汽車發動機電控系統課程的教學探索

一、引言

汽車發動機是汽車最重要的總成之一，是轎車的心臟。各大汽車制造廠家都致力于發動機新技術的研發，電控系統的發展更是突飛猛進。我國要求在2001年后生產的轎車，全部配置電噴系統，因此，掌握電噴系統維修技術是每個汽車維修技工必備的技能。

高等職業院校作為培養高技能應用型人才的主力軍，培養的人才應能滿足社會的需求，所開設課程應緊跟企業的要求。汽車發動機電控系統課程是汽車類專業的一門核心課程，該課程構建于發動機構造、電工電子基礎、汽車傳感器等課程的基礎上，講述電控系統的組成、工作原理，主要培養學生利用診斷、檢測儀器進行電控系統故障診斷、分析和排除的能力。

表1 工作任務

二、課程的設計思路

職業教育的基本特點是：把學生引導向工作體系，其學習過程是一個“工作”與“學習”一體化的過程，通過具體的工作任務反映工作對象、內容及要求。因此，職業教育的課程體現實踐性、職業性、開放性的原則。

1.按照工作過程的要求，教學內容具體化和有形化，采用相應的教學情境，在理實一體化的實訓室進行教學，體現課程的實踐性。

2.課程設計的重點是培養學生的職業技術能力，這就是職業性。通過實施不同的教學情境，學生在不斷的學習和訓練中，獲得所需的理論知識和實踐技能，同時在協作的團隊中，與人溝通、合作交往，全面提升專業能力、方法能力、社會能力，培養學生的綜合職業能力。

3.教學過程的工作任務模擬于企業的工作過程，學生要獲得真正的職業技能，必須到企業進行頂崗實習，學校也可聘請企業的技術人員做兼職教師，通過“走出去、請進來”的方式，把企業的真實工作過程與學校的學習過程有機融合，這體現課程的開放性。

三、確定典型的工作任務，促進教學內容的更新

1.典型工作任務的形成

典型工作任務(如表1所示)是教師深入企業調研，由教師與企業專家共同對汽車人才培養目標所需的職業技能進行分析、歸類、總結，最后得出發動機電控系統5個典型工作任務，每個工作任務都是來源于企業的實際生產過程，是維修工作常遇到的故障，每個任務都具有完整的工作過程，它將學生要掌握的知識點和技能都融入在內，任務的設置按照從易到難的順序，循序漸進。

2.學習單元的實施

在選定工作任務后，將任務拆分為若干個學習單元，學習單元由七要素構成：教學設計、教學課件、教學錄像、演示錄像、學生手冊、維修資料、任務工單。

教學設計是教師采用教學“六步法”進行整個學習單元教學組織過程的設計，主要內容包括：任務的名稱、任務的目的、學時、實訓場地、實訓設備、客戶任務描述、以及教學過程的組織等。

教學課件是教師在學生資訊階段，針對任務需要所作的必要理論知識內確容，主要包括與任務相關重點的陳述性知識和過程性知識的講解。

教學錄像是教師采用教學課件進行理論講授的錄像。

演示錄像是教師或企業技術人員進行任務實操演示，以供學生學習使用。

學生手冊是學生自主學習的文字材料，學生手冊的內容是和某個學習單元相關的陳述性知識和過程性知識。

維修資料是和實訓任務相關的車輛維修資料，以便學生在資訊階段查閱。

任務工單是引導學生完成具體實訓任務的引導性文字材料，是學生在實訓中過程中的核心文件。主要培養學生查閱資料、制作計劃、書寫、記錄數據、繪制圖形、分析結果等多種崗位工作能力。

學習單元的教學過程需將學生分為學習小組，每組人數為5-7人，組內選出1個組長，組長負責協調教學各環節，在資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估等教學六步法中，起領導者作用，能帶領組員完成學習任務。

