《汽車電工電子技術》實驗項目的改革研究

王錦華

(南通航運職業技術學院，江蘇南通 226010)

?

《汽車電工電子技術》實驗項目的改革研究

王錦華

(南通航運職業技術學院，江蘇南通 226010)

針對目前我院《汽車電工電子技術》實驗項目普適性強與汽車專業的專業需求不相適應的現狀,提出十五個適合汽車專業的實驗項目初步設想，以期滿足汽車專業的專業需求，為后續專業課的順利開展打下更為堅實的基礎。

電工電子技術；實驗項目；汽車專業；高職

1 引言

《汽車電工電子技術》是高職汽車類專業學生必修的一門實踐性很強的專業基礎課，2008年9月，我院汽車專業《汽車電工電子技術》課程的教材由原來的通用教材，更改為適用于汽車專業的《汽車電工電子技術》。與老教材相比，新教材增加了許多電工電子技術應用于汽車電氣電控技術的實例。教材的改革對學生的思想認識產生了不小的影響和作用，這些具體的應用實例，使學生深刻地認識到電工電子技術在今后專業課的學習中所起到的重要作用，激發了他們“要好好學，要學好”的學習熱情；另外，這些應用實例也讓學生切切實實地感受到，電工電子技術是如何具體應用到汽車專業的，找到了學有所用的感覺。教材的改革也在一定程度上幫助了那些對汽車不甚了解的非汽車專業的任課教師，讓他們更清楚地認識到汽車專業的學生，需要哪些電工電子技術方面的知識，從而能夠更合理地安排教學重點，把握教學難點，刪除理論過深而又不實用的內容。

然而，教材的改革只是跨出了第一步，作為一門實踐性很強的專業基礎課，理論知識的儲備是基礎，關鍵還是要培養學生的實踐能力，為將來從事汽車機電維修工作做準備。因此，如何通過實驗教學環節培養學生的實際操作能力，為今后進一步的學習和工作奠定基礎，已成為深化電工電子技術實驗教學變革、提高實驗教學質量的重點與難點問題，是每一位從事電工電子技術實驗教學的教師所面臨的新挑戰[1]。長期以來，我院汽車專業學生都是在公共的電工電子技術實驗室完成實驗項目的，由于考慮到全院多個專業對電工電子技術實驗室的需求，所以所能完成的實驗項目普適性較強，但與汽車專業培養復合型、應用型人才的培養目標不相適應，不能為后續專業課的順利開展打下堅實的基礎。

近些年發表的關于電工電子技術實踐教學改革研究的文獻較多，但多是關于教學觀念、教學體系、教學方法、教學手段、教學模式、考核方式、教學設備改進等方面的一些探索和討論[2,3]，當然也有一些文獻涉及到了實驗內容的改革，但多是提出了改革的大方向[1,4-7]，并未給出具體應該選取哪些實驗內容，至于汽車專業電工電子技術實驗方面的改革探究則更是少有文獻提及[8,9]。基于以上情況，本文提出了十五個適用于汽車專業的電工電子技術實驗項目初步設想，以期滿足汽車專業學生的學習需求，為將來學習專業課以及從事汽車機電維修工作打下更為堅實的基礎。下面就分別介紹一下這十五個實驗項目的初步設想。

2 實驗項目初步設想

2.1 萬用表的使用

無論是后續專業課的實訓，還是將來從事汽車機電維修工作，萬用表都是必不可少的常用儀表之一，設置本實驗項目的主要目的是讓學生掌握數字式萬用表的使用方法，包括測電流、測電壓、測電阻等。在汽車機電維修過程中最常用到的是測電壓和測電阻，因此可設計具體實驗電路讓學生練習這方面的技能。

2.2 特殊電阻性能測試

在汽車電子電路中常用到光敏電阻和熱敏電阻這兩類特殊電阻，其中熱敏電阻又包括常用于做溫度傳感器的負溫度系數熱敏電阻和具有一定自限流作用的正溫度系數熱敏電阻，雖然從理論上講學生是能夠理解這些特殊電阻的性能的，但是還缺乏比較直觀的了解，設計特殊電阻性能的測試電路，可以讓學生更直觀地感受這些特殊電阻阻值隨著外界條件變化而變化的規律。

