如何開展發動機故障診斷一體化教學

張文模

（福建省泉州市高級技工學校，福建泉州 362000）

汽車故障診斷是一門基礎性課程，其中集合了所有課程的知識運用。其中發動機故障診斷是最復雜、各系統關聯性最強的部分，涵蓋了多個專業知識系統，這對學生來說是一種挑戰。再加上中職學校的學生普遍存在不愛學習、自主學習意識差、邏輯思維能力較差、實操能力較差等情況，遇到故障診斷時，可謂是稀里糊涂、沒有頭緒了。因此，如何加強學生實踐操作能力、如何讓學生建立起診斷思路、如何讓學生在排查時做到有條不紊，這些都是教育工作者重點考慮的問題。

一、傳統教學中存在的弊端

（一）傳統教學難以跟上汽車的發展

隨著汽車行業的發展，現代汽車維修所涉及的知識已經遠遠超出傳統教學的內容，其集合了機械、電子、通信設備等于一體，是現代化高科技產品。如果按照傳統方法來教故障診斷，需要找特定順序進行教學，首先是故障現象，其次是原因，最后講解診斷和排除，即一種故障現象，列出所有故障原因，采用排除法進行診斷排除。該種教法弊端是，教材內故障現象都是按汽車構造某一小系統列出所有故障原因，整個診斷過程一直在該小系統內，不是系統性的診斷過程，無法真正排除故障。而且車輛故障現象如此多，知識量大，對于中職學生掌握的可能性極低。實際中故障現象跟教材完全一樣的概率很低，學生遇到故障只會茫然或瞎猜，沒有思路，不懂入手。傳統教學的汽車修理部分已經難以滿足現代汽車行業需求，且傳統教學的很多部分已經不再屬于現代汽車修理環節，這種職能的改變對汽修專業課程的改革提供了動力。

（二）中職學生基礎較差

中職學生一般不具備較好的文化知識基礎，對學習缺乏自主意識，想象力也不夠豐富。學生在生活中沒接觸過汽車零件和內部結構，在學習過程中，對汽車零件形體、工作原理等沒有形成形象化的知識，單純靠死記硬背，“學得困難、忘得容易”，久而久之學生自然會出現厭學情緒。除此之外，在實踐教學中，很多教師普遍采用人工經驗診斷法，即從理論和實踐經驗出發，不對汽車進行拆解，而是單純依靠人體五官來診斷汽車故障，在檢查汽車的時候，依靠眼看、手摸、耳聽和鼻聞。學生原本就不了解汽車，更沒有汽修經驗，這種教學方法只會讓他們覺得學習難度大，進而喪失了學習興趣，以至于在課堂上難以形成師生互動的局面。

（三）理論和實踐難相融

學校安排了理論教師和實踐教師，兩類教師負責不同的課程，兩者互不干涉、相互脫節，學生難以建立起知識與實踐的聯系，在應用知識方面難以將知識和實踐靈活運用。

二、發動機故障診斷一體化教學思路

（一）加強實踐，建立診斷思路

加強實踐可以讓學生成為技能操作方向的人才，學校要加強實踐設施的建設，讓學生在學習中以“發動機故障診斷”為中心，將汽車發動機結構、故障排查等課程與發動機拆裝、汽車拆裝等實踐操作進行有效結合，讓學生完成從課本靜態理論到實訓動態操作的全部內容，對部件構成、專業知識、操作技能充分掌握，從而提升綜合技能與能力。在實踐操作中，幫助學生建立診斷思路，明確診斷思路才能快速、正確找到故障點。診斷思路主要指車輛的“四大部分”，包括發動機、底盤、電氣設備、車身，根據故障關聯性問題，如電氣設備，底盤中傳動系、制動系、轉向系和行駛系，發動機中啟動系、潤滑系、冷卻系。上述這些系統故障現象呈現明顯獨立性，發生故障時根據現象基本可以快速準確地認定故障點，因此診斷思路并不把這幾個獨立性比較強的系統考慮進去，致使診斷思路主要研究的是發動機方向。因此，在診斷中根據以往經驗，從簡單部位、常見故障部位入手，以發動機、底盤兩大系統為框架，采用排除法將故障確定解決。具體診斷思路如下：

