《智能汽车传感器技术》课程思政教学案例

《智能汽车传感器技术》课程思政教学案例

一、课程思政教学目标

《智能汽车传感器技术》是智能汽车三大核心关键技术之一。课程的建设目标是：在我国汽车大国向汽车强国发展，实现汽车行业弯道超车的总体要求下，培养“科技自信，家国情怀，工匠精神”的汽车传感器专业人才。课程的知识和能力目标是理解温度与压力传感器等汽车运行状态检测传感器的结构、工作原理，掌握检测方法；理解超声波、视觉、激光等环境感知传感器的工作原理，掌握安装、标定方法。掌握智能传感器的接口信号、数据采集和分析方法。培养学生能对典型汽车传感器进行开路检测、在路检测和安装调试。具备对智能汽车传感器选型、调整、标定能力。会使用汽车数字万用表、示波仪、解码器等专用仪器进行传感器数据解析，掌握自动驾驶基本理论和方法。《智能汽车传感器技术》课程的素质目标：1.通过汽车传感器技术发展学习，培养学生不断探索和创新的科技自信。2.通过国家智能网联新能源汽车行业弯道超车的政策，培养学生民族自豪感，树立振兴中国汽车工业的家国情怀。3.通过学习汽车传感器设计中的国家标准和技术要求，培养学生团队协作和爱岗敬业的职业素养。4.通过对传感器选型，标定等实操过程，强调精湛技艺，培养学生精益求精的工匠精神。

