龍 華，邵明珠

(1.長江職業(yè)學院 機電汽車學院，湖北 武漢 430074； 2.武漢正源機械設(shè)備有限公司 設(shè)計部，湖北 武漢 430064)

1 教學分析

1.1 課程分析

教學內(nèi)容選自汽車檢測與維修專業(yè)核心課程“發(fā)動機電控技術(shù)”。此課程為理實一體化課程，主要培養(yǎng)學生利用現(xiàn)代診斷和檢測設(shè)備對汽車發(fā)動機電控設(shè)備和電路進行故障診斷，零部件檢測、維修、更換等專業(yè)能力。以職業(yè)典型工作任務(wù)為基礎(chǔ)，嚴格按照學生認知規(guī)律進行信息化教學設(shè)計。

1.2 學情分析

教學對象是汽車檢測與維修專業(yè)二年級的學生。他們學過汽車概論、汽車電氣等相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識。相較于理論課，他們更喜歡以動手為主的實訓課。他們學習能力參差不齊，電路圖讀圖能力欠缺[1]。

1.3 教學目標

根據(jù)本課程的課程標準和崗位能力要求制定教學目標。1) 知識目標。讓學生掌握節(jié)氣門和節(jié)氣門位置傳感器的功用、類型、組成、工作原理及其在汽車動力控制中的作用。2) 能力目標。具有正確使用工具設(shè)備及專用儀器儀表的能力，具備節(jié)氣門位置傳感器檢測能力，具備診斷、排除常見故障的能力。3) 素質(zhì)目標。集“教、學、做”為一體，使學生具有良好的職業(yè)素養(yǎng)，養(yǎng)成安全操作、團隊協(xié)作的習慣，培養(yǎng)并加強自主學習的意識[1]。

1.4教學重難點

教學重點是節(jié)氣門體和節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)、組成、工作原理及其在發(fā)動機中的作用。教學難點是節(jié)氣門體和節(jié)氣門位置傳感器在發(fā)動機和汽車電控系統(tǒng)中的作用。

2 教學過程實施

教學過程設(shè)計為9個部分，如圖1所示。

圖1 課程設(shè)計示意圖

2.1 課前預習

課前學生了解節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)及原理，用手機登錄校園數(shù)字化課程“汽車電子控制技術(shù)”，觀看視頻《3分鐘讀懂汽車節(jié)氣門位置傳感器》，思考“節(jié)氣門位置傳感器的作用？平常所說的汽油發(fā)動機的油門指的是什么？”學生可通過互聯(lián)網(wǎng)搜集相關(guān)資料，也可下載維修手冊學習[2]。鼓勵學生在數(shù)字化課程平臺上就相關(guān)問題或答案發(fā)帖互動。

2.2 模擬企業(yè)早會

每個班級按人數(shù)分成2～3個小組，每個小組推選一個小組長，小組長負責該小組的信息傳遞和考勤。每個小組站一列，由班長模擬企業(yè)主管訓話，布置工作任務(wù)、宣傳企業(yè)文化、強調(diào)工作紀律。

2.3 任務(wù)導入

播放4S店真實案例視頻。例如，4S店接到一輛捷達轎車，配置為4缸電噴發(fā)動機。車主反映故障——發(fā)動機怠速不穩(wěn)，故障信號顯示為節(jié)氣門位置傳感器故障，引入任務(wù)[2]。采用問題引導教學法，由“汽油發(fā)動機的油門”導入節(jié)氣門； 由“發(fā)動機進氣量是如何控制的？”導入“負荷的控制就是節(jié)氣門開度的控制”； “畫出節(jié)氣門位置傳感器電路，識別描述各端子的含義”，“描述該節(jié)氣門位置傳感器的檢測內(nèi)容及檢測步驟”； 由“ECU如何知道節(jié)氣門開度”導入節(jié)氣門傳感器的概念，引入視頻。油門大小的控制就是節(jié)氣門開度的控制，即進氣量的控制。采用問題導入法、視頻導入法、工作任務(wù)導入法，導入節(jié)氣門和節(jié)氣門位置傳感器的概念，活躍課堂氣氛，激發(fā)學生學習興趣。同時，對有些學生過去沒有吃透的概念，如油門、負荷，進一步講解[3]。

