《智能网联汽车技术》教案全套 余永纪 1.1-6.3 智能网联汽车概述-智能网联汽车先进驾驶辅助技术

《智能网联汽车技术》项目名称智能网联汽车及相关技术认知任务名称任务1智能网联汽车概述使用教材《智能网联汽车技术》教师余永纪课题类型理实一体型授课班级授课日期计划课时教学目标1.能说出汽车技术发展的历程、趋势及国内外智能网联汽车发展的历程，并能概括我国智能网联汽车发展的优缺点。2.能说出智能汽车、无人驾驶汽车、车联网、智能交通系统、智能网联汽车等相关名词的概念及相互关系。3.能说出智能网联汽车的智能化与网联化的等级，并解释智能化与网联化之间的关系。4.能概括出智能网联汽车“三横两纵”的技术架构内容。5.能列举出智能网联汽车的应用场景及主要功能。教学重点与难点重点1.智能化与网联化的等级2.智能化与网联化之间的关系3.“三横两纵”的技术架构难点1.智能化与网联化之间的关系2.“三横两纵”的技术架构课前准备教学环境1.建议教学场景：多媒体教室，并要求每个学习小组拥有各自的学习讨论区域。2.建议场景布置：学习讨论区，分组摆放的座椅及多媒体或一体机教学资源1.教学课件2.教材3.教案4.网络视频：无人驾驶的十大真相5.微课：智能网联汽车概念认知、智能网联汽车技术等级、智能网联汽车的发展、智能网联汽车技术架构、智能网联汽车的应用教学活动流程教学环节教师活动学生活动教学方法时间（分钟）课题导入1.教师通过PPT课件播放“无人驾驶的十大真相”视频。并请学生思考：“你认为的无人驾驶是什么样的？”、“无人驾驶与智能网联之间有什么关系？”这两个问题。2.视频播放结束后，教师通过云立方随机选人功能，选择1-2名学生，回答所提问题3.教师对学生回答内容进行简单点评和总结，并引出本课题的主题：“智能网联汽车认知”1.学生观看视频，并思考老师所提问题2.积极回答问题或聆听他人回答，可对他人回答内容进行补充3.认真听讲启发式教学法问题教学法知识学习一、汽车技术发展历程及趋势知识点1：汽车技术发展历程1.教师通过PPT课件播放“历年来的汽车发展史”视频。并请学生思考：“汽车技术的发展主要经历了哪些阶段？”2.视频播放结束后，教师通过云立方随机选人功能，选择1-2名学生说一说汽车发展的主要历程。3.教师对学生回答内容进行简单点评和总结4.教师结合PPT课件对汽车技术的四个发展阶段进行简要介绍。知识点2：汽车技术发展趋势1.教师结合PPT课件对汽车技术低碳化、信息化、智能化三大发展趋势内涵及各趋势之间的相互关系进行讲解。知识点1：汽车技术发展历程1.认真观看视频，并思考老师所提问题2.积极回答问题或聆听他人回答，可对他人回答内容进行补充3.认真听讲并思考4.认真听讲并思考知识点2：汽车技术发展趋势1.认真听讲并思考问题教学法讲授法二、智能网联汽车概念认知知识点1：智能网联汽车概念认知1.教师通过PPT课件展示智能网联汽车相关的五个概念，并提出问题：这“五个名词的概念该如何理解？它们之间有什么样的关系？”；2.教师通过云立方e教客户端播放“智能网联汽车概念认知”的微课视频，并请学生思考所提问题；3.教师通过云立方随机选人功能请5名同学依次对“智能汽车、无人驾驶汽车、车联网、智能交通系统、智能网联汽车”这五个概念进行解释；4.教师对学生回答内容进行简单总结和评价，并结合PPT课件对这五个概念进行讲解；5.教师再随机选择1-2名同学，说一说这五个概念之间的不同；6.教师对学生回答内容进行简单总结和评价，并结合PPT课件对智能网联汽车各相关概念间的关系进行讲解；知识点1：智能网联汽车概念认知1.认真听讲并记住教师所提问题；2.认真观看微课视频，并针对所提问题进行思考和分析；3.积极回答问题或聆听他人回答，可对他人回答内容进行补充；4.认真听讲，并与自己思考的结果进行对比，加深对各概念的理解；5.积极回答问题或聆听他人回答，可对他人回答内容进行补充；6.认真听讲，并与自己思考的结果进行对比，加深理解；问题教学法讲授法启发式教学法三、智能网联汽车技术等级知识点1：智能网联汽车技术等级1.教师通过PPT课件提出问题：“智能网联汽车是如何进行分级的？为什么这样分？”2.教师通过云立方e教客户端播放“智能网联汽车技术等级”的微课视频，并请学生针对所提问题进行分组讨论（5min）；3.请2-3名小组代表分享自己组内讨论的结果；4.教师对各小组回答内容进行简单总结和评价，并结合PPT课件对“智能化等级”、和“网联化等级”的内容进行介绍；知识点2：智能化与网联化间的关系1.教师通过PPT课件提出问题：“智能网联汽车的发展可分为哪几个阶段？每个阶段有何特点？”；2.教师通过云立方e教客户端播放“智能网联汽车的发展”的微课视频，并请学生针对所提问题进行思考；3.教师通过云立方随机选人功能请1-2名同学回答所提问题；【要求：学生需用坐标图形式进行分享和呈现。教师可事先提供空白的坐标图让学生进行内容填充，也可让学生结合微课和教材自己绘制坐标图】4.教师对学生回答内容进行简单总结和评价，并结合PPT课件对智能化与网联化间的关系进行介绍；知识点1：智能网联汽车技术等级1.认真听讲并记住教师所提问题；2.认真观看微课视频，并针对所提问题进行讨论、分析和记录；3.积极回答问题或聆听他人回答，可对他人回答内容进行补充；4.认真听讲并反思，优化完善组内讨论结果，加深理解；知识点2：智能化与网联化间的关系1.认真听讲并记住教师所提问题；2.认真观看微课视频，并针对所提问题进行思考和分析；3.积极回答问题或聆听他人回答，可对他人回答内容进行补充；4.认真听讲，并与自己思考的结果进行对比，加深理解；问题教学法扩展小组教学法启发式教学法讲授法四、智能网联汽车技术架构知识点1：“三横两纵”的技术架构1.教师提出问题：“现代汽车实现智能泊车功能，需要从哪方面进行技术改进？”，并启发学生从车辆本身功能、环境的要求、信息交互或者车辆与环境的通话等方面思考，引入课程内容“三横两纵”2.教师通过云立方e教客户端播放“智能网联汽车技术架构”的微课视频，并请学生进一步思考“智能网联汽车技术架构的内容有什么？为什么需要有这些内容组成？”3.教师通过PPT课件呈现智能网联汽车“三横两纵”的技术架构内容知识点2：“三横”技术体系分层1.教师通过PPT课件呈现“三横”技术体系分层的内容。【要求：课堂上不需要对本知识点进行详细介绍，可提示学生课后结合教材及网络资源加深对三横技术体系分层内容的了解】知识点1：“三横两纵”的技术架构1.思考教师所提问题，并踊跃回答问题，参与课堂互动；2.带着问题与思考，认真观看微课视频；3.认真听讲，并与自己思考的结果进行对比，加深理解；知识点2：“三横”技术体系分层1.认真听讲，课后可结合教材及网络资源加深对三横技术体系分层内容的了解启发式教学法问题教学法讲授法五、国内外智能网联汽车发展知识点1：国外智能网联汽车发展教师通过PPT课件分别简要介绍国外智能网联汽车的发展历程；【要求：以时间轴的形式简要呈现、介绍即可】知识点2：国内智能网联汽车发展1.教师通过PPT课件提问：“我国智能网联汽车发展的主要历程是什么样的？”，随后请学生结合教材回答所提问题；【要求：问题提出后可给学生2-3分钟时间查看教材、整理回答思路】2.教师进行简单点评和总结；3.教师结合PPT课件从发展模式、推进组织机构、技术演进、行业技术水平这四个方面将国内外智能网联汽车的发展做对比分析；4.教师结合PPT课件对我国发展智能网联汽车存在的问题与优势进行讲解。知识点1：国外智能网联汽车发展认真听讲并思考；知识点2：国内智能网联汽车发展1.思考教师所提问题，并踊跃回答问题，参与课堂互动；2.认真听讲并思考；3.认真听讲并思考；4.认真听讲并思考；问题教学法讲授法六、智能网联汽车的应用知识点1：智能网联汽车的应用1.教师通过PPT课件提出问题：“智能网联汽车主要有哪些方面的应用？”；2.