汽车发动机电控系统课程的教学探索

一、引言

汽车发动机是汽车最重要的总成之一，是轿车的心脏。各大汽车制造厂家都致力于发动机新技术的研发，电控系统的发展更是突飞猛进。我国要求在2001年后生产的轿车，全部配置电喷系统，因此，掌握电喷系统维修技术是每个汽车维修技工必备的技能。

高等职业院校作为培养高技能应用型人才的主力军，培养的人才应能满足社会的需求，所开设课程应紧跟企业的要求。汽车发动机电控系统课程是汽车类专业的一门核心课程，该课程构建于发动机构造、电工电子基础、汽车传感器等课程的基础上，讲述电控系统的组成、工作原理，主要培养学生利用诊断、检测仪器进行电控系统故障诊断、分析和排除的能力。

表1 工作任务

二、课程的设计思路

职业教育的基本特点是：把学生引导向工作体系，其学习过程是一个“工作”与“学习”一体化的过程，通过具体的工作任务反映工作对象、内容及要求。因此，职业教育的课程体现实践性、职业性、开放性的原则。

1.按照工作过程的要求，教学内容具体化和有形化，采用相应的教学情境，在理实一体化的实训室进行教学，体现课程的实践性。

2.课程设计的重点是培养学生的职业技术能力，这就是职业性。通过实施不同的教学情境，学生在不断的学习和训练中，获得所需的理论知识和实践技能，同时在协作的团队中，与人沟通、合作交往，全面提升专业能力、方法能力、社会能力，培养学生的综合职业能力。

3.教学过程的工作任务模拟于企业的工作过程，学生要获得真正的职业技能，必须到企业进行顶岗实习，学校也可聘请企业的技术人员做兼职教师，通过“走出去、请进来”的方式，把企业的真实工作过程与学校的学习过程有机融合，这体现课程的开放性。

三、确定典型的工作任务，促进教学内容的更新

1.典型工作任务的形成

典型工作任务(如表1所示)是教师深入企业调研，由教师与企业专家共同对汽车人才培养目标所需的职业技能进行分析、归类、总结，最后得出发动机电控系统5个典型工作任务，每个工作任务都是来源于企业的实际生产过程，是维修工作常遇到的故障，每个任务都具有完整的工作过程，它将学生要掌握的知识点和技能都融入在内，任务的设置按照从易到难的顺序，循序渐进。

2.学习单元的实施

在选定工作任务后，将任务拆分为若干个学习单元，学习单元由七要素构成：教学设计、教学课件、教学录像、演示录像、学生手册、维修资料、任务工单。

教学设计是教师采用教学“六步法”进行整个学习单元教学组织过程的设计，主要内容包括：任务的名称、任务的目的、学时、实训场地、实训设备、客户任务描述、以及教学过程的组织等。

教学课件是教师在学生资讯阶段，针对任务需要所作的必要理论知识内确容，主要包括与任务相关重点的陈述性知识和过程性知识的讲解。

教学录像是教师采用教学课件进行理论讲授的录像。

演示录像是教师或企业技术人员进行任务实操演示，以供学生学习使用。

学生手册是学生自主学习的文字材料，学生手册的内容是和某个学习单元相关的陈述性知识和过程性知识。

维修资料是和实训任务相关的车辆维修资料，以便学生在资讯阶段查阅。

任务工单是引导学生完成具体实训任务的引导性文字材料，是学生在实训中过程中的核心文件。主要培养学生查阅资料、制作计划、书写、记录数据、绘制图形、分析结果等多种岗位工作能力。

学习单元的教学过程需将学生分为学习小组，每组人数为5-7人，组内选出1个组长，组长负责协调教学各环节，在资讯、计划、决策、实施、检查、评估等教学六步法中，起领导者作用，能带领组员完成学习任务。

