车联网技术实验教学改革与探索

田杰+蔡晓禹

（重庆交通大学 山地城市交通系统与安全重庆市重点实验室，重庆 400074）

摘要：高校实验课教学，在培养学生实践能力和素质中占有极其重要的地位。结合多位教师在实验教学中遇见的问题及难点，对《车联网技术》实验课进行了教学改革探讨，提出了实验教学的目标和模式，总结了目前实验教学存在的主要问题，从教学内容、教学分组、考核方式、实验室开放等方面进行改革。实践结果表明，采用改革后的教学模式，不仅提高了学生的学习积极性，而且增强了学生实际问题解决能力、创新精神和团队协作意识。

关键词：车联网；实验教学；模块化教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）49-0083-02

引言

车联网技术是设备与控制工程专业大四学生的核心专业课程，教学内容范围广泛，覆盖交通通信网络、单片机原理、智能交通等理论知识，是学生实践教学的一个重要环节，通过实验课程不仅要求丰富学生的书本知识、增强学生的实践能力；更重要的是提高学生应用实验的手段与方法去分析、研究和解决实际问题的能力[1]。作为一门新开课程，采用传统教学方式无法达到培养学生目的、满足社会对人才的需求，因此探索和改善实验课程教学过程中存在的不足，将新的教学方式引入实验教学锻炼学生综合分析、设计与动手能力势在必行。

一、实验教学存在的主要问题

1.实验过程中缺少创新性。随着电子技术的发展，实验设备变得智能化，多以黑箱形式出现，对于工程应用极其便利，但是对于学生能力的培养却造成了障碍。实验设备智能化造成很多专业实验课由设计性实验转变为验证性实验，学生在整个实验操作过程中只需按照实验指导书的实验步骤完成，实验结果将通过智能化手段直接显示出来，学生无需了解实验原理、进行数据处理就可直接完成实验，遏制了学生创造性思维，不利于培养学生的科技创新能力和解决实际问题能力[2]。

2.实验考核方式单一。实验课程考核主要以实验报告为评分依据。由于实验项目唯一，而实验目的、实验原理、实验步骤等具有可复制性，这将引起许多弊端：①实验报告千篇一律，不利于成绩评定，实验成绩不能客观反映学生知识水平和实践能力；②学生为了取得好成绩，实验报告相互抄袭现象严重，不利于学生素质培养；③学生学习积极性下降，不重视实验过程，单方面重视实验结果，不利于学生在实验过程中对于理论知识的加深。

3.实验项目难以调动学生学习积极性和能力培养的要求。通过调查研究发现，实验教学中以验证性实验项目居多，设计性和综合性实验项目偏少，实验教学仍然扮演着“课堂教学的补充”角色[3]，不能充分锻炼学生自主设计和创新能力；实验项目内容相同、难度一致，对于知识薄弱的学生，无法独立完成实验项目，打击自信和学习积极性；而对于知识能力掌握较强的学生，题目设置过于简单，又无法达到能力培养的目标。

4.实验设备闲置，利用率低。设备与控制工程专业是新开专业，购置了大量实验设备，但实验设备利用率较低，主要原因是实验设备开放性低，如摄像机、照相机等实验教学设备仅在课堂上学生才可使用，对于贵重仪器设备，甚至不对学生开放，使得学生对专业实验设备不了解，不少学生想课外时间做些创新性项目、完成未完成的实验课程，却心有余而力不足。

二、实验教学改革措施

针对《车联网技术》这门实验课的特点及学生的学习情况和今后的就业方向，培养社会需要的人才，通过与其他实验教师交流、结合自身指导学生学习情况，总结教学过程中的一些经验和教训，提出如下几点针对《车联网技术》实验课程行之有效的教学改革方法和思路。

