劉晨 崔斌

摘? ?要：隨著汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展，汽車(chē)單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)在汽車(chē)中的應(yīng)用越來(lái)越重要，這就要求“汽車(chē)單片機(jī)及局域網(wǎng)技術(shù)”課程不斷進(jìn)行教學(xué)改革。文章探討了“汽車(chē)單片機(jī)及局域網(wǎng)技術(shù)”存在的一些問(wèn)題，并且提出了相對(duì)應(yīng)的教學(xué)改革策略，最后總結(jié)了教學(xué)改革中的一些寶貴經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)單片機(jī);汽車(chē)局域網(wǎng);教學(xué)改革

隨著汽車(chē)電子控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，“汽車(chē)單片機(jī)及局域網(wǎng)技術(shù)”成為汽車(chē)電子控制技術(shù)基礎(chǔ)上一門(mén)專業(yè)課程。“汽車(chē)單片機(jī)及局域網(wǎng)技術(shù)”包括了汽車(chē)單片機(jī)技術(shù)與汽車(chē)局域網(wǎng)技術(shù)兩方面，涵蓋了汽車(chē)中電子控制單元（Electronic Control Unit，ECU）的原理及應(yīng)用以及汽車(chē)中各種總線技術(shù)及局域網(wǎng)技術(shù)。這門(mén)課程理論性強(qiáng)，實(shí)踐性也強(qiáng)，需要理論與實(shí)踐相結(jié)合。

1? ? 當(dāng)前“汽車(chē)單片機(jī)及局域網(wǎng)技術(shù)”教學(xué)過(guò)程出現(xiàn)的一些問(wèn)題

1.1? “汽車(chē)單片機(jī)及局域網(wǎng)技術(shù)”課程教材滯后

汽車(chē)電子控制技術(shù)在最近幾年迅猛發(fā)展，汽車(chē)單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展越來(lái)越快，對(duì)從業(yè)人員的要求也越來(lái)越高。很多教材內(nèi)容比較單一，沒(méi)有根據(jù)最近汽車(chē)電子控制的內(nèi)容進(jìn)行更新與改進(jìn)。由于教材的落后與教學(xué)課時(shí)的限制，使得學(xué)生無(wú)法掌握汽車(chē)單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)的最新知識(shí)。

1.2? “汽車(chē)單片機(jī)及局域網(wǎng)技術(shù)”課程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備缺乏

各院校都為滿足教學(xué)需要為學(xué)生建立了很多實(shí)驗(yàn)室，購(gòu)進(jìn)了大量的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。但是針對(duì)“汽車(chē)單片機(jī)及局域網(wǎng)技術(shù)”這門(mén)課實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包含了大量的汽車(chē)電器中的ECU和汽車(chē)的局域網(wǎng)涉及不同ECU模塊間的通信，針對(duì)汽車(chē)單片機(jī)局域網(wǎng)通信的開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的廠家較少，使得實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備較少。

1.3? 教學(xué)模式陳舊

“汽車(chē)單片機(jī)及局域網(wǎng)技術(shù)”多以理論教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔。在教學(xué)過(guò)程中往往安排的理論課時(shí)較多。大多以理論教學(xué)為主，但是動(dòng)手實(shí)踐相對(duì)較少。在教學(xué)環(huán)節(jié)中，講述的內(nèi)容比較多，實(shí)踐相對(duì)較少。這就導(dǎo)致學(xué)生在理論上比較熟悉，但是真正動(dòng)手的時(shí)候難以將理論聯(lián)系實(shí)際。理論似懂非懂，實(shí)踐時(shí)又難以真正理解，這就使得教學(xué)效果大打折扣。

