汽車電子控制系統(tǒng)課程教學(xué)設(shè)計(jì)

1、汽車電子控制系統(tǒng)課程教學(xué)設(shè)計(jì) 基于汽車電控專業(yè)修理實(shí)驗(yàn)室，運(yùn)用技能牽引式教學(xué)模 式，對(duì)汽車維修技工電工班汽車電子控制系統(tǒng)課程進(jìn)行科學(xué)的教 學(xué)設(shè)計(jì)，提高培訓(xùn)質(zhì)量，縮短培訓(xùn)時(shí)間。 1 課程基本情況 汽車電子控制系統(tǒng)屬于一門交叉學(xué)科課程， 集動(dòng)力工程、 車 輛工程、 計(jì)算機(jī)工程、 自動(dòng)化工程于一體的工程應(yīng)用性技術(shù)課程 1 。將應(yīng)用到發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造、發(fā)動(dòng)機(jī)修理、內(nèi)燃機(jī)學(xué)、汽車電子、 微機(jī)原理、 傳感器技術(shù)和自動(dòng)控制等課程技術(shù)知識(shí)。 集理論性和 工程實(shí)踐性于一體，應(yīng)用性與廣泛性也同時(shí)存在；既是挑戰(zhàn)，也 是機(jī)遇。汽車電子控制系統(tǒng)課程教學(xué)大綱要求知道原理、 會(huì)檢測(cè)、 會(huì)修理（不要求設(shè)計(jì)）。故要分清主次，把握重點(diǎn)

2、。因而，在學(xué) 兵已經(jīng)熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造基礎(chǔ)上，重點(diǎn)講解（掌握）傳感器技術(shù)， 灌輸（知道）內(nèi)燃機(jī)學(xué)， 介紹引進(jìn)（了解）微機(jī)原理與自動(dòng)控制。 2 課程教學(xué)對(duì)象分析 這門課程的訓(xùn)練對(duì)象是汽車新訓(xùn)技工電工班的學(xué)兵。 其文化 基礎(chǔ)偏低，平均在初中畢業(yè)的水平；對(duì)傳統(tǒng)教育（小學(xué)、初中、 高中），學(xué)習(xí)興趣低；年齡普遍偏小，平均在20 歲左右，自律 能力差，生活學(xué)習(xí)迷茫，沒(méi)有目的性和方向性。有利因素：學(xué)兵 年齡小，涉世淺，易接受新事物、新技術(shù)，對(duì)新鮮事物興趣高。 可塑性好，易被引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣?；谶@樣的現(xiàn)狀，要正確 有效引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)兵的學(xué)習(xí)興趣，課堂要多樣化、動(dòng)態(tài)化，教員 個(gè)人技術(shù)魅力要提高，知識(shí)要形象化，實(shí)踐

3、要現(xiàn)場(chǎng)化；精心設(shè)計(jì) 課程內(nèi)容與實(shí)施方法，化整為零，防止課程包太大太難，產(chǎn)生畏 難情緒； 長(zhǎng)期持續(xù)進(jìn)行思想教育和行業(yè)激發(fā)， 讓學(xué)兵保持高度的 學(xué)習(xí)熱情；走進(jìn)學(xué)兵生活，與學(xué)兵交朋友，多了解，多互動(dòng)。因 此，單利用傳統(tǒng)的教學(xué)模式來(lái)訓(xùn)練學(xué)兵， 是不可能達(dá)到預(yù)期的效 果，必須采用多樣的、直觀的、形象的教學(xué)手段。 3 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì) 3.1 課程內(nèi)容知識(shí)與能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu) 如圖 1 所示，課程由電控概述、汽車用傳感器、汽油發(fā)動(dòng)機(jī) 電子控制系統(tǒng)、 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制燃油噴射系統(tǒng)和汽車電控防 抱死系統(tǒng)組成，通過(guò)行業(yè)認(rèn)知、部件知識(shí)和系統(tǒng)知識(shí)的學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn) 化為行業(yè)認(rèn)知能力、部件分析能力、部件檢測(cè)能力、綜合分析能 力、綜

