數據流分析在汽車故障診斷教學中的運用

魏祥孔

摘 要：數據流分析是汽車故障診斷教學所應用的重要方法之一。本文主要研究了數據流分析所包含的幾種主要的分析方法，如值域分析法、時域分析法、因果分析法、關聯分析法、比較分析法等，并對提高數據流分析在教學中的應用效果提出了相應的建議，希望對數據流分析在汽車故障診斷中的教學有一定的借鑒性意義。

關鍵詞：數據流分析；汽車故障診斷；教學應用

1 引言

目前，為了提高高職高專汽車維修相關專業學生在汽車故障診斷方面的能力，許多高職院校及老師都會采用數據流分析法。數據流分析運用多種類型的方式對汽車電控系統所包含的相關數據展開系統性的分析。數據流是一種數量表現形式，表示的是汽車電控系統內所包含的相關數據。在實際的汽車故障診斷維修中，數據流分析法是被經常使用的手段之一。正因為如此，數據流分析才被廣泛的被引用到汽車故障診斷的教學中。現對數據流分析法的幾種重要方法在汽車故障診斷教學中的應用進行簡單分析。

2 數據流分析在汽車故障診斷教學中的應用

2.1 值域分析法在汽車故障診斷教學中的應用

所謂值域即數值的變化范圍，在汽車故障診斷教學中應用的值域分析法指的是對汽車電控系統所包含的相關數據數值的變化范圍展開分析。汽車電控系統運行時，其中央處理器會收集來自傳感器的信息并向執行器傳輸相應的指令。在中央處理器收集與執行的過程中會產生大量的數據，一般使用汽車故障檢測儀來識別這些數據，而采用數據流分析法中的值域分析法來對這些數據的變化范圍展開分析。

運用汽車故障檢測儀得到的一般是汽車的實際數值，還需要有標準數值與實際數值進行比較，在實際數值與標準數據中找出差距所在才能夠分析出汽車的故障，這實際上即是值域分析法在汽車故障診斷中的應用。在實際的教學過程中，值域分析法的講解較難，因為學生對于汽車相關數值（包括汽車的故障數值和標準數值）的理解存在一定的困難，需要教師結合實際情況對學生展開詳細的講解，與此同時，還需要讓學生通過參與實踐的學習來加深學生對這部分知識的理解。

2.2 時域分析法在汽車故障診斷教學中的應用

時域值指的是在某一時間范圍內數值的變化情況，在汽車故障診斷教學應用中的時域分析法，指的是對汽車控電系統收集或傳出的數據隨時間的變化情況進行分析，從而找出汽車的故障所在。在實際的教學過程中，需要教師運用到一定的教具如示波器來顯示某汽車某設備隨時間變化的數據變化情況。譬如用示波器顯示汽車控電系統中氧傳感器隨時間變化的數據變化情況，在示波器上不僅要看到氧傳感器所傳達的信息在不斷的變化中，還要求這些變化的數值應在一定的范圍內，否則就有可能出現故障。除了用教具之外，教師還可以通過提問的方式向學生講解時域分析法。譬如教師可以通過以下方式來向學生提問：若汽車的發動機水溫達到了90攝氏度，這個數據印證了什么，我們能從中獲取什么相關的信息？這時學生可能發現不了什么問題，教師就可以向學生提示應用時域分析法來分析這個問題，若汽車發動機的水溫連續兩個小時都達到了90攝氏度，這是否說明有一定的問題存在？這時候大多數的學生應該都能夠理解汽車在這種情況下會出現故障，只不過自己分析的時候常常會忘記時域的影響，需要教師加以指點。

2.3 因果分析法在汽車故障診斷教學中的應用

汽車控電系統會收集來自傳感器的數據，與此同時，也會向執行器輸出相應的數據，這個過程是緊密相連的，因此，從汽車控電系統收集的數據和輸出的數據之間也是有密切聯系的。因果分析法就是對這些有密切聯系的數據進行分析，看汽車控電系統收集數據與輸出數據的過程中傳感器與執行器之間是否有良好的感應，感應速度又是多少。如果汽車出現故障，可以考慮對有緊密聯系的數據進行分析，從而發現故障所在。

在實際的教學過程中，需要教師在講解完值域分析法和時域分析法之后再來講解因果分析法會有更好的教學效果，因為要對數值有一定的了解后才能對數值之間的聯系展開分析。講解因果分析法在汽車故障中的應用時，如果學校有條件最好是教師能夠帶領學生自己通過汽車的實踐演練來發現故障所在。教師可以在課前故意在汽車中設置一障礙，如把汽車真空管堵住，這樣學生在發動汽車的時候會發現發動機不能夠正常運轉。這時候教師就可以拿出該汽車的相關數據讓學生自己分析，如果學生分析的時候遇到困難教師就可以向學生提示應用因果分析法的方法。當然，要讓學生很快的應用因果分析法找出汽車故障需要教師在讓學生實踐前對汽車的各種傳感器的基本數據情況有大致的了解。

