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摘要：当今社会智能汽车技术快速发展，而基于智能网联汽车环境感知多传感器的微课资源较少，无法满足当今职业教育培养高素质劳动者和技术技能人才的培养要求；本文首先介绍微课的概念与特点，然后结合高职课程中的智能网联汽车环境感知多传感器课程与微课进行融合，以超声波传感器为例，运用现代化信息技术对智能网联汽车环境感知多传感器微课进行开发研究，重点介绍智能网联汽车环境感知多传感器微课制作过程，为该类课程的开发提出建设性的意见。
关键词：智能网联汽车环境感知系统；现代化信息技术；微课开发研究
本文引用格式：袁也等.基于智能网联汽车环境感知系统的教学微课开发研究[J].教育现代化，2019，6（19）：176-181.
Research on the Development of Teaching Micro-Class Based on Intelligent Networked Vehicle Environment Perception System
YUAN Ye,GUAN Zhi-wei,HOU Hai-jing,LI Qi
(School of Automotive and Transportation,Tianjin University of Technology and Education,Tianjin,China)
Abstract:Today’s social intelligent car technology is developing rapidly,and the micro-course resources based on intelligent networked car environment-aware multi-sensors are few,which can’t meet the training requirements of today's vocational education to train high-quality laborers and technical skills talents.The concept and characteristics,combined with the intelligent network of automotive environment-aware multi-sensor courses and micro-courses in the higher vocational curriculum,taking ultrasonic sensors as an example,using modern information technology to develop intelligent network-connected automotive environment-aware multi-sensor micro-courses The research focuses on the intelligent network-based automotive environment-aware multi-sensor micro-course production process,and provides constructive opinions for the development of such courses.
Keywords:intelligent networked automotive environment awareness system;modern information technology;micro-curricular development research
我国汽车产业规划首次提出了智能网联汽车概念，明确了其发展目标：2020年掌握智能辅助驾驶总体技术及各项关键技术，初步建立智能网联汽车自主研发体系及生产配套体系；通过五年时间掌握自动驾驶总体技术及各项关键技术，建立较完善的智能网联汽车自主研发体系、生产配套体系及产业群，基本完成汽车产业转型升级[1]；而职业教育却跟不上智能网联汽车产业的快速发展，相对应的课程资源较少，无法满足于职业师资对于学生的教学活动。
智能网联汽车环境感知多传感器的微课的开发，可以扩展学生对于环境感知多传感器的认知，有助于提高教学质量与学生学习能力。
一 微课的概念与特点
“微课”是指按照新课程标准及教学实践要求，以教学视频为主要载体，反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源有机组合[2]。“微课”强调微视频及相关资源的有机组合，把微课定义为一种新资源类型，有利于微课的规范化建设[3]。“微课”具有主题指向性明确、短小精悍、资源丰富、表现形式多样性、易传播等特点。
二 智能网联汽车多传感器课程与微课教学的融合策略
智能网联汽车（intelligent and connected vehicle,ICV）是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与X（车、路、人、云等）智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可实现安全、高效、舒适、节能行驶，并最终实现替代人来操作的新一代汽车[4]。