4、合檢測(cè)能力和綜合排除能力， 最終形成運(yùn)用汽車電子基本 知識(shí)與汽車相關(guān)知識(shí)進(jìn)行故障分析檢測(cè)排除的能力的綜合素質(zhì) 2 。 3.2 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 1）教學(xué)重點(diǎn)。 從整個(gè)課程而言，汽車用傳感器（功用，使用，工作原理 和檢測(cè)方法） 是本門課程的核心重點(diǎn)， 也是學(xué)好汽車電工的基本 技能和必須技能。 汽車用傳感器的重點(diǎn)是：熱膜式空氣流量傳感器的原理、 檢測(cè)方法、故障判斷與排除；磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器的原理、 檢測(cè)方法、故障判斷與排除；霍爾式凸輪軸位置傳感器的原理、 檢測(cè)方法、故障判斷與排除；進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器的原理、 檢測(cè)方法、故障判斷與排除；氧化鋯式氧傳感器的原理、檢測(cè)方 法、故障判斷與排除；磁電式

5、爆震傳感器的原理、檢測(cè)方法、故 障判斷與排除；磁感應(yīng)式車速傳感器的原理、檢測(cè)方法、故障判 斷與排除；熱敏電阻式溫度傳感器的原理、檢測(cè)方法、故障判斷 與排除。 系統(tǒng)分析與排除的重點(diǎn)是： 汽油機(jī)噴油控制分系統(tǒng)； 汽油 機(jī)點(diǎn)火控制分系統(tǒng)； 柴油機(jī)噴油量控制和噴油正時(shí)控制系統(tǒng)； ABS 防抱死系統(tǒng)控制理論基礎(chǔ)與工作過(guò)程。 2）教學(xué)難點(diǎn)。 基礎(chǔ)內(nèi)容：基本電工理論（電感、電容、二極管和三極管 的基本性質(zhì)及應(yīng)用）；發(fā)動(dòng)機(jī)原理（點(diǎn)火正時(shí)與噴油量等對(duì)發(fā)動(dòng) 機(jī)工作的影響）。 系統(tǒng)性的內(nèi)容：電控系統(tǒng)硬件ECU勺工作過(guò)程；汽油機(jī)控 制邏輯；柴油機(jī)控制邏輯； ABS控制邏輯。 4 教學(xué)策略設(shè)計(jì) 4.1 教學(xué)思想 面向汽

6、車電子控制系統(tǒng)故障診斷與排除， 以發(fā)動(dòng)機(jī)及制動(dòng)系 統(tǒng)工作需求為引導(dǎo)， 以汽車用傳感器和執(zhí)行器原理知識(shí)、 檢測(cè)方 法、故障分析、判斷與排除為核心，通過(guò)技能牽引式教學(xué)模式使 學(xué)兵掌握電控系統(tǒng)部件級(jí)故障的診斷與排除和系統(tǒng)級(jí)故障分析 與排除。 4.2 教學(xué)內(nèi)容組織 隨著汽車技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展， 汽車電子控制系統(tǒng) 從數(shù)量和質(zhì)量上都在進(jìn)行著突飛猛進(jìn)的革命性發(fā)展。 而本教學(xué)課 程學(xué)習(xí)的內(nèi)容只是汽車電子控制系統(tǒng)里最主要最基礎(chǔ)的 3 個(gè)分 系統(tǒng)，而且這三個(gè)系統(tǒng)也在不斷的升級(jí)和發(fā)展。因此，實(shí)時(shí)地跟 進(jìn)當(dāng)前技術(shù)主流和找準(zhǔn)未來(lái)發(fā)展方向也是提高教學(xué)效果的非常 重要的一環(huán)。 故本課程的教學(xué)內(nèi)容組織時(shí)必須抓住經(jīng)典車

7、型、 主 要系統(tǒng)、 主流部件為主要內(nèi)容和教學(xué)重點(diǎn)， 適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展新系統(tǒng)和 新技術(shù)，以提高知識(shí)的實(shí)效性，提高學(xué)兵學(xué)習(xí)的積極性，有助于 學(xué)兵未來(lái)的再學(xué)習(xí)。 因此，教學(xué)內(nèi)容組織在依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的前提 下，需要把握： 1）總體結(jié)構(gòu)：總分總的形式。以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，將 教學(xué)內(nèi)容分為 5 大塊：電控概述（總）；汽車用傳感器（分）； 汽油機(jī)電控、柴油機(jī)電控和 ABS防抱死系統(tǒng)（總）。 2）將汽油機(jī)電控與柴油機(jī)電控比較講解。一是汽油機(jī)是發(fā) 動(dòng)機(jī)電控的主體， 對(duì)后期的柴油機(jī)學(xué)習(xí)有非常重要的基礎(chǔ)和模板 作用；二是在汽油機(jī)電控的基礎(chǔ)上直接講解柴油機(jī)有助于提高教 學(xué)效率和學(xué)習(xí)效率， 有利于知識(shí)的牢固性； 三是進(jìn)一步的復(fù)習(xí)

