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摘 要:《汽车电气设备维修》是中职学校汽车维修类专业的核心课程,随着电子控制技术在汽车上的广泛应用,汽车电气设备由直接控制式转变为电子模块控制式。与直接控制式相比,电子模块控制式汽车电气设备电路检修思路与方法也发生了相应的转变,与之对应的教学方式也应发生相应的转变。本文结合自身多年教学经验,就中职学校《汽车电气设备维修》课程教学中的转变提出自己的见解,以期为职教同行提供有益借鉴。
关键词:职业院校 汽车电气设备维修 教学转变
A Study about the Seven Transitions in the Teaching of the Course “Maintenance of Automobile Electrical Equipment”
Hong Luying,Wang Ying
Abstract:“Automotive Electrical Equipment Maintenance” is the core course of automotive maintenance majors in secondary vocational schools. With the widespread application of electronic control technology in automobiles, automotive electrical equipment has changed from direct control to electronic module control. Compared with the direct control type, the ideas and methods of electronic module control type automobile electrical equipment circuit maintenance have also undergone corresponding changes, and the corresponding teaching methods should also undergo corresponding changes. This article combines with the author’s teaching experience, and puts forward suggestions on the changes in the course teaching of “Automotive Electrical Equipment Maintenance” in secondary vocational schools, in order to provide useful reference for the vocational education counterparts.
Key words:vocational colleges, automobile electrical equipment maintenance, teaching transformation
1 《汽车电气设备维修》课程简介
《汽车电气设备维修》课程,全称为《汽车电气设备构造与维修》、《汽车电气设备检测与维修》、《汽车电气设备原理与维修》等,是中职学校汽车维修类专业(汽车运用与维修、汽车维修、汽车电器维修、汽车电子技术应用、新能源汽车运用与维修、新能源汽车检测与维修等专业)的专业核心课。其主要教学目标是使学生能完成汽车电气系统(电源、启动、照明、仪表、车窗、雨刮等)电路的检测和维修,其主要教学内容包含汽车电气设备电路的构造、工作原理、故障点分析、故障检修方法等。
随着电子控制技术在汽车上的应用,汽车电气设备电路由传统的直接控制式(即汽车各电气设备由电源经保险、开关、继电器、导线、搭铁将电气设备直接连接在电路中,由开关或继电器直接控制电气设备的通断)转变为电子模块控制式(即所有的开关、电气设备、导线都接入控制模块,再由控制模块根据开关等输入元件的信号控制电气设备的工作)。汽车电气设备电路控制方式的转变使其故障检修的方式也发生了转变,与之对应的《汽车电气设备维修》课程也必然随之发生转变。
2 《汽车电气设备维修》课程教学的七个转变
2.1 电路工作过程分析由“电气设备中心”向“控制模块中心”转变
