【课改教改】车载网络技术教学改革实践

文摘   2024-10-12 17:00   江苏  


作者:邓康一


车载网络技术,也叫汽车总线技术,属于车内网络技术,是V2X(vehicle to everything,即车对外界的信息交换,包括车载网络、车际网络和车载移动互联网络)技术的重要组成。



1 车载网络技术教学现状


(1)知识融合度高。车载网络技术涉及汽车、计算机和通信专业,知识跨界。学生对具体可见的汽车部件学习信心尚可,但网络和信息均“不可见”,学生学起来感觉晦涩难懂,尤其是课程中的知识融合度高且专业术语多,初学者感到不知所云,也不知道学了这门课有什么用?学生容易在课程起步阶段迷航,甚至放弃。教学过程中,学生对协议等知识不理解,建立概念过程缓慢。

(2)学生的数学、物理、计算机基础知识薄弱。高职学生特别是中高职贯通学生,数学、物理、计算机基础知识普遍薄弱。有的学生一听到和电有关,就习惯性退缩。有的学生实验能力弱,不会使用示波器等仪器设备。

(3)学生没有养成总结复习的习惯。对好不容易搞懂了的知识,因为没有及时复习,往往又“还给”教师,导致学生在学习后续内容时不能顺利衔接,逐渐落伍。

(4)教材内容和实车存在差距。主流教材中CAN总线多以大众CAN总线为例讲解车载网络,而实际车辆总线还有其他形式和结构,如通用别克和法国标志等车型,不同厂家会有不同的设计策略,往往数据通信部分的设计思路和线路图都不同。即使是同一厂商,年代不同的车型,也会采用不同的网络。客观上,教材内容和实车存在差距,要保证实训有普适性,对教师的实训设计能力要求较高。

(5)实训环境不同,场地设备有限。教学设备和车辆往往落后于现有最新车型,某些车载网络如Flexray总线、MOST总线只在部分实训车辆上有,即使是有相应的实训车辆,也受限于场地、车辆、人员、排课等各方面因素,使得教学场景设计难以实现。实训设备分台架和实训车辆两种,二者各有利弊。在台架上实训易接线、易操作、易展示,但与实车检测可能有差距;在实车上检测符合真实场景,但操作空间往往狭窄有限,经常只能一人操作测量,还需提前拆除机械部件,耗费时间长,教学效率低。



2 教学改革目的


为提升汽车专业技能人才的职业适应性,教学设计要从学习的初级阶段,逐步过渡到提升学习能力的中级阶段,再到建立自信心、提高语言表达、提升团队协作等多种能力的高级阶段。这个过程不是一蹴而就的,需要帮助学生“过五关”,即:思想关、技术关、信心关、表达关、协作关,在这过程中只能循序渐进。



3 教学改革措施


3.1 攻破“思想关”

(1)发挥课程思政的作用和功效。我国在燃油汽车核心技术上始终受制于人,现在终于能在新能源汽车技术上实现赶超,在V2X车联网技术上实现从无到有,由中国企业主导的 LTE -V2X(Long Term Evolution,长期演进)国际标准,能为车辆在高速移动环境中提供低延时、高可靠、高速率的通信能力。用前辈们自强不息、自力更生、追求卓越的奋斗精神鼓舞学生,照亮学生的前进之路,让学生深刻体会在复杂多变的国际环境中,凭什么强国,为什么学习。

(2)优化考核评价方式。为避免学生形成“平时不学,期末突击”的投机思想,考核评价注重日常积累,增设积极参与加分项,只要态度端正,积极完成各项任务和课堂互动,就有加分,避免学生因畏惧困难而躺平;增设“帮助同学”加分项,激励优秀学生帮助其他学生学习,共同攻克难关,有助于形成互相促进的学习氛围。

3.2 巧度“技术关、信心关”

(1)项目法。把讲授知识点变成对某个问题的解决,让学生根据实际问题,自主学习,使“被动听”变“主动学”,同时,提升学生阅读教材、查阅资料、辨识分析、解决问题的能力。

(2)总结归纳法。根据美国心理学家约翰•米勒曾对短时记忆的广度进行过比较精确地测定:正常成年人一次的记忆广度为7±2项内容。多于7项内容则记忆效果不佳。在教学中运用此规律,启发学生用思维导图总结归纳知识点和技能点,每层项目约7个,便于学生复习记忆。同时,对作业错题和各种实训翻车场景进行复盘总结。

(3)对比法。对易混淆的概念,如对高速CAN、低速CAN的概念和CAN高线、CAN低线的概念进行对比。对比各类总线的特性,如CAN总线、LIN总线、Flexray总线、MOST总线等的网络结构、传输速率、传输距离、传输介质、应用场景、休眠唤醒等特性。对先后习得的知识,不断完善,不断总结。

(4)闭环反馈法。先理论教学,再实操训练,然后结合实训教学反思理论教学存在的问题,并对之前学习的理论知识补充强化,如图1所示。

(5)纠错法。如在实验中设置错误的示波器通道、不合理的波形比例、对被测总线分别进行对地短路、对电源短路、高低线相互短路、断路、虚接等各种故障,让学生排查并修复,经过“出错、改正、总结”的学习过程,熟练掌握各类仪器设备的使用方法,从而深刻理解所学的理论知识。

3.3 通过“表达关、协作关”

在教学过程中,根据学生学习态度和知识掌握情况等,可划分为上中下三等。上者,学习主动,积极思考,勤于动手,认真总结;下者,学习目的不明确,易受外界干扰,不能持续坚持,必须倒逼学习;其余为中者,拉一把,就上来了,不拉就下去了。每组都分配上中下学生,有带队的,有跟进的,有讲的,有听的,结伴学习,共同促进,形成团队学习效率最大化。



4 结语


通过对车载网络教学现状的分析,结合学情和行业发展需要,提出相应的教学改革措施,充分发挥课程思政作用,优化教学内容及考核形式,运用多种教学法破解教学难点,提升学生的学习主动性,帮助学生“过五关”,达到了预期教学目的。


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