汽車檢測與故障診斷技術(shù)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化研究

馬彬

摘 要 針對目前汽車檢測與故障診斷技術(shù)課程內(nèi)容陳舊、僅注重傳統(tǒng)車輛技術(shù)檢測及地區(qū)適應(yīng)性較差等問題，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合研究。以符合京津冀地區(qū)汽車服務(wù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)人員需求為出發(fā)點(diǎn)，對現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理整改，添加新型檢測與故障診斷技術(shù)、新能源汽車檢測與故障診斷技術(shù)方面的知識內(nèi)容。優(yōu)化后的課程知識結(jié)構(gòu)更加合理，覆蓋面更廣，符合京津冀地區(qū)汽車服務(wù)市場及學(xué)校培養(yǎng)目標(biāo)的需求。主要就汽車檢測與維修技術(shù)教學(xué)內(nèi)容改革優(yōu)化方面進(jìn)行探索和研究。

關(guān)鍵詞 汽車檢測與故障診斷技術(shù)；實(shí)踐能力；CAN總線

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）04-0060-04

Abstract Aiming to the problems such as outdated content， only focus on the conventional vehicle technology and poor regionally adaption， the optimization study is conducted on the teaching content

of Vehicle Inspection and Fault Diagnosis Technology. The old tea-

ching contents are integrated based on market demanding of automo-

tive technology and conforming to Beijing around requirements， the

new type and new energy vehicle inspection and fault diagnosis tech-

nology are added. The course structures are more reasonable and broader coverage after optimized and could meet the vehicle service marked around Beijing as well as the objectives of school training objectives. The main purpose of this article is researching the optimi-

zation of teaching contents about the vehicle inspection and fault diagnosis technology.

Key words vehicle inspection and fault diagnosis technology； prac-tical ability； CAN bus

1 緒論

汽車檢測與故障診斷是汽車交通類專業(yè)的重要課程之一，也是理論聯(lián)系實(shí)際的課程，課程目的旨在提升學(xué)生專業(yè)理論水平和實(shí)踐能力。該課程具有很強(qiáng)的理論性和專業(yè)性，內(nèi)容涉及汽車不解體檢測的基本原理、整車技術(shù)狀況的檢測、汽車各部分故障診斷及檢測儀器設(shè)備基本結(jié)構(gòu)等，課程的設(shè)置能夠?yàn)閺氖缕嚈z測與維修方面的工作提供一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

北京信息科技大學(xué)車輛工程專業(yè)汽車運(yùn)用與服務(wù)工況方向主要培養(yǎng)在京津冀地區(qū)汽車后市場服務(wù)的復(fù)合型、應(yīng)用型人才，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐能力。京津冀一體化的提出，對北京的定位提出明確的要求，未來的任務(wù)是加大京津冀的環(huán)境治理力度，而學(xué)校的定位是“培養(yǎng)適合首都經(jīng)濟(jì)圈的應(yīng)用技術(shù)型人才”。因此，需要根據(jù)社會發(fā)展對首都的要求，根據(jù)學(xué)校的定位差異與學(xué)生學(xué)緣結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)及就業(yè)意向的差異來規(guī)劃整合現(xiàn)有資源，從而契合《<中國制造2025>北京行動綱要》及符合北京信息科技大學(xué)工程認(rèn)證新要求。

新能源汽車作為新能源、新業(yè)態(tài)及八個(gè)專項(xiàng)的首要組成部分，對大幅提升制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展能力具有重要的支撐作用。北京小客車搖號系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示，北京地區(qū)的新能源汽車銷量僅2015年就已呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，電動車輛技術(shù)狀況的檢測也逐漸成為市場不可分割的一部分。新能源汽車檢測與維修技術(shù)人才的緊缺對專業(yè)的發(fā)展既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。為更好地服務(wù)社會與適應(yīng)京津冀的發(fā)展，需加快電動汽車檢測與維修人才的培養(yǎng)。近年來，汽車底盤綜合控制系統(tǒng)、穩(wěn)定性控制系統(tǒng)及主、被動安全控制系統(tǒng)的運(yùn)用及CAN總線的廣泛運(yùn)用，使基于CAN總線信息的檢測技術(shù)得到發(fā)展，如何將先進(jìn)的電子、測控、計(jì)算機(jī)等技術(shù)融入汽車檢測與故障診斷課程中，成為教學(xué)人員需要解決的一個(gè)重要問題。

