近年来，我国道路交通安全形式越来越严峻，在众多的交通事故中，以追尾碰撞与超车侧向碰撞事故这两种类型最为常见。如果能够在事故发生前提醒驾驶员并采取一定的安全措施，对减少交通事故的发生则是非常有用的，汽车防撞预警系统正是基于提高车辆的主动安全性来实现在行车过程中，给驾驶员提供必要的技术设施。
本文在安全跟车模型的基础上，设计了系统构成，并给出了初步的设计方案。对车载测距技术进行了综合比较，确定系统采用毫米波多普勒雷达传感器、超声波传感器和红外线传感器分别对前、后和侧向车间距离、两车相对速度和角度进行测量；在结合各种防碰原理的基础上，把系统分为主控单元子系统、测距子系统、信息采集单元子系统和显示-声光报警子系统四个部分，并确定了实现系统功能所需要的关键技术;在安全距离的基础上，对主控单元子系统和测距子系统进行了软、硬件设计，解决了系统功能所需要的关键技术。
车辆防撞技术作为智能运输系统的一个子课题，将不断成熟和完善，防撞系统的应用可以缩短车辆间的安全行车距离，还可以实现安全超车，保证高速运行车辆的安全性，提高公路运输效率，促进经济的快速发展。
关键词：防撞预警；雷达；超声波；红外线；传感器
英文摘要
Thetrafficsafetyconditionisbecomingmoreandmoreseriousinrecentyears,thestatisticshowsthatamongtheaccidentofhighwaytheRear-endCollisionandSideCollisionarefrequent.Ifthedriverscanbeinformedbeforetheaccidentstakeplace,thesafetylevelwillbeimprovedgreatly.Thehighwayvehicleanti-collisionwarningsystemissuchatechniquebasedontheinitiativesecurityofautomobilewhendriving
Basedonthemathematicmodelofautomobilesafefollowingdistance,thehardwareandsoftwareofthesystemarebuilt.Throughanintegratedcomparisonofdetectingtechniques,themillimeterwavefrequencymodulatedpulse-Dopplerradar、Ultrasonicsensorandinfraredsensorarechosen,whichcanmeasurethelengthwaysdistanceandtransversedistance,relativevelocityoftwovehiclesandazimuthatthesametime.Basedonreferencevarioustheoriesofanti-collisionwarningsystem,thesystemincludesfoursub-systems:themaincontrolunitofsub-system,measuringdistanceofsub-system,informationunitofsub-systemandmonitor,sound&lightalarmofsub-system.Basedonit,thekeytechnologiesinvolvedinthesystemaredetermined.Basedonthesafetydistancemodel,thesoftwareandhardwareofthemaincontrolunitofsub-systemandmeasuringdistanceofsub-systemaredesigned,thekeytechnologiesissolved.
Vehicleanti-collisiontechniqueassub-itemofIntelligentTransportSystemwillgrowupandbeperfectinfuture.Itwillshortenthesafespacebetweencarheads,actualizethesafeovertakingandguaranteevehiclesafety,soitwillhelptoincreasetransportefficiencyandkeepeconomicfastgrowth.
Keyword:anti-collisionwarningsystem;radar;ultrasonic;infrared;sensor
1.1选题意义和背景
汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔，随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越来广泛，汽车电子化的程度越来越高。汽车电子技术是汽车技术与电子技术想结合的产物。汽车上的电器与电子控制系统在汽车技术进入机电一体化阶段的今天，地位极为重要，正在汽车技术领域发展成为一门独立的分支学科，其性能的优劣直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排放干净、及舒适性等。电子控制技术在汽车上，首先应用于发动机燃油消耗控制与排放进化与排放控制，接着被应用于底盘部分的控制，以提高行驶的稳定性、安全性、与舒适性等。随着交通运输向高密度发展，电子控制技术又进一步应用于汽车的乘坐安全性和导航等方面。
电子技术在汽车安全控制系统的应用主要是为了增强汽车的安全、舒适和方便。应用的电子技术主要有：电子控制安全气囊，智能记录仪，雷达式距离报警器，中央控制门锁，自动空调，自动车窗、车门、座椅、刮水器，车灯控制，电源控制以及充电器等。近年来汽车的自动调速系统，主动式汽车防撞系统，汽车监测和自诊断系统以及汽车导航系统也得到了广泛的应用。
在过去20~30年中，人们主要把精力集中于汽车的被动安全性方面，例如，在汽车的前部或后部安装保险杠、在汽车外壳四周安装某种弹性材料、在车内相关部位安装各种形式的安全带及安全气囊等等，以减轻汽车碰撞带来的危害。安装防撞保险杠固然能在某种程度上减轻碰撞给本车造成损坏，却无法消除对被撞物体的伤害；此外，车上安装的安全气囊系统，在发生车祸时不一定能有效地保护车内乘务员的安全。所有这些被动安全措施都不能从根本上解决汽车在行驶中发生碰撞造成的问题。如果从预防撞车事故的发生的角度着眼，在提高汽车主动安全性方面下功夫，则可在汽车安全性领域有较大的突破。
汽车发生碰撞的主要原因是由于汽车距其前方物体（如汽车、行人或其他障碍物）的距离与汽车本身的车速不相称造成的，即距离近而相对速度又太高。为了防止汽车与前方物体发生碰撞，汽车的车速就要根据与前方物体的距离变化由执行机构进行控制，使汽车始终在安全车速下行驶。这样就会大大提高汽车行驶的安全性，减少车祸的发生。
发展汽车防撞技术，对提高汽车智能化水平有重要意义。据统计，危险境况时，如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间，则可分别减少追尾事故的30%，路面相关事故的50%，迎面撞车事故的60%;1秒钟的预警时间可防止90%的追尾碰撞和60%的迎头碰撞。理论上，汽车防撞装置可在任何天气、任何车速状态下探测出将要发生的危险情况并及时提醒司机及早采取措施或自动紧急制动，避免严重事故发生。汽车防撞装置是借助于遥测技术监视汽车前方和后方的车辆、障碍物，并根据当时的车速自动判断是否达到危险距离，及时向司机发出警告，必要时还可进行自动关车、自动紧急刹车。
汽车要避撞就必须凭借一定的装备测量前方障碍物的距离，并迅速反馈给汽车，以在危急的情况下，通过报警或自动进行某项预设定操作如紧急制动等，来避免由于驾驶员疲劳、疏忽、错误判断所造成的交通事故。目前，大家都将防撞技术的关键点着眼于车辆测距技术。
1.2国内外研究的现状
