車聯網技術實驗教學改革與探索

田杰+蔡曉禹

（重慶交通大學 山地城市交通系統與安全重慶市重點實驗室，重慶 400074）

摘要：高校實驗課教學，在培養學生實踐能力和素質中占有極其重要的地位。結合多位教師在實驗教學中遇見的問題及難點，對《車聯網技術》實驗課進行了教學改革探討，提出了實驗教學的目標和模式，總結了目前實驗教學存在的主要問題，從教學內容、教學分組、考核方式、實驗室開放等方面進行改革。實踐結果表明，采用改革后的教學模式，不僅提高了學生的學習積極性，而且增強了學生實際問題解決能力、創新精神和團隊協作意識。

關鍵詞：車聯網；實驗教學；模塊化教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）49-0083-02

引言

車聯網技術是設備與控制工程專業大四學生的核心專業課程，教學內容范圍廣泛，覆蓋交通通信網絡、單片機原理、智能交通等理論知識，是學生實踐教學的一個重要環節，通過實驗課程不僅要求豐富學生的書本知識、增強學生的實踐能力；更重要的是提高學生應用實驗的手段與方法去分析、研究和解決實際問題的能力[1]。作為一門新開課程，采用傳統教學方式無法達到培養學生目的、滿足社會對人才的需求，因此探索和改善實驗課程教學過程中存在的不足，將新的教學方式引入實驗教學鍛煉學生綜合分析、設計與動手能力勢在必行。

一、實驗教學存在的主要問題

1.實驗過程中缺少創新性。隨著電子技術的發展，實驗設備變得智能化，多以黑箱形式出現，對于工程應用極其便利，但是對于學生能力的培養卻造成了障礙。實驗設備智能化造成很多專業實驗課由設計性實驗轉變為驗證性實驗，學生在整個實驗操作過程中只需按照實驗指導書的實驗步驟完成，實驗結果將通過智能化手段直接顯示出來，學生無需了解實驗原理、進行數據處理就可直接完成實驗，遏制了學生創造性思維，不利于培養學生的科技創新能力和解決實際問題能力[2]。

2.實驗考核方式單一。實驗課程考核主要以實驗報告為評分依據。由于實驗項目唯一，而實驗目的、實驗原理、實驗步驟等具有可復制性，這將引起許多弊端：①實驗報告千篇一律，不利于成績評定，實驗成績不能客觀反映學生知識水平和實踐能力；②學生為了取得好成績，實驗報告相互抄襲現象嚴重，不利于學生素質培養；③學生學習積極性下降，不重視實驗過程，單方面重視實驗結果，不利于學生在實驗過程中對于理論知識的加深。

3.實驗項目難以調動學生學習積極性和能力培養的要求。通過調查研究發現，實驗教學中以驗證性實驗項目居多，設計性和綜合性實驗項目偏少，實驗教學仍然扮演著“課堂教學的補充”角色[3]，不能充分鍛煉學生自主設計和創新能力；實驗項目內容相同、難度一致，對于知識薄弱的學生，無法獨立完成實驗項目，打擊自信和學習積極性；而對于知識能力掌握較強的學生，題目設置過于簡單，又無法達到能力培養的目標。

4.實驗設備閑置，利用率低。設備與控制工程專業是新開專業，購置了大量實驗設備，但實驗設備利用率較低，主要原因是實驗設備開放性低，如攝像機、照相機等實驗教學設備僅在課堂上學生才可使用，對于貴重儀器設備，甚至不對學生開放，使得學生對專業實驗設備不了解，不少學生想課外時間做些創新性項目、完成未完成的實驗課程，卻心有余而力不足。

二、實驗教學改革措施

針對《車聯網技術》這門實驗課的特點及學生的學習情況和今后的就業方向，培養社會需要的人才，通過與其他實驗教師交流、結合自身指導學生學習情況，總結教學過程中的一些經驗和教訓，提出如下幾點針對《車聯網技術》實驗課程行之有效的教學改革方法和思路。

