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作者簡介:談炳發(1963-),男,江蘇吳縣人,天津科技大學機械工程學院,副教授;崔世海(1977-),男,山東棲霞人,天津科技大學機械工程學院,副教授。(天津 300222)
基金項目:本文系天津市教改項目(項目編號:C03-0802)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)19-0076-02
學校教育考試是學校的教師和管理人員根據培養目標選擇相應的考試內容和方法,對學生掌握知識的程度和具有的能力、技能、素質水平進行檢測、鑒定和評價,并促進其發展和提高的一種教學活動。隨著高校招生規模的擴大,我國已步入高等教育大眾化教育階段,普通高校的生源質量明顯下降,學生水平參差不齊,學生的學習主動性差,自我約束力不足,仍采用過去的精英教育方式顯然是不合理的。[1]普通高校專業課程考核方法的改革主要在于根據專業培養目標、業務規格和課程教學要求設計有利于促進學生學習和實踐的主動性與積極性,有利于全面、客觀地評價教學目標的實現程度和鑒別學生差異性的教育教學考試模式,提高課程教學質量,達到教學目的,對控制專業人才培養質量、實現培養目標起到積極作用。通過“汽車電子控制技術”課程考核方法的改革實踐,說明對專業課程考核方法的改革是可行的、有效的。
一、現行專業課程考核方法存在的弊端
在現行的高校課程考核評價中,考核的類型大致分為考試和考查兩大類。課程考核模式主要以檢測學生課程學習中書面考試成績為目的,存在不少問題。[2]
1.重理論輕實踐
傳統的課程考核注重于理論知識的檢驗,對培養學生的創新意識、實踐能力作用甚微,基本上就是課程結束時的結課考試。這樣的課程考核就是:教師通過考試給學生一個評定成績,學生參加考試只為獲取這門課程的成績分數,為的是日后取得畢業文憑,起不到以考促教、促學的作用。在這種應試教育的影響下,導致有“教為考、考為學、學為證”的思想,影響了學生綜合素質的培養和提高。
2.考核方式單一[3]
現行的專業課程考核方法主要是結課考試或結課論文,輔以平時成績。在實際教學中,成績的評定往往缺乏客觀性、公平性,不利于調動學生學習的積極性,不利于教學質量的提高。
(1)結課考試。就是用一張期末(結課)考試試卷的成績來評定學生對知識的掌握理解程度。現在普通高校的學生絕大部分學習主動性、自我約束能力差,若采用閉卷考試,一些學生會在考試前突擊背記,而有一些學生則準備小抄,只字不記。若采用開卷考試,則絕大多數學生不做考前的復習備考,待考試時將帶入的書、資料等從頭至尾一遍又一遍地翻,臨時查找考題答案。
(2)結課論文。就是在課程結束時,由教師規定或學生自主一個選題,學生通過查閱資料完成一定字數的“論文”。而實際情形是,學生不重視平時課堂教學內容,上課只是為了出勤,寫結課論文時從網絡上下載相關內容的材料,東拼西湊。有的學生甚至直接拷貝一些資料內容,稍加整理就算完成了,沒有論文答辯,嚴重影響課程的教學效果。
(3)平時成績。一般是考核出勤率和作業的情況。出勤代簽和抄襲作業的現象十分普遍,一個班或一個專業里總是有那么幾個版本,有幾個學生寫完了,其他學生則相互傳抄。
3.對學生動手能力和創新能力的考核較少
現行的考核方式大多只注重考查學生對知識的掌握和理解,較少考查學生應用所學知識分析解決實際問題的能力,以及學生對自身掌握的知識進行重組和再次創新的能力。[4]
4.考試題型不合理
現行的考試內容一般為教材中的基本理論和知識,而且受標準化考試方式的影響,填空、判斷、單選、多選、簡答和名詞解釋等客觀性試題多,綜合性思考、分析論述和實際應用等主觀性試題少。學生考試時只要調取記憶的內容,而思考較少,同時為一些學生的小抄、偷窺等作弊造成了便利,致使學生學習無動力,往往平時不努力,考前復習“重點”,準備小抄,投機取巧,“臨時抱佛腳”輕松過關。這種現象的存在,其結果是嚴重挫傷了認真學習學生的積極性,不利于學生對課程系統知識的掌握,阻礙了創新思維的培養與發展。
二、專業課程考核方法改革思路
普通高校專業課程考核方法改革要轉變教育思想和觀念,以高等教育人才培養規格為目標,構建能夠充分發揮考核的督導、檢測、鑒定和評價等功能,有利于促進和客觀評價學生的學習,提高教學質量,實現教學目標的考核方法。
1.轉變教學觀念,樹立以考促教、促學的觀念
課程考核不僅要檢驗學生對理論知識的掌握,更應能激發學生的創新意識、鍛練學生實踐能力,促使學生養成良好的學習習慣。為此,任課教師要徹底摒棄專業課程考核等同于考試的觀念,將教學的全過程納入考核范疇,使課程考核過程化、經?;?,這樣,有助于學生掌握課程理論知識、勤于思考、善于發現并提出問題,啟迪學生的創新思維。[5]
2.實施多元化考核方法,提高學生的綜合素質和能力
根據專業課程的特點,考核方法采用結課考試、大型作業、調查報告、專題演講、試題卡口試、實際操作等考核方式,把考核有機融入教學全過程,使“教、學、考”有機結合,調動學生學習積極性,讓學生成為學習的主體,積極參與到教學過程中,提高學生的綜合素質和能力。
3.改革考核內容與方式,增強考核成績的合理性
結合多元化考核方法,針對不同的教學內容采用相應適宜的考核方式。對于要求學生必須記憶的內容,采用試題卡口試;結課或期末考試,采用開卷或閉卷筆試的方式,主要考核分析計算和實際應用的內容。改變學生閉卷做小抄作弊、開卷不記不背的不良學風,使考核成績更加公平合理。
三、“汽車電子控制技術”課程考核方法的改革實踐
1.考核項目的組成與評分
在“汽車電子控制技術”課程的教學實踐中,改變以往平時成績(30%)和期末考試(70%)相結合的考核辦法,結合課程教學方法的改革,考核評價改為平時考查(30%)、專題討論(20%)、口試(20%)、結課考試(30%)相結合。
(1)平時考查30分,包括出勤、作業和課堂回答問題。出勤和作業一共記錄20次,每次1分,共20分,缺勤或缺作業1次扣1分;課堂回答問題10分,學生參與課堂互動,每回答問題1次記2分。促使學生課前預習和參與課堂互動,提高課堂效率。
(2)口試20分,是試題卡隨機抽題當場作答。試題卡根據試題的知識內容分為四種類型,每種類型抽1題,每題5分。口試的目的是要讓學生盡可能多地記住一些必要的基礎知識,主要考核學生對基本概念和結構原理的理解與掌握情況,要求學生比較全面地掌握基礎知識。因此,口試單項要求必須及格,而且某一類型題不能為0分,對于達不到要求的學生給予一次補考的機會,重新抽答每種類型的題。
(3)結課考試30分,采用開卷筆試。結課考試的試題全部是分析應用題,主要考核學生運用所學知識分析問題和解決問題的能力。
(4)專題討論20分,在課程教學過程的適當時機,某章節或課程內容學習后組織相關教學內容的專題討論。培養學生的團隊協作精神和創新能力,提高學生的綜合素質。現場匯報和討論發言10分,由教師評定;個人對學習小組的貢獻10分,由小組成員集體評定。開展專題討論具體可以分為三步:
第一,提出專題。根據“汽車電子控制技術”課程的教學內容,結合學生對現代汽車新技術的興趣提出專題內容。例如汽車電子控制系統的現狀與發展趨勢、汽車總線技術的應用、汽車發動機直接點火系統的應用分析等專題。也鼓勵學生自己提出專題。
第二,根據專題內容查找資料。學生以4~8人組成一個學習小組,每個小組選擇一個專題,利用課余時間去圖書館、互聯網等查閱資料,去4S店等現場實際調研,搜集資料,用學習小組集體的力量,對資料進行分析處理,制作成PPT匯報材料。
第三,交流總結。組織全體學生在專業內進行交流總結,同時請專業內相關教師參加。每個小組由一個主匯報人用8~10分鐘時間講解專題內容,學習小組內其他成員可以補充。要求學生小組說明材料的來源、主要工作過程、新的發現和收獲體會,突出自己的觀點。教師對小組成員提問,并對專題內容進行點評。
2.需要解決的問題
(1)課堂提問的記分要人性化,主要目的是鼓勵學生預習看書,在課堂上能集中注意力聽課。因此,一方面只要能參與課堂問題互動就可以給分。另一方面要注意不想回答問題的這些學生,要耐心引導他們參與課堂問題互動,積極思考問題。
(2)口試題要根據題型、內容和難度進行分類,考試時學生要分別從每一類題型中各抽1~2題來作答,體現考核的公平和合理。
(3)組織口試和專題討論需要較多的時間,專業課程的教學課時一般都比較緊,每個學生平均用時5~6分鐘。一方面通過優化教學內容,結合專題討論,壓縮課堂講課時間,擠出一點課時。另一方面利用學生的課余時間,這需要教師付出額外的工作。
四、結束語
根據大眾化教育階段學生的現狀,結合課程教學改革,對“汽車電子控制技術”課程的考核評價辦法進行了改革探索。實踐表明,對轉變學風、提高教學效果具有一定的成效。實踐中還存在一些問題,仍需要進一步探索。
參考文獻:
[1]王麗萍.高等教育大眾化現狀、問題及對策[J].產業與科技論壇,2011,10(12):175-176.
[2]陳立貴.高校課程考核方式之我見[J].科技創新導報,
2008,(15):203.
