高福友

（杭州萬(wàn)向職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310023）

隨著人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等前沿科學(xué)技術(shù)在汽車領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)汽車概念也發(fā)生了翻天覆地的變化，智能網(wǎng)聯(lián)汽車時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的興起，產(chǎn)業(yè)對(duì)技能型人才的需求與日俱增，智能網(wǎng)聯(lián)汽車教學(xué)涉及多方面技術(shù)的融合，實(shí)訓(xùn)條件主要基于智能網(wǎng)聯(lián)“感知、決策和控制”三項(xiàng)關(guān)鍵智能技術(shù)進(jìn)行建設(shè)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的目的是培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的汽車電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)理論，以及智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的應(yīng)用、智能終端設(shè)備的測(cè)試、裝調(diào)、運(yùn)維等職業(yè)能力[1-3]。

1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的必要性分析

1.1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展

以自動(dòng)駕駛為目標(biāo)的汽車信息化、網(wǎng)絡(luò)化、共享化、智能化技術(shù)日趨成熟，智能網(wǎng)聯(lián)汽車得到了高速發(fā)展。隨著傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能等技術(shù)的飛速發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的發(fā)展變化日新月異。盡管目前智能網(wǎng)聯(lián)汽車L1、L2已全面走進(jìn)市場(chǎng)，并努力打造 L3 和 L4 級(jí)別的自動(dòng)駕駛，但就智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而言仍是個(gè)新生事物，就關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)突破而言還是個(gè)無(wú)人區(qū)，就大批量產(chǎn)業(yè)化而言也是一個(gè)新賽道。世界各國(guó)都高度重視智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)于我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，這既是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，也是一次難得的歷史機(jī)遇[4-5]。

1.2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車人才需求

無(wú)論是產(chǎn)業(yè)還是技術(shù)的發(fā)展，人才都是智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的關(guān)鍵。目前，智能網(wǎng)聯(lián)汽車人才需求缺口巨大、人才培養(yǎng)滯后、智能汽車相關(guān)技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)化服務(wù)領(lǐng)域人才嚴(yán)重不足。當(dāng)前，汽車行業(yè)對(duì)“復(fù)合型”人才的要求更高、更全面、更深入?！捌?信息技術(shù)+通信”高層次復(fù)合型人才非常稀缺，培養(yǎng)高端復(fù)合型人才是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

在教育部批準(zhǔn)的職業(yè)技能等級(jí)證書名單中，《智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試裝調(diào)職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》《智能網(wǎng)聯(lián)汽車檢測(cè)與運(yùn)維職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)入1+X證書制度試點(diǎn)工作，以上兩項(xiàng)職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了智能網(wǎng)聯(lián)職業(yè)技能的等級(jí)，闡明了相關(guān)企業(yè)崗位工作規(guī)范及其職業(yè)技能要求。每項(xiàng)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)均包含“初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)”，適用于智能網(wǎng)聯(lián)職業(yè)技能等級(jí)培訓(xùn)與考核[6]。

2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容

2.1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)總體構(gòu)架

智能網(wǎng)聯(lián)教學(xué)平臺(tái)致力于培養(yǎng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)裝、調(diào)、測(cè)試、檢測(cè)、運(yùn)維領(lǐng)域的初、中、高多層級(jí)技能型人才，將產(chǎn)業(yè)鏈條中對(duì)技能人才的各類需求場(chǎng)景還原到教學(xué)課堂。智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)訓(xùn)室努力打造集教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、體驗(yàn)、培訓(xùn)、競(jìng)技、評(píng)價(jià)等于一體的車路云技術(shù)高技能專業(yè)人才培養(yǎng)平臺(tái)，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)、制造產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才[7-8]。

智能網(wǎng)聯(lián)教學(xué)平臺(tái)采用“三橫兩縱”式設(shè)計(jì)。其中“三橫”包含車輛設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)、信息交互關(guān)鍵技術(shù)、基礎(chǔ)支撐基礎(chǔ)三大智能網(wǎng)聯(lián)汽車核心技術(shù)，是教學(xué)平臺(tái)的核心知識(shí)與技能體系；“兩縱”包含基礎(chǔ)設(shè)施與專業(yè)課程，是支撐智能網(wǎng)聯(lián)專業(yè)的兩大重要支柱。

