導語：車輛工程專業(yè)計算機應用能力培養(yǎng)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：汽車是機械、電子、計算機、通信等技術高度集成的工業(yè)化產(chǎn)品。隨著汽車新技術的發(fā)展，計算機技術扮演著越來越重要的角色。傳統(tǒng)的課程體系及培養(yǎng)模式不能完全適應新時期對車輛工程人才培養(yǎng)的要求，車輛工程專業(yè)有必要加強計算機應用能力的培養(yǎng)。從車輛工程培養(yǎng)目標出發(fā)，立足于計算機技術在汽車行業(yè)的應用背景，探討計算機應用能力培養(yǎng)引入車輛工程專業(yè)實踐教學的現(xiàn)代化教育方法與手段，并提出詳盡的培養(yǎng)方案。

關鍵詞：車輛工程；計算機應用；實訓；MATLAB/Simulink

1引言

現(xiàn)代計算機控制技術已滲透到汽車的各個組成部分，汽車的結構變得越來越復雜，自動化程度也越來越高?？刂破魇瞧囯娮拥暮诵膯卧總€控制單元的核心也在于控制算法的實現(xiàn)。根據(jù)IEEE報告顯示，豪華級別的汽車的軟件代碼長度超過1億行，其中70%來自汽車的車載信息和娛樂系統(tǒng)，30%來自儀表盤、車身電子、發(fā)動機和引擎控制以及汽車安全相關部件。即使是30%的代碼，也已經(jīng)超過一千萬級代碼行數(shù)的波音787飛機。其功能構架使用嵌入式硬件和軟件平臺架構實現(xiàn)，以此聯(lián)動產(chǎn)生的軟硬件研發(fā)、生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)價值非常巨大。由此可見，汽車已經(jīng)進入電子控制時代，而這一切都依賴于計算機技術的發(fā)展[1-2]。汽車已經(jīng)由單純的機械產(chǎn)品向高級的機電一體化方向發(fā)展，成為所謂的“智能汽車”，而計算機技術在這一研究方向中起著巨大的作用，這已經(jīng)是大勢所趨。因此，車輛工程專業(yè)學生加強計算機方面的學習顯得非常重要[3-4]。鑒于此，設計車輛工程專業(yè)計算機應用能力培養(yǎng)方面的方案，可為車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制訂提供有益參考。

2項目整體構架方案

因培養(yǎng)對象為車輛工程專業(yè)學生，目的是提高該專業(yè)學生的計算機應用能力，因此需要制訂詳細的培養(yǎng)方案。該方案分為五個步驟，流程如圖1所示：首先根據(jù)學生數(shù)量成立項目指導小組，確立小組組長及副組長；小組成立后，根據(jù)學生興趣方向設置培訓課程，并開展相關方向的技術培訓工作；培訓結束進行專業(yè)組織競賽活動，作為最終學生評估的分值項；設計類實習階段由學生與指導教師討論后確定設計類題目，進行設計工作，最終以作品或成果的形式提交項目組審核，并組織優(yōu)秀成員進行答辯。流程結束后，由項目指導小組給出成績，并對整個流程進行評估，提出針對下一批學生的優(yōu)化整改方案。整個流程時間為一年，其中指導小組成立、知識培訓及知識競賽階段為一學期，設計類實習及項目評估為一學期。該培訓計劃獨立在課程體系外，可作為學生創(chuàng)新學分的重要參考點。

3指導組組織方案

為保障項目的順利實施，成立項目指導小組。指導組分為組長、副組長及小組成員。小組組長為管理工作總負責人，進行培訓任務分配。要求該負責人既了解汽車專業(yè)知識，又有計算機軟硬件技術方面特長。副組長協(xié)助組長督促組員保質(zhì)保量完成任務。項目小組成員為項目的主要組織實施者，由車輛工程專業(yè)教研室及計算機專業(yè)相關教研室人員擔任，作為各任務的項目導師，負責項目具體實施，記錄培訓推進情況。組長可根據(jù)需要組織其他技術人員如外聘企業(yè)導師加入項目小組，協(xié)助完成項目。在實施過程中，學生實踐能力、綜合素質(zhì)及創(chuàng)新意識的提高，都依賴于指導組教師的專業(yè)技能與基本素養(yǎng)，因為缺乏計算機應用能力及相關專業(yè)知識的隊伍，對學生計算機能力的培養(yǎng)僅僅是空談而已。可通過組織相關指導人員定期進行相關培訓與對外交流的方式，造就一支真正適合于車輛專業(yè)計算機應用能力培養(yǎng)的師資隊伍。

