“汽車電控單元與接口技術”的課程考核改革研究

張志勇+劉志強+杜榮華

摘 要 汽車電控單元與接口技術是將單片機原理與汽車電控系統相結合的一門專業課程，具有基礎加應用，實踐性強的特點。傳統的試卷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。課程改革通過將課堂問答、課后仿真實驗、課堂實驗、上機考試相結合，全面考查學生掌握基礎知識的程度，以及設計控制系統的實踐能力。

關鍵詞 汽車電控系統 單片機 課程考核 計算機仿真

中圖分類號：G642 文獻標識碼：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、外圍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?？己藘热荩褐噶钕到y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。考核內容：單片機I/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

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[3] 伍馮潔，謝斌.基于Proteus與Keil的單片機實驗教學改革[J].實驗室研究與探索，2009.28（7）：125-127.

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