引言
隨著國內汽車電子產業的不斷升級和研發投入不斷加大,國內生產的汽車電子簡單的ECU已經越來越普及,例如車載音響,儀表,車身控制BCM,動力轉向EPS等等。越來越多的企業將精力投入到比較復雜的控制領域,比如發動機控制,防抱死系統(ABS)等,對于這些邏輯復雜、實時性和安全性高的控制任務,傳統的前后臺系統模式非實時處理的弊端越來越呈現,這就勢必需要用到實時操作系統來管理這些任務。
OSEK標準是1993年德國汽車工業界聯合推出了“汽車電子的開放式系統及接口軟件規范”,即OSEK(opensystemandthecorrespondinginterfacesforautomotiveelectronics)。1994年法國汽車工業界的相似規范VDX(vehicledistributedexecutive)和OSEK規范合并,從而形成OSEK/VDX規范體系。當前OSEK標準已經成為汽車電子軟件開發領域中的通用標準,旨在增強軟件代碼安全性、移植性,減少軟件開發周期。
目前,市場上通用的開源RTOS有很多,比如μC/OS-Ⅱ,FreeRTOS,Linux-2.6等,但是這些核多半是用于通用領域或者安全性要求不太高的領域,如果將這些移植到汽車電子動力安全控制領域,是不太合時宜的;而且,這些核本身不是基于OSEK標準,如果引入OSEK標準,無疑加大了內核移植的難度。NEC電子的實時操作系統RX850是一款基于OSEK標準的汽車級專用RTOS,其內核的實時性已經得到第三方的專業測試。它已經被移植到了NEC芯片的集成開發環境PMPlus和GreenHills,客戶只需要在IDE(IntegratedDevelopEnvironment)中編寫腳本文件來配置RTOS即可通過編譯,使得客戶從底層驅動編寫到RTOS任務調度輕松實現“無縫結合”,大大縮短了RTOS移植的開發周期。本文建立了基于NEC電子32位車身專用芯片V850/Fx3的軟件平臺,并介紹了如何實現RX850操作系統的配置,以發動機控制模塊為控制模型來實現多任務的實時調度,最后通過軟仿工具來分析該內核的效率和任務調度的實時性。
一、系統平臺介紹
本系統采用NEC電子的32位車身專用芯片V850/Fx3系列,V850是NEC電子的32位微處理器核,5級流水線控制,內部32個32位寄存器,乘法/除法指令,數據空間支持最大4GB線性尋址能力,代碼空間支持64M線性尋址能力,內部1MB的codeflash,60KB的RAM空間,32KB的dataflash用作EEPROM模擬。
基于OSEK標準的RX850實時操作系統符合以下標準:操作系統規范(OSEKOS)、通信規范(OSEKCOM)、網絡管理規范(OSEKNM)和OSEK實現語言(OSEKOIL)。其中OSEKOS是針對汽車應用特點而專門制定的一個小型RTOS規范,著重以下幾個方面:(1)可移植性,所有API都是標準化的并且在功能上都有明確的定義;(2)可擴展性,OSEKOS旨在通用于任何類型的ECU,因此一方面系統要高度的模塊化,另一方面又要能進行靈活的配置;(3)汽車應用的特定需求,諸如可靠性、實用性和代價敏感性等。相應的,OSEKOS靜態配置可以通過OS2EKOIL語言實現,用戶在系統生成時靜態制定任務的個數、需要的資源和系統服務。OSEKCOM為通信網絡中的數據交換提供了標準的接口和協議。OSEKNM為監視網絡的流量提供了一組標準的功能函數,以保證網絡的安全性和可靠性。
二、RX850內核配置
由于RX850已經被嵌入到IDE,因此用戶直接編寫內核腳本文件即可,下面介紹如何來配置內核。
1.系統時鐘設置
clkhdrINTTM0EQ0//選定TimerM為時間片中斷源
2.堆棧設置
RX850的堆棧分為系統堆棧和任務堆棧,
POOL0功能:系統基本表信息、準備隊列、每個管理塊、任務堆棧、中斷句柄堆棧(系統堆棧)、可變長度內存、不變長度內存。
POOL1功能:任務堆棧、中斷句柄堆棧(系統堆棧)、可變長度內存、不變長度內存。
POOL0和POOL1都可以作為任務堆棧,即使沒有POOL1也可以。配置如下:
intstk0x400:pool0//系統堆棧大小為0x400
tskTSK1_TSK10x050:pool10x06TTS_DMT0x00ei//TSK_ID_1ms任務堆棧大小0x50
3.允許最大優先級任務數
maxpri0x1f//允許最大優先級任務數為0x1f
4.信號量設置
semSem_Task10x00//設置了信號量Sem_Task1為0
semSem_Task20x00//設置了信號量Sem_Task2為0
5.事件標志設置
flgflg_Task1//設置了事件標志flg_Task1
flgflg_Task2//設置了事件標志flg_Task2
5.郵箱設置
mbxID_Task1TA_MPRI//設置Task1的郵箱
mbxID_Task2TA_MPRI//設置Task2的郵箱
6.中斷設置
RX850的中斷分為直接中斷和間接中斷兩種,直接中斷不受RX850制約的中斷句柄,理論上接近硬件中斷的速度,其缺點是需要用戶自己寫中斷處理句柄,包括:(1).寄存器壓棧;(2).換向,跳轉到中斷句柄的開始;(3).調用系統命令;(4).返回到調度;間接中斷的中斷句柄在RX850的中斷預處理后才被啟動,優點是簡化了句柄處理過程,缺點是由于RX850的預處理降低了速度,其處理過程如下:
間接中斷配置如下:
inthdrINTAD_AD_Interrupt//AD間接中斷句柄配置
inthdrINTC1REC_CAN_Ch1RxInt//CAN間接中斷句柄配置
7.固定/可變內存池設置
當系統需要交換較大的數據時,此時任務堆棧是不夠用的,需要開辟一段內存來使用。RX850支持兩種方式的內存配置,固定內存池和可變內存池。固定內存池由用戶自定義內存池的大小,可變內存池根據實際應用系統動態的定義所需內存大小,配置如下:
mpfMPF_ID_MBX0x08:pool150
//固定內存以0x08字節為單位排列,大小為50*0x08;
mplMPL_ID_Task10x08:pool1
//可變內存0x08字節為單位排列
8.系統周期循環中斷設置
cycCYC_INT_TIMER_CYC_IntTimerTCY_OFF10
//系統周期循環中斷時間為10個時間片
以上完成了操作系統的配置,然后通過NEC的IDE即可生成操作系統的.s和.h文件,將此兩個文件包含在工程文件中即可。超級秘書網
三、RX850軟仿及結論
通過以上配置,選擇發動機控制模塊為對象,下面對RX850進行軟仿。NEC電子提供專門的軟仿工具AZ,在IDE中打開AZ。
畢業實習與畢業設計是理工科教育培養學生利用基礎理論解決生產實際問題不可或缺的途徑,是對學生四年理論學習的一次綜合考察,是對所學理論課程以及動手動腦綜合素質的一次檢驗,能夠培養學生綜合運用理論與實際知識解決工程技術問題,印證、運用和鞏固所學各門功課的理論知識,進一步培養計算、設計、工程制圖及查閱文獻資料的能力。是大學生走上工作崗位前的一次綜合訓練機會,所以加強對畢業設計教學與管理力度勢在必行。由于學生就業機制轉變、經濟體制轉型、高校擴招等因素的影響,傳統的專業實踐教學和管理模式陷入了困境,在編制培養方案和安排學生畢業實習、畢業設計(論文)時,往往割裂了它們之間的聯系,導致部分學生的畢業實習流于形式,畢業設計(論文)的題目和內容多數也只是“紙上談兵”。所以,搞好專業實踐教學工作,尤其是充分利用畢業實習和畢業設計(論文)這兩個實踐教學環節,對于提高學生的綜合能力和全面素質、對學校的發展都具有重要意義。
1 生產實習與畢業設計存在的問題
在市場經濟條件下,企業,特別是國有大中型企業已不再具有計劃經濟體制下那種支持大學辦學的義務。由于實習經費不足,學生經濟負擔較重;實習時間相對集中,生產單位在這一段時間內的生產情況變化不大,很難保證學生在這一段時間內學習和了解到生產制造的全過程,更別說學生上崗實踐了;實習人數不斷增加,集中實習給教學、管理、食宿、交通、安全等帶來諸多困難。
高校擴招對畢業設計(論文)教學也有較大的沖擊。近幾年來,隨著高校招生規模過快膨脹,師資力量及實踐教學條件跟不上擴招的要求,生師比不能滿足教學要求,存在每個教師帶10~20個畢業生做畢業設計(論文),題目大同小異的現象,導致教學質量下降;而且,由于畢業設計(論文)這段時間也是各用人單位進校招聘及研究生考試復試之時,學生思想精力較難集中,對組織完成好畢業設計(論文)將帶來消極影響。這雖然已引起了學者和教育部門的高度重視。但如何解決這一問題,還未有切實可行的措施。作為本科教學的最后也是最重要的一個畢業設計(論文)環節,如何使之在培養學生科技創新能力中起到應有的作用,各學校應根據各自的辦學特色制定相應的對策。
2 畢業設計(論文)與畢業實習相結合的途徑
為使畢業實習和畢業設計實踐環節取得好的成效,我們車輛工程專業提出由畢業設計指導教師帶本人所指導畢業設計學生畢業實習的模式,使學生結合工程實踐或指導教師所研究課題完成畢業設計,一方面有利過程管理,同時提高學生科研能力和實踐技能,為進一步學習深造或解決工程實際問題打下基礎。
2.1 與學生科技競賽相結合的實習與畢業設計
我校汽車工程學院學生自2008年參加國家教育部舉辦的“飛思卡爾智能車競賽”,曾獲全國比賽二等獎;自2007年參加Honda中國節能競技大賽,曾獲全國第二名的好成績。另外還有諸如“挑戰杯”及“機電產品大賽”等科技活動,且成績斐然。為使學生有好的環境進行科技活動,汽車電子電控實驗室和汽車結構及節能減排實驗室分別成立了“汽車電子控制技術研發中心”和“汽車結構及節能減排技術研發中心”,學院專門為這些中心提供了實驗室用房,每年從院發展基金中劃出一筆經費購置臺式計算機、網絡服務器、單片機開發設備、DSP開發板、二沖程發動機等。這些中心的任務是迎接學校的創新創業大賽、全國電子競賽、嵌入式系統競賽、節能減排技術競賽等各種面向本科生的科技競賽。成員也均來自本院對科技創新活動有濃厚興趣的同學,特別是即將進行畢業設計(論文)實踐的高年級學生,在學有余力的條件下,以這些科技競賽為目標,參加科研活動。并且,我們將這些科技競賽的準備也作為學生畢業實習的一種新形式,而不局限于所有的學生都去企業實習。