直接控制式的汽车电气设备电路以用电设备为核心,其前端为电源侧,后端为搭铁侧。在《汽车电气维修》课程教学中,通常以电气设备为中心点,通过连接导线向两端捋,前端捋到电源,后端捋到搭铁,从而形成一个完整的电路回路,如中间有继电器,则再加一条控制电路即可。
模块控制式的汽车电气设备电路以电子控制模块为核心,控制模块自身与电源和搭铁相连,其余部件通过导线与控制模块直接连接(控制元件与执行元件电路分享),由控制模块收集相应的控制信号并对这些信号进行处理,然后控制相应的电气设备开始/停止工作。在《汽车电气设备维修》课程教学中,电路的工作過程应由原先的单纯电路回路梳理(由从电源→保险(开关)→用电设备→到搭铁的电路连接流程)转变为功能电路分解(信号输入电路、控制模块和执行电路)的形式来展开教学。
2.2 电路工作原理讲解由回路式工作向应答式工作转变
直接控制式的汽车电气设备电路中,汽车电气设备的通断电是由开关(或继电器)直接控制的,控制元件和电气设备处在一个回路。在《汽车电气设备维修》课程教学中,直接连接式的汽车电气设备电路的工作原理分析的讲解是以回路制作为基础的,从电源出发,到搭铁为止。
模块控制式的汽车电气设备电路中,开关通断的信号由控制模块监测,开关的状态发生变化后,控制模块再控制继电器或电气设备的通断电。整个电路的工作原理转变为“开关信号输入、控制模块接通执行元件电路、执行元件工作”的应答式,即是以开关(或传感器)发送信号,控制模块接收信号,控制模式控制用电设备或继电器来控制用电设备通断电的。在《汽车电气设备维修》课程教学中,应以电路控制的逻辑关系为主线,辅助以电路的流向,来描述电路的工作原理。 2.3 电路分析由直接分解向“先分割、再分解”转变
直接控制式汽车电气设备电路的连接关系清晰可见,通过导线即可确定电路的连接关系,通过分段测量即可确定电路的故障部位。在《汽车电气设备维修》课程教学中,可按照关键元件将电路分解为电源段、控制段、搭铁段,通过分段测量来确定电路的故障部位。
模块控制式的汽车电气设备电路采用逻辑控制方式,其电路连接不能直接通过导线的连接进行梳理。以科鲁兹汽车前照灯例,其远、近光灯灯泡连接在车身控制模块K9的4号插接器端子,而灯光开关连接在车身控制模块K9的1号插接器端子。在《汽车电气设备维修》课程教学中,应将电路先进行功能分割,还以前照灯电路为例。按照功能可将其分割为开关信号输入电路、灯光转换信号输入电路、前照灯工作电路三个分电路,再将各个分电路按照逻辑关系(先是开关信号输入电路工作,然后灯光转换信号输入电路工作,最后前照灯工作电路工作)从电源到搭铁进行电路连接梳理。
2.4 電路工作过程理解由“连”向“测”转变
直接连接式汽车电设备电路各元件是依次连接,要使学生理解电路的连接关系。在《汽车电气设备维修》课程教学中,最常见的方式就是教师提供电路元件,由学生根据电路图进行电路连接,在电路连接过程中理解电路图,分析电路图,从而实现“图物对照”,为汽车电气设备电路检测与维修打下坚实的基础。
采用模块控制式的汽车电气设备电路,一方面控制模块价值较高,另一方面采用了应答式控制策略,无法再通过电路元件实物连接的方式来理解电路。在《汽车电气设备维修》课程教学中,要理解电路工作过程,可通过使用仪器仪表进行检测的方式来开展,如通过测量电压,测量电池观察电路工作参数的变化来理解电路的工作逻辑。
2.5 核心检测工具由万用表向诊断仪转变
直接连接式汽车电气设备电路的连接方式、连接位置都比较直观,电路主要检测工具是万用表和测电笔,通过万用表和测电笔进行测量即可。在《汽车电气设备维修》课程教学中,应以万用表和测电笔测量为主要检测方式,教学重点是突出使用万用表、测电笔快速准确地检测汽车电气设备电路,从而确定故障部位和故障点。
模块控制式汽车电气设备电路的连接方式、工作过程、控制原理均发生了很大的改变,其主要的检测工具是诊断仪,如信号控制电路的测量是以诊断仪“读取数据流”功能来实现的,执行电路的测量是以诊断仪“驱动实验”功能来实现的。在《汽车电气设备维修》课程教学中,应将诊断仪为主要检测工具,教学重点是如何巧用诊断仪的“读取故障码”、“读取数据流”、“驱动实验”等基本功能,快速确定故障范围,从而为快速找出故障点创造条件。
2.6 故障点分析由“节点分析”向“功能分析”转变
直接连接式汽车电气设备电路的故障点分析是以电路中的某一节点(如开关、用电设备)为中心,对节点的前后两端分别进行测量,从而逐步缩小故障范围从而最终确定故障点。在《汽车电气设备维修》课程教学过程中,应突出检测节点的选择,将电路进行合理分段,按照先外后内、先简后繁、先搭铁后电源的顺序开展电路故障点分析与检测。
