汽车巡航系统课程的教学效果的探索

陈小龙　罗晓　李媛媛　阚琇

【摘 要】汽车巡航系统课程在工科院校中具有重要地位。根据几年来为汽车电子专业的学生讲授汽车巡航系统课程的经历，本文在汽车巡航系统教学如何激发学生学习兴趣，培养学生的分析问题和解决问题的能力，提高学生的创新能力等方面进行了一些探索。

【关键词】汽车巡航系统；CCS ECU；传感器

引言

汽车巡航系统课程是自动化系汽车电子专业学生的课程，它的任务是使学生掌握现代汽车巡航系统的基本原理、使用特性、常见故障诊断及排除，并具有初步的操作技能，为毕业后从事专业技术和技术管理工作打下基础。因此，作为工科类院校，很多汽车电子专业都设置了汽车巡航系统的课程。

汽车巡航系统的教学一般要采用理论联系实际的方法，培养学生掌握汽车巡航电控系统的基本概念、汽车巡航系统各个模块的设计和实现、各个模块的的基本知识；所涉及的传感器及其分析，所涉及的执行机构及其分析，了解和熟悉一些常用汽车巡航系统的开发工具和仿真方法，熟悉汽车内部CAN总线。

1.提高汽车巡航系统课程的教学效果

“汽车巡航系统”是一门理论性和实践性都很强的课程，在重视理论教学的同时，必须重视实验教学。汽车电子专业的学生需要在将来的工作中使用和设计ECU控制核心，熟悉汽车巡航系统各个模块的设计，传感器和电机等执行机构。因此掌握汽车巡航系统各个模块的设计和实现是非常必要的。

对于汽车电子专业的学生，在汽车巡航系统的理论教学中我主要采用了下列方法：

1.1板书教学与多媒体教学相结合。理论学习是基础，在讲解了汽车巡航系统某个模块的设计和原理后，可以进行一些专门的传感器和执行机构的介绍。汽车电子专业的学生对传感器和执行机构的原理一般比较熟悉，对ECU的设计比较陌生。汽车电子专业的学生学习过传感器和汽车微特电机等课程，但对于控制理论的掌握弱于自动化专业的学生。关于汽车巡航系统的模块的设计方面，尤其注意让学生掌握最基本的ECU设计技巧以及最基础的C语言或汇编语言的编程。学生通过这一部分的学习实现了将控制理论写入CCS ECU的技巧。

1.2在理论教学中融入一些新的电子产品的介绍。新的电子产品的介绍旨在帮助学生全面掌握当前的嵌入式系统在CCS ECU中的应用和发展，了解很多行业的嵌入式电控产品的发展现状，拓宽学生的视野。安排的内容主要是汽车电控系统产品与其它相关的电子产品的对比与分析。学生从汽车电子领域以外的电子产品发展可以激发汽车电子相关产品开发的思路和灵感，在思考和分析的过程中进一步加深对汽车巡航系统软硬件设计的理解，更好地为汽车电子专业服务。汽车电子类专业的学生一般具有较好的计算机基础，通过理论学习结合实际的产品，能够使学生较好地掌握汽车巡航系统的原理及其应用，提高了学生的创新能力和综合素质。

1.3采用教师口述为主，ppt播放和视频播放为辅的教学方法。汽车电子专业的外教一般都采用这种方法，一些经典的关于汽车发动机工作过程视频的片段被广大的学生所接受和喜欢。在汽车巡航系统的课程中，精心挑选的关于如何搭建CAN总线仿真实验视频为学生喜欢和接受。学生普遍反映教师口述为主，视频播放为辅的教学方法很适合在汽车巡航系统的课程中。