8、和 鞏固汽油機(jī)與柴油機(jī)的構(gòu)造與原理知識(shí)， 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的整體故障診 斷與排除非常的有益。 3）重點(diǎn)講解演示與自主實(shí)習(xí)相結(jié)合。汽車用傳感器的原理、 檢測(cè)方法、 故障判斷與排除要重點(diǎn)講解演示。 如熱膜式空氣流量 傳感器的原理、檢測(cè)方法、故障判斷與排除；磁感應(yīng)式曲軸位置 傳感器的原理、檢測(cè)方法、故障判斷與排除；霍爾式凸輪軸位置 傳感器的原理、檢測(cè)方法、故障判斷與排除；進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力 傳感器的原理、檢測(cè)方法、故障判斷與排除；氧化鋯式氧傳感器 的原理、檢測(cè)方法、 故障判斷與排除； 磁電式爆震傳感器的原理、 檢測(cè)方法、故障判斷與排除；磁感應(yīng)式車速傳感器的原理、檢測(cè) 方法、故障判斷與排除；熱敏電阻式溫度傳感器

9、的原理、檢測(cè)方 法、故障判斷與排除。 其它類型的傳感器進(jìn)行自學(xué)了解和講座形 式進(jìn)行學(xué)習(xí)了解。 再結(jié)合其中的重點(diǎn)傳感器進(jìn)行相應(yīng)的原理和檢 測(cè)的實(shí)習(xí)操作。 4）教學(xué)內(nèi)容要面向世界面向未來(lái)。汽車電子控制系統(tǒng)發(fā)展 非常的快，新系統(tǒng)、新器件、新技術(shù)等出現(xiàn)非常之快，必須要進(jìn) 行相應(yīng)的跟進(jìn)。因此，本課程安排不少于 12 學(xué)時(shí)（新能源汽車、 節(jié)能技術(shù)、混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車等）的課外講座，具體根據(jù)情 況安排在晚自習(xí)期間，邀請(qǐng)相應(yīng)的專家或者教員進(jìn)行講授和交 流，以擴(kuò)大學(xué)兵的知識(shí)面，提高其學(xué)習(xí)興趣，提高其對(duì)行業(yè)對(duì)專 業(yè)的認(rèn)同感和自信心。 4.3 教學(xué)模式、方法與手段 技能牽引式教學(xué)模式， 即以鍛煉提高學(xué)兵技能為牽引

10、、 為終 極目標(biāo)的任職教育教學(xué)模式。 任何教學(xué)工作都以培養(yǎng)學(xué)兵任職技 能為核心。 基于這樣的思想， 立足汽車電子控制系統(tǒng)這門課程的 課程特點(diǎn)和學(xué)兵的特點(diǎn)， 考慮怎樣將文字形式的知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)兵 的任職技能。在此，利用多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、 檢測(cè)控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段將文字性知識(shí)圖形化、 圖形性知識(shí) 立體化、立體性知識(shí)動(dòng)畫化、動(dòng)畫性知識(shí)模型化、模型性知識(shí)實(shí) 物化、實(shí)物性實(shí)踐現(xiàn)場(chǎng)化、 現(xiàn)場(chǎng)性實(shí)踐技能化， 再將技能理論化。 易于教學(xué)，易于理解，易于學(xué)習(xí)記憶，加深理解，讓學(xué)兵真正掌 握屬于自己的知識(shí)和技能。 總體通過(guò)理論形象化、 實(shí)踐現(xiàn)場(chǎng)化和 理實(shí)一體化這三條途徑來(lái)實(shí)施這一教學(xué)模式。以提高教

