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《汽车电控发动机构造与维修》理实一体化教学改革的探索与实践

2013-08-07叶丽珠

太原城市职业技术学院学报 2013年3期
关键词:电控曲轴实训

叶丽珠

(福建工业学校,福建 福州 350002)

随着社会的不断发展,汽车行业步入黄金时代,汽车的结构也发生了革命性的变化,这主要是以电子装置为主的高新技术产品在汽车产业领域中的广泛应用,使得现代汽车总体构建中电子装置的比例越来越大,汽车由以机械装置为主,向机电结合的科技型产品转变。这就要求汽车维修人员在掌握传统的机械维修技术的同时,必须尽快掌握现代电子维修技术,这是汽车技术迅速发展形势下汽车维修人员的职业特点。

对于中职汽车运用与维修专业,《汽车电控发动机构造与维修》(以下简称为《电控发动机》)课程作为毕业生岗位能力培养的一门核心课程,如何在较短的时间内,向学生展现电控发动机各系统(如电控燃油喷射系统、电控点火系统、电控进排气系统等)的组成和相对抽象的控制原理,迅速提高学生相关的系统理论知识和相关检测技能,从而实现该专业毕业生特有的关键能力的培养是值得研究的问题。

一、传统《电控发动机构》课程教学存在问题

笔者就该课程设置及授课模式与周边校老师进行交流,发现大部分学校采用“理论+实训周”模式,一般的作法是,先由理论老师进行深入细致的课堂理论教学,一定阶段后再去相应的技能教室做相应的项目操作训练。理论教学中仍以知识为本位,“填鸭式,满堂灌”常而易见,教师总以多讲而尽到一位教师的责任,一本教材从头讲到底,忽视了学生的主体地位、吸收能力,忽视以培养实践能力为主的职业教育特色,造成课堂一片倒,教师则是“谈教色变”,教学效果差,造成教与学的恶性循环。而实训周教学虽然直观易懂,学生乐学,但由于教学时间短,项目少,对理论课堂的服务效果不明显,最好的效果也仅限于部分学生“学会做”,而不是“会学着分析、学着做”,束缚了学生的创造性和实操技能水平的提高。总而言之,传统的《电控发动机》教学模式必然导致理论与实践结合得不够紧密甚至出现脱节,教师授课的知识点常出现交叉重复,而且跨度大,实训作用发挥得不及时、不充分,实训效果不佳,学生的实际操作技能水平难以提高。

二、《电控发动机》理实一体化课程教学改革与实施

针对传统课程存在的弊端,笔者所在校结合生源特点及本校汽修专业软硬件,借鉴其他职业院校成功的教学案例进行了该课程理实一体化教学改革与实践,取得了较好成效。

(一)《电控发动机》“一体化”教学的目标定位

《 电控发动机》 一体化教学意在较短时间内提高学生关于电控发动机系统理论知识和实际动手能力。主要反映在四个方面的培养:(1)电控发动机系统学习方法教育;(2)学生自我学习意识和能力的培养;(3)学生自我动手能力的培养;(4)学生创新能力和团队意识的培养。为实现能力培养的目标,主要落实在以下几个方面:(1)从实用入手对教学内容进行整合,同时以任务驱动指导学生调整学习重点;(2)为培养学生思维,侧重讲述理论和实际方法;(3)为培养学生动手能力,要求学生以理论指导实训,在实训中加深巩固理论;(4)明确学生学习总目标和各段分目标,引导学生主动、协助地进行学习。

(二)课程内容及配套要求

由于该专业的学生是为当地维修行业服务的,笔者在走访、调研多家维修企业(如福州中机中泰、中升丰田4S店、福州中诺等)用人要求的基础上,根据企业需要选择汽油发动机维修生产实际中最常见的、具代表性的工作项目融入课程内容,体现课程的针对性,改变过去由汽车电控发动机各总成的原理、各系统控制原理、电路分析、故障诊断等组成的系统化课程结构,以培养学生的操作技能和良好职业习惯为主,课程内容为6单元,12个大项目,以丰田车系为实训载体,总课时52学时,教学内容由浅到深,从电控发动机构造认识到元器件检测,再到控制电路检测,最终实现学生具备初步的故障诊断、排除思路。具体内容及配套要求见附表1。

(三)课程教学组织

该课程以典型工作任务为载体进行教学,教学过程基本上实现理论与实操环节教学比例为3:7,充分发挥学生的主观能动性。下面笔者以丰田车系“曲轴位置传感器”检测为例展开教学组织过程。

1.通过实验现象,布置典型工作任务(教师操作,学生观察)

在综合诊断台架上,断开曲轴位置传感器信号端子,故障现象为启动机工作,但发动机无法启动,故障诊断仪读取不到故障码,启动机工作瞬间SPD数据流为0,接上该传感器信号端子,发动机正常工作。从这个现象进行分析,进而提出问题,布置本次课任务,即对曲轴位置传感器及其各连接电路进行检测,并于操作之前对相关知识进行链接讲解。