1.實驗項目模塊化設計。基于模塊化設計理念，結合學生實際情況，將實驗項目按難易程度劃分為不同等級，并經過量化處理后給予各個等級不同分值。以實驗項目為中心，學生為主體，教師起著輔助和指引的角色。學生在課堂上完成一個綜合設計性實驗，實驗項目多樣化，采用開放性題目，給學生獨立的思考空間。針對《車聯網技術》實驗課，我們給出了《基于RFID區間測速系統》、《基于嵌入式汽車防碰撞系統》、《基于RFID不停車收費系統》三個題目，學生根據自己興趣、能力選擇能夠完成的實驗項目，同時也支持學生自己設計題目，進而達到鍛煉學生動手、動腦的目的。

2.分組教學培養學生團隊協作能力。團隊協作能力是企業應聘所需關鍵能力之一，團隊協作能力是指團隊成員為完成共同的目標而相互協作、優勢互補、共同努力完成某一項任務的能力[4]。車聯網實驗項目既包括軟件部分又包含硬件部分。以尊重學生個人愛好和成就為出發點，以5人為團隊，程序編寫2人、硬件設計2人、實驗報告撰寫兼小組組長1人，充分發揮學生各自優勢、集體智慧共同完成實驗內容。通過分組教學，可以促進學生養成獨立思考問題的能力，也為學生提供了認識自身能力和鍛煉表達能力的機會，通過組內成員意見的交換，實現思想碰撞，邏輯思維培養，擴大自己的知識面，同時也能發現自己的優勢和不足，促進其進步，更有利于在以后在就業中的選擇。

3.考核體系改革。為了全面、準確、科學地衡量與考察學生實驗能力和評價學生的實驗效果，使學生重視實驗，建立了一套新的實驗考評標準。改變傳統成績評定標準，最終考核方式以小組進行答辯，主要講解項目設計思路、遇見難題及解決措施、成員分工等情況。本次改革成績評定標準如下：

步1、實驗場景布置，根據小組選題，通過查閱相關資料，設計并完成場景的布置，要求課下完成，占總成績的30%。

步2、編寫程序，實現課程任務的基本功能，占總成績的30%。

步3、由組長講解設計作品的思路、成員分工、感受等，時間5分鐘左右。5分鐘時間老師提問，學生回答，占總成績的30%。

步4、實驗報告占總成績的10%。

通過此方法對《車聯網技術》實驗課進行考核，盡管教師相對辛苦一點，卻取得了很好的教學效果，學生學習積極性、主動性明顯提高。

4.實驗室預約開放。實驗室中心網站建立實驗室預約模塊和網上答疑模塊。實驗室執行預約開放，學生聯系實驗指導教師預約開放時間，相對于實驗室全天開放可以有效減少教師坐班時間、提高工作效率。網上答疑模塊可以更好的為做創新項目的同學提供指導意見，探討他們感興趣的實驗項目、可行性等，指導他們到實驗室完成自己的小設計，不僅可以激發學生的求知欲和學習熱情，同時也為學生提供一個搞科研的良好氛圍，擴展學生的知識面，強化動手能力。

三、結語

經過教學改革，使得學生對車聯網技術有了較為深刻的感知，通過項目模塊化改革，學生學習積極性明顯提高，課后主動來實驗室學習的人數明顯增多，充分利用了實驗室資源；通過考核方式變更，避免了傳統考核方式的片面性，綜合考核了學生實踐能力、團隊協作能力及創新能力，使能力強的學生脫穎而出，取得好成績；分組教學模式提高了授課效率，組員之間相互監督，共同完成實驗項目，增進了學生之間的友誼，鍛煉了學生的團隊協作能力；實驗室預約開放，使得學生們對專業有了更深的認識，學生對專業的認可度得到明顯提高，增進了學生與教師之間的友誼。

參考文獻：

[1]厲旭云，梅汝煥，葉治國，等.高校實驗教學研究的發展及趨勢[J].實驗室研究與探索，2014，（33）：131-135.

[2]劉純志，鄭佰平，斯海林.汽車診斷與維修實驗教學改革探討[J].實驗室科學，2015，（18）：76-78.

[3]李建楠，劉玉峰，李春暉.高校實驗教學管理現狀及對策[J].實驗科學與技術，2011，（9）：138-140.

[4]朱偉峰.論大學生團隊協作能力培養[J].探索·應用研究，2010，（19）：52-53.