鉴于交通事故的不可预测性和不可绝对避免性，为了减少交通故，优化交通秩序，利用计算机及信息技术来提高道路交通安全和效率已成为国内外研究的热点。二十世纪八十年代以后展开的关于智能交通系统的研究，被认为是解决各种交通问题的一个很好的途径。智能交通系统是将先进的信息技术、通讯数据传输系统、电子控制系统以及计算机处理系统有效地应用于整个运输管理体系，使人、车、路环境协调统一，从而建立一个全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统。其中智能车辆系统涉及到计算机测量与控制、计算机视觉、传感器数据融合、车辆工程等诸多领域。视觉系统在智能车辆中起到环境探测和辨识作用。与其他传感器相比，机器视觉具有检测信息量大，单纯以当前的现实条件出发解决，容易导致系统实时性差。在实际应用中可使用多个摄像机，或者利用高速摄像机的多幅连续图像序列来计算目标的距离和速度。还可根据一个摄像机的连续画面来计算车辆与目标的相对位移，并用自适应滤波对测量数据进行处理，以减少环境的不稳定性造成的测量误差。在智能车辆领域，除视觉传感外，常用的还有雷达、激光、GPS等传感器。
利用信息感知、动态辨识、控制技术与方法提高的主动安全性，是先进汽车控制与安全系统（AVCSS）的主要研究内容.世界各大汽车公司、大学在政府的支持下，都在开展这方面的研究与开发工作。日本各大汽车制造企业如丰田、日产、马、本田、三菱等公司，为实现其运输省提出的发展"先进的安全汽车(ASV)计划"致力于新型安全汽车技术研究开发，并取得了重要的进展。丰田汽车公司使用毫米波雷达和CCD摄像机对本车的距离进行动态监测，当两车距离小于规定值时，系统将发出直观报警信号提醒本车驾驶员。日产汽车公司使用紧急制动劝告系统，利用先进的车距监测系统对跟车距离进行动态监测，当需要减速或制动时，用制动灯亮来提醒驾驶员，并及时监测驾驶员操纵驾驶踏板的踏踩状态，必要时使汽车的自动制动系统前起作用降低车速，在最危险时刻自动制动。本田公司使用具有扇形激光束扫描的雷达传感器，即使车辆在弯道行使也能检测到本车与前方汽车或障碍物的距离降到规定值时，驾驶员仍未及时采取相应措施，便发出警告信号。三菱和日立公司在毫米波雷达防撞方面也做了大量的研究，其雷达中心频率主要选择60~61GHz或76~77GHz,探测距离为120米，尼桑公司为41LV-Z配备了自适应巡航控制系统，该系统利用毫米波雷达作为探测器，为巡航驾驶提供了判断依据。
德国和法国等欧洲国家也对毫米波雷达技术进行了研究，特别是奔驰、宝马等著名汽车生产厂商，其采用的雷达为调频毫米波雷达（FrequencyModulationContinuousWave）,频段选择76~77GHz。如奔驰汽车公司和英国劳伦斯电子公司联合研制的汽车防撞报警系统，探测距离为150米，当测得的实际车间距离小于安全车间距离时，发出声光报警信号。该系统已经得到应用。
美国的汽车防碰撞技术已经相当先进，福特汽车公司开发的汽车防碰撞系统的工作频率为24.725GHz,探测距离约106米。据说该系统理论上能根据转弯的角度信息自动适应路面的转弯情况，仅探测本车道内车辆的信息，从而可避免旁车道上目标物的影响。戴姆勒-克莱斯勒公司的防撞结构主要是两个测距仪和一个影像系统，她能够测出安全距离，发现前方有障碍物，计算机能够自动引发制动装置。戴姆勒-克莱斯勒公司的实验结果显示，车速以每小时32.18公里/小时的速度行驶，在距离障碍物2.54cm的地方停下来。
我国汽车防碰撞系统的研究开发同国外发达国家相比，存在较大差距，近几年相继有一些科研院所、大专院校和公司厂家进行此方面的研究。近距离报警如倒车雷达现已蓬勃地车辆上安装使用，但国内目前生产的中远距离测量普遍达不到要求，表现在最远测距距离近，测距误差大，远远不满足高速公路的安全车距离要求，需进一步研究。
本课题，不是直接测量距离，而是从测量车与车之间相对速度的角度出发，研究利用雷达激光测距、超声波测速及其它相关技术来预测高速行驶车辆的后碰及侧碰问题，实现报警，从而避免事故发生。
本次研究主要针对汽车防撞系统，对前面开发的系统性能进行了改进。主要研究内容包括以下几个方面:
1.汽车纵向防撞系统的总体设计
完成汽车防撞系统的总体设计，把整个系统划分成四个分工不同的子系统，并确定实现总体方案所需要解决的关键技术。
2.汽车防撞安全距离模型的确定
结合系统的技术要求和车辆的行驶情况，对课题组以前提出的安全距离跟车模型进行了改进，使其具有更好的可靠性和实用性，对模型中的个别参数进行重新选取，使模型及模型的参数选取更加合理。
3.进行汽车防撞系统硬件的总体设计并解决关键技术
在以前研究的基础上，重新对汽车防撞系统进行总体设计，提高了系统的实时性，并且电路中硬件器件全部采用贴片封闭形式，提高硬件系统的抗干扰性和可靠性。本论文中着重论述了主控单元子系统和雷达工作数据发送单元的硬件设计，解决了汽车防撞系统中的雷达测距系统这一关键技术，使该课题的研究从模拟实验阶段过渡到实车实验阶段。
4.按照系统的功能需求，制定了各子系统之间通讯的通讯规约，并用MCS-51汇编语言设计了系统的主控单元子系统软件和雷达测距子系统中雷达通讯数据发送单元软件。
5.在模拟实验的基础上，通过装车实验，验证了系统所要求的各种性能。
1.3本文的主要工作和内容安排
本文在第一章绪论中阐述了汽车防撞技术产生的背景及现实意义，主要研究内容并对现有的防撞技术进行了归纳和总结，进而提出本课题的研究思路和新颖所在;第二章主要阐述了测距传感器的选择，并且确定了三种测距方法；第三章进行了报警系统防撞模型的建立;第四章进行了硬件设计和实验验证;第五章为系统的软件设计，第六章为结论与展望。
目录
第一章绪论1
1.1选题意义和背景1
1.2国内外研究的现状2
1.3本文的主要工作和内容安排5
第二章几种测距方式的比较和选择6
2.1激光方式7
2.2超声波方式8
2.3红外线方式9
第三章系统模型的建立10
3.1追尾防撞模型的建立10
3.1.1模型建立的理论依据10
3.1.2模型的建立12
3.1.3模型的讨论17
3.1.4模型参数的讨论18
3.2超车侧向防撞模型的建立19
3.2.1模型的建立19
3.2.2模型参数的选择26
3.2.3模型的最小转角与最大转角数据分析28
第四章系统硬件设计30
4.1单片机的性能特点30
4.1.1单片机的选择30
4.1.2MCS-51单片机的主要性能31
4.1.3单片机系统的设计要求31
4.2追尾碰撞报警系统硬件设计32
4.2.1测量距离通道的设计32
4.2.2测速通道的设计33
4.2.3开关量输入通道的设计34
4.2.4转向、油门、制动信号的采集35
4.2.5声光报警的设计36
4.2.6显示装置的设计39
4.2.7电源设计43
4.2.8电路板的电源保护装置和电源的抗干扰的设计44
4.2.9"看门狗"电路的设计44
4.3系统主要传感器47
4.3.1毫米波雷达传感器48
4.3.2超声波传感器53
4.3.3红外线传感器55
4.3.4霍尔车速传感器55
4.3.5转向角度传感器59
4.3.6制动踏板传感器60
4.3.7油门传感器61
4.3.8路面状况选择开关61
4.4系统总体电路图64
第五章报警系统软件程序的实现65
5.1系统报警方式65
5.2程序设计思想65
5.3程序的实现66
第六章结论与展望71
6.1结论71
6.2展望71
参考文献73
附录76
本论文中虽然对安全距离模型进行了改进，但仍需进一步改进和细化，采用一定的控制理论和算法，使模型更具有科学性、可靠性和可操作性。本系统现阶段只是就危险情况实现了向驾驶员报警，事实上由于驾驶员的反应性有差异及注意力不集中、疲劳驾驶等因素的存在，有时未必能及时采取减速、刹车等措施，因此系统下一步的目标是实现自动刹车的功能，使驾驶员的安全更有保障。
（1)本系统只是在理论上讨论了汽车防碰撞的问题，由于实验设备和时间问题还没有进行实验。
(2)本系统还应该进一步在复杂天气(雨、雪、大雾)，潮湿、冰雪路面上进一步测试，验证系统的设计功能。
(3)在本系统基础上，进一步开发车辆自适应巡航控制系统，使车辆的舒适性和主动安全性得到提高.
