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一、概述
在現代汽車上,電子技術的應用越來越廣泛。隨著汽車工業與電子工業的不斷發展,今天的汽車已經逐步進入了電腦控制的時代。車身電器與電子設備是汽車的重要組成部分,其性能的好壞將直接影響到汽車的動力性、經濟性、可靠性、安全性、排氣凈化及舒適性。計算機技術與電子技術廣泛地應用于汽車,幾乎已經深入到汽車所有的系統,大大推動了汽車工業的發展。
目前,國際汽車巨頭紛紛將更多的電子信息技術設備裝備到其整車中,在國外,中高檔轎車采用的電子信息設備已經達到30%~50%,在一些高檔車上,這個比率還要高。在電子信息技術設備供應商方面,也紛紛將下一個經濟增長點定位在汽車電子產業上。摩托羅拉、英特爾、微軟、德州儀器、飛利浦、西門子等這些過去為其他行業和產品提供技術支持的廠商,早已經做好了準備,有些產品已經為汽車提供了新的“動力”。
二、電子技術的應用
(一).電子技術在發動機上的應用
發動機電控技術可分為電控汽油噴射、電子點火、怠速控制、廢氣再循環控制、增壓控制、故障自診斷、安全保險、備用控制以及其他控制技術。
1.電子控制噴油裝置
在現代汽車上,機械式或機電混合式燃油噴射系統已趨于淘汰,電控燃油噴射裝置因其性能優越而得到了日益普及。。電子控制燃油噴射系統是以空燃比作為主要的控制目標。通過電子控制器對各種不同傳感器送來的數據進行判斷和計算來控制噴油器以一定的油壓,正確、迅速地把汽油直接噴入發動機汽缸。電子控制器主要是根據進氣量的多少來控制噴油量的。電子控制燃油噴射系統按噴油器的噴射位置不同可以分為單點噴射系統(SPI)和多點噴射系統(MPI)兩種。多點噴射系統是每個汽缸安裝一個噴油器,而單點噴射系統是整個系統中只有一個或兩個噴油器,安裝在節氣門的上方。與傳統的化油器相比,電子控制燃油噴射裝置的最大特點是,在獲得最大功率的同時,最大限度地節油和凈化排氣,因此是節約能源,降低排污的有效措施。
2.電子點火裝置
微機控制的電子點火系統主要由與點火有關的各種傳感器、電子控制器(ECU)、點火電子組件、點火線圈、配電器、火花塞等組成。
其中傳感器用來不斷地收集與點火有關的發動機工作狀況信息,并將收集到的數據輸入電子控制器,作為運算和控制點火時刻的依據。電子點火系統中所用的傳感器主要有曲軸轉角傳感器、曲軸轉速傳感器、曲軸基準位置傳感器、進氣管負壓傳感器、爆震傳感器、空氣流量及進氣溫度傳感器等。其中前兩種傳感器是用來檢測發動機轉速信號的,而發動機轉速信號是微機用來確定點火提前角的最主要依據。由其他傳感器檢測得到的數據主要用于對點火提前角和點火時刻進行修正。
圖1-1某車型電子點火系統
電子控制器也叫微機控制器,它是電子點火系統的中樞,用來接收傳感器收集到的信號,并且在按照一定的程序進行判斷、計算后,給電子點火組件輸出最佳點火時刻和初級電路導通時間的控制信號。微機控制的電子點火系統則可使發動機在任何工況下都處于最佳的點火時刻,從而更進一步改善發動機的動力性和經濟性,降低排氣污染。
3.怠速控制裝置
怠速控制系統是電控發動機的一個子系統,主要由傳感器,ECU及執行機構組成。怠速控制均采用發動機轉速反饋法的閉環控制方式,即發動機轉速傳感器將發動機的實際轉速和目標轉速進行比較,根據比較的差值確定使發動機達到目標值的控制量,并通過執行機構對發動機怠速轉速進行校正。
圖1-2某車型怠速控制裝置
車速傳感器信號和節氣門位置傳感器信號用于判斷發動機是否處于怠速工況,ECU便確認發動機處于怠速工況,并啟動怠速控制系統實施怠速控制。冷卻液溫度傳感器信號,空調壓縮機接通信號,自動變速器檔位信號,蓄電池電壓等信號用來確定發動機怠速時的目標轉速.不同怠速條件下的目標轉速值已預先存儲在ECU的存儲器中.發動機轉速信號作為怠速控制系統反饋信號,用來計算控制量的大小。ECU一般不單獨設置,是由燃油噴射系統,點火系統等共用一個,這使系統簡單化,提高控制精度。執行機構的作用是調節發動機進氣量,實現怠速控制.
4.廢氣再循環控制裝置
汽車發動機作為一個大氣污染源,應該采取各種有效措施予以治理和改造。關于汽車發動機排氣的控制和凈化問題,各國都進行了大量研究工作,研制了不少的技術措施。這些方法大致可分為發動機本身的改進和增加排放凈化裝置。而由于發動機本身的改進,較難滿足日益嚴格的排放法規和降低成本的要求,因此現代汽車采取了多種排放控制措施來減少汽車的排氣污染,如三元催化轉換、廢氣在循環(EGR)、活性碳罐蒸發控制系統等。廢氣在循環簡稱為EGR(ExhaustGasRecirculation)系統,是目前用于降低NOx排放的一種有效措施。
圖1-3某車型廢氣再循環控制裝置
它是將一部分排氣引入近期關于新混合氣混合后進入汽缸燃燒,從而實現在循環,并對送入進氣系統的排氣進行最佳控制。普通電子式廢氣在循環(EGR)控制系統由廢氣再循環電磁閥、節氣們位置傳感器、廢氣再循環控制閥、曲軸位置傳感器、發動機ECU、冷卻液溫度傳感器、啟動信號等組成。
5.增壓控制裝置
發動機中增壓系統的安裝日漸增多,其目的是為了提高進氣效率。電控增壓系統的研制開發是增壓技術又跨上一個臺階。目前,應用較普遍的是電控廢氣渦輪增壓系統,其由切換閥、動作器、空氣冷卻器、空氣濾清器、ECU、釋壓電磁閥組成。通常增壓器是為了與發動機的低速小負荷工況相匹配的而設計的,當發動機大負荷運行時容易導致增壓器超速運行而損壞,為此電控廢氣渦輪增壓系統專門在排氣管中廢氣渦輪使出增加了一旁通氣道,由ECU對切換閥的開度大小進行調整。
6.故障自診斷系統
