《汽車ESP系統(tǒng)檢修》信息化教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

王銳　劉鋼　苗春龍

摘 要：ESP系統(tǒng)檢修是汽車維修中的重要項(xiàng)目，是高職學(xué)生必須掌握的重要技能，本文通過詳實(shí)的教學(xué)分析，多種信息化技術(shù)及手段，按照課前、課中、課后三個(gè)階段對ESP系統(tǒng)檢修這一教學(xué)任務(wù)進(jìn)行了信息化設(shè)計(jì)，對汽車專業(yè)課程改革具有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：ESP系統(tǒng)檢修 信息化教學(xué) 設(shè)計(jì)與實(shí)施

Design and Implementation of Informatization Teaching of "Automobile ESP System Maintenance"

Wang Rui Liu Gang Miao Chunlong

Abstract：ESP system maintenance is an important item in automobile maintenance and an important skill that higher vocational students must master. This article uses detailed teaching analysis， a variety of information technology and methods， based on the three stages before class， during class， and after class， and informatized the design of the teaching task of ESP system maintenance， which provides reference for the reform of automotive professional courses.

Key words：ESP system maintenance， informatization teaching， design and implementation

汽車ESP系統(tǒng)保障汽車急轉(zhuǎn)過程中的安全性和穩(wěn)定性，是一個(gè)復(fù)雜的電控系統(tǒng)。ESP系統(tǒng)檢修是汽車維修中的重要項(xiàng)目，其原理難理解，檢修難度大，傳統(tǒng)教學(xué)中理論和實(shí)踐分離，造成理論難吸收，實(shí)踐難掌握的弊端，《汽車ESP系統(tǒng)檢修》信息化教學(xué)設(shè)計(jì)通過混合式學(xué)習(xí)集合信息化技術(shù)和新型教學(xué)模式的優(yōu)勢，既充分挖掘教師的智慧，在教學(xué)過程中發(fā)揮引導(dǎo)作用，又充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和能動(dòng)性。

1 教學(xué)分析

1.1 教學(xué)內(nèi)容分析

本次教學(xué)內(nèi)容選自《底盤電控系統(tǒng)檢測與維修》課程中的一個(gè)教學(xué)任務(wù)“ESP系統(tǒng)檢修”。參考十二五規(guī)劃教材和企業(yè)維修手冊，根據(jù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和汽車維修工作崗位需求確定本次教學(xué)內(nèi)容，安排共計(jì)4課時(shí)。本任務(wù)是在學(xué)生學(xué)習(xí)了ABS和ASR的基礎(chǔ)上進(jìn)行的更深層次的學(xué)習(xí)。

1.2 授課對象分析

授課對象是汽車電子技術(shù)專業(yè)二年級(jí)學(xué)生。他們適應(yīng)信息化教學(xué)模式，掌握汽車電器、汽車底盤構(gòu)造等基礎(chǔ)知識(shí)，具備ABS、ASR系統(tǒng)典型故障的檢修能力，但規(guī)范操作意識(shí)不足。

1.3 課程目標(biāo)及重點(diǎn)難點(diǎn)分析

根據(jù)汽車維修崗位職業(yè)能力設(shè)定本次教學(xué)的知識(shí)、技能、素養(yǎng)三維一體的教學(xué)目標(biāo)。知識(shí)目標(biāo)是掌握ESP的作用、結(jié)構(gòu)、工作原理、ESP故障診斷的工作流程;技能目標(biāo)是能夠規(guī)范拆裝ESP系統(tǒng)的零部件，診斷并排除ESP系統(tǒng)典型故障;素養(yǎng)目標(biāo)是形成ESP檢修的規(guī)范操作意識(shí)，養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)目標(biāo)以及學(xué)生掌握的理論知識(shí)技能，結(jié)合汽車維修崗位實(shí)際工作，確定本次課的教學(xué)重點(diǎn)為ESP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和零部件的拆裝，難點(diǎn)是掌握ESP系統(tǒng)的工作原理。

1.4 教學(xué)策略分析

根據(jù)職業(yè)教育規(guī)律，結(jié)合學(xué)情分析，貫穿“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)思想，依托信息化教學(xué)技術(shù)，通過情境引入，任務(wù)驅(qū)動(dòng)等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生采用自主探究和小組合作的學(xué)習(xí)方法解決問題。教學(xué)過程中教學(xué)平臺(tái)融合了動(dòng)畫、視頻、虛擬仿真軟件等信息化資源，結(jié)合AR現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)和手機(jī)APP操作監(jiān)控等信息化技術(shù)，完成教學(xué)目標(biāo)。