2.4 傳感器作用和分類點撥

傳統(tǒng)的教學模式是將節(jié)氣門位置傳感器單獨放在傳感器章節(jié)或進氣系統(tǒng)單元講解，學生聽懂了，但記憶不長久。本次教學設(shè)計將節(jié)氣門位置傳感器融入電控燃油噴射系統(tǒng)(EFI)講解，其優(yōu)點是，學生很容易知道節(jié)氣門位置傳感器在整個系統(tǒng)中的位置、作用，很容易將電控燃油噴射系統(tǒng)的3個子系統(tǒng)即供油系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)等知識點有機串聯(lián)起來。引導學生觀看實訓室的老款捷達和新款捷達，提問“發(fā)動機如何控制進氣量？”引出負荷的概念，如何控制負荷，如何配合防滑驅(qū)動控制動力。引導學生分組，畫思維導圖(如圖2所示)，包含節(jié)氣門，節(jié)氣門位置傳感器的功用、控制類型、組成。每個小組派一名代表上臺陳述，教師點評。

圖2 傳感器思維導圖示意圖

2.5 結(jié)構(gòu)介紹和原理點撥

將一個真實的節(jié)氣門位置傳感器展示給學生，從外形到內(nèi)部結(jié)構(gòu)逐一講解，重點介紹傳感器的針腳。節(jié)氣門結(jié)構(gòu)包括節(jié)氣門體、節(jié)氣門、節(jié)氣門位置傳感器、節(jié)氣門驅(qū)動裝置。傳統(tǒng)拉線油門是通過鋼絲一端與油門踏板相連，另一端與節(jié)氣門相連，它的傳輸比例是1∶1，這種方式控制精度不理想。而現(xiàn)在的電子節(jié)氣門(電子油門)，是通過位置傳感器將踩踏油門踏板動作的力量、幅度等數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧M行分析，總結(jié)駕駛者踩油門的意圖，由ECU計算實際節(jié)氣門開合度并發(fā)出指令控制節(jié)氣門電機工作，從而實現(xiàn)對節(jié)氣門的精準控制[4]231-232。用萬用表可以檢測到隨著節(jié)氣門開度逐漸變大，節(jié)氣門信號電壓逐漸變大。提問“為什么部分型號的節(jié)氣門有3根銅管？”引導學生思考問題，在做中學。

2.6 虛擬仿真和感性認識

首先，播放虛擬仿真小動畫，鼠標操作模擬整個仿真過程，加深學生對傳感器原理的理解，強化學生對萬用表的正確使用，激發(fā)學生學習的欲望[5]。然后，請第1小組2名學生上實訓臺，一人調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度，另一個用萬用表檢測信號電壓，并總結(jié)節(jié)氣門開度與信號電壓之間的關(guān)系。設(shè)置問題——節(jié)氣門位置傳感器的6個針腳的作用，請第1小組討論，學生可以用萬用表檢測，用排除法找出答案。最后，第2小組對第1小組的結(jié)果和分析過程進行點評，并指出優(yōu)缺點。教師對雙方的論點進行點評。

2.7 車輛檢測和故障排除

利用實訓室內(nèi)兩輛帕薩特轎車設(shè)置節(jié)氣門位置傳感器的故障，請兩組學生分別在各自對應的車上找出故障點，并形成任務(wù)報告。常見故障現(xiàn)象：如果一個傳感器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)存儲故障代碼，并點亮EPC指示燈，關(guān)閉舒適功能，如巡航等。利用正常的一個傳感器對系統(tǒng)進行控制，此時發(fā)動機是正常的。如果兩個傳感器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)除了存儲故障代碼，點亮EPC指示燈，關(guān)閉舒適功能外，節(jié)氣門的開度將保持發(fā)動機轉(zhuǎn)速在1 500 r/min，并不再對加速踏板做出響應。學生可以先用解碼器讀取故障代碼，再根據(jù)故障現(xiàn)象找故障點。學生根據(jù)電路圖，采用排除法，最終找準故障點并說明理由，節(jié)氣門故障一般不需要修理，只需更換新件。進一步明確是否更換節(jié)氣門位置傳感器，直至恢復車輛技術(shù)狀況。兩小組完成之后，交換車輛測試。教師點評。實車檢測主要是培養(yǎng)學生使用解碼器能力和分析問題、解決問題能力，讓學生知道節(jié)氣門位置傳感器檢修項目與操作方法，會閱讀維修手冊，會正確選用工具。

2.8 考核評價

本課程側(cè)重學習過程評價，按照考勤紀律(10%)、在線提問答疑(10%)、仿真實訓考核(20%)、實操考核(40%)、任務(wù)成果匯報答辯(20%)等5個項目進行綜合計算。鼓勵學生在線提問答疑，進行思想碰撞。數(shù)字化平臺既可以統(tǒng)計學生提問答疑發(fā)帖量，又可有效監(jiān)督“灌水”“掛機”等虛假在線學習現(xiàn)象。評價標準包括組內(nèi)學生自評、組間互評、教師總評。如有小組對評價結(jié)果不滿意，學生代表還可以申訴，重新評價。