現代轎車發動機的電控系統中,ECU一般都帶有故障自診斷系統,自行檢測、診斷發動機控制系統各部分的故障。對于傳感器,可通過檢測器信號是否超出規定范圍來直接進行判斷;對于執行器,則在起初是電路中增設專門回路來實現監測,對于ECU本身,也有專用程序進行診斷。故障自診斷系統一般由電子控制器(ECU)中的識別故障及故障運行控制軟件、故障監測電路和故障運行后被電路等組成。
7.安全保險裝置
如果ECM的輸入信號不正常,他將按照內存中存儲的固定噴油持續時間和固定點火提前角控制發動機,使發動機能夠繼續維持工作。ECM本身出故障時,裝有備用控制系統的發動機能繼續對噴油和點火進行控制,使車輛繼續行駛。
8.發動機傳感器
發動機傳感器是指在發動機上使用的傳感器。由于電子技術特別是微型計算機的發展,促進了傳感器在發動機上的應用,從而也使發動機的整機性能有了極大的提高。發動機電子控制用傳感器主要有空氣流量傳感器、曲軸位置/凸輪軸位置傳感器、發動機轉速傳感器、爆震傳感器進氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、氧傳感器等。發動機電子控制技術的發展與傳感器技術的發展是密不可分的。目前發動機傳感器的種類越來越多,可靠性和凈度不斷提高,并向集成化、數字化和智能化方向發展。
二.電子技術在底盤上的應用
1.電控自動變速器
電控自動變速器可以根據發動機的載荷、轉速、車速、制動器工作狀態及駕駛員所控制的各種參數,經過計算機的計算、判斷后自動改變變速桿的位置,從而實現變速器換檔的最佳控,即可得到最佳擋位和最佳換擋時間。
圖1-4奧迪A4自動變速器
它的優點是加速性能好、靈敏度高、能準確反映行駛負荷和道路條件等。傳動系統的電子控制裝置,能自動適應瞬時工況變化,保持發動機以盡可能低的轉速工作。電子氣動換擋裝置是利用電子裝置取代機械換擋桿及其與變速機構間的連接,并通過電磁閥及氣動伺服閥汽缸來執行。它不僅能明顯地簡化汽車操縱,而且能實現最佳的行駛動力性和安全性汽車維修畢業論文格式汽車維修畢業論文格式。
2.防抱死制動系統(ABS)
該系統是一種開發時間最早、推廣應用最為迅速的重要安全性部件。它通過控制防止汽車制動時車輪的抱死來保證車輪與地面達到最佳滑移(15%~20%),從而使汽車在各種路面上制動時,車輪與地面都能達到縱向的峰值附著系數和較大的側向附著系統,以保證車輛制動時不發生抱死拖滑、失去轉向能力等不安全狀況,提高汽車的操縱穩定性和安全性,減小制動距離。驅動防滑系統(ARS)也叫牽引力控制系統(TCS或TRC)是ABS的完善和補充,它可以防止啟動和加速時的驅動輪打滑,既有助于提高汽車加速時的牽引性能,又能改善其操縱穩定性。
現代ABS盡管采用的控制方式、方法以及結構形式各不相同,但除原有的傳統的常規制動裝置外,一般ABS都是由傳感器、電子控制器和執行器三大部分組成。其中傳感器主要是車輪轉速傳感器,執行器主要指制動壓力調節器。
1、車輪轉速傳感器
車輪轉速傳感器是ABS中最主要的一個傳感器。車輪轉速傳感器常簡稱為輪速傳感器,其作用是對車輪的運動狀態進行檢測,獲得車輪轉速(速度)信號。
2.電子控制器
ABS的電子控制器(ElectronicControlUnit),常用ECU表示,簡稱ABS電腦。它的主要作用是接收輪速傳感器等輸入信號,計算出輪速、參考車速、車輪減速度功、滑移率等,并進行判斷、輸出控制指令,控制制動壓力調節器等進行工作。另外,ABS電腦還有監測等功能,如有故障時會使ABS停止工作并將ABS警示燈點亮。
3.制動壓力調節器
制動壓力調節器是ABS中的主要執行器。其作用是接受ABS電腦的指令,驅動調節器中的電磁閥動作(或電機轉動等),調節制動系的壓力,使之增大、保持或減小,實現制動系壓力的控制功能。
由于ABS是在原來傳統制動系統基礎上增加一套控制裝置形成的,因此ABS也是建立在傳統的常規制動過程的基礎上進行工作的。在制動過程中,車輪還沒有趨于拖死時,其制動過程與常規制動過程完全相同;只有車輪趨于抱死時,ABS才會對趨于抱死的車輪的制動壓力進行調節。
通常,ABS只有在汽車速度達到一定程度(如5km/h或8km/h)時,才會對制動過程中趨于抱死的車輪的制動壓力進行調節。當汽車速度降到一定程度時,因為車速很低,車輪制動抱死對汽車制動性能的不利影響很小,為了使汽車盡快制動停車,ABS就會自動終止防抱死制動壓力調節,其車輪仍可能被制動抱死。
在制動過程中,如果常規制動系統發生故障,ABS會隨之失去控制作用。若只是ABS發生故障、常規制動系統正常時,汽車制動過程仍像常規制動過程一樣照常進行,只是失去防抱死控制作用。現代ABS一般都能對系統的工作情況進行監測,具有失效保護和自診斷功能,一旦發現影響ABS正常工作的故障時,將自動關掉ABS,恢復常規制動,并將ABS警示燈點亮,向駕駛員發出警示信號,提醒駕駛員及時進行修理。
圖1-5ABS系統圖
ABS系統制動過程中,ABS電控單元(ECU)3不斷地從傳感器1和5獲取車輪速度信號,并加以處理,分析是否有車輪即將抱死拖滑。如果沒有車輪即將抱死拖滑,制動壓力調節裝置2不參與工作,制動主缸7和各制動輪缸9相通,制動輪缸中的壓力繼續增大,此即ABS制動過程中的增壓狀態。如果電控單元判斷出某個車輪(假設為左前輪)即將抱死拖滑,它即向制動壓力調節裝置發出命令,關閉制動主缸與左前制動輪缸的通道,使左前制動輪缸的壓力不再增大,此即ABS制動過程中的保壓狀態。若電控單元判斷出左前輪仍趨于抱死拖滑狀態,它即向制動壓力調節裝置發出命令,打開左前制動輪缸與儲液室或儲能器(圖中未畫出)的通道,使左前制動輪缸中的油壓降低,此即ABS制動過程中的減壓狀態。ABS系統就是如此循環進行制動的.