参考文献
[1]中华人民共和国交通部网站:.
[2]百度搜索网站:.
[3]周立功单片机网站..
[4刘运通，道路交通安全指南[M].北京.人民交通出版社.2004.
[5]王军雷，李百)II，应世杰，等.车道变换碰撞预警分析及最小纵向安全距离模型的研究[J].人类工效学.2004(4).
[6]钟勇，范森海，王永辉.高速公路事故的诱因及预防对策[J].公路交通科技.2000(6).
[7]郑安国.我国高速公路交通事故的基本特点与预防对策[J].公路交通科技学报.2002(4).
[8]陈晓东.郑建祥汽车用微机可靠性试验研究[J].汽车与电器.2002(增刊).
[9]周立功.发展有限公司.P89V51RD2器件手册.2004.3.
[10]周立功.发展有限公司.SJA1000独立的CAN控制器应用指南.2003.10.
[11]周立功发展有限公司.SJA1000独立CAN控制器.2003.10.
[12]周立功发展有限公司.LPC900单片机SPI互为主从模式详解.2001.6.
[13MOTOROLAC.O.MC33989技术手册.2003.12.
[I4)MOTOROLAC.O.MotorolaSemiconductorTechnicalDataofMJD31/32C.1996.06.
[15]刘郑国.高速公路追尾碰撞预防报警系统主控单元开发研究[D)]西安:长安大学.2003.6.
[16]曾城.基于CAN-BUS的汽车防撞报警系统控制单元的研究开发[D].西安:长安大学.2004.6.
[17]胡铁红.高速公路追尾及侧向碰撞预警系统模型的研究[D].西安:长安大学.2004.6.
[18]赵纬华.高速公路碰撞预防报警系统传感器及电源研究[D].西安:长安大学.2004.6.
[19]侯德藻.汽车纵向主动避撞系统的研究[DI].北京:清华大学.2004.4.
[20]Gabrielleen,DondHeffernam,andalanDune.DigitalNetworksintheAutomotiveVehicle[i].IEEComputing&ControlEngineeringjournal.1993103(6).
[21]A.D.C.SpecificationforNISSAN172ACCRadarSystemARS100.1999.08.
[22]MilesUpton.TechinquesForDistanceMeasurement[i]，SAE95.
[23]高延龄.汽车运用工程[MI.北京:人发交通出版社.1997.
[24]李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京航空航天大学出版社.1994.
[25]李华.MCS-51系统单片机实用接口技术[M].北京航空航天大学出版社.1993.
[26]宽明.CAN总线原理和应用系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版式社.1996
[27]周立功.增强80C51单片机速成与实战[M].北京:北京航空航天大学出版社.2003.7.
[28]高松.应启戛.魏民祥.CAN总线及其在汽车计算机控制系统中的应用[E]。2002(3).
[29]李令举.汽车工程电子新技术.人发交通出版社.1996.
[30]张秀森.表面安装电路板组件可靠性的计算机仿真分析[E]。电子机械工程.1999(10).
[31]丁鹭飞，耿富录.雷达原理.西安电子科技大学出版社.2002.
[32]柴毅.智能汽车主动安全系统研究[D)]重庆:重庆大学.2001.10.
[33]高有堂.电子电路设计与制板Protel99教程「M].西安地图出版社.2001.
[34杨振江.流行单片机实用子程序及应用实例M].西安电子科技大学出版社.2002.
[35]赵晓莉.单片机应用系统软件抗干扰技术E].自动化与仪表.2002.1.
[36]马骏.高速公路行车安全距离的分析与研究.西安公路交通大学学报，1998,18(4)。
[37]徐杰，杜文，孙宏.跟随车安全距离分析〔J).交通运输工程学报，2002,20).
[38]PeterSeiler,BongsobSong,J.KarlHedrick.Developmentofacollisionavoidancesystem[Jl.SAEpaper980853.
[39]李晓霞，李百川，侯德藻.车辆避免技术A.西安公路交通大学学报.2001.2.
[40]陈光武，侯德藻，李晓霞，等.高速公路实用安全车距计算模型「J].人类工效学.
论文关键词：汽车设计，教学改革，探索
1 引言
《汽车设计》是车辆(汽车)工程专业或方向的一门专业核心课程，也是一门实践性非常强的课程。该课程任务是使学生学会分析和评价汽车及其各总成的结构和性能，合理选择结构方案及有关参数，并学到一些汽车主要零部件的设计和计算方法和总体设计的一般方法，为从事汽车技术工作打下良好的基础。然而《汽车设计》课程因为涉及内容广泛、概念众多、公式量大，因此采用传统的教学模式已经不能适应社会需求的发展[1]。目前我校汽车设计课程在教学中存在教学过于理论化，学生对于其理论知识的学习深度不够，知识难以接受理解。实践教学相对理论教学滞后，因此有必要对课程教学方法进行改革。
2教学方法改革
2.1多媒体演示教学
将多媒体教学课件引入到汽车设计理论教学中，具有以下几个优点：①图文并茂；它既能通过图形的讲解去理解结构的设计原理，又能通过文字对内容的归纳进行理论教学[2]。②信息量大、满足教学要求；枯燥的理论教学激发不了学生对课程内容的兴趣，通过课件可以引入很多实际设计中的知识从而增强学生的学习激情。③三维动画能清楚反映总成部件的相互运动情况，从而更好地加深学生对知识的理解。如手动变速器的设计教育论文，由于涉及众多齿轮的设计公式，教师很难讲授清楚，学生理解起来也很吃力。通过计算机课件，把变速器的设计过程通过动画直观展示，使学生形成清晰的感官认识，对正确理解和掌握知识点发挥了很大的作用，不仅顺利完成了难点教学，也使学生体验到科学的奥妙和技术的强大动力。④通过课件的声、图、文字、动画有机的融合，能激发学生的兴趣，使学生能够集中注意力进行听课，从而提高课堂教学质量的效果。
2.2 CAD/ CAE/ VPT等先进设计方法引入汽车设计教学中
随着计算机相关技术的发展,几何模型的设计从二维转向三维。在实现CAD/ CAE/ CAM 一体化的过程中,产品的设计、制造、检测全部实现无纸化,因此在汽车设计的教学中要与时俱进，将现代的设计手段、设计方法引入到汽车设计教学中[3-4]。
