“汽车电控单元与接口技术”的课程考核改革研究

张志勇+刘志强+杜荣华

摘 要 汽车电控单元与接口技术是将单片机原理与汽车电控系统相结合的一门专业课程，具有基础加应用，实践性强的特点。传统的试卷笔试方式仅能对单片机原理、控制系统的基本概念、编程语言的掌握程度进行考查，无法考查学生的控制系统的设计、程序调试等实践能力。课程改革通过将课堂问答、课后仿真实验、课堂实验、上机考试相结合，全面考查学生掌握基础知识的程度，以及设计控制系统的实践能力。

关键词 汽车电控系统 单片机 课程考核 计算机仿真

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.12.012

Assessment Reform Research for the Course of Automotive

Electronic Control Unit and Interface Technology

ZHANG Zhiyong， LIU Zhiqiang， DU Ronghua

（College of Automobile and Mechanical Engineering， Changsha University

of Science and Technology， Changsha， Hu'nan 410114）

Abstract The course of automotive electronic control unit and interface technology is a specialized course which integrates the single chip microcomputer principle and the automotive electric control system. The traditional method of test paper method can only study the single chip microcomputer principle， the basic concept of the control system， the master degree of programming language， which cannot investigate the students for the control system designing， program debugging and other practical ability. Course assessment reform integrated with the classroom quiz， after-school simulation experiments， classroom experiments， the on-computer test together， which can comprehensively study of the degree of students knowledge， as well as the practical ability of the design and control system.

Key words Automotive electronic control system； single chip microcomputer； course assessment； computer simulation

0 前言

“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，为学生将来从事汽车电子与控制技术工作提供理论基础。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，掌握嵌入式控制系统的基本结构、工作原理和软硬件设计知识，培养学生运用嵌入式控制芯片、外围电子元件设计控制系统、人机接口界面的实践能力。因此，在有限的课时中如何让学生既掌握嵌入式控制系统的特点、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，是本课程教学过程中需要考虑的重点，而课程考核方式是促成以上目标的重要手段。合适的课程考核方式不仅能引导学生如何去学习，提高学习积极性，同时也促进教师在教学过程中结合先进的教学方法和手段，更新教学内容等。然而，现有的“汽车电控单元与接口技术”课程考核方法仍以传统的考卷笔试为主，但这种笔试方式仅能对单片机原理、控制系统的基本概念、编程语言的掌握程度进行考查，无法考查学生的控制系统的设计、程序调试等实践能力。另外，现在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。

鉴于该课程考核方式和教学体系存在的问题，本课程考核改革旨在探索汽车电子类课程群考核的适用模式，以及汽车电控单元与接口技术课程形成性考试和期终考试的目标、形式、题型和题量。通过本课考核的改革，指导学生在学习过程中理解把握课程的重点内容，培养学生的自学能力和创新能力。同时，引导师生树立紧贴生产实际的课程考核理念，明确课程考核目标，鼓励学生主动学习，积极主动思考，积极培养学生实际动手操作能力，提高学生素质，进一步推进由传统教学模式向应用型创新汽车人才培养模式的转变。

1 网络教学平台

本课程采用多媒体教室授课，基本知识介绍以讲授为主，在进行应用实例编程时，采用小组讨论的方式，各小组重点针对应用实例实现的目标、手段、技术等讨论，最终完成电路设计、程序设计并以电子文本的形式上交。对常用单片机类型和操作系统、编程语言等发展趋势等概述性内容进行讲解时，对学生采用文献综述报告的形式进行学习内容的考核。鼓励学生利用网络资源，查找和了解最新汽车电控单元的发展趋势，最终通过独立思考、总结形成综述性论文。另外，本课程的作业根据不同题型的特点，采用网络电子版作业与纸质版作业相结合的方式。对于问答、判断等题型，采用网络提交作业，对于计算题，则采用纸质版形式上交作业。另外，在网络课程的讨论区积极发言与回复问题，也作为课程考核的内容之一。

本课程考核方式采用多种立体式考核方式，考核形式包括上课考勤、实验动手能力与实验报告完成情况考核、网络课程讨论区发言、综述性论文以及期终考试等五部分。上课情况与网络课程讨论区活跃度的考核成绩占总成绩的15%，实验动手能力与实验报告完成情况占总成绩25%，综述论文成绩占总成绩的10%，期终考试成绩占总成绩的30%，平时上课出勤率在90%以上方能参加期终考试。