教师通过云立方e教客户端播放“智能网联汽车的应用”的微课视频，并请学生带着问题和思考观看微课视频；3.教师通过云立方随机选人功能请4名同学依次说出智能网联汽车在安全行驶、节能环保、商务办公、信息娱乐方面的应用内容；4.教师对学生回答内容进行简单总结和评价，并结合PPT课件对智能网联汽车的应用进行介绍；5.讲解结束后请同学们课后思考：“智能网联汽车还可以应用在哪些方面？会给我们未来的生活带来什么样的变化？”知识点1：智能网联汽车的应用1.认真听讲并记住教师所提问题；2.认真观看微课视频，并针对所提问题进行思考和分析；3.积极回答问题或聆听他人回答，可对他人回答内容进行补充；4.认真听讲，并与自己思考的结果进行对比，加深对各概念的理解；5.课后查询相关资料，思考教师所提问题。问题教学法讲授法课堂练习1.发布单元测评练习任务2.查看课堂练习情况，并解析题目解答练习题练习法教学总结回顾本课题主要教学内容，并明确本课题重难点；学生听讲作业布置1.完成课后思考题2.预习下一节内容1.完成课后思考题2.完成下一节内容的预习自主学习教学反思建议：从教学实施情况和学生掌握情况反思教学中存在的问题，并思考改进的方法或者方式。《智能网联汽车技术》项目名称智能网联汽车通讯技术与应用任务名称任务2车载网络技术使用教材《智能网联汽车技术》教师余永纪课题类型理实一体型授课班级授课日期计划课时教学目标1.能说出智能网联汽车的体系构成，包括单车智能系统、车路协同系统和云平台与大数据。2.能列举智能网联汽车的关键技术，包括环境感知技术、决策控制算法、车规级芯片与操作系统、信息安全技术和人机交互技术。3.能描述各关键技术的作用及其在智能网联汽车中的协同工作方式。教学重点重点1.智能网联汽车的体系构成。2.关键技术的作用及其协同工作方式。难点1.多传感器融合技术的工作原理。2.决策控制算法的基本原理。课前准备教学环境1.建议教学场景多媒体教室，并要求每个学习小组各自拥有学习讨论区域2.建议场景布置分组摆放的座椅及多媒体器材教学资源1.教学课件2.教材3.教案4.微课：智能网联汽车的体系构成与关键技术。教学活动流程教学环节教师活动学生活动教学方法时间（分钟）教学回顾回顾上次课程内容，提问学生关于智能网联汽车的基本概念和驾驶自动化分级的知识。有疑问提出，教师帮助解答知识学习一、智能网联汽车的体系构成与关键技术知识点1：单车智能系统1.通过实际生活场景引入，提问学生：“在日常驾驶中，车辆是如何感知周围环境的？”引导学生思考车辆的感知能力。播放微课视频，展示单车智能系统的组成（感知层、决策层、执行层），并结合PPT详细讲解各层的功能和协同工作方式。提出问题：“感知层的传感器如何协同工作以提高感知的准确性？”引导学生思考多传感器融合的优势。对学生的回答进行点评和总结，强调多传感器融合的重要性。知识点2：车路协同系统1.通过实际案例引入，展示一段智能网联汽车在复杂路况下通过车路协同系统安全行驶的视频，提问学生：“车路协同系统是如何帮助车辆安全行驶的？”2.结合PPT讲解车路协同系统的组成（智能路侧单元、高精度地图、V2X通信），并详细说明各部分的功能和协同工作方式。3.提出问题：“车路协同系统相比单车智能系统有哪些优势？”组织学生进行小组讨论。选择小组代表进行分享，对学生的回答进行点评和总结，强调车路协同系统在提高交通效率和安全性方面的重要作用。知识点3：云平台与大数据1.通过实际数据展示，提问学生：“大数据如何帮助智能网联汽车做出更精准的决策？”引导学生思考大数据的作用。结合PPT讲解云平台与大数据的功能（远程监控、地图更新、群体智能决策），并展示实际案例，说明大数据在交通优化中的作用。2.提出问题：“云平台如何实现对智能网联汽车的全局优化？”组织学生进行小组讨论。选择小组代表进行分享，对学生的回答进行点评和总结，强调云平台与大数据在智能网联汽车中的重要性。知识点1：单车智能系统1.学生观看微课视频，记录笔记，理解单车智能系统的组成和功能。2.分组讨论感知层传感器的协同工作方式，并推选代表发言。3.其他组补充讨论结果。知识点2：ETC不停车收费系统工作原理1.学生观看视频后，分组讨论车路协同系统的优势和应用场景，分享观点。2.其他组补充讨论结果。知识点3：ETC不停车收费系统关键技术1.学生思考问题并自由回答。2.学生认真听教师讲解。问题探究法分析法讲授法小组讨论法教学总结1.牢固掌握智能网联汽车的体系构成，包括单车智能系统、车路协同系统和云平台与大数据。2.重点掌握智能网联汽车的关键技术，如环境感知技术、决策控制算法、车规级芯片与操作系统、信息安全技术和人机交互技术。3.理解各关键技术在智能网联汽车中的作用及其协同工作方式。学生听讲讲授法作业布置1.完成课后习题1.课后自主完成作业自主学习教学反思建议：从教学实施情况和学生掌握情况反思教学中存在的问题，并思考改进的方法或者方式。《智能网联汽车技术》项目名称智能网联汽车及相关技术认知任务名称任务3智能网联汽车的发展趋势使用教材《智能网联汽车技术》教师余永纪课题类型理实一体型授课班级授课日期计划课时教学目标1.能说出智能网联汽车的发展阶段及其特点。2.能阐述智能网联汽车技术在不同领域的应用。3.能理解智能网联汽车对社会和环境的积极影响。教学重点与难点重点1.智能网联汽车的发展阶段及其特点。2.智能网联汽车技术的应用领域。难点1.智能网联汽车技术在不同领域的具体应用。课前准备教学环境1.建议教学场景多媒体教室，并要求每个学习小组各自拥有学习讨论区域2.建议场景布置分组摆放的座椅及多媒体或一体机教学资源1.教学课件2.教材3.教案4.微课：《智能网联汽车的发展》《智能网联汽车技术的应用》教学活动流程教学环节教师活动学生活动教学方法时间（分钟）课堂导入1回顾上次课程的内容，并解决作业问题，引出本节内容。2.提问学生对智能网联汽车的初步印象。1.有疑问提出，教师帮助解答2.学生认真听讲。复习导入知识学习一、智能网联汽车的发展知识点1：智能网联汽车的发展阶段教师通过PPT课件简单介绍智能网联汽车的发展阶段，并提出问题：“智能网联汽车的发展分为哪几个阶段？每个阶段的特点是什么？”请同学们结合教材和微课内容（《智能网联汽车的发展》），针对所提问题进行分组讨论（5分钟）。请各小组代表分享组内讨论成果。教师对各小组分享内容进行总结、评价和完善。知识点2：智能网联汽车的发展趋势1.教师通过PPT课件介绍智能网联汽车的发展趋势，包括技术进步、政策支持、市场需求等方面。2.提出问题：“智能网联汽车的发展趋势对汽车产业有哪些影响？”请同学们结合教材和微课内容（《智能网联汽车的发展》），针对所提问题进行分组讨论（10分钟）。请各小组代表分享组内讨论成果。教师对各小组分享内容进行总结、评价和完善。知识点1：智能网联汽车的发展阶段1.学生认真听教师提出的问题。2.学生依据教师要求，选择主题并分组进行学习讨论，分析答案。3.各小组代表分享讨论成果，其他学生注意认真学习。4.学生听教师总结、点评。知识点2：智能网联汽车的发展趋势1.学生思考问题并回答。2.学生认真听讲。问题探究法自主学习分组讨论法讲授法二、智能网联汽车技术的应用知识点1：智能网联汽车技术在安全行驶中的应用1.教师通过PPT课件详细介绍智能网联汽车技术在安全行驶中的应用，包括交叉路口协助驾驶、车辆行车预警、道路危险预警、碰撞预警、交通信息提示等。提出问题：“这些技术如何减少交通事故的发生？”2.请同学们结合教材和微课内容（《智能网联汽车技术的应用》），针对所提问题进行分组讨论（10分钟）。3.请各小组代表分享组内讨论成果。4.教师对各小组分享内容进行总结、评价和完善。知识点1：智能网联汽车技术在安全行驶中的应用1.学生认真听教师提出的问题。2.学生依据教师要求，选择主题并分组进行学习讨论，分析答案。3.各小组代表分享讨论成果，其它学生注意认真学习。4.学生听教师总结、点评。