《自動駕駛小車》課程標(biāo)準(zhǔn)

《自動駕駛小車》課程標(biāo)準(zhǔn)課程代碼[541508] 課程類別[專業(yè)核心課]學(xué)分[ 4.0] 學(xué)時[64]開課部門[信息工程系]適用專業(yè)[人工智能技術(shù)應(yīng)用專業(yè)]制定人[XXX]制定日期[202X年06月]審核人[XXX] 審核日期[202X年06月]一、課程性質(zhì)與任務(wù)《自動駕駛小車》是人工智能方向的計算機基本技能課程。本課程的主要任務(wù)是使學(xué)生了解駕駛自動小車的基礎(chǔ)知識，掌握自動化駕駛的使用、小車的基本使用，手柄的操作的的基本使用，掌握小車自動避障，自動巡線的的基礎(chǔ)操作。培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力、創(chuàng)新精神和良好的職業(yè)道德。二、課程教學(xué)目標(biāo)（一）總體目標(biāo)1.知識目標(biāo)掌握自動駕駛小車相應(yīng)的基礎(chǔ)知識。掌握控制小車移動的的基本操作。掌握單獨控制馬達(dá)的基礎(chǔ)操作任務(wù)。掌握手柄控制器的創(chuàng)建和使用。掌握小車連接手柄、連接攝像頭的基本操作。掌握實時監(jiān)控小車，展示實時畫面，數(shù)據(jù)收集的任務(wù)。掌握數(shù)據(jù)收集過程中，自主巡線的基本操作。掌握數(shù)據(jù)在實時演練的過程中，加載模型，圖形預(yù)處理的基本操作。掌握模型訓(xùn)練過程中，提取特征值的操作。掌握目標(biāo)跟蹤的基礎(chǔ)操作。掌握目標(biāo)跟蹤后，如何顯示檢測到的物體的基本操作，如何控制小車跟蹤中間物體。2.能力目標(biāo)能夠操作并熟練使用自動小車。能夠掌握到手柄操控的使用。能夠熟練使用自動避障，自動巡線的的操作。能夠掌握數(shù)據(jù)收集、模型訓(xùn)練、實時演練的操作。能夠熟悉目標(biāo)跟蹤的相關(guān)內(nèi)容。3.素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作精神，樹立誠信意識，鍛煉學(xué)生溝通交流的能力。培養(yǎng)學(xué)生項目設(shè)計、管理和實施的能力。具備較強的書面表達(dá)能力。三、課程設(shè)計（一）課程設(shè)計思路本課程標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)人工智能技術(shù)應(yīng)用專業(yè)崗位分析結(jié)合人工智能技術(shù)應(yīng)用專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)規(guī)格而制定，用于指導(dǎo)《自動駕駛小車》課程建設(shè)和課程教學(xué)。課程立足于培養(yǎng)學(xué)生實際工作能力，以人工智能機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、計算機視覺、模式識別等工作任務(wù)為中心組織課程內(nèi)容，讓學(xué)生在完成具體工作項目過程中學(xué)會完成實際崗位相應(yīng)的工作任務(wù)，并將實際崗位職責(zé)及工作規(guī)范引入教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生全面符合崗位職業(yè)能力要求。（二）課程內(nèi)容與教學(xué)要求1.課時分配表項目（或模塊）名稱序號任務(wù)內(nèi)容學(xué)時分配備注基本移動1自動化概述的介紹，小車功能化介紹42介紹控制小車移動的基本操作43創(chuàng)建事件監(jiān)聽函數(shù)2手柄操控4創(chuàng)建手柄控制器25連接手柄、連接攝像頭、畫面展示4數(shù)據(jù)收集6展示實時畫面的操作47創(chuàng)建按鈕，圖片保存4模型訓(xùn)練8劃分?jǐn)?shù)據(jù)集49定義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)410訓(xùn)練并保存模型4自主巡線—數(shù)據(jù)收集11在圖像上顯示操作點412采集圖像，保存圖片以及操作點4自主巡線—模型訓(xùn)練13提取特征值，劃分?jǐn)?shù)據(jù)集414定義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，訓(xùn)練并保存模型4目標(biāo)跟蹤15顯示檢測到的物體416控制小車跟蹤中間物體4機動、復(fù)習(xí)17機動、復(fù)習(xí)4總學(xué)時642.任務(wù)設(shè)計任務(wù)一控制小車移動學(xué)時4學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)了解小車的基本操作了解自動駕駛的基礎(chǔ)理論知識了解小車單獨控制馬達(dá)的操作能力目標(biāo)學(xué)生認(rèn)識和了解自動化小車及其特點素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的理解和動手能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1探討使用自動化操作的內(nèi)容自動化對生活的影響微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法2調(diào)查使用自動化的情況實踐、分析能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)二單獨控制馬達(dá)學(xué)時4學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)掌握單獨控制馬達(dá)的基本操作掌握創(chuàng)建事件監(jiān)聽函數(shù)能力目標(biāo)學(xué)會如何創(chuàng)建事件監(jiān)聽函數(shù)素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的思維分析能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1單獨控制馬達(dá)動手能力微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法2創(chuàng)建事件監(jiān)聽函數(shù)動手能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)三創(chuàng)建手柄控制器學(xué)時2學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)掌握創(chuàng)建手柄控制的操作。掌握連接手柄、連接攝像頭的基本操作。能力目標(biāo)學(xué)會創(chuàng)建手柄控制的操作素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1創(chuàng)建手柄控制器動手能力微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法2連接手柄動手能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法3連接攝像頭動手能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)四自動避障—數(shù)據(jù)收集學(xué)時2學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)掌握數(shù)據(jù)收集過程中，展示實時畫面的操作。