基于工学结合模式的汽车电子控制类课程设计与研究

董恩国　张　蕾　孙奇涵

摘要:以基于工学结合模式的汽车电子控制类课程设计为目标,以工作任务为核心,以构建主义教学模式为指导,实现理论与实践的一体化教学,使学生在获取知识、技能和经验的过程中始终与具体的工作实践相对应,以获得全面的、科学的、有效的职业技能。

关键词:工学结合;汽车电子控制类课程设计; 工作任务

工学结合模式是指利用学校、社会两种教育资源和教育环境,理论学习与工作实践交叉、交替进行的教育模式。在此教育模式中,一方面,学习者可以在实践中理解、深化理论知识,同时,实践工作为理论学习提供目标和动力,使学生通过学习直接经验的形式获取与各项实践活动相关的最新知识、技能和技巧;另一方面,理论学习为工作实践提供理论支持。工学结合模式的关键在于务实的课程设计与实施。本文以工学结合模式的课程设计思路对汽车维修专业的“汽车电子控制类课程”进行设计研究。

社会对汽车维修类人才的需求

随着汽车工业的快速发展,在汽车后服务市场中扮演着重要角色的汽车维修业,其整体发展水平明显滞后,尤其在人才知识更新方面缺乏推动力。目前,汽车维修行业在维修对象、维修方式上存在如下变化:

维修对象的变化传统的汽车维修对象多是发动机、底盘、电气三大部分。而现代汽车电子控制技术已渗透到汽车的各个部位(如EFI电控燃油喷射系统、ECT电控自动变速器、ABS制动防抱死系统、TRC驱动力控制系统等)。因此,作为培养汽车维修人才的职业院校也应紧跟科技发展的步伐,在教学内容中加大汽车电子控制技术知识所占的比重,适应汽车电子控制技术的最新发展,使学生在步入工作岗位后只需较短时间的培训就可以胜任工作。

维修方式的变化传统的汽车维修是以机械修理为核心的手工操作技艺,强调修理工艺,强调对零部件的修复。现代汽车维修是以机电一体化系统诊断为核心的综合诊断技术,主要采用仪器仪表检测分析或使用一些高新技术的维修检测诊断设备(发动机故障诊断仪、四轮定位仪、排放气体分析仪等)。针对维修方式的变化,职业院校应注重学生实践操作能力的培养,将理论知识与实际操作有机结合起来。

从上述分析可知,只有紧跟汽车技术发展的步伐,构建以工作任务为导向,以职业能力培养为主线的工学结合模式的汽车维修专业汽车电子控制类课程体系,才能培养出社会需要的现代汽车维修技能人才。

基于工学结合模式的汽车电子控制类课程的设计思想

基于工学结合理念设计汽车维修专业汽车电子控制类课程,就是分析所培养学生的能力、就业趋势与职业技能,使理论知识紧紧围绕工作任务的需要进行选取。以工作任务为单元,建立相应的学习情境,实现理论与实践一体化教学,从而由浅入深、由局部到整体地使学生感受到汽车电子控制技术在汽车上的应用,使学生在完成工作任务的过程中学习专业知识,培养职业能力。

汽车电子控制类课程主要包括《汽车发动机电子控制技术》、《汽车底盘电子控制技术》、《汽车车身电子控制技术》、《汽车辅助电子控制技术》、《汽车检测与诊断技术》、《汽车新技术》等课程。

汽车电子控制类课程的设计思想以完成实际工作任务为逻辑主线,而不再以知识逻辑结构为顺序。以发动机电子控制技术为例,以发动机不能起动、发动机怠速不稳、发动机输出动力不足、发动机异常熄火等9个常见的工作任务为核心,将所有相关联的知识点、技能点串接在一起。在组织教学过程中,学生边做边学,让学生亲身感受到所见即所学、所学即所用,在提高学习兴趣的同时,培养学生的学习能力、工作能力、专业能力和职业能力,以达到汽车维修专业教育的最终目标——培养汽车后服务市场第一线的高素质应用型人才。

在课堂教学中,改变传统的以书本、教师为中心的教学模式,采用师生互动、现场教学、多媒体教学等方式,实施“任务驱动、项目导向”的教学方法,注重学生学习积极性、主动性及创新能力的培养。

在实践教学中,采取校内实验室和校外实习基地相结合的方式,为学生提供真实的学习情境。这样,不仅可以启迪学生思维、提高学生动手能力,为学生学习、实践、就业提供有力保障,还可以极大程度地提高汽车维修专业学生的综合素质和综合能力。

课堂教学采用建构主义教学模式

以“任务驱动”为导向,激发学生的积极性建构主义用“适应观”解释学习动机,认为只有当主体已有的适应模式不能适应新环境时,真正的学习才能发生。按照这一动机,在汽车发动机、底盘、车身等电子控制技术课程教学中,将理论知识学习放在实践之后进行。例如,在学习《汽车发动机电子控制技术》这门课之前,首先安排学生进行发动机电子控制系统总体结构认知的实践课程学习。这时,学生已有的适应模式已不能适应这种新的环境,为使自己适应新环境,学生将主动学习新知识,学习动机将被迅速激发。

