新形势下《汽车故障诊断学》教学改革研究

曾锐利+梅检民+赵慧敏+沈虹

摘要：针对汽车技术的不断发展，提出在《汽车故障诊断学》的教学中引入文献阅读、工程实践和论文撰写等环节，使学员完成基本知识点学习的同时，在资料搜集、归纳总结、实验规划、语言表达等方面有所提高，获得良好的教学效果。

关键词：研究生教学；实践教学；故障诊断；教学改革

中图分类号：G642.0 文獻标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）10-0135-02

一、引言

长期以来，人们一直认为汽车故障诊断主要由专业的维修工程师借助专业设备来完成，靠维修工程师的丰富经验来实现准确的故障诊断，认为理论基础不深。其实不然，随着汽车技术的日益发展，其整体结构已经形成了一个集机械、液压、电器与电子控制于一体的综合体，诊断技术也逐渐从传统的人工经验模式向智能化仪器方向发展。《汽车故障诊断学》被许多高校列为机械工程、车辆工程专业的研究生和本科生的专业课。在研究生教学过程中，通常采用理论讲授和实践相结合的方法开展教学，这种教学模式，往往收不到理想的教学效果。根据研究生教学培养的要求，在专业课学习时，应注重理论学习、文献阅读、工程实践、归纳总结等环节的提高，笔者结合自己在美国俄克拉荷马州立大学做访问学者时经历的美国高校研究生专业课学习中课堂教学、文献阅读、工程实践等几个环节，结合美国高校在工科研究生专业课教学中的一些做法，提出在《汽车故障诊断学》的研究生课程教学中的几个改进点，并应用于实际课堂教学，提高教学效果。

二、教学改进方法

改进的教学方法主要是在完成基本的理论教学的同时设置专业文献阅读、工程实践与课程设计、总结报告撰写等环节，每个环节要求学员认真阅读资料、严密组织实验、详细分析实验数据、撰写总结报告，并在课堂上进行讲解报告，课终按正式论文格式撰写学术论文，并以各环节的打分来综合评定最终课程成绩。

1.基本课堂教学。《汽车故障诊断学》的教学内容涉及了工程数学、可靠性理论、计算机技术、人工智能技术等，在课堂教学中，除了介绍基本的概念、诊断参数的获取、特征信号分析、状态识别方法外，还需要给研究生灌输本领域的一些最新研究方法，如小波分析、神经网络诊断原理、模糊诊断与模糊神经网络、专家系统诊断原理等内容，这些内容的学习需要一定的数学基础，在讲解时以笔者从事汽车故障诊断方面的科研项目为牵引。

采用这种方式可以让学员进一步了解本课程学习内容与工程活动的密切关系，并结合自己未来的研究方向展开联想，激发学员的学习兴趣。

2.文献阅读。文献阅读是研究生学习期间的一个重要的环节，为提高学员的学术能力，在课程教学中引入文献阅读模块。多年来有一些重要的学术期刊，如国内期刊《振动、测试与诊断》、《振动工程学报》等，国际期刊《Advances in Mechanical Engineering》、《Shock and Vibration》等，这些期刊为本环节的教学提供了丰富的资源。具体做法是课前搜集本领域的最新研究论文，布置给学员带着问题去阅读这些论文，进行归纳总结，提出存在的问题，最后总结形成报告，在课堂上做口头报告，并接受其他同学的质疑。这样既锻炼了学员的文献阅读、分析归纳、口头演讲的能力，也使学员对投稿期刊有所了解，对于研究生学习有着重要帮助。

3.工程实践与课程设计。工程实践是专业课学习的一个重要环节，尤其对于《汽车故障诊断学》这门理论与实践紧密结合的课程，这个环节是必不可少的。在这个环节中，合理设计工程实践过程、确定课程设计题目是调动学员学习积极性的关键。在本课程的教学中，结合知识点设计工程实践内容，如以“柴油发动机故障信号采集与分析”为题设计工程实践内容，如表1所示，明确了实验对象和实验工具，涉及内容涵盖了故障诊断研究必须经历的信号采集、特征提取、模式识别等内容，并对实验过程提出了具体要求。

完成实验后，要求学员写出实验报告，对数据处理与计算结果进行分析，并在课堂上向其他同学进行口头汇报，分享实验过程的心得与体会，通过交流，使学员能充分掌握实验中的细节问题，形成完整的实验报告，给出合理的数据计算结果，熟悉相关知识点。

4.课终论文。在完成专业课的课程教学后，需要学员根据课堂教学和实践环节的学习，撰写学术论文，该部分的要求应紧密结合教学的知识点，依据实验中采集的数据，也可以根据论文题目的需要，引导学员自主完成需要补充的数据，为论文撰写提供支撑。具体实施时采用教师命题、学员自主组合选择的方式来开展，表2列出了最近一期教学中布置的论文题目与完成人员。

5.成绩评定。课程考核根据各教学环节的学习情况给出综合评定。在课程学习之初，对各环节成绩的比例、评定方式给出明确说明，在每个环节完成后按照评定标准进行严格打分，最终根据各环节的打分计算本课程的成绩。具体成绩组成与标准如表3所示。

三、结论

在《汽车故障诊断学》中进行教学改革，引入文献阅读、工程实践、论文撰写等环节，使学员在学习本课程基本知识点的同时，还锻炼了文献理解、归纳总结、动手实验、语言表达、综合分析等能力，通过在实际课程教学中的应用，学员普遍反映本课程的学习信息量大、内容丰富，对自主开展科学研究的能力有较大提高。

参考文献：

[1]肖云魁.汽车故障诊断学[M].北京理工大学出版社,2006.

[2]郑妮娜,杨溥,李英民.美国工科研究生培养方案及课程教学方法分析[J].高等建筑教育,2015,(3):66-69.

[3]李政民卿,王黎娜,陆凤霞,等.美国基础教育给中国工科研究生专业基础教学的启示[J].大学教育,2014,(11):22-23.

[4]苏绍璟,王跃科.工科研究生实验教学精品课程建设实践[J].科技创新导报,2008,(29):183-184.

[5]常瑞,陈文智,郭玉东,职玉峰.面向工科研究生创新能力培养的EPI教学模式探索[J].计算机教育,2016,(3):71-74.

Research on Teaching Reform of "Automobile Fault Diagnosis" under New Situation

ZENG Rui-li,MEI Jian-min,ZHAO Hui-min,SHEN Hong

(Military Transportation University,Tianjin 300161,China)

Abstract:In view of the continuous development of automobile technology,some measures are jointed in teaching of "Automobile Fault Diagnosis",including paper reading,project,writing. So that students complete the basics of learning,their ability of data collection,summary,experimental Planning,oral presentation are improved,Teaching effect is good.

Key words:graduate study;practical teaching;fault diagnosis;teaching reform