在汽车设计的教学中，对于传统部件的设计，可以采用CAD的设计方法进行教学,教学的重点可以通过使用三维设计软件进行汽车总成部件的设计。如图1所示，左图为变速器设计中所用设计公式的计算小软件，通过课程教学中的演示学生可以清楚地看出设计的步骤，根据计算后的结果引入CAD设计软件，最终形成右图所示的三维总成件，整个变速器的设计清楚可见，同时又通过先进的设计方法使学生掌握了现代汽车设计的相关方法论文格式范文。目前,机械CAD软件可以实现从概念设计、三维零部件建模到装配分析等各功能的设计。
图1 变速器设计实例
CAE设计方法的引入是汽车设计教学中又一个形象的方法。目前汽车制造企业在样机的制作、实验和性能评价过程中会充分利用计算机技术进行分析和仿真,这样无疑可以减少样机或试制品的制作次数。在三维模型组装完毕后,可将模型转化到仿真软件上进行动态仿真,模拟真实环境进行三维动态和碰撞等的分析,可以发现部件运动以后的问题,还可将关键部件或部位放在有限元分析软件中,对其在各种工况下的受力和变形进行分析,及时发现设计的薄弱环节,避免设计缺陷。CAE设计方法引入汽车设计课程教学中,不仅可以提高学生对课本理论知识的理解，更可以使企业实际需求与学生学习相结合，从而引导学生进行更加有针对性的学生。如图2所示，为转向节设计的CAE受力分析结果图，通过改组图片对比学生可以容易明白转向节在设计时应该考虑到三种特殊工况情况下的受力分析。
（a）车轮越过不平路面工况(b)紧急制动工况(c)侧滑工况
图2转向节设计实例
虚拟样机技术(VPT)就是在建筑第一台物理样机之前，设计师利用计算机技术建立机械系统的数字化模型，进行仿真分析并以图形方式显示该系统在真实工程条件下的各种特性，从而修改并得到最优化设计方案的技术。虚拟样机技术利用虚拟环境在可视化方面的优势以及可交互式探索虚拟物体的功能教育论文，对产品进行几何、功能、制造等许多方面交互的建模与分析。它在CAD模型的基础上，把虚拟技术与仿真方法相结合，为产品的研发提供了一个全新的设计方法。图3为引入VPT技术形成的车桥差速器仿真模型，通过该模型的运动仿真可以清楚地分析出部件在运动过程中的受力变化情况。
图3VPT设计实例
只有这样才能够提高学生的动手能力，增加学生对汽车设计理论的直接了解，有利于老师和学生之间的互动水平。
2.3 项目教学法引入到汽车设计教学工作中
项目教学法是一种以项目为导向，将理论与实际相结合的先进教学方法[5]。汽车设计课程因为所涉及实际性较强，教师在教学中可以设立相关小的项目。项目教学法便于用在汽车某个总成或部件的设计项目上,如转向器的设计、麦弗逊式独立悬架的性能计算、离合器膜片弹簧的优化设计等。通过项目教学进一步巩固学过的知识，强调学生的动手能力。
3．结束语
综上所述，通过对汽车设计课程教学方法的改进，按照新的教学改革思路，经过这几年的摸索，不断总结经验，初步取得了较好的成绩，学生对于汽车设计课程的教学测评已经连续2年获得优秀等级，达到了课程的培养目标。
参考文献：
[1]罗永健.汽车构造课程教学改革的探索与实践[J]广西大学学报(自然科学版),2002,(增刊):80 - 82.
[2]田国红,卫邵元,李刚.汽车构造课利用多媒体教学的探索与实践[J]辽宁工业大学学报(社会科学版),2008,10(2):121-122.
[3]段红杰,于善武．面向三维CAD/CAM技术的机械类专业教学改革的研究与实践[J]郑州航空工业管理学院学报(社会科学版):2007,26(5):125-127
[4]石良武,王建明．精品课程网络教学模式的研究[J]教育与现代化,2006，(2)：45-49．
[5]罗云辉．项目教学法在汽车专业的实施与效果[J]中国职业技术教育,2006，(6)：17-19．
目前在新功能或加强功能的某些趋势是增加更复杂的电子元器件，以便提高品牌声誉和竞争差异性，同时让消费者更安全舒适。例如复合动力电动车就像把iPod®连接到汽车娱乐系统一样，现已成为一种流行时尚。消费者还把手机与整合型免持听筒装置之间的蓝牙连结视为标准配备。
复杂功能
这些特色仅是冰山一角，其它精心设计的复杂功能虽不会被乘客看到或摸到，却会影响他们的行车经验，这些功能也逐渐导入汽车设计。感应照明系统、多轴调整座椅、智能型天候控制系统、防撞系统和动力巡航控制在21世纪汽车市场变得格外重要。消费者甚至期望车商提供高质量的仪表板功能。要将这些先进功能导入汽车系统往往需要付出代价。
汽车电子设计人员的一项挑战是迅速推出新的电子元器件，提高乘客的舒适性、安全保护和其它加强功能。设计人员必须缩短整体的设计与认证时间和增强现有系统功能，并且不能影响日益严格的质量与可靠性要求和成本目标。为了克服这些挑战，汽车电子设计人员需要集成度更高的解决方案以便提高系统的功能密度。混合信号元器件的高功能集成就是很有吸引力的一项替代方案。
捕捉、运算和通讯
几乎所有的嵌入式汽车电子系统都必须执行捕捉、运算和通讯等三种功能。“捕捉”是从实际世界取得信息，再将它转为数字形式。这可能是车胎监控系统的压力传感器所传来的模拟电压，或是碰撞侦测感应器I/O接脚的上升沿波形，这个感应器可能会连接到安全气囊的触发系统。“运算”是指在应用环境下处理数字信息的能力，例如安全气囊控制器可能在极短时间内就决定不启动安全气囊，因为它发现座位上有小孩。“通讯”是指将处理结果传送给其它需要该信息的系统，譬如启动指示灯就是很简单的例子。其它复杂功能可能会通过网络总线把排气系统的一氧化碳含量告知引擎管理计算机，以便提高燃油的氧气混合比例。解决方案的有效性最终将由系统执行这三种功能的程度决定。
新设计挑战
油箱感测是一个很好例子，说明汽车电子设计人员所须面对的挑战。仅在几年前，油量传感器还是一个相当直接的设计问题。它包含一个简单的浮筒装置，上面有扫描式碳刷接触着电阻性表面，它会使得模拟输出电压正比于油箱的剩余油量。但对今日汽车而言，通常必须等到平台设计快结束时才会开始油箱设计，而且多半要利用任何尚未使用的空间。这可能使得油箱的形状怪异，容量也不再与液面高低成正比，这会让浮筒系统的设计变得很复杂。更重要的是，替代燃料的出现和燃料衍生物让油箱的燃料成份变得很重要。举例来说，汽油与乙醇燃料的比例会影响点火、燃烧时间和废气排放等引擎动力特性。厂商现已认为新一代油箱传感器必须能决定燃油成份，同时将这项信息提供给汽车的其它电子控制系统。这使得过去被认为很简单的感测设计现已变为一种复杂的分析控制挑战。
值得注意的是，几乎车内的所有系统都在扩充功能。主动式露点(dew-point)控制器正在取代挡风玻璃除雾功能，它可以避免或排除水滴凝结所需的条件。雨水感应雨刷系统则会把马达控制和雨水感应功能整合为一套系统。下一代防夹车窗与天窗的关闭则是这些安全系统的微电子元器件所需整合的另一代表性应用。
第一代防夹技术
