汽車檢測與診斷課程實驗教學方法

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汽車檢測與診斷課程實驗教學方法

摘要:《汽車檢測診斷》是高校汽車類專業的必修課程。這門課程實踐性較強,實驗教學較為重要,科學的實驗教學方法是培養學生實踐能力和創新能力的重要途徑。在實驗教學中,充分利用實際教學資源,科學、合理地設置實驗項目,針對該課程實驗教學,本文提出了“三步走”的教學方式來實施,這樣能有效地提高學生的實踐能力、創新能力、分析問題和解決問題的能力以此達到預期的培養目標。

關鍵詞:汽車;檢測;診斷;實驗教學

0引言

隨著中國汽車工業的迅速發展,國內的汽車社會保有量也在迅猛增加。據悉權威部門最新統計,截止到2019年,機動車保有量為3.27億輛,其中汽車保有量已達2.4億輛。因此,汽車市場對汽車方面的技術型人才需求也在逐漸增加。在高等教育人才培養中,實驗教學具有很重要的地位,是培養學生解決實際工程問題能力的重要手段,是培養學生綜合素質的有效途徑,是引導學生進行創新實踐的重要方法[1]。《汽車檢測與診斷》是汽車服務工程、車輛工程等專業的一門專業必修課程,與其他專業基礎課程相比而言,是對專業知識的綜合運用,在教學過程中更加注重實踐教學。實驗教學質量是保證高校教學質量的一項重要內容,研究新穎的實驗教學方法,提升綜合性、設計性、創新性實驗教學的質量內涵,提高學生綜合素質和創新能力,是現代高校教育工作者需要積極解決的重要課題[2]。筆者依據應用型本科人才培養特點結合教學實踐經驗,主要針對這門課程的實驗教學方法進行探討。

1《汽車檢測與診斷》課程實驗教學的重要性

《汽車檢測與診斷》是汽車服務工程、車輛工程等專業的“收官”課程,具有較強的綜合性、應用性和實踐性,所以在人才培養方案中一般設置在高年級階段?!镀嚈z測與診斷》主要研究汽車檢測方法、檢測原理、診斷理論以及在汽車不解體條件下的檢測手段由此來確定汽車技術狀況及其故障的一門學科[3]。這門課程以檢測為前提,以診斷為目標,通過對汽車診斷參數進行檢測,利用互聯網、人工智能等當前先進的技術,科學、準確地診斷故障,為汽車維修提供可靠的依據。根據培養目標和要求,在近些年的人才培養方案制定中,其理論學時和實驗學時定制為各占總學時的50%,鮮明的凸顯了該課程實踐環節的重要性?!镀嚈z測與診斷》實驗教學定制定位于應用型本科教育,采用項目式教學法設計實驗項目,在整車、發動機、底盤、電控系統等系統中劃分內容來設計實驗項目。據我們的跟蹤調查發現,長期進入實驗室通過實驗訓練的汽車類專業學生與不勤于實驗訓練的學生在綜合設計能力、創新能力、動手能力、分析和解決實際問題的能力上形成了的鮮明的對比,勤于動手實踐的學生在有了顯著的提高?!镀嚈z測與診斷》實驗課程的教學安排正好在學時分配上占據著總學時的二分之一,再結合以興趣為主導的第二課堂實踐訓練,給予了學生更多的實驗訓練機會。但是,學生在進行實施《汽車檢測與診斷》課程實驗項目訓練時存在一定的盲目性、自主性差且沒有形成規范化的訓練模式。由此,在實驗項目實施過程中,提出“三步走”的方式進行實驗訓練來解決這一問題。

2實驗教學中的“三步走”

“三步走”的教學方式是根據國際教育理念CDIO(構思Conceive、設計Design、實施Implement、運作Opera)結合地方應用型本科院校教育定位、《汽車檢測與診斷》課程特點和教學實踐經驗探索出來的實驗教學方法。針對《汽車檢測與診斷》課程實驗教學提出的“三步走”教學方式是教師根據實踐教學目標,學生在教師的指導下開展自主實驗,自行確定實驗設備和方法,根據需要檢測的診斷參數設計出實驗過程,最后分析實驗數據并診斷汽車故障。這種實踐教學方式更加靈活,應用性和操作性更強,更適應于汽車類專業技術型人才實踐能力的培養。

2.1第一步———確定診斷參數及實驗前的“熱身動作”

汽車檢測就是運用發動機綜合測試儀、專用解碼器、專用示波器等當前較為先進的汽車診斷設備檢測汽車技術狀況的過程,并利用檢測出來的定量參數對汽車技術狀況進行描述。在實驗教學中,我們首先要根據設計好的實驗項目確定檢測目標,也就是具體檢測診斷參數是什么,診斷參數就是用來診斷汽車、總成、機構技術狀況的物理量或化學量,明確檢測的目標診斷參數所代表的實際工程意義。所以,在實踐過程中,第一步需要要求學生根據所需檢測的系統或者汽車零部件來確定汽車被測點的診斷參數。確定了汽車被測點的診斷參數后,在開始實施實驗前,還需要一定的“熱身動作”,也就是將被測點的診斷參數放入對應的汽車子系統中分析問題以及預測實驗結果,培養邏輯性分析問題,熟悉其系統邏輯順序和具備清晰的實驗目的后再進行實踐訓練才能有效的培養學生實踐能力和分析問題的能力,避免“只見樹木而不見森林”的碎片化實踐方式,注重具備富有邏輯性的理論知識體系指導學生實踐訓練而不是盲目進行實踐訓練的培養過程才能更好的契合于應用型本科的培養定位。例如,在發動機機油壓力檢測實驗中,實驗前應對油路潤滑系統知識進行梳理,包括潤滑系統中潤滑油路、構成潤滑系統的汽車零部件等的掌握,如果機油壓力存在異常情況,還要學會分析預測機油發生泄漏的主要位置或零部件。另外,對于參數值合理性的判斷這也歸屬于《汽車檢測與診斷》實驗課程過中一項重要的實踐環節,需要要求學生學會自主查閱行業維修標準和規范、汽車維修手冊、使用說明書或有關技術資料來判斷汽車被測點參數數值的合理性。