在這些科技創新中心,由導師負責指導,高年級學生結合畢業實習和畢業設計進行科研活動,學生熟悉科研活動和科技創新的基本過程及具備初步的科技創新素質。因學生結合真實的科技活動項目做畢業設計,帶著問題學習,其興趣濃厚,積極性高,取得較好的效果。實行該項措施后,成果顯著,該中心每年都有本科生在國家和山東省的挑戰杯大賽、飛思卡爾智能車大賽、全國大學生電子競賽、節能電動車競賽等多項競賽中獲得榮譽。在科技活動中心參加科研的學生在研究生錄取和學生就業中得到學校導師和用人單位的青睞。
2.2 建立以導師項目和企業為核心的實習與畢業設計基地
安排部分學生到企業實習基地,如每年本專業有學生到中國重汽卡車公司實習,并根據企業實際需求和學生本人興趣擬定畢業設計題目,使學生在生產實踐中掌握第一手資料,為完成畢業設計及更好的適應工作打下基礎。畢業設計指導教師由工程技術人員與教師共同承擔,這不僅給學生帶來了創新的樂趣,提高了其學習積極性,使其建立了強烈的成就感,而且為他們提供了參加企業產品研發、生產和市場推廣等活動的機會,在實踐中增長了才干。
對考研學生,由于面臨復試和聯系導師等具體問題,為使學生畢業設計和考研兩不誤,通常要求學生結合畢業設計指導教師的科研項目選一部分適合自己做的內容作為畢業設計題目,畢業實習在教師所在實驗室進行,指導教師不僅對學生畢業實習和畢業設計給予指導,同時對學生考研復試及聯系導師提供應有的幫助,使學生受益匪淺。
2.3 根據學生的就業意向結合企業生產的分散實習和畢業設計
通常大四部分學生已經有了就業意向,可安排學生到就業單位實習,并結合實習內容完成畢業設計。近幾年,學生到江鈴汽車底盤股份有限公司、奇瑞汽車股份有限公司、長城汽車和某些汽車電子公司等單位實習,實習中指導教師與學生保持通訊聯系,了解生產企業情況及學生實習內容,為學生確定可選擇的畢業設計題目(如:汽車底盤總成設計),使學生在生產實踐中掌握第一手資料,為完成畢業設計打下基礎。
3 結束語
本文根據車輛工程專業的特點和現有培養方式的不足,指出了目前畢業實習和畢業設計存在的問題,結合車輛工程專業特色提出了一種畢業實習與畢業設計相結合的創新能力培養新模式。
在工作點穩定電路中的應用要進行靜態分析,就必須求出三極管的基電壓,必須忽略三極管靜態基極電流。這樣,我們得到三極管的基射電子的相關過程及結論。
二、納米電子技術急需解決的若干關鍵問題
由于納米器件的特征尺寸處于納米量級,因此,其機理和現有的電子元件截然不同,理論方面有許多量子現象和相關問題需要解決,如電子在勢阱中的隧穿過程、非彈性散射效應機理等。盡管如此,納米電子學中急需解決的關鍵問題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關的納米電子技術方面,其主要表現在以下幾個方面。
(1)納米Si基量子異質結加工
要繼續把現有的硅基電子器件縮小到納米尺度,最直截了當的方法是采用外延、光刻等技術制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導體結構。其中,不同層通常是由不同勢能的半導體材料制成的,構建成納米尺度的量子勢阱,這種結構稱作“半導體異質結”。
(2)分子晶體管和導線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導線,但把這些元件組裝成一個可以運轉的邏輯結構仍是一個非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個平面上;另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過陣列的自組裝。盡管,PurdueUniversity等研究機構在這個方向上取得了可喜的進展,但該技術何時能夠走出實驗室進入實用,仍無法斷言。
(3)超高密度量子效應存儲器
超高密度存儲量子效應的電子“芯片”是未來納米計算機的主要部件,它可以為具備快速存取能力但沒有可動機械部件的計算機信息系統提供海量存儲手段。但是,有了制造納米電子邏輯器件的能力后,如何用這種器件組裝成超高密度存儲的量子效應存儲器陣列或芯片同樣給納米電子學研究者提出了新的挑戰。
(4)納米計算機的“互連問題”
一臺由數萬億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計算機注定需要巧妙的結構及合理整體布局,而整體結構問題中首當其沖需要解決的就是所謂的“互連問題”。換句話說,就是計算結構中信息的輸入、輸出問題。納米計算機要把海量信息存儲在一個很小的空間內,并極快地使用和產生信息,需要有特殊的結構來控制和協調計算機的諸多元件,而納米計算元件之間、計算元件與外部環境之間需要有大量的連接。就現有傳統計算機設計的微型化而言,由于電線之間要相互隔開以避免過熱或“串線”,這樣就有一些幾何學上的考慮和限制,連接的數量不可能無限制地增加。因此,納米計算機導線間的量子隧穿效應和導線與納米電子器件之間的“連接”問題急需解決。
(5)納米/分子電子器件制備、操縱、設計、性能分析模擬環境
當前,分子力學、量子力學、多尺度計算、計算機并行技術、計算機圖形學已取得快速發展,利用這些技術建立一個能夠完成納米電子器件制備、操縱、設計與性能分析的模擬虛擬環境,并使納米技術研究人員獲得虛擬的體驗已成為可能。但由于現有計算機的速度、分子力學與量子力學算法的效率等問題,目前建立這種迅速、敏感、精細的量子模擬虛擬環境還存在巨大困難。
三、交互式電子技術手冊
交互式電子技術手冊經歷了5個發展階段,根據美國國防部的定義:加注索引的掃描頁圖、滾動文檔式電子技術手冊、線性結構電子技術手冊、基于數據庫的電子技術手冊和集成電子技術手冊。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術手冊并不存在,大多數電子技術手冊基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是,各類電子技術手冊雖然代表不同的發展階段,但是各有優點,較低級別的電子技術手冊目前仍然有著各自的應用價值。由于類以上的電子技術手冊在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優點。
簡單的說,電子技術手冊就是技術手冊的數字化。為了獲取信息的方便,數字化后的數據需要一個良好的組織管理和提供給用戶的形式,電子技術手冊的發展就是圍繞這一過程來進行的。
四、電子技術在時間與頻率標準中的應用
時間和頻率是描述同一周期現象的兩個參數,可由時間標準導出頻率標準,兩者可共用的一個基準。
1952年國際天文協會定義的時間標準是基于地球自轉周期和公轉周期而建立的,分別稱為世界時(UT)和歷書時(ET)。這種基于天文方面的宏觀計時標準,設備龐大,操作麻煩,精度僅達10-9。隨著電子技術與微波光譜學的發展,產生了量子電子學、激光等新技術,由此出現了一種新穎的頻率標準——量子頻率標準。這種頻率標準是利用原子能級躍遷時所輻射的電磁波頻率作為頻率標準。目前世界各國相繼作成各種量子頻率標準,如(133Cs)頻標、銣原子頻標、氫原子作成的氫脈澤頻標、甲烷飽和以及吸收氦氖激光頻標等等。這樣做后,將過去基于宏觀的天體運動的計時標準,改變成微觀的原子本身結構運動的時間基準。這一方面使設備大為簡化,體積、重量大減?。涣硪环矫媸诡l率標準的穩定度大為提高(可達10-12—10-14量級,即30萬年——300萬年差1秒)。1967年第13屆國際計量大會正式通過決議,規定:“一秒等于133Cs原子基態兩超精細能級躍遷的9192631770個周期所持續的時間”。該時間基準,發展了高精度的測頻技術,大大有助于宇宙航行和空間探索,加速了現代微波技術和雷達、激光技術等的發展。而激光技術和電子技術的發展又為長度計量提供了新的測試手段。
總之,在探討了近似計算在靜態分析中的應用問題、納米電子技術急需解決的若干關鍵問題和交互式電子技術應用手冊后,廣大科技工作者對電子技術在時間與頻率標準中的應用知識的初步了解和認識。在當代高科技產業日漸繁榮,尖端信息普遍進入我們生活之中的同時,國家經濟建設和和諧社會的構建離不開我們科技工作者對新理論的學習和新技術的應用,因此說,本文具有深刻的理論意義和廣泛的實際應用價值是不足為虛的。
【參考文獻】
[1]張凡,殷承良《現代汽車電子技術及其在儀表中的應用[J]客車技術與研究》,2006(01)。
[2]李建《汽車電子技術的應用狀況與發展趨勢》[J],《汽車運用》,2006(09)。
[3]陶琦《國際汽車電子技術縱覽》[J],《電子設計應用》,2005(05)。
[4]劉艷梅《電子技術在現代汽車上的發展與應用》[J],《中國科技信息》,2006(01)。
[5]魏萬云《淺談當代電子技術的發展》[J],《中國科技信息》,2005(19)。
[6]黃軍輝,張南峰,管衛華《創辦汽車電子技術專業——適應現代汽車技術的發展之路》[J],《廣東農工商職業技術學院學報》,2006(01)。
一、近似計算在靜態分析中的應用
在電子技術中應運中,近似計算貫穿其始終。然而,沒有近似計算是不可想象的。而精確計算在電子技術中往往行不通,也沒有其必要。盡管近似計算會引入一定的誤差,但這個誤差控制得好,不會對分析其它電路產生大的影響。所以關鍵在于我們如何掌握,特別是如何應用近似計算。
在工作點穩定電路中的應用要進行靜態分析,就必須求出三極管的基電壓,必須忽略三極管靜態基極電流。這樣,我們得到三極管的基射電子的相關過程及結論。
二、納米電子技術急需解決的若干關鍵問題