3.電子轉向助力系統
電子轉向助力系統是用一部直流電機代替傳統的液壓助力缸,用蓄電池和電動機提供動力。這種微機控制的轉向助力系統和傳統的液壓助力系比起來具有部件少、體積小、質量輕的特點,最優化的轉向作用力、轉向回正特性,提高了汽車的轉向能力和轉向響應特性,增加了汽車低速時的機動性以及調整行駛時的穩定性。
4.自適應懸掛系統
自適應懸掛系統能根據懸掛裝置的瞬時負荷,自動適時調節懸架彈簧的剛度和減震器的阻尼特性,以適應當時的負荷,保持懸掛的既定高度。這樣就能夠極大地改進車輛行駛的穩定性、操縱性和乘坐的舒適性。
圖1-6奧迪A4自適應懸掛系統
在自適應懸掛控制系統配置中,懸架置于車輪和車體之間。此系統不采用氣動膜盒,而代之以盤簧和液壓缸。液壓系統由電子裝置控制,該裝置對傳感器在汽車運轉過程中產生的各種信號進行分析。主動懸掛控制系統配有一個能自動測量高度及根據速度調整的裝置,當汽車以高速行駛時能緩慢地減低其速度汽車維修畢業論文格式文章汽車維修畢業論文格式出自http://gkstk.com/article/wk-78500001092730.html,轉載請保留此鏈接!。汽車的水平高度也可通過按鈕分兩次手動調節。
5.定速巡航自動控制系統
在高速長途行駛時,可采用定速巡航自動控制系統,恒速行駛裝置將根據行車阻力自動調整節氣門開度,駕駛員不必經常踏油門已調整車速。若遇爬坡,車速有下降趨勢,微機控制系統則自動加大節氣門開度;在下坡時,又自動關小節氣門開度,以調節發動機功率達到一定的轉速。當駕駛員換低速檔或制動時,這種控制系統則會自動斷開。
6.驅動防滑/牽引力控制系統(ASR/TCS)
目前安裝ABS的轎車已經相當普遍,但隨著對汽車安全性能的要求越來越高,出現了驅動防滑系統(ASR,AccelerationSlipRegulation),驅動防滑系統又稱牽引力控制系統(TCS,TractionControlSystem),它的作用是當汽車加速時將滑動率控制在一定的范圍內,從而防止驅動輪快速滑動。
汽車“打滑”可分為兩種情況:一是汽車制動時車輪的滑移,前面已經分析過;二是汽車驅動時車輪的滑轉。所謂汽車驅動時車輪的滑轉,就當是汽車起步時,盡管驅動輪不停轉動,汽車卻原地不動的現象。驅動輪滑轉有可能引起汽車的側滑,且損失了發動機的轉矩。為了防止驅動輪的滑轉,人們在職動防抱死的基礎上研制了驅動防滑系統。他的功能為:一是提高牽引力;二是保持汽車的行駛穩定。
7.減震適應系統
減震適應系統是一種全自控系統,可隨每個車輪的減震動進行自動調整,以達到各種行駛狀態下調順車身的運動。路面狀況、汽車本身,以及駕駛方式等都在監控之下,以隨時獨立調節各個車輪的減震器設置值,保證最高的舒適性。駕駛人可通過按鈕手動選擇以舒適為主或以跑車操縱性為主。另一種作為選項的減震適應系統帶有電子自動測量高度的懸掛功能,可在高速狀態下把汽車自動調低15毫米。控制開關則允許駕駛人以手動方式分兩級調低車身水平。減震適應系統的使用,保證開車過程中獲得最大的穩定性和安全性,提供最高駕駛舒適性并改善駕駛動感,最大程度減少翻車和側傾危險,作為選項的自動找平系統可在惡劣路面開車時減少對車身下部的損傷危險,提高穩定性,減少燃耗。
三.車身電子控制技術
1.電動座椅
現代轎車的駕駛者和前部乘員座椅多是電動可調的,所以又稱電動座椅。座椅是與人接觸最密切的部件,人們對轎車平順性的評價多是通過座椅的感受作出的。因此電動座椅也是直接影響轎車質量的關鍵部件之一。
轎車電動座椅以駕駛者的座椅為主。從服務對象出發電動座椅必須要滿足便利性和舒適性兩大要求,也就是說駕駛者通過鍵鈕操縱,既可以將座椅調整到最佳的位置上,使得駕駛者獲得最好的視野,得到易于操縱方向盤、踏板、變速桿等操縱件的便利,還可以獲得最舒適和最習慣的乘坐角度。
圖1-8奧迪A4電動座椅
現代轎車的電動座椅是由坐墊、坐背、坐枕、骨架、懸掛和調節機構等組成。其中調節機構由控制器、可逆性直流電動機和傳動部件組成,是電動座椅中最復雜和最關鍵的部分。自動座椅電子控制系統由座椅位置傳感器、電子控制器ECU和執行機構的驅動電機三大部分組成。位置傳感器部分包括座椅位置傳感器、后視鏡位置傳感器、安全帶扣環傳感器以及方向盤傾斜傳感器等;ECU包括輸入接口、微機CPU和輸出處理電路等;執行機構主要包括執行座椅調整、后視鏡調整、安全帶扣環以及方向盤傾斜調整等微電機,而且這些電機均可靈活進行正、反轉,以執行各種裝置的調整功能。另外,該系統還備有手動開關,當手動操作此開關時,各驅動電機電路也可接通,輸出轉矩而進行各種調整動作。
2.安全氣囊
安全氣囊系統稱為SRS,相對于安全帶,安全氣囊只是一個輔助保護設備。
圖1-9奧迪A4安全氣囊系統
安全氣囊是用帶橡膠襯里的特種織物尼龍制成,工作時用無害的氦氣填充。此系統由一個傳感器激活,該傳感器用于監視碰撞中汽車速度減小的程度。在碰撞發生的早期,安全氣囊開始充氣,安全充氣大約需要0.03秒。安全氣囊可以非常快的速度充氣十分重要,這能確保當乘客的身體被安全帶束縛不動而頭部仍然向前行進時,安全氣囊能及時到位。在頭部碰到安全氣囊時,安全氣囊通過氣囊表面的氣孔開始排氣。氣體的排出有一定的速率,確保讓人的身體部位緩慢地減速。由于安全氣囊彈開充氣的速度可高達320公里/小時,碰撞時如果人的乘坐姿勢不正確,將給人帶來嚴重的傷害。
3.電動門窗
