刘新磊

【摘 要】车载网络技术是汽车类专业的一门专业课程。随着我国汽车电子技术向智能化和网络化的发展，该课程在本专科院校汽车类专业中显得越来越重要。本文就针对车载网络技术课程的教材建设、教学内容、教学方法以及考核方式等所提出的改革方案进行了探讨，并进行了实践，收到了良好的教学效果。

【关键词】网络技术；汽车；总线；教学改革

Discussion and Practice of the Teaching Reform of Vehicle Network Technology Course

LIU Xin-lei

（Department of Automobile Engineering， Shandong Jiaotong University， Jinan Shandong 250023， China）

【Abstract】The vehicle network technology is a vehicle major course. With development of vehicle electronic technology of our country to intellectualization and ？networking， the vehicle network technology course ？is becoming more and more important. The reform programs for the textbook construction， teaching contents， teaching methods and assessment methods are discussed in this article and practiced. It is proved that the good effect of teaching is received by teaching practice.

【Key words】Network technology； Vehicle； Bus； Teaching reform

0 引言

随着现代汽车控制系统的增多，为实现汽车内部各个电子控制系统之间的数据共享、快速传输、减少线束重量及提高汽车电子系统的安全性与可靠性，以控制器局域网为代表的车载网络系统应运而生并得到了广泛应用。车载网络技术是汽车电子技术与现场总线技术、计算机网络技术相结合的产物[1]。该课程也可称为“车上网络技术”或“汽车总线技术”，是汽车类专业学生限选专业技术课程。本文以山东交通学院汽车工程学院车辆工程专业本科的车载网络技术课程的教学实践为例，探讨该门课程的教材建设、教学内容、教学方法以及考核方式的改革[2]。

1 教材建设

几年前，由于车载网络技术还被认为是汽车新技术，一般作为硕士研究生科研项目的研究和应用技术。近几年来，以CAN总线和LIN总线为代表性技术的车载网络技术普及非常迅速，各大高校为满足企业需求在近几年将该课程设置为专业课程，所以时间并不长，相应的教材也是在2012年以后的这几年才随之面世，主要有机械工业出版社出版凌永成主编的《车载网络技术》和付百学等编著的《汽车车载网络技术》，北京理工大学出版社出版南金瑞等人编著的《汽车单片机及车载总线技术》，北京航空航天大学出版社出版牛跃听等人编著的《CAN总线嵌入式开发——从入门到实践》。其中，《车载网络技术》比较适合车载网络技术知识的普及，比较适合作为高等职业技术院校的汽车技术服务和汽车检测维修类专业教材[1]。《汽车车载网络技术》介绍了CAN总线与LIN总线基本原理、底层代码设计、电路设计及各类总线的应用案例，内容比较适合本科与研究生使用。教材中涉及的程序设计采用的是汇编语言，主控制器是51单片机，与大部分学校普及的单片机课程内容虽然相符，而当前社会上大部分使用的却是C语言，从这一点上讲稍有不足[3]。《汽车单片机及车载总线技术》第一版的网络技术内容部分与《汽车车载网络技术》基本相似，只是增加了51单片机汇编语言的基础知识[4]。《汽车单片机及车载总线技术》第二版与第一版结构大体相同，硬件部分的内容由51单片机改为瑞萨微控制器，软件部分的内容由汇编语言改为C语言，内容较深，适合汽车电子专业的本科与研究生使用[5]。《CAN总线嵌入式开发——从入门到实践》一书实战性非常强，主要介绍了CAN总线的基本原理及开发过程，硬件以51单片机为主线，软件部分采用C语言进行了介绍[6]。笔者认为，不同层次的学校应该选择不同的教材，或者需要对以上教材选择需要的内容进行结合比较恰当。

2 教学内容

课程理论讲述应该依据因材施教、学以致用的原则，因此，在该门课程教学内容的选择上应该注意“针对性与实用性”。在教学内容组织上应该注意整体性与逻辑性，本科课程要以能力为本位，体现教、学、做合一，融理论与实践为一体，以典型项目为依托，以便于学生循序渐进、整体把握[2]。当前，教学内容还受教材的限制，因此，就本门课的教学内容，笔者提出了以下方案：

2.1 教学内容所基于的软件语言工具的选择

就车载网络技术课程而言，其先导课程一般为计算机文化基础课、汽车单片机课和C语言课。尽管为了让本科生更好地理解单片机的工作原理，该课程多选择以汇编语言为编程工具，但实际上，车载网络技术在以后具体工程应用中多以C语言为工具，因此笔者认为教学时应尽量采用C语言版本软件设计内容作为教学内容。

