汽車檢測與故障診斷技術教學內容優化研究

馬彬

摘 要 針對目前汽車檢測與故障診斷技術課程內容陳舊、僅注重傳統車輛技術檢測及地區適應性較差等問題，對教學內容進行優化整合研究。以符合京津冀地區汽車服務產業技術人員需求為出發點，對現有教學內容進行梳理整改，添加新型檢測與故障診斷技術、新能源汽車檢測與故障診斷技術方面的知識內容。優化后的課程知識結構更加合理，覆蓋面更廣，符合京津冀地區汽車服務市場及學校培養目標的需求。主要就汽車檢測與維修技術教學內容改革優化方面進行探索和研究。

關鍵詞 汽車檢測與故障診斷技術；實踐能力；CAN總線

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：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Abstract Aiming to the problems such as outdated content， only focus on the conventional vehicle technology and poor regionally adaption， the optimization study is conducted on the teaching content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的重要課程之一，也是理論聯系實際的課程，課程目的旨在提升學生專業理論水平和實踐能力。該課程具有很強的理論性和專業性，內容涉及汽車不解體檢測的基本原理、整車技術狀況的檢測、汽車各部分故障診斷及檢測儀器設備基本結構等，課程的設置能夠為從事汽車檢測與維修方面的工作提供一定的理論和實踐基礎。

北京信息科技大學車輛工程專業汽車運用與服務工況方向主要培養在京津冀地區汽車后市場服務的復合型、應用型人才，要求學生具有較強的專業實踐能力。京津冀一體化的提出，對北京的定位提出明確的要求，未來的任務是加大京津冀的環境治理力度，而學校的定位是“培養適合首都經濟圈的應用技術型人才”。因此，需要根據社會發展對首都的要求，根據學校的定位差異與學生學緣結構、基礎及就業意向的差異來規劃整合現有資源，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工程認證新要求。

新能源汽車作為新能源、新業態及八個專項的首要組成部分，對大幅提升制造業創新發展能力具有重要的支撐作用。北京小客車搖號系統數據顯示，北京地區的新能源汽車銷量僅2015年就已呈現爆發式增長，電動車輛技術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人才的緊缺對專業的發展既是機遇也是挑戰。為更好地服務社會與適應京津冀的發展，需加快電動汽車檢測與維修人才的培養。近年來，汽車底盤綜合控制系統、穩定性控制系統及主、被動安全控制系統的運用及CAN總線的廣泛運用，使基于CAN總線信息的檢測技術得到發展，如何將先進的電子、測控、計算機等技術融入汽車檢測與故障診斷課程中，成為教學人員需要解決的一個重要問題。

綜上所述，可根據目前技術需求和京津冀汽車產業的發展方向，對汽車檢測與故障診斷技術現有教學內容和教學資源進行整合與優化，在進行課程資源整合及新增新檢測技術、新能源檢測與故障診斷技術的基礎上，構建面向首都的融傳授知識、培養能力、提高素質于一體的具有北京信息科技大學特色的汽車檢測與故障診斷技術課程，充分發揮學生在學習中的主觀能動作用。

2 汽車檢測與故障診斷技術課程現狀分析

教學內容陳舊 隨著汽車檢測診斷技術的不斷發展，新的檢測診斷方法與設備不斷涌現并逐步應用于實踐中，而與發展狀況相比，現行教材的知識結構與內容則顯得有些陳舊。隨著汽車技術的發展，化油器結構、柴油機簡單噴射系統已經逐漸退出市場，某些汽車檢測技術在日益變化的今天也逐步被淘汰。目前，教學內容陳舊，對社會上的4S店、大修廠普遍使用的汽車先進檢測線系統、汽車先進底盤控制系統、穩定性控制系統及主、被動安全控制系統卻沒有涉及。這就造成書本知識與社會嚴重脫節，對培養掌握先進檢測技術的應用型人才極為不利[1]。

重視傳統汽車教學，新能源汽車教學落后 2016年上半年新能源汽車銷量顯示，新能源汽車銷量出現井噴式增長，新能源汽車銷量同比增長162%，達到17萬輛，我國由此成為世界最大的新能源汽車市場。2016年，北京小客車指標年度配額為15萬個，其中示范應用新能源指標額度6萬個。隨著電動車輛使用年限的增強，故障凸顯，因此，需要掌握電動車輛故障檢測與診斷技術的專業技術人才，滿足就業和汽車服務市場的需求。而現有的汽車檢測與故障診斷技術課程多針對傳統燃油車輛，針對新能源車輛檢測與故障診斷技術內容相對薄弱和落后。

目前，現有電動汽車服務行業從業人員素質較低，對電動汽車高、低壓電系統了解較少，缺乏系統的電動汽車技術知識，跟不上電動汽車技術現代化的發展[2]；需要加強從業人員的素質培養和技術水平，也需要地區高校加大人才培養力度，適應行業的發展。

教學內容適用性較差 就目前的汽車檢測發展而言，先進的通信技術及先進的總線技術已經廣泛應用于車載信息系統和控制系統當中，而這其中最為典型的為CAN總線技術的發展和應用[3]。現有的教學內容并未涉及CAN儀器的使用和糾錯使用方法，知識內容跟進不夠及時。與此同時，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的通信協議。因此，掌握總線的通信技術和糾錯方法對汽車檢測、檢測線檢測及先進汽車自診斷系統的故障檢測和診斷具有重要意義。