第一代防夹设计通常包含一套由电动马达驱动的机械驱动系统。马达电流由一颗控制器监测，然后与代表失速状态(stallcondition，亦即马达转动受阻)的固定临界值比较；只要达到该临界值，车窗方向就会从上升反转为下降。这套系统如图1所示。
图1：第一代防夹车窗升降系统的控制图
第一代设计有几项缺点。首先是要开发一套方法分辨马达启动和车窗受阻时的马达失速电流(图2和3)。为了达到这项要求，比较电路中增加一段固定延迟时间，确保它只在马达转动后才开始比较失速电流临界值，只不过这种做法有时无法为半开的车窗提供防夹保护。举例来说，如果车窗的起始位置仅距顶端10毫米，那么在临界定时器的计时结束前，车窗很可能早已撞到顶端的挡板(hard-stop)。
图2：关闭车窗时的电流变化
图3：关闭车窗遇到阻碍时的电流变化
第二个缺点是机械系统的参数会随着时间改变，这会影响马达的工作负载，使得防夹临界值变大或变小。
最后，这些系统由于使用固定临界值，所以无法适应行车环境的改变。车窗密封条的热膨胀效应会让温度变化对工作负载产生很大影响。汽车静止时关闭天窗所需的力量与行驶中车辆有很大不同，在平滑路面升起车窗所需的力量也不同于车辆在石头路上行驶时。在这两种情形中，无法补偿这些变动的状况都会影响安全或造成车窗无法正常操作。
设计人员过去是以不同方式应付这三项重要挑战。在有些情形下，他们会增加更多的传感器或使用更精确的控制材料与元器件来减轻这些问题，但这些方法都会增加设计的成本与复杂性。这使他们日益需要一套低成本的防夹功能设计来克服这些缺点。
新的设计解决方案
如图4所示，一颗包含高速中央处理单元(CPU)和高效能模拟数字转换器(亦即带宽大于180MSPS和分辨率超过12位)的混合信号微控制器是此问题的最佳解决方案。
图4：采用混合信号微控制器的防夹系统
这种做法让设计人员利用一颗微控制器同时执行马达的通讯功能和监控马达电流。通讯噪声可由芯片内建的模拟数字转换器直接在马达电源电路的电流传感器(亦即分流电阻)上侦测。这种方法能更精确分辨马达处于转动或失速状态，不仅比较器电路不需再增加一段固定延迟时间，就算车窗已经半开也可提供完整的防夹功能。
如图5所示，系统会根据历史数据和参数计算结果设定可变的马达电流临界值，以便动态响应马达负载变动和将系统扭力限制在适当范围，同时将长期因素(例如马达磨损和密封材料老化)和短期因素(例如环境、湿度、温度和振动)都列入考虑。另外，系统还能与其它的电子控制装置(ECU)交换信息，把外界温度和车速等信息当成加权输入来决定适当的临界值(参考图6)。利用其它系统不仅会提高整体系统效能，还能避免在车上重复安装传感器的额外成本。
图5：使用可变临界值后的车窗关闭过程电流变化
图6：存储在内存表格的环境参数与历史数据，它们可用来决定临界值
1通讯系统
通讯系统可以说是汽车电子信息系统的核心和中枢，同时也是车辆内部系统和外部网络实现信息交互和重要桥梁，对于实现系统的各项功能而言有着不可替代的作用。从目前来看，在汽车电子信息系统中，最为常用的是GPRS无限数据传输系统，按照相应的网络协议，利用传统GSM网络的相关资源，进行数据的传输工作，可以保证数据传输的速度和质量。不仅如此，在不断的发展过程中，全球的运营商都针对商用GPRS系统进行了研发，为车载通讯系统提供了必要的网络支持，也使得汽车电子信息系统有了一个接入时间短、传输速率高、安全可靠的信息交互平台。
2车载嵌入系统
在科技发展的带动下，车载系统的嵌入技术愈发成熟，逐渐成为汽车信息网络的控制中心。车载嵌入系统可以对车辆内部设备的运行状况进行检测，一旦发现异常，可以立即向驾驶人员发送相应的警报信息，如语音提示或灯光信号等，同时针对故障进行前面细致的分析，向驾驶员提出合理化建议，如停车检修或者调整路线前往维修点等，对安全事故进行规避，保证行车安全。在车载嵌入系统中，利用相应的处理器、GPS接收机、GPRS模块以及人机交互接口等，可以构建出一个具备强大通信能力和信息处理能力的平台，利用无线通讯、蓝牙数据交互等网络通讯技术，实现信息的交互和共享。系统的标准化和模块化设计不仅便于系统功能的实现和维护，也使得其具备良好的拓展性，可以实现车辆定位、动态导航等功能。
3外部系统
从目前的发展情况看，外部系统包括一个专业的门户网站，可以为每一位用户提供个性化的服务，满足用户不同的使用需求，同时还可以根据相应的情况，进行动态更新，为用户提供完整、合理、准确、可靠的信息。需要进行动态更新的情况包括：汽车自身的地理位置，或者用户指定的道路路况图；用户的具体需求；与汽车服务供应商服务协议的相关内容；汽车在行驶过程中遇到的特殊状况。
汽车电子信息系统功能的实现，不仅需要相应的硬件资源，还需要良好的软件支持，因此，做好系统软件的设计工作是非常重要的，应该重视以下两个方面的内容：
（1）软件的结构模式。汽车电子信息系统的软件架构，可以利用UML的Component框图进行描述。用户可以通过因特网，连接到门户网站，对相应的数据信息进行查询，也可以对系统网络服务进行扩展。之前也提到，门户网站可以为用户提供良好的个性化服务，结合用户的位置信息，在比较特殊的情况下，可以对用户需要的数据信息进行动态更新。不仅如此，用户可以通过移动通讯设备，利用Web搜索服务，查询自己需要的信息，如旅店和车票、机票等的预定，必要的车辆维修信息等。同时，系统中的个性化管理模块可以根据每一个用户的基本情况，为门户网站的动态更新提供必要的数据信息；事物管理模块可以对数据的流通、交易等进行监控，对数据库故障以及数据冲突进行处理和恢复，保证数据的访问和使用安全。另外，在系统中，信息数据库的功能是非常重要的，不仅可以对地理信息进行存储，也可以为用户提供必要的地址信息，确保数据的准确性和合理性是极其关键的，必须得到软件设计人员的充分重视。
“汽车电子技术”课程开设在大学四年级上学期，为专业选修课程，2学分，共32学时。其中理论教学22学时，实践教学10学时。根据电气工程及其自动化专业的基础课程和平台课程设置，结合汽车电子技术的主要特点，“汽车电子技术”课程的理论教学可分为6个模块，如图1所示。在“汽车电子技术”课的理论教学环节中，
第一部分，先介绍汽车电子的基本概念，回顾汽车电子技术的发展历史，通过实例分析介绍汽车电子对汽车安全与节能的影响，结合电气工程及其自动化专业的相关知识，讲述汽车电子与电力电子的关系。
第二部分，介绍汽车电子技术中常用的器件。包括光电、霍尔、电阻等各类传感器，常用于汽车电子控制系统中的单片机选型及选用依据，汽车电子控制系统中所用的交直流电机、电磁阀等执行器件的工作原理和控制方法。
第三部分，在以上介绍的基础上，着重介绍汽车变速器电控、ABS系统、动力转向电控等汽车电子控制系统的设计方法，主要内容包括电控系统开发遵循的标准、硬件电路设计和软件编程方法，特别强调目前汽车电子控制系统中所用的V流程开发模式。