2.9 知識拓展

課堂學習加深了學生對知識的理解，提高了學生的動手能力。課后知識拓展可以提高學生畢業(yè)后的可持續(xù)發(fā)展能力，教師可以在數(shù)字化課程網(wǎng)站提供本課程的相關(guān)專業(yè)英語詞匯(縮寫詞匯)，如節(jié)氣門位置傳感器(TPS—Throttle Position Sensor)等，甚至可以提供一些英文技術(shù)資料，為學生將來走上社會維修進口車打下外語基礎(chǔ)。與學生分享近3年來汽修大賽獲得一等獎的作品視頻，讓學生開闊眼界，找差距和不足點[6]。

3 教學反思

考察本次課的教學效果，是否達到教學目標，應著重思考5個問題：

1) 是否激發(fā)學生學習興趣?，F(xiàn)代信息技術(shù)能夠再現(xiàn)傳感器的工作過程，通過三維仿真軟件，學生可以目測節(jié)氣門的工作過程。在電腦上，節(jié)氣門體就是一幅透明的結(jié)構(gòu)圖，零件可以有各種顏色，彌補了過去組裝好傳感器，看不到內(nèi)部運動的缺憾。通過軟件模擬，可以看到電流的流動，有很強的視覺特效，讓結(jié)構(gòu)、電路原理不再神秘。從本次教學設(shè)計的效果來看，學生參與度普遍提高。

2) 教學方法是否需要改進。教學條件改變，教學方法也要同步改進。本次教學主要采用任務(wù)驅(qū)動法，先明確思路，小組集體討論碰撞思想，繪制思維導圖，以完成任務(wù)為目標。實踐證明，思維導圖可以提高學生的積極性，幫助學生厘清思路。

3) 是否體現(xiàn)教師為主導、學生為主體原則。本次教學強調(diào)學生動手能力，教師是導演，學生是演員。教師搭好框架，做好頂層設(shè)計，學生細化任務(wù)，真正體現(xiàn)“做中學、學中做”。完成任務(wù)，派代表做分享發(fā)言，每個學生都是主體。

4) 學生是否有滿意和成功的感受。教學設(shè)計的實施調(diào)動了學生的學習積極性，激發(fā)了學生的好奇心，提高了學生的實操能力，培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作意識和溝通能力。學生在掌握傳感器原理和技能的同時鍛煉了崗位能力，增強了安全意識。信息化教學有利于引導學生自主學習，學生借助數(shù)字化教學平臺既可以拓展知識，又可以將自己與全班同學的學習情況作橫向比較。

5) 是否達到教學目標。典型案例的發(fā)掘必須建立在校企合作的基礎(chǔ)上，需要教師暑期參加企業(yè)頂崗鍛煉。校企雙方共同發(fā)掘典型案例，共同開發(fā)工藝流程的工作頁，共同制定教學內(nèi)容和教學方法，讓信息化教學更貼近實際，更接地氣。整個教學目標始終圍繞4S店的真實的維修流程。

4 結(jié)束語

本次教學設(shè)計將信息技術(shù)、信息資源融入教學過程，并采用多種信息化手段，為學生創(chuàng)造多元學習環(huán)境，化抽象為具體，化復雜為簡單，使課堂更接近“實戰(zhàn)”，提高了學生的綜合能力。數(shù)字化學習平臺使學生學習更加方便快捷，并能全面反饋學生的學習狀況。教學設(shè)計充分體現(xiàn)了學生為主體，教師為主導，引入虛擬仿真教學手段，使抽象的原理變得形象、直觀，化解了教學難點，突出了教學重點，實現(xiàn)了教學目標[6]。

參考文獻：

[1] 王吉敏,李衛(wèi)平.信息化手段下新能源汽車專業(yè)理實一體化教學設(shè)計初探：以“高壓部件及線束的結(jié)構(gòu)認知和絕緣性檢測”為例[J].職教通訊,2017(15):7-11.

[2] 龍華,邵明珠.基于問題式學習在高職院校汽車底盤構(gòu)造信息化教學中的應用：以“制動系統(tǒng)”教學設(shè)計為例[J].湖北成人教育學院學報,2017,23(2):53-55.

[3] 張俊娟,穆卓輝,張朝暉.信息化教學手段下高職專業(yè)課程教學設(shè)計：以“隧道施工技術(shù)”課程為例[J].繼續(xù)教育,2015(10):73-74.

[4] 陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].北京:機械工業(yè)出版社,2014.

[5] 楊旭志,廖中文,陳述官.高職《發(fā)動機曲軸磨損的檢修》信息化實訓教學設(shè)計與實踐[J].汽車實用技術(shù),2017(22):145-147.

[6] 周艷華,李濤,張春霞.高職“食品加工技術(shù)”課程信息化教學設(shè)計研究：以啤酒釀造技術(shù)教學單元為例[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2017(12):84-85,88.