2.曲轴位置传感器相关知识链接(原理性知识讲解)(1)原理性知识环节讲解注意量与度的把握

利用上述实验现象,提出具体的问题,激发学生的求知欲,展开理论性知识的讲解。由于中职生源的特点,同时现代汽车电子系统维修工作的特点是:基本以检测、诊断、更换为主。所以对于中职生源来说,内部结构与原理讲解不要深入,但是对该传感器的控制功能、类型、安装位置必须要掌握,同时对几种位置传感器,如磁感式、霍尔效应式、光电效应式、磁阻式各种类型传感器控制进行整合,内部原理粗略涉及,但对各传感器输出的信号特点进行归纳,如磁感式传感器输出的是交变电压信号,而霍尔效应式、光电效应式、磁阻效应式均输出方波信号,而且后三种传感器均需外接电源电压或ECM电源电压,才能感应出信号电压等,使学生明白发动机转速变化时,将会怎样产生变化的输出电压信号,从而使学生对转速信号产生有一个概念上的认识。

(2)检测方法讲解充分应用图解及分析列表,培养学生的分析能力和对工作项目参与的积极性

图1 霍尔式曲轴位置传感器控制电路图

表1 霍尔式曲轴位置传感器检测

现在有许多的教材也是以项目的形式展开,但往往在检测部分是密密麻麻的文字性描述,学生往往望而却步。在这里,笔者充分利用图1霍尔式曲轴位置传感器控制电路图,让学生明白该类型传感器各端子的名称及与ECM的联系,再对照表1进行引导、分析,填写传感器正常状态下测出的各端子在各种状态下的参数,让学生参与、融入到理论讲解中,掌握传感器元器件及其连接线路的检测方法,内部电路粗略带过。通过该部分理论知识的讲解,为接下来的实训教学打下了理论基础。

3.分组制定计划,实操练习,增强动手能力及强化知识点的感性认识

结合上述两个步骤中实验演示及讲解,学生分四组到实车或台架上验证传感器位置,查阅相关资料(观察整车、台架、维修手册),获取有用的检测信息,如该车型传感器类型、控制电路图等,以组长为核心讨论制定工作计划(即检测流程),并通过教师审核后实施计划,要求学生在操作中进行相应的工单数据填写,验证理论分析部分的相关数据等。在此过程中,两位教师通过引导式监督指导项目进行,特别注意反复强调、提醒安全、规范性操作的要求,如万用表的使用,蓄电池正负极断接注意事项,点火开关打开状态下不可断开正在工作的12V电气设备等,培养学生良好的企业行为习惯。

在这个环节中,工单的填写至关重要。因此,工单内容编制了如下几个方面的数据填表:(1) 查阅电路图,列出该车型曲轴位置传感器上所有接线端子、连接线颜色,并说明其作用;(2)传感器正常工作状态下相应的数据填写,同时也应有故障状态下的数据填写,让学生积极参与到实验中去验证,去思考,去判断正常与否,通过做实验、填数据,同时教师引导式地进行分析,基本上每位同学对曲轴位置传感器的工作原理、检测方法有了较为深刻的认识,课堂气氛热烈,学生积极性高涨。

4.最后各组互评、师评、自评相结合进行反馈本次项目进行的结果,并对各位同学登记考核结果

各种传感器包括点火控制系统等,其检测、分析方法大同小异,通过曲轴位置传感器的检测,学生对工具的使用、维修手册的查阅、电路图的识读及与实物的匹配等有了实践基础,为后续相关课程节省了许多时间,方便了少课时、多项目的开展。

5.学期总评

课程除了每课的过程考核,还设置了学期考核机制,并将两者进行了权重配比。学期考核不同于以往理论课堂进行考核,整个考核过程四个课时,考核内容多样化,基本以一生一师15分钟进行,可以考理论知识,也可以考贯穿于课程始终的安全化操作规范、工具使用规范、简单的元器件检测等。过程考核和学期考核的存在既排除了一卷定论存在的弊端,一定程度上约束了学生散漫风气的养成,同时也让学生对本课程学期学习进行总结和回顾,利于知识和技能的回炉、巩固和提升。

《电控发动机》课程理实一体化教学实践改变了教学场所、教学载体、教学主体、教学形式、考核模式等,并辅以多种教学手段,如任务引领、分组讨论等,符合中职生源的认知规律和培养特点,提升了学生学习的主观能动性,变抽象为感性、具体直观,将教师从纯理论的教学困境中解放出来,提高了学生动手能力的培养,并提升了学生的团队协作能力、5S理念、举一反三的能力和良好的生产作业习惯。同时,通过该课程学习,学生基本具备了利用维修手册进行典型作业的能力,取得了较好的效果。但是,同时我们也看到该课程实现理实一体化教学准备工作的繁复性,从设备、场地改造,到教师课改前备课量的增加,如典型工作任务的确定、工单的制定、教学中链接知识面的拓广以及实操教学过程中教师对可能出现的各种问题的快速反应能力等。对于该课程理实一体化改革成效的推广及进一步深化,也对学校、社会企业、行业对师资建设和课改资金的支持与投入提出了更高的要求。

[1]谢文彬.中职专业课程“理实一体化”建设与改革探析[J].职教通讯,2010,( 7) .

[2]王囤.汽车电控发动机构造与维修[M].北京:人民交通出版社,2011.

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