1.4? 實(shí)踐教學(xué)缺乏創(chuàng)新性和時(shí)代性

我國(guó)“汽車(chē)單片機(jī)及局域網(wǎng)技術(shù)”課程由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制，以及教材內(nèi)容的落后，導(dǎo)致在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容陳舊，無(wú)法跟上現(xiàn)代汽車(chē)的發(fā)展腳步，教學(xué)內(nèi)容相對(duì)單一落后，這就導(dǎo)致教授沒(méi)有與時(shí)俱進(jìn)，缺乏創(chuàng)新性與時(shí)代性。

1.5? 教學(xué)大綱缺乏彈性

“汽車(chē)單片機(jī)及局域網(wǎng)技術(shù)”課程教學(xué)大綱缺乏彈性，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的制約，現(xiàn)在大多數(shù)院校的“汽車(chē)單片機(jī)及局域網(wǎng)技術(shù)”課程教學(xué)大綱還停留在5年前的科技水平與教學(xué)模式。教學(xué)大綱缺乏彈性、缺乏時(shí)代性。教學(xué)大綱是一個(gè)課程的統(tǒng)領(lǐng)，教學(xué)大綱陳舊，直接導(dǎo)致教學(xué)過(guò)程呆板，沒(méi)有依據(jù)現(xiàn)代汽車(chē)的發(fā)展及時(shí)調(diào)整內(nèi)容，教學(xué)不夠靈活。依然按照舊的教學(xué)大綱，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性下降及教學(xué)效果不盡如人意[1]。

2? ? “汽車(chē)單片機(jī)及局域網(wǎng)技術(shù)”教學(xué)改革的策略

汽車(chē)電氣技術(shù)發(fā)展越來(lái)越迅猛，汽車(chē)電氣技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，更新?lián)Q代越來(lái)越快?！捌?chē)單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)”課程要求也越來(lái)越高。

2.1? 教學(xué)內(nèi)容的改革

“汽車(chē)單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)”課程根據(jù)內(nèi)容將課程分為汽車(chē)單片機(jī)控制與汽車(chē)局域網(wǎng)技術(shù)。通過(guò)焊接電子元件、測(cè)試硬件電路、軟件編程、程序調(diào)試與燒錄、故障分析與排除等項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

2.2? 教學(xué)模式的改革

2.2.1? 精心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)

教學(xué)過(guò)程中，把實(shí)踐環(huán)節(jié)加入進(jìn)來(lái)，將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容加入到理論教學(xué)中，實(shí)踐與理論相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力、興趣和愛(ài)好。同時(shí)，將在課堂中加入視頻和動(dòng)畫(huà)教學(xué)，學(xué)習(xí)過(guò)程中增加學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性。

2.2.2? 采用多媒體教學(xué)

在教學(xué)過(guò)程中，采用多媒體教學(xué)，將視頻、動(dòng)畫(huà)引入到教學(xué)中來(lái)，尤其是汽車(chē)控制器局域網(wǎng)絡(luò)（Controller Area Network，CAN）總線網(wǎng)絡(luò)相對(duì)比較抽象，對(duì)學(xué)生理解來(lái)說(shuō)比較困難，運(yùn)用多媒體教學(xué)可以將抽象的內(nèi)容變得更加形象客觀，學(xué)生更加容易接受。

2.2.3? 合理安排教學(xué)內(nèi)容

在理論教學(xué)“汽車(chē)單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)”課程汽車(chē)單片機(jī)部分的同時(shí)，實(shí)踐部分就要把汽車(chē)單片機(jī)水溫的測(cè)試與顯示實(shí)驗(yàn)，以及汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與顯示進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生明白與理解單片機(jī)的原理。在教授汽車(chē)局域網(wǎng)理論課的同時(shí)要把汽車(chē)車(chē)門(mén)、車(chē)窗的局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)板代入到實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生明白單片機(jī)的局域網(wǎng)的原理。

2.2.4? 建立多元化評(píng)價(jià)體系

“汽車(chē)單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)”這門(mén)課程涉及很多理論和實(shí)踐部分，并且實(shí)踐部分相對(duì)更加有助于學(xué)生的理解和學(xué)習(xí)。所以，在學(xué)習(xí)過(guò)程中要將理論和實(shí)踐的考量都列入對(duì)學(xué)生的考核，這樣才有助于激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手能力[2]。