二、与专业教学内容相结合的思政融入点

分析汽车智能技术专业课程思政教学实施过程中存在的问题，探索汽车智能技术专业实践课程教学的思政融合方式和内容。以学生为主体，教师作引导，深度挖掘课程思政教学元素、实验内容、教学方法，并结合互联网教学和项目驱动式教学模式，构建汽车智能技术专业课程思政教学体系，实现课程思政教育目标和专业实践教学目标的高度统一。授课内容思政融入点教学过程和教学方法汽车传感器概述1、增强民族自豪感和爱国精神，树立正确的价值观；2、培养精益求精的精神；3、树立文明生产、安全施工的职业意识；4、增强团队合作意识，规范工作流程。教学过程：1、通过PPT视频播放、课堂讲解的方法讲解智能汽车和网联汽车发展的弯道超车的过程，增强民族自豪感和爱国精神；引导学生讨论智能汽车技术应用过程中，所产生的事故责任的判断以及所产生的社会伦理问题，培养学生独立思考问题的能力及树立正确的价值观。2、通过讲授法讲解传感器的原理和发展，引入“汽车的眼睛”的概念，引导学生们思考传感器的工作原理，思考如何制作传感器，培养精益求精的精神。3、通过直观演示法，向学生们演示汽车传感器的组成与工作原理及汽车传感器的分类。其中融入美国等西方国家在汽车传感器等汽车芯片行业的垄断与国产汽车传感器行业的坚持不懈，激起学生们的爱国主义精神与民族自豪感。4、采用任务驱动法，让学生们动手实践进行汽车传感器的测试任务、汽车传感器的在路检测任务以及汽车传感器开路检测任务。通过传感器检测过程，使学生们增强团队合作意识，树立文明生产、安全施工的职业意识。教学方法：1、多媒体讲解和提问相结合2、直观演示法进行实物展示3、任务驱动法进行小组实操4、项目教学分析教学内容，确定项目任务转速与相位传感器技术1、培养学生追求科学进步；2、培养学生不断学习的精神；3、培养学生重视工程质量问题。教学过程：1、采用讲授法对转速与相位传感器的原理和发展及电磁式转速与相位传感器的工作原理进行讲解，课堂中穿插讲解传感器技术的发展史，培养学生们学生追求科学进步、不断学习的精神。2、采用自主学习法使学生们通过自主学习进行霍尔式转速与相位传感器的工作原理及光电式转速与相位传感器的工作原理的学习，使学生们充分拓展自己的视野，培养学生们的学习习惯和自主学习能力，锻炼学生们的综合素质。教学方法：1、多媒体讲解和提问相结合2、直观演示法进行实物展示3、自主学习法锻炼学生综合素质4、理实一体化教学，将理论与生产、技术融于一体温度与气体传感器技术1、培养学生绿色生态、节能减排、环境保护；2、培养学生可持续发展的意识。教学过程：1、采用演示法，将实际的温度传感器、空气流量传感器、压力传感器、氧传感器展示给学生们，让学生们对传感器有感性的认识，并在演示过程中融入“碳中和、碳达峰”的国家发展战略，讲授温室效应对地球的危害，培养学生们节能减排、环境保护的意识。2、采用任务驱动法，对学生进行分小组布置探究性学生任务，学习温度传感器、压力传感器、氧传感器及空气流量传感器检测方法，重点讲解卡门涡阶式空气流量计的发展历史，培养学生们的探索精神与求学精神。3、课程中讲解空气流量和氧传感器对于排放的重要性，向学生们播放柴静的《穹顶之下》纪录片，讲述“德国大众汽车的排放门事件”，引导学生们课后学习欧洲NEDC工况、日本10-15工况、美国FTP75工况，了解各国排放法规制定过程，培养学生们绿色生态、节能减排、环境保护、可持续发展的意识。教学方法：1、多媒体讲解和提问相结合2、任务驱动法进行小组实操3、课堂讨论法引导学生们思考4、合作学习教学使同学们相互合作共同学习车载超声波雷达传感器1、增强学生的民族自信心；2、使学生清楚国家战略方向及政策内容，知道为谁成才。教学过程：1、采用现场教学法，以超声波实物为对象，以学生活动为主体，向学生们讲授超声波测距原理、超声波雷达工作原理，采用视频播放的方式向学生展示超声波雷达在自动驾驶领域的应用，引导学生们了解国家在汽车行业的“三横三纵”的发展战略，进行头脑风暴式讨论，引导学生们了解汽车行业在国家“工业4.0”战略中的重要地位，感受汽车行业在中国支柱产业中的重要地位。2、采用任务驱动法，让学生分组进行超声波雷达的调试和标定学习。讲解超声波雷达发展历程，国产企业的发展，增强学生的民族自信心。教学方法：1、多媒体讲解和提问相结合2、现场教学法使学生拥有感性认识3、头脑风暴法启发学生自由联想和讨论4、任务驱动法进行小组实操车载毫米波雷达1、增强学生的民族自信心。2、增强学生们自主学习能力与探索能力教学过程：1、采用体验教学法，使学生们亲自参与知识的构建，学习毫米波原理、毫米波雷达测距、测速、测角度工作原理，让学生们亲历雷达的工作原理，合作完成雷达的工作过程，使学生们在亲自“研究”、“思索”、“想象”中领悟知识。2、采用行为导向教学法，让学生们进行毫米波雷达的调试、安装和标定的学习，期间讲解毫米雷达发展，讲解国内毫米波雷达的案例，使学生了解国内毫米波雷达企业是如何发展壮大，增强学生的民族自信心。教学方法：1、体验教学使学生参与知识的构建2、行为导向教学引导学生3、案例教学法，对案例做检查分析和理解4、合作学习法智能汽车激光雷达1、激发学生追求科学进步，精益求精的精神；2、给学生树立正确的政治观。3、提升人工智能背景下的安全与隐私保护能力教学过程：1、采用实例导入法，讲解激光对我们国家安全的重要性，采用问题教学法讲解激光工作原理、激光测距原理，使学生们了解国防建设的重要性、探索用何种态度去发展科技。2、采用实例演示法，使学生们了解激光雷达的分类和结构组成、激光雷达调试、安装和标定方法，采用启发教学法讲解激光雷达发展，学习我国“两弹一星”科学家的精神，激发学生追求科学进步，精益求精的精神。3、采用问题式教学方法，引导学生们思考人工智能技术下的智能汽车所面临的伦理性问题，思考伦理价值失衡的风险、明确人工智能算法的归责问题，提升学生的思辨能力与给学生树立正确的人生观、世界观。教学方法：1、实例导入法2、实例演示法3、问题教学法4、启发式教学法视觉传感器1、激发学生不畏艰险，踏踏实实的精神；2、使学生了解当前国际形势、国内形势。3、树立争取的价值取向，拥有正确的伦理规范教学过程：1、采用音像导入法和类比法，引导学生们学习视觉传感器的分类和应用、视觉传感器工作原理及过程。课程中播放视觉传感器制作过程，引导学生们学习大国工匠精神，了解国际光学镜片的制造行业与CMOS、CCD行业的专利壁垒，激发学生们的锲而不舍的精神。2、采用讨论式法引导学生们学习数字图像处理技术，采用理实一体化教学方法带领学生进行视觉传感器的选型、安装、调试、标定，讲解机器视觉和人工智能发展历史，激发学生不畏艰险，踏踏实实的精神。3、采用头脑风暴式教学方法，引导学生自由联想，讨论智能汽车技术下如何制定符合国情的管理规定、如何协助AI开发者、研究者、适用者执行管理规定，提升学生们正确的的教育价值取向，引导学生们拥有正确的伦理规范。教学方法：1、采用音像导入法2、类比法3、讨论式教学法4、理实一体化教学方法定位与导航传感器1、培养学生为国奋斗的精神；2、培养学生劳动精神、劳模精神、工匠精神。3、提升学生们的国家安全意识与个人隐私保护意识。教学过程：1、采用启发式教学，通过北斗研制历程和人物介绍学习默默贡献与爱国奋斗的“北斗精神”。2、采用讲授法，对GPS/北斗导航和定位原理、惯性导航传感器工作原理进行讲解。树立团结协作的专业精神，通过北斗定位原理习题练习，谨记精益求精的工匠精神3、采用探讨教学法和理实一体化教学方法带领学生进行对组合导航传感器的选型、安装、调试、标定等方法进行讲解，通过报文解析的实操，培养追求科学严谨的精神，穿插讲解我国科技工作者先辈们的劳动精神、劳模精神、工匠精神。教学方法：1、多媒体讲解和提问相结合2、启发式教学法3、讨论式教学法4、理实一体化教学方法传感器融合1、提升敬业精神；2、培养学生沟通、交流、写作能力；3、培养学生安全生产意识和对操作问题的重视。教学过程：1、采用头脑风暴式教学方法，让学生充分发散思维，使学生能够融会贯通的掌握传感器融合技术；通过传感器融合实训过程进行理实一体化教学，了解本专业当下前沿技术，提升敬业精神，在实训过程中培养学生沟通、交流、写作能力以及培养学生安全生产意识和对操作问题的重视。2、采用案例教学法对ADAS融合传感器案例进行讲解。将授课内容与我国科技发展紧密融合，使学生在掌握专业知识及技能的同时，也深刻感受到我国科技发展取得的卓越成绩，激发学生的爱国情怀及民族自豪感，在行动上使学生积极投身到我国科技发展的浪潮中。教学方法：1、头脑风暴式教学法2、理实一体化教学法3、案例教学法4、启发式教学法