由于納米器件的特征尺寸處于納米量級,因此,其機理和現有的電子元件截然不同,理論方面有許多量子現象和相關問題需要解決,如電子在勢阱中的隧穿過程、非彈性散射效應機理等。盡管如此,納米電子學中急需解決的關鍵問題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關的納米電子技術方面,其主要表現在以下幾個方面。
(1)納米Si基量子異質結加工
要繼續把現有的硅基電子器件縮小到納米尺度,最直截了當的方法是采用外延、光刻等技術制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導體結構。其中,不同層通常是由不同勢能的半導體材料制成的,構建成納米尺度的量子勢阱,這種結構稱作“半導體異質結”。
(2)分子晶體管和導線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導線,但把這些元件組裝成一個可以運轉的邏輯結構仍是一個非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個平面上;另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過陣列的自組裝。盡管,Purdue University等研究機構在這個方向上取得了可喜的進展,但該技術何時能夠走出實驗室進入實用,仍無法斷言。
(3)超高密度量子效應存儲器
超高密度存儲量子效應的電子“芯片”是未來納米計算機的主要部件,它可以為具備快速存取能力但沒有可動機械部件的計算機信息系統提供海量存儲手段。但是,有了制造納米電子邏輯器件的能力后,如何用這種器件組裝成超高密度存儲的量子效應存儲器陣列或芯片同樣給納米電子學研究者提出了新的挑戰。
(4)納米計算機的“互連問題”
一臺由數萬億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計算機注定需要巧妙的結構及合理整體布局,而整體結構問題中首當其沖需要解決的就是所謂的“互連問題”。換句話說,就是計算結構中信息的輸入、輸出問題。納米計算機要把海量信息存儲在一個很小的空間內,并極快地使用和產生信息,需要有特殊的結構來控制和協調計算機的諸多元件,而納米計算元件之間、計算元件與外部環境之間需要有大量的連接。就現有傳統計算機設計的微型化而言,由于電線之間要相互隔開以避免過熱或“串線”,這樣就有一些幾何學上的考慮和限制,連接的數量不可能無限制地增加。因此,納米計算機導線間的量子隧穿效應和導線與納米電子器件之間的“連接”問題急需解決。
(5)納米 / 分子電子器件制備、操縱、設計、性能分析模擬環境
當前,分子力學、量子力學、多尺度計算、計算機并行技術、計算機圖形學已取得快速發展,利用這些技術建立一個能夠完成納米電子器件制備、操縱、設計與性能分析的模擬虛擬環境,并使納米技術研究人員獲得虛擬的體驗已成為可能。但由于現有計算機的速度、分子力學與量子力學算法的效率等問題,目前建立這種迅速、敏感、精細的量子模擬虛擬環境還存在巨大困難。
三、交互式電子技術手冊
交互式電子技術手冊經歷了5個發展階段,根據美國國防部的定義:加注索引的掃描頁圖、滾動文檔式電子技術手冊、線性結構電子技術手冊、基于數據庫的電子技術手冊和集成電子技術手冊。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術手冊并不存在,大多數電子技術手冊基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是,各類電子技術手冊雖然代表不同的發展階段,但是各有優點,較低級別的電子技術手冊目前仍然有著各自的應用價值。由于類以上的電子技術手冊在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優點。
簡單的說,電子技術手冊就是技術手冊的數字化。為了獲取信息的方便,數字化后的數據需要一個良好的組織管理和提供給用戶的形式,電子技術手冊的發展就是圍繞這一過程來進行的。
四、電子技術在時間與頻率標準中的應用
時間和頻率是描述同一周期現象的兩個參數,可由時間標準導出頻率標準,兩者可共用的一個基準。
1952 年國際天文協會定義的時間標準是基于地球自轉周期和公轉周期而建立的,分別稱為世界時(UT)和歷書時(ET)。這種基于天文方面的宏觀計時標準,設備龐大,操作麻煩,精度僅達10- 9 。隨著電子技術與微波光譜學的發展,產生了量子電子學、激光等新技術,由此出現了一種新穎的頻率標準——量子頻率標準。這種頻率標準是利用原子能級躍遷時所輻射的電磁波頻率作為頻率標準。目前世界各國相繼作成各種量子頻率標準,如(133 Cs)頻標、銣原子頻標、氫原子作成的氫脈澤頻標、甲烷飽和以及吸收氦氖激光頻標等等。這樣做后,將過去基于宏觀的天體運動的計時標準,改變成微觀的原子本身結構運動的時間基準。這一方面使設備大為簡化,體積、重量大減小;另一方面使頻率標準的穩定度大為提高(可達10- 12 —10- 14量級,即30 萬年——300 萬年差1 秒)。1967 年第13 屆國際計量大會正式通過決議,規定:“一秒等于133 Cs 原子基態兩超精細能級躍遷的9192631770 個周期所持續的時間”。該時間基準,發展了高精度的測頻技術,大大有助于宇宙航行和空間探索,加速了現代微波技術和雷達、激光技術等的發展。而激光技術和電子技術的發展又為長度計量提供了新的測試手段。
總之,在探討了近似計算在靜態分析中的應用問題、納米電子技術急需解決的若干關鍵問題和交互式電子技術應用手冊后,廣大科技工作者對電子技術在時間與頻率標準中的應用知識的初步了解和認識。在當代高科技產業日漸繁榮,尖端信息普遍進入我們生活之中的同時,國家經濟建設和和諧社會的構建離不開我們科技工作者對新理論的學習和新技術的應用,因此說,本文具有深刻的理論意義和廣泛的實際應用價值是不足為虛的。
【參考文獻】
[1]張凡,殷承良《現代汽車電子技術及其在儀表中的應用[J]客車技術與研究》,2006(01)。
[2]李建《汽車電子技術的應用狀況與發展趨勢》[J],《汽車運用》,2006(09)。
[3]陶琦《國際汽車電子技術縱覽》[J],《電子設計應用》,2005(05)。
[4]劉艷梅《電子技術在現代汽車上的發展與應用》[J],《中國科技信息》,2006(01)。
關鍵詞:汽車維修信息電子技術技工
隨著汽車工業的飛速發展,汽車維修行業發生了巨大的變革。一是維修從機械與電器的簡單維修發展到電、機、光、液一體化的復雜高科技維修,而這些都是基于信息電子技術之上的;二是從過去的國有汽修企業單一經營到以股份制為主的多種經濟成分的現代汽修企業經營;三是在用工與報酬上已經改為擇優招聘、多勞多得的方式。面對以上變化,汽修技工必須認真分析當前汽修行業的維修技術需求與發展水平,找出關鍵——強化信息電子技術在汽車維修領域的應用——解決汽修實際問題,成為自己的專長;企業擇優錄用,實現顧客、企業、員工的三贏。因此,在汽車修理行業應加強維修技術人員的信息電子技術的培養。
1信息電子技術在汽車領域的應用
目前,汽車信息電子技術化已經被公認為是汽車技術發展進程中的一次革命。信息電子技術的應用程度被看作是衡量現代汽車水平的重要標志;汽車制造商認為增加汽車信息電子設備的數量、促進汽車信息電子化是奪取未來汽車市場的重要的有效手段。據統計,從1989年至2008年,平均每輛車上信息電子裝置在整個汽車制造成本中所占的比例由16%增至40%以上。一些豪華轎車上,使用單片微型計算機的數量已經達到53個甚至更多,電子產品占到整車成本的50%以上,目前信息電子技術的應用幾乎已經深入到汽車所有的系統中來。
汽車信息電子產品可為兩大類:①汽車信息電子控制裝置,包括動力總成控制、底盤和車身電子控制、舒適和防盜系統;②車載汽車信息電子裝置,包括汽車信息系統(車載電腦)、導航系統、汽車視聽娛樂系統、車載通信系統、車載網絡等。具體汽車電子各分系統的構成如下示意圖。
由于汽車上的電子電器裝置數量的急劇增多,為了減少連接導線的數量和重量,網絡、總線技術在此期間有了很大的發展。通訊線路將各種汽車電子裝置連接成為一個網絡,通過數據總線發送和接收信息。電子裝置除了獨立完成各自的控制功能外,還可以為其它控制裝置提供數據服務。由于使用了計算機網絡化的設計思路,簡化了布線,減少了電氣節點的數量和導線的用量,使裝配工作更為簡化,同時也增加了信息傳送的可靠性。通過數據總線可以訪問任何一個電子控制裝置,讀取故障碼對其進行故障診斷,使整車維修工作變得更為簡單。而這一切都歸功于信息電子技術尤其是總線結構的發展。
當前汽車電子技術發展的方向向集中綜合控制發展:將發動機管理系統和自動變速器控制系統,集成為動力傳動系統的綜合控制(PCM);將制動防抱死控制系統(ABS)、牽引力控制系統(TCS)和驅動防滑控制系統(ASR)綜合在一起進行制動控制;通過中央底盤控制器,將制動、懸架、轉向、動力傳動等控制系統通過總線進行連接。控制器通過復雜的控制運算,對各子系統進行協調,將車輛行駛性能控制到最佳水平,形成一體化底盤控制系統(UCC)。
由以上事實分析可知,信息電子技術在汽車領域已經大量使用,作為新時代的汽修技術人員,必須掌握新興的信息電子技術才能在未來的汽車維修領域發揮更大力量。
2對汽修技工進行新興信息電子技術培訓方案的可行性研究
汽修技術本身是一門綜合性很強的技術。不同車型故障不同;同一車型不同時期的故障不同;同一故障在不同的路面上的反映不同。要診斷和排除故障,必須具有較強的綜合分析判斷能力。汽車的設計,制造是經過很多專家共同研究試制改進到定型制造出廠的,是集體指揮的結晶;而維修時則是一個人找出問題、分析問題并解決問題的過程,是個體行為。加上維修單位,沒有比較先進的檢測設備,要在簡陋的環境下解決復雜的疑難問題,這就要求維修技術人員的維修技術相當過硬。針對汽車維修行業技術人員的文化知識水平普遍不高的現實情況,對他們進行行之有效的、有針對性的新興信息電子技術培訓,就成為提高汽車維修技術水平的必然選擇。現在就以發動機管理系統為例,進行信息電子技術培訓方案可行性的討論。