2 教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

在信息化技術(shù)條件下以課前、課中、課后三段組織教學(xué)實(shí)施。課前，任務(wù)準(zhǔn)備;課中，教學(xué)做;課后，考核拓展。

2.1 課前

課前學(xué)生登錄教學(xué)平臺(tái)觀看《開關(guān)ESP過彎效果對比》微課和其他學(xué)習(xí)材料并完成《初識(shí)ESP系統(tǒng)》的網(wǎng)上答題，教師后臺(tái)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)ESP結(jié)構(gòu)原理學(xué)生不易掌握，適時(shí)調(diào)整課時(shí)安排。

2.2 課中

課堂上，為了更好的體現(xiàn)“做中教、做中學(xué)”的教學(xué)理念，將本次教學(xué)內(nèi)容分為六個(gè)環(huán)節(jié)。

第一環(huán)節(jié)為知功能環(huán)節(jié)。以課前預(yù)習(xí)的資料為基礎(chǔ)進(jìn)行小組討論：ESP系統(tǒng)有什么功能？觀看動(dòng)畫，有ESP系統(tǒng)汽車急轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)保持車身穩(wěn)定，而無ESP系統(tǒng)的汽車則會(huì)失控。學(xué)生直觀化獲知：ESP系統(tǒng)能夠探測和分析車況并糾正駕駛的錯(cuò)誤，防患于未然。動(dòng)接下來引導(dǎo)學(xué)生思考為了實(shí)現(xiàn)ESP系統(tǒng)功能，哪些元件發(fā)揮了作用。

第二環(huán)節(jié)為識(shí)結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)。ESP系統(tǒng)裝配在汽車內(nèi)部，不易觀察，應(yīng)用信息化技術(shù)使學(xué)生直觀看到ESP的組成結(jié)構(gòu)。首先，教師通過教學(xué)平臺(tái)的虛擬仿真引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)制動(dòng)壓力傳感器、輪速傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、偏航角傳感器、橫向加速度傳感器和執(zhí)行器-液壓閥組。然后學(xué)生在實(shí)車上找到對應(yīng)元器件;通過AR技術(shù)，學(xué)習(xí)對應(yīng)元器件的作用及檢測方法，登錄教學(xué)平臺(tái)完成其結(jié)構(gòu)測試，教師從教學(xué)平臺(tái)監(jiān)測到每位學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，學(xué)生可視化掌握ESP系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，解決本次課的一個(gè)教學(xué)重點(diǎn)。學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)后，會(huì)思考ESP是如何工作的。

第三環(huán)節(jié)為懂原理環(huán)節(jié)。ESP系統(tǒng)工作原理抽象，學(xué)生難理解，本環(huán)節(jié)教師用圖片展示車輪制動(dòng)管路控制情況并通過三維模型動(dòng)態(tài)展示工作過程。司機(jī)向左猛打方向，各傳感器會(huì)將檢測到的信號(hào)送給控制單元，ESP會(huì)制動(dòng)左后車輪，避免不足轉(zhuǎn)向，回正時(shí)，制動(dòng)左前車輪，避免過度轉(zhuǎn)向。使汽車保持穩(wěn)定，不會(huì)進(jìn)入失衡狀態(tài)。學(xué)生登錄教學(xué)平臺(tái)練習(xí)并進(jìn)行測試。測試結(jié)果反映學(xué)生很好的掌握了ESP工作原理。有效突破教學(xué)難點(diǎn)。

第四環(huán)節(jié)為排故障環(huán)節(jié)。教師講授ESP故障診斷思路，給出典型的企業(yè)案例-ESP輪速傳感器故障，故障現(xiàn)象為一輛汽車在雨中行駛，轉(zhuǎn)向時(shí)發(fā)生甩尾并伴隨ESP故障燈常亮。指導(dǎo)學(xué)生分組討論診斷方案并通過虛擬仿真軟件模擬實(shí)施方案，讀取故障碼，拆下故障輪速傳感器、檢測輪速傳感器，顯示故障，更換新的輪速傳感器，再次檢測，故障排除。重新啟動(dòng)，檢查故障碼，顯示無故障代碼。查看成績，獲知自己的錯(cuò)誤點(diǎn)，重新訓(xùn)練。仿真軟件的使用，使學(xué)生掌握ESP故障診斷的流程。