四、引入高职技能竞赛模式到课程教学中，以赛促教

高职技能竞赛在展示院校学生风采、宣传办学成果、引导教学改革等方面发挥了重要作用。到2012年，广西高职院校技能大赛己经举办了三届，其中汽车类项目有：汽车维修与故障排除。技能竞赛标准对接行业标准，其由维修企业技术总监、教育专家参照教学标准反复修订而成；竞赛内容对接岗位标准，引导学校革新课程内容，因此，参赛的队伍逐年增加，竞赛水平也越来越高。

汽车技能竞赛中与发动机电控系统相关的内容是：丰田卡罗拉发动机综合故障诊断分析与排除。重点在于：考察参赛队的汽车综合故障诊断、排除及逻辑分析能力、计划组织能力、团队协作能力；操作过程中，要求进行必要的安全检查、保证正确的仪器连接、操作步骤合理、故障点确认准确；用时大约为30分钟，排除两个故障点。

从以上竞赛要求中，可以看出：

选手应熟练掌握卡罗拉发动机的工作原理，正确使用仪器、设备检测发动机故障，完整记录相关故障码、数据流，准确分析、确认故障点。三个选手应分工明确、配合默契，逻辑思维清晰，心理素质过硬，应对自如。

1.将竞赛内容融入教学过程，培养学生的自主学习能力

教学过程：学生在完成第一阶段的5个典型工作任务后，对电控系统的故障诊断、分析和排除己有了一定的基础。现把学生分成4人为一小组，教师将小组长集中训练，让组长胜任企业技术总监的角色，技术总监应熟悉电控系统的工作原理、并能设置合适的故障点，对组员进行技术问题的提问。经过训练、考核后，组长成为教师的得力助手，充当技术总监。现在我们设置一个逆向思维方式，让组长设置故障点，教师来进行故障排除，但教师不一定要亲自动手排故，只是需要逻辑分析，让组长按照老师的思路进行，通过师生的交流、角色的变换，组长的理论知识水平和逻辑分析能力有了极大的提高，加强了教学过程的趣味性。

情境设计：专业教师将上一年参赛的选手训练情境拍成录像，上课时，教师边放录像，边讲解竞赛各环节的具体要求，并派发选手需填写的作业工单，让学生有亲临其境的感觉。现在让组长成为真正的技术总监，组员成为参赛选手，教师担任裁判。按照竞赛的规则和要求，根据选手在30分钟内完成故障排除，教师依据评分表的技术标准给予参赛选手打分，按参赛队数，评出一等奖10%，二等奖20%，三等奖30%，获奖队伍给予适当的奖励，并计入课程考核分数。

2.以赛促教，培养学生的临场应变能力

技能竞赛的内容虽然和课堂教学有一定的差别，技能竞赛的故障点设置由维修企业技术总监完成，具有一定的权威性，同时也接近于实际生产过程，对教学有一定的指导意义。技能竞赛在安全生产、规范操作、逻辑分析、分工协作等都有较高要求，也是课堂教学欠缺的一面，值得其他课程教学学习。故障点判断需要有理有据，对应于修车要找到故障原因是一致的，这样也可以尽量减少返工率，与提高顾客的满意度是不谋而合的。

因为我们团队教师对技能竞赛的重视，在课堂教学中，精心设计教学内容，利用多种整车实施教学，拓宽知识面，所以能激发学生的浓厚学习兴趣和求知欲，学生的综合技能得到明显提升。学生己参加了三届汽车技能竞赛，第二、三届都获得二等奖，成绩逐年提高，汽车专业的办学规模迅速扩大，毕业生的就业渠道也得到扩宽。实践证明，以技能竞赛为突破口，以赛促教，学生不仅能牢固掌握理论知识，而且加强了运用知识，分析问题的能力；特别是在规定时间内，完成任务的应变能力。

五、让学生共同参与课题的研究，拓展创新能力

高校承担着培养人才、科学研究、社会服务三大职能，这决定了教师在完成教学的基本职能后，必须积极参与科学研究。科研作用：为教学服务，能促进教学的发展，提高教学质量。科研过程需要教师不断学习、思考，促进自我知识结构更新，培养教师的开拓创新和拼搏精神，提高教师的逻辑思维和表达能力。科研活动也需要教师有敬业精神、强烈的进取心；通过科研，教师能了解社会对人才培养的要求，对教学有反馈作用，从而能促进教学模式的改革。

