数据流分析在汽车故障诊断教学中的运用

魏祥孔

摘 要：数据流分析是汽车故障诊断教学所应用的重要方法之一。本文主要研究了数据流分析所包含的几种主要的分析方法，如值域分析法、时域分析法、因果分析法、关联分析法、比较分析法等，并对提高数据流分析在教学中的应用效果提出了相应的建议，希望对数据流分析在汽车故障诊断中的教学有一定的借鉴性意义。

关键词：数据流分析；汽车故障诊断；教学应用

1 引言

目前，为了提高高职高专汽车维修相关专业学生在汽车故障诊断方面的能力，许多高职院校及老师都会采用数据流分析法。数据流分析运用多种类型的方式对汽车电控系统所包含的相关数据展开系统性的分析。数据流是一种数量表现形式，表示的是汽车电控系统内所包含的相关数据。在实际的汽车故障诊断维修中，数据流分析法是被经常使用的手段之一。正因为如此，数据流分析才被广泛的被引用到汽车故障诊断的教学中。现对数据流分析法的几种重要方法在汽车故障诊断教学中的应用进行简单分析。

2 数据流分析在汽车故障诊断教学中的应用

2.1 值域分析法在汽车故障诊断教学中的应用

所谓值域即数值的变化范围，在汽车故障诊断教学中应用的值域分析法指的是对汽车电控系统所包含的相关数据数值的变化范围展开分析。汽车电控系统运行时，其中央处理器会收集来自传感器的信息并向执行器传输相应的指令。在中央处理器收集与执行的过程中会产生大量的数据，一般使用汽车故障检测仪来识别这些数据，而采用数据流分析法中的值域分析法来对这些数据的变化范围展开分析。

运用汽车故障检测仪得到的一般是汽车的实际数值，还需要有标准数值与实际数值进行比较，在实际数值与标准数据中找出差距所在才能够分析出汽车的故障，这实际上即是值域分析法在汽车故障诊断中的应用。在实际的教学过程中，值域分析法的讲解较难，因为学生对于汽车相关数值（包括汽车的故障数值和标准数值）的理解存在一定的困难，需要教师结合实际情况对学生展开详细的讲解，与此同时，还需要让学生通过参与实践的学习来加深学生对这部分知识的理解。

2.2 时域分析法在汽车故障诊断教学中的应用

时域值指的是在某一时间范围内数值的变化情况，在汽车故障诊断教学应用中的时域分析法，指的是对汽车控电系统收集或传出的数据随时间的变化情况进行分析，从而找出汽车的故障所在。在实际的教学过程中，需要教师运用到一定的教具如示波器来显示某汽车某设备随时间变化的数据变化情况。譬如用示波器显示汽车控电系统中氧传感器随时间变化的数据变化情况，在示波器上不仅要看到氧传感器所传达的信息在不断的变化中，还要求这些变化的数值应在一定的范围内，否则就有可能出现故障。除了用教具之外，教师还可以通过提问的方式向学生讲解时域分析法。譬如教师可以通过以下方式来向学生提问：若汽车的发动机水温达到了90摄氏度，这个数据印证了什么，我们能从中获取什么相关的信息？这时学生可能发现不了什么问题，教师就可以向学生提示应用时域分析法来分析这个问题，若汽车发动机的水温连续两个小时都达到了90摄氏度，这是否说明有一定的问题存在？这时候大多数的学生应该都能够理解汽车在这种情况下会出现故障，只不过自己分析的时候常常会忘记时域的影响，需要教师加以指点。

2.3 因果分析法在汽车故障诊断教学中的应用

汽车控电系统会收集来自传感器的數据，与此同时，也会向执行器输出相应的数据，这个过程是紧密相连的，因此，从汽车控电系统收集的数据和输出的数据之间也是有密切联系的。因果分析法就是对这些有密切联系的数据进行分析，看汽车控电系统收集数据与输出数据的过程中传感器与执行器之间是否有良好的感应，感应速度又是多少。如果汽车出现故障，可以考虑对有紧密联系的数据进行分析，从而发现故障所在。

在实际的教学过程中，需要教师在讲解完值域分析法和时域分析法之后再来讲解因果分析法会有更好的教学效果，因为要对数值有一定的了解后才能对数值之间的联系展开分析。讲解因果分析法在汽车故障中的应用时，如果学校有条件最好是教师能够带领学生自己通过汽车的实践演练来发现故障所在。教师可以在课前故意在汽车中设置一障碍，如把汽车真空管堵住，这样学生在发动汽车的时候会发现发动机不能够正常运转。这时候教师就可以拿出该汽车的相关数据让学生自己分析，如果学生分析的时候遇到困难教师就可以向学生提示应用因果分析法的方法。当然，要让学生很快的应用因果分析法找出汽车故障需要教师在让学生实践前对汽车的各种传感器的基本数据情况有大致的了解。