掌握創(chuàng)建按鈕，圖片保存的基本操作。能力目標(biāo)學(xué)會數(shù)據(jù)收集過程中，展示實時畫面的操作素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1數(shù)據(jù)收集過程中，展示實時畫面的操作動手能力微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法2創(chuàng)建按鈕，圖片保存的基本操作動手能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)五自動避障—模型訓(xùn)練學(xué)時4學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)掌握劃分?jǐn)?shù)據(jù)集。掌握定義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。能力目標(biāo)學(xué)會劃分?jǐn)?shù)據(jù)集素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1劃分?jǐn)?shù)據(jù)集動手能力微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法2定義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動手能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)六自動避障—實時演練學(xué)時4學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)掌握加載模型掌握圖像預(yù)處理能力目標(biāo)學(xué)會加載模型素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1加載模型動手能力微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法2圖像預(yù)處理動手能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)七自動避障—實時演練學(xué)時4學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)掌握圖像更新函數(shù)掌握自動避障能力目標(biāo)學(xué)會圖像更新函數(shù)素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1圖像更新函數(shù)動手能力微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法2自動避障動手能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)八自主巡線—數(shù)據(jù)收集學(xué)時4學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)掌握在圖像上顯示操作點。掌握采集圖像。掌握保存圖片以及操作點。能力目標(biāo)學(xué)會在圖像上顯示操作點素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1圖像上顯示操作點動手能力微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法2采集圖像動手能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法3保存圖片以及操作點動手能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)九自主巡線—模型訓(xùn)練學(xué)時4學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)掌握提取特征值的基本操作能力目標(biāo)學(xué)會提取特征值素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1提取特征值動手能力微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法2提取特征值的基本操作動手能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)十自主巡線—模型訓(xùn)練學(xué)時4學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)掌握劃分?jǐn)?shù)據(jù)集。能力目標(biāo)掌握劃分?jǐn)?shù)據(jù)集的基本操作素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的思維分析和實踐能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1劃分?jǐn)?shù)據(jù)集記憶能力微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法2劃分?jǐn)?shù)據(jù)集基本操作動手能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)十一自主巡線—模型訓(xùn)練學(xué)時4學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)掌握定義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。掌握訓(xùn)練并保存模型。能力目標(biāo)學(xué)會定義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的使用方法素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的思維分析能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1定義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動手能力微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法2訓(xùn)練并保存模型動手能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)十二自主巡線—數(shù)據(jù)收集學(xué)時4學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)掌握在圖像上顯示操作點。掌握采集圖像的應(yīng)用方法。能力目標(biāo)學(xué)會在圖像上顯示操作點素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1在圖像上顯示操作點動手能力微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法2采集圖像的應(yīng)用方法動手能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)十三自主巡線—模型訓(xùn)練學(xué)時4學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)掌握提取特征值。