電動門窗是指以電為動力是門窗玻璃自動升降的門窗。它是由駕駛員或乘員操縱開關接通門窗升降電動機的電路,電動機產生動力通過一系列的機械傳動,使門窗玻璃按要求進行升降。其優點是操作簡便,有利于行車安全。
電動門窗主要有升降控制開關、電動機(雙向轉動永磁電動機)、升降器、繼電器等組成,其中電動機一般采用雙向轉動永磁電動機,通過控制電流方向,使其正反向轉動,達到車窗升降功能。
圖2-1奧迪A4電動門窗
4.輔助關門系統
輔助關門系統由氣動裝置、車門傳感器組成。裝在每個車門鎖的傳感器會監察車門開合運動的方向。當某個車門手動關閉到車門鎖的第一卡合位或稍微超出時,氣動輔助關閉裝置即被觸發,自動將車門拉合到鎖定位。減少車門關閉所需的力量,減少車門關閉時產生的噪音,保證車門始終關緊(即使此車門只被關合到門鎖的第一卡合位)。
5.自動恒溫控制系統/空調
自動恒溫控制系統/空調由壓縮機、冷凝器、輔助電風扇或入口風扇蒸發器、溫度傳感器、不含氯氟烴的冷卻劑、儲蓄罐、溫度控制裝置、空氣內循環開關、循環泵、余熱開關等組成。在發動機運轉及空調系統工作時,冷卻空氣由鼓風機以選定的速度和溫度送入。與加熱系統一樣,左側和右側的溫度可分別調節。如果空調和加熱系統同時打開,由于輸入的空氣已經過除濕并冷卻,車窗上不會產生水霧。在這種再加熱模式下,空氣首先經過冷卻(因此成為干燥空氣),然后再加熱。在發動機關閉后,發動機余熱利用系統(REST)啟動,把熱發動機的冷卻劑抽入熱交換器,從而自動控制空氣流動和分配。余熱利用系統在約30分鐘后自動關閉,或者在蓄電池充電量過低時關閉。空調系統降低車內溫度并減少濕度,從而提供舒適的車內環境,又能防止車窗水霧,提高駕駛安全。如果撥到空氣循環工作模式,系統可防止有味氣體進入車內汽車維修畢業論文格式論文。動機余熱利用系統允許加熱過程中不含發動機噪音和廢排氣,因此不消耗燃料并可在發動機關閉后繼續工作。
圖2-2奧迪A4空調系統
6.電子防盜系統
電子防盜系統是為了防止汽車本身火車上的物品被盜所設的系統,它有電子控制的遙控器或鑰匙、電子控制電路、報警裝置和執行機構等組成。
圖2-3奧迪A4防盜裝置
汽車防盜裝置按其發展過程可分為機械鎖防盜裝置、機電式防盜裝置和電子防盜裝置三個階段。電子式防盜報警器是目前使用較為廣泛。它主要靠鎖定點火或啟動來達到防盜的目的,同時具有防盜和聲音報警功能。電子防盜報警器共有四種功能:一是服務功能,包括遙控車門、遙控啟動、阻和等;二是警惕提示功能,能觸發報警記錄(提示車輛從被人打開過車門);三是報警提示功能,即當有人動車時發出警報;四是防盜功能,即當防盜器處于警戒狀態時,切斷汽車上的啟動電路。
7.汽車衛星導航系統
汽車電子導航系統是在全球定位系統(GPS)的基礎上發展起來的新型汽車駕駛輔助設備,是為了解決道路交通的堵塞和擁擠問題而產生的,是一種能接收定位衛星信號,經過微處理器計算出汽車所在精確經度和緯度以及汽車速度和方向,并在顯示器上顯示出來的一種裝置。
圖2-4奧迪A4導航系統
駕駛者只要將目的地輸入汽車導航系統,系統就會根據電子地圖自動計算出最合適的路線,并在車輛行駛過程中提醒駕駛員按照計算的路線行駛。在整個行駛過程中,駕駛者根本不用考慮該走哪條線路就能快捷的到達目的地。
當前的汽車導航系統包括兩部分:全球定位系統和車輛自動導航系統。汽車導航設備一般是由GPS天線、集成了顯示屏幕和功能按鍵的主機以及語音輸出設備(一般利用汽車音響系統輸出語音提示信息)構成的。受車內安裝位置的限制,一般汽車導航設備和汽車視像音響合成在一起,因此,一些汽車導航系統又稱為DVD導航系統。
四.電子技術在汽車工業上的的發展趨勢
在今后的十幾年內,推動汽車電子產品發展的動力仍將是汽車安全、節能、環保等的需要。汽車電子系統的發展將主要集中在汽車用局域網系統LANS和處理器CPUS、發動機控制、機-電接口、ABS和行駛控制、電子控制傳動系統、抬頭顯示系統HUDS、聲音識別技術、行車導駛系統及多媒體技術和撞擊傳感技術等方面。
車載局域網將逐步替代單獨控制器;車載計算機的處理能力將有顯著提高。多媒體顯示系統將為駕駛者提供更多的有關信息,包括圖像信息。聲音識別技術可望在5年內有重大突破,并應用于汽車領域。比CD-ROM存儲量大6-7倍的DVD-ROM,將大量用于汽車的導駛系統和多媒體系統。汽車電子系統的成本將進一步大幅下降。
利用總線技術將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯接起來,從而構成汽車內部局域網,實現各系統間的信息資源共享。根據側重功能的不同,SAE將總線劃分為A、B、C三大類:A類是面向傳感器和執行器的一種低速網絡,主要用于后視鏡調整、燈光照明控制、電動車窗等控制等,目前A類的主流是LIN;B類是應用于獨立模塊間的數據共享中速網絡,主要用于汽車舒適性、故障診斷、儀表顯示及四門中央控制等,其目前主流是低速CAN(又稱動力CAN);C類是面向高速、實時閉環控制的多路傳輸網絡,主要用于發動機、ABS和自動變速器、安全氣囊等的控制,目前C類主流是高速CAN(又稱動力CAN),但是隨著下一代高速、具有容錯能力的時間觸發方式的“XbyWire”線控技術的發展,將逐漸代替高速CAN在C類網中的位置,力求在未來5—10年之內使傳統的汽車機械系統變成通過高速容錯通訊總線與高性能CPU相連的百分之百的電控系統,完全不需要后備機械系統的支持,其主要代表有TTP/C和FlexRay.
