汽车电控单元与接口技术教学方法研究

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摘 要 由于汽车电控单元与接口技术课程是多门课程的综合与应用，知识结构和内容与相关课程存在交叉与重叠，因此该课程在教学内容和手段上需要根据本课程特点进行调整。在教学内容上需要整合多门相关课程内容，实现横向和纵向融合；在教学方法上，以任务驱动法为手段，将知识点进行融合。运用多媒体技术，结合启发式教学方法来引导学生进行思考，达到改善教学气氛，提高学生的学习能力和实践能力的目的。

关键词 汽车电子 电子控制 单片机 启发式

中图分类号：G424 文献标识码：A

0 前言

应用型本科教育的培养目标就是培养具有一定理论知识和较强工程实践能力，着重掌握某一领域的专门技术的应用型人才，它的兴起和发展就是为了满足社会对高层次技术型人才的需求。汽车电控系统已广泛应用于汽车的发动机控制、底盘控制、车身控制、故障诊断以及音响、通信、导航等各个方面。汽车控制系统的电子化程度逐年增加，被认为是汽车技术发展进程中的一次革命。为了给企业输送合格的专业技术人才，汽车相关专业的本科生都要开设汽车电控方面的专业课，在此方面进行系统的学习。

汽车电控单元与接口技术是车辆工程和汽车服务工程两个专业本科生的专业核心课程，是学生将来从事汽车电子与控制技术工作的基础理论。该课程主要介绍汽车电子控制系统的结构及控制原理，以及故障诊断等内容。通过对本课程的学习，使学生熟悉目前国内外汽车电控系统发展的最新动态，掌握汽车电控系统的基本结构、工作原理和故障形式，培养学生运用检测仪器对汽车电控系统进行故障检测、诊断和维修等的实践能力。因此，在有限的课时中如何让学生既掌握汽车电控单元特点、工作原理、设计方法，同时还要使学生具备一定的实践能力，如分析问题、解决问题的能力，这些都是该课程在教学过程中必须思考和努力去实现的问题。然而，现有的汽车电控单元与接口技术的教学方法很大程度上仍继承于普通专业基础课程的教学模式，即分别利用独立章节教授独立的内容。显而易见，这样的教学方法不适应内容综合性强，且存在多学科交叉的课程教学。另外，教材内容与车辆工程和汽车服务工程专业的要求仍存在一定差距，且教学模式过于传统、单一。本文针对该课程教学中存在的问题，探讨更有效的教学方法和手段，从而达到提高教学效果的目的。

1 教学内容整合

汽车电控单元与接口技术课程的主要内容包括单片机接原理与接口技术、汽车电控单元原理、汽车通信技术、汽车电控单元性能分析与故障检测等内容。由此可见，该课程内容繁杂，且存在多课程融合与交叉，这给教学带来一定的困难。在教学内容安排上，教师应进行积极探索和调整。由于汽车电控单元与接口技术是在汽车构造、电工电子技术、微机原理与接口技术、智能控制技术、现代通信技术等专业基础课程上开展起来的。虽然这些专业基础课程是为汽车电控单元与接口技术提供知识准备，但教材内容仍有很多重复和交叉。例如关于单片机工作原理、ABS控制原理的介绍，如何处理这些交叉内容是教师首先要解决的难点。针对重复的内容出现在不同的课程里的问题，一方面由相关课程的教师进行沟通交流，协商处理交叉内容的处理方法。如将相关部分内容集中于某一门课程中进行教学，其他课程不再涉及。另一方面，根据学生知识水平结构和要求掌握的程度不同，在不同课程里进行统一安排，例如将知识点划分了解、理解、掌握、应用等层次，然后在不同的课程中合理分配相应的教学内容。

在确定课程教学内容的基础上，下一步就要进行教学内容的组织与融合。对于任何一种汽车电控系统而言，一般都是由传感器、电控单元、执行器三大部分组成，因此在介绍具体的汽车电控系统时，都是从这三大部分的性能要求、工作原理、设计要点来进行讲述。为了进行教学内容的融合，采取了区别于其他专业基础课的教学方法。就汽车电控系统而言，在教学的过程中首先分别介绍三大组成部分的特点、工作原理等内容，实现知识点纵向上的深入，一方面复习基础知识，另一方面对相关内容进行更深入的学习；然后以系统的思想将三大组成部分联系起来，达到横向上的沟通。在具体教学方法上，可以信号流为思想，分别介绍他们之间关系和功能；最后通过任务驱动法，以实现特定的功能或目标，从硬件、软件两个方面开展实践教学，使学生由点及面、由理论到实践地进行学习。

2 教学手段改革

多媒体教学技术通过将图片、文字、声音、影像融为一体，构成立体的教学模式，不仅能丰富课堂内容，增加教学趣味性，而且使抽象的教学内容具体化、形象化，让学生对需要掌握知识形成直观的认识。例如在讲解发动机控制单元的工作原理时，可通过动画形象描述执行器是如何根据发动机控制器的指令改变节气门开度，实现发动机的转速控制的。通过配合相应的动画，使得抽象的发动机工作原理更加直观，学生理解起来也更为容易。由此可见，通过多媒体进行教学容易实现知识的多种信息传导，充分调动学生的学习积极性，从而提高教学的质量。除了采用多媒体教学手段外，也可采用Proteus仿真软件进行电控单元虚拟实验教学，例如基于Proteus的虚拟实验平台实现车身控制系统、电子稳定系统、汽车底盘控制系统和传感器信号分析与处理等内容。利用 Proteus进行虚拟实验，一方面可解决当前普遍实验条件不足的问题，作为传统实验的重要补充；另一方面将课堂实验转变为课后实验，学生可在图书馆，甚至寝室进行学习，增加了学习自由性。借助虚拟实验，不仅丰富了实践性教学的手段，而且有利于现代实验教学观念的更新。

从教师和学生在教学过程中扮演的角色来看，教学方法可分为“填鸭式”与“启发式”两大类。传统的“填鸭式”教学方法一般采取平铺直叙的方法进行教学，这样的教学方法不能充分调动学生的学习积极性，学生往往处于被迫学习状态，直接表现就是课堂气氛沉闷。而“启发式”教学方法以学生为主体，教师为主导，通过提问、置疑、实验演示、师生互动等方式引导学生独立钻研，使学生全面发展。在应用启发式教学方法时，教师可针对汽车电控单元与接口技术的重要性和教学特点，将启发式教学方法与Proteus 软件仿真技术相结合，充分发挥启发式教学方法激发学生思考、活跃课堂气氛的优点。同时，利用电路仿真技术将教学内容和教学方法实施手段具体化，以具体的任务驱动学生积极思考。教学实践证明，结合启发式教学方法的电控单元仿真技术，可以引导学生积极思考，促进教师与学生的互动，能解决本课程教学内容过于繁杂的问题。

3 结论

对汽车电控单元与接口技术课程中内容进行横向融合，将相关课程中的相关内容进行整合，确定该课程的讲述内容和学习要求；在此基础上，进行本课程讲述内容的纵向梳理，基于任务驱动法将本课程内容以任务为目标进行组织与联合。在教学手段上，结合软件仿真技术，让学生形成知识点的感性认识。另一方面，实施启发式教学方法，引导学生积极思考，促进教师与学生的互动。教学实践证明，按照本文的教学方法进行教学，不仅能改善课堂气氛，还可提高学生的学习兴趣和知识掌握能力。

参考文献

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