计和执行，最终与企业联合构建生成多形式、多层次的课内驾驶辅助系统的实践环节，从理论教学和实践教学两方面进行研究探索及实践。在学校及企业的有力支持下，让学生尽早接触工程实际问题，实现理论与实践的高度结合，这对培养学生的动手能力及创新能力、培养创新型人才具有重要意义。
目前，各国均已结合本国国情创造并推广了一些各具特色的产学合作人才培养机制，具代表性的主要“科学公园”模式、“合作研究中心”模式、“高新技术孵化器”模式、“教育科研生产联合体”模式，“学徒培训中心”模式以及“教学工厂模式”等，从形式上分为交替式和并行式，各有利弊[3]。产学合作的意义在于促进学校和企业之间协同合作，加强学校和企业之间的信息共享，提高学生实践应用能力的同时也提高教师的工程教育的能力。在产学合作协同育人机制中，学生既是学习者也是技术的实践者，企业和学校通过有效的双向互动，使得课堂教学变成理论知识与实践经验融合体，学生在整个教学过程中可以得到更符合企业需求的技术指导，学校和企业将协同发展、互利共赢[3]。产学合作人才培养机制在课堂上的顺利实施离不开PBL教学。PBL最早起源于美国，该教学方法是以项目或问题为导向，以解决现实实际问题为目标的教学方法。在整个教学过程中，通过对行业现状或企业需求进行调研，设计真实性的实践项目，通过教师引导、学生自主探究，通过发现问题、分析问题、解决问题，最终使学生熟练运用理论知识，自主掌握解决问题的相关技能。PBL教学法不是由教师把知识简单地教授给学生，而是由学生感受理解知识产生和发展的过程，主动地建构知识体系。
产学合作和PBL教学模式都与实践密切相关，如何在产学合作协同育人的机制下开展以PBL教学模式的创新课程，将为创新创业类课程的改革提供新的出路。
四 基于协同育人与PBL相融合的理论实践一体化教学模块设计
根据实践教学改革的指导思想和研究目标，基于协同育人与PBL相融合的理论实践一体化的教学设计理念，对《驾驶辅助系统设计》的课程内容进行设计和设置，具体包括理论教学环节、实践平台的构建、实践教学环节三个环节，其中实践教学环节包括基础性实践模块、设计性实践模块和创新性实践模块三部分，多方面、多层次地培养学生的实践能力、创新能力以及理论和创新相结合的能力。
（一)理论教学环节
以企业调研为基础，引入以问题为导向的教学模式，以行业和企业较为流行和关注的驾驶辅助系统为对象，对课程的理论教学内容进行设计，包括各驾驶辅助系统的基本原理，功能定义、系统架构、技术手段，测试方法、测试方案及应用实例等。为学生在实践设计环节的自主研究和问题探索奠定理论基础。
（二）实践平台的构建
采用三屏座舱+罗技方向盘搭建驾驶模拟硬件系统，采用ErgoLAB实时采集系统，搭载Tobii Glasses、心生理无线采集模块搭建驾驶人视觉、心生理采集系统，利用Presecan/Carsim/Scaner+Matlab/Simulink联合仿真的形式，搭建智能驾驶车辆仿真运行环境，采用ErgoLAB实时采集平台进行实践同步，同时获取驾驶人、车辆、道路环境的立体运行参数，形成人车路环境综合采集与仿真测试平台，能够实现各种驾驶辅助系统的仿真环境测试。
（三）实践教学环节
根据协同育人的教育机制和以问题为导向的教育方法，以智能车辆驾驶辅助系统设计的实际工程应用问题为基础，设计层次分明、模块化的实践教学环节，通过设计与行业和企业应用紧密结合的真实性设计开发任务，引导学生自主探究并最终解决问题。
（1）基础性实践模块
依托教育部协同育人-津发科技与吉林大学联合的驾驶行为与交通安全联合实验室建设项目，利用ErgoLAB+仿真运行环境综合仿真测试平台，使学生熟练掌握驾驶人模块、车辆模块、道路模块以及环境模块的基本设置和设计，能够搭建普通驾驶和智能驾驶仿真环境，能够进行驾驶人视觉、心生理等基本参数的数据采集以及车辆道路环境等参数的运行输出。充分调动学生的动手参与能力。
（2）设计性实践模块
利用虚拟仿真环境，针对行业和企业较为流行和关注的驾驶辅助系统，在前期理论教学的基础上，进行算法设计、传感器选型、试验方案设计、仿真平台搭建、仿真测试验证五个方面的实践，贯穿并对应于理论教学中的各个教学内容，分阶段、多层次培养学生的理论联系实际能力、实践能力和创新能力。充分培养学生解决实际交通问题的能力。
（四）创新性实践模块
通过带领学生进行企业和行业对智能驾驶辅助系统的需求调研，分析智能驾驶中所存在的关键问题，以减轻驾驶人操作压力，降低交通运行事故风险为目标，提出具有实时性和创新性的驾驶辅助系统设计与测试，积极调动学生的主观能动性，引导学生的创新性思维，在学生独自解决实际问题的过程中培养其动手和创新能力，形成创新性实践。
五 结论
本文基于当前人才培养所面临的人才素质和企业需求不匹配的问题，在《驾驶辅助系统设计》课程建设的过程中，基于新型的协同育人与PBL相融合的理论实践教学一体化课程设计理念，将智能驾驶辅助系统设计中的理论知识、企业和行业的实际需求以及实践课程教学有机结合，在给予学生理论知识的基础上，给予学生更为真实的实践教学和操作体验，提升了课程的教学效果。
参考文献
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[7]龚勃文,林赐云.面向工程应用的智能交通实践教学探索[J].教育教学论坛,2016(36):106-108.
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