首先要掌握電子計算機使用技術。隨著信息社會的發展,電子計算機為主的高科技術在汽車上應用越來越多。電控汽車是汽車的主導產品和發展方向。因此,汽修技工必須要掌握電子計算機使用技術,會用電子計算機查找維修資料、檢測故障代碼、尋找故障排除的手段、網上技術咨詢和網上修車等。而這一切均依賴于新興信息技術培訓。因此信息技術培訓可以采用多種技術方式尤其是結合修車查找資料等網上作業進行實際的操作演練。這樣迅速提高維修技術人員的技術水平,因此可以大大調動他們的積極性與實際維修效果。比如下載某發動機管理系統的相關程序??梢姡瑢ζ藜脊みM行信息技術培訓是必要的也是可行的。
其次要掌握好較為全面的電子技術,包括模擬電子技術,數字電子技術,單片機原理與接口技術,傳感器技術等,這些都依賴于電子技術培訓。
ECU是英文單詞組合縮寫,意為“電子控制單元”,簡要的說就是車載電腦?,F在很多轎車發動機大都用電子燃油噴射系統,其中有一個形似方盒子的控制元件就叫“ECU”,簡單地說,ECU由微機和電路組成。而微機就是在一塊集成芯片上集成了微處理器(CPU),存儲器和輸入/輸出接口的單元。所以ECU就是單片微型計算機(簡稱單片機)。發動機管理系統就是以單片機為核心,把各種檢測器或者傳感器采集來的各種信號(比如進氣量,項位角等)進行相應的模擬/數字技術處理通過總線傳送到單片機(或ECU)里,然后在經過相應的程序控制與數據處理,從而產生相應的控制信號,指定執行機構進行相應的操作(加大節氣門開度)。
現在一些中高級轎車上,不但發動機上應用ECU,在其它許多設備上都可發現ECU的蹤影。例如剎車防抱死制動系統、4輪驅動模式轉換系統、電控自動變速器、主動懸架調節系統、安全氣囊系統、以及多向可調電控座椅等都配置有各自的ECU模塊對其進行控制。運用修車的現場實例加以指導與講解,經過事實檢驗,學習效果相當好。
再次要具有對故障的綜合診斷與排除的能力。汽車電控技術設計人員,在進行汽車電子控制系統設計的同時,增加了故障自診斷功能模塊。它能夠在汽車運行過程中不斷監測電子控制系統各組成部分的工作情況,如有異常,根據特定的算法判斷出具體的故障,并以代碼形式存儲下來,同時起動相應故障運行模塊功能,使有故障的汽車能夠被駕駛到修理廠進行維修,維修人員可以利用汽車故障自診斷功能調出故障碼,快速對故障進行定位和修復。因此,從安全性和維修便利的角度來看,汽車電控系統都應配備故障自診斷功能。
依據故障自診斷功能配合相應的解碼器,方便的查找出故障的原因所在而不在單單依賴原始經驗積累。因此,信息電子技術培訓可以大大提高綜合診斷與排除能力。經由邯鄲北方汽車維修總校教具模型開發部提供自主研發的BF8系列智能電控汽車模型40套(涵蓋歐、美、日各大主流車系),又有完好的汽車整車30余臺供學生實踐所用,學員的綜合診斷與排除能力大大提高。
3追蹤汽車行業新技術的應用
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.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
“汽車電控單元與接口技術”是車輛工程和汽車服務工程兩個專業本科生的專業核心課程,為學生將來從事汽車電子與控制技術工作提供理論基礎。通過對本課程的學習,使學生熟悉目前國內外汽車電控系統發展的最新動態,掌握嵌入式控制系統的基本結構、工作原理和軟硬件設計知識,培養學生運用嵌入式控制芯片、電子元件設計控制系統、人機接口界面的實踐能力。因此,在有限的課時中如何讓學生既掌握嵌入式控制系統的特點、工作原理、設計方法,同時還要使學生具備一定的實踐能力,如分析問題、解決問題的能力,是本課程教學過程中需要考慮的重點,而課程考核方式是促成以上目標的重要手段。合適的課程考核方式不僅能引導學生如何去學習,提高學習積極性,同時也促進教師在教學過程中結合先進的教學方法和手段,更新教學內容等。然而,現有的“汽車電控單元與接口技術”課程考核方法仍以傳統的考卷筆試為主,但這種筆試方式僅能對單片機原理、控制系統的基本概念、編程語言的掌握程度進行考查,無法考查學生的控制系統的設計、程序調試等實踐能力。另外,現在的教學方法很大程度上仍繼承于普通專業基礎課程的教學模式,即分別利用獨立章節教授獨立的內容。顯而易見,這樣的教學方法不適應內容綜合性強,且存在多學科交叉的課程教學。
鑒于該課程考核方式和教學體系存在的問題,本課程考核改革旨在探索汽車電子類課程群考核的適用模式,以及汽車電控單元與接口技術課程形成性考試和期終考試的目標、形式、題型和題量。通過本課考核的改革,指導學生在學習過程中理解把握課程的重點內容,培養學生的自學能力和創新能力。同時,引導師生樹立緊貼生產實際的課程考核理念,明確課程考核目標,鼓勵學生主動學習,積極主動思考,積極培養學生實際動手操作能力,提高學生素質,進一步推進由傳統教學模式向應用型創新汽車人才培養模式的轉變。
1 網絡教學平臺
本課程采用多媒體教室授課,基本知識介紹以講授為主,在進行應用實例編程時,采用小組討論的方式,各小組重點針對應用實例實現的目標、手段、技術等討論,最終完成電路設計、程序設計并以電子文本的形式上交。對常用單片機類型和操作系統、編程語言等發展趨勢等概述性內容進行講解時,對學生采用文獻綜述報告的形式進行學習內容的考核。鼓勵學生利用網絡資源,查找和了解最新汽車電控單元的發展趨勢,最終通過獨立思考、總結形成綜述性論文。另外,本課程的作業根據不同題型的特點,采用網絡電子版作業與紙質版作業相結合的方式。對于問答、判斷等題型,采用網絡提交作業,對于計算題,則采用紙質版形式上交作業。另外,在網絡課程的討論區積極發言與回復問題,也作為課程考核的內容之一。
本課程考核方式采用多種立體式考核方式,考核形式包括上課考勤、實驗動手能力與實驗報告完成情況考核、網絡課程討論區發言、綜述性論文以及期終考試等五部分。上課情況與網絡課程討論區活躍度的考核成績占總成績的15%,實驗動手能力與實驗報告完成情況占總成績25%,綜述論文成績占總成績的10%,期終考試成績占總成績的30%,平時上課出勤率在90%以上方能參加期終考試。
2 形成性考核方式
為了全面考核學生的綜合素質,采用的形成性考核內容的設計遵循下列原則:(1)簡便性原則??己诵问胶啽?,不拘泥于形式,可隨機提問考核,可課堂做作業,便于老師掌握學生理解知識的程度;(2)針對性原則??己藘热莘蠈W生實際,緊密結合課程教學的實際需要,解決教學中的重點難點問題;(3)靈活性原則。對考核內容可適當拓寬,引導學生閱讀與課程內容和教學進度相關的參考書,體現注重培養自學能力的特點。
形成性考核成績占考核總成績的40%,其中大作業共計安排4次,單次考核按20分制進行評定,4次考核合計40分,24分及格,分別包括控制系統設計和實驗或仿真實驗。
(1)第一次形成性考核。考核內容:指令系統及匯編語言程序設計;考核形式:以指令系統中的數據傳送指令運用為基礎,分組假設數據傳送條件,掌握基本的數據傳送指令運用方法;考核時期:完成相應章節的教學任務后,在課堂外完成。
(2)第二次形成性考核??己藘热荩簡纹瑱CI/O口功能運用的Proteus仿真;考核形式:結合單片機I/O口的工作方式,選擇數碼管驅動方案,并給予說明;考核時期:完成相應章節的教學任務后,在課堂外完成。
(3)第三次形成性考核??荚噧热荩簡纹瑱C中斷系統的Proteus仿真;考試形式:完成相應章節的教學任務后,引導學生設計中斷觸發方式和中斷響應處理方案;考試時期:完成相應章節的教學任務后,在課堂外完成。
(4)第四次形成性考核??荚噧热荩憾〞r器/計數器的Proteus仿真;考試形式:完成相應章節的教學任務后,引導學生設計定時器/計數器的應用案例;考試時期:在課堂外完成。
其中形成性考核評分標準為:(1)8~10分:按時交作業,程序與電路設計正確,仿真結果正確,電路正確規范;(2)6~7分:按時交作業,程序與電路設計基本正確,仿真結果基本正確,電路基本規范;(3)3~5分:交作業滯后,程序與電路設計不夠全面,但仿真結果部分正確,電路設計無大錯;(4)0~2分:嚴重拖交作業,程序與電路設計錯誤較多,仿真結果不正確,電路設計錯誤。
3 教學內容與方法改革
為了與課程考核方式相適應,在教學內容和方法也應該做相應的改革。(1)在教學內容上,除了嚴格按照相關教學大綱的要求完成規定的教學內容之外,課程借鑒了國內外同類課程的內容體系,選擇性地介紹國外內關于嵌入式系統、操作系統、先進控制方法等方面的最新成果和未來發展趨勢。(2)為了配合網絡平臺教學和形成性考核,在課堂教學引入軟件仿真技術,可直觀地、實時地和可重復地將知識點形象化、具體化,同時還能與同學們進行互動,啟發同學們去思考。在網絡課程討論區里面,有針對性地提出啟發性的問題;在網絡資源中上傳了很多經典的單片機應用實例仿真程序,引導學生利用網絡自主學習。(3)在課件中融入了各種視頻、圖片文件,充分利用網絡公開課資源,演示單片機的各資源的工作原理,使教學不再空洞、枯燥,學生能利用資源對單片機原理有充分的認識和了解,進一步拓展了教學形式。
4 結論
本課程考核改革于2011-2012第二學年在車輛工程專業、汽車服務專業兩個教學班實施,授課學生人數為127人。通過本課程考核改革,學生學習積極性明顯增強,表現在上課出勤率、課后提問數量、試驗完成率等指標明顯提高。最后基于形成性考試方法,學生考試及格率達到100%,且成績分布服從正態分布,證明了該考核方法的有效性。
論文資助項目:湖南省普通高等學校教學改革研究項目(湘教通[2014]247號),學生能力導向的機械類專業工程訓練改革與實踐,回歸工程實踐的機械類專業工程教育人才培養模式改革與實踐
參考文獻
[1] 張志勇,李岳林,劉志強,等.汽車電控單元與接口技術教學方法研究[J].科教導刊,2013(10):169-170.