2.3 常用電路元器件或零部件檢測

在汽車電器及電子電路的檢修過程中會涉及到通過測電阻來檢測一些元器件或零部件性能的好壞，在此可以安排學生做二極管(用于汽車發電機整流器)、三極管(特別是大功率開關管)以及線圈(各種繼電器的線圈，起動機電磁開關中的吸引線圈和保持線圈，點火線圈等)或稱作繞組(發電機定、轉子繞組，起動機勵磁繞組、電樞繞組，各種永磁電機的電樞繞組)的檢測，讓學生熟練掌握通過測電阻判定這些元器件或零部件性能的好壞或故障原因。

2.4 可變電阻及串聯分壓電路

在汽車傳感器中，有這樣一類傳感器，它們將被檢測的物理量轉換為電阻的變化，進而通過分壓電路再轉變為電壓信號，如節氣門位置傳感器，葉片式空氣流量傳感器，溫度傳感器等，另外汽車儀表燈光亮度調節也正是利用了可變電阻，因此可設計簡單實驗電路，讓學生感受串聯分壓電路中可變電阻阻值的變化對輸出電壓或其他用電設備的影響。

2.5 電容器充放電電路

在汽車電氣及電子電路中經常要用到電容器的充放電特性，例如電容器構成的延時電路可以用于前照燈延時熄滅而定時電路則可以用于防止中控門鎖的執行機構通電時間過長而過熱損壞，此外電容器還用于濾波電路或和其他元器件組合構成振蕩電路，大容量的電容器還可以用作后備電源，這些都是利用電容器的充放電特性完成的。可以選擇有代表性的延時電路和振蕩電路來讓學生認識電容器的充放電特性。

2.6 惠斯通電橋實驗電路

惠斯通電橋電路是一個很實用的電路，例如在壓敏電阻式進氣歧管絕對壓力傳感器以及熱線式空氣流量傳感器中就用到了惠斯通電橋，所以非常有必要讓學生通過實驗進一步理解惠斯通電橋電路的工作原理。

2.7 直流繼電器控制實驗電路

汽車電氣電控技術中直流繼電器隨處可見，例如起動繼電器，喇叭繼電器、前照燈或霧燈繼電器等，可以選取電喇叭電路，讓學生自己連接線路，并通過測量電流來體會小電流是如何控制大電流的。

2.8 變壓器實驗電路

在汽車點火系中點火線圈的本質正是一個變壓器，但需要強調的是點火線圈是利用初級繞組通電到斷電瞬間在次級產生高壓電從而點火的，因此本實驗電路的設計要能夠讓學生測量初級繞組通或斷電瞬間初次級繞組產生的瞬間電壓，并對比通電瞬間和斷電瞬間初次級感應電壓進行對比，包括大小以及方向，得出通電到斷電瞬間才能點火的結論。

2.9 直流電動機正反轉及調速實驗電路

直流電動機在汽車上的應用相當多，有代表性的當屬起動機用串勵直流電動機，電動門窗(或電動后視鏡，電動座椅等)用直流電動機，鼓風機(或冷卻風扇)電動機，本實驗中可設計安排三個分項目，一是串勵直流電動機的正反轉實驗電路，二是永磁直流電動機的正反轉實驗電路，三是永磁直流電機串電阻調速電路，來讓學生體會直流電動機在汽車中的應用。

2.10 步進電動機實驗電路

本實驗旨在讓學生進一步理解步進電動機旋轉方向、旋轉速度及步進角度的控制是如何實現的。為將來專業課中涉及到的節氣門步進電動機，門鎖步進電動機等步進電機的應用做鋪墊。

2.11 示波器的使用

示波器在汽車故障診斷與維修中起著非常重要的作用，因此熟練掌握示波器的使用方法對于將來從事汽車機電維修工作具有十分重要的意義，可通過讓學生檢測不同的信號，學會如何通過波形獲得有用的數據。

