汽车检测与诊断实验教学改革探讨

周锡恩 毛彩云

华南农业大学工程学院 广东广州 510642

在高等学校的工科教育中，实践教学占据了重要的地位，它不仅能够让学生把理论知识学以致用，更重要的是，在实践中培养学生的创新实践能力，更好地适应社会发展的需求[1]。近年来，不论是国家层面还是各大高校都纷纷进行工科教育的改革，以提升实践教学的水平。工程教育专业认证正是为解决工程教育与工业对接的问题[2]，提升学生的工程应用能力，而2017年提出的新工科建设在更高的层面上提出培养未来多元化创新型卓越工程人才，使工程教育迈向一个新台阶。车辆工程作为一门工科专业，改革势在必行，而汽车检测与诊断作为车辆工程专业的主干课程，在当前检测与诊断技术迅速发展的背景下，改革更加迫切。因此，本文在工程教育改革的背景下，认真分析了汽车检测与诊断技术的发展现状和当前实验教学存在的问题，探讨汽车检测与诊断实验教学的改革，以便更好地培养工程技术创新型人才。

1 汽车检测与诊断技术的发展及其课程特点

随着汽车行业的高速发展和人们生活水平的提高，我国汽车数量增加的速度较快，汽车在行驶过程中产生的问题日益增多，加上近几年汽车新技术的大量使用，对汽车检测与诊断技术提出了更高的的要求，汽车检测与诊断技术的对象和手段也相应产生了变化，人们不再满足于简单的出行要求，更加注重汽车的安全性和舒适性，因此更多的先进技术如传感器技术、智能控制技术等应用到汽车的制造工艺中，从而对汽车的检测和维修提出了更高的要求，促使了检测和诊断技术的手段不断更新，更多先进仪器和方法被广泛使用[3]。

随着人工智能等先进技术在汽车领域的运用，汽车检测与诊断设备将向智能化目标发展，设备将更加综合化、简约化，并向网络化发展[4]。从事汽车检修工作的人员就必须要与时俱进，不断地学习新知识，掌握新方法，提升自身的技术水平和业务素质。

汽车检测与诊断实验课程是车辆工程专业一门重要的专业实践课程，在教学中涉及汽车的各总成部分及其性能检测、故障诊断等，其专业性、实践性较强，培养的学生能够直接对口社会服务需求，因此，本课程需要随着社会发展需求不断地进行教学改革和创新。

2 汽车检测与诊断实验教学存在的问题

随着社会科学技术的发展，对汽车检测与诊断实验教学要求越来越高，一些问题也因此较为突出。

2.1 设备台套数少 学生缺少动手实操机会

汽车检测与诊断实验主要包括汽油机废气检测、柴油机烟度检测、四轮定位、轮胎动拆装与动平衡等实验，而这些实验设备基本上都只有1～2套，而每班学生人数为30人左右，一次实验课为2个学时，除去教师实验授课外，剩下给学生做实验的时间不多，难以满足每名学生都能进行实际操作。

2.2 设备昂贵 导致实验设备更新不及时

作为车辆工程专业的实验课程，不论是实验检测设备还是检测对象都较为昂贵，少则几千元，多则上十万，而汽车行业设备更新换代快，实验室仪器设备更新远远落后于社会发展，因此，学生所学到的仪器设备知识在毕业以后已经过时，无法实际应用。

2.3 教学方法单一 教学内容陈旧

由于实验设备陈旧，再加上台套数少，实验教师往往根据现有的实验设备制订教学方案和准备授课内容，导致授课内容难以与时俱进，教学时往往以讲解示范为主，学生轮流做验证性实验，缺少设计性和创新性。

2.4 师资力量薄弱 知识结构单一

目前实验教学教师主要集中在两个年龄段，一部分是年龄较大，学历较低，在任教前具有在工厂或企业工作的经历，但从教后长期脱离生产一线，掌握的技能和知识已跟不上社会发展要求，且缺少改革创新的动力；另一部分是较为年轻，学历相对较高，干劲足，也能紧跟新技术发展的步伐，但是往往缺少生产实际经验，教学与实际生产相脱离。