在網絡技術、信息技術等不斷推廣和應用的情況下，現代汽車故障診斷方法變得越來越多樣化、智能化、自動化，是社會不斷發展和汽車產業不斷發展的必然趨勢，是汽車故障診斷領域研究不斷深入的必然結果。而現有課程內容對新技術及高自動化檢測設備的試用性較差，需要進行內容優化，這對滿足不同現代汽車的故障診斷需求有著重要意義。

3 課程教學內容優化

對現有內容進行整合梳理的基礎上添加新型檢測與故障診斷技術、新能源汽車檢測與故障診斷技術方面的內容。

現有教學內容整合 按需進行教材整合和內容調整，同時強化教材整體性，加強立體化教學內容建設。在現有課程資源基礎上，對現有的汽車檢測與故障診斷技術進行完善和優化，刪除化油器式汽油機燃油供給系統故障診斷部分內容。將發動機檢測技術章節與電子噴射章節進行合并統一，調整為傳統—電子點火系統故障診斷、電腦控制點火系統檢測、汽油機燃油供給系統檢測，具體內容調整為汽油泵的檢測原理和方法、點火類型、波形形成原理、發動機點火正時檢測、電控噴油信號和燃油壓力的檢測。各部分內容整合為傳統—電子點火系統兩部分內容，在對比分析點火系統的基礎上，使學生對點火系統有整體的理解和掌握。其他診斷章節如氣缸密封性檢測、柴油機燃油供給系統檢測、潤滑系統檢測、發動機異響診斷維持原狀不變。調整后的分類如表1所示。

新檢測與故障診斷技術 在保留有益教學內容基礎上，不斷更新、充實新的教學內容，并將本學科的最新發展和科研成果補充到教學內容中，通過對教材內容的不斷推陳出新，使課程內容更貼近生產實際。現近汽車檢測技術發展迅速，CAN總線技術已經廣泛應用于汽車通信、檢測系統通信[4]及檢測設備之間的通信設計，在CAN總線技術的幫助下使車輛各個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總線的應用也實現了在線診斷功能。故障診斷專家系統、視覺檢測技術也已經廣泛應用于檢測與診斷的各個領域，包括電梯、變壓器、電網、工程機械、數控機床等眾多領域，在汽車檢測中也獲得廣泛應用，如使用專家系統的汽車檢測線檢測系統及車輪定位參數的視覺檢測系統開發等。與此同時，隨著汽車自診斷技術及新能源汽車自診斷技術的發展，其基本原理均為通過分析數據總線（CAN）中的數據進行檢測，可見CAN總線技術對汽車控制和檢測的重要性。因此，讀懂并了解CAN總線通信規則和數據格式提取等知識，對掌握先進檢測設備及汽車先進診斷技術至關重要。

針對目前先進檢測技術及控制系統關鍵內容，添加新型檢測系統的檢測原理及可檢測項目、基于CAN總線技術的汽車底盤控制系統故障診斷與檢測部分內容，對汽車新技術進行總結歸納，包括先進汽車檢測技術、CAN總線通信技術及基于CAN總線技術原理。具體增加內容如表2所示。

新能源車輛檢測與故障診斷技術 電機作為電動汽車的心臟是最容易出現問題的系統，而目前無刷直流電機[5-6]的廣泛應用及學生對電機檢測知識的缺乏，成為制約檢測人員素質的一個因素。從新能源汽車的關鍵系統結構出發，針對目前新能源汽車的產業結構，根據混合動力電動汽車及純電動汽車的相同和區別，新增新能源車輛綜合檢測技術現狀分析部分內容。結合新能源汽車與普通燃油汽車的區別，對關鍵部分的電驅動系統故障診斷與檢測[7]、混合動力電動汽車電機控制系統故障診斷與檢測內容進行整合梳理。針對純電動汽車的結構特征和目前受廣泛關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故障診斷與檢測[8-11]課程內容。新增課程共4學時，囊括了新能源汽車的關鍵部分故障檢測與診斷技術。受學時限制，其他內容僅作課后自習內容。具體新增內容如表3所示。經過優化后的課程內容和建議學時如表4所示。

4 結論

根據本課程的特點及適應京津冀一體化對汽車檢測與故障診斷人才的需求，結合學校的定位差異、學生學緣結構與自身基礎的不同及就業意向的差異來選擇教材和課程內容。在現有課程建設基礎上，進一步整合和完善新型檢測系統的檢測原理及檢測項目、基于CAN總線技術的汽車底盤控制系統故障診斷與檢測、電動車輛綜合檢測技術現狀及電驅動系統故障診斷與檢測、混合動力電動汽車電機控制系統故障診斷與檢測、純電動汽車電池系統故障診斷與檢測的教學支撐部分，進行教材整合和內容調整，同時強化教材整體性，加強新教材和立體化教學的建設。

通過優化，使課程涵蓋面更廣，內容更加豐富新穎，課程體系和教學內容更加符合北京信息科技大學的培養目標和定位，教學內容有助于提升學生學習能力、實踐能力及創新能力，確保教學質量的提高和培養的人才能夠更好地服務社會與適應京津冀的發展，達到面向首都地區車輛檢測綜合性人才培養的目標。

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