一、前言
在以往的教学中,我们主要是采用传统的教学模式,即理论授课与实验教学相结合,部分章节内容借助多媒体动画演示。这种教学模式的不足之处就是在调动学生积极性方面略显不足。最近几年,为适应新形势的发展,培养高素质人才,尤其是创新型人才的需要,我们在教学模式上进行了多项改革尝试。这些措施包括:创新型教具、研究型实验以及交互式网络辅助教学。采用这些新措施之后,学生的学习积极性获得了提高,参与创新的热情也被激发出来。
二、创新型教具
在《汽车电子技术》教学活动中,传统的教具有发动机演示模型(主要包括进排气、供油、点火等)、自动变速器模型、制动防抱死模型、电控空气悬架模型等。这类教具大部分是从实车上拆解下来再加工装配完成,可以演示工作原理和工作过程。然而由于体积大、重量重,移动相对困难,不便于带到教室演示。在新的教学实践中,依托“大学生创新训练计划”、“全国大学生机械创新设计竞赛”等大学生创新设计平台,以《汽车电子技术》为背景,指导大学生参加创新设计,获奖的作品将入选创新型教具。比较成功的例子就是指导一组大学生参加了“第六届全国大学生机械创新设计大赛”并获得全国大赛一等奖。我们的参赛作品为“多功能电子机械制动装置”教具。该教具既可以演示常规的盘式制动器的制动过程,也可以演示制动防抱死过程。另外它是线控制动系统,取消了传统的液压或气压回路,取而代之的是伺服直流电机驱动一套减速增扭机构进行制动,如图1所示。该套教具具有体积小、重量轻等特点,可用于《汽车电子技术》课程中的制动防抱死章节的讲解,也可用于车辆稳定控制章节的讲解。
三、研究型实验
《汽车电子技术》课程曾经有两学时实验,实验设备主要包括:汽车电器电子控制模拟系统、自动变速器实训台、汽车CAN-BUS实验台、电控空气悬架实验台、四轮转向实验台、安全气囊实验台、液压助力转向实验台等。这些设备在演示工作原理的同时,学生可以测量少量的信号、数据并加以分析。以上实验设备虽可以满足传统的教学需要,但学生可参与的环节还是比较有限。有鉴于此,我们又购置了电动助力转向在环仿真实验系统,如图2所示。这套系统可以演示电动助力转向系统的结构组成、工作原理。还可以通过上位机修改控制参数,调整助力特性。这部分通常对学有余力学生提供一定量的上机实验时间。另外,我们还购置了车辆工程原型设计及接口模块,如图3所示。车辆工程原型设计及接口模块核心为易特驰公司生产的ES910快速原型开发系统,外加输入输出接口模块ES930等辅助单元。基于这套系统,学生可以熟悉汽车电子产品的一个开发流程,并可以动手操作,将可视化的控制流程图转化成程序代码并下载到快速原型开发系统,可对其进行仿真分析。这部分内容同样是对学有余力学生提供一定量的上机实验时间。
四、交互式网络辅助教学
为了增加学生们的知识面,仅靠课堂上有限的学习时间肯定是不够的。而且是教师对三个班同时授课,也不可能提供足够多的讨论时间。基于这种需求,《汽车电子技术》课程在五年前就开始利用学校Black-board教学资源平台,开展网络辅助教学的尝试。网络辅助教学平台如图4所示。现在,在《汽车电子技术》的网络辅助教学平台上,学生们可以浏览、下载上课讲义,学习相关的技术文档,提前预习实验的技术指导。平台上还提供了一定数量的作业供学生们练习,交卷后立即显示成绩和正确答案。另一个特色就是在平台上的贴吧里,学生们可以就自己感兴趣或者疑惑问题发帖,其他同学也可以一起讨论,授课老师会不定时地予以回复。
五、结论
本文从培养高素质人才,尤其是创新型人才的需要出发,对车辆工程专业学位课程《汽车电子技术》在教学模式上进行了多项改革尝试,包括创新型教具、研究型实验以及交互式网络辅助教学。在创新型教具方面,可以提高学生的主观能动性、创造性。研究型实验可以培养学生实际动手能力,毕业后能更快地适应工作岗位。交互式网络辅助教学能够极大地拓宽学生的知识面,提高学习兴趣。初步实践证明,本文提出的三项教学改革措施,提高了学生学习《汽车电子技术》的积极性、能动性,取得了良好的教学效果。
作者:周淑文 张思奇 周楠 单位:东北大学机械工程与自动化学院 沈阳建筑大学