利用已有知识,重新建构新的知识体系建构主义理论的核心在“建构”二字,即知识中所包含的意义不是从外界输入给主体的,而是主体自己建构的。那么,主体为什么能够建构以及如何才能建构呢?这就有赖于主体已有的知识。汽车电子控制技术是以汽车微机控制系统为核心,内容涉及发动机综合控制、自动变速器控制、制动防抱死装置(ABS)、安全气囊(SRS)以及自动导航、安全舒适等方面的新技术。根据建构主义理论,如果主体缺乏某一方面的知识,主体就将对这一方面的事物失去兴趣。因此,必须让学生在掌握电子控制技术知识之前,掌握汽车构造、汽车电气、传感器技术和电子技术等知识,这样,学生才可以根据已有的知识和技能建构新的知识体系。因此,在开设汽车电子控制类课程之前,学生必须先学习《汽车构造》、《汽车电气》、《电工与电子技术基础》等课程。

以学生为主体,强调知识、技能的主动构建传统职业教育教学过程观是建立在客观主义认识理论基础之上的,如何更有效地传递知识、技能,是传统职业教育要解决的问题。通常的做法是将要求学生掌握的知识、技能编成课程,教师先掌握这些知识、技能,然后采取一定的教学方法,让学生复制这些知识、技能。构建主义理论认为,知识是主体在适应环境的过程中建构的,是主体赋予自己经验的一种形式。真正的教学过程应是在教师的促进下学生积极主动地建构自己理解的过程。

因此,在学习汽车电子控制类课程时,教师在教学过程中应以学生为主体,教师只起到引导和辅助的作用。学生在完成一个个独立的检测“任务”即局部教学(发动机电子控制技术、底盘电子控制技术、车身电子控制技术)的基础上,最终完成整车实习,这符合由局部到整体的理解原理。

在实践教学中营造真实的职业环境

目前,在职业教育中,课堂教学仍然占很大比重。在教学过程中学生“复制”知识,而教师只是就知识教知识,很少给学生呈现知识被建构的真实背景。采取这种方式教学,不仅学生难以真正掌握专业理论,而且容易造成理论与实践的严重分裂。因此,在教学过程中需要营建真实的职业环境。实践教学是工学结合模式先进性的重要保证。汽车维修专业的实践教学目标是:围绕汽车维修岗位所需要的职业技能制定具体要求,以学生就业为目标,培养学生的实践能力、职业素质和创业能力等。

实践教学方法采用“现场导入式”的教学方法,包含两层意义:一是所有实训项目全部来自于汽车维修企业的现场实际或维修作业内容,授课时结合项目内容和设备,充分利用实例教学,尽量创造企业生产实际的氛围;二是在汽车故障维修实习中,与企业现实工作情况相结合,如在检修发动机电子控制系统故障时,学生不仅要学会使用各种汽车检测设备,独立完成车辆检测和电路分析任务,还要从实际出发,教会学生如何从车上拆下总成,包括总成与其他部件的连接。

实践教学手段采用多媒体专业教室授课与真车现场实训相结合的方式。在理论实践一体化的多媒体教室中学习汽车电子控制类课程的构造、原理,并学会使用各种检测仪器设备。进行单项检测实训后,再将学生带到实际的车辆现场,复习、巩固和验证所学的理论知识。按照汽车维修企业的生产实际,人为地设置一些故障,指导学生观察发动机的异常现象,学习正确使用解码器、数字万用表、示波器等设备诊断发动机、自动变速器等电子控制系统的故障,恢复其原有的性能。这样,既能使学生产生一种成就感,又能达到“零距离”上岗的教学目的。

建设校内实验室、校外实习基地校内汽车电子控制实训中心可以进行如下设置:发动机实验实训中心、底盘实验实训中心、汽车电气实验实训中心、整车实验实训中心。发动机实验实训中心设置电控发动机实验实训室、电控发动机故障诊断室等;底盘实验实训中心设置自动变速器实训室、ABS实训室、主动悬架实训室等;汽车电气实验实训中心设置SRS实训室、中控门锁实训室、车身电路实训室、汽车空调实验实训室等;整车实验实训中心设置汽车性能检测室、安全性能检测室、汽车综合检测室等。建立校外实习基地,充分利用汽车维修单位的设备和技术人员的优势,提高学生的职业能力。这不仅可以提高汽车维修专业学生的综合素质和综合能力,还可以为学生学习、实践、就业提供有利保障。由于校外实习基地所做的许多检修过程是实际工作所接触的真实内容,学生获得了理论与实践相结合的机会。学校与实习基地经常接触,也能及时了解到企业对所需人才要求的变化,做到及时调整教学计划,更新教学内容,以满足社会发展的需求。

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作者简介:

董恩国(1973—),男,辽宁盖州人,硕士,天津工程师范学院汽车与交通学院讲师,研究方向为汽车电子控制技术。

张蕾(1975—),辽宁铁岭人,博士,天津工程师范学院汽车与交通学院副教授,研究方向为汽车电子控制技术。

孙奇涵(1961—),女,辽宁阜新人,硕士,天津工程师范学院教授,研究方向为现代教学方法研究。