綜上所述，可根據(jù)目前技術(shù)需求和京津冀汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，對汽車檢測與故障診斷技術(shù)現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)資源進(jìn)行整合與優(yōu)化，在進(jìn)行課程資源整合及新增新檢測技術(shù)、新能源檢測與故障診斷技術(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建面向首都的融傳授知識、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)于一體的具有北京信息科技大學(xué)特色的汽車檢測與故障診斷技術(shù)課程，充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主觀能動作用。

2 汽車檢測與故障診斷技術(shù)課程現(xiàn)狀分析

教學(xué)內(nèi)容陳舊 隨著汽車檢測診斷技術(shù)的不斷發(fā)展，新的檢測診斷方法與設(shè)備不斷涌現(xiàn)并逐步應(yīng)用于實(shí)踐中，而與發(fā)展?fàn)顩r相比，現(xiàn)行教材的知識結(jié)構(gòu)與內(nèi)容則顯得有些陳舊。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，化油器結(jié)構(gòu)、柴油機(jī)簡單噴射系統(tǒng)已經(jīng)逐漸退出市場，某些汽車檢測技術(shù)在日益變化的今天也逐步被淘汰。目前，教學(xué)內(nèi)容陳舊，對社會上的4S店、大修廠普遍使用的汽車先進(jìn)檢測線系統(tǒng)、汽車先進(jìn)底盤控制系統(tǒng)、穩(wěn)定性控制系統(tǒng)及主、被動安全控制系統(tǒng)卻沒有涉及。這就造成書本知識與社會嚴(yán)重脫節(jié)，對培養(yǎng)掌握先進(jìn)檢測技術(shù)的應(yīng)用型人才極為不利[1]。

重視傳統(tǒng)汽車教學(xué)，新能源汽車教學(xué)落后 2016年上半年新能源汽車銷量顯示，新能源汽車銷量出現(xiàn)井噴式增長，新能源汽車銷量同比增長162%，達(dá)到17萬輛，我國由此成為世界最大的新能源汽車市場。2016年，北京小客車指標(biāo)年度配額為15萬個(gè)，其中示范應(yīng)用新能源指標(biāo)額度6萬個(gè)。隨著電動車輛使用年限的增強(qiáng)，故障凸顯，因此，需要掌握電動車輛故障檢測與診斷技術(shù)的專業(yè)技術(shù)人才，滿足就業(yè)和汽車服務(wù)市場的需求。而現(xiàn)有的汽車檢測與故障診斷技術(shù)課程多針對傳統(tǒng)燃油車輛，針對新能源車輛檢測與故障診斷技術(shù)內(nèi)容相對薄弱和落后。

目前，現(xiàn)有電動汽車服務(wù)行業(yè)從業(yè)人員素質(zhì)較低，對電動汽車高、低壓電系統(tǒng)了解較少，缺乏系統(tǒng)的電動汽車技術(shù)知識，跟不上電動汽車技術(shù)現(xiàn)代化的發(fā)展[2]；需要加強(qiáng)從業(yè)人員的素質(zhì)培養(yǎng)和技術(shù)水平，也需要地區(qū)高校加大人才培養(yǎng)力度，適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展。

教學(xué)內(nèi)容適用性較差 就目前的汽車檢測發(fā)展而言，先進(jìn)的通信技術(shù)及先進(jìn)的總線技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于車載信息系統(tǒng)和控制系統(tǒng)當(dāng)中，而這其中最為典型的為CAN總線技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[3]?，F(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容并未涉及CAN儀器的使用和糾錯(cuò)使用方法，知識內(nèi)容跟進(jìn)不夠及時(shí)。與此同時(shí)，有一些自動化程度較高的汽車檢測線使用CAN總線作為通信總線及自診斷系統(tǒng)的通信協(xié)議。因此，掌握總線的通信技術(shù)和糾錯(cuò)方法對汽車檢測、檢測線檢測及先進(jìn)汽車自診斷系統(tǒng)的故障檢測和診斷具有重要意義。