1 吉林省大數據時代下戰略性新興產業現狀
1.1 政府支持得力
2015年,吉林省政府圍繞大數據和戰略性新興產業的發展先后下發10號、22號、23號文件,同時,開展了大數據時代信息化建設方案研討會、加強企業管理創新宣貫會暨“大數據時代企業運營模式創新”,對企業謀劃大數據時代企業運營發展,提升大數據時代企業核心競爭力起到了良好地推動作用,對促進吉林省信息化建設事業發展具有積極的意義。吉林省科技廳組織開展了關于征集“大數據”“云計算”“互聯網+”等領域科技平臺建設項目的工作,為大數據時展戰略性新興產業創新驅動提供了支撐。
1.2 產業基礎良好
吉林省深入貫徹落實創新驅動發展戰略,動戰略性新興產業加快發展。據測算,2014年戰略性新興產業完成產值469 1億元,同比增長11.7%。光電子和汽車電子行業走在全國的前列;在生物產業領域,吉林省以玉米加工轉化為標志的生物化工產業穩居國內龍頭地位,生物醫藥已經形成相當規模,總量和技術水平處于國內前列。以碳纖維為主的新材料產業以及新能源汽車產業等相關技術研發水平處于全國領先地位[1]。
1.3 發展前景可期
吉林省擁有豐富的資源、良好的技術和產業基礎,積極推進互聯網、云計算和大數據發展?,F已建成“數據災備中心”“吉林石化數據中心”“白城云計算中心”“遼源IBM云計算中心”“吉林市江南數據中心”等中心[2],通過數據中心、平臺和互聯網技術服務系統的優勢,吸引大量的IT產業及服務外包企業向吉林省集聚,對帶動吉林省高新技術產業和服務外包等戰略性新興產業發展,加快產業轉型升級,將起到重要的推動作用。
2 存在的主要問題及原因分析
2.1 市場應用乏力、產業鏈條不完善
大數據時代剛剛興起,在國內外都缺乏有跡可循和切實可靠的發展經驗,全省缺少具有較大規模、能夠帶動大數據產業發展的龍頭企業。光電子、汽車電子等特色產業的產業鏈不完備,各環節尚未形成明顯的上下游協作發展模式[3],處在起步發展階段。
2.2 資源共享程度低
雖然吉林省擁有豐富的數據資源,良好的產業基礎,但是以往很少有大數據思維,對數據收集、存儲不重視,對數據加工、利用不充分,且忽視了整個產業體系的健全和配套[4],數據中心沒有發揮應有的拉動作用,大量信息系統中的歷史數據長期閑置。
2.3 核心技術儲備不足
在大數據時代的初期,全國都表現為大數據人才、技術缺乏,相比于經濟發達地區,吉林省電子信息產業基礎薄弱[5],大數據技術研究、儲備不夠,暫時缺乏大數據技術開發的領軍人才,缺少系統級、架構級的大數據技術與產品支持,影響打造在國內外有知名度的大數據產品與服務。有待集中省內外科研院所力量,協力攻關,實現關鍵技術突破。
3 吉林省大數據時代戰略性新興產業發展建議
戰略性新興產業作為吉林省最具發展潛力和活力的產業,初中英語教育教學論文其對數據的依賴程度遠高于傳統產業,大數據時代下如何發展戰略性新興產業,提出以下幾點建議。
3.1 構建運行機制
建立政府、企業和社會聯動的大數據形成機制,開展“數據開放”試點工程。縱觀國外數據開放的進程,基本上都是選擇先建立政府數據開放門戶網站再開放平臺的模式,要盡快統籌建設政府數據交換共享平臺,為新興產業提供數據下載、應用等多項服務,以政府數據開放共享來帶動整個數據資源的開放開發。
3.2 搭建共享平臺
大數據庫是一種平臺,想要利用大數據進行產業生產力的提升,無論如何也逃不開大數據庫的使用。戰略性新興產業作為該省產業的關鍵部分,大數據化是提高其發展的有效手段,要全力建設戰略性新興產業大數據庫,探索將大數據應用于戰略性新興產業的有效手段,研究推動大數據在研發設計、生產制造、經營管理、市場營銷、售后服務等產業鏈各環節的應用,積極推動戰略性新興產業的網絡化和智能化。
3.3 培養專業隊伍
大數據與戰略性新興產業都屬于技術含量高、更新速度快的產業,在其發展的每個環節都需要依靠專業人員完成,因此,必須培養和造就一支懂指揮、懂技術、懂管理的專業隊伍。整合吉林省的智力資源,加強國內外學術和技術交流,研究、探討并掌握數據科學的基礎理論和基本方法,加強與云計算、物聯網和移動互聯網等相關新興產業的技術和應用融合。
3.4 健全政策保障
一是盡快研究制定專門促進大數據時代下戰略性新興產業發展的優惠政策,建立符合實際的技術、財政、稅收、人才等政策支撐體系,為戰略性新興產業發展營造良好地政策環境。二是推動成立吉林省大數據戰略性新興產業聯盟,集合技術、資源、資金等多方面的優秀力量,形成研發與應用企業間的交流、合作平臺,共同解決聯盟內企業面臨的各種技術與資源的難題。三是加快大數據基礎設施建設?;A設施作為大數據時代的硬件,是贏得大數據時代的先機。建設大數據在戰略性新興產業應用服務區,促進大數據與戰略性新興產業融合發展,結合吉林省特點,重點推動大數據在光電子、汽車及生物醫藥等產業的應用。
4 結語
大數據時代是一個浩浩蕩蕩、不可阻擋的歷史潮流??偟膩碚f,吉林省發展大數據時代戰略性新興產業機遇大于挑戰,務必以更積極的姿態順應新形勢,把握機遇,謀劃發展,贏得未來。目前,大數據時代下戰略性新興產業發展的研究在全國都處于探索性階段,國務院雖下發了《促進大數據發展行動綱要》,但涉及到各個領域具體實施的細則,并無經驗可循。因此,大數據時代下如何促進吉林省戰略性新興產業的發展,成為下一步需要探討和解決的根本問題。
0 引言
隨著科技的進步和高等教育的發展,培養應用型人才成為高校人才培養的主要目標。讓在校大學生參與更多的實踐活動不但能夠增加動手和思考的能力,而且對于適應畢業后的工作有很大的益處。全國大學生智能汽車競賽就為在校學生提供了一個展示自己的平臺,也促進了專業理論知識和實踐能力的結合。本論文設計的基于線性CCD的智能巡線小車控制系統就是利用學院大學生科技創新基金針對競賽而開展的一項創新項目。由于線性CCD的優良特性,使得在小車控制方面得到較好的應用,實現小車平穩、快速的行走。
1 系統總體設計
本智能循跡小車由電源模塊、單片機模塊、舵機模塊、線性CCD圖像采集模塊、顯示和按鍵、無線通訊模塊等模塊組成,系統硬件結構框圖如圖1所示。
2 系統硬件設計
本系統采用線性CCD作為傳感器,采集來自前方賽道的信息,并將此信息處理后傳送至單片機,通過軟件處理,由舵機調整角度,驅動電機帶動車輪行走。單片機通過串口通訊模塊實現和上位機之間的通訊,由按鍵實現現場參數調整,并可通過LCD實時顯示運行參數。下面對系統主要硬件模塊進行闡述。
2.1 單片機控制模塊
本系統采用Freescal半導體公司生產的16位單片機MC9S12XS128作為控制器。MC9S12XS128是一款針對汽車電子市場的高性能16位單片機,具有速度快、功能強、成本低、功耗低等特點。MC9S12XS128總線速度40MHz,擁有128KB程序Flash和8KB DataFlash,用于實現程序和數據存儲,均帶有錯誤校正碼(ECC),可配置8位、10位或12位ADC,3μs的轉換時間,內嵌MSCAN模塊用于CAN節點應用。內嵌支持LIN協議的增強型SCI模塊及SPI模塊,4通道16位計數器,出色的低功耗特性,帶有中斷喚醒功能的I/O,實現喚醒休眠系統的功能;擁有8通道PWM,易于實現電機控制。作為專業的汽車電子控制芯片,能夠更加適應智能控制。
2.2 線性CCD圖像信息采集處理模塊
本系統采用的線性CCD圖像采集傳感器TSL1401-DK是岱默科技公司生產的一款具有128個有效像素點的線性CCD,尺寸為26mm×26mm,重量輕,可以直接任意系列MCU相連接進行數據采集處理。TSL1401-DK有2個電源口,3個數據口;數據口直接與MCU的I/O口相接。
賽道為450mm寬的白色KT板,兩邊有各寬15mm的邊界,賽道外為藍色的底版。環境光源的變化對CCD數據的采集有十分大的影響,所以需要使用軟件技術對采集到的數據進行二值化處理,使其明確路況信息,不至于出現判斷紊亂而小車失控的現象。本次設計的小車CCD的數據采集距離前瞻為70cm,通過排列成一條線的128個有效像素點的數值信息判別前方道路的信息。單個像素點數值的變化范圍為0-255。根據實際外界光照情況,實際采集白色的底板時數值為110左右,黑色邊界的數值為40左右。通過閾值處理,區分賽道和邊界。由于小車在前進的過程中,光線強度在隨時變化,采集數據也在變化,就需要對白色和黑色對應的電壓值進行特殊處理,這樣就增強了小車對賽道的適應性。
2.3 舵機模塊
舵機主要用來控制單片機的PWM模塊,通過調節脈沖的寬度和周期來控制舵機和電機的工作。通過輸入占空比一定的脈沖,內部電機將轉過一個固定的角度,所以要讓舵機轉到某一個位置,只需要改變脈沖的占空比就可以實現舵機在一定角度內的任意轉動。
2.4 電機驅動和轉速控制模塊
智能小車采用RS-540SH直流電機,由于單片機輸出電流不夠,驅動能力不足,電機的反向電動勢也會損壞單片機,所以必須添加電機驅動模塊。本設計采用大功率MOS管IRF4905和IRF3205搭成H橋驅動電機。
電機轉速的控制通過調節PWM的占空比來實現,采用定頻調寬法,PWM波形頻率固定,占空比跟隨速度變化調節。
3 系統軟件設計
智能小車的優點在于能夠根據路況的改變和自動實現轉彎等功能,這就對軟件程序的設計要求很高。本設計采用CodeWarrior編程軟件進行程序編寫,并通過串口總線下載到單片機中,進行參數修改與調試。系統軟件流程圖如圖2所示。
4 結束語
本設計分別進行了CCD傳感器信號采集處理模塊設計、動力電機驅動模塊設計、控制算法的編制及執行和調試、舵機控制設計與安裝。通過系統硬件平臺搭建和軟件設計,并反復調試,該智能循跡小車基本達到了設計要求,能夠實現快速直行,最高速度可達4m/s,能夠比較平穩地度過大S彎、小S彎、連續S彎、Ω彎道、十字、坡道等復雜路況,平均速度可以達到3.5m/s。智能小車的設計與開發,對于推動汽車工業的發展具有一定的現實意義和實用價值。
【參考文獻】
[1]趙萬欣, 陳思屹.基于TSL1401線性CCD的智能巡線小車[J].工業控制計算機,2014,27(2):121-122.
[2]李孟桃.基于線性TSL1401CCD的直立智能小車設計[J].電子設計工程,2013,21(21): 86-88.