首先，確定方向：故障大系統是發動機還是底盤。可采用路試和斷開底盤看故障現象是否存在差別，掛空擋查看發動機轉速以及故障現象是否不同，如不同故障系統在底盤，底盤會導致發動機有故障現象主要是阻礙發動機動力輸出，離合器打滑和剎車盤卡住等。

其次，采用六步排除法：

第一步排除發動機附加裝置是否有故障，發動機附加裝置：空調壓縮機、發電機、動力轉向機等，查看發動機皮帶是否過緊。

第二步排除進排氣系統是否有故障，是否堵塞。

第三步排除點火系統是否有故障，點火系統排查先查火花塞、高壓線、點火線圈、初級線路，同時根據火花塞和車輛使用年限來分析車輛是否積碳嚴重。然后根據點火時間來判斷傳感器是否存在故障。點火時間涵蓋了初始角、基本角、修正角等多方面內容，每塊內容又都涉及不同內容的判斷，比如初始角關系到曲軸和凸輪軸位置傳感器的問題。而修正角涉及的傳感器更多，比如水溫、爆震傳感器、氧傳感器蓄電池電壓信號等。

第四步排除燃油系統是否有故障，檢查噴油器，系統是否需要清洗，檢查燃油壓力等，噴油量從傳感器信號入手，噴油量控制兩種情況：第一種是啟動時由曲軸位置傳感器、點火開關、節氣門位置傳感器等判定啟動狀態，由冷卻液溫度傳感器確定基本噴油量。第二種是啟動后噴油量控制分成三部分：基本噴油量、噴油修正量以及噴油增量，每部分又涉及不同的傳感器，比如基本噴油量和曲軸位置傳感器相關，還涉及空氣流量傳感器，而噴油增量則關系到節氣門位置傳感器、水溫傳感器等。

第五步排除配氣機構是否有故障（缸壓表、歧管真空表）。

第六步排除曲柄連桿機構是否有故障（缸壓表）。

“確定方向，六步排除”診斷思路是一種可以固定的思維模式，相當于一種公式、一套思路，讓學生遇到故障不再茫然，有入手的方向。診斷思路就是教學生一步一步地排查故障，有順序、有方向、有系統性、不雜亂。學生真正體驗排除故障的樂趣，努力實現學生“畢業即師傅”的目標，讓成為汽修工匠作為學生的理想。

（二）結合現代化教學方式

在理論教學方面，學生對內部結構、工作原理等邏輯性較強的知識難以形成系統理解，教師在教學中應盡可能采取實物、模擬動畫、教具等手段進行教學，多采取多媒體形式將課本復雜的文字內容轉變為平面動畫、三維動畫、虛擬仿真動畫等，書本上會提到許多工具和零件，學生只看文字介紹往往難以記住，如果以動畫形式呈現，學生不僅理解起來更方便，記憶也更快，還能產生學習興趣。這樣在教學中，直接繞過“死記硬背”環節，學生形成畫面形象記憶，從而提高學習效率。

例如，學習診斷電子點火系統故障的時候，在課程開始之前引入故障案例“一輛別克世紀牌轎車(V6電控發動機)行駛時動力不足，難以有效加速，對發動機進行檢查，發現怠速時存在嚴重的抖動現象，而到了急加速的時候，又會出現進氣管回火問題”。并要求學生思考幾個問題：①在發動機分解圖中標記出零部件名稱。②在微機控制點火系統控制過程中，點火時間分別由哪些傳感器決定，分別列出來。③在熱膜式空氣流量傳感器針腳辨別圖中寫出各針腳線名稱。④電子點火系統常見故障現象以及原因。學生在課前就理清自己的檢查思路，在上課時教師就可以直接帶領學生進入實踐課程，讓學生自己動手檢查故障案例中的實車模擬。這樣在教學中，學生在動手前已經掌握診斷操作步驟和思路，在參與實車診斷分析時就能大大提升操作能力，同時提高自信心。一體化教學可以讓學生接觸實物，學習內容更直觀，理解起來難度低，學習興趣也更容易培養。在教學中多數還是將教師的多年經驗傳授給學生，讓學生容易理解并掌握，雖然這種形式存在一定局限性，讓學生有固定的檢查思路，但隨著學生動手操作的經驗越來越多，這些局限會被慢慢突破，就顯得不那么重要了。