2.2 教学内容所基于的控制器的选择

当前面世的车载网络技术教材所基于的控制器主要有三类：MCS-51系列单片机、瑞萨78K0微控制器、飞思卡尔控制器。瑞萨78K0微控制器、飞思卡尔控制器一般为16位控制器，寄存器多并且复杂，学生掌握困难；而MCS-51系列单片机比较简单，容易入门，相关资料丰富易查，并且与单片机课程有衔接。因此，笔者认为大学本科阶段应该选择MCS-51系列单片机的车载网络技术为教学内容较为合适。

2.3 重点掌握的网络技术的选择

车载网络技术课程应该选择CAN总线技术与LIN总线技术等已经普遍应用的技术作为重点教学内容进行详细介绍，而FleyRay、MOST等其他先进的网络技术由于其属于前沿技术，参考文献较少，本科生难以掌握，因此可以对其做简单地应用方面的介绍即可。

2.4 主要内容框架的设计

笔者根据多年的教学经验，认为该门课程的主要教学内容应该设置以下几个部分：车载网络技术的发展现状及应用；车载网络标准与协议；CAN总线技术规范；CAN控制器SJA1000与8051系列单片机接口设计；LIN技术规范与LIN总线收发器TJA1020；其它车载网络技术；典型车载网络系统实例介绍。

3 教学方法

本课程可采取多种方法结合、形式多样的教学模式，采用的主要教学方法有：

3.1 讲授法

该方法将作为本门课程最基本的教学方法，以多媒体教学为主要教学手段[7]，通过PPT、动画、视频等方式对重要的理论知识进行讲授，可直接、快速、精炼地让学生掌握，为学生在实践中能更游刃有余的应用打好坚实的理论基础。

3.2 案例法

该门课程理论性较强，非常抽象，晦涩难懂，所以非常有必要在讲述理论时辅以例题讲解，并可通过教师的科研项目整理出几套汽车实际案例进行讲解，让学生感觉到所学课程的应用方向和价值，培养学生的学习兴趣。例如，CAN总线的协议，可以通过汽车研发过程的实际案例，让学生了解协议的制定过程，甚至让学生作为设计者进行讨论制定CAN总线的通信协议，加深学生对该知识点的理解。

3.3 讨论法

讨论法可以与案例法相结合，学生分组对具体的案例进行讨论，合作学习。学生可以通过讨论，明确学习目标，激发兴趣、灵感和主动性，变课堂被动听讲为主动学习研究，培养思维表达能力，让学生多多参与，亲自动手、亲自操作。

3.4 对比法

在教学过程中，可以采用大量的对比法，加深对知识点的理解和技能点的应用，培养学生的创新意识[2]。比如，在学习LIN总线时，可以与 CAN总线的知识点进行对比，甚至在学习其他网络技术时，和LIN总线、CAN总线进行对比学习。

3.5 实验法

学生在教师的指导下，使用一定的设备和材料，通过控制条件的操作过程，引起实验对象的某些变化，让学生从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识。例如，本门课中的CAN总线、LIN总线通信过程的物理信号可以让学生亲自用示波器测量，观测信号的波形，加深理解，或者让学生亲自焊接通信电路板进行验证所学知识。

以上方法在我校车载网络技术课程中均有采用，收到了良好的效果。

4 考核方式

对传统的评价手段和方法进行改进，采用阶段评价、目标评价、项目评价、理论与实践一体化的评价模式，注重过程考核[2]。加强对学生在分析实际问题、解决实际问题以及实际动手能力的考核。

5 结语

教育的发展需要教学工作者在课程上进行推陈出新，因地制宜，不能因循守旧，以发展的眼光看问题，应对所教课程多做研究进行相应的教学改革。多年的教学改革探索与实践证明，只有不断优化教材、教学内容、教学方法以及考核方式，将复杂难懂的理论用合适的教学方法予以呈现和解析，以实际应用为导向，以实际案例为载体组织教学，采用多种考核方式并用才能取得好的教学成效。

【参考文献】

[1]凌永成.车载网络技术[M].北京：机械工业出版社，2013，5：1-3.

[2]唐继英.高职现场总线技术课程教学改革探索与实践[J].中国市场，2015，6，（24）：228-229.

[3]付百学，胡胜.汽车车载网络技术[M].北京：机械工业出版社，2012，03.

[4]南金瑞，刘波澜.汽车单片机及车载总线技术[M].北京：北京理工大学出版社，2005，10，1.

[5]南金瑞，金狄，刘波澜.汽车单片机及车载总线技术[M].北京：北京理工大学出版社，2013，8，1.

[6]牛跃听，周立功，方丹.CAN总线嵌入式开发——从入门到实践[M].北京：北京航空航天大学出版社，2012，1.

[7]邱雪娜，杨忠秀.现场总线技术课程教学改革的研究[J].时代教育，2015，8：164-165.

[责任编辑：汤静]