问题探究法自主学习分组讨论法讲授法课堂练习1.发布单元测评练习任务2.查看课堂练习情况，并解析题目学生认真听教师讲解，并就有疑问的地方进行提问。练习法教学总结1.进一步总结智能网联汽车的发展阶段及其特点。2.总结智能网联汽车技术在不同领域的应用。3.强调智能网联汽车对社会和环境的积极影响。4.提醒学生重点掌握的内容。学生听讲作业布置1.完成课后思考题：智能网联汽车未来发展的预测和对某一应用领域的深入分析？2.预习下一节内容。1.课后自主完成作业。2.学生自主预习下一节内容。自主学习教学反思建议：从教学实施情况和学生掌握情况反思教学中存在的问题，并思考改进的方法或者方式。《智能网联汽车技术》项目名称智能网联汽车关键传感器技术与应用任务名称任务1环境感知技术使用教材《智能网联汽车技术》教师余永纪课题类型理实一体型授课班级授课日期计划课时教学目标1.能说出智能汽车环境感知传感器的类型。2.能阐述各类环境感知传感器的性能特点。3.能说明不同环境感知传感器的安装位置及作用。教学重点与难点重点1.各类环境感知传感器的性能特点。2.不同环境感知传感器的安装位置及作用。难点1.能阐述高精度地图的分层体系架构课前准备教学环境1.建议教学场景多媒体教室，并要求每个学习小组各自拥有学习讨论区域2.建议场景布置分组摆放的座椅及多媒体或一体机教学资源1.教学课件2.教材3.教案4.微课：智能汽车环境感知传感器相关资源。教学活动流程教学环节教师活动学生活动教学方法时间（分钟）课堂导入1.回顾上次课程内容，简要复习智能网联汽车的基本概念和发展历程，强调环境感知技术在智能汽车领域的重要性，引出本次课的主题。2.提出问题：“同学们，智能汽车是如何感知周围环境的呢？它们有没有像我们人类一样的‘眼睛’和‘耳朵’呢？”1.有疑问提出，教师帮助解答2.学生认真听讲。复习导入知识学习一、环境感知技术知识点1：智能汽车环境感知传感器的类型1.教师通过PPT课件展示智能汽车上常见的环境感知传感器，包括超声波传感器、视觉传感器、毫米波雷达传感器、激光雷达传感器等，简单介绍每种传感器的基本概念和外观形态。2.提出问题：“这些传感器各自都有哪些特点呢？它们在汽车上又分别安装在什么位置，发挥着怎样的作用呢？”知识点2：超声波传感器1.承接知识点1的内容，教师通过PPT课件详细介绍超声波传感器的性能特点，如不受天气、光线影响，成本低，主要用于近距离障碍物检测，一般测量距离小于10米等。同时，指出其局限性，如对温度敏感，波速受温度影响大，测量精度与温度直接相关；超声波散射角度大，无法精确检测障碍物的位置等。2.展示超声波传感器在汽车上安装位置的图片，说明其一般安装在汽车的前、后保险杠上，可用于实现泊车辅助等功能。知识点3：视觉传感器1.教师通过PPT课件介绍视觉传感器的性能特点，强调其目标识别能力强，可以对物体几何特征、色彩及文字等信息进行识别，技术成熟，成本较低。但除红外夜视摄像头传感器外，普通摄像头传感器在大雾、强光照射和黑夜等恶劣环境下会失效，难以精确测距。2.展示视觉传感器在车辆上不同的安装位置图片，如前方、两侧或后方，说明其可用于实现车道偏离警告、前车碰撞预警等驾驶辅助功能。知识点4：毫米波雷达传感器1.教师通过PPT课件讲解毫米波雷达传感器的性能特点，指出其不受天气影响，抗干扰能力强，探测精度高，距离远，最远可探测200米以外的物体，还可获得速度信息。但毫米波雷达对金属敏感，难以探测行人和辨别物体的大小及形状。2.展示毫米波雷达传感器在车辆上不同位置的安装示意图，如长距离毫米波雷达一般安装于车辆前方，用于帮助实现自适应巡航等功能；中、短距离毫米波雷达一般可安装在车辆前方、两侧或后方，分别可用于实现车道变道辅助、盲区检测、后向碰撞预警等功能。知识点5：激光雷达传感器1.教师通过PPT课件讲解激光雷达传感器的性能特点，强调其探测范围广，探测精度极高，可以实时构建周围环境的3D模型。但其局限性在于容易受到雨雪雾等恶劣天气影响，采集的数据量过大，价格昂贵。2.展示激光雷达传感器在车辆上的安装位置图片，如前置的激光雷达传感器，说明其扫描可用于实现紧急制动、行人检测和碰撞避免等驾驶辅助功能。知识点1：智能汽车环境感知传感器的类型1.学生认真观看PPT课件，对智能汽车环境感知传感器的类型有一个初步的认识。2.思考教师提出的问题。知识点2：超声波传感器1.学生依据教师要求，选择主题并分组进行学习讨论，分析答案。2.各小组代表分享讨论成果，其它学生注意认真学习。3.学生听教师总结、点评。知识点3：视觉传感器1.学生依据教师要求，选择主题并分组进行学习讨论，分析答案。2.各小组代表分享讨论成果，其它学生注意认真学习。3.学生听教师总结、点评。知识点4：毫米波雷达传感器1.学生依据教师要求，选择主题并分组进行学习讨论，分析答案。2.各小组代表分享讨论成果，其它学生注意认真学习。3.学生听教师总结、点评。知识点5：激光雷达传感器1.学生依据教师要求，选择主题并分组进行学习讨论，分析答案。2.各小组代表分享讨论成果，其它学生注意认真学习。3.学生听教师总结、点评。问题探究法自主学习分组讨论法讲授法课堂练习1.发布单元测评练习任务2.查看课堂练习情况，并解析题目学生认真听教师讲解，并就有疑问的地方进行提问。练习法教学总结1.教师对本次课内容进行总结，进一步强调智能汽车环境感知传感器的类型，以及各类传感器的性能、安装位置和作用，引导学生回顾和梳理知识点，使学生对所学内容有一个系统的认识。2.强调本次课需要重点掌握的内容为各类环境感知传感器的性能特点、安装位置及作用，并鼓励学生在课后继续深入学习和探索，提高对智能汽车环境感知技术的理解和应用能力。学生听讲作业布置1.要求学生结合本次课所学内容分析不同环境感知传感器在智能汽车行驶过程中的协同工作原理2.预习下一节内容1.课后自主完成作业2.学生自主复习自主学习教学反思建议：从教学实施情况和学生掌握情况反思教学中存在的问题，并思考改进的方法或者方式。《智能网联汽车技术》项目名称智能网联汽车关键传感器技术与应用任务名称任务2视觉传感器技术使用教材《智能网联汽车技术》教师余永纪课题类型理实一体型授课班级授课日期计划课时教学目标1.能说出视觉传感器的组成、工作原理及性能参数。2.能阐述视觉传感器在智能汽车中的典型应用。3.能够完成双目摄像头的外观检查、功能验证和电性能测试。教学重点与难点重点1.视觉传感器的组成、工作原理及性能参数。2.视觉传感器在智能汽车中的典型应用。难点1.视觉传感器的测距原理。2.双目摄像头的安装与校准操作。课前准备教学环境1.建议教学场景实训室，配备实验台、工具、双目摄像头、笔记本电脑、直流稳压电源、数字万用表、千兆以太网网线、FieldHelper软件、SmartEye软件等。2.建议场景布置多媒体教室，并要求每个学习小组各自拥有学习讨论区域教学资源1.教学课件2.教材3.教案4.微课：展示多传感器融合系统的实际工作过程和应用场景。教学活动流程教学环节教师活动学生活动教学方法时间（分钟）课堂导入1.回顾上次课程的内容，并解决作业问题，并引出本节内容。1.有疑问提出，教师帮助解答2.学生认真听讲。复习导入知识学习一、视觉传感器认知知识点1：视觉传感器的定义及组成1.教师通过PPT课件展示视觉传感器的定义，即通过对摄像头拍摄到的图像进行图像处理，对目标进行检测，并输出数据和判断结果的传感器，并简单介绍其在智能网联汽车或无人驾驶汽车上以摄像头出现的形式，如单目摄像头、双目摄像头、三目摄像头及环视摄像头等，同时强调摄像头成本低、技术成熟，在汽车领域应用广泛。2.展示广义和狭义视觉传感器的组成示意图，讲解广义视觉传感器主要由光源、镜头、图像传感器、模数转换器、图像处理器、图像存储器组成，狭义视觉传感器即图像传感器，根据使用芯片不同可分为CCD图像传感器和CMOS图像传感器，CCD传感器在感光度、分辨率、噪声控制等方面优于CMOS传感器，但CMOS传感器适合大规模批量生产，适用于小尺寸、低价格、摄像质量无较高要求的应用。