模块控制式汽车电气设备电路的故障点分析应根据电路逻辑控制顺序为基础,如控制模块是否接收到开关信号、控制模块接收到开关信号后是否驱动相应部件工作、控制模式是否能控制执行元件工作等,在确定故障范围后再使用万用表、测电笔等元件确定具体的故障点。在《汽车电气设备维修》课程教学过程中,应以电子控制模块的控制逻辑为突破口,充分发挥自诊断系统的特点,通过诊断仪查看数据流、做驱动试验等方法,快速确定故障范围。在确定故障范围后,再合理进行电路分段检测,最终查找分析与查找电路故障点。
2.7 检修思路由“分段检测”向“先分区、后分段”转变
直接连接式汽车电气设备电路其控制元件与执行元件位于同一个电路回路,采用全电流直接控制的形式,所以其检测策略是以元件作为结点的分段检测策略。通过分段检测,从而快速锁定故障范围,最终确定故障点。在《汽车电气设备维修》课程教学中,应突出万用表和测电笔这两个基本功的使用,强化元件检测,提升基础仪器使用能力。
电子模块控制式汽车电气设备电路其控制元件与执行元件电路是分离的,采用的是以电子控制模块为核心的逻辑控制形式,所以其检测策略应该先确定故障出现在哪个区域,确定区域后再逐步检查检测,直到检测出故障点。在《汽车电气设备维修》课程教学中,首先应突出巧用诊断仪的读取故障代码、读取数据流、电路驱动实验等基本功能,确定故障范围后,再使用万用表、测电笔等仪器进行检测,从而找出故障点。
3 结语
汽车电气设备电路由直接控制式向电子控制模块控制式转变,是汽车智能化、自动化、甚至是网联化发展的基础。中职学校汽车专业在开展《汽车电气维修》课程教学时,教师应以电子模式为中心分析汽车电气设备工作过程与工作原理,按照“先分区、后分段”的思路,以功能为核心,巧用故障仪确定故障范围,合理选择测量节点,使用万用表和测电笔,最终找出故障点,为社会培养与时俱进的汽车维修专业技能型人才。
参考文献:
[1]李铭.关于汽车电气系统检修课程教学教改的思考[J].时代汽车,2021(01):32-33.
[2]黄智,王月雷,林峰.汽车电气设备课程教学改革研究[J].时代汽车,2019(18):37-38.
关键词:职业院校 汽车电气设备维修 教学转变
A Study about the Seven Transitions in the Teaching of the Course “Maintenance of Automobile Electrical Equipment”
Hong Luying,Wang Ying
Abstract:“Automotive Electrical Equipment Maintenance” is the core course of automotive maintenance majors in secondary vocational schools. With the widespread application of electronic control technology in automobiles, automotive electrical equipment has changed from direct control to electronic module control. Compared with the direct control type, the ideas and methods of electronic module control type automobile electrical equipment circuit maintenance have also undergone corresponding changes, and the corresponding teaching methods should also undergo corresponding changes. This article combines with the author’s teaching experience, and puts forward suggestions on the changes in the course teaching of “Automotive Electrical Equipment Maintenance” in secondary vocational schools, in order to provide useful reference for the vocational education counterparts.
