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汽车电子控制技术课程研究

摘要:专业课课程思政需要润物无声地使学生形成正向的价值观、逻辑思维和过硬的专业素养。从汽车电子控制技术课程内在逻辑的角度,探索了以培养解决复杂工程问题能力为支撑、以技术发展历史为牵引、以学生自主讨论为手段的思政元素融入方法,以期培养更多基础扎实、不惧困难、与时俱进并具有坚定科学素养的专业人才。
汽车电子控制技术课程研究

不同于思想政治理论课程,专业课程开展课程思政重在把“求善”“求美”有机融入“求真”之中[1-2]。润物无声地将思政元素传递给学生是目前汽车电子控制技术课程开展课程思政教学的难点。没有好的专业课程,课程思政的功能就无从谈起[3-5]。从课程理论的角度来看,汽车电子控制技术课程本身就蕴含价值观念[6]。如何从汽车电子控制技术课程的内容逻辑中提炼合适的思政元素,已成为本门课程开展思政教学的一个难点。

1汽车电子控制技术课程简介

本课程系统阐述现代汽车电子控制系统的控制原理、控制系统的组成与部件结构、工作原理。主要包括汽车上广泛应用的发动机电子控制系统、自动变速器、汽车防滑控制技术、电控悬架、电控转向助力系统五个关键系统,并对车身电子控制技术和汽车网络技术进行介绍。

2汽车电子控制技术课程内容逻辑中的思政元素

伴随电子技术、计算机技术、自动控制技术和通信技术的发展,汽车电子控制系统的数量呈指数增长,其功能、结构形式和控制逻辑也变得多种多样。教师在课程教学中应抓住每种电子控制系统实现和改进汽车特定性能的逻辑脉络,这也是最为关键的课程思政元素,然后通过构建发现问题、分析问题、分解和解决问题的完整过程,完成对学生逻辑、思辨、分析和解决问题能力的培养和塑造。以制动防滑系统为例,针对ABS系统的逻辑脉络进行分析:第一,从汽车理论中制动力分配达到同时抱死状态入手,引导学生思考车轮抱死会出现的问题,以及如何避免出现此类问题,培养学生发现工程问题和辨别问题的思维。第二,讨论抱死时轮胎和路面的相互关系,引导学生分析问题,建立车轮制动时的运动状态数学模型。第三,引导学生进行问题分解,建立制动控制系统执行机构数学模型和各自控制目标。第四,提出对车辆加速的控制策略和执行阀机构结构特征,并将其作为整个问题的解决方案。通过引导学生分析ABS系统的逻辑脉络,以复杂工程问题的解决过程培养学生的能力,使复杂工程问题成为课程思政的有力支撑。同时,让学生深度参与整个复杂问题的发现、分析和解决过程,达到利用课程逻辑这一思政元素沉浸式塑造思维模式的目的。

3汽车电子控制技术发展脉络中的思政元素

让学生了解技术发展的科学史是培养创新思维的重要抓手[5]。为此,教师可以通过追溯汽车各电子控制系统的工程结构和控制技术创新发展的历史,潜移默化地培养学生的创新思维和创新意识。同样以ABS系统为例,该技术的发展历史可以分为三个阶段:第一,ABS系统最初应用于铁路机车制动和飞机着陆时的车轮制动,20世纪50年代起才被应用于汽车行业,但没有得到大规模推广。通过上述内容,可以让学生从技术来源体会不同行业技术融合的趋势。第二,直到20世纪80年代初集成电路和16位以下微处理器得到大规模应用后,博世公司与奔驰公司的三通道四轮带ABS系统才实现了大规模应用。通过上述内容,可以让学生体会将最新的技术成果应用于解决工程问题的重要作用,以及创新思维的重要性。第三,2007年,全球超过四分之三的新车装配了ABS系统。2008年,仅博世公司就生产了大约2100万台ABS控制系统。至此,学生可以深刻体会良性科技创新带来的巨大经济和社会回报。在这段ABS系统发展历史的追溯中,学生能够逐渐了解工程应用中技术创新的过程,同时体会到科学研究离不开不断精进和与时俱进的精神,切实感受科学技术是第一生产力的真正含义。

4前沿技术自主讨论中的思政元素

对课程涉及的前沿技术进行讨论是培养学生独立思考、自主学习、终身学习意识与习惯的重要途径和方法。例如,在以ABS系统与无人驾驶车辆的相互关系为题的讨论课上,学生需要通过“自主搜集资料→形成观点→课堂讨论”的流程完成自主讨论课的教学环节。搜索资料和课堂讨论的过程需要解决以下三个问题:第一,概念。了解无人驾驶车辆的定义,评定无人驾驶车辆技术层级的标准,车联网、无人驾驶与智能交通、无人驾驶汽车的体系结构,以及体系结构的每个环节需要哪些技术等。第二,比较分析。无人驾驶车辆底盘系统组成部分、传统制动系统组成和制动力生成过程,分析无人驾驶车辆制动力生成的场景和过程。第三,系统改造和搭建。了解制动系统进行无人化改造的技术,电子电气架构的改变、决策与规划,智能网联技术的应用等。学生深度参与整个过程,变被动学习为主动学习,培养独立思考、自主学习能力,塑造终身学习意识。学生具备了足够的学习能力和思辨能力,就具备了自主形成正向价值观的基本能力。因此,自主讨论是形成正向价值观的重要途径和方法。

5结语

专业课的课程思政不同于思想政治理论课,为此笔者提出从汽车电子控制技术课程内容本身的科学逻辑、发展历史中提炼课程思政元素,并将前沿技术讨论作为培养学生思政能力的重要环节,充分激活课堂教学,真正做到润物无声,有的放矢。今后,笔者还将继续深入挖掘汽车电子控制技术课程相关实验和课堂案例中的思政元素,让学生通过实践体会科学精神,产生思想共鸣,逐步树立迎难而上、科技强国的核心价值观。

作者:陈光甄冬 刘茜 单位:河北工业大学机械工程学院

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