如何開展發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷一體化教學(xué)

張文模

（福建省泉州市高級(jí)技工學(xué)校，福建泉州 362000）

汽車故障診斷是一門基礎(chǔ)性課程，其中集合了所有課程的知識(shí)運(yùn)用。其中發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷是最復(fù)雜、各系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性最強(qiáng)的部分，涵蓋了多個(gè)專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)，這對學(xué)生來說是一種挑戰(zhàn)。再加上中職學(xué)校的學(xué)生普遍存在不愛學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)意識(shí)差、邏輯思維能力較差、實(shí)操能力較差等情況，遇到故障診斷時(shí)，可謂是稀里糊涂、沒有頭緒了。因此，如何加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐操作能力、如何讓學(xué)生建立起診斷思路、如何讓學(xué)生在排查時(shí)做到有條不紊，這些都是教育工作者重點(diǎn)考慮的問題。

一、傳統(tǒng)教學(xué)中存在的弊端

（一）傳統(tǒng)教學(xué)難以跟上汽車的發(fā)展

隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代汽車維修所涉及的知識(shí)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)教學(xué)的內(nèi)容，其集合了機(jī)械、電子、通信設(shè)備等于一體，是現(xiàn)代化高科技產(chǎn)品。如果按照傳統(tǒng)方法來教故障診斷，需要找特定順序進(jìn)行教學(xué)，首先是故障現(xiàn)象，其次是原因，最后講解診斷和排除，即一種故障現(xiàn)象，列出所有故障原因，采用排除法進(jìn)行診斷排除。該種教法弊端是，教材內(nèi)故障現(xiàn)象都是按汽車構(gòu)造某一小系統(tǒng)列出所有故障原因，整個(gè)診斷過程一直在該小系統(tǒng)內(nèi)，不是系統(tǒng)性的診斷過程，無法真正排除故障。而且車輛故障現(xiàn)象如此多，知識(shí)量大，對于中職學(xué)生掌握的可能性極低。實(shí)際中故障現(xiàn)象跟教材完全一樣的概率很低，學(xué)生遇到故障只會(huì)茫然或瞎猜，沒有思路，不懂入手。傳統(tǒng)教學(xué)的汽車修理部分已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代汽車行業(yè)需求，且傳統(tǒng)教學(xué)的很多部分已經(jīng)不再屬于現(xiàn)代汽車修理環(huán)節(jié)，這種職能的改變對汽修專業(yè)課程的改革提供了動(dòng)力。

（二）中職學(xué)生基礎(chǔ)較差

中職學(xué)生一般不具備較好的文化知識(shí)基礎(chǔ)，對學(xué)習(xí)缺乏自主意識(shí)，想象力也不夠豐富。學(xué)生在生活中沒接觸過汽車零件和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在學(xué)習(xí)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(shí)，單純靠死記硬背，“學(xué)得困難、忘得容易”，久而久之學(xué)生自然會(huì)出現(xiàn)厭學(xué)情緒。除此之外，在實(shí)踐教學(xué)中，很多教師普遍采用人工經(jīng)驗(yàn)診斷法，即從理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，不對汽車進(jìn)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(shí)候，依靠眼看、手摸、耳聽和鼻聞。學(xué)生原本就不了解汽車，更沒有汽修經(jīng)驗(yàn)，這種教學(xué)方法只會(huì)讓他們覺得學(xué)習(xí)難度大，進(jìn)而喪失了學(xué)習(xí)興趣，以至于在課堂上難以形成師生互動(dòng)的局面。

（三）理論和實(shí)踐難相融

學(xué)校安排了理論教師和實(shí)踐教師，兩類教師負(fù)責(zé)不同的課程，兩者互不干涉、相互脫節(jié)，學(xué)生難以建立起知識(shí)與實(shí)踐的聯(lián)系，在應(yīng)用知識(shí)方面難以將知識(shí)和實(shí)踐靈活運(yùn)用。