第五環(huán)節(jié)為練拆裝環(huán)節(jié)。實(shí)車ESP部件拆裝，是教學(xué)中另外一個(gè)重點(diǎn)，傳統(tǒng)教學(xué)會(huì)出現(xiàn)學(xué)生扎堆觀看、教師難指導(dǎo)的難題。本環(huán)節(jié)通過手機(jī)APP監(jiān)控軟件解決這個(gè)問題。以排除ESP輪速傳感器故障為例，教師利用監(jiān)控軟件投影到屏幕進(jìn)行操作示范，教師用故障診斷儀連接行車電腦，讀取車輛故障碼，確定為輪速傳感器故障，檢測其電信號(hào)，二次確認(rèn)故障點(diǎn)，拆裝更換新輪速傳感器。學(xué)生按照教師示范，分組操作訓(xùn)練并錄制視頻，教師直接通過在屏幕監(jiān)控每組情況并及時(shí)指導(dǎo)，克服了傳統(tǒng)教學(xué)中教師不能及時(shí)掌握每個(gè)小組的操作情況的困難。隨后，教師給出ESP其他故障案例，學(xué)生訓(xùn)練。本環(huán)節(jié)學(xué)生能夠規(guī)范拆裝ESP系統(tǒng)的零部件;診斷并排除ESP系統(tǒng)故障;形成ESP檢修的規(guī)范操作以及團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)。圓滿解決教學(xué)重點(diǎn)，完成教學(xué)目標(biāo)。

第六環(huán)節(jié)為驗(yàn)對錯(cuò)環(huán)節(jié)。各小組進(jìn)行質(zhì)量互檢，查看故障排除情況，8S規(guī)范是否到位。學(xué)生登教學(xué)平臺(tái)填寫評估單。教師進(jìn)行課堂總結(jié)。

任務(wù)實(shí)施完成后，教學(xué)平臺(tái)已記錄了課前自測、課堂測試、任務(wù)工單、小組操作錄像，記錄了學(xué)生階段性、過程性的學(xué)習(xí)成果，通過全過程考核、評價(jià)，獲得學(xué)生學(xué)習(xí)效果與教學(xué)目標(biāo)的對比雷達(dá)圖，教師后臺(tái)統(tǒng)計(jì)，明確教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度，在教學(xué)平臺(tái)下發(fā)課后任務(wù)單。平臺(tái)還可實(shí)現(xiàn)學(xué)生和企業(yè)技師、教師的線上留言互動(dòng)。

3 教學(xué)效果與特色

3.1 教學(xué)效果

本次教學(xué)相比較往年教學(xué)方式，采用了大量信息化教學(xué)手段，通過考試系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，學(xué)生及格率由原來年均81%大幅度提高到了95%;80分以上學(xué)生由年均67.0%提高到了76.2%;故障排除成功率由76%提高至98%以上，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也有了明顯提高，這說明教學(xué)設(shè)計(jì)的改革和信息化教學(xué)手段的使用取得了良好的實(shí)際效果。通過授課，提高了學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力和自主分析問題、解決問題的能力，提升了他們的實(shí)踐操作技能，更能加深了其對ESP系統(tǒng)檢修的理解和掌握，同時(shí)也能使學(xué)生深深的體會(huì)到形成檢修的規(guī)范操作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的重要性。

3.2 教學(xué)創(chuàng)新

自主研發(fā)交互的ESP系統(tǒng)的虛擬仿真軟件，操作牢記檢修流程;應(yīng)用AR技術(shù)呈現(xiàn)具有交互效果的ESP系統(tǒng)工作原理，使學(xué)生更加直觀、形象、立體地學(xué)習(xí)和掌握本次課的教學(xué)重點(diǎn);教師通過手機(jī)APP 操作監(jiān)控將示范操作傳輸?shù)窖菔酒聊簧?，保證了操作演示的清晰準(zhǔn)確，避免學(xué)生扎堆而相互影響觀看效果;通過手機(jī)APP 操作監(jiān)控查看、記錄每個(gè)小組操作情況，及時(shí)、準(zhǔn)確糾正學(xué)生零部件拆裝維修過程中出現(xiàn)的不規(guī)范行為，監(jiān)控實(shí)錄上傳教學(xué)平臺(tái)供學(xué)生技能PK和小組互評。

4 結(jié)束語

《汽車ESP系統(tǒng)檢修》信息化設(shè)計(jì)以現(xiàn)代教育教學(xué)理論為指導(dǎo)，以信息技術(shù)為支撐，以學(xué)生為中心，集“教-學(xué)-做-訓(xùn)-評”于一體，緊密圍繞學(xué)情特點(diǎn)、專業(yè)需求和崗位標(biāo)準(zhǔn)展開教學(xué)，寓教于樂，教師愉快的教，學(xué)生快樂的學(xué)！教學(xué)設(shè)計(jì)理念在于德育為先，能力為重;學(xué)生為主，教師為輔;仿真訓(xùn)練、真實(shí)高效。

參考文獻(xiàn)：

[1]高紅花.基于微課的汽修專業(yè)課程改革探索[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2016（03）.