基于工學結合模式的汽車電子控制類課程設計與研究

董恩國　張　蕾　孫奇涵

摘要:以基于工學結合模式的汽車電子控制類課程設計為目標,以工作任務為核心,以構建主義教學模式為指導,實現理論與實踐的一體化教學,使學生在獲取知識、技能和經驗的過程中始終與具體的工作實踐相對應,以獲得全面的、科學的、有效的職業技能。

關鍵詞:工學結合;汽車電子控制類課程設計; 工作任務

工學結合模式是指利用學校、社會兩種教育資源和教育環境,理論學習與工作實踐交叉、交替進行的教育模式。在此教育模式中,一方面,學習者可以在實踐中理解、深化理論知識,同時,實踐工作為理論學習提供目標和動力,使學生通過學習直接經驗的形式獲取與各項實踐活動相關的最新知識、技能和技巧;另一方面,理論學習為工作實踐提供理論支持。工學結合模式的關鍵在于務實的課程設計與實施。本文以工學結合模式的課程設計思路對汽車維修專業的“汽車電子控制類課程”進行設計研究。

社會對汽車維修類人才的需求

隨著汽車工業的快速發展,在汽車后服務市場中扮演著重要角色的汽車維修業,其整體發展水平明顯滯后,尤其在人才知識更新方面缺乏推動力。目前,汽車維修行業在維修對象、維修方式上存在如下變化:

維修對象的變化傳統的汽車維修對象多是發動機、底盤、電氣三大部分。而現代汽車電子控制技術已滲透到汽車的各個部位(如EFI電控燃油噴射系統、ECT電控自動變速器、ABS制動防抱死系統、TRC驅動力控制系統等)。因此,作為培養汽車維修人才的職業院校也應緊跟科技發展的步伐,在教學內容中加大汽車電子控制技術知識所占的比重,適應汽車電子控制技術的最新發展,使學生在步入工作崗位后只需較短時間的培訓就可以勝任工作。

維修方式的變化傳統的汽車維修是以機械修理為核心的手工操作技藝,強調修理工藝,強調對零部件的修復。現代汽車維修是以機電一體化系統診斷為核心的綜合診斷技術,主要采用儀器儀表檢測分析或使用一些高新技術的維修檢測診斷設備(發動機故障診斷儀、四輪定位儀、排放氣體分析儀等)。針對維修方式的變化,職業院校應注重學生實踐操作能力的培養,將理論知識與實際操作有機結合起來。

從上述分析可知,只有緊跟汽車技術發展的步伐,構建以工作任務為導向,以職業能力培養為主線的工學結合模式的汽車維修專業汽車電子控制類課程體系,才能培養出社會需要的現代汽車維修技能人才。

基于工學結合模式的汽車電子控制類課程的設計思想

基于工學結合理念設計汽車維修專業汽車電子控制類課程,就是分析所培養學生的能力、就業趨勢與職業技能,使理論知識緊緊圍繞工作任務的需要進行選取。以工作任務為單元,建立相應的學習情境,實現理論與實踐一體化教學,從而由淺入深、由局部到整體地使學生感受到汽車電子控制技術在汽車上的應用,使學生在完成工作任務的過程中學習專業知識,培養職業能力。

汽車電子控制類課程主要包括《汽車發動機電子控制技術》、《汽車底盤電子控制技術》、《汽車車身電子控制技術》、《汽車輔助電子控制技術》、《汽車檢測與診斷技術》、《汽車新技術》等課程。

汽車電子控制類課程的設計思想以完成實際工作任務為邏輯主線,而不再以知識邏輯結構為順序。以發動機電子控制技術為例,以發動機不能起動、發動機怠速不穩、發動機輸出動力不足、發動機異常熄火等9個常見的工作任務為核心,將所有相關聯的知識點、技能點串接在一起。在組織教學過程中,學生邊做邊學,讓學生親身感受到所見即所學、所學即所用,在提高學習興趣的同時,培養學生的學習能力、工作能力、專業能力和職業能力,以達到汽車維修專業教育的最終目標——培養汽車后服務市場第一線的高素質應用型人才。

在課堂教學中,改變傳統的以書本、教師為中心的教學模式,采用師生互動、現場教學、多媒體教學等方式,實施“任務驅動、項目導向”的教學方法,注重學生學習積極性、主動性及創新能力的培養。

在實踐教學中,采取校內實驗室和校外實習基地相結合的方式,為學生提供真實的學習情境。這樣,不僅可以啟迪學生思維、提高學生動手能力,為學生學習、實踐、就業提供有力保障,還可以極大程度地提高汽車維修專業學生的綜合素質和綜合能力。

課堂教學采用建構主義教學模式

以“任務驅動”為導向,激發學生的積極性建構主義用“適應觀”解釋學習動機,認為只有當主體已有的適應模式不能適應新環境時,真正的學習才能發生。按照這一動機,在汽車發動機、底盤、車身等電子控制技術課程教學中,將理論知識學習放在實踐之后進行。例如,在學習《汽車發動機電子控制技術》這門課之前,首先安排學生進行發動機電子控制系統總體結構認知的實踐課程學習。這時,學生已有的適應模式已不能適應這種新的環境,為使自己適應新環境,學生將主動學習新知識,學習動機將被迅速激發。