知识点2：视觉传感器的工作原理1.教师通过PPT课件讲解视觉传感器的工作原理，目标物体通过镜头生成光学图像投射到图像传感器上，光信号通过传感器转变为电信号，再进入模数转换电路后变为数字图像信号，最后送到数字信号处理芯片（DSP）中进行加工处理，由DSP将信号处理成特定格式的图像传输到显示屏上进行显示。其中模拟图像转换为数字图像，称为图像数字化，是进行数字图像处理的前提。图像数字化必须以图像的电子化作为基础，在图像传感器把模拟图像转变成电子信号，随后才将其转换成数字图像信号。2.图像的数字化过程分为采样、量化和编码三个步骤。第一步是采样，把图像分割成为一系列小区域，用特定的数值来表示每一个小区域的亮度、色彩等特征。第二步是量化，将取样后图像的每个样点的取值范围分成若干区间，并仅用一个数值代表每个区间中的所有取值。第三步是编码，由于数字化后得到的图像数据量巨大，必须采用编码技术来压缩其信息量。知识点3：视觉传感器的测距原理1.教师通过PPT课件讲解视觉传感器的测距原理，分为单目测距和双目测距。单目摄像头测距依赖于检测算法。在采集前方道路的单帧图像后，先将图像转化为二维数据，然后对采集的图像进行模式识别，通过图像匹配算法进行目标识别。最后，根据目标在图像中的大小估算目标距离。2.单目摄像机传感器安装在前挡风玻璃上，在车辆行驶的过程中，传感器中的图像处理芯片对车辆前方的车道线、各类车辆、行人、会车灯光和交通标志等目标图像进行识别和处理，并计算目标参数信息，实现车辆多种主动安全技术。3.双目摄像头测距原理是运用两个平行布置的摄像头所产生的视差，通过左、右相机对于同一点观察的视差结果进行计算，实现对前方景物距离的测量。双目测距的精度依赖两个摄像头的安装距离，对安装精度和设备刚性也有较高的要求。知识点1：视觉传感器的定义及组成1.学生认真听教师提出的问题。2.学生依据教师要求，选择主题并分组进行学习讨论，分析答案。3.各小组代表分享讨论成果，其它学生注意认真学习。知识点2：视觉传感器的工作原理1.学生思考问题并回答。2.学生认真听讲。知识点3：视觉传感器的测距原理1.学生依据教师要求，选择主题并分组进行学习讨论，分析答案。2.各小组代表分享讨论成果，其它学生注意认真学习。3.学生听教师总结、点评。问题探究法自主学习分组讨论法讲授法二、视觉传感器功能测试知识点1：视觉传感器功能测试1.教师通过PPT课件和视频介绍视觉传感器功能测试的实训步骤，包括实训操作前准备、双目摄像头的外观检查与功能验证、双目摄像头的安装与校准、双目摄像头的电性能测试等，强调实训操作的注意事项和安全要求。知识点2：视觉传感器整车联调教师指导学生先退出杀毒软件，按向导完成FieldHelper和SmartEye软件安装；取出双目摄像头，检查外观、镜头、俯仰角调节螺丝及电源线保险丝，注意勿触碰镜头。随后，开启直流稳压电源调至12V，连接摄像头电源线与电源正负极，用网线连摄像头与笔记本电脑；配置笔记本IP与摄像头固有IP同网段，在FieldHelper登录账号密码，连接设备并安装，进入主界面验证左右相机实时照片及视差；在Smarteye输入IP，查看设备信息与固件版本，点击功能演示验证左右相机图像。接着，测量车辆高度，在0.8-1m间选合适高度，固定摄像头支架与摄像头，用水平仪调整姿态并紧固螺栓，确保无遮挡。最后，分别在9-16V电压范围和12V电压下，连接设备观察视差图像，用万用表测量电流，判断摄像头工作状态与是否符合技术指标。知识点1：视觉传感器功能测试1.学生认真观看PPT课件，对视觉传感器功能测试的步骤和要求有一个初步的了解。2.学生根据所学知识能够对视觉传感器的功能进行测试。知识点2：视觉传感器整车联调1.学生认真观看PPT课件，对视觉传感器整车联调的步骤有一个初步的了解。2.学生根据所学知识能够对视觉传感器的整车联调测试问题探究法自主学习分组讨论法讲授法课堂练习1.发布单元测评练习任务2.查看课堂练习情况，并解析题目学生认真听教师讲解，并就有疑问的地方进行提问。练习法教学总结1.教师对本次课内容进行总结，进一步强调视觉传感器的定义、组成、工作原理、测距原理、典型应用及主要参数，以及视觉传感器功能测试的实训步骤和注意事项，引导学生回顾和梳理知识点，使学生对所学内容有一个系统的认识。2.强调本次课需要重点掌握的内容为视觉传感器的工作原理、测距原理和典型应用，以及双目摄像头的功能测试方法，鼓励学生在课后继续深入学习和探索，提高对视觉传感器技术的理解和应用能力。学生听讲作业布置1.完成课后思考题2.预习下一节内容1.课后自主完成作业2.学生自主预习下一节内容自主学习教学反思建议：从教学实施情况和学生掌握情况反思教学中存在的问题，并思考改进的方法或者方式。《智能网联汽车技术》项目名称智能网联汽车及相关技术认知任务名称任务3车载雷达技术使用教材《智能网联汽车技术》教师余永纪课题类型理实一体型授课班级授课日期计划课时教学目标1.能说出车载雷达的作用和类型2.能说出各类型车载雷达的结构3.能描述各类型车载雷达的工作原理4.能列举出各类型车载雷达的特点5.能列举出各类型车载雷达的应用情况教学重点与难点重点1.各车载雷达的结构2.车载雷达的工作原理难点1.各车载雷达的工作原理课前准备教学环境1.建议教学场景：多媒体教室，并要求每个学习小组各自拥有学习讨论区域。2.建议场景布置：学习讨论区：分组摆放的座椅及多媒体器材；工位机。教学资源教学课件教材教案网络视频（蝙蝠也可以在地面狩猎、倒车雷达）微课（车载雷达类型）动画（车载毫米波雷达原理、车载毫米波雷达结构、车载超声波雷达原理、车载超声波雷达结构、车载激光雷达原理、车载激光雷达结构、车载激光雷达测距方式_根据发射激光信号的不同形式分）教学活动流程教学环节教师活动学生活动教学方法时间（分钟）教学回顾回顾上次课程的内容，并解决作业问题有疑问提出，教师帮助解答课题导入1.提出问题：蝙蝠为什么能够在黑夜中避开障碍物？2.播放网络视频“蝙蝠也可以在地面狩猎”，借助视频介绍超声波定位的概念3.介绍完超声波定位后再介绍它的应用——超声波雷达，再介绍车载雷达4.介绍车载雷达的三种类型：车载超声波雷达、车载毫米波雷达和车载激光雷达1.思考问题观看视频2.观看资源，认真听讲3.认真听讲4.认真听讲情境导入理论讲授法知识学习一.车载超声波雷达知识点1：车载超声波雷达的结构1.播放网络视频“倒车雷达”2.提问学生：通过观看视频，你觉得什么是超声波雷达？3.在同学回答的基础上总结超声波雷达的概念4.从它的概念“检测障碍物和距离、转换信号”引入超声波雷达相对应的结构5.结合教学课件以及动画资源“车载超声波雷达结构”讲解其各组成部分的相对位置及作用【说明：一边播放动画资源一边进行讲解】知识点2：车载超声波雷达的工作原理1.结合教学课件介绍车载超声波雷达的工作原理：渡越时间法2.播放动画资源“车载超声波雷达原理”3.让同学们根据观看的资源画出车载超声波雷达的工作过程流程图4.分小组讨论，讨论出共同的结果后请小组代表上台展示（讨论时间：10min）5.教师根据学生展示的情况决定进行知识点补充或重新讲解知识点知识点3：车载超声波雷达的特点结合教学课件教师直接讲授知识点4：车载超声波雷达的应用1.提出问题：回忆之前的知识想一想，车载超声波雷达可能有哪些应用？为什么你认为可以应用在这些场景中？【说明：之前播放了一个网络视频资源，学生应该能够至少说出“倒车”相关的内容】2.结合教学课件，在学生回答的基础上补充知识点知识点1：车载超声波雷达的结构1.观看网络视频2.思考并积极回答问题3.认真听讲4.跟着老师的思路思考5.观看资源、认真听讲知识点2：车载超声波雷达的工作原理1.认真听讲2.观看资源3.独立画出流程图4.跟小组同学讨论自己的流程图及想法5.