隨著第3代移動通訊技術和計算機網絡技術的不斷發展,未來汽車正朝著移動力、公室、家庭影院方向發展,為司機和乘客提供進行中的實時通訊和娛樂信息,并把汽車和道路及其它遠程服務系統結合起來,構建未來的智能交通系統(1TS)。具體功能:①提供豐富的多媒體設施環境,利用GPS、GSM網絡實現導航、行車指南、無線因特網以及汽車與家庭等外部環境的互動
②具備遠程汽車診斷功能,緊急時能夠引導救援服務機構趕到故障或事故地點。
結束語:
汽車電子化已成為當前的熱點,電子信息技術和汽車制造技術逐步走向融合,電子技術不斷把音響視頻、網際網絡、信息引入汽車內。隨著未來汽車市場的快速發展和汽車電子價值含量的迅速提高,我國汽車電子產業將形成巨大經濟規模效應,成為支持汽車工業發展的一門相對獨立新興支柱產業。
可以預料,隨著我國汽車技術的進步,汽車電子新技術必將會得到越來越廣泛的應用,國產汽車積極采用電子裝置指日可待。雖然要趕上國際汽車的最高水平還有一段路要走,但將來在世界汽車技術尤其是汽車電子技術應用這一領域,我國必定占有一席之地。
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【關鍵詞】電控新技術 維修
一、電控新技術的發展趨勢
(一)電控新技術
在現今的電控技術發展中,新技術主要表現為:汽車發動機和汽車底盤的電控技術,這個方面的發展已經相對較為成熟;然后是車身安全方面的電控技術,這個包括安全氣囊、溫度調控以及各種儀表等;再然后就是混合動力等電動汽車的應用;通訊等智能交通的綜合技術系統;各種信息系統等整車控制設計。
(二)發展趨勢
目前針對現代化經濟的發展趨勢,和信息化的時代特點,汽車電控的新技術發展趨勢逐漸走向了集成化、智能化和網絡化。其通過對發動機、自動變速、牽引動力、制動動力等動力系統的有機結合,形成了穩定的集成化電控系統,并在模糊控制和自動適應控制的智能化控制概念下,加快了其智能化電控發展的速度,利用數據的有效交換與應用,實現了網絡化的電控新技術。
二、維修行業的形勢現狀
(一)維修技術
伴隨著汽車控制技術的發展,汽車在結構、性能等方面都發生了極大的變化。而這些變化對于傳統的汽車維修行業來講,是一個巨大的挑戰。因此在汽車電控技術發展的背景下,相關的汽車維修技術也面臨著巨大的創新與變革,從而適應汽車市場需求的變化。
(二)維修設備
由于汽車電控技術的發展給維修技術帶來了巨大的變革,從而令維修所需要使用的設備也面臨著更新的問題。在現今的新汽車電控技術下,很多以往的維修設備并不足以完成維修任務,因此在維修設備的改革上,也是維修行業需要著重研討的一個重要課題。
(三)維修信息網絡化
在全球科技飛速發展的同時,也將我們帶入到了一個信息科技主控的信息化時代。因此信息化技術已經滲入到了各行各業之中,同樣電控技術的創新實現,在很大程度上也是以信息化技術為基礎的!因此對于電控技術的信息反饋,以及相應數據的處理,是促使維修行業信息網絡化發展的主要因素。
(四)維修人員素質
然而電控技術的發展,也不能保證全自動的運行,維修行業就能不能保證全自動的修理。因此作為修理的核心,維修人員的素質及專業能力提高,成為了實現維修行業得以適應電控技術發展需求的重要元素。因此在面對電控技術的告訴發展狀況時,有效的提高維修人員的專業能力及相關業務水平,是提高現代汽車維修水平的有效途徑。
三、電控新技術與維修行業的關系
(一)品牌經營
隨著現今汽車行業的發展,大量的車型逐漸充實著整個汽車市場。這就令汽車維修行業在發展中,對修為人員的專業能力要求逐漸提高。所以面對這一狀況,維修行業應該形成統一的高素質專業維修人員培訓體系,然后針對汽車的品牌進行針對性的品牌化維修經營策略。
(二)理念轉變
傳統的維修行業,在維修理念上保持著一種“即發生即修理”的態度。然而伴隨著汽車的逐漸普及,與其市場范圍的擴大,令維修企業與客戶之間達成了一種增值觀念,將原有的傳統理念從“維修”變成了“維護”,從而為“零修理”的目標打下了堅實的理念基礎。
(三)設備的依賴
在汽車的新電控技術發展中,由于電控技術的發展,使得汽車越來越趨向自動化,這就令汽車本身的結構精密度更高,從而導致完全的人力無法滿足汽車相應問題的維修。這就形成了維修行業對各種高科技儀器的依賴,從而利用各種儀器來對汽車進行有效的修理。
四、電控新技術與維修行業的相關發展
(一)專業人員培養
面對現今汽車的發展狀況,汽車維修人員必須具有過硬的專業技能,并與此同時熟練的掌握計算機技術、自動控制技術等相應的現代化新技術,并在不斷的維修理念更新中提高自身維修素質,從而滿足現代化汽車維修的需要。
(二)維修數據應用
在提高維修人員的自身素質同時,維修企業還需要對汽車的最新動態進行準確的把握。在科技高速發展的今天,汽車的技術更新也是日新月異,因此維修行業必須有效的利用網絡化信息技術,保持對其信息的掌握,從而及時對維修行業發展做出有效調整。
五、結束語
綜上所述,汽車的電控新技術發展,是在新時展背景下響應人們需求的必然結果。而在這種結果下,引領了汽車修為行業的相應改革和發展,從而將汽車維修行業引領上了一條高科技化的發展道路。
參考文獻:
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李斌是|寧工業大學研究生院車輛工程專業二年級學生,再有一年時間就要畢業了。為了能順利從學校走向職場,他正忙于在錦州萬得集團漢拿電機有限公司實習。一個多月以來,李斌在企業帶教導師、高級工程師王國東指導下,走上汽車發電機定子、轉子生產線,并和工人師傅們一起親手組裝起一臺臺發動機……這種體驗是李斌以前在校園里從來沒有過的,他在實習日記中寫道:“這里不僅可以把書本上學到的知識應用到實踐當中去,而且對社會也有了更深刻了解,明晰了自己的人生規劃,如果不勤奮努力,將會被這個知識爆炸的社會所淘汰。”
和李斌一起在萬得集團實習的還有研究生院材料工程、機械工程、控制工程等專業的其他14名同學。
李斌和他的同學們在走向社會的關口能有一個專業對口的實習單位,并且有高級工程師帶教,這些都要歸功于學校與企業聯合培養人才新模式。
