面向車輛工程的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)創(chuàng)新思維教學(xué)方法研究

薛旭升 曹現(xiàn)剛 毛清華 李曼 曹燕

摘 要：針對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程較為抽象、內(nèi)容范圍寬、理論與實(shí)踐結(jié)合性強(qiáng)的特點(diǎn)，分析車輛專業(yè)領(lǐng)域在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)方面發(fā)展的需求。在課堂教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)與課程互動(dòng)等不同環(huán)節(jié)，結(jié)合車輛專業(yè)前沿需求與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)特點(diǎn)，系統(tǒng)闡述了如何激發(fā)車輛專業(yè)學(xué)生在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)方面的創(chuàng)新思維。該教學(xué)方法以解決車輛工程問題為導(dǎo)向，以培養(yǎng)車輛專業(yè)學(xué)生工程應(yīng)用能力與創(chuàng)新思維能力為目標(biāo)，為車輛專業(yè)學(xué)生對(duì)汽車自動(dòng)控制系統(tǒng)、車輛檢測等方向深入發(fā)展奠定基礎(chǔ)，同時(shí)也為計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程的教學(xué)改革提供一定的方法理論基礎(chǔ)與應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 車輛工程 創(chuàng)新思維能力教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）01（a）-0-02

1 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在車輛工程中的需求分析

計(jì)算機(jī)控制工程是機(jī)械類學(xué)生的必修課程，是車輛專業(yè)學(xué)生掌握汽車電氣電子、自動(dòng)控制與車輛狀態(tài)監(jiān)測的重要環(huán)節(jié)。目前，車輛電子控制領(lǐng)域的發(fā)展成為車輛產(chǎn)業(yè)重要組成部分。尤其是現(xiàn)在智能駕駛、自動(dòng)駕駛、車輛物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)+車輛等技術(shù)的不斷更新與出現(xiàn)，對(duì)車輛專業(yè)學(xué)生在計(jì)算機(jī)控制工程方面的知識(shí)需求進(jìn)一步提升，并對(duì)控制工程前沿技術(shù)的認(rèn)知有更高的要求[1，2]。

現(xiàn)如今智能駕駛汽車成為汽車技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化的重要研究與應(yīng)用方向。該系統(tǒng)基于環(huán)境感知與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)，通過計(jì)算機(jī)控制核心對(duì)環(huán)境感知系統(tǒng)獲取到的信息進(jìn)行分析處理，使車輛能夠安全、可靠地在既定路徑規(guī)劃下行駛，并到達(dá)預(yù)定目的地[3]。智能駕駛、自動(dòng)駕駛等技術(shù)的出現(xiàn)，將在減少交通事故、提高運(yùn)輸效率、完成特殊作業(yè)、國防軍事應(yīng)用等領(lǐng)域發(fā)揮至關(guān)重要的作用[4]。然而，智能駕駛、自動(dòng)駕駛等關(guān)鍵技術(shù)就在于環(huán)境感知技術(shù)和車輛控制技術(shù)，環(huán)境感知是基礎(chǔ)，車輛控制是核心，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)扮演著信號(hào)采集與處理、控制技術(shù)等重要的角色。

因此，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程是車輛專業(yè)學(xué)生掌握車輛控制與車輛前沿技術(shù)的重要基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)基礎(chǔ)上，如何提高車輛專業(yè)學(xué)生在車輛領(lǐng)域前沿技術(shù)的創(chuàng)新、如何實(shí)現(xiàn)車輛專業(yè)學(xué)生與技術(shù)創(chuàng)新思維、工程創(chuàng)新能力的高效結(jié)合、如何體現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與車輛專業(yè)的緊密結(jié)合，讓學(xué)生們深刻了解并掌握計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在車輛專業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，成為計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程培養(yǎng)學(xué)生的重要教學(xué)內(nèi)容[5]。本文通過探索創(chuàng)新思維的激發(fā)方法，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)在“線下基礎(chǔ)教學(xué)+實(shí)踐教學(xué)+線上創(chuàng)新思維教學(xué)”的多元立體化教學(xué)方法，為進(jìn)一步提升學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)踐應(yīng)用能力提供良好的教學(xué)思路，為相關(guān)課程教學(xué)改革提供一定的方法理論基礎(chǔ)與應(yīng)用價(jià)值。

2 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)創(chuàng)新能力教學(xué)方法的實(shí)施

2.1 課程內(nèi)容與教學(xué)方法安排的改革

為實(shí)現(xiàn)車輛工程專業(yè)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程多元立體化教學(xué)方法，在教學(xué)過程中，將培養(yǎng)創(chuàng)新思維方法的教學(xué)內(nèi)容通過線上線下無縫對(duì)接的方式加入，并將該教學(xué)內(nèi)容加入到教學(xué)體系當(dāng)中，建立“線下基礎(chǔ)教學(xué)+實(shí)踐教學(xué)+線上創(chuàng)新思維教學(xué)”教學(xué)改革方法模式，實(shí)現(xiàn)該課程的閉環(huán)教學(xué)模式，并提高課程在教學(xué)過程中講授效率與創(chuàng)新思維活躍性。通過課堂學(xué)習(xí)與知識(shí)掌握，基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)驗(yàn)證，結(jié)合線上創(chuàng)新思維教學(xué)內(nèi)容培訓(xùn)，并通過訓(xùn)練后反饋課堂，再通過實(shí)踐環(huán)節(jié)加強(qiáng)與驗(yàn)證，形成線上線下環(huán)環(huán)相扣的閉環(huán)教學(xué)模式，對(duì)加強(qiáng)學(xué)生獲取專業(yè)領(lǐng)域前沿知識(shí)的能力與拓寬知識(shí)面，提高學(xué)生的判斷能力、分析能力和創(chuàng)新思維能力有極大的幫助。