4知識培訓方案

要求學生具備基本的計算機知識并完成計算機高級語言編程的學習后開始實施。課程培訓方式類似研究生課程，學生根據(jù)自己的選題情況進行選課，一門課程開課次數(shù)控制在10次左右，以培養(yǎng)興趣及培養(yǎng)學生的自學能力為主。前三次以概論及基礎知識為主，后面課程以任務模塊及學生匯報為主?？稍O置以下課程。1）C++程序設計，培養(yǎng)學生面向?qū)ο蟮哪K化思想。2）.NET程序設計。選其中的vb.net或C#模塊教學，培養(yǎng)學生應用高級語言開發(fā)能力，可針對汽車銷售企業(yè)管理系統(tǒng)模塊化任務介紹。3）網(wǎng)絡編程?？蛇xasp、PHP或asp.net等為基礎模塊介紹，培養(yǎng)學生對主流網(wǎng)絡開發(fā)工具的應用能力；可針對網(wǎng)絡化物流平臺系統(tǒng)介紹，并設計相關的開發(fā)模塊由學生自行完成，同時加強學生計算機美工制作方面的培養(yǎng)。4）嵌入式應用系統(tǒng)開發(fā)。培養(yǎng)學生的硬件開發(fā)能力，可選51內(nèi)核單片機系統(tǒng)或ARM核的嵌入式系統(tǒng)進行介紹。結合汽車基礎數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)案例，如瞬時油耗的采集系統(tǒng)、水溫采集及顯示系統(tǒng)，由學生完成基礎模塊的開發(fā)。5）DCS系統(tǒng)開發(fā)。培養(yǎng)學生對汽車檢測系統(tǒng)的認識及基本的開發(fā)技能。結合實驗室的汽車檢測裝備，設計基本的測試開發(fā)模塊，由學生完成相關模塊設計開發(fā)。6）地理信息系統(tǒng)平臺開發(fā)。結合車隊定位管理系統(tǒng)，設計基本的模塊如協(xié)議解析、地圖匹配、車輛管理等，可選用目前主流的Baidu地圖、Google地圖、MapInfo本地地圖等，由學生自行設計基礎模塊，使學生了解實際應用系統(tǒng)的開發(fā)流程。7）汽車CAD技術。可選Pro/Engineer、UG、CATIA等模塊介紹，基于任務由受訓小組完成汽車典型零件設計、裝配、工程圖繪制、CAM加工、數(shù)據(jù)管理等。8）有限元技術。培養(yǎng)學生利用數(shù)學近似的方法對真實物理系統(tǒng)進行模擬計算的能力?？蛇xANSYS、CATIA等平臺進行介紹，使學生在車身零部件和車身整體的結構分析、模態(tài)分析和碰撞分析等方面能獨立進行分析求解。9）MATLAB/Simulink仿真技術。采用MATLAB/Simulink仿真軟件平臺建立典型汽車電子控制系統(tǒng)的仿真軟件平臺，讓苦澀難懂的控制原理和控制方法變得直觀易懂，同時訓練學生采用“V模式開發(fā)流程”進行汽車電子控制系統(tǒng)設計開發(fā)的基本能力。各模塊教學過程中遵循軟件工程學的開發(fā)思路，針對具體案例由學生自行完成系統(tǒng)可行性報告、需求分析報告、概要設計報告、詳細設計報告及測試報告等各個環(huán)節(jié)的規(guī)范文檔工作，并使學生了解軟件平臺不過是一個工具，一個好的設計最終決定于設計者本身的技術和經(jīng)驗。

