汽車車身控制課程教學效果探索

陳小龍

摘 要 汽車車身控制課程在工科院校中具有重要地位。根據幾年來為汽車電子專業的學生講授汽車車身控制課程的經歷，本文在汽車車身控制教學如何激發學生學習興趣，培養學生的分析問題和解決問題的能力，提高學生的創新能力等方面進行了一些探索。

關鍵詞 汽車車身控制 ECU 傳感器

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Exploration in Teaching Effectiveness of Automobile Body Control

CHEN Xiaolong

（College of Electronic and Electrical Engineering， Shanghai University of Engineering Science， Shanghai 201620）

Abstract Automobile body control curriculum has an important role in engineering colleges. According to the experience of several years teaching of this course for automotive electronic major， this paper discusses on how to stimulate students' interest in learning this course， develop students' ability to analyze problems and solve problems， and improve their innovation ability.

Key words automobile body control； ECU； sensor

1 提高汽車車身控制課程的教學效果

汽車電子專業的學生需要在將來的工作中使用和設計ECU控制核心，熟悉汽車車身電控系統各個分系統的設計，傳感器和電機等執行機構。因此掌握汽車車身電控系統各個分系統的設計和實現是非常必要的。

汽車電子專業的學生除了有理論學習，一般還有實驗和課程設計等。汽車車身控制課程有專門對應的綜合實驗，學生需要在2周的時間內完成至少1個分系統的設計和實現。對于汽車電子專業的學生，在汽車車身控制的理論教學中筆者主要采用了下列方法：

（1）板書教學與多媒體教學相結合。理論學習是基礎，在講解了汽車車身電控系統某個分系統的設計和原理后，可以進行一些專門的傳感器和執行機構的介紹。汽車電子專業的學生對傳感器和執行機構的原理一般比較熟悉，對ECU的設計比較陌生。汽車電子專業的學生學習過傳感器和汽車微特電機等課程，但對于控制理論的掌握弱于自動化專業的學生。關于汽車車身電控系統的分系統的設計方面，尤其注意讓學生掌握最基本的ECU設計技巧以及最基礎的C語言或匯編語言的編程。學生通過這一部分的學習實現了將控制理論寫入ECU的技巧。

（2）在理論教學中融入一些新的電子產品的介紹。新的電子產品的介紹旨在幫助學生全面掌握當前的嵌入式系統在電控系統中的應用和發展，了解很多行業的嵌入式電控產品的發展現狀，拓寬學生的視野。安排的內容主要是汽車電控系統產品與其它相關的電子產品的對比與分析。主要介紹智能手機、無線路由器、高清播放器、機頂盒和MP4等電子產品的原理和現狀以及和相關的汽車電控分系統的比較與分析。學生從汽車電子領域以外的電子產品發展可以激發汽車電子相關產品開發的思路和靈感，在思考和分析的過程中進一步加深對汽車電控系統產品軟硬件設計的理解，更好地為汽車電子專業服務。汽車電子類專業的學生一般具有較好的計算機基礎，通過理論學習結合實際的產品，能夠使學生較好地掌握汽車車身電控系統分系統原理及其應用，提高了學生的創新能力和綜合素質。

（3）采用教師口述為主，PPT播放和視頻播放為輔的教學方法。汽車電子專業的外教一般都采用這種方法，一些經典的關于汽車發動機工作過程視頻的片段被廣大的學生所接受和喜歡。在汽車車身控制的課程中，精心挑選的關于如何搭建CAN總線仿真實驗視頻為學生喜歡和接受。學生普遍反映教師口述為主，視頻播放為輔的教學方法很適合在汽車車身控制的課程中。

（4）課堂提問也是一種很好的教學方法。教師的職責是讓更多的學生了解自己授課的內容，所以課堂提問是一個好辦法。課堂提問主要針對學習態度和學習成績差的學生，讓這些學生能夠緊跟老師上課的內容。另外，一些比較害羞的學生通過課堂提問也變得個性外向，踴躍地回答問題，達到了良好的效果。