“汽車(chē)單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)”分為汽車(chē)單片機(jī)部分與汽車(chē)局域網(wǎng)部分。汽車(chē)單片機(jī)部分主要以硬件焊接、軟件調(diào)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀測(cè)與分析為主。

下文以點(diǎn)亮LED燈實(shí)驗(yàn)為例進(jìn)行分析。

（1）在理論課上，給學(xué)生講解如何通過(guò)EDU點(diǎn)亮LED大燈原理。讓學(xué)生明白與理解單片機(jī)的工作原理及輸入/輸出（Input/Output，I/O）引腳的功能。

（2）實(shí)踐課上，分項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)，將整個(gè)點(diǎn)亮LED燈項(xiàng)目進(jìn)行細(xì)分：一是硬件電路的焊接，二是軟件的調(diào)試，三是結(jié)果的觀察與分析。

首先，根據(jù)硬件電路焊接中電工電路的基礎(chǔ)以及理論課上的工作原理，由學(xué)生自己設(shè)計(jì)電路板并進(jìn)行焊接。

其次，將部分程序給予學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計(jì)的硬件電路進(jìn)行補(bǔ)充與修改。然后進(jìn)行調(diào)試，下載到硬件電路中。通過(guò)程序的編寫(xiě)，讓學(xué)生明白單片機(jī)的工作原理以及硬件和軟件相互結(jié)合與照應(yīng)。

最后，下載結(jié)束后觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，此過(guò)程不必讓學(xué)生一遍全部都做對(duì)。出現(xiàn)問(wèn)題再解決，在問(wèn)題中進(jìn)行學(xué)習(xí)，在排查原因中解決問(wèn)題，在問(wèn)題中加深對(duì)單片機(jī)工作原理的理解，在問(wèn)題中加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力與實(shí)踐動(dòng)手能力。

整個(gè)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，需要學(xué)生上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。總結(jié)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與出現(xiàn)的問(wèn)題以及采取的解決方法。

實(shí)驗(yàn)的安排以小組形式進(jìn)行。2～3人為1個(gè)小組，學(xué)生在動(dòng)手過(guò)程中，可以相互討論學(xué)習(xí)，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)相互討論解決，加強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。同時(shí)，在協(xié)作過(guò)程中每個(gè)學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)勢(shì)在何處，對(duì)學(xué)生的自我定位和以后找工作的方向都有一定的積極影響作用。

汽車(chē)局域網(wǎng)部分主要以實(shí)驗(yàn)板觀察與操作實(shí)踐為主。以汽車(chē)車(chē)身門(mén)窗實(shí)驗(yàn)為例。

（1）理論課上給學(xué)生講解汽車(chē)車(chē)身門(mén)窗中總線的工作原理，整個(gè)局域網(wǎng)如何傳輸數(shù)據(jù)、如何工作。

（2）實(shí)踐課上主要以實(shí)驗(yàn)板為主進(jìn)行講解。在實(shí)驗(yàn)板上讓學(xué)生操作車(chē)門(mén)車(chē)窗的開(kāi)啟與關(guān)閉之后，通過(guò)問(wèn)題導(dǎo)入與小組討論的形式，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)汽車(chē)總線技術(shù)的工作原理。最后輔助以講解。整個(gè)過(guò)程主要以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為主，教師的講解為輔。通過(guò)問(wèn)題導(dǎo)入的形式，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。同時(shí)，加入解碼器的測(cè)量，讓學(xué)生動(dòng)手操作，明白汽車(chē)檢修過(guò)程中的原理[3]。