认真听讲知识点3：车载超声波雷达的特点认真听讲知识点4：车载超声波雷达的应用1.回忆之前所学知识，回答问题2.认真听讲问题探究法理论讲授法分组讨论法二、车载毫米波雷达知识点1：车载毫米波雷达的结构1.教师直接讲授车载毫米波雷达的定义和分类2.结合教学课件以及动画资源“车载毫米波雷达结构”讲解其各组成部分的相对位置及作用【说明：一边播放动画资源一边进行讲解】知识点2：车载毫米波雷达的工作原理1.结合教学课件讲解车载毫米波雷达的工作原理：调频连续波方式【要求：①要对该方式进行解释②结合课件中的计算公式以及对应的图片进行工作原理的讲解】2.播放动画资源“车载毫米波雷达原理”3.让同学们根据观看的资源画出车载毫米波雷达的工作过程流程图4.分小组讨论，讨论出共同的结果后请小组代表上台展示（讨论时间：10min）5.教师根据学生展示的情况决定进行知识点补充或重新讲解知识点知识点3：车载毫米波雷达的特点结合教学课件直接讲授知识点4：车载毫米波雷达的应用结合教学课件直接讲授知识点1：车载毫米波雷达的结构1.认真听讲2.观看资源，认真听讲知识点2：车载毫米波雷达的工作原理1.认真听讲2.观看资源3.独自思考，画出流程图4.和小组成员讨论自己的思考结果并派出小组代表上台展示小组成果5.认真听讲知识点3：车载毫米波雷达的特点认真听讲知识点4：车载毫米波雷达的应用认真听讲理论讲授法分组讨论法三、车载激光雷达知识点1：车载激光雷达的类型1.直接讲授车载激光雷达的定义和功能2.结合教学课件直接讲授车载激光雷达的类型及每种类型雷达的特点知识点2：车载激光雷达的结构结合教学课件以及动画资源“车载激光雷达结构”讲解其各组成部分的相对位置及作用【说明：一边播放动画资源一边进行讲解】知识点3：车载激光雷达的测距原理1.直接讲授激光测距方式的三种类型2.讲授三种激光测距方式的基本原理3.结合教学课件及动画资源“车载激光雷达测距方式_根据发射激光信号的不同形式分”讲授三种激光测距方式的过程【说明：在讲授每种测距方式时，①先结合图片进行该测距类型方式的讲解②再播放动画资源加深学生印象③最后对该方式的计算方式、特点等知识进行归纳总结】知识点4：车载激光雷达的工作原理1.播放动画资源“车载激光雷达原理”2.将同学分成小组，讨论并画出该雷达的工作过程流程图3.请小组代表上台展示本组的讨论结果4.结合教学课件，在学生回答的基础上补充、归纳知识知识点5：车载激光雷达的特点结合教学课件直接讲授知识点6：车载激光雷达的应用结合教学课件直接讲授知识点1：车载激光雷达的类型1&2.认真听讲知识点2：车载激光雷达的结构认真听讲知识点3：车载激光雷达的测距原理1&2&3.认真听讲知识点4：车载激光雷达的工作原理1.观看资源2.小组讨论，画出流程图3.派出小组代表上台展示4.认真听讲知识点5：车载激光雷达的特点认真听讲知识点6：车载激光雷达的应用认真听讲理论讲授法分组讨论四、三种类型车载雷达的比较1.结合教学课件对三种类型车载雷达的性能比较进行讲解2.提问学生：回顾之前所学的知识，想一想，除了性能上的不同，三种车载雷达在外观结构、技术特点和功能/应用上有何不同吗？3.将学生分成小组进行讨论（讨论时间：15min）4.请小组代表上台展示成果5.播放微课资源“车载雷达类型”6.请各小组在看完微课资源后对其他小组的展示成果进行评价7.在学生回答的基础上进行补充归纳1.认真听讲2.思考并积极回答问题3.和小组成员讨论4.派出小组代表上台展示小组成果5.观看资源并思考自己小组完成的情况6.展开小组互评7.认真听讲理论讲授法问题探究法小组讨论法分析比较法课堂练习1.发布单元测评练习任务2.查看课堂练习情况，并解析题目完成练习题练习法教学总结讲解完了本堂课的知识，教师应该总结回顾以下内容：1.牢固掌握三种车载雷达的结构2.重点掌握三种车载雷达的工作原理学生听讲讲授法作业布置1.完成课后习题2.预习第二章第二节内容1.课后自主完成作业2.学生自主预习第二章第二节自主学习教学反思建议：《智能网联汽车技术》项目名称智能网联汽车关键传感器技术与应用任务名称任务4传感器融合技术使用教材《智能网联汽车技术》教师余永纪课题类型理实一体型授课班级授课日期计划课时教学目标1.能理解多传感器融合技术的基本概念及其在智能网联汽车中的应用。2.能识别并描述多传感器融合系统的组成部分及其工作原理。3.能掌握多传感器融合系统调试的基本步骤和方法。4.能结合实例，说明多传感器融合技术在智能网联汽车中的具体应用场景及优势。教学重点与难点重点1.多传感器融合技术的基本概念及其在智能网联汽车中的应用。2.多传感器融合系统的组成部分及其工作原理。3.多传感器融合系统调试的基本步骤和方法。难点1.分析多传感器融合系统中各传感器的协同作用及其数据处理流程。2.结合实例，深入理解多传感器融合技术在智能网联汽车中的具体应用及优势。课前准备教学环境1.建议教学场景多媒体教室，并要求每个学习小组各自拥有学习讨论区域2.建议场景布置分组摆放的座椅及多媒体或一体机教学资源1.教学课件2.教材3.教案4.微课：高精度地图技术、高精度地图的创建、制作和共享教学活动流程教学环节教师活动学生活动教学方法时间（分钟）课堂导入1.回顾上次课程的内容，并解决作业问题，并引出本节内容。1.有疑问提出，教师帮助解答2.学生认真听讲。复习导入知识学习一、传感器融合技术认知知识点1：多传感器融合技术定义与必要性1.教师播放智能驾驶汽车在复杂路况行驶视频，提问“汽车如何准确感知环境并决策”，引出主题；再让学生分享生活中传感器应用场景。2.结合课件讲解多传感器融合技术定义，展示智能汽车传感器分类图，重点介绍环境感知传感器，通过表格对比不同传感器优缺点，引导学生思考单一传感器局限性，得出多传感器融合技术的必要性。知识点2：多传感器融合技术融合方式1.教师介绍三种融合方式，结合动画演示和案例分析，详细讲解每种融合方式原理、特点及适用场景。2.组织学生小组讨论“在智能农业灌溉系统中如何选择融合方式”，每组推选代表发言，教师点评总结。知识点1：传感器融合技术认知1.学生认真听教师提出的问题。2.学生依据教师要求，选择主题并分组进行学习讨论，分析答案。3.各小组代表分享讨论成果，其它学生注意认真学习。知识点2：多传感器融合技术融合方式1.学生思考问题并回答。2.学生认真听讲。问题探究法自主学习分组讨论法讲授法二、多传感器融合系统调试知识点1：实训操作前准备1.设备、工具、软件介绍：教师展示实训设备、工具和软件，介绍功能用途。2.相机标定工具驱动安装：教师演示在Ubuntu系统笔记本电脑安装驱动操作，学生动手操作，教师巡视指导。3.实训数据包下载：教师演示数据包下载步骤，学生跟随操作，教师检查指导。4.Xshell软件安装：教师演示安装过程，学生操作，教师提醒注意事项。知识点2：相机内参标定1.场地准备与roscore运行：教师带领学生将低速车移至户外合适场地，讲解运行roscore作用，学生操作。2.相机数据包回放：教师演示放置数据包、检查及回放操作，学生模仿操作。3.数据包发布主题检查：教师讲解检查方法，学生操作，教师指导理解检查意义。4.相机标定：教师演示标定命令输入及操作，强调注意事项，学生操作，教师纠正错误。5.查看标定结果：教师指导学生查看标定结果，学生操作，教师点评总结。知识点3：数据包采集1.自动驾驶系统功能模块离线验证：教师详细讲解并演示操作步骤及原理，学生跟随操作，教师解答疑问。2.数据包录包：教师演示操作，强调要点，学生分组操作，教师巡视确保安全规范。知识点4：融合标定1.数据包话题检查：教师讲解检查方法和命令，学生操作，教师指导检查。2.启动标定工具与检查外参文件：教师演示操作并解释文件含义，学生操作理解。3.融合质量与标定质量判断：教师讲解判断方法，学生操作判断，教师指导分析。知识点1：实训操作前准备1.跟随老师操作，完成实训前准备。