5專業(yè)知識競賽方案

為學生學習探討汽車電控及計算機知識提供平臺，提高車輛專業(yè)學生學習計算機積極性，豐富大學校園生活，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。在計算機培養(yǎng)方案流程中組織一次專業(yè)知識競賽。專業(yè)知識競賽可分為現(xiàn)場競賽環(huán)節(jié)及作品展示環(huán)節(jié)。該活動不限參與該計劃的學生，向車輛專業(yè)學生開放。針對不同年級學生，大二學生側(cè)重于現(xiàn)場知識競賽環(huán)節(jié)；大三、大四學生作品環(huán)節(jié)分數(shù)占比大于60%，比賽包括現(xiàn)場匯報、評審委員提問及現(xiàn)場打分環(huán)節(jié)，其基本流程如圖2所示。該流程中所有環(huán)節(jié)可交付學生會組織實施，指導小組成員協(xié)助完成。為提高學生學習及參賽積極性，將獲獎及參賽學生納入學生管理評價體系，并作為培訓結果評估的分值參考項。

6設計類實訓方案

該環(huán)節(jié)為項目的最主要環(huán)節(jié)，結合興趣愛好及專業(yè)課程計劃，與項目組導師共同討論確定設計類題目。最終以作品的形式提交項目組，項目組根據(jù)提交情況確定優(yōu)秀作品，并組織學生進行答辯。設計選題可參照如下實訓模塊進行。汽車總線技術開發(fā)、通信測試實訓與汽車電子類課程相結合，結合主流汽車總線開發(fā)測試平臺，完成汽車子系統(tǒng)總線的設計、測試與仿真，如儀表系統(tǒng)、ABS系統(tǒng)等，側(cè)重于總線協(xié)議的封裝與測試、系統(tǒng)仿真與實現(xiàn)。引導學生了解J1939協(xié)議（用于商用車）、CANOpen協(xié)議（用于現(xiàn)場控制、電機控制器等）及ISO15031-5（用于OBD診斷）。汽車檢測生產(chǎn)線通信、測試及模塊功能開發(fā)實訓與汽車檢測類課程結合設計相關模塊，側(cè)重于檢測線的通信技術、測試及實現(xiàn)，側(cè)重于技術開發(fā)，包含自行設計環(huán)節(jié)?；贐/S、C/S模式的汽車營銷企業(yè)管理系統(tǒng)開發(fā)實訓與汽車服務類課程相結合，側(cè)重于系統(tǒng)開發(fā)流程、技術實現(xiàn)過程，由學生完成相關模塊的開發(fā)，并形成完整的技術文檔。通過該模塊的設計開發(fā)過程，使學生脫離對汽車服務企業(yè)的初級認識，上升到設計開發(fā)的層面。物流信息系統(tǒng)平臺開發(fā)實訓與汽車服務類課程結合，使學生了解物流信息平臺體系及完成開發(fā)設計流程，理解汽車服務類的核心開發(fā)技術及思想，擺脫認識的層面，并接觸相關的開發(fā)過程，了解專業(yè)的核心技術——信息化技術。運輸企業(yè)車隊定位管理信息平臺實訓與汽車電子類課程相結合，使學生了解地理信息系統(tǒng)相關知識，了解交運系統(tǒng)信息平臺、車隊管理信息系統(tǒng)平臺、車路協(xié)同系統(tǒng)平臺的基本情況。并設計相關實訓模塊由學生自行開發(fā)，如通信模塊、地圖匹配模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、信息管理模塊、調(diào)度平臺模塊及針對車輛管理系統(tǒng)的手機模塊，使學生加深對公交集團、出租車管理系統(tǒng)、企業(yè)車隊油耗管理系統(tǒng)等的了解，理解信息化技術在汽車行業(yè)中的重要性。車輛CAD及有限元分析模塊實訓與汽車CAD、CAE類課程相結合，完成典型零部件或典型機構的三維設計及計算分析過程。

7項目評估

由項目指導小組評議本次培養(yǎng)過程與結果，起草并建立評估指標，設計并發(fā)放給受訓學生調(diào)研表格，或通過網(wǎng)絡平臺由學生以學號登錄后進行評價。參照調(diào)研表格數(shù)據(jù)，由各指導教師對各項評價指標進行評議打分，以此為依據(jù)進行項目整體評估，并給出下次培訓的改進意見及措施。

8總結

針對目前車輛工程專業(yè)學生在計算機應用方面知識的欠缺情況，給出詳盡的指導方案，包括項目實施組織、知識培訓、專業(yè)知識競賽、實習及課程設計方案。通過該方案的實施，使學生加強對汽車行業(yè)新技術的理解，并具備一定的設計開發(fā)能力。

參考文獻

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作者：劉尊民 薛斌 王國元