對于汽車電子專業的學生，在汽車車身控制的課內實踐教學中筆者主要采用了下列方法：

（1）在教師機上進行實驗演示。因為設有綜合實驗，所以在課堂上主要是利用Matlab搭建仿真環境，利用CANoe搭建CAN總線模擬環境，在Linux系統中熟悉嵌入式操作系統的重要命令。在課內實驗課堂上可以在教師機上安裝Matlab和CANoe以及Linux操作系統。教師指導學生在Matlab/Simulink中創建汽車車身電控分系統的模型仿真和輸入輸出特性演示。學生還可以在CAN oe中初步了（下轉第150頁）（上接第85頁）解CAN總線的特性和仿真，了解CAN報文的格式和CAN通信的特點和分析。教師指導學生在教師機上安裝VirtualBox虛擬機，在VirtualBox虛擬機中安裝特定的Linux系統。在Linux系統的終端方式下演示文件的建立、編輯和保存，然后進行編譯。可以熟練掌握GCC編譯器和arm-linux-gcc編譯器的安裝和使用。在課堂演示中，可以選擇gdb跟蹤執行。跟蹤執行可以跟蹤程序執行的每步，觀察程序運行狀態。與單步執行不同的是，跟蹤可以跟蹤到函數或過程的內部，而單步執行則不跟蹤到程序內部。在通過跟蹤執行時，可以將表達式加入觀察窗口中，以便隨時察看，也可以將當前寄存器放入觀察窗口，以方便隨時察看。還可以修改當前寄存器值。在程序執行時，可以用這種方法，把寄存器值改為你所指定的值，從而觀察程序在此值時運行的結果。通過演示，學生可以較容易地理解匯編語言和C語言在嵌入式電控系統ECU中的使用。

（2）督促學生分組在教師機上完成實驗。學生理解清楚老師在教師機上的演示后學生需要分組在教師機或自己的筆記本電腦上調試相關內容，發生錯誤時，首先鼓勵學生獨立地調試和排查相應的錯誤。如果學生長時間解決不了程序錯誤時，老師幫助學生排查錯誤，并示范給其他同學看，以便所有的學生了解系統排查錯誤的技巧。

（3）改變考查方式。考試成績由三部分組成：期末考試占60%、平時成績（答疑、課堂提問、課內實驗）占40%。而課內實驗課作業中，有一部分就是要求學生學會演示實驗后，用作業方式作出相應的記錄。學生對汽車電控分系統的理解和掌握程度有了較大的提高。

2 培養學生分析項目和完成項目的興趣和能力

汽車電子專業不僅需要將自動控制理論應用到汽車電控系統中，需要傳感器和電機在電控系統中的使用，還需要設計好汽車電控的核心ECU。在汽車車身控制的授課過程中，老師會提出一些汽車電控的實際的科研項目，讓學生分組討論。每組的同學在一起思考和分析該項目，給出項目的可行性計劃，項目實施的具體方案，項目可以分解成多少模塊，模塊的概要設計和詳細設計，每個模塊涉及到的汽車車身控制分系統的相關技術以及整個項目的進度計劃。學生在汽車車身控制分系統的相關項目分析中學到了很多技術知識和項目管理經驗，提高了分析項目和完成項目的興趣和能力。汽車電子專業的學生學習完汽車車身控制的課程后，在求職面試時通常因為他們出色的交叉專業的技術能力輕易地征服用人單位。

3 結束語

要學好汽車車身控制，除了掌握必要的理論知識，實踐也非常重要。本文探討了如何充分利用多種教學手段，使學生進一步鞏固和消化課堂上所學知識，掌握汽車車身控制應用技術，同時又培養學生的動手能力、創新能力和綜合運用知識的能力，造就綜合型、創新型、復合型人才。

本文授校內涵建設項目“基于CAN/LIN混合協議的汽車電氣控制總線技術研究”（項目編號：B-8932-13-0138）資助

參考文獻

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