知识点2：相机内参标定1.操作时注意自身安全和设备安全2.学生依据教师要求，选择主题并分组进行操作知识点3：数据包采集1.操作时注意自身安全和设备安全2.学生依据教师要求，选择主题并分组进行操作知识点4：融合标定1.操作时注意自身安全和设备安全2.学生依据教师要求，选择主题并分组进行操作3.实训结束后，将工具恢复原样分组讨论法讲授法课堂练习1.发布单元测评练习任务2.查看课堂练习情况，并解析题目学生认真听教师讲解，并就有疑问的地方进行提问。练习法教学总结1.回顾多传感器融合技术的定义、必要性、融合方式，以及多传感器融合系统调试的流程和关键操作步骤。2.强调传感器融合技术在智能领域的重要性，鼓励学生课后查阅更多实际应用案例，巩固知识。学生听讲作业布置1.完成课后思考题2.预习下一节内容1.课后自主完成作业2.学生自主预习下一节内容自主学习教学反思建议：从教学实施情况和学生掌握情况反思教学中存在的问题，并思考改进的方法或者方式。《智能网联汽车技术》项目名称智能网联汽车通讯技术与应用任务名称任务1车联网及通讯技术使用教材《智能网联汽车技术》教师余永纪课题类型理实一体型授课班级授课日期计划课时教学目标1.能描述车联网的系统架构和网络架构。2.能列举并描述车联网的关键技术。3.能解释车辆网的作用——共享交通数据信息。4.能列举智能网联汽车的网络类型。教学重点重点1.车联网架构2.车辆与交通数据信息的共享课前准备教学环境1.建议教学场景：多媒体教室，并要求每个学习小组拥有各自的学习讨论区域。2.建议场景布置：学习讨论区，分组摆放的座椅及多媒体或一体机教学资源1.教学课件2.教材3.教案4.网络视频：车联网、车联网打造智能交通城市5.微课：车联网架构教学活动流程教学环节教师活动学生活动教学方法时间（分钟）课堂导入1.教师通过PPT课件提出问题：“你是否有过点外卖的经历？常用的网购平台又有哪些呢？足不出户就可以享受如此多的便利，我们应该感谢谁呢？”；【要求：仅用于引出互联网的作用，不需要特别提问，学生可在座位上各抒己见，随机抢答】2.在上一问题引出互联网的重要性后。教师进一步提问：“如果将车辆与互联网相连又会怎样？是否车＋互联网就形成了车联网呢？”；【要求：提出问题后，通过PPT课件播放视频：“什么是车联网？”，请学生结合视频内容思考所提问题】3.视频播放结束后，教师通过云立方随机选人功能，选择1-2名学生，回答所提问题；4.教师对学生回答内容进行简单点评和总结，并结合PPT课件对车联网的概念进行明确的讲解；1.思考教师所提问题，并踊跃回答问题，参与课堂互动；2.带着问题与思考，认真观看视频；3.积极回答问题或聆听他人回答，可对他人回答内容进行补充；4.认真听讲，并与自己思考的结果进行对比，加深理解；启发式教学法问题教学法讲授法知识学习一、车联网系统架构知识点1：车联网系统架构1.教师通过云立方e教客户端播放“车联网架构”微课视频00:00:00-00：02：30之间的片段；2.视频播放完成后，请学生尝试用自己的语言对车联网的系统架构进行讲解；【要求：车联网系统架构的每一层分别请1-2名同学进行讲解，不要求一位同学完整的介绍三层架构】3.教师学生回答内容进行简单总结和评价，并结合PPT课件和微课视频对车联网的系统架构进行介绍；知识点2：车联网网络架构1.教师通过云立方e教客户端播放“车联网架构”微课视频00：02：30-00:05:00之间的片段；2.视频播放完成后，请学生尝试用自己的语言对车联网的网络架构进行讲解；【要求：车联网网络架构的每一层分别请1-2名同学进行讲解，不要求一位同学完整的介绍三层架构】3.教师学生回答内容进行简单总结和评价，并结合PPT课件和微课视频对车联网的网络架构进行介绍；知识点1：车联网系统架构1.认真观看微课视频，并记录要点；2.积极回答问题或聆听他人回答，可对他人回答内容进行补充；3.认真听讲，并与自己思考的结果进行对比，加深理解；知识点2：车联网网络架构1.认真观看微课视频，并记录要点；2.积极回答问题或聆听他人回答，可对他人回答内容进行补充；3.认真听讲，并与自己思考的结果进行对比，加深理解；讲授法分析法二、车联网关键技术知识点1：车联网关键技术1.教师通过PPT课件提出问题：“要实现车联网，需要汽车具备哪些技术？”【要求：引导学生从所学过的车联网三横两纵架构入手，分析出：感知技术、车辆无线通信技术、导航技术、智能控制技术等内容】2.教师对学生回答内容进行总结和归纳，并通过PPT课件呈现车联网的六大关键技术内容；3.教师通过PPT课件，分别对这六大关键技术进行简要的介绍；【要求：在介绍时，适当强调车辆无线通信技术和车载自组织网络技术的内容，以与本章后面小节的内容呼应】知识点1：车联网关键技术1.思考教师所提问题，并踊跃回答问题，参与课堂互动；2.认真听讲，并做记录；3.认真听讲，并做记录；启发式教学法讲授法三、车辆与交通数据信息的共享知识点1：车辆与交通数据信息的共享1.教师通过PPT课件播放“车联网打造智能交通城市”视频，并请学生结合视频和所学知识说一说常见的车辆与交通数据信息有哪些？2.教师通过云立方随机选人功能，选择1-2名学生，回答所提问题；3.教师对学生回答内容进行简单点评和总结，并结合PPT课件对常见的车辆与交通数据信息进行讲解；4.在了解常见的车辆与交通数据信息的基础上，教师进一步对车辆与交通数据信息交换矩阵进行介绍，教会学生矩阵表格识读的方式，并要求学生课后仔细识读矩阵内容，加深对车辆与交通数据信息的共享的理解；知识点1：车辆与交通数据信息的共享1.认真发观看视频，并记录视频中所体现的交通数据信息类型；2.积极回答问题或聆听他人回答，可对他人回答内容进行补充；3.认真听讲，并做记录；4.认真听讲，并尝试独立完成对车辆与交通数据信息交换矩阵的识读和理解；启发式教学法讲授法四、智能网联汽车网络类型知识点1：智能网联汽车网络类型1.教师结合PPT课件对车载网络、车载自组织网络和车载移动互联网分别进行介绍，使学生了解这三种网络的基本概念，为后续小节的学习做铺垫；2.教师讲解结束后，请1-2名学生用自己的语言说一说对三种类型网络的理解；3.教师对学生回答内容进行总结和评价；知识点1：智能网联汽车网络类型1.认真听讲，做好笔记；2.积极回答问题或聆听他人回答，可对他人回答内容进行补充；3.认真听讲讲授法教学总结回顾本课题主要教学内容，并明确本课题重难点；学生听讲讲授法作业布置1.预习下一节内容1.学生自主预习下一节内容自主学习教学反思建议：从教学实施情况和学生掌握情况反思教学中存在的问题，并思考改进的方法或者方式。《智能网联汽车技术》项目名称智能网联汽车通讯技术与应用任务名称任务2车载网络技术使用教材《智能网联汽车技术》教师余永纪课题类型理实一体型授课班级授课日期计划课时教学目标1.能说出CAN总线的结构组成及工作原理。2.能阐述CAN总线数据传输的帧结构。3.能够完成自动驾驶低速车整车CAN总线的数据分析、物理层分析。教学重点与难点重点1.CAN总线的结构组成及工作原理。2.CAN总线数据传输的帧结构。3.自动驾驶低速车整车CAN总线数据分析方法。难点1.CAN总线数据传输的帧结构。2.自动驾驶低速车整车CAN总线的物理层分析。课前准备教学环境1.多媒体教室，配备投影仪、电脑等设备，并确保每个学习小组有独立的学习讨论区域；2.实训室配备实验台、工具、CAN总线分析仪、笔记本电脑、直流稳压电源、数字万用表、示波器、PCanExplorer软件、创芯CAN总线分析仪驱动、Xshell软件等。教学资源1.教学课件2.教材3.教案4.微课：CAN总线的结构及原理，自动驾驶低速车整车CAN总线数据分析教学活动流程教学环节教师活动学生活动教学方法时间（分钟）课堂导入1.回顾上次课程的内容，并解决作业问题，并引出本节内容。2.提出问题：“同学们，智能汽车中的各个电子控制单元是如何实现高效通信的呢？