（三）案例分析和小組討論相結合

發動機的機械部分不便設置故障，無法開展教學實踐活動。這一部分的內容主要結合多媒體教學設備進行，借助案例分析、小組討論等形式，培養學生團結協作的精神，引導學生運用所學知識分析問題并解決問題，教師在課程開始之前設置好教學問題，用搜索引擎創建教學案例信息庫。例如，對“發動機的水溫過高引發故障”進行學習，教師可以引入一個實例引發學生的注意和自主思考，花費一定的時間用多媒體講解冷卻系的作用、構成和各組件的工作原理。將班級的學生劃分為幾個小組，圍繞一臺發動機找出冷卻系統的組件構成，并說明其作用，指出循環水路的位置。由小組討論找出發動機水溫過高的原因，并由教師一一點評。為了提升課堂教學的效果，可以結合拆檢水泵、節溫器，調整風扇皮帶的松緊度、清楚發動機上的水垢等實訓活動。一體化教學模式的應用，學生可以在學習的過程中加強實踐，不僅僅幫助學生學習相關知識，同時鍛煉學生的專業技能，養成學生團結協作的精神，增強學生解決問題的能力。

（四）創設情境教學，激發學生學習興趣

發動機的油路和電路便于設置路障，能夠開展十幾種實踐活動。對這一部分的學習應控制在理論三、實踐七的比例，結合多媒體教學設備講解和教師的實踐操作，開展教學工作。如果單純按照教師講解之后進行實踐操作的程序開展教學，單一的教學模式不能激發學生學習的興趣。教師應當合理設計教學內容，為學生創設一定的情境展開教學，調動學生學習積極性。例如，進行“空氣流量計的檢測”這一項目，借助多媒體教學設備，為學生播放一段視頻引入教學內容：2.2升本田汽車的最高時速能達到60km/h，運行中發動機的轉速為3000rpm左右。視頻的播放能吸引學生的注意力，然后借助教學設備完成空氣流量計信號線路短路的故障，啟動發動機并進行加速實驗，讓學生觀察故障產生的情況。隨后講解空氣流量計的相關知識，就如何檢修這一故障展開討論。學生的分組訓練，不是單純讓學生檢修發動機的問題，而是設置好故障問題，引導學生發現故障，分析故障產生的成因，然后對出現的故障問題進行排除，啟動發動機確定是否排除故障。這種教學實踐和實際檢修的工作內容相差不大，學生在教學情境中深化學習知識，有助于提升學生的實踐能力，增強學生學習的自信心，從而形成良性循環，提升課堂教學的效果。

（五）完全評價體系

過去完全由教師來評價學生，而實施一體化教學之后，除了教師點評之外，還增加了小組互評和學生自評。按照這種評價體系，學生可以從學習態度、習慣、行為等多個方面對自己做出全面評價。在今后的發展中，學生會把重點放在學習活動上，不再只看學習結果，而是會認識到學習過程的重要性。教師對學生的評價不再是單一的成績，而是學生在各種項目中采取的方法是否科學、學習計劃是否周詳、學習思路是否清晰等。

（六）創新教學手段

在教學中，教師不能始終運用同一種教學手段，而是應該基于學生的實際情況作出相應的調整。教師要知道學生對什么感興趣，學習薄弱環節在什么地方等。例如，采取問題互動形式，在課上向學生提問，讓學生及時跟上教師的思路，詢問學生“如果你是維修人員，如何進行故障診斷？首先從什么方向進行考慮？”采取小組合作形式，將一些維修工具任務分派給小組，讓小組成員尋找維修工具，查找資料，制訂維修計劃，教師在整個過程中只進行適當指導，最后讓學生將此次維修過程以經驗形式整理出來。采取直觀演示法，將書本上的基礎概念、理論知識，實實在在展示出來。

三、結束語

學生從汽修專業畢業之后，將作為技能型人才走向社會，除了需要擁有豐富的知識，還要具備專業技能。“一體化”教學模式注重學生理論專業知識與實踐操作能力的有效結合，建立以學生為主體、教師為主導的教學形式，讓以往“老師教、學生聽”的形式，轉變為“一邊教、一邊學、一邊做”的形式。這種教學形式注重學生對學習興趣的培養，將傳授知識、現場操作、技能訓練、原理分析等方面融為一體，拉近學生與知識的距離，讓學生提升學習積極性，快速掌握知識，從而培養出知識與技能復合型人才。