2.4 關聯分析法在汽車故障診斷教學中的應用

關聯分析法與因果分析法有類似的地方，也有不同的地方，它們都是對汽車控電系統反應的有相互聯系的數據進行分析，但因果分析法是對相互聯系的數據之間的感應情況及感應速度展開分析，而關聯分析法是對有相互聯系的數據之間的邏輯關系展開分析。因果分析法強調的是縱向分析，當汽車出現故障時只分析控電系統傳感器與執行器之間有相互聯系的數據，而關聯分析法強調的是橫向分析，它是對多個傳感器之間有相互聯系的數據展開分析。

在實際的教學過程中，教師在講解關聯分析法來發現汽車的故障時會存在一定的困難，相比因果分析法會更難。因為因果分析法只需要講清楚一個傳感器的控制原理即可，而在講解關聯分析法時除了需要講清楚多個傳感器之間的控制原理，還需要講清楚它們之間的聯系。如汽車發動機的進氣壓力傳感器與節氣門處的傳感器之間就存在著緊密的聯系，當節氣門處傳感器發出的信號較弱時，進氣壓力傳感器卻能夠產生較高的真空度。根據這兩個傳感器之間的這種相互聯系的關系，可以通過分析它們顯示的數據來分析汽車的故障所在。

2.5 比較分析法在汽車故障診斷教學中的應用

前面陳述的幾種分析方法都是對同一個汽車內產生的相關數據進行分析，而比較分析法則是對相同車型的不同汽車的相同數據展開分析。一般來說，在一個汽車內沒有相應的標準數據可以與汽車的實際數值進行比較時，一般會選擇比較分析法來對相同車型的不同汽車的相同數據展開分析。

比較分析法是數據流分析中的一種拓展分析法，只有在沒有汽車的標準數據手冊時才會應用該方法，教師在講解數據流的時候可以把該方法作為次要的分析方法來講，只需要學生理解即可。在實際的教學過程中，教師應注意引導學生在選擇比較的汽車時，應盡量選擇全新的汽車，這樣它的汽車控電系統顯示的數據基本與標準數據等同。

3 數據流分析在汽車故障診斷教學中的應用建議

3.1 對教師的主要要求

要想使數據流分析在汽車的故障診斷教學中有較好的應用效果，教授這方面知識的教師必須具備相應的能力。對師資的要求主要有以下幾個方面：首先，需要教師精通診斷儀的使用，譬如診斷儀都有哪些功能，該如何使用；不同類型的診斷儀又該如何使用等；其次，教師要想利用數據流分析法讓學生能夠診斷汽車的故障，教師自己需要事先對這些數據有較清晰的理解，這就要求教師有扎實的理論基礎和較豐富的實踐經驗；最后，對教師的英語能力有一定的要求，因為在實際教學的過程中會存在許多診斷儀是產白國外的，它診斷的結果大多都是用英文顯示的。

3.2 對相關設備的要求

高職高專是以培養學生的實踐性技能為宗旨的，這就需要高職院校能夠提供相應的設備供學生實踐學習。在汽車故障診斷方面，對設備的要求主要有以下幾個方面：首先，診斷儀的數量要滿足教學的基本要求，至少要保證2到3個人能夠擁有一臺診斷儀，因為診斷儀的顯示屏幕本身很小，如果過多的學生擠在一起看診斷儀的數據顯示則不利于學生技能的提升；其次，高職院校在購置診斷儀時為了達到教學效果最好選擇白帶投影儀的診斷儀，這樣可以將診斷儀顯示的數據通過投影儀展示給學生看，給教學提供了方便；最后，學校有條件的話盡量選擇質地優良、功能齊全的診斷儀，這樣不僅能夠減少后期的維修費用，更重要的是，可以讓學生快速的適應。

3.3 教學模式的要求

目前，教師在給學生講解汽車故障診斷的教學方式存在很大的問題，如部分學校只重視學生理論的學習，而忽視學生的實踐演練，當然這不是教師一個人的問題，與高職院校也有很大的關系，很多高職院校沒有條件去提供相應的設備讓學生進行實踐演練。要想實現好的教學效果，個人建議可以讓學生有機會能夠跟真正的汽車故障接觸，學校在安排教學課程的時候就可以排出一個實踐周讓學生實踐演練，教師可以事先設置故障，讓學生先自己分析，對于學生有困難的地方教師再加以引導，這將能夠激發學生學習汽車維修的積極性。

4 結語

在整個汽車維修的教學中，數據流分析在汽車故障診斷教學中的應用只占很小的比例，但卻占有非常重要的位置。在相關的汽車維修大賽中，對數據流的分析能力要求都相當高。未來，數據流分析還是會被廣泛的應用到汽車的故障診斷中。為了培養能夠適應市場要求的汽車維修人才，需要高職院校和教師共同努力，積極轉變傳統的教學觀念，能夠跟隨市場的變化而變化教學內容和教學方式。當然更重要的是，培養學生正確的價值觀，用“工匠精神”去對待自己未來的職業，為推動汽修行業而努力。