对于智能网联汽车来说，环境感知就像我们人类的视觉、听觉一样，也就是利用各样的传感器对周围环境进行相应的数据采集，以获取周边环境信息，并对收集到的信息进行数据处理。
可以说环境感知是智能网联汽车实现精确定位、主动避障和自适应路径选择等高级智能行为的基础和先决条件[5]。环境感知多传感器课程是汽车智能技术专业的一门核心的专业课程；由于汽车智能技术专业刚开始起步发展，对应的课程资源较少，无法满足于当前职业教育的需求，不利于学生对于环境感知多传感器知识点的获取，而微课作为共享型教学资源，有利于职教工作者分享以及学生知识点的构建。智能网联汽车环境感知多传感器课程与微课的融合需要考虑如下方面：
1.微课在设计过程中要突出主题，知识内容精炼、全方位、无死角。
2.需要考虑微课内容设计的前后逻辑关系、层次分明，进一步分解和细化，把大的问题分解成小的问题，把大项目分解成若干个小项目。
3.实操类微课开发可以从真实工作过程来考虑，完成一系列的微课学习就是完成了一个完整的工作任务，在完成学习的同时，学生自主掌握了相关的知内容，以及培养学生的职业关键能力。
4.对于微课的具体使用，可以通过不同的方式，比如和传统课堂融合起来穿插使用，在传统PPT教学中以提高学生兴趣和注意力；也可以通过互联网技术，建立“微信”微课公众号，上传微课教学视频，便于学生自主学习，用于课前预习或者课后复习使用，提高学生主动学习的能力。
微课拓展了智能网联汽车环境感知多传感器课程教学的方式和思路，使整个教学过程更加丰富多彩化，更接近工作过程。通过以上融合来建构学习，微课是智能网联汽车环境感知多传感器课堂教学一种很好的补充，便于学生的预习和复高学生的学习的兴趣，利于学生对于知识的建构，便于师生之间进行分享和交流。
三智能网联汽车环境感知多传感器课程微课设计与开发
微课建设的总体方法可以采用两种思路：一是基于已有的视频课程资源，以知识点和技能点为核心，进行加工和剪辑，制作短小精悍的视频课程；二是利用现代信息技术结合系统化的微课设计，开发全新的微课资源。针对于智能汽车环境感知多传感器课程，相关的微课很少，缺乏成熟的微课设计开发思路，因此笔者尝试第二个思路以超声波传感器为例来设计开发微课。
（一）超声波传感器建模
在这个设计步骤第一步中，我们需要使用UGNX建模软件进行还原一个完整的超声波传感器。这里，笔者选用了博世车用超声波传感器，利用建模软件对超声波传感器进行1:1复刻还原。
笔者选用的是UGNX建模软件，首先将UGNX单位设置中将单位设置为毫米，然后根据传感器1:1尺寸建立模型。模型建立完毕后，通过装配各个组件，完成超声波传感器模型的装配，然后改变模型的材质与特征颜色，进行着色，真实还原模型外观。
（二）超声波传感器结构展示视频制作
1.生成装配动画视频
第一步：在UGNX中通过【菜单】→【装配】→【序列】→【新建】→【插入运动】操作完成超声波传感器的装配序列，生成超声波传感器的爆炸结构动画。由于UGNX自带的功能（导出至电影）画质较差，本文采用录屏软件对装配动画进行录制并生成高清晰度视频。并对结构动画最后一帧进行截屏，生成结构爆炸图。
2.生成结构示意图
第一步：在Photoshop软件中通过【文件】→【打开】结构爆炸图；第二步：添加注释文字与箭头。Photoshop中包含了很多了许多的功能，大家可以自己去摸索学习。在本文中，使用自定形状工具生成箭头符号，以及通过横排文字工具添加文字注释，生成超声波传感器结构示意图。
3.超声波传感器微课制作
超声波传感器微课主要包含超声波传感器结构的展示、超声波传感器工作原理的讲解、基于超声波传感器的侧方位停车动画演示。微课的制作需要把各部分视频素材、音频素材整合在一起，笔者通过快剪辑软件对各部分素材进行编辑合成。
第一步：在快剪辑软件中通过【剪辑视频】→【本地视频】把超声波传感器结构动画导入快剪辑进行编辑；
第二步：在快剪辑软件中通过【剪辑视频】→【本地图片】在超声波传感器结构动画结尾处上添加超声波传感器结构爆炸示意图；
第三步：通过【剪辑视频】→【本地视频】导入超声波传感器原理动画视频（已有课程资源）；
第四步：通过【剪辑视频】→【本地视频】导入基于超声波传感器的模型车侧方位停车的动画视频；
第五步：通过【添加音乐】→【本地音乐】添加已制作完毕的讲解配音音频，该音频主要介绍超声波传感器的结构、工作原理、功用、以及超声波传感器在车上的实际应用；
第六步：通过【保存导出】→【开始导出】合成完整的超声波传感器微课视频。
（三）微课发布方式
微课视频制作完成并不等于微课的开发，还需把微课视频很好的呈现给学生。如可以通过建立微课微信公众号，将微课资源推送给每位学生，还可以专门开发一个网站或者专门的智能汽车环境感知传感器APP。虽然技术展示的方式不同，但目的都是将微课视频更好的展示给学生，方便学生的查询选择和点击使用学习。
四 微课教学设计的效果和评价
对于微课设计应用效果的评价，通过对学生进行问卷调查，了解《环境感知多传感器》微课的应用效果，总结经验，发现不足，为进一步研究提供参考和建议。主要从以下几个方面进行问卷调查：
①学生对微课的接受度；②学生对微课的使用效果；③学生对微课设计形式的看法。问卷调查采用当面发放、当面回收的方式，共发放问卷37份，其中有效问卷35份，问卷有效率为94.6%，并对问卷的典型问题进行分析：
（一）问卷第1题：在本堂课中，您喜欢利用微课进行学习吗？
根据调查结果显示， 有 91.40% 的同学喜欢利用微课进行学习，这一数据表明了学生对引入微课的教学方式非常欢迎。
（二） 问卷第 4 题：在本次利用微课学习的过程中， 您倾向于选择什么办法解决遇到的问题 ?