Key words:vocational colleges, automobile electrical equipment maintenance, teaching transformation
1 《汽车电气设备维修》课程简介
《汽车电气设备维修》课程,全称为《汽车电气设备构造与维修》、《汽车电气设备检测与维修》、《汽车电气设备原理与维修》等,是中职学校汽车维修类专业(汽车运用与维修、汽车维修、汽车电器维修、汽车电子技术应用、新能源汽车运用与维修、新能源汽车检测与维修等专业)的专业核心课。其主要教学目标是使学生能完成汽车电气系统(电源、启动、照明、仪表、车窗、雨刮等)电路的检测和维修,其主要教学内容包含汽车电气设备电路的构造、工作原理、故障点分析、故障检修方法等。
随着电子控制技术在汽车上的应用,汽车电气设备电路由传统的直接控制式(即汽车各电气设备由电源经保险、开关、继电器、导线、搭铁将电气设备直接连接在电路中,由开关或继电器直接控制电气设备的通断)转变为电子模块控制式(即所有的开关、电气设备、导线都接入控制模块,再由控制模块根据开关等输入元件的信号控制电气设备的工作)。汽车电气设备电路控制方式的转变使其故障检修的方式也发生了转变,与之对应的《汽车电气设备维修》课程也必然随之发生转变。
2 《汽车电气设备维修》课程教学的七个转变
2.1 电路工作过程分析由“电气设备中心”向“控制模块中心”转变
直接控制式的汽车电气设备电路以用电设备为核心,其前端为电源侧,后端为搭铁侧。在《汽车电气维修》课程教学中,通常以电气设备为中心点,通过连接导线向两端捋,前端捋到电源,后端捋到搭铁,从而形成一个完整的电路回路,如中间有继电器,则再加一条控制电路即可。
模块控制式的汽车电气设备电路以电子控制模块为核心,控制模块自身与电源和搭铁相连,其余部件通过导线与控制模块直接连接(控制元件与执行元件电路分享),由控制模块收集相应的控制信号并对这些信号进行处理,然后控制相应的电气设备开始/停止工作。在《汽车电气设备维修》课程教学中,电路的工作過程应由原先的单纯电路回路梳理(由从电源→保险(开关)→用电设备→到搭铁的电路连接流程)转变为功能电路分解(信号输入电路、控制模块和执行电路)的形式来展开教学。
2.2 电路工作原理讲解由回路式工作向应答式工作转变
直接控制式的汽车电气设备电路中,汽车电气设备的通断电是由开关(或继电器)直接控制的,控制元件和电气设备处在一个回路。在《汽车电气设备维修》课程教学中,直接连接式的汽车电气设备电路的工作原理分析的讲解是以回路制作为基础的,从电源出发,到搭铁为止。
模块控制式的汽车电气设备电路中,开关通断的信号由控制模块监测,开关的状态发生变化后,控制模块再控制继电器或电气设备的通断电。整个电路的工作原理转变为“开关信号输入、控制模块接通执行元件电路、执行元件工作”的应答式,即是以开关(或传感器)发送信号,控制模块接收信号,控制模式控制用电设备或继电器来控制用电设备通断电的。在《汽车电气设备维修》课程教学中,应以电路控制的逻辑关系为主线,辅助以电路的流向,来描述电路的工作原理。 2.3 电路分析由直接分解向“先分割、再分解”转变
直接控制式汽车电气设备电路的连接关系清晰可见,通过导线即可确定电路的连接关系,通过分段测量即可确定电路的故障部位。在《汽车电气设备维修》课程教学中,可按照关键元件将电路分解为电源段、控制段、搭铁段,通过分段测量来确定电路的故障部位。
模块控制式的汽车电气设备电路采用逻辑控制方式,其电路连接不能直接通过导线的连接进行梳理。以科鲁兹汽车前照灯例,其远、近光灯灯泡连接在车身控制模块K9的4号插接器端子,而灯光开关连接在车身控制模块K9的1号插接器端子。在《汽车电气设备维修》课程教学中,应将电路先进行功能分割,还以前照灯电路为例。按照功能可将其分割为开关信号输入电路、灯光转换信号输入电路、前照灯工作电路三个分电路,再将各个分电路按照逻辑关系(先是开关信号输入电路工作,然后灯光转换信号输入电路工作,最后前照灯工作电路工作)从电源到搭铁进行电路连接梳理。
2.4 電路工作过程理解由“连”向“测”转变
