張瑞斌

甘肅有色冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅省金昌市 737100

1 引言

公安部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2018年底全國(guó)汽車保有量達(dá)2.4億輛，比2017年增加2285萬(wàn)輛，增長(zhǎng)10.51%，我國(guó)已進(jìn)入“汽車社會(huì)”。為充分保障消費(fèi)者安全、舒適地用車，急需大量具備汽車故障診斷、分析、維修的汽車后市場(chǎng)服務(wù)人員。隨著汽車電子電器設(shè)備所占整車成本等因素的不斷增大，汽車電氣系統(tǒng)的復(fù)雜性和學(xué)習(xí)要求更是不斷地提高?，F(xiàn)階段培養(yǎng)汽車診斷工程師的任務(wù)主要由高職院校汽修專業(yè)承擔(dān)。

2 “汽車電器設(shè)備”課程改革的背景

2.1 課程的特點(diǎn)及目前教學(xué)存在的問題

“汽車電氣設(shè)備”課程屬于高職院校汽車檢測(cè)與維修專業(yè)核心課程，具有教學(xué)內(nèi)容覆蓋面寬、理論與實(shí)踐結(jié)合型強(qiáng)及對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)要求較高等特點(diǎn)[1]。

大部分院校課程教授一般都以老師為主體，雖然也注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，但普遍以“老師講理論-學(xué)生聽”“老師演示實(shí)踐操作-學(xué)生跟著動(dòng)手操作“的模式進(jìn)行，理論知識(shí)講授與實(shí)踐操作是分開進(jìn)行的[2][3][4]。在此教學(xué)模式下，由于汽車電氣原理等知識(shí)固有的抽象性特點(diǎn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)時(shí)理解困難，學(xué)習(xí)效果差；在動(dòng)手實(shí)踐時(shí)，又因?yàn)槔碚撝R(shí)掌握不深，實(shí)踐過程只知其然，不知其所以然，實(shí)踐效果也不理想。長(zhǎng)此以往，學(xué)生不能形成獨(dú)立思考的能力和創(chuàng)新能力，無法獲得學(xué)習(xí)成就感，學(xué)習(xí)態(tài)度消極，所以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)兼具理論和技能的復(fù)合型人才的目標(biāo)更是無從談起[5]。

2.2 CDIO理念概述

CDIO工教育模式是近年來國(guó)際工程教育改革的最新成果。從2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國(guó)研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過四年的探索研究，創(chuàng)立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的國(guó)際合作組織[5]

CDIO代 表構(gòu)思（Conceive）、設(shè) 計(jì)（Design）、 實(shí) 現(xiàn)（Implement） 和 運(yùn) 行（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO包括了三個(gè)核心文件：1個(gè)愿景、1個(gè)大綱和12條標(biāo)準(zhǔn)。它的愿景為學(xué)生提供一種強(qiáng)調(diào)工程基礎(chǔ)的、建立在真實(shí)世界的產(chǎn)品和系統(tǒng)的構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)行（CDIO）過程的背景環(huán)境基礎(chǔ)上的工程教育。它的大綱首次將工程師必須具備的工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和整個(gè)CDIO全過程能力以逐級(jí)細(xì)化的方式表達(dá)出來（3級(jí)、70條、400多款），使工程教育改革具有更加明確的方向性、系統(tǒng)性。它的12條標(biāo)準(zhǔn)對(duì)整個(gè)模式的實(shí)施和檢驗(yàn)進(jìn)行了系統(tǒng)的、全面的指引，使得工程教育改革具體化、可操作、可測(cè)量，并對(duì)學(xué)生和教師都具有重要指導(dǎo)意義。CDIO體現(xiàn)了系統(tǒng)性、科學(xué)性和先進(jìn)性的統(tǒng)一，代表了當(dāng)代工程教育的發(fā)展趨勢(shì)[6]。

3 基于CDIO 理念的一體化教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)優(yōu)化

隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代汽車維修與傳統(tǒng)維修有著本質(zhì)的差別，從理念上來說，現(xiàn)代汽車維修更注重日常維護(hù)[7]，降低汽車出現(xiàn)故障的幾率，特別是降低核心總成出現(xiàn)故障的幾率。從維修方式上來看，現(xiàn)代汽車維修已由技術(shù)代替了手藝，以診斷分析代替了經(jīng)驗(yàn)，由換件代替了零件修理。在此背景下，汽修專業(yè)就需要培養(yǎng)能夠運(yùn)用診斷工具、快速定位故障位置并以最小的成本進(jìn)行維修的技能人才。汽修專業(yè)所設(shè)置的課程教學(xué)目標(biāo)也應(yīng)與之相適應(yīng)。

為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，各院校也試驗(yàn)實(shí)施了多種方式，比較有效果的如工學(xué)結(jié)合[8]和理實(shí)一體化等。鑒于目前的實(shí)際情況，理實(shí)一體化教學(xué)方式更容易實(shí)現(xiàn)，且能充分將理論與實(shí)踐結(jié)合，變講邊練，更容易把CDIO理念融入到教學(xué)過程中。