第四部分，结合新能源汽车的热点问题，充分发挥电气工程及其自动化专业知识在电动汽车方面的运用。本门课与目前车辆工程专业所开设的“汽车电子技术”不同之处在于，省去了传统以发动机作为主导的汽车动力系统控制部分，强化了电驱动系统的匹配与设计部分。该部分内容除了包含对于汽车动力系统设计方法和匹配规律的介绍外，还增加了对于电动汽车动力系统控制的一般方法介绍。
第五部分，介绍汽车电器系统，包括汽车仪表系统、灯光照明系统、电动门锁系统、电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅、车载空调系统、车载音响系统、车载电视娱乐系统、车载无线通讯系统、电子导航与全球定位系统、智能交通系统和车载网络系统等方面的内容。
第六部分是课程的最后部分，介绍汽车电子控制系统中可靠性的评价标准和一般的故障诊断方法。
以上六部分构成了我校电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”理论教学的主要内容。在“汽车电子技术”课程的实践教学过程中，主要有实验和课程设计两种方式。实验课作为学生在校内实现理论联系实际的一种比较有效的手段，学生通过实验能够加深对课程理论知识的理解，并能够培养一定的实践能力。我校在电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”实验课的设置上，主要分为5个部分，如图2所示。课程设计是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段，它不但可以使学生加深对理论和实验课程的理解，而且能够使学生将所学的课程内容与相关课程综合起来，提高了知识的应用能力。
“汽车电子技术”是一门实践性很强的课程，课程设计主要结合我校电气工程及其自动化专业平台课的知识，以电动汽车控制系统作为设计目标，让学生结合电力电子技术的相关知识进行设计。
二、“汽车电子技术”课程教学方法的改革
对于“汽车电子技术”课程来说，涉及到的汽车电子控制系统单靠语言描述是很难讲清楚的，而通过传统的板书教学方式，也很难清晰勾勒出汽车电子控制系统的原理和工作过程。因此本门课在授课方式上采用多媒体教学的方式，通过多媒体课件制作出的动画及示意图等来展示汽车电子控制系统的结构、组成及工作原理，使教学的内容直观清晰，易于理解。在“汽车电子技术”课程的教学过程中，除了正常的多媒体课堂教学外，还采用了现场教学结合研究性教学的授课方法。现场教学即依托我校汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程中心的实验平台，使学生到工程中心参观现场演示，并试用工程中心开发的汽车电子产品实验样机。这些教学手段可以使学生对汽车电子的功能及开发有更直观的认识。除此之外，教学内容中以汽车电子产品的项目开发作为主导。例如在“汽车电子控制系统的设计”这部分内容讲授时，可自始至终以工程中心开发的汽车变速器控制单元作为对象，从汽车电子产品开发的前期调研、方案论证，到中间环节的样机开发、功能验证，再到最后环节的样机标定、测试等进行全方位的介绍。通过这样的讲授，学生对汽车电子的感性知识加深，在理论学习中的目的就会变得明确，清楚地认识到需要掌握的主要内容。
三、“汽车电子技术”课程考核方式
为了有效地组织教学，突出“汽车电子技术”课程的实践性，改革了这门课程的考核方式。我校其他专业课程的考核方式大部分是以平时成绩占30%，期末卷面成绩占70%的比例进行综合评定。而由于“汽车电子技术”课程面向电气工程及其自动化专业电力电子方向的本科生，选课人数基本维持在40～60人范围内，这样的人数规模便于授课教师进行小范围内的专业指导，因此在考核方式上提出了平时成绩、作业成绩、实验成绩、课程设计与专业论文撰写相结合评定的方式。与其他课程不同之处还在于，其他课程安排的课程设计都是最终给定一个独立的成绩，而作为专业选修课，本门课程的课程设计成绩只是最终成绩的其中一部分。
目前该门课程的考核采用平时成绩占10%，作业成绩占10%，实验成绩占10%，课程设计占30%，专业小论文占40%的比例权重进行成绩的评定。这样做的好处是，不但能够充分发挥本门课理论与实践紧密结合的特点，并且可以充分激发学生的学习兴趣，培养学生的团队合作精神。专业小论文作为考核的主要部分，在撰写过程中，授课老师首先利用2学时的时间对学生进行科技论文撰写的培训，而后引导学生充分利用学校图书馆的资源，根据各自分配到的科技论文主题进行文献的检索；学生分成了3至4名成员一组，选择关于汽车电子的主题项目，可建议主题为电动汽车整车控制器的设计、汽车防抱死ABS系统设计、汽车自动变速器控制系统设计等，学生也可以自己提出新的主题。给定主题一段时间以后，学生提交科技论文，并以学术会议的形式在课堂上进行交流，老师和其他同学可以自由根据报告者的内容提问，并提出意见和建议。该部分成绩可以当场给出，这样做的好处是激发学生的积极性，所给定的成绩能够实现主观与客观兼顾的效果，令所有同学信服。
四、结论
【关键词】《汽车设计》课程；教学方法；实践教学
《汽车设计》课程是我校车辆工程专业的一门专业核心课程，本课程主要研究汽车整车和底盘各主要总成与零部件的设计理论和方法。通过本课程的学习要求学生掌握汽车各总成结构方案的选择及汽车底盘主要零部件相关参数的设计，提高学生分析问题、解决问题的能力，从而为今后从事汽车相关设计工作打下良好基础。传统教学方法难以满足现代汽设计的要求，对课程教学进行改革，提高学生分析与解决实际工程问题的能力。
1 多种教学方法相结合
1.1 在教学中采用任务驱动法
任务驱动法是以任务为驱动，在课堂教学中把理论与实践教学有机结合起来，充分发掘学生潜能，提高学生解决实际工程问题的能力。在《汽车设计》这门课程中，制定任务时可以根据每章所讲授的知识点制定具体的设计任务，如“驱动桥设计”一章中，设立“驱动桥壳设计”设计任务，将学生分成几个小组，每个小组给定不同的初始设计参数，在任务实施阶段，各小组成员间分工合作，设计出最佳的设计成果。
汽车底盘中的七个总成和整车设计共计八个大模块，每个模块再分解成多个小的零件设计任务和总成设计任务。尽量指导学生多利用先进的设计方法，先计算选择参数，确定设计的基本结构；然后利用三维设计的相关软件如CATIA、UG或者Pro/e完成零件的三维建模；再利用有限元分析软件如ANYSYS或者NASTRAN等对零件在各种工况下的应力应变进行分析，针对零件的薄弱部位进行优化设计；对于总成设计还可以在完成零件的三维装配后，利用虚拟运动仿真软件如ADAMS进行运动仿真，发现装配干涉和运动干涉，避免设计缺陷，加深学生对所学知识的理解和综合应用。
1.2 将实际工程设计实例引入到教学中