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)等不斷推廣和應(yīng)用的情況下，現(xiàn)代汽車故障診斷方法變得越來越多樣化、智能化、自動化，是社會不斷發(fā)展和汽車產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的必然趨勢，是汽車故障診斷領(lǐng)域研究不斷深入的必然結(jié)果。而現(xiàn)有課程內(nèi)容對新技術(shù)及高自動化檢測設(shè)備的試用性較差，需要進(jìn)行內(nèi)容優(yōu)化，這對滿足不同現(xiàn)代汽車的故障診斷需求有著重要意義。

3 課程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

對現(xiàn)有內(nèi)容進(jìn)行整合梳理的基礎(chǔ)上添加新型檢測與故障診斷技術(shù)、新能源汽車檢測與故障診斷技術(shù)方面的內(nèi)容。

現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容整合 按需進(jìn)行教材整合和內(nèi)容調(diào)整，同時(shí)強(qiáng)化教材整體性，加強(qiáng)立體化教學(xué)內(nèi)容建設(shè)。在現(xiàn)有課程資源基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的汽車檢測與故障診斷技術(shù)進(jìn)行完善和優(yōu)化，刪除化油器式汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)故障診斷部分內(nèi)容。將發(fā)動機(jī)檢測技術(shù)章節(jié)與電子噴射章節(jié)進(jìn)行合并統(tǒng)一，調(diào)整為傳統(tǒng)—電子點(diǎn)火系統(tǒng)故障診斷、電腦控制點(diǎn)火系統(tǒng)檢測、汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)檢測，具體內(nèi)容調(diào)整為汽油泵的檢測原理和方法、點(diǎn)火類型、波形形成原理、發(fā)動機(jī)點(diǎn)火正時(shí)檢測、電控噴油信號和燃油壓力的檢測。各部分內(nèi)容整合為傳統(tǒng)—電子點(diǎn)火系統(tǒng)兩部分內(nèi)容，在對比分析點(diǎn)火系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，使學(xué)生對點(diǎn)火系統(tǒng)有整體的理解和掌握。其他診斷章節(jié)如氣缸密封性檢測、柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)檢測、潤滑系統(tǒng)檢測、發(fā)動機(jī)異響診斷維持原狀不變。調(diào)整后的分類如表1所示。

新檢測與故障診斷技術(shù) 在保留有益教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上，不斷更新、充實(shí)新的教學(xué)內(nèi)容，并將本學(xué)科的最新發(fā)展和科研成果補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中，通過對教材內(nèi)容的不斷推陳出新，使課程內(nèi)容更貼近生產(chǎn)實(shí)際?，F(xiàn)近汽車檢測技術(shù)發(fā)展迅速，CAN總線技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車通信、檢測系統(tǒng)通信[4]及檢測設(shè)備之間的通信設(shè)計(jì)，在CAN總線技術(shù)的幫助下使車輛各個(gè)傳感器之間的信息得到共享，也為汽車故障檢測與診斷提供最有力的保障。

在維修方面，CAN總線的應(yīng)用也實(shí)現(xiàn)了在線診斷功能。故障診斷專家系統(tǒng)、視覺檢測技術(shù)也已經(jīng)廣泛應(yīng)用于檢測與診斷的各個(gè)領(lǐng)域，包括電梯、變壓器、電網(wǎng)、工程機(jī)械、數(shù)控機(jī)床等眾多領(lǐng)域，在汽車檢測中也獲得廣泛應(yīng)用，如使用專家系統(tǒng)的汽車檢測線檢測系統(tǒng)及車輪定位參數(shù)的視覺檢測系統(tǒng)開發(fā)等。與此同時(shí)，隨著汽車自診斷技術(shù)及新能源汽車自診斷技術(shù)的發(fā)展，其基本原理均為通過分析數(shù)據(jù)總線（CAN）中的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，可見CAN總線技術(shù)對汽車控制和檢測的重要性。因此，讀懂并了解CAN總線通信規(guī)則和數(shù)據(jù)格式提取等知識，對掌握先進(jìn)檢測設(shè)備及汽車先進(jìn)診斷技術(shù)至關(guān)重要。