2.12 三相橋式整流電路

在汽車發電機中用到了三相橋式整流電路，設計一個三相電壓的頻率和幅值同時可調的三相橋式整流電路，讓學生用示波器觀測輸入輸出電壓頻率和幅值的關系，并可設計某個或某幾個整流二極管斷路或短路故障，讓學生觀測輸入輸出電壓的關系，建立故障和現象的對應關系。

2.13 集成運放運算電路

此實驗項目中可以安排反相比例放大，同相比例放大，減法運算、電壓跟隨器等電路，讓學生通過利用示波器和萬用表進行測量來認識各種集成運放運算電路輸入輸出電壓的幅值和相位關系。

2.14 電壓比較器電路

氧傳感器檢測到的與混合氣濃稀相關的電壓信號，需要在輸入回路中利用電壓比較器轉變為高低電平信號，這樣 ECU才能判斷混合氣濃稀，進行下一刻噴油量的控制，此外電壓比較器還可構成窗口電壓比較器用于水溫或蓄電池電壓的監測。本實驗可設計兩個模塊，來完成上述兩種實際電路的模擬實驗。

2.15 555時基電路的應用

本實驗模塊可安排555時基電路在汽車電子電路中的三個典型應用實例，一是多諧振蕩器用于雨刮間歇控制或轉向燈閃光器，二是施密特觸發器用于前照燈自動變光控制，三是單穩態觸發器構成的電子式發動機轉速表電路。

3 結束語

以上結合汽車專業對電工電子技術的需要，提出了十五個實驗項目的初步設想，這些實驗項目涉及到了常用儀器儀表的使用、常用電路元器件或零部件的檢測、基本應用電路的驗證、典型電氣設備工作原理的驗證以及汽車典型應用電路模擬實驗等多個方面，本文僅僅是提出了初步設想，接下來還需要設計具體的實驗電路，并制成成品，當然還需要編寫相應的實驗指導書，才能真正投入到汽車專業電工電子技術實驗的實踐教學中。

[1]王亞軍，邸斌，陳寶遠.電工電子實驗教學的變革與學生能力培養[J].實驗室研究與探索，2010，29(3)：136-138.

[2]楊東紅，王筱珍.電工電子實驗教學改革實踐與研究[J].長春理工大學學報(高教版)，2010，5(4)：148-149.

[3]彭安華.電工電子實驗教學改革探索[J].中國現代教育裝備，2010，(1)：97-99.

[4]任坤,劉紅,楊旭東.CDIO指導下的創新性電工電子實驗設計[J].實驗技術與管理，2012，29(4)：228-230.

[5]陳安，蔣力立，彭端，等.電工電子特色實驗項目建設的探索與實踐[J].實驗科學與技術，2011，9(3)：86-89.

[6]馮繼青，班善軍，魏鵬.高職電工電子實驗教學改革與實踐探索[J].中國職業技術教育，2009，(17)：59-60，72.

[7]何蘇勤，汪雪琴，張新蓮 等.電工電子實驗教學內容與方法的改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2008，27(11)：76-78.

[8]韋蔚萍.高職汽車電工電子課程項目實踐教學的研究[J].廣西教育，2011，(2)：35-36.

[9]宮迎新.《電工與電子技術》實訓題目設置方法研究[J].科技資訊，2010，(31)：196.

Study on the Reform of Electrical and Electronic Technology Experimental Projects for Automobile Specialty

WANG Jin-hua

(Nantong Shipping College, Nantong, Jiangsu 226010)

In view of the present situation in our college that the Electrical and Electronic Technology experimental projects are too universal to adapt the professional demand of Automobile Specialty，this paper puts forward the preliminary ideas of fifteen experimental projects，in order to meet the professional needs of Automobile Specialty and lay a ore solid foundation for the follow-up courses.

Electrical and Electronic Technology；experimental projects；automobile specialty；vocational colleges

2015-09-21

王錦華(1980-)，女，河北張家口人，南通航運職業技術學院交通工程系講師，碩士。研究方向：汽車電工電子技術、汽車電氣與電控技術的教學與研究。

G712

A

1008-8156(2015)04-0064-03

修回日期：2015-11-05