根据调查结果显示， 有 36.40% 的同学通过再次观看微课来解决问题，28.60% 的同学与小组同学一起讨论解决问题，通过这一数据表明了学生倾向于通过再次观看微课与小组同学一起讨论解决问题。
（三） 问卷第 7 题：与以往传统的教学方式相比，您认为微课能提升教学效果吗？
根据调查结果显示，有85.71%的同学认为微课能提升教学效果，11.44%的同学认为微课对提升教学效果一般，2.85%的同学选择了其他，数据表明微课这种教学方式在《环境感知多传感器》课的应用中，能大幅度提升教学效果。
（四）问卷第9题：对《环境感知多传感器》微课设计形式的满意度
根据调查结果显示，11.43%的学生非常同意，65.71%的学生同意微课的知识点层次合计；22.86%的学生非常同意，60.00%的学生同意微课视频内容简洁、针对性强；14.29%的学生非常同意，62.86%的学生同意微课知识点难度和深度合理；37.14%的学生非常同意，62.86%的学生同意微课的视频和声音清晰；20.00%的学生非常同意，57.14%的学生同意微课的视频讲解表达逻辑清；17.14%的学生非常同意，62.86%的学生同意微课的视频画面布局合计。
（五）问卷第12题：您对本微课学习有何建议？学生提出了以下建议
“增加部分实践课程，将学习课程和实践课程结合起来，效果更好。”“多一些实践动手时间。”“将课程资源整合在一起，放在专门的学习网站上，方便查询学习。”“多一些老师和学生的互动，增强老师与学生的交流。”“小组讨论能提高我们解决问题的能力。”
通过教学活动中的观察和访谈，并对微课教学设计应用前后对比分析发现：本微课教学设计在整个教学活动中取得了不错的效果。（如表2）
对比以往传统的教学模式，本微课设计教学理念先进、教学环节紧凑合理、教学手段多样，能充分地体现老师的主导地位和学生的主体地位，同时有利于学生融入微课课堂的教学互动过程中，有利于学生培养良好的学习态度、便于安排合理的学习时间，有助于实现教学相长。
五 意义
移动信息新技术的发展使得微课在学习中逐步得到使用并成为一种新的方式 ; 微课时间短，重点突出，灵活方便等特点可以调动学生的主动性，微课与传统教学互相结合，取长补短，将有助于提高教学质量和学生学习能力。
对于高职智能汽车环境感知多传感器课程，可以通过微课的应用，培养学生环境感知多传感器的结构分析、拆装、电子元件检修的专业知识，然后结合传统课堂实践提高学生专业实践能力，这样弥补微课在与学生互动和实践指导方面的不足。开放的微课资源可以满足学生自主学习，也有助于搭建终身学习体的公共平台而满足各方面社会人士的需求，必将有利于社会教育的发展。
参考文献
[1]《中国公路学报》编辑部.中国汽车工程学术研究综述·2017[J].中国公路学报,2017,30(06):1-197.
[2]胡铁生.“微课”:区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究,2011(10):61-65.
[3]胡铁生,黄明燕,李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志,2013,31(04):36-42.
[4]李克强,戴一凡,李升波,边明远.智能网联汽车(ICV)技术的发展现状及趋势[J].汽车安全与节能学报,2017,8(01):1-14.
[5]陈明哲.智能汽车发展现状及前景展望[J].黑龙江科技信息,2016(31):146-147.
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