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期刊类别:纯教育、G4
国际标准刊号 ISSN 2095-3089
国内统一刊号 CN 15-1362/G4
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我刊投稿论文
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2020-09-22 | 所属栏目:我刊投稿论文 | 阅读次数:

  【摘要】随着节能与新能源汽车行业快速发展,传统的《汽车电子控制技术》已不能满足汽车技术发展的要求;取而代之,对熟练掌握嵌入式技术、人工智能算法的开发性人才培养模式则是该行业的迫切渴望。本文针对课程《汽车电子控制技术》,提出以工程开发为背景、紧跟汽车行业需求,,结合“嵌入式+人工智能”技术,从课程体系改革、教学方式整改、平台建设以及协同育人等方面进行课程改革,并通过实践验证教学效果,以达到满足汽车产业对人才的发展需求。
  【关键词】嵌入式技术  人工智能  课程体系改革
  【基金项目】广东省高等教育教学研究和改革项目:基于新能源汽车的车辆工程专业研教融合的应用型建设(346);2018年教师教育类校级教学成果奖培育和教学改革研究项目:新工科背景下车辆工程专业职教师资开发技能培养策略研究(JSZD 201805)。
  【中图分类号】G642.0;U463.6-4【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2020)30-0035-02
  1.引言
  芯片技术、计算机软件的快速发展,使得以嵌入式技术为载体、人工智能技术为核心的产业化时代已经渗入现代生活的各个方面。为顺应产业转型,我国于2015年提出了《中国制造2025》明确提出:通过发展“节能与新能源汽车”,实现从“中国制造”到“中国智造”的转型升级,要求“掌握汽车低碳化、信息化、智能化核心技术,提升智能控制核心技术的工程化和产业化能力,形成从关键零部件到整车的完成工业体系和创新体系,推动自主品牌节能与新能源汽车与国际先进水平接轨”。可见我国汽车工业已逐渐步入智能化时代,在汽车设计与后市场领域方面,传统的汽车拆装、故障诊断已不能满足汽车工业“嵌入式+智能化”的需求;取而代之,对熟练掌握嵌入式技术、人工智能算法的人才,是该行业迫切的需求[1]-[3]。面对行业的需求,目前学生在工程实践技能、控制理论的培养上,还存在着以下几个问题:
  (1)学生动手能力强,但数学理论、软件设计基础薄弱。面向“嵌入式+人工智能”时代下的汽车控制技术,更加注重理论与实践的密切结合,导致传统汽车电子控制技术教学方式逐渐与汽车行业人才需求相违背。
  (2)汽车理论学习环节较多,但系统控制开发技能涉及较少。这种情况造成学生注重理论的推导,一旦面向实际工程设计,其系统的思路欠缺,无法胜任大企业关于整车系统布局的设计理念。
  (3)传统《汽车电子控制技术》侧重传感器的原理及应用介绍,其控制理论及逻辑思路的训练较少涉及。随着我国经济、科技实力的逐渐增强,汽车传感器已逐渐成为各种信息采集的基本工具,如何更好地利用传感器完成整车智能控制,则是人才培养新的技能要求。
  针对上述问题,本文针对课程《汽车电子控制技术》,提出以工程开发为背景、紧跟汽车行业需求,结合“嵌入式+人工智能”技术,注重车辆工程控制软硬件开发,培养学生工程实践技能,以满足汽车产业在新工科下对人才的需求。
  2.基于“嵌入式技术+人工智能”《汽车电子控制技术》课程改革内容
  为满足车辆工程人才的多方面发展[4]-[5],开展面向“嵌入式技术+人工智能”的《汽车电子控制技术》课程改革,其主要内容包括以下几项:
  (1)基于“嵌入式+人工智能”的《汽车电子控制技术》课程体系整改。在现有已开设的课程《汽车电子控制技术》中,将“嵌入式系统”、“智能识别理论”及“汽车智能化控制”三部分作为教育重点,转变理论教学观念,增加整车智能化控制开发实践课程环节,以汽车智能化典型案例作为教学内容,培养学生有目标地进行汽车电子控制系统开发,实现满足现代汽车新技术的人才培养规划。
  (2)《汽车电子控制技术》教学方式整改。摆脱传统的理论教学,在实验平台上充分展现工程实践的具体步骤,同时以实际问题的解决作为实践内容,一方面調动学生的学习积极性,另一方面也实现同产业接轨,培养学生独立思考、积极创新的自主能力。
  (3)整车嵌入式智能控制教学实践平台搭建。配合课程的教学过程能顺利进行及教学效果能充分体现,搭建整车嵌入式智能控制教学实践平台,该平台分为“整车功能控制模块”、“嵌入式信号控制模块”、“多传感器信号处理模块”三大部分,每部分将配套相应的实验案例,学生可以围绕《汽车电子控制技术》中关于“嵌入式+人工智能”方面的理论进行相应的实验,同时还可以引导学生完成相应的课程设计及综合实践。
  (4)推进产学合作协同育人。本着“优势互补、资源共享、协同育人、共同发展”的原则,联合汽车相关企业,进一步加快产学深度合作,推进大学生课程实践建设,利用企业实际产品的功能、应用及开发流程与课程建设相融合;企业工程师与课程负责人联合,建立校企“双导师”专业教学方案,针对具体实践教学项目开展课程设计,并协助推进学生科技创新、技术创新等能力的提高。
  3.课程改革实施方案及方法
  本课程改革的实施路径如图1所示,分为四部分。
  (1)《汽车电子控制技术》课程改革:考虑汽车行业发展需求,本文的具体内容与传统的《汽车电子控制技术》不同,注重“嵌入式系统”、“智能识别”以及“汽车智能化控制”几大部分,将原有的课程内容进行更改,如表1所示。
  表1 《汽车电子控制技术》教学内容(课时)
  (2)教学方式整改:从教学内容表1可知,课程教学将充分同实践平台相结合,采用“理论讲授+课堂研讨+平台实践”三合一方式进行教学。其中,理论讲授主要令学生能熟练掌握嵌入式+人工智能的基本概念及相关理论;为防止课堂的枯燥性,将以案例背景及工程设计为主题,与学生开展头脑风暴式的课堂研讨,培养学生的自主创新思维;另一方面,依托现有的开放实验室环境,实现课程所对应的工程实践教学,培养学生编程、逻辑思维以及实践动手能力。


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