“三橫兩縱”相互交叉，確保了分布式智能網(wǎng)聯(lián)教學(xué)平臺(tái)與智能網(wǎng)聯(lián)核心技術(shù)緊密結(jié)合，讓學(xué)校智能網(wǎng)聯(lián)專業(yè)人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求緊密結(jié)合，同時(shí)專業(yè)課程與基礎(chǔ)設(shè)施一一對(duì)應(yīng)，讓理論與實(shí)訓(xùn)緊密融合?！叭龣M兩縱”分布式智能網(wǎng)聯(lián)教學(xué)平臺(tái)設(shè)備組成如圖1所示。

圖1 分布式智能網(wǎng)聯(lián)教學(xué)平臺(tái)設(shè)備組成

2.2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建

教學(xué)平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施由以下三大核心模塊搭配三大輔助模塊組成。三大核心模塊分別為車輛基礎(chǔ)平臺(tái)、無(wú)人駕駛改裝模塊、智能感知與交互改裝模塊；三大輔助模塊包含基礎(chǔ)工具與物料存取模塊、測(cè)試輔助模塊、主題軟裝模塊?；A(chǔ)設(shè)施組成如圖2所示。

圖2 智能網(wǎng)聯(lián)教學(xué)平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施

車輛基礎(chǔ)平臺(tái)采用分布式模塊設(shè)計(jì)，每個(gè)分布式模塊以小型可駕駛車輛為核心，支持 6～12名學(xué)生開展理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作。借助無(wú)人駕駛改裝模塊、智能感知與交互改裝模塊與基礎(chǔ)工具與物料存取模塊，學(xué)生可以在老師的指導(dǎo)下改造線控底盤，并在車輛上增設(shè)激光雷達(dá)等關(guān)鍵感知、決策與控制模塊，實(shí)現(xiàn)車輛無(wú)人駕駛裝、調(diào)、檢修等智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)業(yè)核心技能學(xué)習(xí)。分布式智能網(wǎng)聯(lián)教學(xué)平臺(tái)教室三維圖如圖3所示，平面圖如圖4所示。

圖3 分布式智能網(wǎng)聯(lián)教學(xué)平臺(tái)教室三維圖

圖4 分布式智能網(wǎng)聯(lián)教學(xué)平臺(tái)教室平面圖

3 智能網(wǎng)聯(lián)教學(xué)平臺(tái)各模塊介紹

3.1 車輛基礎(chǔ)平臺(tái)

車輛基礎(chǔ)平臺(tái)核心為賽車（教學(xué)版），此外每個(gè)平臺(tái)均配套賽車替換配件、常用機(jī)械零件。車輛基礎(chǔ)平臺(tái)是學(xué)生學(xué)習(xí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的基礎(chǔ)載體，不僅可以在智能網(wǎng)聯(lián)汽車基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)時(shí)提供直觀感知，同時(shí)也為課程實(shí)訓(xùn)提供了豐富的改裝升級(jí)空間。

每個(gè)車輛基礎(chǔ)平臺(tái)可供 6～12名學(xué)生同時(shí)使用，在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，學(xué)生可以分工協(xié)作完成車輛基礎(chǔ)平臺(tái)裝、調(diào)、測(cè)試、檢測(cè)、運(yùn)維的關(guān)鍵作業(yè)過(guò)程，將實(shí)際應(yīng)用等場(chǎng)景還原至教學(xué)課堂。

3.2 無(wú)人駕駛改裝模塊

智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛，無(wú)人駕駛模塊是根據(jù)乘用車無(wú)人駕駛基本原理改裝的，配置激光雷達(dá)套件、深度攝像頭套件、毫米波雷達(dá)及標(biāo)定套件、線控底盤改裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)套件等關(guān)鍵設(shè)備。