四、引入高職技能競賽模式到課程教學中，以賽促教

高職技能競賽在展示院校學生風采、宣傳辦學成果、引導教學改革等方面發揮了重要作用。到2012年，廣西高職院校技能大賽己經舉辦了三屆，其中汽車類項目有：汽車維修與故障排除。技能競賽標準對接行業標準，其由維修企業技術總監、教育專家參照教學標準反復修訂而成；競賽內容對接崗位標準，引導學校革新課程內容，因此，參賽的隊伍逐年增加，競賽水平也越來越高。

汽車技能競賽中與發動機電控系統相關的內容是：豐田卡羅拉發動機綜合故障診斷分析與排除。重點在于：考察參賽隊的汽車綜合故障診斷、排除及邏輯分析能力、計劃組織能力、團隊協作能力；操作過程中，要求進行必要的安全檢查、保證正確的儀器連接、操作步驟合理、故障點確認準確；用時大約為30分鐘，排除兩個故障點。

從以上競賽要求中，可以看出：

選手應熟練掌握卡羅拉發動機的工作原理，正確使用儀器、設備檢測發動機故障，完整記錄相關故障碼、數據流，準確分析、確認故障點。三個選手應分工明確、配合默契，邏輯思維清晰，心理素質過硬，應對自如。

1.將競賽內容融入教學過程，培養學生的自主學習能力

教學過程：學生在完成第一階段的5個典型工作任務后，對電控系統的故障診斷、分析和排除己有了一定的基礎。現把學生分成4人為一小組，教師將小組長集中訓練，讓組長勝任企業技術總監的角色，技術總監應熟悉電控系統的工作原理、并能設置合適的故障點，對組員進行技術問題的提問。經過訓練、考核后，組長成為教師的得力助手，充當技術總監。現在我們設置一個逆向思維方式，讓組長設置故障點，教師來進行故障排除，但教師不一定要親自動手排故，只是需要邏輯分析，讓組長按照老師的思路進行，通過師生的交流、角色的變換，組長的理論知識水平和邏輯分析能力有了極大的提高，加強了教學過程的趣味性。

情境設計：專業教師將上一年參賽的選手訓練情境拍成錄像，上課時，教師邊放錄像，邊講解競賽各環節的具體要求，并派發選手需填寫的作業工單，讓學生有親臨其境的感覺。現在讓組長成為真正的技術總監，組員成為參賽選手，教師擔任裁判。按照競賽的規則和要求，根據選手在30分鐘內完成故障排除，教師依據評分表的技術標準給予參賽選手打分，按參賽隊數，評出一等獎10%，二等獎20%，三等獎30%，獲獎隊伍給予適當的獎勵，并計入課程考核分數。

2.以賽促教，培養學生的臨場應變能力

技能競賽的內容雖然和課堂教學有一定的差別，技能競賽的故障點設置由維修企業技術總監完成，具有一定的權威性，同時也接近于實際生產過程，對教學有一定的指導意義。技能競賽在安全生產、規范操作、邏輯分析、分工協作等都有較高要求，也是課堂教學欠缺的一面，值得其他課程教學學習。故障點判斷需要有理有據，對應于修車要找到故障原因是一致的，這樣也可以盡量減少返工率，與提高顧客的滿意度是不謀而合的。

因為我們團隊教師對技能競賽的重視，在課堂教學中，精心設計教學內容，利用多種整車實施教學，拓寬知識面，所以能激發學生的濃厚學習興趣和求知欲，學生的綜合技能得到明顯提升。學生己參加了三屆汽車技能競賽，第二、三屆都獲得二等獎，成績逐年提高，汽車專業的辦學規模迅速擴大，畢業生的就業渠道也得到擴寬。實踐證明，以技能競賽為突破口，以賽促教，學生不僅能牢固掌握理論知識，而且加強了運用知識，分析問題的能力；特別是在規定時間內，完成任務的應變能力。