大學生實習難問題,一直是社會關注熱點。一方面大學生都希望能在畢業前找到一個專業對口的實習單位積累工作經驗,提早確立職業規劃,以便使自己在步入社會時不至于茫然無所適從。另一方面,企業投資、出人、耗時幫助大學生參與社會實踐,助力他們成才,往往是實習期一結束同學們就另謀高就,不免讓企業有一種“竹籃打水”空歡喜的感覺。一項網絡調查顯示,95%以上的大學生實習崗位都是由學生自己或親朋好友幫忙聯系的,由學校安排實習的學生不足5%。而像一些專業性極強的院系,即使學校有心幫助學生推介實習單位,在社會上也很難找到相應的對口企業。
遼寧工業大學無疑是幸運的,因為在同一座城市就有一家與汽車專業對口的萬得集團相伴。萬得集團成立于1991年,旗下擁有20多家企業,以生產汽車發動機、安全氣囊、氣門挺桿、減震器為主要產品,一汽、東風、福特、大眾等眾多國內外知名汽車制造商都在使用萬得零配件。
將來不得了
高校與企業聯合培養人才模式,著實為解決大學生實習難提供了一個可行性方案,同時也拓寬了大學生成才之路。談及萬得集團之所以能為遼工學子實習一路大開綠燈,這里不能不提及起一個人――曾慶東。
曾慶東,萬得集團總裁。畢業于吉林大學汽車專業,工學碩士學位,教授級高級工程師,享受國務院政府特殊津貼專家。
這位汽車專業畢業的企業家對汽車情有獨鐘,多年來一直致力于民族工業發展,專注于汽車零部件產品創新,其創新成果轎車減震器項目、微機監測與控制的汽車(摩托車)減震器性能試驗臺項目、轎車懸架系統分別榮獲錦州市科學進步一等獎、遼寧省發明創造一等獎以及國家重點新產品稱號,著有中國減震器行業唯一理論專著《機動車減震設計》。
一個人有了文化,就會知書達理。曾慶東比誰都清楚,自己所掌握的文化專業知識,自己的成長進步,與當年老師培養教育密不可分,特別是他在2011年擔任萬得集團總裁后,總想要盡自己所能,回報社會、回報老師……
企業家的性格決定企業性格。2015年秋季剛剛開學,一份“創建研究生聯合培養基地”的協議悄然在遼寧工業大學研究生院簽署,漢拿電機有限公司、錦恒汽車安全系統有限公司、立德減振器有限公司等萬得集團成員企業被選定為大學生實習基地,萬得集團以民營企業博襟,向遼工學子張開溫暖懷抱。為了保證實習基地不流于形式,萬得集團在集團總部和承擔實習任務的企業里推選出20余名高級工程師擔任帶教,研究生院鄭重地向這些高工們發放了“校外導師聘書”。當年10月,首批8名汽車專業研究生來到集團,開始為期4個月的生產實習。集團把同學們當做自己員工一樣看待,承諾在實習期間,不存在任何技術機密問題,企業研究室、重要生產線、核心崗位全部向同學開放。畢業后,有同學愿意留在企業的,集團優先錄用。不愿意留在企業,考取國家重點院校博士學位的,集團一次性獎勵2萬元。
還有一個同學們意想不到的好消息,那就是同學們是帶薪實習,實習薪酬每人每月2000元。
也許有人會問,實習基地不是在“為他人作嫁衣裳”嗎?為此曾慶東卻有不同觀點:“同學們成才了,將來無論走到哪里,他們都是這個國家的棟梁,這也算是萬得人對國家做出的一點兒貢獻吧!”
企業家勇于擔當,苦心一定不會枉費。基地啟動當年,就被成功獲批遼寧省研究生聯合培養基地,得到省市兩級主管部門高度贊譽。首批8名實習研究生也是收獲滿滿,回到學校已經開始進入到學位論文課題研究階段,有企業實踐做基礎,目前所有同學課題都進展良好。更加可喜的是,一些同學擬定的論文課題,和實習內容、實驗室項目密切相關,基地建設達到預期效果。
關鍵詞:動量定理沖量動量的變化
本節課的內容是全日制普通高級中學物理第二冊(人教版)第一章第二節《動量定理》。
一、說教材
1.教材的地位和作用:
本章引入動量這個新概念并結合牛頓第二定律推導出《動量定理》。《動量定理》側重于力在時間上的累積效果。為解決力學問題開辟了新的途徑,尤其是打擊和碰撞的問題。這一章可視為牛頓力學的進一步展開,為力學的重點章。
《動量定理》為本章第二節,是第一節《動量和沖量》的繼續,同時又為第三節《動量守恒定律》奠定了基礎。所以《動量定理》有承前啟后的作用。同時《動量定理》的知識與人們的日常生活、生產技術和科學研究有著密切的關系,因此學習這部分知識有著廣泛的現實意義。
2.本節教學重點:
(1)動量定理的推導和對動量定理的理解;
(2)利用動量定理解釋有關現象和一維情況下的定量分析。
3.教學難點:
動量定理的矢量性,也就是如何正確理解“合”外力的沖量等于物體“動量的變化”。尤其是方向的一致性,即合外力的沖量的方向和動量變化量的方向一致。
4.教學目標:根據教材、大綱和學生情況,制定本節課的教學目標有三個方面:
知識與技能
(1)能從牛頓運動定律和運動學公式推導出動量定理的表達式。
(2)理解動量定理的確切含義,知道動量定理適用于變力。
(3)會用動量定理解釋有關現象和處理有關的問題。
過程與方法
(1)通過對動量定理的探究過程,嘗試用科學探究的方法研究物理問題,認識物理模型工具在物理學的作用。
(2)能夠應用動量定理處理一些與生產和生活相關的實際問題,在分析、解決問題的過程中培養交流、合作能力。
情感態度與價值觀
(1)有參與科技活動的熱情,有從生活到物理,從物理到生活的意識。
(2)有主動與他人合作的精神,有團隊意識。
(3)關心國內、國外科技發展現狀與趨勢,有振興中華的使命感與責任感,有將科學服務于人類的意識。
二、學情分析
高一學生思維方式要求逐步由形象思維向抽象思維過渡,因此在教學中需以一些感性認識作為依托,加強直觀性和形象性,以便學生理解。
學生有根據加速度來分析力和運動的知識準備,利用2004年1月4日美國航天局的“勇氣號”探測器著陸火星的圖片,創設問題情景,激發學生的興趣,讓學生把物理現象自然過渡到新知識點上,從而引導學生應用已掌握的基礎知識,通過理論分析和推理判斷來獲得新知識。
撞擊、打擊現象是學生在生活中比較熟悉的,也是他們容易發生興趣的現象。充分發揮圖片、錄像和演示實驗的作用,符合他們好奇、好動、好強的心理特點,調動他們學習的積極性和主動性。
三、教學方法
應用實驗導入法、分組實驗法,啟發學生通過自己的思考和討論來探究動量定理。
四、教學程序
本節課分為三個環節,圖片新聞創設情景;建立模型共同探究;應用動量定理。
第一環節:創設情景
通過圖片新聞的方式,應用多媒體展示“勇氣號”探測器成功登陸火星過程的一組圖片,創設問題情境導入新課,讓同學們產生感性認識。結合他們的生活經驗,大部分同學會意識到有一系列措施減小撞地速度,安全氣囊的作用是延長作用時間。為了使思路明朗化,提出三個簡單問題:
(1)摩擦降(圖1)、降落傘(圖2)和反向發動機(圖3)的作用是什么?