通過與汽車維修專業(yè)技術(shù)人員、汽車行業(yè)企業(yè)專家共同探討，以培養(yǎng)學(xué)生具有汽車維修工崗位綜合能力為目標(biāo)，結(jié)合《國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》考核要求， 重新梳理了汽車檢測(cè)與維修技術(shù)專業(yè)的教學(xué)體系， 突出理論與實(shí)踐教學(xué)一體化建設(shè)[7]?！捌囯娖髟O(shè)備”課程按照其對(duì)應(yīng)崗位工作過程可分為以下幾個(gè)模塊[4][9][10]，如圖1所示：

各模塊以實(shí)現(xiàn)汽車各部分功能為依據(jù)劃分（亦可采用其他劃分依據(jù)，如安裝位置等），每個(gè)模塊都可以獨(dú)立實(shí)施教學(xué)。在此模塊基礎(chǔ)上，將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程以項(xiàng)目形式進(jìn)行。每個(gè)模塊、項(xiàng)目成為一個(gè)相互獨(dú)立的教學(xué)過程，實(shí)施教學(xué)時(shí)融入CDIO理念，即按照“構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)行”的模式展開[11][12]。

4 基于CDIO 理念的一體化教學(xué)模式設(shè)計(jì)

4.1 教學(xué)目標(biāo)

以“起動(dòng)系統(tǒng)”模塊為例，通過此模塊教學(xué)，主要達(dá)成表1所列目標(biāo)。

以上目標(biāo)是按照“是什么-為什么-怎么辦”逐層遞進(jìn)的，由淺入深、有具體到抽象，符合學(xué)生一般認(rèn)知規(guī)律。在教學(xué)實(shí)施過程中，可將起動(dòng)系統(tǒng)模塊分為兩個(gè)小模塊，即“功能結(jié)構(gòu)原理認(rèn)知”模塊和“故障診斷”模塊，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)“系統(tǒng)-零部件-系統(tǒng)故障診斷”學(xué)習(xí)過程。

4.2 教學(xué)過程實(shí)施

一體化教學(xué)不同于傳統(tǒng)老師講學(xué)生聽的方式，課堂實(shí)施過程以學(xué)生為主體，課堂設(shè)計(jì)也需要以學(xué)生活動(dòng)為中心進(jìn)行，老師起主導(dǎo)作用，主要起輔助組織、協(xié)調(diào)及保障安全等作用。課前需要將學(xué)生按照模塊內(nèi)容情況分為3-6人小組。

表1 “起動(dòng)系統(tǒng)”教學(xué)目標(biāo)

4．2．1 功能結(jié)構(gòu)認(rèn)知模塊教學(xué)實(shí)施

（1）構(gòu)思環(huán)節(jié)（理論）。由教師根據(jù)實(shí)際提出與起動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的故障案例，接著利用多媒體教學(xué)等方式對(duì)本模塊內(nèi)基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行講解，引導(dǎo)學(xué)生功能、結(jié)構(gòu)、原理、常見故障現(xiàn)象等方面逐步認(rèn)識(shí)起動(dòng)系統(tǒng)。

（2）設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)（理論+實(shí)踐）。學(xué)生按照分組在實(shí)訓(xùn)車輛或者實(shí)訓(xùn)臺(tái)架上進(jìn)行起動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認(rèn)知、拆裝、接線等實(shí)踐內(nèi)容。此過程中，教師需要準(zhǔn)備車輛維修手冊(cè)或操作指導(dǎo)書，實(shí)施前向?qū)W生發(fā)布操作內(nèi)容、大致步驟并強(qiáng)調(diào)安全注意事項(xiàng)；學(xué)生則需要認(rèn)真分析操作內(nèi)容，仔細(xì)查找閱讀維修手冊(cè)（指導(dǎo)書）及安全注意事項(xiàng)并明確分工，后經(jīng)小組討論后寫出實(shí)施方案，待教師查閱可行后進(jìn)行操作。

圖1 “汽車電器設(shè)備”教學(xué)模塊

（3）實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)（實(shí)踐）。學(xué)生進(jìn)行起動(dòng)系統(tǒng)各零部件的拆裝操作，操作過程中教師要全程跟蹤并隨時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)，要注意培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)、“5S意識(shí)”等職業(yè)素養(yǎng)。小組中需要有一名學(xué)生擔(dān)任組長(zhǎng)，起到協(xié)調(diào)作用，保證團(tuán)隊(duì)成員人人參與各司其職。學(xué)生操作過程中需要將實(shí)物與所學(xué)理論進(jìn)行對(duì)照，用理論知識(shí)來指導(dǎo)實(shí)踐操作、用實(shí)踐來理解并加深理論知識(shí)。實(shí)操過程中除了關(guān)注各個(gè)零部件之外還需要重點(diǎn)關(guān)注線束連接情況。