五、讓學生共同參與課題的研究，拓展創新能力

高校承擔著培養人才、科學研究、社會服務三大職能，這決定了教師在完成教學的基本職能后，必須積極參與科學研究。科研作用：為教學服務，能促進教學的發展，提高教學質量。科研過程需要教師不斷學習、思考，促進自我知識結構更新，培養教師的開拓創新和拼搏精神，提高教師的邏輯思維和表達能力。科研活動也需要教師有敬業精神、強烈的進取心；通過科研，教師能了解社會對人才培養的要求，對教學有反饋作用，從而能促進教學模式的改革。

我們汽車教學團隊教師每年都承擔院級、區級的教改課題和科研項目，學生都參與到項目中，我主持的區級課題《汽車發動機電控系統課程教學改革的創新研究》正在研究中。經反復比較和篩選，我選用日產汽車公司VQ2.0發動機作為研究對象，并挑選二年級的學生參與設備的制作，因為這些學生己經完成發動機的機械結構、電控系統的課程，同時也掌握了一定的計算機基礎知識，能夠完成發動機支架的布局、電控系統的分析和線路圖的繪制。只要有老師的合適提示、引導，學生經過查找資料，提出設計方案，拆分項目的子任務，通過分工合作，在制作過程中，不斷完善方案，最終可以協助完成課題任務。

制作時，我將學生分為三個小組。第一組負責臺架的基礎設計，包括鐵架的選料、框架布置、焊接、噴漆等；第二組負責線路圖的設計、電路焊接、發動機性能調試；第三組負責線路圖在計算機上的繪制、彩色噴畫。各小組按照總設計方案，各自分工，又相互協作。在實施過程中，不斷修改原來方案的不足之處，使方案更合理。

設計的線路板能一目了然反映原車的電控系統工作原理，在板上需設置相關的測量孔，可以用萬用表測量電阻、電壓等，用示波器測量相關波形，如曲軸信號、點火線圈、噴油器等波形；在板上設置發光二極管，可以直觀反映發動機運行時的噴油器工作狀況；另外再設置燃油表、真空表，可以分別觀察燃油壓力、真空度。

在整個制作過程中，學生查閱汽車維修手冊，逐步提高自主學習能力，分析、解決問題的能力，對汽車專業知識做到融會貫通。學生能熟練運用汽車檢測儀，讀取故障碼、數據流，并結合示波器的功能，檢查傳感器、執行元件的輸出波形，最終達到分析故障原因、排除故障的目的。參與設備制作的學生職業技能有明顯提高，也包括實際操作能力、調試能力、綜合設計能力、創新能力。

六、開展生產性實訓，提高學生的綜合職業能力

在完成理實一體課程教學的基礎上，為打造真實的職業情境，培養學生工作的綜合職業能力，需以實際工作任務為載體開展生產性實訓。教學中，教師和學生都是雙重身份，采用教師指導、學生自主的教學方式；引入企業工作流程、標準化技術規范、技術手冊、工作任務書，培養學生的職業道德和職業素養。

在現有實訓條件的基礎上，增加維修設備，可以開展真實性的汽車服務。由于我們汽車教學團隊教師大部分來自汽車維修組企業，有企業工作經驗，按照企業模式開展教學，汽車維修流程有：預約、接待、診斷車輛、制作工單、車間派工、檢修車輛、質檢驗收、清洗交車、服務跟蹤。按維修流程作業，讓學生體驗到真實工作任務。

以“汽車協會”為依托，在汽車實訓樓，添置汽車美容設備，學生利用課余時間，為校內老師的車輛進行美容服務。在此基礎上，針對需要保養或有故障需維修的車輛，我們組織了有強烈的責任心、綜合素質高的學生，成立維修、保養班組，按企業的要求開展業務。遇到典型故障時，我讓學生用相機拍下照片，做成課件，詳細為學生講述故障原因、技術標準、排除的方法。