(2)安全氣囊(圖4)的作用是什么?
(3)采取這些措施最終的目的是什么?
通過上述問題,大部分同學應該想到是為了減小撞擊力,還會粗淺地認為,對于同一個物體,撞前速度越小,撞擊力越小;撞擊時間越長,撞擊力越小。
通過問題情景的創設,極大的調動了學生的情感注意力和情感體驗力,為師生共同發現問題、提出問題、探究問題、解決問題打下了基礎。把高科技的情景引入課堂,體現時代性,符合新課程標準的基本理論。
第二環節:建立模型
這時候速度、時間、動量、沖量、力等幾個物理量在學生的頭腦中還需要整合,從感性認識進一步上升到理性認識。師生共同建立物理模型,這個模型為水平面上的物體,在合力F的作用下,經過一段時間t,動量由mv0變為mvt。引導同學們根據所學到的牛頓運動定律的知識,去整理這幾個物理量之間的關系,探索動量變化跟所受合力的沖量之間的關系。這與新課程標準中提倡的鼓勵學生體驗自然規律發現的過程,從而建立對自然科學的認識和掌握研究科學的方法是一致的。
在這個模型的基礎上,通過推導,大部分同學會得到一個表達式:
Ft=mvt-mv0或Ft=P
這時不要急于歸納它的物理意義,而是給出學生想像和討論的時間,讓同學們試著解釋它,剛開始可能得到一些不完整的結論,比如“沖量等于動量之差”或“沖量等于動量相減”,或“沖量引起動量發生變化”。隨著討論的深入,引導同學們回憶動量的變化這個概念。在的過程中,探究出合沖量和動量變化量的關系,比如數量關系,因果關系會逐漸清晰,但方向關系還沒有特別明朗化。在同學們基本理解的基礎上,老師總結并板書動量定理的內容。在師生共同解決問題的學習中,通過原有知識的激活,然后再通過順應過程重建新知識與原有知識結構之間的聯系,使認知發展從一個平衡狀態進入另一個更高的發展平衡狀態,這一點符合學生的學習建構理論。
當同學們基本能運用動量定理初步解決恒力的問題時,可引伸到動量定理也適用于隨時間變化的力,比如打擊力或撞擊力,但這個力F應取作用時間內的平均力。這樣可以開闊學生的思路,便于他們自覺的運用所學知識來處理問題。
第三環節:定性應用
為了培養學生在物理學中從實踐到理論,再用理論來指導實踐的研究方法。鼓勵學生將學習到的物理知識與日常生活、生產技術聯系起來。首先圍繞定理Ft=P分情況進行討論。
首先設置一個問題:如果把雞蛋從一米高的地方釋放,摔到水泥地上,碎了,采取什么措施可保證雞蛋不摔碎?讓同學們設計多種方案,他們會猜測在地上鋪上沙子,或放一盆水,或海綿等一些彈性好的物質,接著利用有代表性的彈性好的海綿加以驗證,把同學們的設計留成興趣作業。對那些有創造力的設計,給予充分的欣賞和肯定。
減小力的作用。繼續和同學們一塊分析生活中常見的現象,展示圖片(圖5),引導同學自己找出生產、生活中的更多例子。
為了引導學生全面思考問題,繼續通過播放錄像創設了下列的物理情景:鐵錘釘釘子,沖床沖壓鋼板并提出問題。讓同學們繼續歸納出共性規律:作用時間短,作用力大。引導學生自己找出生產、生活中的更多例子,充分發揮學生的主體作用,培養他們知識遷移的能力。
通過運用對比的方法,對上述兩類問題深入分析,使學生對動量定理加深了理解。實現了“學中做”和“做中學”的結合。促使學生從理性認識再到感性認識,符合認識論。
在定性分析的基礎上,再次舉出第一節的例題,給出這個例題有三個目的:
第一個目的是在上一節分析碰撞過程中動量變化量的基礎上,這節課給出撞擊的時間,同學們可以應用動量定理來計算撞擊力的大小。
在師生共同分析的過程中,第二個目的也就基本達到了,探索出了怎樣應用動量定理解題的關鍵步驟,比如必須首先規定正方向,求動量的變化,再應用動量定理列方程求未知量。
第三個目的:突破難點,也就是動量定理的矢量性,設計兩個有梯度的問題來降低難度。
例1:質量為0.1kg的鋼球,以6m/s的速度水平向右運動,碰到一個堅硬的障礙物后被彈回,沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運動,接觸時間為0.02秒,小球受到的彈力的平均值有多大?
問題(1):物體動量變化量是什么方向?
問題(2):聯系你學過的彈力產生的條件,從形變的角度分析彈力的方向,合力沖量的方向應該是什么方向?
通過這樣的比較,同學們將發現:合力沖量的方向與動量變化量的方向相同,使動量定理的矢量性這個難點具體化和逐漸明朗化。
為了進一步突出重點和突破難點,繼續研究第一節中“思考與討論”題。
思考與討論:
例2:一個質量為0.2kg的鋼球,以2m/s的速度斜射到堅硬的大理石板上,入射的角度為45°,碰撞后被斜著彈出,彈出的角度也是45°,速度仍為2m/s。
問題:除了能應用平行四邊形分析撞擊過程中的動量的變化的方向,能否根據動量定理來分析小球動量的變化?