（4）運(yùn)行環(huán)節(jié)（實(shí)踐+反思）。操作完成后，學(xué)生根據(jù)前面的理論知識(shí)結(jié)合實(shí)踐過程，充分理解起動(dòng)系統(tǒng)的原理及運(yùn)行過程，并根據(jù)以往基礎(chǔ)知識(shí)，嘗試設(shè)計(jì)出實(shí)踐車（實(shí)訓(xùn)臺(tái)）所在的起動(dòng)系統(tǒng)的電路原理圖。

完成以上四個(gè)環(huán)節(jié)之后，學(xué)生對(duì)起動(dòng)系統(tǒng)整體控制原理、工作過程、線路連接情況及各零部件結(jié)構(gòu)原理都有了較深入的理解，而且經(jīng)過理實(shí)結(jié)合過程之后，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握也更加牢固。

4．2．2 故障診斷模塊教學(xué)實(shí)施

（1）構(gòu)思環(huán)節(jié)（理論）。由教師展示起動(dòng)系統(tǒng)常見的故障案例，并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出起動(dòng)系統(tǒng)常見的故障現(xiàn)象。根據(jù)“功能結(jié)構(gòu)認(rèn)知模塊”所學(xué)初步總結(jié)出典型的故障機(jī)理、診斷方法、維修方法。

（2）設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)（理論+實(shí)踐）。教師分別為每個(gè)組分配一個(gè)起動(dòng)系統(tǒng)故障案例任務(wù)工單，并提供相應(yīng)資料（維修手冊(cè)、電氣原理圖等）。學(xué)生接受任務(wù)，組織小組討論，分析故障案例，查閱相關(guān)資料，初步確定故障位置、測(cè)量點(diǎn)，最后設(shè)計(jì)出故障診斷思路。此過程相當(dāng)于是對(duì)實(shí)際測(cè)量過程的一個(gè)推演，需要以前述所學(xué)的理論知識(shí)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)的診斷思路要清晰簡(jiǎn)潔，邏輯性強(qiáng)，去除冗余過程。

（3）實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)（實(shí)踐）。學(xué)生進(jìn)行故障診斷及排除。根據(jù)上一步確定的故障位置及測(cè)量點(diǎn)，運(yùn)用診斷儀、萬(wàn)用表等進(jìn)行數(shù)據(jù)流、執(zhí)行元件診斷、電壓、電流、電阻等測(cè)量，可按表2進(jìn)行。

學(xué)生根據(jù)測(cè)試結(jié)果于標(biāo)準(zhǔn)值的對(duì)比結(jié)果進(jìn)行故障點(diǎn)排除，最終確定實(shí)際故障位置。此過程需要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，組內(nèi)學(xué)生相互配合可大大提升效率，培養(yǎng)學(xué)生的工程推理和解決問題能力。找出故障后根據(jù)相關(guān)資料進(jìn)行排除即可。

表2 測(cè)量項(xiàng)目表

（4）運(yùn)行環(huán)節(jié)（實(shí)踐+反思）。故障排除后，由教師組織各組進(jìn)行維修思路、故障診斷交流，分享討論各組經(jīng)驗(yàn)，形成完整的診斷報(bào)告和任務(wù)工單，并進(jìn)行組內(nèi)、組間互評(píng)。然后教師進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評(píng)，舉一反三，部分模塊還需要進(jìn)行擴(kuò)展。最后根據(jù)各組情況進(jìn)行課程效果評(píng)價(jià)。

4.3 教學(xué)評(píng)價(jià)

按照CDIO理念，對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)不僅限于對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的考核，更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)過程考核、職業(yè)素養(yǎng)、自主學(xué)習(xí)研究等方面。本課程評(píng)價(jià)分為理論知識(shí)（40%）、實(shí)踐技能（40%）、職業(yè)素養(yǎng)（20%）三部分。每個(gè)模塊結(jié)束后課形成一個(gè)評(píng)價(jià)結(jié)果，課程結(jié)束后還需要安排一次綜合項(xiàng)目練習(xí)評(píng)價(jià)。各部分評(píng)價(jià)結(jié)果分別由平時(shí)表現(xiàn)（出勤、作業(yè)等）、理論知識(shí)測(cè)試、實(shí)踐表現(xiàn)（分析、解決問題能力，組內(nèi)、組間互評(píng)，任務(wù)工單、診斷報(bào)告等）構(gòu)成。

5 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)基于CDIO理念的“汽車電器設(shè)備”課程進(jìn)行一體化教學(xué)設(shè)計(jì)探索，課程內(nèi)容模塊通過“構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)行”過程進(jìn)行一體化教學(xué)，在理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐練習(xí)過程中夯實(shí)了學(xué)生理論知識(shí)，提高了學(xué)生實(shí)踐技能，培養(yǎng)了學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，突出了教學(xué)過程中學(xué)生的主體地位。進(jìn)行了考核方式創(chuàng)新，加強(qiáng)過程考核和職業(yè)能力考核，使教學(xué)評(píng)價(jià)更加公正有效。