原有的《汽车设计》只局限于汽车零部件的参数选择和零件的强度和刚度的校核；而现代汽车设计的流程的还包括结构优化和性能优化、运动仿真和校核以及结构、性能试验，是优化设计、可靠性设计和计算机辅助一体化设计相结合。原有设计知识单一，单纯从静力学角度思考零部件设计，与现代汽车设计理念有较大偏差，学生毕业后无法迅速融入实际的汽车零部件设计中去。上课时可以结合某一个汽车零部件的实际设计案例，让学生全面了解实际工作中的设计流程，设计思路和设计方法。
1.3 将课程设计融入《汽车设计》课堂教学中
我校的《汽车设计》课程教学分为理论授课和课程设计。理论授课在 48 学时，理论教学通常不讲授课程设计的知识内容，以往的课程设计是在《汽车设计》理论课结束后，集中在两周内进行，通过课程设计补充完善一些理论授课中欠缺的内容。
改革后将《汽车设计》课程设计的相关内容及时穿插到理论课堂教学中，让学生逐步掌握各个设计步骤。在理论授课时，按照课程设计的模式先给出一组参数，按照课程设计的要求进行相应的设计计算。例如课程上到悬架章节，就根据所给参数，确定该车型悬架的型式、选择合理的弹簧型式、计算弹簧的各个主要参数等。这样不仅可以减轻学生课程设计时的负担，还可以改善《汽车设计》课程的教学质量，使学生在学习过程中将理论与实际紧密结合。
2 强化实践教学环节
教学探索需要进一步融入工程应用能力培养、考核等内容，改变目前以书面试卷考试为主的评价形式，建立面向工程应用能力的考核体系，切实加强学生的能力和素养的协调发展。
2.1 课外大作业的布置
课后作业是强化学生熟练掌握课程基本知识的一个基本教学环节。本课程教学改革在讲完各个总成设计后，以 6人为 1 组，布置一个大作业。要求每个同学在课程结束前必须完成至少一项大作业。比如整车设计，老师给定设计书，要求每个人根据设计题目中的具体特点，先进行整车主要参数选择，然后进行发动机、离合器、变速箱、传动轴、驱动桥以及车轮的选型，根据所选总成进行整车性能计算，实现整车的优化匹配并绘制车辆的总体布置图课外大作业的布置，能充分发挥学生的创造性和积极性，使学生能够融会贯通所学知识，真正起到培养学生运用知识和解决问题的能力。
2.2 强化课程设计功能，“真刀实枪”操练技能
目前课程设计存在以下问题：
1）部分学生对课程设计的重要性认识不足，重课堂理论学习轻实践，态度不端正，对所提供的参考资料不加分析，盲目模仿，甚至照搬照抄。
2）学生对课程设计的先修基础课程（机械制图、公差配合与测量技术、工程力学等）掌握不牢，尤其是机械制图的基础薄弱。集中表现为：图纸中视图摆放方位不合理，装配图中有的零件无法装入和拆卸、尺寸标注不规范、标准件尺寸随意确定、剖面线和中心线忘记画、标题栏书写不规范、技术要求没有或者乱写等。
课程设计是实践性教学的重要环节。因此，需要强化课程设计功能，“真刀实枪”操练解决工程问题的能力。课程设计课题从汽车企业实际需要筛选出来，严格按照汽车零部件设计的实际研发和制造标准要求学生。对于学生课程作业，尤其是零部件图纸由学校教师和企业工程师共同考评，并选择优秀学生作业，进一步指导使课程设计成果直接转化为企业生产技术文件。
2.3 引入先进设计方法
计算机技术迅猛发展，要将现代的设计手段、设计方法应用到汽车设计教学中。从培养学生的实践应用能力出发，在《汽车设计》课程设计中提供必要的CAD应用训练，要求学生采用CAD软件绘制设计图纸，尤其是掌握三维到二维的转换；引入 CAE设计软件，要求学生能利用CAE软件进行应力应变和运动干涉等方面的工程分析；引入Matlab实现优化设计计算，要求学生初步掌握Matlab的简单使用，使学生加深对优化设计的理解和应用，减轻学生设计中反复优化计算的工作量，培养学生计算机运用能力。
3 结束语
通过《汽车设计》课程改革，可以提高学生汽车设计的工程应用能力，改革的成果在随后的毕业设计中可以推广应用，另外车辆工程其他专业课程也可以借鉴《汽车设计》课程改革的经验，在各个方面培养学生的工程应用能力，提高学生的实践能力和工程素养。《汽车设计》课程改革教学研究成果将有很好的应用前景。
【参考文献】
[1]薛晶，侯占峰，等.《汽车设计》课程教学方法改革的探索[J].教育教学论坛，2015（9）：162-163.
[2]钟勇，黄鼎键，等.基于“211”理念的《汽车设计》课程教学方法改革研究[J].机电技术，2014（1）：141-142.
关键词：电子技术 汽车 人才培养
中图分类号：G6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0195-01
1 汽车电子技术人才供求现状
随着电子技术在汽车上的应用不断广泛，汽车电子化配置程度已经成为各汽车厂商市场竞争的焦点，但我国汽车电子控制方面的核心技术主要由外国公司垄断，作为汽车产销量的大国，若我们没有自主品牌的汽车电子控制模块的核心技术，则对我国自主品牌的汽车产业的发展是危险的。所幸，我国汽车电子控制模块的自主产品已经处于起步发展阶段，但要能使自主品牌的汽车电子控制系统达到能跟国外品牌竞争，具有同样高性能和价格优势，必须突破技术关，使自主品牌的汽车电子控制系统能够胜任市场，还能被市场认可，要达到这一目标，人才是瓶颈。
2 汽车电子技术人才培养方案
2.1 教学设计要合理
教学设计是人才培养的方向，为培养具备扎实汽车电子技术专业知识，又具备汽车电子控制系统工程研发技术能力的人才，必须有合理的教学设计方案[1]，比如，校企合作、理实一体化的教学设计方案，其应最少包含以下内容：公共基础课、专业基础课和专业课在大学一年级和二年级以理论学习的方式进行教学，使学生掌握扎实的专业理论知识；三年级以项目驱动的方式进行各专业科目的课程设计，使学生具备综合应用各专业课程知识解决理论技术方案的能力；在四年级同样以任务驱动的方式进行毕业设计，并在顶岗实习中结合预就业工作，使学生具备综合应用各专业课程知识解决实际工程技术方案的能力。
2.2 人才培养定位要准确
毕业生是学校的产品，用人单位是人才产品质量高低的检验部门。汽车电子技术人才培养定位是否能够做到准确，首先需要对专业人才培养的客户群进行调查、分析，从中寻找合适的客户发展成为固定人才供需关系[2]。教学团队在制定汽车电子技术专业人才培养方案前应调查学校周边是否有汽车整车厂、总成厂、汽车电子控制企业等单位，然后与用人单位联系，了解用人单位对汽车电子技术专业的毕业生在知识水平、技术水平等方面的要求；其次，主动与汽车整车厂、新能源汽车企业、总成厂、汽车电器设备厂、汽车电子控制等企业进行洽谈，寻求汽车电子技术人才供需合作，争取成为部分企业的人才培养供给基地。再次，根据岗位群要求，确定培养目标，使汽车电子技术专业的毕业生能有扎实的电子技术基础，又能对汽车技术有深刻的理解，具备汽车电子控制系统的设计、性能匹配、制造、试验的工程技术能力。