2.2 課堂教學(xué)過程開展

該教學(xué)模式是以基礎(chǔ)教學(xué)為鋪墊，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與車輛專業(yè)技術(shù)前沿，設(shè)計(jì)課程與專業(yè)融合性強(qiáng)的創(chuàng)新思維項(xiàng)目，并通過指導(dǎo)學(xué)生如何獲取相關(guān)專業(yè)知識(shí)點(diǎn)與領(lǐng)域最前沿技術(shù)，結(jié)合創(chuàng)新思維項(xiàng)目訓(xùn)練內(nèi)容與專業(yè)知識(shí)點(diǎn)，轉(zhuǎn)化為課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)實(shí)例，分析并驗(yàn)證相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。創(chuàng)新思維訓(xùn)練課題包括“RS-485總線能否用于汽車制動(dòng)控制總線，若能，請(qǐng)闡述如何工作；若不能，請(qǐng)并舉例分析說明”和“單片機(jī)（或嵌入式）技術(shù)在車輛領(lǐng)域前沿技術(shù)上的應(yīng)用并列舉”等課程相關(guān)創(chuàng)新訓(xùn)練內(nèi)容。

創(chuàng)新思維訓(xùn)練課題與課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)密切結(jié)合，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主分析問題、提出方法、解決問題、討論與實(shí)踐驗(yàn)證等，并帶入到線下基礎(chǔ)教學(xué)與實(shí)踐活動(dòng)中。

3 創(chuàng)新思維能力的互動(dòng)激發(fā)教學(xué)方法

結(jié)合車輛專業(yè)與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程的創(chuàng)業(yè)思維課題在線發(fā)布后，學(xué)生們在任意時(shí)間，以課程重點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ)，從學(xué)術(shù)網(wǎng)站、學(xué)術(shù)期刊、專注、教材、科技資訊等資源獲取相關(guān)課題內(nèi)容，并分析問題、提出創(chuàng)新解決方法，組織課題創(chuàng)新思維訓(xùn)練。學(xué)生以個(gè)人或團(tuán)隊(duì)撰寫的創(chuàng)新思維課題分析內(nèi)容，通過在線發(fā)布，并通過全班學(xué)生的在線學(xué)習(xí)與討論，學(xué)生互相之間對(duì)問題的分析與解答，刺激了學(xué)生相互交流，激發(fā)學(xué)生對(duì)問題不同理解的對(duì)撞，讓學(xué)生自主豐富課題內(nèi)容，并通過課堂引導(dǎo)下的相互論證，增強(qiáng)對(duì)課程難點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)的理解。

4 創(chuàng)新思維課題實(shí)施效果

這種以課題為導(dǎo)向的教學(xué)模式收到了良好的教學(xué)效果，學(xué)生利用多環(huán)境、多角度、多目標(biāo)帶來的互動(dòng)激發(fā)，深入掌握了知識(shí)難點(diǎn)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的主動(dòng)性與視野的開闊性，而且還培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作與創(chuàng)新思維能力，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)學(xué)生課堂自主性，提高了學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程的主觀興趣。

5 結(jié)語

分析車輛專業(yè)領(lǐng)域前沿技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)控制課程的需求，目前“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程+基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”的舊模式已不能滿足當(dāng)下社會(huì)的需求，也不能達(dá)到以車輛專業(yè)工程認(rèn)證下的培養(yǎng)目標(biāo)。通過該研究，在理論課堂的基礎(chǔ)上，結(jié)合線上創(chuàng)新思維能力培訓(xùn)課題，通過實(shí)踐環(huán)節(jié)的驗(yàn)證，再反饋到課堂引導(dǎo)教學(xué)，一系列的教學(xué)環(huán)節(jié)形成“線下基礎(chǔ)教學(xué)+實(shí)踐教學(xué)+線上創(chuàng)新思維教學(xué)”的多元立體化教學(xué)方法。實(shí)踐證明，在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程的教學(xué)改革，以培養(yǎng)復(fù)雜工程問題創(chuàng)新思維能力為主線，注重工程思維，強(qiáng)化實(shí)踐能力，為培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力、自主學(xué)習(xí)以及終身學(xué)習(xí)教學(xué)改革與實(shí)踐提供了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李付俊.淺談汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展與未來[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2016（16）：59.

[2] 車亞進(jìn).基于嵌入系統(tǒng)的智能車輛出入管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2017（4）：28-30.

[3] 詹坤，邵云飛.突破性技術(shù)創(chuàng)新的非線性與非連續(xù)性演化——以智能駕駛汽車為例[J].技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2017，36（5）： 66-73.

[4] 陳桂，陸鋒，宋麗蓉.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2009（3）：52-53.