（3）到實(shí)際汽車(chē)進(jìn)行知識(shí)的遷移。帶學(xué)生以實(shí)際汽車(chē)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，進(jìn)行車(chē)窗車(chē)門(mén)的操作，并且引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)板到真車(chē)進(jìn)行知識(shí)遷移。讓學(xué)生明白汽車(chē)總線技術(shù)的原理與應(yīng)用。為學(xué)生以后工作進(jìn)行知識(shí)儲(chǔ)備。

（4）在教學(xué)過(guò)程中可以多使用幾種不同型號(hào)與年代的車(chē)。通過(guò)不同信號(hào)的車(chē)讓學(xué)生了解到每種車(chē)型之間在電子控制技術(shù)上的差異與相同之處。通過(guò)不同年代的車(chē)型讓學(xué)生看到并認(rèn)識(shí)到汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的情況。

（5）最后，讓學(xué)生總結(jié)并上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中總結(jié)汽車(chē)局域網(wǎng)工作原理，并且總結(jié)在討論中自主學(xué)習(xí)到的知識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生工作總結(jié)的習(xí)慣，為以后學(xué)生進(jìn)行工作打下良好的工作習(xí)慣基礎(chǔ)。

在教學(xué)安排上，以汽車(chē)單片機(jī)為先，之后再教授汽車(chē)局域網(wǎng)技術(shù)。先介紹了EDU工作原理，再講授汽車(chē)局域網(wǎng)技術(shù)，循序漸進(jìn)，并且在后續(xù)介紹總線技術(shù)的時(shí)候還能對(duì)EDU進(jìn)行復(fù)習(xí)與強(qiáng)化。

在實(shí)驗(yàn)安排上，遵循由易到難的步驟，層層深入，學(xué)生容易理解和接受，如果過(guò)于難會(huì)對(duì)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性造成打擊。同時(shí)，由于“汽車(chē)單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)”課程內(nèi)容的情況特殊。汽車(chē)單片機(jī)部分與汽車(chē)局域網(wǎng)部分的側(cè)重點(diǎn)是不一樣的。汽車(chē)單片機(jī)部分主要是要學(xué)生掌握單片機(jī)的工作原理，分成了硬件與軟件兩個(gè)部分，內(nèi)容相對(duì)比較瑣碎。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)較多較為復(fù)雜，需要學(xué)生動(dòng)手的部分比較多，老師指導(dǎo)的內(nèi)容也比較細(xì)致。汽車(chē)局域網(wǎng)技術(shù)部分相對(duì)抽象，要求學(xué)生掌握總線的工作原理。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程主要以汽車(chē)常規(guī)操作為主，操作上相對(duì)簡(jiǎn)單容易，但是背后總線工作原理其實(shí)很復(fù)雜。所以要化難為易，讓學(xué)生明白工作原理即可，不必了解太過(guò)復(fù)雜的協(xié)議內(nèi)容。

2.3? 提升教學(xué)大綱的彈性

教學(xué)大綱是“汽車(chē)單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)”課程教學(xué)的基本保障，也是教學(xué)科學(xué)性和規(guī)范性的保障。伴隨著汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展，汽車(chē)單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)也不斷地更新?lián)Q代?！捌?chē)單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)”課程大綱需要與時(shí)俱進(jìn)，更深入地融入新的科技、新的工作要求，以滿足企業(yè)的要求，為學(xué)生未來(lái)在社會(huì)上的發(fā)展打好理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。利用多元化、多層次的教學(xué)手段，在提高教學(xué)手段的基礎(chǔ)上，真正和培養(yǎng)和提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

3? ? 教學(xué)效果

通過(guò)“汽車(chē)單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)”的教學(xué)改革，不少學(xué)校已經(jīng)取得了一些成效，有助于提高學(xué)生的積極性。通過(guò)減少理論講解，增加實(shí)驗(yàn)課程，讓學(xué)生多去參與、多動(dòng)手操作，大大提高了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