2.2第二步———確定檢測設備及方法

診斷參數確定后,那么對目標參數進行檢測就需要確定相關檢測設備來完成實驗。在實驗過程中,學生要使用規定的測量設備或儀器儀表組裝成檢測系統在一定的測試條件下,測得汽車診斷參數數值。再根據查閱的標準值或參考值對汽車、總成、機構技術狀況進行診斷。針對同一診斷參數的檢測可以使用不同設備來完成,要求學生進行一定的資料查閱后設計不同的檢測方法以及確定相關儀表、儀器或設備進行檢測。例如,對發動機次級點火波形檢測實驗項目中可以使用KT600綜合智能診斷儀來完成檢測,也可以使用FAS740發動機綜合分析儀進行檢測。確定汽車診斷參數檢測設備儀器后,對汽車汽車、總成或機構進行檢測,然后對參數數值、波形、特性曲線等進行分析判斷,定量或定性判斷汽車的技術狀況。然而,這個過程需要設計合理、規范的檢測方法,且針對同一參數數值的檢測也可以設計不同的檢測方法。但是,對汽車診斷參數的檢測必須在汽車正常工作狀態下、設備正常運行情況下、符合正常的檢測操作規范以及保證安全的情況下進行,這樣才能避免采集到無效數據且保證實驗過程的安全性,才能保證檢測結果的有效性。

2.3第三步———診斷故障及其分析

在實驗實施后得到檢測參數值,通過查閱行業維修標準和規范、汽車維修手冊、使用說明書或有關技術資料與標準值或參考值比對,如果診斷汽車存在故障后,這時就需要對故障進行分析和處理并判斷故障原因。汽車故障的分析處理通常運用故障樹分析法FTA(FaultTreeAnalysis)對汽車故障原因進行診斷,FTA是一種可靠性分析技術而且適用于復雜系統的可靠性分析和設計,而汽車本身由諸多不同功能子系統構成的復雜機電系統且故障引起的原因多而復雜,所以FTA用于汽車檢測診斷可由汽車故障與產生故障的各種原因之間的邏輯關系構成邏輯框圖,然后對此故障原因進行定性分析甚至還可以對出現故障概率的大小進行定量分析[4]。通過FTA分析可以快速對故障進行分析,以便較快速進行故障診斷處理,從而提高后續的汽車維修效率。在實踐教學過程中對汽車故障采用FTA分析,培養學生富有邏輯性的思維模式分析問題。針對《汽車檢測與診斷》實驗課程探索的“三步走”實驗教學方式,在實驗進行中,引導學生構思、設計、實施實驗,激發學生主動創造性,以解決實際問題式的方式引導學生確定診斷參數,確定檢測儀器設備、設計實驗方案、分析診斷故障,使學生獲得實踐“成就感”,激發實踐探索興趣,從而學生培養學生實踐能力和創新能力。

3結束語

《汽車檢測與診斷》實驗課程在實驗教學中積極汲取國際優秀的教學理念,結合高校實際教學資源探索契合技術不斷發展的教學方法。在實驗項目實施過程中采用“三步走”的教學法,以教師為引導,學生為主體以探索式、解決問題式實施實驗項目,增加創新性、設計性、綜合性實驗項目,減少傳統的驗證性實驗項目,激發學生興趣和主動性,引導學生參與實驗構思、設計、實施整個過程,培養學生實踐能力、創新能力、自學能力。隨著技術的更新和科技水平的提高,教學內容和方法也需要保持與時俱進,不斷更新進取,迎合社會技術水平發展進步的教學方法。結合未來發展趨勢,筆者對《汽車檢測與診斷》課程實驗教學提出幾點展望與建議:①隨著新能源汽車規?;咳胧袌?,教師需不斷學習新能源汽車新技術,更新教學內容和教學手段,不斷探索新的教學方法迎合未來更多新技術的誕生。②《汽車檢測與診斷》課程本身實踐性較強、教學內容較多且課堂有限,積極開展“第二課堂學習”,多種形式加強課外實踐訓練。③實驗前引導學生將被測點診斷參數放入對應相關的汽車子系統進行邏輯性分析理解,這樣才能使得實驗過程條理清晰,避免盲目實驗,同時也強化了理論知識體系。④實踐是認識的來源,引導學生重視實踐教學環節,引導學生對自身實踐能力和創新能力的重視。

參考文獻:

[1]陳彥,姚列明,霍中生,等.論實驗教學中教師的引導作用[J].實驗技術與管理,2007(03):107-110.

[2]易有金,隆麗林,吳衛國,等.激發學生主體的實驗教學方法研究[J].教育教學論壇,2017(17):273-274.

[3]王鋒波,杜娟.汽車檢測與診斷實驗教學中的“四部曲”[J].實驗室科學,2012,15(01):58-60.

[4]蔡宗平,湯正平,閔海波.故障樹分析法的專家系統在故障診斷中應用[J].微計算機信息,2006(22):135-137.

作者:鄒江河 劉潔 單位:貴陽學院機械工程學院

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