二、發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷一體化教學(xué)思路

（一）加強(qiáng)實(shí)踐，建立診斷思路

加強(qiáng)實(shí)踐可以讓學(xué)生成為技能操作方向的人才，學(xué)校要加強(qiáng)實(shí)踐設(shè)施的建設(shè)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中以“發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷”為中心，將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、故障排查等課程與發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝、汽車拆裝等實(shí)踐操作進(jìn)行有效結(jié)合，讓學(xué)生完成從課本靜態(tài)理論到實(shí)訓(xùn)動(dòng)態(tài)操作的全部內(nèi)容，對部件構(gòu)成、專業(yè)知識(shí)、操作技能充分掌握，從而提升綜合技能與能力。在實(shí)踐操作中，幫助學(xué)生建立診斷思路，明確診斷思路才能快速、正確找到故障點(diǎn)。診斷思路主要指車輛的“四大部分”，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、電氣設(shè)備、車身，根據(jù)故障關(guān)聯(lián)性問題，如電氣設(shè)備，底盤中傳動(dòng)系、制動(dòng)系、轉(zhuǎn)向系和行駛系，發(fā)動(dòng)機(jī)中啟動(dòng)系、潤滑系、冷卻系。上述這些系統(tǒng)故障現(xiàn)象呈現(xiàn)明顯獨(dú)立性，發(fā)生故障時(shí)根據(jù)現(xiàn)象基本可以快速準(zhǔn)確地認(rèn)定故障點(diǎn)，因此診斷思路并不把這幾個(gè)獨(dú)立性比較強(qiáng)的系統(tǒng)考慮進(jìn)去，致使診斷思路主要研究的是發(fā)動(dòng)機(jī)方向。因此，在診斷中根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，從簡單部位、常見故障部位入手，以發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤兩大系統(tǒng)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(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)還是底盤。可采用路試和斷開底盤看故障現(xiàn)象是否存在差別，掛空擋查看發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及故障現(xiàn)象是否不同，如不同故障系統(tǒng)在底盤，底盤會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)有故障現(xiàn)象主要是阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)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(fā)動(dòng)機(jī)附加裝置是否有故障，發(fā)動(dòng)機(jī)附加裝置：空調(diào)壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)等，查看發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶是否過緊。

第二步排除進(jìn)排氣系統(tǒng)是否有故障，是否堵塞。

第三步排除點(diǎn)火系統(tǒng)是否有故障，點(diǎn)火系統(tǒng)排查先查火花塞、高壓線、點(diǎn)火線圈、初級(jí)線路，同時(shí)根據(jù)火花塞和車輛使用年限來分析車輛是否積碳嚴(yán)重。然后根據(jù)點(diǎn)火時(shí)間來判斷傳感器是否存在故障。點(diǎn)火時(shí)間涵蓋了初始角、基本角、修正角等多方面內(nèi)容，每塊內(nèi)容又都涉及不同內(nèi)容的判斷，比如初始角關(guān)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(hào)等。

第四步排除燃油系統(tǒng)是否有故障，檢查噴油器，系統(tǒng)是否需要清洗，檢查燃油壓力等，噴油量從傳感器信號(hào)入手，噴油量控制兩種情況：第一種是啟動(dòng)時(shí)由曲軸位置傳感器、點(diǎn)火開關(guān)、節(jié)氣門位置傳感器等判定啟動(dòng)狀態(tài)，由冷卻液溫度傳感器確定基本噴油量。第二種是啟動(dòng)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(guān)，還涉及空氣流量傳感器，而噴油增量則關(guān)系到節(jié)氣門位置傳感器、水溫傳感器等。

第五步排除配氣機(jī)構(gòu)是否有故障（缸壓表、歧管真空表）。

第六步排除曲柄連桿機(jī)構(gòu)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(dāng)于一種公式、一套思路，讓學(xué)生遇到故障不再茫然，有入手的方向。診斷思路就是教學(xué)生一步一步地排查故障，有順序、有方向、有系統(tǒng)性、不雜亂。學(xué)生真正體驗(yàn)排除故障的樂趣，努力實(shí)現(xiàn)學(xué)生“畢業(yè)即師傅”的目標(biāo)，讓成為汽修工匠作為學(xué)生的理想。