2 形成性考核方式

为了全面考核学生的综合素质，采用的形成性考核内容的设计遵循下列原则：（1）简便性原则。考核形式简便，不拘泥于形式，可随机提问考核，可课堂做作业，便于老师掌握学生理解知识的程度；（2）针对性原则。考核内容符合学生实际，紧密结合课程教学的实际需要，解决教学中的重点难点问题；（3）灵活性原则。对考核内容可适当拓宽，引导学生阅读与课程内容和教学进度相关的参考书，体现注重培养自学能力的特点。

形成性考核成绩占考核总成绩的40%，其中大作业共计安排4次，单次考核按20分制进行评定，4次考核合计40分，24分及格，分别包括控制系统设计和实验或仿真实验。

（1）第一次形成性考核。考核内容：指令系统及汇编语言程序设计；考核形式：以指令系统中的数据传送指令运用为基础，分组假设数据传送条件，掌握基本的数据传送指令运用方法；考核时期：完成相应章节的教学任务后，在课堂外完成。

（2）第二次形成性考核。考核内容：单片机I/O口功能运用的Proteus仿真；考核形式：结合单片机I/O口的工作方式，选择数码管驱动方案，并给予说明；考核时期：完成相应章节的教学任务后，在课堂外完成。

（3）第三次形成性考核。考试内容：单片机中断系统的Proteus仿真；考试形式：完成相应章节的教学任务后，引导学生设计中断触发方式和中断响应处理方案；考试时期：完成相应章节的教学任务后，在课堂外完成。

（4）第四次形成性考核。考试内容：定时器/计数器的Proteus仿真；考试形式：完成相应章节的教学任务后，引导学生设计定时器/计数器的应用案例；考试时期：在课堂外完成。

其中形成性考核评分标准为：（1）8～10分：按时交作业，程序与电路设计正确，仿真结果正确，电路正确规范；（2）6～7分：按时交作业，程序与电路设计基本正确，仿真结果基本正确，电路基本规范；（3）3～5分：交作业滞后，程序与电路设计不够全面，但仿真结果部分正确，电路设计无大错；（4）0～2分：严重拖交作业，程序与电路设计错误较多，仿真结果不正确，电路设计错误。

3 教学内容与方法改革

为了与课程考核方式相适应，在教学内容和方法也应该做相应的改革。（1）在教学内容上，除了严格按照相关教学大纲的要求完成规定的教学内容之外，课程借鉴了国内外同类课程的内容体系，选择性地介绍国外内关于嵌入式系统、操作系统、先进控制方法等方面的最新成果和未来发展趋势。（2）为了配合网络平台教学和形成性考核，在课堂教学引入软件仿真技术，可直观地、实时地和可重复地将知识点形象化、具体化，同时还能与同学们进行互动，启发同学们去思考。在网络课程讨论区里面，有针对性地提出启发性的问题；在网络资源中上传了很多经典的单片机应用实例仿真程序，引导学生利用网络自主学习。（3）在课件中融入了各种视频、图片文件，充分利用网络公开课资源，演示单片机的各资源的工作原理，使教学不再空洞、枯燥，学生能利用资源对单片机原理有充分的认识和了解，进一步拓展了教学形式。

4 结论

本课程考核改革于2011-2012第二学年在车辆工程专业、汽车服务专业两个教学班实施，授课学生人数为127人。通过本课程考核改革，学生学习积极性明显增强，表现在上课出勤率、课后提问数量、试验完成率等指标明显提高。最后基于形成性考试方法，学生考试及格率达到100%，且成绩分布服从正态分布，证明了该考核方法的有效性。

论文资助项目：湖南省普通高等学校教学改革研究项目（湘教通[2014]247号），学生能力导向的机械类专业工程训练改革与实践，回归工程实践的机械类专业工程教育人才培养模式改革与实践

参考文献

[1] 张志勇，李岳林，刘志强，等.汽车电控单元与接口技术教学方法研究[J].科教导刊，2013（10）：169-170.

[2] 张志勇，李岳林，刘志强，等.基于软件仿真的单片机课程启发式教学方法探索[J].科教导刊，2011（10）：52，64.

[3] 伍冯洁，谢斌.基于Proteus与Keil的单片机实验教学改革[J].实验室研究与探索，2009.28（7）：125-127.

[4] 张静，王英健.工科院校“单片机原理及应用”课程教学新模式探究[J].中国电力教育，2011（3）：194-195.