汽车基础底盘开发 1

广州职业技术大学课程教案（2024—2025学年第1学期）课程名称智能汽车底盘线控装调与测试使用班级使用教师编制教师教研室物联网技术与应用学院智慧汽车学院编制日期2024年6月广州职业技术大学教务处制《智能汽车底盘线控装调与测试》教案六一、授课信息课程名称智能汽车底盘线控装调与测试授课对象教学单元名称智能驾驶场景下的线控底盘综合应用教学场所6606授课形式理论+实操授课学时6教材课程标准智能汽车底盘线控装调与测试课程标准单元及内容分析学情分析（知识与技能基础、认知与实践能力、学习特点）知识基础具备ROS基础、ROS操作系统、ROS环境搭建等知识技能基础会使用Linux系统操作指令、学会ROS操作系统搭建与开发学习特征对ROS机器人环境搭建与开发有较大的兴趣教学目标（素质目标知识目标能力目标）知识目标ROS操作系统的定义ROS通信机制ROS运行管理ROS常用组件ROS工作空间的概念和结构ROS功能包的结构ROS功能包的创建与编译ROS常见的消息类型poll函数与read函数在Ubuntu下ROS系统的搭建ROS系统下线控底盘的可视化开发ROS系统下线控底盘的控制能力目标能讲解ROS操作系统的定义能讲解ROS的通信机制能掌握节点运行管理launch文件的基本操作方法能掌握ROS常用组件的基本操作方法能讲解ROS工作空间的概念能讲解ROS功能包的概念能理解ROS工作空间与功能包的结构能掌握ROS功能包的创建与编译能说出ROS常见的消息类型能独立完成键盘监听相关逻辑部分代码掌握ROS系统下线控底盘的可视化开发掌握ROS系统下线控底盘的控制能够独立完成线控底盘控制节点源码修改素质目标通过对ROS操作系统的了解，激发学生对科技创新的渴望学习理论部分知识，培养学生新技术的能力在学习过程中，利用系统的细致划分使学生潜移默化拥有严谨细微的学习态度通过基础知识点的学习，增加学生的专业认同感理解并解析代码结构，提高学生对现代智能化的认可通过实操任务，锻炼学生灵活掌握运用知识能力熟悉产品设计以及技术特点，培养学生规范操作的意识理解开发相关函数与技术，培养学生一丝不苟的工匠精神通过不同实操任务，锻炼学生解决实际问题的能力教学重点和难点重点：ROS操作系统架构、ROS通信机制、ROS元功能包、ROS工作空间与功能包结构、ROS系统下线控底盘的可视化开发、poll函数与read函数难点：ROS节点运行管理launch文件、ROS功能包创建、ROS功能包编译、ROS系统下线控底盘的控制、ROS系统下线控底盘的控制字符修改二、教学策略设计理念积极培养学生的逻辑思维能力，激发学生的学习热情和自主学习能力：教案应结合一些实际的典型测试案例，让学生了解ROS环境下设备的开发测试方法，激发学生的好奇心。同时，教案还应包括ROS功能包的创建与编译、ROS系统下线控底盘的控制以及ROS系统下线控底盘的控制字符修改，激发学生的学习热情和探索精神。培养学生的团队协作和沟通能力：教案应设计团队合作的项目，让学生在实践中学会团队协作，掌握沟通技巧。教学方法与手段（根据教学内容和学生学习特点科学选择教学方法和手段）理论教学：详细讲解ROS操作系统的定义、ROS通信机制、ROS运行管理、ROS常用组件、ROS工作空间的概念与结构、ROS功能包的概念与结构、ROS常见的消息类型和开发过程中常用的函数定义与使用等基本概念，帮助学生理解消化。案例教学：分析讲解一些典型的测试案例，具象化解释理论概念。互动教学：通过课堂讨论、小组合作等方式，鼓励学生积极参与，提高学生的课堂参与度和学习效果。多媒体教学：利用多媒体技术，如视频、PPT等，提供丰富的教学资源和多样化的学习方式。网络教学：利用网络平台，如在线课程、学习社区等，提供灵活的学习方式和及时的学习支持。教学资源（能合理运用信息技术、数字资源、信息化教学设施设备提高教学与管理成效）教材：参考资料：ROS机器人程序设计、ROS机器人编程实践、ROS机器人开发实践指南、ROS机器人实践：从入门到应用。课件：制作精美的课件，包括PPT、视频、动画等形式，帮助学生更好地理解和掌握课程内容。课程设计和案例：结合课程内容，设计具有实际应用价值的实践项目和案例，让学生在实践中学习和掌握线控制动技术。在线课程：提供超星在线课程资源，包括课件、习题、笔记等，让学生可以随时随地学习。学习社区：建立学习社区，提供学习交流和讨论的平台，鼓励学生互相学习和分享经验。教学评价（改进结果评价，强化过程评价，探索增值评价，健全综合评价）知识掌握程度：通过作业、课堂问答等方式，了解学生对课堂内容的掌握程度。实践能力：通过实践项目和案例的完成情况，评价学生的实践能力和解决问题的能力。学习态度和积极性：通过课堂表现、小组合作、学习态度等方面，评价学生的学习态度和积极性。在评价过程中，可以采用多种评价方式，如教师评价、学生自评、互评等，以全面、客观地评价学生的学习成果和表现。同时，应注重评价的及时性和反馈性，及时给予学生反馈和指导，帮助学生更好地掌握知识和技能。三、教学活动安排课中内化教学环节与内容（标注时长）教师活动学生活动设计意图ROS操作系统概述(2学时)讲解ROS操作系统的定义，ROS通信机制，ROS运行管理以及ROS常用组件结构举例提问并解答：ROS操作系统分为几层？分别是什么？认真听课，学习ROS操作系统的定义，ROS通信机制，ROS运行管理以及ROS常用组件回答问题通过对概念的解析和案例举例，使得同学理解并熟悉ROS操作系统线控底盘ROS功能包结构(2学时)讲解ROS工作空间的概念与结构、ROS功能包的概念与结构、ROS功能包的创建与编译。提问并解答：ROS工作空间共有几个文件夹？分别是什么？认真听课，学习ROS工作空间的概念与结构、ROS功能包的概念与结构、ROS功能包的创建与编译。积极思考回答问题通过对ROS功能包以及工作空间的概念与结构的了解后。学会并熟悉理解ROS功能包的创建与编译。智能驾驶场景下的线控底盘应用开发(2学时)讲解ROS常见的消息类型、ROS系统的搭建，配合实操ROS系统下线控底盘的可视化开发与控制布置任务提问并解答：poll函数与read函数的作用分别有什么不一样？认真听课，理解ROS常见的消息类型、ROS系统的搭建。积极思考完成任务回答问题通过线ROS常见的消息类型、ROS系统的搭建的讲解，熟悉并理解RO