（二）結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)方式

在理論教學(xué)方面，學(xué)生對內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理等邏輯性較強(qiáng)的知識(shí)難以形成系統(tǒng)理解，教師在教學(xué)中應(yīng)盡可能采取實(shí)物、模擬動(dòng)畫、教具等手段進(jìn)行教學(xué)，多采取多媒體形式將課本復(fù)雜的文字內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫鎰?dòng)畫、三維動(dòng)畫、虛擬仿真動(dòng)畫等，書本上會(huì)提到許多工具和零件，學(xué)生只看文字介紹往往難以記住，如果以動(dòng)畫形式呈現(xiàn)，學(xué)生不僅理解起來更方便，記憶也更快，還能產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。這樣在教學(xué)中，直接繞過“死記硬背”環(huán)節(jié)，學(xué)生形成畫面形象記憶，從而提高學(xué)習(xí)效率。

例如，學(xué)習(xí)診斷電子點(diǎn)火系統(tǒng)故障的時(shí)候，在課程開始之前引入故障案例“一輛別克世紀(jì)牌轎車(V6電控發(fā)動(dòng)機(jī))行駛時(shí)動(dòng)力不足，難以有效加速，對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)怠速時(shí)存在嚴(yán)重的抖動(dòng)現(xiàn)象，而到了急加速的時(shí)候，又會(huì)出現(xiàn)進(jìn)氣管回火問題”。并要求學(xué)生思考幾個(gè)問題：①在發(fā)動(dòng)機(jī)分解圖中標(biāo)記出零部件名稱。②在微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)控制過程中，點(diǎn)火時(shí)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(diǎn)火系統(tǒng)常見故障現(xiàn)象以及原因。學(xué)生在課前就理清自己的檢查思路，在上課時(shí)教師就可以直接帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入實(shí)踐課程，讓學(xué)生自己動(dòng)手檢查故障案例中的實(shí)車模擬。這樣在教學(xué)中，學(xué)生在動(dòng)手前已經(jīng)掌握診斷操作步驟和思路，在參與實(shí)車診斷分析時(shí)就能大大提升操作能力，同時(shí)提高自信心。一體化教學(xué)可以讓學(xué)生接觸實(shí)物，學(xué)習(xí)內(nèi)容更直觀，理解起來難度低，學(xué)習(xí)興趣也更容易培養(yǎng)。在教學(xué)中多數(shù)還是將教師的多年經(jīng)驗(yàn)傳授給學(xué)生，讓學(xué)生容易理解并掌握，雖然這種形式存在一定局限性，讓學(xué)生有固定的檢查思路，但隨著學(xué)生動(dòng)手操作的經(jīng)驗(yàn)越來越多，這些局限會(huì)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(jié)合

發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械部分不便設(shè)置故障，無法開展教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。這一部分的內(nèi)容主要結(jié)合多媒體教學(xué)設(shè)備進(jìn)行，借助案例分析、小組討論等形式，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題并解決問題，教師在課程開始之前設(shè)置好教學(xué)問題，用搜索引擎創(chuàng)建教學(xué)案例信息庫。例如，對“發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫過高引發(fā)故障”進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師可以引入一個(gè)實(shí)例引發(fā)學(xué)生的注意和自主思考，花費(fèi)一定的時(shí)間用多媒體講解冷卻系的作用、構(gòu)成和各組件的工作原理。將班級(jí)的學(xué)生劃分為幾個(gè)小組，圍繞一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)找出冷卻系統(tǒng)的組件構(gòu)成，并說明其作用，指出循環(huán)水路的位置。由小組討論找出發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過高的原因，并由教師一一點(diǎn)評。為了提升課堂教學(xué)的效果，可以結(jié)合拆檢水泵、節(jié)溫器，調(diào)整風(fēng)扇皮帶的松緊度、清楚發(fā)動(dòng)機(jī)上的水垢等實(shí)訓(xùn)活動(dòng)。一體化教學(xué)模式的應(yīng)用，學(xué)生可以在學(xué)習(xí)的過程中加強(qiáng)實(shí)踐，不僅僅幫助學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，同時(shí)鍛煉學(xué)生的專業(yè)技能，養(yǎng)成學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，增強(qiáng)學(xué)生解決問題的能力。

