《自动驾驶汽车技术》课程教学大纲.docx

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《自动驾驶汽车技术》课程教学大纲

课程名称

自动驾驶汽车技术

Self-DrivingAutomobileTechnology

课程代码

102135223212

课程性质

专业选修课程

课程类别

个性化拓展类课程

先修课程

高等数学Ⅰ、大学物理Ⅰ、电工与电子技术(1)、理论力学Ⅱ、控制工程基础、

学分/学时

2/32

理论学时/实验学时

26/6

适用专业

车辆工程

开课单位

智能制造学院

课程负责人

xxx

审定日期

2024年9月

课程简介

《自动驾驶汽车技术》是车辆工程专业的一门专业选修课，通过对自动驾驶技术的基本知识、开发平台和多学科交叉融合的学习，使学生掌握自动驾驶汽车的发展历史、行业现状、其专用构造平台、环境感知、决策规划及控制执行等环节的基本知识和基本技能。在此基础上结合专业现有的自动驾驶实验设备的教学，使学生初步具备对自动驾驶领域的知识储备，培养学生对本课程的兴趣，为学习专业特色课、毕业设计等后续课程和环节打下基础。

本课程主要讲授自动驾驶的多传感器融合感知道路周边环境信息、高精地图结合惯性导航定位（IMU）、路径规划和运动规划算法、车辆自动控制算法等内容的知识，可以使学生全面了解和掌握自动驾驶技术，提高学生视野的广度。

在教学实施过程中，将实际研发、思政元素与本课程的理论教学、实验教学等自然融合，逐步培育学生的优秀品德和爱国情怀，激发学生主动学习的兴趣，鼓励学生在汽车自动驾驶领域的设计、分析等方面勇于创新，培养学生的工程应用能力和终身学习能力。

课程目标

本课程有3个课程目标，具体如下：

课程目标1掌握自动驾驶技术的基本知识和原理及其数学方法，具备对自动驾驶车辆系统的分析能力。

课程目标2通过理论结合实验设备教学，使学生进一步了解自动驾驶平台，并在实际操作自动驾驶车辆的环节前具备分析具体问题的能力。

课程目标3培养学生熟悉和运用自动驾驶相关的软件，能够针对具体问题调整算法代码，使学生初步具有研究和解决实际问题的能力。

各课程目标对毕业要求指标点的支撑关系见下表：

课程目标

毕业要求

毕业要求指标点

课程目标1课程目标2课程目标3

5.使用工具：能针对车辆工程领域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

指标点5.2：能够使用恰当的现代工具，对车辆工程领域中的复杂工程问题进行分析、计算与设计。

教学内容

知识单元

对应课程目标

学习成果

教学内容（含思政点）

课程目标达成方式

学时分配

绪论

课程目标1

1.理解自动驾驶技术的初步概念。

2.理解该行业的发展趋势、市场需求。

3.理解自动驾驶汽车的实际应用。

1.自动驾驶汽车的研发历史。2.自动驾驶定义及分级。

3.技术发展现状和行业代表。

思政点：结合“中国制造2025”大背景，坚定学生对中国道路、理论、制度及文化的自信，激励学生勇于挑战创新、勇担责任、报效祖国。

1.教学活动：课堂讲授和讨论。2.学习任务：作业和期末考试。

2

汽车构造基础

课程目标1

1.理解自动驾驶车辆的实现基础。

2.掌握汽车线控电动在自动驾驶中的必要性。

1.车辆动力传动系统。2.车辆转向系统。3.汽车线控系统技术。4.CAN总线技术。

1.教学活动：课堂讲授和讨论。2.学习任务：作业和期末考试。

2

环境感知

课程目标1课程目标2

1.理解自动驾驶三大系统之一的环境感知系统及其各个子模块。

2.理解各传感器的优缺点并加以比较。

3.理解多传感器融合基本知识，并掌握基本算法。

1.激光雷达基础知识和原理。2.摄像头基本原理。3.毫米波雷达基本原理。4.超声波雷达基本知识。5.实例讲解：车道线检测。

1.教学活动：课堂讲授、讨论和自动驾驶设备实际展示。

2.学习任务：作业和期末考试。

4

定位

课程目标1课程目标2

1.理解高精地图和普通地图的显著区别。

2.理解卫星定位和惯性导航的区别。

3.理解上述二者结合构成自动驾驶定位系统的知识。

1.高精地图技术概述、应用和制作。2.卫星定位技术及差分定位原理。3.惯性导航定位技术。4.多传感器融合定位技术。

1.教学活动：课堂讲授、讨论和自动驾驶设备实际展示。

2.学习任务：作业和期末考试。

4

路径规划决策

课程目标1课程目标2

1.理解路径规划在自动驾驶中的必要性。

2.理解自动驾驶路径规划与普通导航的区别。