CarSim软件在高职院校汽车专业教学中的应用_李俊.pdf
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1、100 AUTO TIMEAUTOMOBILE EDUCATION|汽车教育1引言随着汽车行业的飞速发展,汽车的智能化已越来越凸显其重要性。智能化指的是汽车搭载智能传感器、控制器和执行器,融合通信、网络和人工智能技术,以 V2X 信息交换实现自动驾驶,让驾驶体验更加安全、舒适和高效。我国对驾驶自动化分为 L0-L5 级,目前市场上以组合驾驶辅助 L2 级为主,2022年燃油车在 L2 及以上的渗透率为 32%,而新能源汽车渗透率则达到了 46%,预计到 2025年能达到 70%以上,可见汽车向智能化发展的强劲趋势。随之而来的人才需求也变得更加迫切,但传统汽车工程人才已不能满足要求,亟需培养一批
2、既精通软件又懂汽车技术的复合型人才1。高职院校传统的汽车专业教学以汽车基础理论为主,而对于新兴技术的教学还处于探索阶段,已有一些学者在课程设计上做出新的尝试2-3。基于这样的背景,本文以智能网联汽车技术这门课程为基础,提出在教学中引入仿真软件 CarSim,实现自动驾驶相关新技术的仿真模拟、动画播放和数据分析等,旨在为学生提供更优质的教学资源,培养创新型应用人才。2课程教学面临的问题智能网联汽车技术这门课程是高职院校汽车专业新开设的公共课,涉及传感器、计算机、大数据、云计算、人工智能、无线通信、导航定位、模式识别、机器视觉、智能控制等多种先进技术,是一门跨学科、跨领域的全新课程,其覆盖的知识面
3、非常广泛,对教师教学和学生学习都带来了挑战,当前的课程主要存在以下几点问题。2.1课程难度大智能网联汽车技术分为环境感知层、决策规划层和控制执行层三个层次4,每个层次包含的知识内容各不相同。环境感知层主要是各类智能传感器,包括超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达、视觉传感器和惯性导航单元,还有导航定位系统、高精地图、无线通信和 C-V2X 技术;决策规划层主要是各种识别技术,包括道路识别、车辆识别、行人识别、交通标志识别、交通信号灯识别、驾驶员疲劳识别等,还有路径规划、行为决李俊武汉软件工程职业学院湖北省武汉市430205摘 要:随着汽车不断向智能化发展,高职院校的汽车专业教学也面临新的挑战。本文
4、分析了智能网联汽车技术这类新课程在教学中存在的问题,结合高职院校的教学特点,提出在教学中引入仿真软件 CarSim,以实现自动驾驶相关新技术的仿真模拟、动画播放和数据分析等,旨在为学生提供更优质的教学资源,培养创新型应用人才。以车道保持辅助功能的授课为例,介绍了 CarSim 软件在教学中的具体应用。关键词:CarSim仿真软件高职汽车专业教学The Application of CarSim Software in the Teaching of Automobile Majors in Higher Vocational CollegesLi JunAbstract:With the co
5、ntinuous development of automobiles towards intelligence,the teaching of automobile majors in higher vocational colleges is also facing new challenges.This article analyzes the problems existing in the teaching of new courses such as intelligent connected vehicle technology.Based on the teaching cha
6、racteristics of higher vocational colleges,it is proposed to introduce simulation software CarSim in teaching to achieve simulation,animation playback,and data analysis of new technologies related to autonomous driving.The aim is to provide students with higher quality teaching resources and cultiva
7、te innovative application talents.Taking the teaching of lane keeping assistance function as an example,the specific application of CarSim software in teaching was introduced.Key words:CarSim,simulation software,higher vocational colleges,automobile major,teachingCarSim 软件在高职院校汽车专业教学中的应用AUTO TIME 10
8、1 AUTOMOBILE EDUCATION|汽车教育 时代汽车策等技术;控制执行层主要是车辆的五大控制系统,包括驱动控制、制动控制、转向控制、底盘控制和档位控制,还有各类安全预警和人机交互系统等。每个层级涉及到的技术繁杂,需要教师对各个相关领域都有所了解,能够将知识融汇贯通。同时,每个层级也有各自的侧重点,环境感知层更注重智能传感器硬件的学习,一方面要让学生认识、了解硬件相关知识,另一方面也要学习不同参数对硬件性能的影响。决策规划层相当于智能网联汽车的大脑,更注重软件方面的知识传授,例如各种识别、规划和决策算法。控制执行层则更接近传统汽车专业的知识,其主要的技术是线控技术,包括检测反馈技术、
9、指令信号处理技术、转换放大技术等。根据这些层级不同的侧重点需要在教学中引入不同的手段和方法,帮助学生更好的学习本门课程。2.2技术更新快不同于传统汽车专业,智能网联汽车技术的更新迭代速度更快,例如环境感知层的激光雷达,按照有无旋转部件分为机械激光雷达、固态激光雷达和混合固态激光雷达,它们的特点和性能以及在汽车上的应用都在不断更新发展中,学习不同类型激光雷达的原理,及时了解业界动态就成为学习这门课程的重要手段。决策规划层的内容也在不断更新中,例如各种识别技术需要教师紧跟技术前沿,主动学习各种前瞻技术,并将这些知识和应用深入浅出地教授给学生。最后控制执行层则是线控技术和人机交互技术的不断演进,不断
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