2.3 人才培养内容要符合行业要求
人才培养内容是高等院校教学活动的重要部分，人才培养目标需要通过教学活动过程来实现[2]。首先要做好专业基础课程内容设计，其次要做好专业核心课程内容的设计，这是保障培养目标实现的关键，而做好专业拓展课程内容的设计则是体现专业培养目标特色的重要手段。要培养具备汽车电子控制系统的设计、制造、试验的工程技术能力的本科毕业生，我们在制定人才培养内容时应最少考虑以下三个方面的内容。
（1）大学一年级完成所有专业基础课程的学习，最少应该掌握的专业基础课程有：汽车机械基础、汽车CAD等二维设计工具使用、汽车UG（或CATIA）等三维设计工具使用、汽车电路识读、数字电路、模拟电路、C语言等程序语言的编程、Multisim等EDA电路设计仿真设计工具使用。
（2）大学二年级完成所有专业核心课程的学习，最少应该包括的课程有：汽车发动机构造与原理、汽车底盘构造与原理、汽车电器构造与原理，发动机电控技术、底盘电控技术、汽车信息通讯技术、新能源汽车控制技术、汽车单片机技术、汽车传感器技术等。
（3）大学一年级和二年级完成所有专业基础课和专业核心课程的学习，主要针对的是理论学习，而在大学三年级的教学内容设计若以课程设计方式进行，则能使学生有机会对之前所学的技术理论进行综合的应用，培养学生综合应用能力，提高学生学会发现问题，敢于提出问题，学会分析问题和解决问题的能力。课程设计的内容应该最少包含[3]：①发动机电子控制系统；②车身电子控制系统；③汽车底盘电子控制系统；④电动汽车整车控制系统；⑤混合动力汽车驱动能量分配策略及制动策略。这些课题覆盖了传统燃油汽车和新能源汽车的动力系统、安全系统和舒适系统的电子控制。
（4）大学四年级。
在第7个学期进行毕业设计，使学生对所学的所有课程进行融会贯通的应用[3]。第8学期进行顶岗实习，在选择顶岗实习的单位时结合考虑学生的预就业。
2.4 汽车电子技术专业教师队伍建设
要能执行设计好的人才培养方案，有一个具备汽车电子技术教学及工程技术能力的教师团队是必要的，特别在大学三年级涉及汽车动力系统、安全系统和舒适系统的电子控制模块的课程设计教学工作，以及大学四年级的毕业设计和顶岗实习指导工作中，这些教学活动不能按照理论课程的讲授方式进行，而以项目驱动，以学生为中心，教师指导的方式进行。指导老师除了具备汽车专业的理论教学能力外，还需要具备汽车电子技术的工程技术能力，因此，教师队伍建设是人才培养的重要保障。
3 结语
高等院校汽车专业教学团队是汽车行业技术人才培养的负责人，要培养汽车行业紧缺的汽车电子核心技术人才，必须准确定位人才培养方向，正确设计人才培养方案，以及建设具备汽车电子技术教学能力和工程技术能力的教师团队。
参考文献
[1] 杨开城.教学设计：一种技术学的视角[M].北京：电子工业出版社，2010.
【关键词】 汽车 CAE软件系统 开发 应用
前言：改革开放以来，我国的汽车制造工业大力发展，并且已经处于世界先进行列中。这些主要都是归功于汽车设计理论的有效讨论，和具体的实际方法科学化的应用。本文基本上要探讨的内容是，汽车CAE技术如何更多的应用到汽车设计的各个方面，以此来取得良好效果。但是目前，我国的汽车CAE软件技术的发展还是比较缓慢，但是也取得了一些成果。在许多汽车CAE软件的应用水平上，已经开始应用了有限元或是优化设计等分析方法，从而辅助产品更加优化的设计。
一、汽车CAE软件系统的功能开发
1.1开发语言
汽车CAE软件技术的开发，主要是基于PC电脑，采用W in98的系统操作环境和 Fortran77语言等多种语言混合编程进行的。这些程序都基本上以VB构成软件作为主体。在设计和改进汽车时，汽车的动力性、经济性和参数的灵敏度计算等几个方面，都需要进行性能的预测。通过评价，来选择更优选的方案。此外，还需要通过计算机的编程，对数据进行模拟计算，只需要输入相应的结构参数，那么就可以打印出各项性能指标，以及影响汽车的动力性和经济性的相关参数灵敏度指标。
1.2汽车车架和车身的构件截面特开发
在对车架进行刚度和强度的验证时，可以采用有限元软件包，对开口的薄壁杆件构成的车架进行计算。如果出现了扭转情况，需要在考虑到是翘曲的约束，影响当量惯性矩代替了扭转惯性矩，常用开口截面的计算程序设定，需要输入相应的断面结构参数，建立一个相关的材料库。
1.3有限元静力和模态分析
这主要是根据系统的需要，采用有限元软件包，对整体的结构进行综合模拟，然后进行可靠的分析。软件包有丰富的单元库和非常强大的计算功能，可以很快捷的处理功能。
1.4汽车车架参数的优化设计和开发
汽车的车架多为槽形截面或是矩形截面。那么需要输入自变量个数和目标函数的具体个数，以及不等式约束函数的个数，等式约束函数的个数等等，随后就可以得到优化后的汽车结构参数。
1.5客车外摆式乘客门机构的参数优化开发
通过输入和优化，外摆式车门宽和门缝间隙、车门厚度等参数后，就可以得到能够充分满足车门开启或是预定设计位置的最优化的机构参数。此外，当汽车的整车参数确定以后。那么，通过汽车性能优化程序，就可以迅速的找到变速器的档速比。和后桥主减速比的一种最佳匹配值。这样一来就可以取得更好的动力性技术和燃油经济客车的研究参数。
二、汽车CAE软件系统软件的工程应用
2.1 HB6732型客车燃料经济性预测和验证
在实际的工程中，像是发动机最低比油耗这种已经了解的发动机特征参数，在新车设计或是对需要改进车辆的设计中，还是比较容易遇到的。那么，输入HB6732型客车的相关特征参数后，可以通过运行经济性预测的科学程序，就可以顺利的计算出燃料的实用经济性。
2.2轿车底板及骨架的有限元静、动态分析及验证
轿车的底板和骨架（图1），对于一些弯曲或是扭转工况，做了一些静态的对比试验，并且对此项模态进行了分析试验。
2.3 JZ5030车架结构参数的优化设计
SJZ5030型车架有限元计算模型（图2）。主要对左、右纵梁，以及第1、第4、第5、第6、第7的横梁尺寸进行了优化设计。
结语：综上所述，随着汽车CAE软件技术水平的不断提高，可以有效的提高产品设计的科学性，优化性，从而减少了设计上的盲目性，提高了设计综合效率。其中最大优点是，可以在产品设计的初期，通过软件使用者的经验数据的积累，可以使其得到良好的反馈，从而可以使得CAE软件技术缩短产品的开发周期， 降低了软件开发的成本、提高产品质量等。此外，通过计算机分析模型，可以对所设计的产品进行强度、寿命及性能等方面的预测，使产品在设计的综合指标上有充分的保证，提高设计产品可靠性。
参 考 文 献
[1]闫康康. CAE驱动的汽车板成形缺陷精益诊断解决与稳健控制技术研究[D].吉林大学，2010.
[2]王同俊. 基于UG的板料成形全工序仿真前处理系统的设计和开发[D].华中科技大学，2008.
