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汽車(chē)電子控制技術(shù)課程研究

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汽車(chē)電子控制技術(shù)課程研究

不同于思想政治理論課程,專(zhuān)業(yè)課程開(kāi)展課程思政重在把“求善”“求美”有機(jī)融入“求真”之中[1-2]。潤(rùn)物無(wú)聲地將思政元素傳遞給學(xué)生是目前汽車(chē)電子控制技術(shù)課程開(kāi)展課程思政教學(xué)的難點(diǎn)。沒(méi)有好的專(zhuān)業(yè)課程,課程思政的功能就無(wú)從談起[3-5]。從課程理論的角度來(lái)看,汽車(chē)電子控制技術(shù)課程本身就蘊(yùn)含價(jià)值觀念[6]。如何從汽車(chē)電子控制技術(shù)課程的內(nèi)容邏輯中提煉合適的思政元素,已成為本門(mén)課程開(kāi)展思政教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。

1汽車(chē)電子控制技術(shù)課程簡(jiǎn)介

本課程系統(tǒng)闡述現(xiàn)代汽車(chē)電子控制系統(tǒng)的控制原理、控制系統(tǒng)的組成與部件結(jié)構(gòu)、工作原理。主要包括汽車(chē)上廣泛應(yīng)用的發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)、自動(dòng)變速器、汽車(chē)防滑控制技術(shù)、電控懸架、電控轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)五個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng),并對(duì)車(chē)身電子控制技術(shù)和汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行介紹。

2汽車(chē)電子控制技術(shù)課程內(nèi)容邏輯中的思政元素

伴隨電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,汽車(chē)電子控制系統(tǒng)的數(shù)量呈指數(shù)增長(zhǎng),其功能、結(jié)構(gòu)形式和控制邏輯也變得多種多樣。教師在課程教學(xué)中應(yīng)抓住每種電子控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和改進(jìn)汽車(chē)特定性能的邏輯脈絡(luò),這也是最為關(guān)鍵的課程思政元素,然后通過(guò)構(gòu)建發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、分解和解決問(wèn)題的完整過(guò)程,完成對(duì)學(xué)生邏輯、思辨、分析和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)和塑造。以制動(dòng)防滑系統(tǒng)為例,針對(duì)ABS系統(tǒng)的邏輯脈絡(luò)進(jìn)行分析:第一,從汽車(chē)?yán)碚撝兄苿?dòng)力分配達(dá)到同時(shí)抱死狀態(tài)入手,引導(dǎo)學(xué)生思考車(chē)輪抱死會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題,以及如何避免出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)工程問(wèn)題和辨別問(wèn)題的思維。第二,討論抱死時(shí)輪胎和路面的相互關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題,建立車(chē)輪制動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)學(xué)模型。第三,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題分解,建立制動(dòng)控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型和各自控制目標(biāo)。第四,提出對(duì)車(chē)輛加速的控制策略和執(zhí)行閥機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征,并將其作為整個(gè)問(wèn)題的解決方案。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析ABS系統(tǒng)的邏輯脈絡(luò),以復(fù)雜工程問(wèn)題的解決過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生的能力,使復(fù)雜工程問(wèn)題成為課程思政的有力支撐。同時(shí),讓學(xué)生深度參與整個(gè)復(fù)雜問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)、分析和解決過(guò)程,達(dá)到利用課程邏輯這一思政元素沉浸式塑造思維模式的目的。