（四）創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

發(fā)動(dòng)機(jī)的油路和電路便于設(shè)置路障，能夠開展十幾種實(shí)踐活動(dòng)。對這一部分的學(xué)習(xí)應(yīng)控制在理論三、實(shí)踐七的比例，結(jié)合多媒體教學(xué)設(shè)備講解和教師的實(shí)踐操作，開展教學(xué)工作。如果單純按照教師講解之后進(jìn)行實(shí)踐操作的程序開展教學(xué)，單一的教學(xué)模式不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。教師應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一定的情境展開教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。例如，進(jìn)行“空氣流量計(jì)的檢測”這一項(xiàng)目，借助多媒體教學(xué)設(shè)備，為學(xué)生播放一段視頻引入教學(xué)內(nèi)容：2.2升本田汽車的最高時(shí)速能達(dá)到60km/h，運(yùn)行中發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為3000rpm左右。視頻的播放能吸引學(xué)生的注意力，然后借助教學(xué)設(shè)備完成空氣流量計(jì)信號(hào)線路短路的故障，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并進(jìn)行加速實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察故障產(chǎn)生的情況。隨后講解空氣流量計(jì)的相關(guān)知識(shí)，就如何檢修這一故障展開討論。學(xué)生的分組訓(xùn)練，不是單純讓學(xué)生檢修發(fā)動(dòng)機(jī)的問題，而是設(shè)置好故障問題，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)故障，分析故障產(chǎn)生的成因，然后對出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行排除，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)確定是否排除故障。這種教學(xué)實(shí)踐和實(shí)際檢修的工作內(nèi)容相差不大，學(xué)生在教學(xué)情境中深化學(xué)習(xí)知識(shí)，有助于提升學(xué)生的實(shí)踐能力，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，從而形成良性循環(huán)，提升課堂教學(xué)的效果。

（五）完全評價(jià)體系

過去完全由教師來評價(jià)學(xué)生，而實(shí)施一體化教學(xué)之后，除了教師點(diǎn)評之外，還增加了小組互評和學(xué)生自評。按照這種評價(jià)體系，學(xué)生可以從學(xué)習(xí)態(tài)度、習(xí)慣、行為等多個(gè)方面對自己做出全面評價(jià)。在今后的發(fā)展中，學(xué)生會(huì)把重點(diǎn)放在學(xué)習(xí)活動(dòng)上，不再只看學(xué)習(xí)結(jié)果，而是會(huì)認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)過程的重要性。教師對學(xué)生的評價(jià)不再是單一的成績，而是學(xué)生在各種項(xiàng)目中采取的方法是否科學(xué)、學(xué)習(xí)計(jì)劃是否周詳、學(xué)習(xí)思路是否清晰等。

（六）創(chuàng)新教學(xué)手段

在教學(xué)中，教師不能始終運(yùn)用同一種教學(xué)手段，而是應(yīng)該基于學(xué)生的實(shí)際情況作出相應(yīng)的調(diào)整。教師要知道學(xué)生對什么感興趣，學(xué)習(xí)薄弱環(huán)節(jié)在什么地方等。例如，采取問題互動(dòng)形式，在課上向?qū)W生提問，讓學(xué)生及時(shí)跟上教師的思路，詢問學(xué)生“如果你是維修人員，如何進(jìn)行故障診斷？首先從什么方向進(jìn)行考慮？”采取小組合作形式，將一些維修工具任務(wù)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(jì)劃，教師在整個(gè)過程中只進(jìn)行適當(dāng)指導(dǎo)，最后讓學(xué)生將此次維修過程以經(jīng)驗(yàn)形式整理出來。采取直觀演示法，將書本上的基礎(chǔ)概念、理論知識(shí)，實(shí)實(shí)在在展示出來。

三、結(jié)束語

學(xué)生從汽修專業(yè)畢業(yè)之后，將作為技能型人才走向社會(huì)，除了需要擁有豐富的知識(shí)，還要具備專業(yè)技能?！耙惑w化”教學(xué)模式注重學(xué)生理論專業(yè)知識(shí)與實(shí)踐操作能力的有效結(jié)合，建立以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)形式，讓以往“老師教、學(xué)生聽”的形式，轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙贿吔?、一邊學(xué)、一邊做”的形式。這種教學(xué)形式注重學(xué)生對學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，將傳授知識(shí)、現(xiàn)場操作、技能訓(xùn)練、原理分析等方面融為一體，拉近學(xué)生與知識(shí)的距離，讓學(xué)生提升學(xué)習(xí)積極性，快速掌握知識(shí)，從而培養(yǎng)出知識(shí)與技能復(fù)合型人才。