2.5 教学空间不足 影响教学效果

高校经过这几年的发展，学生人数不断增多，导致教学场地相对不足，尤其是车辆专业实验教学场地，仪器占用面积较大，实验室往往显得较小且在室内进行，实验时启动发动机产生大量的废气，虽然采取了一些措施，尽量让废气往室外排放，但是由于场地的封闭和半封闭性，无法完全将废气排出，导致室内空气浑浊，直接影响教师授课及学生听课。

3 汽车检测与诊断实验教学改革内容

为适应社会对人才需求，需要针对实验教学中存在的问题对实验教学进行以下方面的改革[5]。

3.1 通过“引进来，走出去” 提升教学质量

把校外高级技术人员请进来。不论是检测与诊断技术领域还是设备领域，一线企业和修理厂往往掌握着最新技术和最先进的设备，为此，可以通过外聘兼职教师形式或邀请高级技术人员以讲座的形式进校给学生和教师进行授课讲授当前最新的技术和设备，展望未来发展，引导学生和教师自觉学习和掌握新知识。邀请高级技术人员进课堂听课，根据生产实际给教师的授课方式和内容提出合理的意见、建议，提高教学质量。

让校内师生走出去。与相关企业和修理厂以校企合作方式，让学生在校期间有1～2次到生产或修理一线进行实习的机会，让学生把所学知识在实际中运用，学习校内没有学到的新知识和仪器设备。组织实验教师到其他高校进行交流学习，学习他人先进的管理和教学理念，到企业中学习先进技术与设备，了解社会对学生的技能需求等。

目前，车辆工程专业已经与省内外多家企业和大型维修厂合作，学生在大三下学期需要到合作企业进行为期半个月的生产实习，同时，建立了定期交流合作机制。已组织相关教师到华南理工大学、厦门大学等知名高校进行参观学习，学习先进的实验室管理经验和教学模式。

3.2 增设虚拟实验室 促进实验教学模式多元化

汽车检测与诊断实验课程内容多，难以做到所有实验项目都能在现有的实验室开设，有些实验由于危险度高难以开展，有些实验由于检测设备不足，难以让每个学生都能实际操作，因此建立虚拟实验室十分必要。

针对此问题，一方面引进了虚拟现实仿真平台。通过虚拟现实技术构建相关实验项目，利用计算机模拟产生一个与现实环境相似的三维的虚拟环境，使试验犹如在真实环境中进行。另一方面，设计基于CarSim和MatLab软件的虚拟仿真实验平台，该平台只需在现有实验室基础上，在现有的计算机上进行软件安装和环境配置即可。主要用于对汽车整车稳定性、制动性能等进行预测和仿真。

3.3 改造实验室 建立开放式实验教学环境

由于汽车检测与诊断实验中一般都需要启动发动机，发动机排出的废气在较为封闭的室内难以扩散，直接对人体健康造成危害，因此，要改造实验场地环境，把封闭式的实验场地改造成半封闭式或开放式，在实验时可以在通风环境下进行，可以在现有的实验室外搭建简易的遮阳棚，在进行有废气排放的实验时将实验设备移除室外进行。

3.4 鼓励教师开展实验教学创新

本科实践教学作为本科教学的重要环节，其教学的好坏直接影响学生的培养质量，因此学校或学院层面应针对本科实验教学设立更新实验项目或探索性实验项目，鼓励教师积极改革创新，开展新实验教学模式和开发新的实验项目。

4 结语

随着汽车产业的快速发展，各种新技术和仪器设备不断涌现，汽车检测与诊断实验作为车辆工程专业的重要实验课程，必须紧跟社会科学技术发展，不断更新实验技术与方法，才能更好地培养适应社会发展需要的人才。本文基于汽车检测与诊断实验当前存在的问题，结合实际，提出了改进实验教学方法和手段的建议，改革的有效实施能够进一步推动车辆工程专业的课程改革。