3汽車(chē)電子控制技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)中的思政元素

讓學(xué)生了解技術(shù)發(fā)展的科學(xué)史是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的重要抓手[5]。為此,教師可以通過(guò)追溯汽車(chē)各電子控制系統(tǒng)的工程結(jié)構(gòu)和控制技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的歷史,潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)。同樣以ABS系統(tǒng)為例,該技術(shù)的發(fā)展歷史可以分為三個(gè)階段:第一,ABS系統(tǒng)最初應(yīng)用于鐵路機(jī)車(chē)制動(dòng)和飛機(jī)著陸時(shí)的車(chē)輪制動(dòng),20世紀(jì)50年代起才被應(yīng)用于汽車(chē)行業(yè),但沒(méi)有得到大規(guī)模推廣。通過(guò)上述內(nèi)容,可以讓學(xué)生從技術(shù)來(lái)源體會(huì)不同行業(yè)技術(shù)融合的趨勢(shì)。第二,直到20世紀(jì)80年代初集成電路和16位以下微處理器得到大規(guī)模應(yīng)用后,博世公司與奔馳公司的三通道四輪帶ABS系統(tǒng)才實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模應(yīng)用。通過(guò)上述內(nèi)容,可以讓學(xué)生體會(huì)將最新的技術(shù)成果應(yīng)用于解決工程問(wèn)題的重要作用,以及創(chuàng)新思維的重要性。第三,2007年,全球超過(guò)四分之三的新車(chē)裝配了ABS系統(tǒng)。2008年,僅博世公司就生產(chǎn)了大約2100萬(wàn)臺(tái)ABS控制系統(tǒng)。至此,學(xué)生可以深刻體會(huì)良性科技創(chuàng)新帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)回報(bào)。在這段ABS系統(tǒng)發(fā)展歷史的追溯中,學(xué)生能夠逐漸了解工程應(yīng)用中技術(shù)創(chuàng)新的過(guò)程,同時(shí)體會(huì)到科學(xué)研究離不開(kāi)不斷精進(jìn)和與時(shí)俱進(jìn)的精神,切實(shí)感受科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的真正含義。

4前沿技術(shù)自主討論中的思政元素

對(duì)課程涉及的前沿技術(shù)進(jìn)行討論是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)意識(shí)與習(xí)慣的重要途徑和方法。例如,在以ABS系統(tǒng)與無(wú)人駕駛車(chē)輛的相互關(guān)系為題的討論課上,學(xué)生需要通過(guò)“自主搜集資料→形成觀點(diǎn)→課堂討論”的流程完成自主討論課的教學(xué)環(huán)節(jié)。搜索資料和課堂討論的過(guò)程需要解決以下三個(gè)問(wèn)題:第一,概念。了解無(wú)人駕駛車(chē)輛的定義,評(píng)定無(wú)人駕駛車(chē)輛技術(shù)層級(jí)的標(biāo)準(zhǔn),車(chē)聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人駕駛與智能交通、無(wú)人駕駛汽車(chē)的體系結(jié)構(gòu),以及體系結(jié)構(gòu)的每個(gè)環(huán)節(jié)需要哪些技術(shù)等。第二,比較分析。無(wú)人駕駛車(chē)輛底盤(pán)系統(tǒng)組成部分、傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)組成和制動(dòng)力生成過(guò)程,分析無(wú)人駕駛車(chē)輛制動(dòng)力生成的場(chǎng)景和過(guò)程。第三,系統(tǒng)改造和搭建。了解制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)人化改造的技術(shù),電子電氣架構(gòu)的改變、決策與規(guī)劃,智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用等。學(xué)生深度參與整個(gè)過(guò)程,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),培養(yǎng)獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)能力,塑造終身學(xué)習(xí)意識(shí)。學(xué)生具備了足夠的學(xué)習(xí)能力和思辨能力,就具備了自主形成正向價(jià)值觀的基本能力。因此,自主討論是形成正向價(jià)值觀的重要途徑和方法。

5結(jié)語(yǔ)

專(zhuān)業(yè)課的課程思政不同于思想政治理論課,為此筆者提出從汽車(chē)電子控制技術(shù)課程內(nèi)容本身的科學(xué)邏輯、發(fā)展歷史中提煉課程思政元素,并將前沿技術(shù)討論作為培養(yǎng)學(xué)生思政能力的重要環(huán)節(jié),充分激活課堂教學(xué),真正做到潤(rùn)物無(wú)聲,有的放矢。今后,筆者還將繼續(xù)深入挖掘汽車(chē)電子控制技術(shù)課程相關(guān)實(shí)驗(yàn)和課堂案例中的思政元素,讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐體會(huì)科學(xué)精神,產(chǎn)生思想共鳴,逐步樹(shù)立迎難而上、科技強(qiáng)國(guó)的核心價(jià)值觀。

作者:陳光甄冬 劉茜 單位:河北工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院