我们汽车教学团队教师每年都承担院级、区级的教改课题和科研项目，学生都参与到项目中，我主持的区级课题《汽车发动机电控系统课程教学改革的创新研究》正在研究中。经反复比较和筛选，我选用日产汽车公司VQ2.0发动机作为研究对象，并挑选二年级的学生参与设备的制作，因为这些学生己经完成发动机的机械结构、电控系统的课程，同时也掌握了一定的计算机基础知识，能够完成发动机支架的布局、电控系统的分析和线路图的绘制。只要有老师的合适提示、引导，学生经过查找资料，提出设计方案，拆分项目的子任务，通过分工合作，在制作过程中，不断完善方案，最终可以协助完成课题任务。

制作时，我将学生分为三个小组。第一组负责台架的基础设计，包括铁架的选料、框架布置、焊接、喷漆等；第二组负责线路图的设计、电路焊接、发动机性能调试；第三组负责线路图在计算机上的绘制、彩色喷画。各小组按照总设计方案，各自分工，又相互协作。在实施过程中，不断修改原来方案的不足之处，使方案更合理。

设计的线路板能一目了然反映原车的电控系统工作原理，在板上需设置相关的测量孔，可以用万用表测量电阻、电压等，用示波器测量相关波形，如曲轴信号、点火线圈、喷油器等波形；在板上设置发光二极管，可以直观反映发动机运行时的喷油器工作状况；另外再设置燃油表、真空表，可以分别观察燃油压力、真空度。

在整个制作过程中，学生查阅汽车维修手册，逐步提高自主学习能力，分析、解决问题的能力，对汽车专业知识做到融会贯通。学生能熟练运用汽车检测仪，读取故障码、数据流，并结合示波器的功能，检查传感器、执行元件的输出波形，最终达到分析故障原因、排除故障的目的。参与设备制作的学生职业技能有明显提高，也包括实际操作能力、调试能力、综合设计能力、创新能力。

六、开展生产性实训，提高学生的综合职业能力

在完成理实一体课程教学的基础上，为打造真实的职业情境，培养学生工作的综合职业能力，需以实际工作任务为载体开展生产性实训。教学中，教师和学生都是双重身份，采用教师指导、学生自主的教学方式；引入企业工作流程、标准化技术规范、技术手册、工作任务书，培养学生的职业道德和职业素养。

在现有实训条件的基础上，增加维修设备，可以开展真实性的汽车服务。由于我们汽车教学团队教师大部分来自汽车维修组企业，有企业工作经验，按照企业模式开展教学，汽车维修流程有：预约、接待、诊断车辆、制作工单、车间派工、检修车辆、质检验收、清洗交车、服务跟踪。按维修流程作业，让学生体验到真实工作任务。

以“汽车协会”为依托，在汽车实训楼，添置汽车美容设备，学生利用课余时间，为校内老师的车辆进行美容服务。在此基础上，针对需要保养或有故障需维修的车辆，我们组织了有强烈的责任心、综合素质高的学生，成立维修、保养班组，按企业的要求开展业务。遇到典型故障时，我让学生用相机拍下照片，做成课件，详细为学生讲述故障原因、技术标准、排除的方法。

我曾维修过一台本田飞度轿车，该车在急加速或上斜坡时，加油不顺。经检查油电路时，发现火花塞间隙明显过大，己达到1.5mm，远超过标准值1.0mm，更换火花塞和清洗喷油器后，故障排除。另外我们也维修过一台丰田佳美发动机，该车油耗大，加速变差。经检查：第三缸汽缸压力为8.3bar，低于标准值12bar，经拆解发动机，按照大修标准维修；维修后，压力恢复到标准值，历时五天，我拍下详细的照片，制作成教学录像，增加学生的成就感。