我曾維修過一臺本田飛度轎車，該車在急加速或上斜坡時，加油不順。經檢查油電路時，發現火花塞間隙明顯過大，己達到1.5mm，遠超過標準值1.0mm，更換火花塞和清洗噴油器后，故障排除。另外我們也維修過一臺豐田佳美發動機，該車油耗大，加速變差。經檢查：第三缸汽缸壓力為8.3bar，低于標準值12bar，經拆解發動機，按照大修標準維修；維修后，壓力恢復到標準值，歷時五天，我拍下詳細的照片，制作成教學錄像，增加學生的成就感。

在校參加過維修組的成員己積累了一定的經驗，綜合職業技能得到迅速提升，無論是安全生產意識、故障診斷能力，還是團隊溝通、協作能力，都遠遠走在前頭，因此，這些畢業生，成了用人單位的搶手貨。下一步，我們構想：增加場地和設備的投入，按照企業經營的方式，開展對外汽車服務，輸送更多技術型、管理型的汽車人才。

七、開展校企合作，加強實踐教學，教師跟蹤頂崗實習

開展校企合作的意義在于校企雙方互相支持、互相滲透、優勢互補，體現了“以就業為導向”的職業教育辦學方針。通過校企合作，可使學生獲得實際的工作體驗，并順利解決就業。

汽車專業的學生頂崗實習安排在三年級的第五學期，頂崗實習的學生需要完成崗位工作任務，同時還有實習周記、實習報告等課程任務。汽車發動機電控系統課程也穿插在其中，在4S店或綜合維修廠，發動機保養、維修的工作量占機電工種工作量的三分之一以上，因此，學生在真實的工作環境中，遇到各種不同的故障。由于企業追求工作效率，班組長或技術主管對故障的答復不全面，學生在工作存在的疑惑問題，難于歸納、總結。我們采用的方法是：將實習學生分組，指導教師分組負責，并為學生提供參考書目、網站和遠程幫助，定期巡回指導，使學生順利完成頂崗實習，并為畢業設計、畢業論文做準備。

我院汽車專業與東風柳汽公司、廣汽本田北部灣店等多家企業簽訂了校企合作協議，與廣州華勝汽車服務公司建立了校企合作關系。這些企業每年都接納頂崗實習的學生，學生到企業后，能夠安全、順利地完成頂崗實習，畢業后，在企業發揮自己一技之長，有些畢業生己經成為企業的中堅力量。我們汽車教學團隊教師經常深入企業調研，探討專業課程改革的方向，雙方建立了良好的合作關系。

八、教師到企業鍛煉，提高職業能力和水平

教學模式的改革關鍵在師資隊伍的建設，教師是課程的設計者和組織者，也是教學過程的實施者和執行者。工學結合的教學模式要求“雙師型”的教師，教師不僅有教師的基本能力和素質，而且有職業能力和素養，“雙師型”的教師來源有兩個，一是從企業招聘，二是自主培養，校內專任教師定期到企業掛職實踐。

近年來，汽車教學團隊教師在學院的支持下，利用假期時間，到企業鍛煉。在維修企業，教師可以接觸到汽車最新技術，了解汽車發展的方向，熟練使用檢測儀器、設備。通過實際操作，能夠學會書本之外的知識和能力，掌握故障排除的技巧。在企業，每天維修的車輛種類較多，可以拓寬教師的知識面，掌握不同車型的維修方法。到企業，教師能深刻感覺企業文化，這種文化是企業長期發展過程積累下來的，體會到企業經營的哲理，了解企業對人才的需求。反過來，正是企業的需求，又會影響到教學模式的改變。

九、小結

綜上所述，課程的改革能促進專業迅速發展，發動機電控系統課程教學要從學校的實際情況出發，包括設備、師資、培養目標、教學計劃、教學手段等因素，抓好校內的課程教學；同時要開拓多渠道，讓企業參與辦學，深入開展校企合作，兼顧雙方利益，培養企業所需的人才。重點抓好教學三個環節：理實一體化課程、生產性實訓、頂崗實習，環環相扣，以能力為本位，注重培養學生的職業道德和職業綜合能力，使學生成為一名合格的高技能應用型人才。

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