1.4课堂提问也是一种很好的教学方法。教师的职责是让更多的学生了解自己授课的内容，所以课堂提问是一个好办法。美国教师总是赞扬中国学生的数学水平。中国的大学生确实在数学方面普遍好于美国的大学生，但是在学生个性的培养方面我们确实比较落后。课堂提问主要针对学习态度和学习成绩差的学生，让这些学生能够紧跟老师上课的内容。另外，一些比较害羞的学生通过课堂提问也变得个性外向，踊跃地回答问题，达到了良好的效果。

对于汽车电子专业的学生，在汽车巡航系统的课内实践教学中我主要采用了下列方法：

（1）在教师机上进行实验演示。在课堂上主要是利用Matlab搭建仿真环境，利用CAN oe搭建CAN总线模拟环境，在Linux系统中熟悉嵌入式操作系统的重要命令。在课内实验课堂上可以在教师机上安装Matlab和CAN oe以及Linux操作系统。教师指导学生在Matlab/Simulink中创建汽车巡航系统的模型仿真和输入输出特性演示。学生还可以CAN oe中初步了解CAN总线的特性和仿真，了解CAN报文的格式和CAN通信的特点和分析。教师在教师机上安装VirtualBox虚拟机，在VirtualBox虚拟机中安装特定的Linux系统。在Linux系统的终端方式下演示文件的建立、编辑和保存，然后进行编译。可以熟练掌握GCC编译器和arm-linux-gcc编译器的安装和使用。在程序执行时，可以用这种方法，把寄存器值改为你所指定的值，从而观察程序在此值时运行的结果。通过演示，学生可以较容易地理解汇编语言和C语言在汽车巡航ECU中的使用。

（2）督促学生分组在教师机上完成实验。学生理解清楚老师在教师机上的演示后学生需要分组在教师机或自己的笔记本电脑上调试CCS ECU相关内容，发生错误时，首先鼓励学生独立地调试和排查相应的错误。如果学生长时间解决不了程序错误时，老师帮助学生排查错误，并示范给其他同学看，以便所有的学生了解系统排查错误的技巧。

（3）改变考查方式。考试成绩由三部分组成：期末考试占60%、平时成绩（答疑、课堂提问、课内实验）占40%。而课内实验课作业中，有一部分就是要求学生学会演示实验后，用作业方式作出相应的记录。学生对汽车巡航系统的理解和掌握程度有了较大的提高。

2.培养学生分析项目和完成项目的兴趣和能力

汽车电子专业不仅需要将自动控制理论应用到汽车电控系统中，需要传感器和电机在电控系统中的使用，还需要设计好汽车电控的核心ECU。在汽车巡航系统的授课过程中，老师会提出一些汽车巡航系统的实际的科研项目，让学生分组讨论。每组的同学在一起思考和分析该项目，给出项目的可行性计划，项目实施的具体方案，项目可以分解成多少模块，模块的概要设计和详细设计，每个模块涉及到的汽车巡航系统的相关技术以及整个项目的进度计划。学生在汽车巡航系统的相关项目分析中学到了很多技术知识和项目管理经验，提高了分析项目和完成项目的兴趣和能力。汽车电子专业的学生学习完汽车巡航系统的课程后，在求职面试时通常因为他们出色的交叉专业的技术能力轻易地征服用人单位。

3.结束语

汽车巡航系统课程是工科大学汽车电子专业中一门重要的课程。要学好汽车巡航系统，除了掌握必要的理论知识，实践也非常重要。本文探讨了如何充分利用多种教学手段，使学生进一步巩固和消化课堂上所学知识，掌握汽车巡航系统应用技术，同时又培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力，造就综合型、创新型、复合型人才。

参考文献：

[1]陈无畏.汽车车身电子与控制技术[M].北京： 机械工业出版社，2008.2.

[2]吳坚.当代高等教育国际化发展[M].北京：人民出版社，2009.12.

[3]吴喜骊等.汽车车身电子控制技术[M].北京：北京理工大学出版社， 2010.11.

基金项目：

上海工程技术大学教学建设基金资助项目 （P201502001） 汽车电子专业综合实验 。