汽車電子電路課程教學策略分析與探討

[摘 要] 以高職院校汽車類專業學生的電路課程教學目標為依托，從串聯電路、并聯電路和混聯電路等三部分電路基礎來詳細闡述汽車電路系統的基本組成部分，并在此基礎上，完成汽車前大燈電路的分析，這樣教學內容的設計可以幫助高職類院校學生掌握相關專業技能，提升自己的動手能力，為以后的職業發展奠定堅實的基礎。

[關 鍵 詞] 電路基礎；汽車電路；教學內容

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）15-0120-02

隨著科學技術的飛速發展，在傳統的汽車基本功能的基礎上，越來越多的信息化設備被應用于汽車中，例如，車內聽歌、看電影，坐椅加熱等功能，這就導致汽車電路的復雜性被不斷提高。對于高職類院校的學生而言，由于其物理和數學的基礎知識掌握較為薄弱，復雜的電路系統更加大了學生的學習難度。因此，本文討論了一種易于學生接受的課堂教學模式，以最基礎的串、并聯電路為依托，在此基礎上，幫助學生掌握混聯電路的基本分析方法。最后，以汽車的前大燈電路為例，檢驗學生對汽車電路分析能力掌握的課堂效果。

一、汽車電路中的串聯形式

串聯電路形式是學習電路知識的基礎之一，串聯是指將需要用到的電路元器件，例如電阻、電容、開關、用電器等依次首尾連接在電路中，形成通路。在串聯電路中，電流只有一條通路，所有流入串聯元件的電流相等；電路總電阻等于各元器件的電阻之和；電路總電壓等于各元器件的電壓之和，如圖1所示。

而對于汽車系統的電路而言，由于電路的復雜程度比較高，一般都是以電氣圖的形式出現。學生在課堂上學習圖1所示的普通電路圖以后，應該去嘗試分析電氣圖類型的串聯電路。例如，在圖2所示的電氣圖中，熔斷絲、電燈泡L1、熱電堆組成了一個串聯通路，而熔斷絲、電燈泡L2、揚聲器組成另一個串聯通路。這種形式的電路在轎車的電氣系統中是最基本的形式，在課堂上，老師除了需要向學生展示電氣圖中各種元器件的畫法，同時還需要讓學生理解這種電氣電路圖的形式，便于今后對更加復雜的電路圖進行分析。

串聯電路是電學的基礎，學生在中學階段已經掌握，所以老師需要幫助學生了解電氣圖中串聯電路的形式，為復雜電路的分析做好基礎，也為學生利用拆分法分析汽車系統電路作鋪墊。

二、汽車電路中的并聯形式

電路中的另一種基礎形式便是并聯的形式，它的特點是不同的元器件首首連接、同時尾尾亦連接的形式，如圖3所示。在并聯電路中，電流有很多條通路，這每一條通路稱之為一條支路，總支路成為干路；并且，在各條支路兩端的電壓相等；干路上的總電流等于支路的電流之和；電路的總電阻等于各支路電阻的倒數和。

和串聯電路是同樣的道理，在汽車電路系統中，同樣也需要在電氣圖中對汽車的某部分電路進行分析。這時，就需要老師在課下準備豐富的教學實例，在課堂上為學生呈現完美的內容實例，幫助學生去理解電氣圖中的并聯形式。例如圖4中，這是一個并聯的電氣圖，老師在課堂上鼓勵學生自己去發現這個電路圖中的并聯形式，經過老師的提醒，學生可以很快地發現這個電路中電阻R、電容C和電感L之間的關系就是并聯的形式，三個元器件之間的電壓、電流和電阻形式也滿足一點的并聯電路的關系。

并聯電路也是電路中非常常見的形式，老師在課堂上一定要帶領學生去多多練習并聯電路的計算，包括其電壓、電流和電阻之間的計算關系。針對高職類學生的計算能力較差的現狀，老師的多加練習便可以彌補學生基礎知識的不足，幫助學生認識汽車電路的基礎。