今天我们就来揭开CAN总线的神秘面纱。1.有疑问提出，教师帮助解答2.学生认真听讲，带着问题进入本次课的学习。复习导入知识学习一、CAN总线的结构及原理知识点1：CAN总线的结构组成1.教师通过PPT课件展示CAN总线的结构组成，包括CAN控制器、CAN收发器、数据总线终端和CAN数据总线。2.详细讲解CAN控制器的作用是接收来自控制单元微处理器中的数据、处理数据并传送给CAN发送器，以及接受CAN接收器的数据、处理数据并传送给微处理器，其优点是数据发送时间控制、数据接收控制、数据格式转换。3.介绍CAN收发器在每个节点内都有两个分别负责CAN高位线和CAN低位线的数据传送，它将CAN控制器提供的数据转化成电信号并通过数据总线发送出去，接收总线上的电信号，并转化成数据传输给CAN控制器。4.讲解数据总线终端实际上是一个电阻器，作用是避免数据传输终了反射回来，产生反射波使数据遭到破坏，在高速CAN-Bus中，只有两个数据传递终端，装在CAN高位和低位数据线之间，可使用万用表测量CAN-H线和CAN-L线之间的电阻值。5.说明CAN数据总线用以传输数据的双向数据线分为CAN高位和低位（数据线），并展示CAN-H线和CAN-L线正常传输信号时的波形图。知识点2：CAN总线的工作原理1.教师通过PPT课件讲解CAN-BUS为多主方式工作，总线上的任何一个节点均可以在网络空闲的任意时刻，主动向网络上的其他节点发送信息，所有节点不分主次，通信方式灵活。2.介绍CAN的数据传递过程包括数据准备、数据发送、数据接收、数据检验和数据接受。知识点3：CAN总线的数据传输1.教师通过PPT课件讲解CAN总线电平，CAN总线分为CAN高位和低位数据线，对地电压分别用VCAN-H和VCAN-L表示，它们之间的差值称为差分电压Vdiff，即Vdiff=VCAN-H-VCAN-L。2.介绍为了可靠地传输数据，通常将原始数据分割成一定长度的数据单元，即帧。一个数据帧的构成包括开始域、仲裁域、检验域、数据域、安全域、确认域、结束域，CAN以报文为单位进行信息传送，一个报文即一帧。详细讲解各域的功能：开始域代表数据传输的开始，用一位0表示；仲裁域用于确定数据协议的优先权，若两个控制单元同时发送数据，具有较高优先权的控制单元优先发送；检验域用于确定数据信息数量显示在数据域中所包含的信息项目数，由保留位和数据长度码组成；数据域用于传递信息到其他控制单元；安全域用于检测数据传输中的错误，有助于识别传输的干扰；确认域中，接收器接收信号并通知发送器其所发信号已被正确接收，若检查到错误，接收器立刻通知发送器，发送器会再次发送一次数据；结束域用于标志数据帧的结束，由7位隐性位序列表示，通过这7位隐性位接收器可以判断一帧是否结束。3.说明为避免总线上出现数据冲突，当出现多个控制器同时发送信号的情况时，系统通过数据帧前列的状态域来识别数据优先权，具有最高优先权的数据首先发送。知识点1：高精度地图数据类型1.学生认真观看PPT课件，对CAN总线的结构组成有一个初步的认识。知识点2：CAN总线的工作原理1.学生思考问题并回答。2.学生认真听讲。知识点3：CAN总线的数据传输1.学生依据教师要求，选择主题并分组进行学习讨论，分析答案。2.各小组代表分享讨论成果，其它学生注意认真学习。3.学生听教师总结、点评。问题探究法自主学习分组讨论法讲授法二、自动驾驶低速车整车CAN总线数据分析知识点1：实训操作前准备1.教师指导学生安装PCanExplorer的驱动及软件，创芯CAN总线分析仪驱动，Xshell软件，提醒学生在安装过程中注意各类杀毒软件的退出，按照安装向导完成软件安装。知识点2：CAN总线数据分析指导学生用万用表测CAN网络终端电阻，确定需再配120欧电阻；连接设备，通过Xshell连接会话，进行CAN网络配置、启动、数据查看、报文发送等操作，确认网络配置正确。接着指导学生用PCanExplorer配置网络，导入dbc数据库文件，创建并设计面板，关联信号，如设计驻车请求等面板。最后指导学生用PCanview发送报文，观察面板显示，若面板与信号关联正确，则面板设计成功。知识点1：实训操作前准备1.学生按照教师的指导，安装PCanExplorer的驱动及软件，创芯CAN总线分析仪驱动，Xshell软件，遇到问题及时向教师请教。知识点2：CAN总线数据分析1.学生按照教师的指导，进行CAN总线数据分析操作，认真观察操作结果，并记录在实验报告中。2.实训结束后，将工具恢复原样。问题探究法自主学习分组讨论法讲授法课堂练习1.发布单元测评练习任务2.查看课堂练习情况，并解析题目学生认真听教师讲解，并就有疑问的地方进行提问。练习法教学总结1.教师对本次课内容进行总结，进一步强调CAN总线的结构组成、工作原理、数据传输的帧结构、常见故障以及自动驾驶低速车整车CAN总线数据分析和物理层分析的方法，引导学生回顾和梳理知识点，使学生对所学内容有一个系统的认识。2.强调本次课需要重点掌握的内容为CAN总线的工作原理、数据传输的帧结构以及自动驾驶低速车整车CAN总线数据分析方法，鼓励学生在课后继续深入学习和探索，提高对车载网络技术的理解和应用能力。学生听讲作业布置1.完成课后思考题2.预习下一节内容1.课后自主完成作业2.学生自主预习下一节内容自主学习教学反思建议：从教学实施情况和学生掌握情况反思教学中存在的问题，并思考改进的方法或者方式。《智能网联汽车技术》项目名称智能网联汽车通讯技术与应用任务名称任务3近距离无线通信技术使用教材《智能网联汽车技术》教师余永纪课题类型理实一体型授课班级授课日期计划课时教学目标1.能说出短距离无线通信技术的类型及特点。2.能阐述蓝牙、ZigBee、Wi-Fi、UWB、60G赫兹、IrDA、RFID、NFC等技术在车联网中的应用。3.能比较不同短距离无线通信技术的性能差异。教学重点与难点重点1.各类短距离无线通信技术的特点。2.蓝牙、ZigBee、Wi-Fi、UWB、60G赫兹、IrDA、RFID、NFC在车联网中的应用实例。难点1.不同短距离无线通信技术的工作原理。2.如何根据实际需求选择合适的短距离无线通信技术。课前准备教学环境1.建议教学场景多媒体教室，并要求每个学习小组各自拥有学习讨论区域2.建议场景布置分组摆放的座椅及多媒体或一体机教学资源1.教学课件2.教材3.教案4.微课：近距离无线通信技术教学活动流程教学环节教师活动学生活动教学方法时间（分钟）课堂导入1.回顾上次课程的内容，并解决作业问题，并引出本节内容。1.有疑问提出，教师帮助解答2.学生认真听讲。复习导入知识学习一、近距离无线通信技术知识点1：短距离无线通信技术概述1.教师通过PPT课件展示短距离无线通信技术的发展历程，自1897年马可尼首次利用无线电波通信以来，无线通信技术的飞速发展，以及短距离无线通信技术的兴起。2.介绍短距离无线通信技术的定义及应用领域，如物联网、智能家居、智能医疗等，强调其在车联网中的重要性。知识点2：蓝牙技术1.教师通过PPT课件详细介绍蓝牙技术的传输速率（约3兆比特每秒）、传输距离（一般在0.1至10米范围内，增加发射功率后可达到100米）、统一接口标准、全球适用性、临时性对等连接、语音和数据同时传输等特点，以及低功耗、抗干扰能力强、成本低的优点。2.展示蓝牙技术在车联网中的应用场景，如车载蓝牙电话、音响、防盗、导航、蓝牙后视镜、汽车虚拟钥匙等。知识点3：ZigBee技术教师通过PPT课件讲解ZigBee技术基于IEEE802.15.4标准的局域网协议，传输速率在0.02至0.25兆比特每秒范围内，传输距离在10至100米范围内，增加发射功率后可达到1至3千米。强调ZigBee技术的短时延、响应速度快、免执照频段、低成本、高容量、高安全、短距离、低功耗等特点，并介绍其在车联网中的应用，如精确定位与导航、交通运行信息提示、胎压监测等。