[3]魯小雨. 基于MC9S12XS128單片機的智能小車控制系統設計與實現[J].成都大學學報,2011,30(3):164-247, 273.
中圖分類號:G642.4文獻標志碼:A文章編號:1002-2589(2015)23-0142-02
由于電子控制技術在車輛工程中的應用發展十分迅速[1],車載控制系統已成為車輛工程學科里一個重要的研究方向?,F代汽車的電控系統數量一般為幾十個,而高檔汽車已高達上百個,電控系統控制器的開發對控制系統理論在具體工程中的應用提出了很高的要求。在車輛工程專業教學中,“控制系統與仿真技術”課程作為本科生的培養內容極為必要[2]。通過本課程的學習,使學生掌握控制系統設計的基本思路和方法,培養學生成為具有分析問題和解決問題能力的創新性人才。本文以安徽工程大學車輛工程專業“控制系統與仿真技術”課程改革為例,介紹教學改革實踐中的一些體會和有益經驗,與同行分享。
一、課程分析
1.課程現狀分析
“控制系統與仿真技術”作為車輛工程學科一門專業選修課,是學生走向科研院所或汽車企業應該掌握的一門課程,安排在第三學年的第二學期,總學時為32學時。本課程僅安排4個學時的實驗,其中控制系統的MATLAB建模和SIMULINK仿真分別為2個學時。“控制系統與仿真技術”原屬于自動化專業的一門專業基礎課,教學以理論講解為主,側重于數理公式的推導。這種教學無法培養學生的動手能力,不利于學生理解控制系統的理論本質,對于MATLAB軟件的一些函數和命令,學生只能依靠死記硬背,降低了學習的積極性,影響教學效果。
“理論力學”和“控制工程基礎”等作為前續課程,學生在學習“控制系統與仿真技術”時已掌握了一定的理論知識,但這些知識點對學生來說是相互孤立的,缺乏對知識體系結構的系統性認識,對具體的理論應用不知所措。“控制系統與仿真技術”教學中對理論過多的講解也會造成教授內容的重復,降低了講課效率,不能充分發揮學生學習的主動性。教學方法采用單一的任務驅動教學法,在任務訓練的后期,任務小組內部容易出現少數學生具有依賴思想,導致抄襲現象經常發生。具體任務主要為傳統控制理論的數字仿真分析,對汽車各種電控系統的工程背景基本沒有涉及,這不利于學生了解本領域的科技進展,任務訓練難以實現應用MATLAB解決實際工程問題。
2.課程定位目標
安徽工程大學車輛工程專業為安徽省首批“卓越工程師教育培養計劃”建設專業,“卓越工程師教育培養計劃”旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量工程技術人才[3]。在“卓越工程師教育培養計劃”引導下,車輛工程專業的培養目標定為:培養德智體全面發展、基礎扎實、誠信實干、綜合素質高、實踐能力強、具有創新精神,從事車輛及其零部件設計、制造、實驗研究以及車輛經營管理等領域的高級應用型專門人才。上述培養目標迫使我們必須改革傳統的教學方法,積極探索富有活力、促進學生全面發展的新型課堂教學方法,激發學生的內在潛能,培養學生的創新能力和工程能力。
在廣泛調研的基礎上,制定了車輛工程專業的培養方案,對專業課程進行了調整,新開設了“控制系統與仿真技術”課程。由于車輛工程專業學科交叉明顯,機械、電子、液壓、控制等課程均有涉及,“控制系統與仿真設計”課程在整個培養體系中的定位如圖1所示。由圖1可知,在培養體系中,汽車的各種電子控制系統,如電控燃油噴射系統、穩定性控制系統、電控轉向系統、車身控制系統、電控懸架系統、巡航控制系統、電控自動變速器和防抱死制動系統等為具體的工程應用。汽車系統動力學、汽車設計、汽車構造、汽車理論、汽車電子、傳感器技術和控制工程基礎等為基礎理論課程。“控制系統與仿真技術”課程作為基礎理論到工程應用的橋梁,在整個培養體系中具有重要意義。
二、課程教學改革措施
1.課程內容優化
根據“控制系統與仿真技術”課程的培養目標,對教學內容進行整合優化,將教學內容劃分為理論教學與實踐教學兩部分。理論教學部分主要完成基本知識點的講解,以汽車中涉及的動力學系統為分析對象,以汽車電子控制系統的設計方法為設計案例,突出課程特色。實踐教學是課程學習的重要內容,在內容設置上力求做到理論聯系實際,重視工程概念在實際問題中的應用,提高學生的工程意識和工程實踐能力。
“控制系統與仿真技術”教材目前主要側重于MATLAB介紹和控制理論的數字仿真等內容,系統地以車輛為研究對象講解如何設計控制系統的教學案例非常少,適合于車輛工程專業學生及工程技術人員閱讀的教材不多。在本次教學改革實踐中,增加了汽車中相關控制系統的設計與應用,以車輛工程專業教師的科研成果為基礎,編排了適合車輛工程專業學生閱讀的教材,其中以汽車電控轉向系統、電機調速控制以及自適應巡航控制系統為主要教學案例,在后續教學中繼續增加相應的內容。在教材內容修訂上,應盡量避免與其他相關課程知識點的重合。
設計工程項目時需遵循三個原則:融合相關教學內容涉及的知識點,并充分覆蓋教學內容;緊跟汽車技術的發展方向,應具有較強的時效性;實施過程中所遇到的問題難度適中,易于激發學生學習的積極性。工程項目分解成實際案例需要與實踐教學內容相結合,案例在功能上具有一定的完備性,且各案例之間保持一定的漸進性,逐步引導學生,避免產生抵觸情緒。實際案例的篩選應以較為成熟的控制系統或具有代表性的控制方法為案例。實際案例討論與分析完畢后,根據學生反饋的學習效果,指導學生將實際案例歸納綜合成相應的具體任務,將具體任務進一步分解,讓每個小組成員都承擔一定的具體任務。2.教學方法設計
案例教學法是一種以案例為基礎的教學方法,融合相關知識點于實際案例中。案例中設置的問題為一種兩難問題,沒有某一特定的解決方案[4]。教師在教學中作為設計者和激勵者的角色,積極引導學生解決問題,培養學生主動分析和解決問題的能力。項目教學法是以項目為主線、學生為主體、教學為主導的教學方法。學生在教師的指導下負責信息的收集、方案的設計、項目的實施。項目需要小組成員的通力合作完成,這有利于增強學生的團隊精神,提高學生的自主創新能力。而任務驅動教學法是以解決問題、完成任務為主的多維互動式的教學方法。學生結合自己的具體任務模塊,構建知識體系,有利于激發學生的學習興趣。
由上述三種教學方法的分析可知,三種方法在發揮學生主觀能動性和培養學生創新能力等方面各有所側重點[5]。在當前實踐教學中,上述三種教學方法取得了良好的教學效果,但基本上以一種教學方法為主,過分依賴教學方法中所設計的單一項目、案例或任務,影響了教學效果。為此,建立了一種基于項目案例任務驅動的“控制系統與仿真技術”課程實踐教學方法,其教學過程如圖2所示。由圖2可知,該教學方法結合“控制系統與仿真技術”課程,融合三種教學方法為一體,以工程項目為主導、實際案例為引導,用具體任務驅動學生構建車輛工程學科的知識體系結構。
三、課程教學改革實踐
1.課程教學實施
“控制系統與仿真技術”課程具有明顯的實踐性和綜合性的特點,特別注重應用能力的培養,因此課程安排理論教學20學時,實踐教學12學時。整個課程安排在第8周至第15周,授課在每周的星期二和星期四進行,每次連續兩個課時。實踐教學安排3個工程項目,分別安排在第10周、12周和14周。理論教學安排在第8周、9周、11周、13周和15周,授課期間加入實際案例討論,周四課后安排具體任務。
教師在工程項目的設計上,突出工程背景,結合自己的相關科研成果,加強實踐環節的創新性和綜合性。本課程的工程項目應用MATLAB軟件開展訓練,MATLAB是仿真軟件中易學、功能強大的一款,成為“控制系統與仿真技術”課程項目訓練的首選工具。為加深學生對控制系統、仿真技術的概念,本課程通過讓學生參觀相關的汽車電控系統,如電控轉向系統平臺、自適應巡航控制系統模擬器等。在教學手段上,合理使用多媒體課件講課,為了加強學生對理論知識的理解,還可以穿插些圖片、幻燈片等。在教學過程中,注重課外創新活動與課堂實踐教學的結合,鼓勵學生積極參加一些控制系統設計類的項目和競賽[6],如大學生創新創業計劃項目和飛思卡爾智能汽車競賽等。
2.課程教學效果
采用文獻[7]中的教學效果綜合評價模型對教改的教學效果進行實證研究。評價指標為個人興趣K1、職業發展K2、能力培養K3、教學效率K4、學習方法K5、行業經驗K6和適應能力K7。個人興趣為教學方法對激發學生學習興趣、求知欲,調動學生積極性的評價。職業發展為教學方法對增進學生團隊合作與溝通,對學生職業發展的導向性及學生是否提出新觀點的評價。能力培養為教學方法對培養學生分析問題、解決問題,以及創造能力的評價。教學效率為學生掌握相關專業知識和考核指標的科學性與合理性的評價。學習方法為學生在課堂上對“控制系統與仿真技術”課程學習方法的掌握程度的評價。行業經驗為教學方法對學生獲得實務與行業經驗的評價。適應能力為教學方法培養學生滿足社會人才需求適合程度的評價。教學效果綜合評價模型中評價指標的權重表如表1所示。
近年來,隨著我國汽車工業的發展,社會對汽車檢測與維修方面的人才需求也在逐漸增多,對維修人員的技術水平也提出新的要求。在這種情況下,全國各地許多高職院校都爭相開設汽車檢測與修理專業。但是,由于專業本身的特殊性和人們對修理行業認識淺顯,因而造成在具體辦學上對它的教學體系和教學方法還處于不成熟階段,甚至有的高職院校還是完全集中于課堂理論教學,并沒有真正辦出汽車檢測與維修專業的高職特色,因此培養出的人才不能完全適應社會需求,學生也不能及時勝任自己的工作。那么如何改變這種現象和更進一步完善高職汽車檢測與維修專業建設呢?下面談談筆者的見解。