三、教育方法和载体途径

以《智能汽车传感器技术》课程中《项目1—智能网联汽车及传感器认知》的授课内容为例，讲解授课过程中如何将思政元素融入教学当中。1、“课前5分钟小故事”学习“汽车工业的发展史”，从长春第一汽车制造厂建成投产，到我国首批12辆汽车下线，从洛阳第一拖拉机厂大门，驶出我国第一辆拖拉机，穿插介绍新中国汽车工业的先驱孟少农等人物的事迹，使学生认识到，如果没有他们的坚持不懈和无私奉献，或许我们的汽车业还将落后于汽车业发达国家很远很远。2、智能网联汽车调研与认知近年来在汽车行业技术的革新背景下，小鹏、蔚来、比亚迪、华为等企业大胆创新、勇于尝试，在智能汽车领域大放异彩，使我国智能汽车领域技术发展领先国际。在前置基础实践课程开展过程中，教师结合这些新势力车企的发展案例来开展思政教育，帮助学生提高对中国汽车产业的认同感，使学生清楚汽车工业技术的快速发展离不开每一位技术人员的奉献，了解个人价值与国家发展之间的重要联系。3、智能汽车传感器技术认知将授课内容与我国科技发展紧密融合，使学生在掌握专业知识及技能的同时，也深刻感受到我国科技发展取得的卓越成绩及目前面临的严峻挑战，在思想认知上激发学生的爱国情怀及民族自豪感，在行动上使学生积极投身到我国科技发展的浪潮中。课程设计上，将我国自行研制的全球卫星定位系统融入课程内容，将高精度定位系统和国家安全的关系做深入浅出的分析。本阶段主要培养学生智能汽车传感器技术的认知。在课程中主要通过启发式教学法，结合国内外传感器领域的发展历程，帮助学生提高民族自信心，将“技术强国”的观念深入内心，同时让学生意识到科技创新的重要性，提高创新思维能力。4、智能汽车传感器测试技术认知作为高职院校，我们的学生很多将来要在汽车行业从事一线的生产制造工作，在汽车智能传感器课程中，加入对实验台操作的安全规范、学长经典案例、工匠精神的践行等，让学生认识到这些都是从事汽车电子电气类行业相关岗位技术工人必须具备的技能。学会用汽车智能测试技术的理念，让学生体会到智能汽车传感器测试技术无处不在的实用性，这紧紧围绕“教育必须为社会主义现代化服务”方针，努力适应社会主义市场经济的需要，为党和国家培养具有爱国主义精神的高技能人才。5、汽车智能传感器实践本部分主要是学生认识智能汽车及智能传感器的过程，涉及多学科交叉的实践任务，重在培养学生的综合知识的掌握和编程能力的理解。在课程中教师根据行业特点介绍智能汽车硬件的技术变革，例如智能汽车在通讯，感知能力比传统的汽车提高指数级别的数据量，整车上会配备多个传感器与电子控制单元，大量的数据输入与输出需要强大的计算能力才能支撑正常传输。通过这部分内容提高学生对复杂工程问题的分析、归纳、演绎、抽象的理解能力，也能让学生进一步理解“科技是第一生产力”。课程教学内容主要以“项目驱动式”的教学方式完成实践内容：教师下发课程任务，学生以小组为单位，自主学习并完成平台小车的算法集成和硬件调试，达到不同的功能四、教学成效我国汽车产业的持续健康发展离不开高校汽车专业长期以来的高质量人才培养，实施课程思政是增强学生投身汽车专业的使命感、培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者的重要举措。本次课程，通过优化教学课程目标，进行课程思政与汽车传感器技术内容融合，采用项目式、启发式等方式的学习，增强了学生的民族自豪感和爱国精神；树立团队的合作意识，培养精益求精的工匠精神；树立文明生产、规范工作的职业意识。（1）课程专业上，