針對目前先進(jìn)檢測技術(shù)及控制系統(tǒng)關(guān)鍵內(nèi)容，添加新型檢測系統(tǒng)的檢測原理及可檢測項(xiàng)目、基于CAN總線技術(shù)的汽車底盤控制系統(tǒng)故障診斷與檢測部分內(nèi)容，對汽車新技術(shù)進(jìn)行總結(jié)歸納，包括先進(jìn)汽車檢測技術(shù)、CAN總線通信技術(shù)及基于CAN總線技術(shù)原理。具體增加內(nèi)容如表2所示。

新能源車輛檢測與故障診斷技術(shù) 電機(jī)作為電動汽車的心臟是最容易出現(xiàn)問題的系統(tǒng)，而目前無刷直流電機(jī)[5-6]的廣泛應(yīng)用及學(xué)生對電機(jī)檢測知識的缺乏，成為制約檢測人員素質(zhì)的一個(gè)因素。從新能源汽車的關(guān)鍵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出發(fā)，針對目前新能源汽車的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，根據(jù)混合動力電動汽車及純電動汽車的相同和區(qū)別，新增新能源車輛綜合檢測技術(shù)現(xiàn)狀分析部分內(nèi)容。結(jié)合新能源汽車與普通燃油汽車的區(qū)別，對關(guān)鍵部分的電驅(qū)動系統(tǒng)故障診斷與檢測[7]、混合動力電動汽車電機(jī)控制系統(tǒng)故障診斷與檢測內(nèi)容進(jìn)行整合梳理。針對純電動汽車的結(jié)構(gòu)特征和目前受廣泛關(guān)注的電池電壓一致性和安全問題等，增加純電動汽車電池系統(tǒng)故障診斷與檢測[8-11]課程內(nèi)容。新增課程共4學(xué)時(shí)，囊括了新能源汽車的關(guān)鍵部分故障檢測與診斷技術(shù)。受學(xué)時(shí)限制，其他內(nèi)容僅作課后自習(xí)內(nèi)容。具體新增內(nèi)容如表3所示。經(jīng)過優(yōu)化后的課程內(nèi)容和建議學(xué)時(shí)如表4所示。

4 結(jié)論

根據(jù)本課程的特點(diǎn)及適應(yīng)京津冀一體化對汽車檢測與故障診斷人才的需求，結(jié)合學(xué)校的定位差異、學(xué)生學(xué)緣結(jié)構(gòu)與自身基礎(chǔ)的不同及就業(yè)意向的差異來選擇教材和課程內(nèi)容。在現(xiàn)有課程建設(shè)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步整合和完善新型檢測系統(tǒng)的檢測原理及檢測項(xiàng)目、基于CAN總線技術(shù)的汽車底盤控制系統(tǒng)故障診斷與檢測、電動車輛綜合檢測技術(shù)現(xiàn)狀及電驅(qū)動系統(tǒng)故障診斷與檢測、混合動力電動汽車電機(jī)控制系統(tǒng)故障診斷與檢測、純電動汽車電池系統(tǒng)故障診斷與檢測的教學(xué)支撐部分，進(jìn)行教材整合和內(nèi)容調(diào)整，同時(shí)強(qiáng)化教材整體性，加強(qiáng)新教材和立體化教學(xué)的建設(shè)。

通過優(yōu)化，使課程涵蓋面更廣，內(nèi)容更加豐富新穎，課程體系和教學(xué)內(nèi)容更加符合北京信息科技大學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)和定位，教學(xué)內(nèi)容有助于提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力，確保教學(xué)質(zhì)量的提高和培養(yǎng)的人才能夠更好地服務(wù)社會與適應(yīng)京津冀的發(fā)展，達(dá)到面向首都地區(qū)車輛檢測綜合性人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

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