汽車電子系列課程研究與實踐

麥啟明，蘇 艷，肖 婷，繆文南

(華南理工大學廣州學院，廣東廣州 510800)

源于廣東省汽車產(chǎn)業(yè)和地方經(jīng)濟發(fā)展的需要，“做大工科，突出汽車，多科發(fā)展，凝煉特色”已成為我校學科建設(shè)基本思路。圍繞培養(yǎng)既有學術(shù)性，又有較強工程能力的應用型本科人才目標，我校提出在電子信息工程系開設(shè)面向全校的汽車電子系列課程的設(shè)想，明確了汽車電子系列課程與其他專業(yè)課程的關(guān)系［1，2］。我校確定了理論教學與實踐教學的比例，形成結(jié)構(gòu)合理、特色鮮明的汽車電子系列課程體系，努力培養(yǎng)適應地方經(jīng)濟發(fā)展所需要的技術(shù)人才。

1 模塊化的特色課程

電子信息工程專業(yè)是一個寬口徑專業(yè)，如何將“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”、“高頻電子技術(shù)”、“單片機原理與技術(shù)”、“嵌入式系統(tǒng)”和“DSP原理與應用”等重要專業(yè)基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)知識融為一體，一直是我們研究的重要課題。現(xiàn)在，我們已將汽車電子系列課程，逐步引入到教學計劃中［3］。

圖1所示為汽車電子系列課程的教學流程圖，其中虛框內(nèi)的理論教學模塊有四個:①模塊一是車身控制系統(tǒng)模塊，包括汽車自動變速系統(tǒng)、汽車懸架系統(tǒng)、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)、防滑控制系統(tǒng)、穩(wěn)定性控制系統(tǒng)、巡航控制系統(tǒng)和自動空調(diào)等;②模塊二是汽車總線技術(shù)，包括CAN、LIN、VAN總線及其接口。這些總線技術(shù)不僅在汽車中使用，在現(xiàn)代建筑和其他控制技術(shù)中也常常采用;③模塊三是車載視音頻技術(shù)，包含了汽車音響、移動電視和倒車雷達等;④模塊四是汽車導航與監(jiān)控系統(tǒng)，包含GPS系統(tǒng)及其信號處理、電子地圖、汽車導航和汽車遠程監(jiān)控等，是現(xiàn)代智能交通的重要構(gòu)成。

圖1 教學流程圖

這些課程模塊覆蓋了模擬、數(shù)字、高頻、單片機、DSP、嵌入式系統(tǒng)和通信原理等專業(yè)基礎(chǔ)課的內(nèi)容，由學生根據(jù)各自需要任選。目前，車身控制系統(tǒng)和汽車總線技術(shù)課程的課時為48學時共3學分，車載音視頻技術(shù)和汽車導航與監(jiān)控課程為64學時共4學分。

2 綜合性、設(shè)計性的創(chuàng)新實驗

汽車電子系列課程都是實踐性很強的課程。因此各模塊均包含有理論課、實驗課和課程設(shè)計三部分，理論與實踐并重。其中，實驗課著眼真實系統(tǒng)的物理構(gòu)成、工作流程和使用方法;課程設(shè)計強調(diào)系統(tǒng)開發(fā)。現(xiàn)以“汽車導航與監(jiān)控”課程為例，其理論課32學時，實驗課共12學時，包括汽車導航與監(jiān)控設(shè)備的構(gòu)成與使用、校園道路與建筑的經(jīng)緯度測量和電子地圖制作等。課程設(shè)計1周，基于實驗箱和2440嵌入式芯片分組完成不同的設(shè)計課題，如GPS數(shù)據(jù)分析與顯示程序設(shè)計、GPS動態(tài)定位與顯示程序設(shè)計、校園電子地圖制作、兩點間最短路徑查詢程序設(shè)計、GPRS語音通話程序設(shè)計、導航程序設(shè)計、監(jiān)控程序設(shè)計等。學生還可通過大學生課外研究計劃(SRP)和畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)選題以獲得進一步的深化和拓展。

3 加強實驗室建設(shè)

為支持汽車電子系列課程建設(shè)，我校建立了面積255m2的汽車電子實驗室。實驗室不但配有一汽紅旗發(fā)動機電控系統(tǒng)、汽車防盜控制系統(tǒng)、本田巡航控制系統(tǒng)、凌志400車門控制系統(tǒng)、汽車安全氣囊系統(tǒng)、發(fā)動機冷卻系統(tǒng)、大眾車載控制CAN-BUS系統(tǒng)和倒車雷達系統(tǒng)等示教板;并且還配有10套星唯公司的車載666GPS導航與監(jiān)控設(shè)備和10套經(jīng)緯測量儀等。此外，通過與廣東粵嵌科技公司合作，開發(fā)了30套基于三星S3C2440的汽車導航與監(jiān)控的實驗箱。實驗箱實際上是一種帶有液晶顯示器的多功能嵌入式實驗平臺，帶有獨立電源，既可在室外充當車載導航設(shè)備，也可在室內(nèi)充當監(jiān)控設(shè)備。實驗室設(shè)有虛擬服務器，通過學校局域網(wǎng)與因特網(wǎng)鏈接，實現(xiàn)對校園內(nèi)汽車(實驗箱)的各種監(jiān)控功能，完成經(jīng)緯度的數(shù)據(jù)采集、電子地圖制作、汽車導航、GSM語音通話、收發(fā)短信和汽車遠程監(jiān)控等系列實驗。

此外，我們還建有近300m2電子創(chuàng)新實驗室，配有40臺計算機以及各種電子測量設(shè)備和開發(fā)設(shè)備。創(chuàng)新實驗室與汽車電子實驗室密切配合，面向?qū)W生全天候開放，學生參與管理。通過課程設(shè)計、SRP和畢業(yè)設(shè)計等項目驅(qū)動方式創(chuàng)新設(shè)計實驗。學生在創(chuàng)新實驗室已獨立完成多個汽車電子產(chǎn)品的設(shè)計課題。

4 結(jié)語

根據(jù)學校辦學定位和專業(yè)建設(shè)目標，結(jié)合地方經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求，我們在電子信息工程專業(yè)中引入汽車電子系列課程，對專業(yè)教學計劃進行了修改，合理確定基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程、必修課程與選修課程、理論教學與實踐教學的比例，對形成結(jié)構(gòu)合理、特色鮮明的汽車電子課程體系起到促進作用。

該課程體系開發(fā)了反映汽車電子產(chǎn)業(yè)需求和學科發(fā)展的新課程，將行業(yè)與產(chǎn)業(yè)形成的新知識、新成果、新技術(shù)引入到我們的教學內(nèi)容中。我們以項目驅(qū)動的教學模式，將研究和開發(fā)意識注入實驗教學中，鞏固了學生的基礎(chǔ)知識，增加了知識的系統(tǒng)性，拓寬了學生的視野。

［1］ 張向文.“汽車電子技術(shù)”課程教學改革的探討［J］.南寧.高教論壇.2008.2(1):104-109

［2］ 屈 敏.“汽車電子電氣”課程實驗的教學改革與實踐［J］.濟南.科技信息.2011(28):1

［3］ 湯沛，李書偉.汽車電器與電子技術(shù)課程教學改革初探［J］.北京.中國現(xiàn)代教育裝備.2011(3):141-142