利用已有知識,重新建構新的知識體系建構主義理論的核心在“建構”二字,即知識中所包含的意義不是從外界輸入給主體的,而是主體自己建構的。那么,主體為什么能夠建構以及如何才能建構呢?這就有賴于主體已有的知識。汽車電子控制技術是以汽車微機控制系統為核心,內容涉及發動機綜合控制、自動變速器控制、制動防抱死裝置(ABS)、安全氣囊(SRS)以及自動導航、安全舒適等方面的新技術。根據建構主義理論,如果主體缺乏某一方面的知識,主體就將對這一方面的事物失去興趣。因此,必須讓學生在掌握電子控制技術知識之前,掌握汽車構造、汽車電氣、傳感器技術和電子技術等知識,這樣,學生才可以根據已有的知識和技能建構新的知識體系。因此,在開設汽車電子控制類課程之前,學生必須先學習《汽車構造》、《汽車電氣》、《電工與電子技術基礎》等課程。

以學生為主體,強調知識、技能的主動構建傳統職業教育教學過程觀是建立在客觀主義認識理論基礎之上的,如何更有效地傳遞知識、技能,是傳統職業教育要解決的問題。通常的做法是將要求學生掌握的知識、技能編成課程,教師先掌握這些知識、技能,然后采取一定的教學方法,讓學生復制這些知識、技能。構建主義理論認為,知識是主體在適應環境的過程中建構的,是主體賦予自己經驗的一種形式。真正的教學過程應是在教師的促進下學生積極主動地建構自己理解的過程。

因此,在學習汽車電子控制類課程時,教師在教學過程中應以學生為主體,教師只起到引導和輔助的作用。學生在完成一個個獨立的檢測“任務”即局部教學(發動機電子控制技術、底盤電子控制技術、車身電子控制技術)的基礎上,最終完成整車實習,這符合由局部到整體的理解原理。

在實踐教學中營造真實的職業環境

目前,在職業教育中,課堂教學仍然占很大比重。在教學過程中學生“復制”知識,而教師只是就知識教知識,很少給學生呈現知識被建構的真實背景。采取這種方式教學,不僅學生難以真正掌握專業理論,而且容易造成理論與實踐的嚴重分裂。因此,在教學過程中需要營建真實的職業環境。實踐教學是工學結合模式先進性的重要保證。汽車維修專業的實踐教學目標是:圍繞汽車維修崗位所需要的職業技能制定具體要求,以學生就業為目標,培養學生的實踐能力、職業素質和創業能力等。

實踐教學方法采用“現場導入式”的教學方法,包含兩層意義:一是所有實訓項目全部來自于汽車維修企業的現場實際或維修作業內容,授課時結合項目內容和設備,充分利用實例教學,盡量創造企業生產實際的氛圍;二是在汽車故障維修實習中,與企業現實工作情況相結合,如在檢修發動機電子控制系統故障時,學生不僅要學會使用各種汽車檢測設備,獨立完成車輛檢測和電路分析任務,還要從實際出發,教會學生如何從車上拆下總成,包括總成與其他部件的連接。

實踐教學手段采用多媒體專業教室授課與真車現場實訓相結合的方式。在理論實踐一體化的多媒體教室中學習汽車電子控制類課程的構造、原理,并學會使用各種檢測儀器設備。進行單項檢測實訓后,再將學生帶到實際的車輛現場,復習、鞏固和驗證所學的理論知識。按照汽車維修企業的生產實際,人為地設置一些故障,指導學生觀察發動機的異常現象,學習正確使用解碼器、數字萬用表、示波器等設備診斷發動機、自動變速器等電子控制系統的故障,恢復其原有的性能。這樣,既能使學生產生一種成就感,又能達到“零距離”上崗的教學目的。

建設校內實驗室、校外實習基地校內汽車電子控制實訓中心可以進行如下設置:發動機實驗實訓中心、底盤實驗實訓中心、汽車電氣實驗實訓中心、整車實驗實訓中心。發動機實驗實訓中心設置電控發動機實驗實訓室、電控發動機故障診斷室等;底盤實驗實訓中心設置自動變速器實訓室、ABS實訓室、主動懸架實訓室等;汽車電氣實驗實訓中心設置SRS實訓室、中控門鎖實訓室、車身電路實訓室、汽車空調實驗實訓室等;整車實驗實訓中心設置汽車性能檢測室、安全性能檢測室、汽車綜合檢測室等。建立校外實習基地,充分利用汽車維修單位的設備和技術人員的優勢,提高學生的職業能力。這不僅可以提高汽車維修專業學生的綜合素質和綜合能力,還可以為學生學習、實踐、就業提供有利保障。由于校外實習基地所做的許多檢修過程是實際工作所接觸的真實內容,學生獲得了理論與實踐相結合的機會。學校與實習基地經常接觸,也能及時了解到企業對所需人才要求的變化,做到及時調整教學計劃,更新教學內容,以滿足社會發展的需求。

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作者簡介:

董恩國(1973—),男,遼寧蓋州人,碩士,天津工程師范學院汽車與交通學院講師,研究方向為汽車電子控制技術。

張蕾(1975—),遼寧鐵嶺人,博士,天津工程師范學院汽車與交通學院副教授,研究方向為汽車電子控制技術。

孫奇涵(1961—),女,遼寧阜新人,碩士,天津工程師范學院教授,研究方向為現代教學方法研究。