2.4 关联分析法在汽车故障诊断教学中的应用

关联分析法与因果分析法有类似的地方，也有不同的地方，它们都是对汽车控电系统反应的有相互联系的数据进行分析，但因果分析法是对相互联系的数据之间的感应情况及感应速度展开分析，而关联分析法是对有相互联系的数据之间的逻辑关系展开分析。因果分析法强调的是纵向分析，当汽车出现故障时只分析控电系统传感器与执行器之间有相互联系的数据，而关联分析法强调的是横向分析，它是对多个传感器之间有相互联系的数据展开分析。

在实际的教学过程中，教师在讲解关联分析法来发现汽车的故障时会存在一定的困难，相比因果分析法会更难。因为因果分析法只需要讲清楚一个传感器的控制原理即可，而在讲解关联分析法时除了需要讲清楚多个传感器之间的控制原理，还需要讲清楚它们之间的联系。如汽车发动机的进气压力传感器与节气门处的传感器之间就存在着紧密的联系，当节气门处传感器发出的信号较弱时，进气压力传感器却能够产生较高的真空度。根据这两个传感器之间的这种相互联系的关系，可以通过分析它们显示的数据来分析汽车的故障所在。

2.5 比较分析法在汽车故障诊断教学中的应用

前面陈述的几种分析方法都是对同一个汽车内产生的相关数据进行分析，而比较分析法则是对相同车型的不同汽车的相同数据展开分析。一般来说，在一个汽车内没有相应的标准数据可以与汽车的实际数值进行比较时，一般会选择比较分析法来对相同车型的不同汽车的相同数据展开分析。

比较分析法是数据流分析中的一种拓展分析法，只有在没有汽车的标准数据手册时才会应用该方法，教师在讲解数据流的时候可以把该方法作为次要的分析方法来讲，只需要学生理解即可。在实际的教学过程中，教师应注意引导学生在选择比较的汽车时，应尽量选择全新的汽车，这样它的汽车控电系统显示的数据基本与标准数据等同。

3 数据流分析在汽车故障诊断教学中的应用建议

3.1 对教师的主要要求

要想使数据流分析在汽车的故障诊断教学中有较好的应用效果，教授这方面知识的教师必须具备相应的能力。对师资的要求主要有以下几个方面：首先，需要教师精通诊断仪的使用，譬如诊断仪都有哪些功能，该如何使用；不同类型的诊断仪又该如何使用等；其次，教师要想利用数据流分析法让学生能够诊断汽车的故障，教师自己需要事先对这些数据有较清晰的理解，这就要求教师有扎实的理论基础和较丰富的实践经验；最后，对教师的英语能力有一定的要求，因为在实际教学的过程中会存在许多诊断仪是产白国外的，它诊断的结果大多都是用英文显示的。

3.2 对相关设备的要求

高职高专是以培养学生的实践性技能为宗旨的，这就需要高职院校能够提供相应的设备供学生实践学习。在汽车故障诊断方面，对设备的要求主要有以下几个方面：首先，诊断仪的数量要满足教学的基本要求，至少要保证2到3个人能够拥有一台诊断仪，因为诊断仪的显示屏幕本身很小，如果过多的学生挤在一起看诊断仪的数据显示则不利于学生技能的提升；其次，高职院校在购置诊断仪时为了达到教学效果最好选择白带投影仪的诊断仪，这样可以将诊断仪显示的数据通过投影仪展示给学生看，给教学提供了方便；最后，學校有条件的话尽量选择质地优良、功能齐全的诊断仪，这样不仅能够减少后期的维修费用，更重要的是，可以让学生快速的适应。

3.3 教学模式的要求

目前，教师在给学生讲解汽车故障诊断的教学方式存在很大的问题，如部分学校只重视学生理论的学习，而忽视学生的实践演练，当然这不是教师一个人的问题，与高职院校也有很大的关系，很多高职院校没有条件去提供相应的设备让学生进行实践演练。要想实现好的教学效果，个人建议可以让学生有机会能够跟真正的汽车故障接触，学校在安排教学课程的时候就可以排出一个实践周让学生实践演练，教师可以事先设置故障，让学生先自己分析，对于学生有困难的地方教师再加以引导，这将能够激发学生学习汽车维修的积极性。

4 结语

在整个汽车维修的教学中，数据流分析在汽车故障诊断教学中的应用只占很小的比例，但却占有非常重要的位置。在相关的汽车维修大赛中，对数据流的分析能力要求都相当高。未来，数据流分析还是会被广泛的应用到汽车的故障诊断中。为了培养能够适应市场要求的汽车维修人才，需要高职院校和教师共同努力，积极转变传统的教学观念，能够跟随市场的变化而变化教学内容和教学方式。当然更重要的是，培养学生正确的价值观，用“工匠精神”去对待自己未来的职业，为推动汽修行业而努力。