有上節課的基礎,根據平行四邊形定則,能夠判斷動量變化的方向垂直于接觸面;根據彈力方向的判斷,合沖量的方向也在這個方向上。為了使問題形象化,準備了一個小動畫,以顯示撞擊的過程中小球的形變,以明確小球受到的彈力的方向,進而顯示合沖量的方向。以此深入地體會動量定理的表達式是一個矢量式。整個過程以學生為主體,避免了老師的“一言堂”,做到了“老師搭臺,學生唱戲”,在課堂上增強了自主學習和合作學習的氛圍。
神州5號的成功發射和回收,是中國航天技術的又一個里程碑。通過錄像和圖片,讓同學們圍繞動量定理,來分析神州五號如何采取一系列措施實現軟著陸的。當同學們發現自己能夠用新知識解決如此驚天動地的偉大創舉時,必然熱血沸騰,激發他們的愛國熱情,樹立正確的科學觀,培養他們振興中華,將科學服務于人類的使命感和責任感。
至此,這一節課的學習基本結束,老師根據板書小結本節課的重點-動量定理的內容,留作業:
一、傳感器教學的現狀
傳感器是測控技術與儀器、電子信息工程、自動化、應用電子技術、工業自動化等弱電專業的一門必修專業課程,如何讓學生學好這門課程,如何通過這門課程培養學生的動手能力、實踐能力、創新能力,一直都是我們高校相關教師在思索的一個課題。我校傳感器課程從開課至今歷經了幾次調整,但是在應用型人才培養方面的效果并不十分突出,究其原因主要有以下幾點:
(一)傳感器教學安排不夠合理
在教學中,過分強調理論的指導性,把實驗教學看成理論教學的附屬品,表現為重理論、輕實踐,重理論知識傳授、輕動手能力培養。理論教學與當今傳感器的實際應用聯系也較少,教學中教師主體地位太明顯,學生在實驗教學中基本上是被動地按老師的演示方法或實驗教材規定的步驟進行實驗結果的驗證,實驗教師在教學中基本上也是按部就班,很少去考慮專業培養的發展需要以及培養對象的個人興趣,致使學生基本處于一種被動學習的狀況,扼制了學生學習的積極性、主動性和創造性,難以實現學生在教學活動中的主體地位和個性差異,不利于應用技能以及創新精神、創造能力等綜合素質的培養。
(二)實驗條件還不夠完善,實驗內容應用性、創新性不夠
實驗室建設不足,存在實驗設備落后、實驗條件有限等困難,開設和開發綜合型和創新型實驗項目受到相應的制約。
目前,我校采用的傳感器實驗裝置是CSY3000型傳感器系統實驗儀,它所提供的實驗項目大多為驗證型實驗,缺乏設計型、綜合性;采用的傳感器實驗教材都是在廠家提供的儀器使用指南的基礎編寫的講義,缺乏創新性、拓展性。實驗模型基本確定,學生基本上是按教師和實驗講義要求的內容、步驟進行實驗,學生處于被動學習和機械操作的狀態,遏制了學生實驗的邏輯思維和創造性思維。
(三)課程考核太過傳統
我校該課程的考核主要傳統的考試為主,實驗部分也是以實驗報告的完成情況和教師的印象為依據。學生被動性學習現象嚴重。此種教學模式嚴重影響了學生的學習積極性,讓很多學生養成了一種上課混日子的現象。
二、傳感器教學改革的幾點思路
(一)優化理論課程教學
根據本課程的培養目標和培養定位,體現“工程應用型”人才培養的特點。
首先,建議對傳感器教材進行優選。教材的選擇對教學效果有著直接的影響。優選國內國家級規劃教材,緊跟信息技術領域變化及學科發展。“傳感器”教材的章節編排方法通常有兩種:一種是按照工作原理;另一種是按照被測參數。前者適合于理論學習,后者適合于應用型學習,選擇時應以“應用型”培養為參照。
其次,優選內容和方法。教師講課時應合理安排章節內容,不能完全照本宣科地講,要利用課外研讀大量的相關參考書籍、應用類相關雜志,結合自己的理解,采取啟發式和探究式的研究性教學方法,通過提出問題、學生參與討論等互動方式,使學生融入課堂教學過程,培養其發現問題、解決問題的能力。
再次,增加實物展示環節及動畫展示。教師在講授理論知識的同時,展示相應的實物或者動畫,能讓學生的學習不那么空洞,增加其對知識的理解。
(二)優化實踐教學
1、實驗室基礎建設的切實跟進
根據課程教學計劃和課程教學大綱,加強傳感器實驗室建設。現有的設備大部分只能進行一些比較基礎的驗證型實驗,以及一些簡答的綜合型實驗。要引進一些符合目前傳感器應用的、能開展綜合型、設計型、拓展型實驗的設備。
2、實驗教材的切實跟進
作為實驗教學中不可缺少的一環,實驗教材體現了實驗課程的教學方式、教學內容、教學思想等多方面,其重要性不言而喻。前面講到目前使用的實驗教材是在廠家提供的儀器使用指南的基礎上所編寫的,在新穎性和實用性方面有所缺乏,應根據目前高校實驗教學狀況和該學科地不斷發展更新充實實驗教學內容和方法,做到實驗教材的切實跟進。
3、提升實驗內容的多樣性和設計性
目前我們沿用的基本上還是傳統的傳感器實驗教學內容和方式,而傳感器技術是一種綜合性應用技術,隨著新材料、新工藝以及各門類技術的發展,新型傳感器不斷涌現,為了體現實踐教學的作用,培養學生理論用于實踐的能力,原有基礎上的大量驗證型實驗應有所改變,一方面要保留必要的基礎驗證型實驗,如電阻式傳感器、電渦流傳感器、光電式傳感器實驗等,讓學生通過這些實驗,更進一步理解傳感器的基本原理和特性,進一步消化教學內容;另一方面增加些設計型實驗,如采用電容式傳感器設計成糧食水分監測傳感器,用電渦流式傳感器設計厚度檢測儀,以及用溫度傳感器測油溫等,還可以在此基礎上設計綜合性實驗,每學期提出幾個方向讓學生自主選擇,以設計論文的形式設計一套測試系統方案,包括:可能采用的方法;自己設計的方案;實現該設計方案需要進行的實驗內容及時間安排;希望得到的實驗結果及可能得到的結果預測等方面。如有條件鼓勵學生動手制作該測試系統的某些部分或者是全部。綜合型實驗比如有:變壓器油溫監控系統、居室環境舒適度監控系統、汽車安全氣囊測控系統等等。通過設計型實驗和綜合型實驗,可以培養學生的工程設計能力、解決實際問題能力,激發學生的學習熱情和創新意識,并且為將來寫論文打下基礎。
4、教學過程中注重對學生的引導
作為目前主要的一種驗證理論、應用理論、鍛煉學生動手能力的教學方式,實驗課應該具備引導學生、在教學中給學生啟發的特點,故在實驗教學的過程中,我們應該因材施教,采用啟發式教學方法,而不是灌入式地讓學生被動地進行試驗,每個實驗在任務給出后,讓學生獨立完成實驗乃至設計,教師在必要時才給予提示,為了活躍學生的思路,可以大部分實驗只提出實驗任務和要求,而不規定具體的實驗方法及步驟,這樣一來,讓每個學生都親自動手完成實驗的過程,這樣不僅有利于提高學生的獨立操作能力,更有利于增強實驗教學的效果。
(三)制定適合應用型人才培養模式的考核方案
成績是學生對該課程掌握情況的一個重要反饋,理論成績和實驗成績的評定方法關乎學生對待課程的態度,我們要充分利用學生的這一心理特征來促進我們的傳感器教學,既達到考察學生學習情況的目的,又能使學生強化自身的知識、實踐能力以及創新能力。成績的評定不應該僅僅是知識的掌握與否,還應該將操作過程情況和熟練程度、靈活運用知識程度、應用技能、創新性程度等納入評定范疇。同時還引導學生在創新性思維和創新型設計的基礎上,撰寫設計論文,可鍛煉學生的整體構想能力,為將來的科技論文打下基礎。