三、汽車電路中的混聯形式

當學生掌握了串聯電路、并聯電路的基本形式、基本特點、電學參數的特點之后，接下來需要理解并掌握的便是汽車電路中的混聯形式。所有的電路形式都是在串聯和并聯的基礎上形成的。那么，混聯電路的特點便是串聯電路和并聯電路的集合，包括電壓、電流、電阻之間的關系等等這些物理量的表述。

如圖5所示的聲控電路，包括電阻、電容、三極管、話筒和LED發光管等元器件，直流24V電源為這個電路進行供電。在課堂上，老師首先讓學生分析這個電路圖的支路數。根據并聯電路的特點，學生可以很容易地觀察到這個電路一共包括五條并聯支路，這五條支路之間滿足“各條支路兩端的電壓相等；干路上的總電流等于支路的電流之和；電路的總電阻等于各支路電阻的倒數和”的特點。下圖中同樣可以觀察到LED1和三極管8050是串聯的形式，這兩個元器件之間滿足“流入串聯元件的電流相等；電路總電阻等于各元器件的電阻之和；電路總電壓等于各元器件的電壓之和”的特點。在這樣的前提下，學生可以快速理解該電路的意義，這也為分析汽車電路系統打下非常堅實的基礎。

串聯電路和并聯電路相融合的混聯電路一直以來是每位汽車類專業學生電路課程中必須要掌握的知識點，老師在課堂上為學生提供一些典型的混聯電路的形式，例如橋式電路、Y型電路、星形電路等，這些電路的學習都是學生專業技能提升的必經之路。

四、汽車前大燈電路分析

汽車系統中的電路系統相對而言是比較復雜的，其中包括電源電路、起動電路、點火電路、儀表和報警電路、照明和輔助電路以及電子控制裝置。這么多的電路如果集合在一起讓學生學習，學生肯定無法接受如此龐大的電路系統。所以，老師應該利用拆分的方法來循序漸進地讓學生接受該電路的學習。本文中，我們以汽車前大燈電路為例，分析串聯和并聯在汽車電路系統中的應用。

圖6為汽車的前大燈電路圖。其中開關K是該電路圖的總開關。在課堂上，老師可以首先幫助學生去分析其中的一條支路，例如，在+12V直流電壓的供電下，右前大燈H2與場效應管VT2的門級串聯，在門級電壓的影響下控制右前燈的開與滅。那么，接下來，左前大燈的開與滅應該是怎樣的原理呢？老師可以鼓勵學生自主去分析。這時學生可以很容易地觀察到左前大燈和右前大燈的電路關系是一樣的，也是與一個場效應管VT1的門級相串聯。這時，左右前燈兩者之間是典型的并聯的關系。接下來分析這個電路中的其他部分，老師在課堂上已經為學生做了分析電路的示范，接下來，老師要把課堂還給學生，老師做一個學生課堂上的引導者。第三步，學生自主分析光敏電阻RG和滑動變阻器RP之間的電路關系，同時思考光敏電阻在這個電路中的作用。之前的分析打開了學生的思路，大家都積極地面對課堂。RG和RP之間是串聯的關系，這個分析起來十分容易。那么，光敏電阻的作用呢？課堂上老師提出了“汽車由戶外進入隧道的過程中”這樣的一個假設環境，學生馬上茅塞頓開，即光敏電阻可以起到感應外部環境自動打開車燈的作用，這樣便大大降低了車禍的發生率。在相同的分析方法的作用下，學生也可以自行將ICSG1555芯片和其他電阻之間的關系進行分析，最終可以理解，在行駛的過程中，駕駛員是如何操作前燈的亮與滅的。

通過對串聯/并聯/混聯以及汽車前大燈電路的分析，學生已經掌握了汽車電路分析的基本分析方法。這樣下來，不僅是汽車系統中的前大燈電路，包括起動電路/儀表和報警電路/照明和輔助電路等，學生都可以自主進行分析。高職院校的學生，動手能力的提升是非常重要的，但是基礎理論知識的鋪墊同樣十分重要，就像一座高的建筑物，打好地基才是屹立不倒的大前提。所以，高職院校的課堂中，老師也應該培養學生基礎知識的掌握能力，讓學生可以通過理論知識的學習，獲得實際動手能力的提升。為我國汽車行業的長足發展作出每個技能人才最大的貢獻。

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