3.3 智能感知與交互改裝模塊

智能感知與交互改裝模塊主要幫助學(xué)生了解傳感器，動(dòng)手完成部分ADAS技術(shù)原型裝調(diào)以及交互類實(shí)訓(xùn)。智能感知與交互改裝模塊包含智能傳感器系列套件、人機(jī)交互模塊套件以及嵌入式主控平臺(tái)。借助以上系列套件，學(xué)生可以全面學(xué)習(xí)汽車智能感知過(guò)程中使用的各類傳感器基礎(chǔ)原理，同時(shí)可以親手將傳感器裝配在汽車上，完成電路連接、燒錄程序后，通過(guò)測(cè)試調(diào)整傳感器位置、接線以及軟件程序參數(shù)。

4 智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)核心特色

4.1 支持全員實(shí)操的分布式教學(xué)環(huán)境

適合 6～12名學(xué)生分工協(xié)作實(shí)操的分布式教學(xué)環(huán)境，不僅可以在理論教學(xué)過(guò)程中幫助學(xué)生結(jié)合實(shí)物加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，同時(shí)能夠讓每一位學(xué)生全程深度參與到各實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中，幫助學(xué)生真正掌握智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)業(yè)需求的各類核心技能。

4.2 智能網(wǎng)聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)全覆蓋

智能網(wǎng)聯(lián)教學(xué)平臺(tái)涵蓋了感知、決策、控制三大無(wú)人駕駛汽車核心技術(shù)，融入了高級(jí)輔助駕駛的系列智能傳感器以及人機(jī)交互領(lǐng)域最重要的語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別技術(shù)，全方位解構(gòu)智能網(wǎng)聯(lián)汽車。

4.3 模塊化課程與實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

智能網(wǎng)聯(lián)教學(xué)平臺(tái)將每一個(gè)實(shí)訓(xùn)任務(wù)都作了模塊化拆解，學(xué)生每一次完成的實(shí)訓(xùn)成果都可以直接裝車并發(fā)揮作用。從底盤的線控改造，到關(guān)鍵傳感器裝車標(biāo)定調(diào)試，再到校園環(huán)境建圖與無(wú)人駕駛測(cè)試，學(xué)生按部就班地完成每一個(gè)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容后，一輛具備無(wú)人駕駛能力的車輛也隨之完成。

4.4 具有高改裝潛力的基礎(chǔ)平臺(tái)

小型可駕駛車輛作為車輛基礎(chǔ)平臺(tái)的核心，不僅充分體現(xiàn)了智能網(wǎng)聯(lián)汽車裝、調(diào)、測(cè)試、檢測(cè)、運(yùn)維的關(guān)鍵作業(yè)過(guò)程，而且其自身極高的改裝潛力也為車輛智能化改裝升級(jí)帶來(lái)豐富的實(shí)踐操作空間。

借助分布式智能網(wǎng)聯(lián)教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生可以在實(shí)踐中鞏固理論，將理論知識(shí)賦予實(shí)踐，由淺入深地學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)、掌握核心技能，為考取“智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試裝調(diào)職業(yè)技能證書”“智能網(wǎng)聯(lián)汽車檢測(cè)與運(yùn)維職業(yè)技能證書”打好基礎(chǔ)的同時(shí)，也為未來(lái)步入工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐基礎(chǔ)[9-10]。

5 結(jié)語(yǔ)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是多學(xué)科前沿技術(shù)發(fā)展融合以及最新工業(yè)革命的產(chǎn)物，它突破了傳統(tǒng)汽車概念，涉及電子技術(shù)、人工智能、通信技術(shù)、控制技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域。智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的目的是培養(yǎng)學(xué)生掌握智能網(wǎng)聯(lián)汽車基礎(chǔ)理論，能夠動(dòng)手操作智能傳感器、計(jì)算平臺(tái)、智能座艙系統(tǒng)、底盤線控執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行裝配、調(diào)試和標(biāo)定等，正確使用檢測(cè)軟件，對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車 ADAS、車輛通信系統(tǒng)等常見故障能夠診斷與排除。