11、學(xué)質(zhì)量、 縮短教學(xué)時(shí)間； 提高任職教育的針對(duì)性和有效性； 降低入學(xué)門檻， 減輕教員教學(xué)難度。 1）理論形象化。常規(guī)的汽車電子控制系統(tǒng)教學(xué)模式，主要 采用文字與圖片兩種表達(dá)元素進(jìn)行教學(xué)，存在抽象、難于理解、 理論性過(guò)強(qiáng)等弊端。 技能牽引式教學(xué)模式中一個(gè)最核心的教學(xué)方 法手段就是理論形象化， 盡量多的采用變換表達(dá)元素， 采用文字、 圖形、動(dòng)畫、模型、實(shí)物、故障再現(xiàn)等現(xiàn)代高科技元素，提高教 學(xué)的多樣性與激勵(lì)性。 2）實(shí)踐現(xiàn)場(chǎng)化。改變以往的實(shí)驗(yàn)性實(shí)踐，而要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)化 的實(shí)踐，盡量趨近工作現(xiàn)場(chǎng)，營(yíng)造現(xiàn)場(chǎng)氛圍。比如電控故障波形 分析，采用OBDII技術(shù)，通過(guò)串口通信將信號(hào)波形采集到 PC機(jī)， 實(shí)現(xiàn)波形顯示

12、與分析， 與實(shí)際中解碼器檢測(cè)波形完全一樣。 通過(guò) 控制技術(shù)， 將發(fā)動(dòng)機(jī)故障設(shè)計(jì)成一個(gè)個(gè)可控的故障元素， 隨時(shí)再 現(xiàn)故障現(xiàn)場(chǎng)， 進(jìn)行故障演示與現(xiàn)場(chǎng)的故障診斷。 同時(shí)實(shí)現(xiàn)全教室 同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)同一發(fā)動(dòng)機(jī)的同一故障。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及遠(yuǎn)程桌 面，還可多教室共享實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 3）理實(shí)一體化。將本課程內(nèi)容分成如下 29 個(gè)專題，進(jìn)行專 題式教學(xué)。對(duì)每個(gè)專題都是理論與實(shí)踐的小組合， 每項(xiàng)專題的組 合達(dá)到“一次性記憶”的效果，防止“炒冷飯現(xiàn)象” 3 。這樣 符合大腦記憶規(guī)律，也遵循了遺忘曲線規(guī)律。 4）技能牽引式教學(xué)模式的效果分析。通過(guò)理論形象化、實(shí) 踐現(xiàn)場(chǎng)化和理實(shí)一體化這三條途徑來(lái)實(shí)施這一教學(xué)模式。 提高了 教學(xué)

13、質(zhì)量、縮短了教學(xué)時(shí)間；提高了任職教育的針對(duì)性和有效性； 降低了入學(xué)門檻，減輕了教員教學(xué)難度；提高了教研水平，推動(dòng) 了教學(xué)軟硬件建設(shè)。通過(guò)近三年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示， 理論教學(xué)效果 提高了 11.11%，實(shí)踐教學(xué)效果提高了 26.98%。而且，減少了理 論課上對(duì)具體實(shí)踐知識(shí)的抽象分析， 減少了實(shí)踐課前對(duì)理論知識(shí) 的重復(fù)回顧。教學(xué)時(shí)間減少了約 33%。 5 課程教學(xué)評(píng)價(jià)與考核 5.1 教學(xué)活動(dòng)信息反饋形式與渠道 信息反饋形式與渠道主要有：開(kāi)課前下隊(duì)和召開(kāi)教學(xué)聯(lián)席 會(huì)，全面了解學(xué)兵的基本情況及前期課程學(xué)習(xí)情況； 課程教學(xué)中 期召開(kāi)教學(xué)聯(lián)系會(huì)，及時(shí)把握調(diào)整教學(xué)方法手段； 課程結(jié)束后召 開(kāi)總結(jié)性教學(xué)聯(lián)席會(huì)，全面掌握本課程的教學(xué)效果， 進(jìn)行必要的 總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)；課間休息期間與學(xué)兵交流， 與課代表實(shí)時(shí)貪心交 流反饋；通過(guò)完成平時(shí)作業(yè)、隨堂測(cè)驗(yàn)實(shí)時(shí)了解學(xué)兵對(duì)知識(shí)點(diǎn)的 把握情況；通過(guò)輔導(dǎo)答疑個(gè)別了解；實(shí)習(xí)課上提問(wèn)交流；與隊(duì)干 交流