掌握劃分?jǐn)?shù)據(jù)集。掌握定義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。能力目標(biāo)學(xué)會提取特征值素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1提取特征值動手能力微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法2劃分?jǐn)?shù)據(jù)集動手能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法3定義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動手能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)十四自主巡線—實時演練學(xué)時4學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)掌握如何加載模型。掌握如何圖像預(yù)處理。能力目標(biāo)學(xué)會如何圖像預(yù)處理素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1加載模型動手能力微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)十五自主巡線—實時演練學(xué)時4學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)掌握創(chuàng)建圖像增益滑塊掌握圖像更新函數(shù)能力目標(biāo)學(xué)會創(chuàng)建圖像增益滑塊素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的思維實踐能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1準(zhǔn)備工作動手能力微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法2配置基礎(chǔ)環(huán)境動手能力微課：講授法；任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)十六目標(biāo)跟蹤學(xué)時4學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)掌握小車顯示檢測到的物體。能力目標(biāo)學(xué)會顯示檢測到的物體素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的思維實踐能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1顯示檢測到的物體動手能力微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)十七目標(biāo)跟蹤學(xué)時4學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識目標(biāo)了解中間物體標(biāo)定的使用方法理解控制小車跟蹤中間物體能力目標(biāo)學(xué)會中間物體標(biāo)定的使用方法素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的思維實踐能力課程德育目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學(xué)方法備注1中間物體標(biāo)定的使用方法動手能力微課；講授法；任務(wù)驅(qū)動法四、課程實施（一）教學(xué)方法建議在本課程中應(yīng)推行“項目式”教學(xué)法，精選真實工作項目，在項目開發(fā)工作過程中，將相關(guān)知識點融入項目，提高學(xué)生知識水平與項目開發(fā)能力。在本課程中應(yīng)采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法，針對任務(wù)，學(xué)生認(rèn)真分析任務(wù)要求和最終實現(xiàn)的效果，列出解決問題所需的知識點和操作技能，制定實施方案，明確工作目標(biāo)，逐步實施，注重過程的管理與監(jiān)控。在課堂教學(xué)中，主要采用以下方法：(1)項目向?qū)?、任?wù)驅(qū)動案例教學(xué)法以企業(yè)云存儲部署與管理的實際案例為教學(xué)藍(lán)本，項目向?qū)б詫嶋H崗位技能為中心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生快速進(jìn)入崗位職業(yè)的角色。根據(jù)案例的內(nèi)容，按照崗位技能的要求與企業(yè)實際工作任務(wù)的組織，以工作過程為中心科學(xué)地分解任務(wù)，通過任務(wù)驅(qū)動，促進(jìn)知識技能的緊密結(jié)合。

(2)理實一體教學(xué)法以“前課堂后實訓(xùn)室”模式建設(shè)了理實一體的教學(xué)環(huán)境，按“理論講解-操作演示-技能訓(xùn)練”進(jìn)程實施理實一體教學(xué)，教學(xué)過程融“教學(xué)做”于一體，使學(xué)生很快地從理性上升到感性，實現(xiàn)知識技能的貫通，提高了教學(xué)效率。(3)小組式團(tuán)隊教學(xué)法小組式團(tuán)隊學(xué)習(xí)法是指學(xué)生在小組或團(tuán)隊中為了完成共同的任務(wù)，有明確的責(zé)任分工的互助性學(xué)習(xí)。這種教學(xué)活動，將學(xué)生置于核心地位，在與教師或他人合作中，學(xué)得知識，發(fā)展技能，在發(fā)展中學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會合作、學(xué)會創(chuàng)造。它有利于培養(yǎng)學(xué)生的主體性、合作能力、終身學(xué)習(xí)能力以及創(chuàng)新能力。（二）師資條件要求任職教師需熟知本專業(yè)、本課程的知識體系，有較強的駕馭教材的能力。在授課過程中重點培養(yǎng)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)、獨立解決問題、職業(yè)道德和責(zé)任心、合作意識、交流和溝通的職業(yè)能力。（三）教學(xué)條件基本要求配備教學(xué)做一體化實訓(xùn)機房，整個教學(xué)活動時在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行的。教學(xué)資源放到網(wǎng)上，學(xué)生可隨時下載，學(xué)生在網(wǎng)上可以和老師在線交流，在線答疑、疑難問題留言等。教學(xué)中采用電子演示文稿、大屏幕多媒體聯(lián)機演示、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等各種先進(jìn)的教學(xué)手段，使課堂教學(xué)生動活潑、引人入勝，提高了教學(xué)效果，同時提高了教學(xué)效率。（四）教學(xué)資源基本要求（1）教材的選用與編寫：本課程目前采用的教材是《自動駕駛小車》，教材內(nèi)容以注重能力本位為原則，突出“理論夠用、重在實操”和“圖文并茂、簡明實用”的特色，內(nèi)容具有較強的應(yīng)