汽车车身控制课程教学效果探索

　　中图分类号：G424 文献标识码：A

　　Exploration in Teaching Effectiveness of Automobile Body Control

　　CHEN Xiaolong

　　（College of Electronic and Electrical Engineering， Shanghai University of Engineering Science， Shanghai 201620）

　　Abstract Automobile body control curriculum has an important role in engineering colleges. According to the experience of several years teaching of this course for automotive electronic major， this paper discusses on how to stimulate students' interest in learning this course， develop students' ability to analyze problems and solve problems， and improve their innovation ability.

　　Key words automobile body control； ECU； sensor

　　1 提高汽车车身控制课程的教学效果

　　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，熟悉汽车车身电控系统各个分系统的设计，传感器和电机等执行机构。因此掌握汽车车身电控系统各个分系统的设计和实现是非常必要的。

　　汽车电子专业的学生除了有理论学习，一般还有实验和课程设计等。汽车车身控制课程有专门对应的综合实验，学生需要在2周的时间内完成至少1个分系统的设计和实现。对于汽车电子专业的学生，在汽车车身控制的理论教学中笔者主要采用了下列方法：

　　（1）板书教学与多媒体教学相结合。理论学习是基础，在讲解了汽车车身电控系统某个分系统的设计和原理后，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。关于汽车车身电控系统的分系统的设计方面，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ECU的技巧。

　　（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电控系统中的应用和发展，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。主要介绍智能手机、无线路由器、高清播放器、机顶盒和MP4等电子产品的原理和现状以及和相关的汽车电控分系统的比较与分析。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电控系统产品软硬件设计的理解，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车身电控系统分系统原理及其应用，提高了学生的创新能力和综合素质。

　　（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。在汽车车身控制的课程中，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车身控制的课程中。

　　（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。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，在汽车车身控制的课内实践教学中笔者主要采用了下列方法：

　　（1）在教师机上进行实验演示。因为设有综合实验，所以在课堂上主要是利用Matlab搭建仿真环境，利用CANoe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CANoe以及Linux操作系统。教师指导学生在Matlab/Simulink中创建汽车车身电控分系统的模型仿真和输入输出特性演示。学生还可以在CAN oe中初步了（下转第150页）（上接第85页）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。教师指导学生在教师机上安装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。在课堂演示中，可以选择gdb跟踪执行。跟踪执行可以跟踪程序执行的每步，观察程序运行状态。与单步执行不同的是，跟踪可以跟踪到函数或过程的内部，而单步执行则不跟踪到程序内部。在通过跟踪执行时，可以将表达式加入观察窗口中，以便随时察看，也可以将当前寄存器放入观察窗口，以方便随时察看。还可以修改当前寄存器值。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语言在嵌入式电控系统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。学生对汽车电控分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。在汽车车身控制的授课过程中，老师会提出一些汽车电控的实际的科研项目，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车身控制分系统的相关技术以及整个项目的进度计划。学生在汽车车身控制分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车身控制的课程后，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

　　要学好汽车车身控制，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，掌握汽车车身控制应用技术，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。

　　本文授校内涵建设项目“基于CAN/LIN混合协议的汽车电气控制总线技术研究”（项目编号：B-8932-13-0138）资助

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