汽車電子技術課程教學改革與實踐

周淑文 張思奇 周楠

摘要：汽車電子化不僅是汽車產品升級換代的重要推手，也是汽車生廠家占領市場的一個重要手段。《汽車電子技術》是車輛工程專業必修的學位課程，其教學模式也一直受到眾多學者的關注。本文從培養高素質人才，尤其是創新型人才的需要出發，在教學模式上進行了多項改革嘗試。這些措施包括：創新型教具、研究型實驗以及交互式網絡輔助教學。初步實踐證明，本文提出的三項教學改革措施，提高了學生學習《汽車電子技術》的積極性、能動性，取得了良好的教學效果。

關鍵詞：汽車電子技術;教學改革;創新型教具

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）35-0109-02

一、前言

《汽車電子技術》在車輛工程專業的培養方案中被設置為學位必修課，32學時（2學分）。先修課程包括電工學、汽車構造、汽車理論等課程，安排在第7學期授課。選用的教材為清華大學出版社2011年出版的、李建秋等老師編著的《汽車電子學教程》（第2版）[1]，主要參考書包括劍橋大學出版社2012年出版的、A. Galip Ulsoy撰寫的《Automotive Control Systems》[2]，Routledge出版社2012年出版的、T. Denton撰寫的《Automobile Electrical and Electronic Systems：Automotive Technology：Vehicle Maintenance and Repair》（fourth Edition）[3]等。

汽車電子化不僅是汽車產品升級換代的重要推手，也是汽車生廠家占領市場的一個重要手段。《汽車電子技術》是車輛工程專業必修的學位課程，其教學模式也一直受到眾多學者的關注[4-6]。

在以往的教學中，我們主要是采用傳統的教學模式，即理論授課與實驗教學相結合，部分章節內容借助多媒體動畫演示。這種教學模式的不足之處就是在調動學生積極性方面略顯不足。

最近幾年，為適應新形勢的發展，培養高素質人才，尤其是創新型人才的需要，我們在教學模式上進行了多項改革嘗試。這些措施包括：創新型教具、研究型實驗以及交互式網絡輔助教學。采用這些新措施之后，學生的學習積極性獲得了提高，參與創新的熱情也被激發出來。

二、創新型教具

在《汽車電子技術》教學活動中，傳統的教具有發動機演示模型（主要包括進排氣、供油、點火等）、自動變速器模型、制動防抱死模型、電控空氣懸架模型等。這類教具大部分是從實車上拆解下來再加工裝配完成，可以演示工作原理和工作過程。然而由于體積大、重量重，移動相對困難，不便于帶到教室演示。

在新的教學實踐中，依托“大學生創新訓練計劃”、“全國大學生機械創新設計競賽”等大學生創新設計平臺，以《汽車電子技術》為背景，指導大學生參加創新設計，獲獎的作品將入選創新型教具。

比較成功的例子就是指導一組大學生參加了“第六屆全國大學生機械創新設計大賽”并獲得全國大賽一等獎。我們的參賽作品為“多功能電子機械制動裝置”教具。該教具既可以演示常規的盤式制動器的制動過程，也可以演示制動防抱死過程。另外它是線控制動系統，取消了傳統的液壓或氣壓回路，取而代之的是伺服直流電機驅動一套減速增扭機構進行制動，如圖1所示。

該套教具具有體積小、重量輕等特點，可用于《汽車電子技術》課程中的制動防抱死章節的講解，也可用于車輛穩定控制章節的講解。

三、研究型實驗

《汽車電子技術》課程曾經有兩學時實驗，實驗設備主要包括：汽車電器電子控制模擬系統、自動變速器實訓臺、汽車CAN-BUS實驗臺、電控空氣懸架實驗臺、四輪轉向實驗臺、安全氣囊實驗臺、液壓助力轉向實驗臺等。這些設備在演示工作原理的同時，學生可以測量少量的信號、數據并加以分析。

以上實驗設備雖可以滿足傳統的教學需要，但學生可參與的環節還是比較有限。有鑒于此，我們又購置了電動助力轉向在環仿真實驗系統，如圖2所示。

這套系統可以演示電動助力轉向系統的結構組成、工作原理。還可以通過上位機修改控制參數，調整助力特性。這部分通常對學有余力學生提供一定量的上機實驗時間。

另外，我們還購置了車輛工程原型設計及接口模塊，如圖3所示。

車輛工程原型設計及接口模塊核心為易特馳公司生產的ES910快速原型開發系統，外加輸入輸出接口模塊ES930等輔助單元。基于這套系統，學生可以熟悉汽車電子產品的一個開發流程，并可以動手操作，將可視化的控制流程圖轉化成程序代碼并下載到快速原型開發系統，可對其進行仿真分析。這部分內容同樣是對學有余力學生提供一定量的上機實驗時間。

四、交互式網絡輔助教學

為了增加學生們的知識面，僅靠課堂上有限的學習時間肯定是不夠的。而且是教師對三個班同時授課，也不可能提供足夠多的討論時間。基于這種需求，《汽車電子技術》課程在五年前就開始利用學校Blackboard教學資源平臺，開展網絡輔助教學的嘗試。網絡輔助教學平臺如圖4所示。

現在，在《汽車電子技術》的網絡輔助教學平臺上，學生們可以瀏覽、下載上課講義，學習相關的技術文檔，提前預習實驗的技術指導。平臺上還提供了一定數量的作業供學生們練習，交卷后立即顯示成績和正確答案。另一個特色就是在平臺上的貼吧里，學生們可以就自己感興趣或者疑惑問題發帖，其他同學也可以一起討論，授課老師會不定時地予以回復。

五、結論

本文從培養高素質人才，尤其是創新型人才的需要出發，對車輛工程專業學位課程《汽車電子技術》在教學模式上進行了多項改革嘗試，包括創新型教具、研究型實驗以及交互式網絡輔助教學。在創新型教具方面，可以提高學生的主觀能動性、創造性。研究型實驗可以培養學生實際動手能力，畢業后能更快地適應工作崗位。交互式網絡輔助教學能夠極大地拓寬學生的知識面，提高學習興趣。初步實踐證明，本文提出的三項教學改革措施，提高了學生學習《汽車電子技術》的積極性、能動性，取得了良好的教學效果。

參考文獻：

[1]李建秋，趙六奇，韓曉東.汽車電子學教程[M].第2版.北京：清華大學出版社，2011.

[2]A. Galip Ulsoy. Automotive Control Systems[M].Cambridge：Cambridge University Press，2012.

[3]T. Denton. Automobile Electrical and Electronic Systems，Fourth Edition（Automotive Technology：Vehicle Maintenance and Repair）[M]. Abingdon：Routledge Press，2012.

[4]吳曉剛，周美蘭，李文娟.“汽車電子技術”課程教學改革的探索[J].中國電力教育，2013，（28）：98-99.

[5]張向文.《汽車電子技術》課程教學改革的探討[J].高教論壇，2008，（1）：104-106.

[6]王海，蔡英鳳.“汽車電器電子技術”課程教學改革的探索[J].科教文匯，2014，（19）：73-74.