在校参加过维修组的成员己积累了一定的经验，综合职业技能得到迅速提升，无论是安全生产意识、故障诊断能力，还是团队沟通、协作能力，都远远走在前头，因此，这些毕业生，成了用人单位的抢手货。下一步，我们构想：增加场地和设备的投入，按照企业经营的方式，开展对外汽车服务，输送更多技术型、管理型的汽车人才。

七、开展校企合作，加强实践教学，教师跟踪顶岗实习

开展校企合作的意义在于校企双方互相支持、互相渗透、优势互补，体现了“以就业为导向”的职业教育办学方针。通过校企合作，可使学生获得实际的工作体验，并顺利解决就业。

汽车专业的学生顶岗实习安排在三年级的第五学期，顶岗实习的学生需要完成岗位工作任务，同时还有实习周记、实习报告等课程任务。汽车发动机电控系统课程也穿插在其中，在4S店或综合维修厂，发动机保养、维修的工作量占机电工种工作量的三分之一以上，因此，学生在真实的工作环境中，遇到各种不同的故障。由于企业追求工作效率，班组长或技术主管对故障的答复不全面，学生在工作存在的疑惑问题，难于归纳、总结。我们采用的方法是：将实习学生分组，指导教师分组负责，并为学生提供参考书目、网站和远程帮助，定期巡回指导，使学生顺利完成顶岗实习，并为毕业设计、毕业论文做准备。

我院汽车专业与东风柳汽公司、广汽本田北部湾店等多家企业签订了校企合作协议，与广州华胜汽车服务公司建立了校企合作关系。这些企业每年都接纳顶岗实习的学生，学生到企业后，能够安全、顺利地完成顶岗实习，毕业后，在企业发挥自己一技之长，有些毕业生己经成为企业的中坚力量。我们汽车教学团队教师经常深入企业调研，探讨专业课程改革的方向，双方建立了良好的合作关系。

八、教师到企业锻炼，提高职业能力和水平

教学模式的改革关键在师资队伍的建设，教师是课程的设计者和组织者，也是教学过程的实施者和执行者。工学结合的教学模式要求“双师型”的教师，教师不仅有教师的基本能力和素质，而且有职业能力和素养，“双师型”的教师来源有两个，一是从企业招聘，二是自主培养，校内专任教师定期到企业挂职实践。

近年来，汽车教学团队教师在学院的支持下，利用假期时间，到企业锻炼。在维修企业，教师可以接触到汽车最新技术，了解汽车发展的方向，熟练使用检测仪器、设备。通过实际操作，能够学会书本之外的知识和能力，掌握故障排除的技巧。在企业，每天维修的车辆种类较多，可以拓宽教师的知识面，掌握不同车型的维修方法。到企业，教师能深刻感觉企业文化，这种文化是企业长期发展过程积累下来的，体会到企业经营的哲理，了解企业对人才的需求。反过来，正是企业的需求，又会影响到教学模式的改变。

九、小结

综上所述，课程的改革能促进专业迅速发展，发动机电控系统课程教学要从学校的实际情况出发，包括设备、师资、培养目标、教学计划、教学手段等因素，抓好校内的课程教学；同时要开拓多渠道，让企业参与办学，深入开展校企合作，兼顾双方利益，培养企业所需的人才。重点抓好教学三个环节：理实一体化课程、生产性实训、顶岗实习，环环相扣，以能力为本位，注重培养学生的职业道德和职业综合能力，使学生成为一名合格的高技能应用型人才。

[1]龚文资.汽车发动机电控技术课程教学改革的探索与实践[J].无锡职业技术学院学报,2011(10):88.

[2]赵振宁.电控发动机原理与检修[M].北京理工大学出版社,2008.

[3]赵玉庆.日产风度轿车维修手册[S].辽宁科学技术出版社,2000.

[4]张传慧.汽车发动机电控系统的检修[M].北京理工大学出版社,2010.