1.实验项目模块化设计。基于模块化设计理念，结合学生实际情况，将实验项目按难易程度划分为不同等级，并经过量化处理后给予各个等级不同分值。以实验项目为中心，学生为主体，教师起着辅助和指引的角色。学生在课堂上完成一个综合设计性实验，实验项目多样化，采用开放性题目，给学生独立的思考空间。针对《车联网技术》实验课，我们给出了《基于RFID区间测速系统》、《基于嵌入式汽车防碰撞系统》、《基于RFID不停车收费系统》三个题目，学生根据自己兴趣、能力选择能够完成的实验项目，同时也支持学生自己设计题目，进而达到锻炼学生动手、动脑的目的。

2.分组教学培养学生团队协作能力。团队协作能力是企业应聘所需关键能力之一，团队协作能力是指团队成员为完成共同的目标而相互协作、优势互补、共同努力完成某一项任务的能力[4]。车联网实验项目既包括软件部分又包含硬件部分。以尊重学生个人爱好和成就为出发点，以5人为团队，程序编写2人、硬件设计2人、实验报告撰写兼小组组长1人，充分发挥学生各自优势、集体智慧共同完成实验内容。通过分组教学，可以促进学生养成独立思考问题的能力，也为学生提供了認识自身能力和锻炼表达能力的机会，通过组内成员意见的交换，实现思想碰撞，逻辑思维培养，扩大自己的知识面，同时也能发现自己的优势和不足，促进其进步，更有利于在以后在就业中的选择。

3.考核体系改革。为了全面、准确、科学地衡量与考察学生实验能力和评价学生的实验效果，使学生重视实验，建立了一套新的实验考评标准。改变传统成绩评定标准，最终考核方式以小组进行答辩，主要讲解项目设计思路、遇见难题及解决措施、成员分工等情况。本次改革成绩评定标准如下：

步1、实验场景布置，根据小组选题，通过查阅相关资料，设计并完成场景的布置，要求课下完成，占总成绩的30%。

步2、编写程序，实现课程任务的基本功能，占总成绩的30%。

步3、由组长讲解设计作品的思路、成员分工、感受等，时间5分钟左右。5分钟时间老师提问，学生回答，占总成绩的30%。

步4、实验报告占总成绩的10%。

通过此方法对《车联网技术》实验课进行考核，尽管教师相对辛苦一点，却取得了很好的教学效果，学生学习积极性、主动性明显提高。

4.实验室预约开放。实验室中心网站建立实验室预约模块和网上答疑模块。实验室执行预约开放，学生联系实验指导教师预约开放时间，相对于实验室全天开放可以有效减少教师坐班时间、提高工作效率。网上答疑模块可以更好的为做创新项目的同学提供指导意见，探讨他们感兴趣的实验项目、可行性等，指导他们到实验室完成自己的小设计，不仅可以激发学生的求知欲和学习热情，同时也为学生提供一个搞科研的良好氛围，扩展学生的知识面，强化动手能力。

三、结语

经过教学改革，使得学生对车联网技术有了较为深刻的感知，通过项目模块化改革，学生学习积极性明显提高，课后主动来实验室学习的人数明显增多，充分利用了实验室资源；通过考核方式变更，避免了传统考核方式的片面性，综合考核了学生实践能力、团队协作能力及创新能力，使能力强的学生脱颖而出，取得好成绩；分组教学模式提高了授课效率，组员之间相互监督，共同完成实验项目，增进了学生之间的友谊，锻炼了学生的团队协作能力；实验室预约开放，使得学生们对专业有了更深的认识，学生对专业的认可度得到明显提高，增进了学生与教师之间的友谊。

参考文献：

[1]厉旭云，梅汝焕，叶治国，等.高校实验教学研究的发展及趋势[J].实验室研究与探索，2014，（33）：131-135.

[2]刘纯志，郑佰平，斯海林.汽车诊断与维修实验教学改革探讨[J].实验室科学，2015，（18）：76-78.

[3]李建楠，刘玉峰，李春晖.高校实验教学管理现状及对策[J].实验科学与技术，2011，（9）：138-140.

[4]朱伟峰.论大学生团队协作能力培养[J].探索·应用研究，2010，（19）：52-53.