直接连接式汽车电设备电路各元件是依次连接,要使学生理解电路的连接关系。在《汽车电气设备维修》课程教学中,最常见的方式就是教师提供电路元件,由学生根据电路图进行电路连接,在电路连接过程中理解电路图,分析电路图,从而实现“图物对照”,为汽车电气设备电路检测与维修打下坚实的基础。
采用模块控制式的汽车电气设备电路,一方面控制模块价值较高,另一方面采用了应答式控制策略,无法再通过电路元件实物连接的方式来理解电路。在《汽车电气设备维修》课程教学中,要理解电路工作过程,可通过使用仪器仪表进行检测的方式来开展,如通过测量电压,测量电池观察电路工作参数的变化来理解电路的工作逻辑。
2.5 核心检测工具由万用表向诊断仪转变
直接连接式汽车电气设备电路的连接方式、连接位置都比较直观,电路主要检测工具是万用表和测电笔,通过万用表和测电笔进行测量即可。在《汽车电气设备维修》课程教学中,应以万用表和测电笔测量为主要检测方式,教学重点是突出使用万用表、测电笔快速准确地检测汽车电气设备电路,从而确定故障部位和故障点。
模块控制式汽车电气设备电路的连接方式、工作过程、控制原理均发生了很大的改变,其主要的检测工具是诊断仪,如信号控制电路的测量是以诊断仪“读取数据流”功能来实现的,执行电路的测量是以诊断仪“驱动实验”功能来实现的。在《汽车电气设备维修》课程教学中,应将诊断仪为主要检测工具,教学重点是如何巧用诊断仪的“读取故障码”、“读取数据流”、“驱动实验”等基本功能,快速确定故障范围,从而为快速找出故障点创造条件。
2.6 故障点分析由“节点分析”向“功能分析”转变
直接连接式汽车电气设备电路的故障点分析是以电路中的某一节点(如开关、用电设备)为中心,对节点的前后两端分别进行测量,从而逐步缩小故障范围从而最终确定故障点。在《汽车电气设备维修》课程教学过程中,应突出检测节点的选择,将电路进行合理分段,按照先外后内、先简后繁、先搭铁后电源的顺序开展电路故障点分析与检测。
模块控制式汽车电气设备电路的故障点分析应根据电路逻辑控制顺序为基础,如控制模块是否接收到开关信号、控制模块接收到开关信号后是否驱动相应部件工作、控制模式是否能控制执行元件工作等,在确定故障范围后再使用万用表、测电笔等元件确定具体的故障点。在《汽车电气设备维修》课程教学过程中,应以电子控制模块的控制逻辑为突破口,充分发挥自诊断系统的特点,通过诊断仪查看数据流、做驱动试验等方法,快速确定故障范围。在确定故障范围后,再合理进行电路分段检测,最终查找分析与查找电路故障点。
2.7 检修思路由“分段检测”向“先分区、后分段”转变
直接连接式汽车电气设备电路其控制元件与执行元件位于同一个电路回路,采用全电流直接控制的形式,所以其检测策略是以元件作为结点的分段检测策略。通过分段检测,从而快速锁定故障范围,最终确定故障点。在《汽车电气设备维修》课程教学中,应突出万用表和测电笔这两个基本功的使用,强化元件检测,提升基础仪器使用能力。
电子模块控制式汽车电气设备电路其控制元件与执行元件电路是分离的,采用的是以电子控制模块为核心的逻辑控制形式,所以其检测策略应该先确定故障出现在哪个区域,确定区域后再逐步检查检测,直到检测出故障点。在《汽车电气设备维修》课程教学中,首先应突出巧用诊断仪的读取故障代码、读取数据流、电路驱动实验等基本功能,确定故障范围后,再使用万用表、测电笔等仪器进行检测,从而找出故障点。
3 结语
汽车电气设备电路由直接控制式向电子控制模块控制式转变,是汽车智能化、自动化、甚至是网联化发展的基础。中职学校汽车专业在开展《汽车电气维修》课程教学时,教师应以电子模式为中心分析汽车电气设备工作过程与工作原理,按照“先分区、后分段”的思路,以功能为核心,巧用故障仪确定故障范围,合理选择测量节点,使用万用表和测电笔,最终找出故障点,为社会培养与时俱进的汽车维修专业技能型人才。
参考文献:
[1]李铭.关于汽车电气系统检修课程教学教改的思考[J].时代汽车,2021(01):32-33.
[2]黄智,王月雷,林峰.汽车电气设备课程教学改革研究[J].时代汽车,2019(18):37-38.