《智能网联汽车软件开发技术（Software Development Technology for Intelligent Connected Vehicles）》教学大纲

制定时间：2025年4月

一、课程基本信息

（一）适用专业：本科软件工程

（二）课程代码：3ZN1086A

（三）学分/课内学时：2学分/32学时

（四）课程类别：专业教育

（五）课程性质：必修/理论课

（六）先修课程：面向对象的程序设计方法、计算机网络

（七）后续课程：工业软件应用开发技术、信创系统应用开发技术、中间件技术、人机交互技术、企业级应用开发技术

二、课程教学目标

本课程介绍智能网联汽车（ICV）软件相关的基础技术内容，包括整车电子电气架构、通信协议、嵌入式系统、软件开发框架及工具等。通过理论讲授与上机实验相结合，学生将掌握汽车软件开发的基本方法，并具备进行简单功能模块开发与系统仿真的能力。

（一） 具体目标

目标1：掌握智能网联汽车系统的软件架构及关键组成模块；

目标2：具备基本的智能网联汽车软件开发能力，包括传感器集成、数据通信及系统仿真。

（二）课程目标与毕业要求的对应关系

三、教学内容与方法

（一）教学内容及要求

（二）教学方法

1.课堂讲授

《智能网联汽车软件导论》作为一门面向软件工程专业的选修课程，其课堂讲授部分以系统性、前沿性和实用性为导向，旨在构建学生对智能网联汽车软件系统的整体认知框架。课堂讲授采用启发式、互动式和案例驱动相结合的教学方法，强调“以问题为导向”和“以工程应用为背景”的教学理念，提升学生的理解力、综合分析能力和工程思维能力。

在教学内容组织方面，课程从智能网联汽车的发展背景与总体架构入手，逐步引导学生理解车载电子电气架构、嵌入式系统、通信协议、传感器与执行器、软件开发工具链、系统感知与决策等关键知识点。每个知识模块的讲授不仅涵盖基础概念和技术原理，同时结合当下行业主流标准与技术发展趋势（如AUTOSAR、SOA架构、V2X通信、功能安全等），实现“基础教学”与“行业前沿”相融合。

教学过程中注重启发式教学。授课教师通过提出关键问题，引导学生思考，如“当前的智能驾驶系统是如何感知障碍物的？”、“为什么车载通信中CAN协议仍被广泛使用？”等，引发学生主动查阅文献、独立思考，增强其学习主动性。此外，课程中大量引入案例教学，如分析特斯拉、蔚来、华为智能汽车系统架构，或讲解真实项目中的软件堆栈部署流程，提升学生对实际工程场景的理解。

互动教学也是本课程的重要特色。课堂上通过头脑风暴、小组讨论、即兴汇报等方式，鼓励学生围绕实际问题进行交流与合作。教师适时设置开放性问题，如“智能汽车软件中哪个模块对安全最关键？”、“未来哪种通信协议可能替代CAN？”等，引导学生跨领域思考，锻炼其综合判断力与表达能力。

为提升学生对专业工具的认知和使用能力，讲授过程中还穿插软件工具演示，如AUTOSAR配置工具、Simulink建模、CANalyzer通信分析等。通过边讲边演示的方式，让学生将抽象概念与真实操作相连接，为后续实验课打下基础。

课堂讲授部分在教学内容、教学设计与教学方法方面均紧密围绕“打基础、提能力、看前沿”的目标进行，以期全面提升学生对智能网联汽车软件的认知水平，为其日后从事智能汽车领域的软件开发、系统集成或技术研究打下坚实基础。

3.实验教学

为了巩固理论知识并提升学生的实际动手能力，《智能网联汽车软件导论》设置了8学时的实验教学内容，作为课程的重要组成部分。实验教学以“技能训练+项目驱动”的方式展开，采用真实工具链、模拟软件及实际案例为依托，引导学生深入了解车载软件开发流程、传感器数据处理及系统仿真测试等关键环节。

实验教学的设计遵循“循序渐进、理论结合实践”的原则，从基础认知到系统集成，逐步提升学生的技术能力。实验课分为三大模块：基础软件环境搭建、传感器与通信协议实训、智能功能模块仿真。首先，学生将学习并配置Simulink、CANoe、MATLAB等常用车载软件工具环境，掌握模型搭建、数据输入输出等基本操作流程。接着，通过实验平台实现传感器信号的获取、编码与通信，实现激光雷达、摄像头等基础数据的融合。最后，学生将完成一个由小组协作完成的仿真实验项目，如“实现自动紧急制动功能的软件仿真”、“构建智能避障算法的感知与决策模块”等，综合运用所学知识，完成从建模、调试到测试的全过程。

实验课程重视实用性与工程化训练。每次实验任务明确设定学习目标和预期成果，要求学生在课前进行预习与方案设计，课中动手实践并记录数据，课后撰写实验报告并进行反思总结。教师则在课堂中以“指导+引导”的方式提供技术支持与问题解答，并鼓励学生尝试多种实现方法，培养其独立解决工程问题的能力。

在教学方法上，实验课程采用项目制分组教学。学生以小组为单位合作完成实验任务，强化团队协作能力与工程沟通能力。每组在实验结束后需进行结果汇报，分享思路、展示成果并接受教师与同学的质询，以提升其表达与汇报能力。

为了模拟真实开发环境，实验课程还引入虚拟仿真测试平台（如CarSim、PreScan等），使学生能够在安全可控的环境中进行功能验证与参数调优。通过虚拟测试数据分析，学生能够更直观地理解感知算法的局限性与优化空间，提升工程分析与验证能力。

此外，实验课程还与课堂理论内容高度联动，例如在完成“CAN通信协议数据解析”实验后，学生将更深刻理解协议栈设计的重要性与工程实现细节，理论学习成果得以在实践中检验与深化。

综上所述，本课程的实验教学部分坚持“做中学、学中做”的理念，既关注基础能力培养，又注重项目实战体验，切实提高学生在智能网联汽车软件开发中的实操能力、团队合作能力与综合工程素养。

四、考核及成绩评定

（一）考核内容及成绩构成

课程考核以考核学生能力培养目标的达成为主要目的，以检查学生对各知识点的掌握程度和应用能力为重要内容，包括平时作业考核、实验和期末考核三个部分。平时考核采用平时作业、实验、等方式评定学生成绩；期末考核采用笔试评定学生成绩。各课程目标的考核内容、成绩评定方式、目标分值建议如下：

（二）平时考核成绩评定

1.实验：必做实验8次，支撑目标1、目标2、共占总评分30%，目标1占15%、目标2占15%。对应目标的评分标准如下：

五、参考学习资料

（一）推荐教材：《汽车软件开发实践》，法比安·沃尔夫（Fabian Wolf） 著 刘晨光 译，机械工业出版社，2021.11.1，第1版，书号：9787111689089

（二）参考资料1：《智能网联汽车导论》，闫建来，机械工业出版社，2019.12.1，第1版，书号：9787111640653

（三）参考资料2：《汽车软件架构》，[瑞典] 米罗斯拉夫·斯塔隆（Miroslaw Staron） 著，王驷通 译，机械工业出版社，2020.10.1，书号：9787111662808