汽車電控單元與接口技術教學方法研究

摘 要 由于汽車電控單元與接口技術課程是多門課程的綜合與應用，知識結構和內容與相關課程存在交叉與重疊，因此該課程在教學內容和手段上需要根據本課程特點進行調整。在教學內容上需要整合多門相關課程內容，實現橫向和縱向融合；在教學方法上，以任務驅動法為手段，將知識點進行融合。運用多媒體技術，結合啟發式教學方法來引導學生進行思考，達到改善教學氣氛，提高學生的學習能力和實踐能力的目的。

關鍵詞 汽車電子 電子控制 單片機 啟發式

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

0 前言

應用型本科教育的培養目標就是培養具有一定理論知識和較強工程實踐能力，著重掌握某一領域的專門技術的應用型人才，它的興起和發展就是為了滿足社會對高層次技術型人才的需求。汽車電控系統已廣泛應用于汽車的發動機控制、底盤控制、車身控制、故障診斷以及音響、通信、導航等各個方面。汽車控制系統的電子化程度逐年增加，被認為是汽車技術發展進程中的一次革命。為了給企業輸送合格的專業技術人才，汽車相關專業的本科生都要開設汽車電控方面的專業課，在此方面進行系統的學習。

汽車電控單元與接口技術是車輛工程和汽車服務工程兩個專業本科生的專業核心課程，是學生將來從事汽車電子與控制技術工作的基礎理論。該課程主要介紹汽車電子控制系統的結構及控制原理，以及故障診斷等內容。通過對本課程的學習，使學生熟悉目前國內外汽車電控系統發展的最新動態，掌握汽車電控系統的基本結構、工作原理和故障形式，培養學生運用檢測儀器對汽車電控系統進行故障檢測、診斷和維修等的實踐能力。因此，在有限的課時中如何讓學生既掌握汽車電控單元特點、工作原理、設計方法，同時還要使學生具備一定的實踐能力，如分析問題、解決問題的能力，這些都是該課程在教學過程中必須思考和努力去實現的問題。然而，現有的汽車電控單元與接口技術的教學方法很大程度上仍繼承于普通專業基礎課程的教學模式，即分別利用獨立章節教授獨立的內容。顯而易見，這樣的教學方法不適應內容綜合性強，且存在多學科交叉的課程教學。另外，教材內容與車輛工程和汽車服務工程專業的要求仍存在一定差距，且教學模式過于傳統、單一。本文針對該課程教學中存在的問題，探討更有效的教學方法和手段，從而達到提高教學效果的目的。

1 教學內容整合

汽車電控單元與接口技術課程的主要內容包括單片機接原理與接口技術、汽車電控單元原理、汽車通信技術、汽車電控單元性能分析與故障檢測等內容。由此可見，該課程內容繁雜，且存在多課程融合與交叉，這給教學帶來一定的困難。在教學內容安排上，教師應進行積極探索和調整。由于汽車電控單元與接口技術是在汽車構造、電工電子技術、微機原理與接口技術、智能控制技術、現代通信技術等專業基礎課程上開展起來的。雖然這些專業基礎課程是為汽車電控單元與接口技術提供知識準備，但教材內容仍有很多重復和交叉。例如關于單片機工作原理、ABS控制原理的介紹，如何處理這些交叉內容是教師首先要解決的難點。針對重復的內容出現在不同的課程里的問題，一方面由相關課程的教師進行溝通交流，協商處理交叉內容的處理方法。如將相關部分內容集中于某一門課程中進行教學，其他課程不再涉及。另一方面，根據學生知識水平結構和要求掌握的程度不同，在不同課程里進行統一安排，例如將知識點劃分了解、理解、掌握、應用等層次，然后在不同的課程中合理分配相應的教學內容。

在確定課程教學內容的基礎上，下一步就要進行教學內容的組織與融合。對于任何一種汽車電控系統而言，一般都是由傳感器、電控單元、執行器三大部分組成，因此在介紹具體的汽車電控系統時，都是從這三大部分的性能要求、工作原理、設計要點來進行講述。為了進行教學內容的融合，采取了區別于其他專業基礎課的教學方法。就汽車電控系統而言，在教學的過程中首先分別介紹三大組成部分的特點、工作原理等內容，實現知識點縱向上的深入，一方面復習基礎知識，另一方面對相關內容進行更深入的學習；然后以系統的思想將三大組成部分聯系起來，達到橫向上的溝通。在具體教學方法上，可以信號流為思想，分別介紹他們之間關系和功能；最后通過任務驅動法，以實現特定的功能或目標，從硬件、軟件兩個方面開展實踐教學，使學生由點及面、由理論到實踐地進行學習。

2 教學手段改革

多媒體教學技術通過將圖片、文字、聲音、影像融為一體，構成立體的教學模式，不僅能豐富課堂內容，增加教學趣味性，而且使抽象的教學內容具體化、形象化，讓學生對需要掌握知識形成直觀的認識。例如在講解發動機控制單元的工作原理時，可通過動畫形象描述執行器是如何根據發動機控制器的指令改變節氣門開度，實現發動機的轉速控制的。通過配合相應的動畫，使得抽象的發動機工作原理更加直觀，學生理解起來也更為容易。由此可見，通過多媒體進行教學容易實現知識的多種信息傳導，充分調動學生的學習積極性，從而提高教學的質量。除了采用多媒體教學手段外，也可采用Proteus仿真軟件進行電控單元虛擬實驗教學，例如基于Proteus的虛擬實驗平臺實現車身控制系統、電子穩定系統、汽車底盤控制系統和傳感器信號分析與處理等內容。利用 Proteus進行虛擬實驗，一方面可解決當前普遍實驗條件不足的問題，作為傳統實驗的重要補充；另一方面將課堂實驗轉變為課后實驗，學生可在圖書館，甚至寢室進行學習，增加了學習自由性。借助虛擬實驗，不僅豐富了實踐性教學的手段，而且有利于現代實驗教學觀念的更新。

從教師和學生在教學過程中扮演的角色來看，教學方法可分為“填鴨式”與“啟發式”兩大類。傳統的“填鴨式”教學方法一般采取平鋪直敘的方法進行教學，這樣的教學方法不能充分調動學生的學習積極性，學生往往處于被迫學習狀態，直接表現就是課堂氣氛沉悶。而“啟發式”教學方法以學生為主體，教師為主導，通過提問、置疑、實驗演示、師生互動等方式引導學生獨立鉆研，使學生全面發展。在應用啟發式教學方法時，教師可針對汽車電控單元與接口技術的重要性和教學特點，將啟發式教學方法與Proteus 軟件仿真技術相結合，充分發揮啟發式教學方法激發學生思考、活躍課堂氣氛的優點。同時，利用電路仿真技術將教學內容和教學方法實施手段具體化，以具體的任務驅動學生積極思考。教學實踐證明，結合啟發式教學方法的電控單元仿真技術，可以引導學生積極思考，促進教師與學生的互動，能解決本課程教學內容過于繁雜的問題。

3 結論

對汽車電控單元與接口技術課程中內容進行橫向融合，將相關課程中的相關內容進行整合，確定該課程的講述內容和學習要求；在此基礎上，進行本課程講述內容的縱向梳理，基于任務驅動法將本課程內容以任務為目標進行組織與聯合。在教學手段上，結合軟件仿真技術，讓學生形成知識點的感性認識。另一方面，實施啟發式教學方法，引導學生積極思考，促進教師與學生的互動。教學實踐證明，按照本文的教學方法進行教學，不僅能改善課堂氣氛，還可提高學生的學習興趣和知識掌握能力。

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