學(xué)生與教師互動(dòng)增加。以前理論課程較多，學(xué)生上完后都忘記了所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。之后再去實(shí)踐，知識(shí)點(diǎn)忘了，草草完成實(shí)驗(yàn)又不知道原理。通過(guò)理論課程與實(shí)踐課緊湊的安排以及問(wèn)題導(dǎo)入與小組討論，大大增加了學(xué)生與老師的互動(dòng)，學(xué)生更加主動(dòng)地去學(xué)習(xí)了。

教學(xué)效果更加與時(shí)俱進(jìn)。通過(guò)加入汽車(chē)新技術(shù)、汽車(chē)實(shí)驗(yàn)器材的購(gòu)進(jìn)，保持教學(xué)與實(shí)際發(fā)展相一致，教學(xué)緊跟時(shí)代的步伐。為學(xué)生以后工作更快地適應(yīng)工作內(nèi)容打下良好的基礎(chǔ)。

4? ? 對(duì)“汽車(chē)單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)”教學(xué)的一些建議

設(shè)備購(gòu)入要緊跟時(shí)代。由于汽車(chē)電子控制技術(shù)日新月異，所以整個(gè)汽車(chē)的教學(xué)內(nèi)容也需要不斷與時(shí)俱進(jìn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備是整個(gè)教學(xué)的保證，“巧婦難為無(wú)米之炊”，再好的教學(xué)團(tuán)隊(duì)也需要硬件作為保障。

理論課程與實(shí)踐課程的安排要銜接好。理論與實(shí)踐相互配合，時(shí)間上要保持一致。這樣學(xué)生在上完理論課后能夠很快地上實(shí)踐課進(jìn)行動(dòng)手操作，這樣就進(jìn)行了知識(shí)的正向強(qiáng)化，如果理論與實(shí)踐時(shí)間不統(tǒng)一會(huì)導(dǎo)致學(xué)生要不然跟不上教學(xué)的節(jié)奏，要不然就忘記了所學(xué)內(nèi)容草草了事。這樣對(duì)整個(gè)教學(xué)效果都不利。

“汽車(chē)單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)”分兩個(gè)部分，一個(gè)是汽車(chē)單片機(jī)部分，一個(gè)是汽車(chē)局域網(wǎng)部分。兩個(gè)部分內(nèi)容相差較大，側(cè)重點(diǎn)完全不同，所以在制定教學(xué)計(jì)劃的時(shí)候要十分注意?？己说膬?nèi)容與側(cè)重點(diǎn)完全不同，教學(xué)手段與方法也不相同。

多動(dòng)手，在做中學(xué)習(xí)。由于該課程實(shí)踐要求相對(duì)較高，需要在教學(xué)過(guò)程讓學(xué)生多去動(dòng)手操作，一味講解對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)效果不太盡如人意。一定要讓學(xué)生多動(dòng)手，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)與總結(jié)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]羅建輝.高職“汽車(chē)單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（2）：81-82，90.

[2]陳新芬，王林艷.汽車(chē)專業(yè)“教學(xué)做”合一單片機(jī)教學(xué)實(shí)踐研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2016（31）：126-128.

[3]郭傳慧.淺析汽車(chē)單片機(jī)局域網(wǎng)技術(shù)檢修[J].無(wú)線互聯(lián)科技，2013（3）：220.

Teaching reform and practice of“Automobile Single Chip Microcomputer

and Local Area Network Technology”

Liu Chen， Cui Bin

（Henan Institute of Technology， Xinxiang 453000， China）

Abstract：With the continuous development of the automobile industry， the application of automobile singlechip and LAN technology in automobiles is becoming more and more important， which requires continuous teaching reform of the course “Automobile Single Chip Microcomputer and Local Area Network Technology”. This paper probes into some problems existing in the course “Automobile Single Chip Microcomputer and Local Area Network Technology”， and puts forward corresponding teaching reform strategies. Finally， some valuable experiences in teaching reform are summarized.

Key words：automobile singlechip; automobile LAN; teaching reform