知识点4：Wi-Fi技术教师通过PPT课件介绍Wi-Fi技术的传输速率（最高可达600兆比特每秒）、传输距离（在300至900米范围内）以及其通信特点，如传输速率快、覆盖半径大、无需布线、组建容易等。讲解Wi-Fi技术在车联网中的应用，如车载影音娱乐、搭建移动热点，使用移动设备远程查看车辆位置、轮胎气压、油量与里程等。知识点5：UWB技术教师活动：教师通过PPT课件讲解UWB技术是一种无载波通信技术，传输速率在500至1000兆比特每秒范围内，传输距离一般小于10米，具有传输速率高、定位精度高、抗干扰能力强、穿透能力强、功耗低等特点。展示UWB技术在车联网中的应用，如对汽车定位测量、获取相关道路信息、提升雷达系统的防障碍物性能等。知识点6：60G赫兹技术、IrDA技术、RFID技术和NFC技术教师活动：教师通过PPT课件分别介绍60G赫兹技术（传输速率大于1000兆比特每秒，传输距离在1至10米范围内，具有最大发射功率限制小、传输速率高、实现频率复用、频谱资源丰富、抗干扰性强、安全性高等特点，应用于汽车防撞报警系统）、IrDA技术（传输速率为16兆比特每秒，传输距离通常在0.1至1米范围内，具有稳定性好、功率低、成本低廉等特点，应用于遥控钥匙等）、RFID技术（传输速率是0.001兆比特每秒，传输距离受多种因素影响，具有识别速度快、安全性好、数据容量大等特点，应用于交通信息采集、违章违法行为检测、高速公路自动收费系统等）和NFC技术（传输速率为0.424兆比特每秒，在主动通信模式下传输距离在0至20厘米范围内，在被动通信模式下传输距离在0至10厘米范围内，具有连接快速、处理速度快、安全性好等特点，应用于将智能手机用作智能钥匙等）。知识点1：短距离无线通信技术概述学生认真观看PPT课件，对短距离无线通信技术的发展历程和应用领域有一个初步的认识。知识点2：蓝牙技术1.学生思考问题并回答。2.学生认真听讲。知识点3：ZigBee技术1.学生思考问题并回答。2.学生认真听讲。知识点4：Wi-Fi技术1.学生思考问题并回答。2.学生认真听讲。知识点5：UWB技术学生活动：学生依据教师要求，选择主题并分组进行学习讨论，分析答案。各小组代表分享讨论成果，其它学生注意认真学习。学生听教师总结、点评。知识点6：60G赫兹技术、IrDA技术、RFID技术和NFC技术1.学生思考问题并回答。2.学生认真听讲。讲授法问题探究法分组讨论法讲授法问题探究法自主学习讲授法分组讨论法讲授法分组讨论法课堂练习1.发布课堂练习任务，包括选择题、填空题和简答题，如“列举短距离无线通信技术的类型及其特点？”，“简述蓝牙技术在车联网中的应用场景？”，“比较Wi-Fi和NFC技术的异同点？”等。2.查看学生练习情况，并对题目进行解析，针对学生存在的共性问题进行重点讲解。学生认真完成课堂练习，对做错的题目及时进行订正，并记录在学习笔记中，加深对知识点的理解和记忆。练习法教学总结1.教师对本次课内容进行总结，进一步强调短距离无线通信技术的类型及特点，以及蓝牙、ZigBee、Wi-Fi、UWB、60G赫兹、IrDA、RFID、NFC等技术在车联网中的应用。2.引导学生回顾和梳理知识点，使学生对所学内容有一个系统的认识。3.强调本次课需要重点掌握的内容为各短距离无线通信技术的特点及应用场景，鼓励学生在课后继续深入学习和探索，提高对近距离无线通信技术的理解和应用能力。学生听教师总结，回顾本次课所学内容，对知识点进行整理和归纳，加深记忆，明确本次课的重点和难点，为今后的学习和应用打下坚实的基础。讲授法作业布置1.完成课后思考题2.预习下一节内容1.课后自主完成作业2.学生自主预习下一节内容自主学习教学反思建议：从教学实施情况和学生掌握情况反思教学中存在的问题，并思考改进的方法或者方式。《智能网联汽车技术》项目名称智能网联汽车通讯技术与应用任务名称任务4中距离无线通信技术使用教材《智能网联汽车技术》教师余永纪课题类型理实一体型授课班级授课日期计划课时教学目标1.能说出中距离无线通信技术（DSRC和LTE-V）的定义、特点及应用场景。2.能阐述DSRC和LTE-V的系统组成、协议架构及通信流程。3.能比较DSRC和LTE-V的性能差异及优缺点。4.能结合短距离无线通信技术，理解中距离无线通信技术在智能网联汽车中的重要性。教学重点与难点重点1.DSRC和LTE-V的系统组成、协议架构及通信流程。2.DSRC和LTE-V的应用场景及性能差异。难点1.DSRC和LTE-V的协议架构及通信流程。2.如何根据应用场景选择合适的中距离无线通信技术。课前准备教学环境1.建议教学场景多媒体教室，并要求每个学习小组各自拥有学习讨论区域2.建议场景布置分组摆放的座椅及多媒体或一体机教学资源1.教学课件2.教材3.教案4.微课：中距离无线通信技术教学活动流程教学环节教师活动学生活动教学方法时间（分钟）课堂导入1.回顾上次课程的内容，并解决作业问题，并引出本节内容。1.有疑问提出，教师帮助解答2.学生认真听讲。复习导入知识学习一、中距离无线通信技术知识点1：中距离无线通信技术概述1.教师通过PPT课件展示中距离无线通信技术的定义，强调其在智能城市、物联网、工业自动化等领域的重要作用。2.介绍中距离无线通信技术的主要类型：DSRC和LTE-V，说明它们在智能网联汽车中的应用前景。知识点2：DSRC技术1.详细介绍DSRC技术的系统组成，包括车载单元、路侧单元和专用通信链路，讲解各部分的功能及相互关系。2.介绍DSRC协议的三层结构（物理层、数据链路层、应用层），说明各层的功能及作用。3.讲解DSRC通信流程，包括建立连接、信息交互和连接释放三个阶段，通过实际案例帮助学生理解。4.展示DSRC技术在智能交通中的应用场景，如电子收费、道路交通信息提供、车辆监管及防盗等。知识点3：LTE-V技术1.详细介绍LTE-V技术的两种工作模式：广域集中式蜂窝通信和中程分布式直通通信，说明它们的特点及应用场景。2.介绍LTE-V协议栈的结构，包括应用层、传输层、网络层、物理层、媒体接入控制层、无线链路控制层和数据包分组聚合协议层，讲解各层的功能及作用。3.讲解LTE-V的业务模式，包括VtoN、VtoV、VtoP、VtoI通信，说明它们的应用场景及优先级。展示LTE-V技术的优缺点，通过对比分析帮助学生理解其在智能网联汽车中的应用价值。知识点4：DSRC与LTE-V的比较1.通过PPT课件展示DSRC和LTE-V在数据速率、传输距离、时延、最大车速、网络部署、技术成熟度、商业模式、主要支持者、商用节奏九个方面的对比分析。2.强调DSRC和LTE-V的性能差异及优缺点，帮助学生理解它们在不同应用场景中的适用性。知识点1：中距离无线通信技术概述1.学生认真观看PPT课件，对中距离无线通信技术有一个初步的认识。知识点2：DSRC技术1.学生思考问题并回答。2.学生认真听讲。知识点3：LTE-V技术1.学生依据教师要求，选择主题并分组进行学习讨论，分析答案。2.各小组代表分享讨论成果，其它学生注意认真学习。3.学生听教师总结、点评。知识点4：DSRC与LTE-V的比较1.学生依据教师要求，选择主题并分组进行学习讨论，分析答案。2.各小组代表分享讨论成果，其它学生注意认真学习。3.学生听教师总结、点评。问题探究法自主学习分组讨论法讲授法课堂练习1.发布课堂练习任务，包括选择题、填空题和简答题，如“DSRC和LTE-V的主要区别是什么？”，“LTE-V的业务模式有哪些？”，“简述DSRC技术在智能交通中的应用场景？”等。2.查看学生练习情况，并对题目进行解析，针对学生存在的共性问题进行重点讲解。1.学生认真完成课堂练习，对做错的题目及时进行订正，并记录在学习笔记中，加深对知识点的理解和记忆。练习法教学总结1.教师对本次课内容进行总结，进一步强调中距离无线通信技术（DSRC和LT