一、完善教學計劃,確定專業分方向學習
以就業為導向,以職業崗位為依據。根據汽車檢測與維修專業的職業崗位的要求和專業培養目標,重組并建立起有利于培養學生創新思維的能力,有利于培養學生獨立分析問題和解決問題能力的教學內容和教學課程體系,使學生在技術應用能力方面得到培養和提高。據此在原教學計劃上,重組并創建了基礎課程知識、專業基礎課程知識、專業課程知識等三大教學模塊,在學時安排上將實踐環節學時量提高到整個學時總數的60%-65%。
同時根據市場和崗位群的需要和現代汽車技術發展情況,在充分調研和研討下,經專業教學改革領導小組和專家指導委員會的充分論證,該專業以“汽車結構與拆裝”、“汽車電器與電子技術”、“汽車維修企業管理”、“汽車檢測與維修技術”、“汽車營銷”、“汽車保險與理陪”、“汽車售后服務管理”等課程為專業課發展平臺,并根據市場調查與企業的反饋信息,以此平臺構筑符合企業職業崗位需求的專業課體系和實踐教學體系。根據我院有關教學改革要求,我們從2005年以來,對本專業實施了實質性的教學計劃改革,縮減了部分理論課的學時數,預留出一些時間,安排一些實用性較強的課程作為選修課。同時根據汽車技術發展和市場的需要,確立汽車專業分方向學習,即在原有汽車檢測與修理基礎上,分為汽車檢測與修理、汽車營銷與管理等兩大專業方向。在課程知識方面,進一步刪除了陳舊的知識,及時將新材料、新技術、新工藝等知識引進課堂。例如將原來以國產解放汽車作為主要教學車型改為以桑塔納和豐田兩大車系為主,并融合市場上其他常見車型進行教學。此外,在汽車構造方面,減少了化油器等傳統技術內容的授課學時,注重于電子燃油噴射、氣體燃料發動機、混合動力發動機、無級自動變速器、ABS系統、電子控制懸架系統、電動助力轉向(EPS)系統、環保和安全氣囊等方面的有關汽車新技術等內容教學。在設備購置方面,大力購買不同類型發動機、自動變速器等教學設備,并購置凌志400等多系統示教臺作為教學輔助手段。
為進一步貫徹“必需和夠用”為度的原則,對于實用性較強的內容重點講授并加強技能操作訓練,使學生牢牢掌握實用性知識,并培養和提高其技術應用能力和實際操作技能。在基礎課程方面,我們對課程進行了橫向整合,如將“機械設計”、“工程力學”、“汽車材料”、“公差測量”合并為“汽車機械基礎”,通過多年教學來看,效果非常良好。而對簡單的“汽車電子控制技術”,細化為“發動機電子控制技術”、“底盤電子控制技術”、“車身電子控制技術”等三大模塊。近年來,隨著汽車維修和服務業中四位一體、三位一體和社區服務快速發展,汽車維護中故障診斷成為修理中的關鍵步驟,傳統的零件修復工藝已被互換法所代替,所以我們在教學內容上進行了改革,如專業課教學的側重點放在新型汽車結構、原理、維護和故障診斷上,壓縮了傳統汽車修理工藝等內容,適應了汽車技術、故障檢測與維修方式的發展。同時根據專業職業崗位群的要求和專業培養目標,努力推行“雙證書制度”或“多證書制度”,實現了技能考核與社會職業資格證書接軌。我校自2000年以來,該專業學生在畢業前必須拿到專科畢業證、汽車中高級工修理證、計算機等級證、英語A/B級證,同時可以拿到汽車駕駛證、汽車營銷證、物流管理證、普通話等級證等。
二、實施網絡精品課程教育和教師資源共享
教育部周濟部長在第二次全國普通高等學校本科教學工作會議上的講話中提到,大力推進優質教學資源建設與共享。我們的高等職業教育同樣應該大力推進優質教學資源建設與共享題。在這方面,正好可以發揮高職教育制度上的優越性和國家對職業教育的扶持政策,進行集中建設和廣泛共享。一方面抓精品教材建設,必須是符合高等職業教育中大力加強實踐教學環節的教材體系,即21世紀高職高專精品教材;另一方面抓優質課程建設。利用教育部要建設國家、省、學校三級精品課程體系,重點建設150門國家精品課程和共享平臺為契機,合理開發和利用有關汽車檢測與修理專業精品課程課件。我們要建立大型儀器設備共享系統、高校數字圖書館、多媒體網絡教學環境等優質資源建設,擴大優質教學資源的領域和共享范圍,所以我們在建設的同時,利用網絡技術使用其它院校優秀的教學資源,如在學習“汽車構造”、“汽車檢測與修理”等課程,我們克服課堂教學的缺點,積極利用網絡資源,利用網絡精品課件進行教學。同時同一地區進行學校之間或校企之間師資的共享,即聘任具有高級技能企業技術人才或選聘同類院校優秀教師作為客座教授。今天,在該專業的發展中,已經實施網絡精品課程教育教學和專業教師資源共享。
三、改善實踐設施,加強實踐教學環節
能力來自于實踐,實踐教學環節對于培養高職學生的實踐能力和創新能力尤其重要。但是,由于當前我院不同專業發展的不平衡,以及汽車檢測與修理專業本身的特殊性,當前的實踐教學環節還是比較薄弱,這一現象制約該專業在教學質量的進一步提高。而我們要培養高素質的汽車應用性人才,就必須高度重視實踐環節,因此必須加強汽車維修、汽車檢測、汽車拆裝與調整、汽車營銷等課程實習、畢業實習、課程實驗、社會實踐和社會調查等各類實踐教學環節。
要積極改革實驗教學內容,改進實驗教學方法。隨著汽車新技術的發展和汽車車型的增多,在實踐環節內容上必須注重技術的先進性,同是在教學方法上必須克服演示性教學,增強學生的實際動手能力。為了保證正常有效的實踐教學,必須加強校內實驗室建設,并提高實驗設備的共享程度和使用效率。同時進一步增加實驗室開放時間,努力為該專業學生創造更好的實習條件,給他們創造更多動手操作的機會。
同時要下大力氣鞏固現有的校內、外各類實習基地,并不斷擴大和發展新的實習基地。要倡導產學研結合,積極拓展校企之問、校校之間、學校與科研單位之間的合作,并建立穩定的合作關系。并且制定合理的實踐教學方案,整合實踐教學資源,保證實踐教學時間,加大實踐教學的經費投入。并根據專業的特點和條件,建立有效的實踐教學質量監控機制,我院在這方面已經成立由教學主管院長牽頭,教務處、教學督導科主抓,系部主任、專業帶頭人、專業骨干教師等協管的多重教學質量監管機制。
四、努力開展第二課堂
汽車檢測與修理專業積極開展第二課堂教學,這一項目是我們在成立汽車科技協會基礎上發展起來的,其目的就是為學生提供自由發展的空間,這一場所不僅是課堂學習的延續,更是學生提前進入課程實習和頂崗就業的關鍵環節。具體來講,其內容包括參加汽車行業發展講座、參觀汽車生產企業、直接到維修廠參與汽車修理、深人實驗室進行強化練習、參與汽車電子產品設計、汽車營銷培訓、網絡交流等專業性知識學習。
五、注重技能考核,技能競賽
汽車修理等級考核,是檢驗學生對某項技能掌握的情況認證,我們在普及汽車修理中級水平考核基礎上,選拔一批優秀學員直接參加高一級別的考核。通過技能考核,我們可以了解作為汽車修理行業需要什么樣的技術,這一技術應該達到怎樣的程度;同時更進一步彰顯出我們在具體教學中存在什么缺陷,我們的教學與社會、行業有怎樣的關系等問題,所以技能考核是聯結學校和社會的紐帶。參加技能競賽,其目的在于比較,在于認識,在于發展。根據競賽級別不同,交流和學習的范圍不同,參加技能競賽不僅考核我們的學員,更重要考核我們的辦學質量。所以在汽車檢測與修理專業發展上,我們必須注重技能考核和技能競賽兩大環節。
六、倡導基于工作過程的行動導向教學法實施
“行動導向”教學是根據完成某一職業工作活動所需要的行動,行動產生和維持所需要的環境條件,以及從業者的內在調節機制來設計,實施和評價職業教育的教學活動?!靶袆訉颉苯虒W的目的在于促進學習者職業能力的發展,核心在于把行動過程與學習過程相統一。因而行動引導型教學法是要求學生在學習過程中不只用腦,而是腦、心、手共同參與學習,通過行為的引導使學生在活動中提高學習興趣,培養創新思維,形成關鍵能力。我院于2007年在汽車檢測與修理專業教學首次開展“行動導向”教學。在具體教學過程中完成資詢、決策、計劃、實施、檢查、評估等6步內容,這一方法主要將我們傳統的教學內容的設置,改為以工作和工位為主的設置,這樣更體現高等職業教育中注重實踐教學的特色,而這種實踐教學更貼近實際工作。
七、切實做好專業學習和就業的合理轉化
學生就業應該是職業教育的最終目的,是體現手腦并用、做學合一的教學原則,更是反應學生的動手能力和職業技能訓練程度。而要實現這一目標,必須使教學內容、教學方法、培養目標、專業設置、課程教材、學制安排等都要適應企業和社會需求,所以我們在具體教學中著眼于提高學生的就業能力,尤其做好針對性教學的實習環節,因為教學內容要注重學以致用。所以要改變傳統的以學校課堂為中心的做法,職業教育的課堂有些要設在學校,有些可以設在工廠車間、服務場所。學生就業和學習必須是一體的,學生可以一面在學校學習,一面在企業工作,工學結合、半工半讀,這既可減輕學生和家長的經濟負擔,畢業后也容易找到工作。所以畢業生在取得學歷畢業證書的同時,應能獲得相應的職業資格證書。在學生就業工作中,專業教師積極參與學生就業,已經形成教師專業知識教學與就業指導相結合,也就是說教師所教授的知識必須貼近生活、貼近實際;教師個人與其社會關系相結合,主要考慮教師本身的社會關系,利用教師個人關系為學生營造就業氛圍;學生技能培養與社會認知能力培養相結合,學生就業不僅僅是技能的體現,更應該是讓學生去思考如何認知社會,如何適應社會,那么這個從認知到適應的過程必須由老師的理性教育到學生個人的自我認識去實現。近年來,我們已經開設大學生就業指導和形勢教育課程,這些特殊課程教學是培養學生走人社會、認知社會和適應社會。
八、加強專業教師隊伍建設