提高中技(职)汽修专业课堂教学效果的策略研究

10029提高中技（职）汽修专业课堂教学效果的策略研究内容摘要：职业学校一般都设有汽修专业，由于专业的性质学生以男生为主，甚至出现全男生的情况，也许是因为缺失了另一半天空，再加上汽车专业的理论知识涉及的面广泛，并且随着汽车高科技的应用，给汽修专业理论知识学习带来难度。在实际课堂教学中总会有一些沉闷的感觉，似乎缺少了什么？但是专业课的课堂教学是职业教育的最基本单位和最重要的环节。在多年的职业教育专业课的教学过程中让我们深刻地感受到：课堂教学的成功不仅与教师高超的教学艺术、渊博的知识体系有关外，寻求适合于职教特色的科学的合理的教学方法是非常重要的。另外，为提高汽修专业的课堂教学效果，激发课堂教学的活力是优秀课堂必须具备的一个重要的因素。本文作者根据汽修专业的教学特色，结合多年的教学体会，对如何寻求最佳教学方法、对如何激发汽修专业课在课堂教学中师生的激情提出了一些看法。一、研究问题的背景与意义：1、世界汽车技术飞速发展，现代汽车正逐步进入智能化高级控制阶段。下面这张表格是一款高档轿车的辅助安全配置的部分内容：ABS有(标准配置)后倒车雷达有(标准配置)EBD有(标准配置)前倒车雷达有(标准配置)ASR有(标准配置)倒车辅助系统有声有(标准配置)2EDS有(标准配置)带屏幕显示功能有(标准配置)TCS有(标准配置)电子防盗系统有(标准配置)看了上述表格，你知道ABS、DSC、ESP等都代表什么吗？……这些都是现在应用于汽车上的各种高科技自动控制设备，而上述只是其中安全设置的一部分。随着科学技术的日益发展，汽车不再是一座钢铁长城，日新月异的高科技不断地应用于汽车制造业：高速、高效、高精密的数控加工技术满足了现代汽车及零部件制造业的先进金属加工技术；激光加工技术在汽车制造业中的应用；工业机器人技术发展与应用；汽车电脑；电子控制技术的应用等。随着汽车工业的高速发展和竞争的不断加剧，汽车已是一个高科技产品的结合体。2、汽车制造业生产规模大，实力强劲，是经济发展的支柱产业，相应的汽车制造业与维修业中专业技术和技能人员急需。国家就业部统计表明：我国目前汽车维修行业每年需新增30万从业人员。但这些人员必须学会对汽车高科技、自动设备的维修。诸如电控燃油喷射系统、自动变速器、ABS(制动防抱死系统)、SRS(安全气囊)、A／C(空调)、电控悬架、中控防盗系统及卫星巡航定位系统等一系列新装置，都是现代汽车技术应用的体现。作为第三产业的护车使者——汽车维修业，其技术发展虽滞后于新车开发，但也紧随汽车新技术现代化的步伐迈入了高科技领域，各种现代化检测仪器和新的维修检测技术应运而生。现代汽车的高技术含量和维修工艺规程化，以及维修、检测诊断设备的智能化和自动化，决定了直接参与修车的人员，就是掌握机电一体化技术的“汽车医生”。他们必须熟悉现代汽车结构原理、传感技术、液压控制、自动控制技术，掌握计算机应用(包3括硬件、软件)知识且操作熟练，能判断并解决现代汽车出现的各种疑难杂症。同时也需要有实践经验，会利用各种工具及设备检修或更换各种零部件的普通技术工人，即称之为“汽车护士”。3、在十多年前，与汽车相关的专业往往只是在理工类院校的机械系中开设的一两个专业。但如今独立的汽车类院校已经比比皆是，而且不断发展壮大,是因为汽车行业的快速发展，汽车拥有辆的巨增、汽车制造业的扩张，要求相随的服务行业必须适应。需要大量具有汽车运用修理专业知识和技能的行业服务人员。近年，国家实施“技能型紧缺人才培养工程”，职业教育正在加紧为汽车维修领域培养人才，每年各种汽车维修学校培养的学生供不应求，现代技术人才倚重职教培养。各地的职业类学校也开设汽修专业有多年，职业学校的汽修专业由原来的一个班发展成两个、三个……，并且将有可能发展成多个专业的一个独立的体系。并且化巨资购置了大量实训设备，所以如何才能让学校的汽车专业象大流一样发展壮大，利国利校，并能真正为当地经济发展服务，是我们汽修专业目前需要解决的问题。4．职业高中的学生多数来自初中应届毕业生，职教专业课程的引入，使他们的学习有了很强的专业性和实践性，较之初中课程亦有了更高的要求和更强的技能定向性。而相对的职业高中的学生的素质比较差，主要表现在没有掌握一套科学有效的学习方法，没有养成良好的学习习惯和思考习惯，学习兴趣较淡漠。更何况日新月异的高科技不断地应用于汽车制造业：高速、高效、高精密的数控加工技术满足了现代汽车及零部件制造业的先进金属加工技术；激光加工技术在汽车制造业中的应用；工业机器人4技术发展与应用；汽车电脑；电子控制技术的应用等。修车已不再是原来的概念了，必须掌握现代科技知识，学会使用先进的设备。但是我们的学生没有系统地学过物理学、工程学、机械设计等课程的许多相关的知识，跨越式地接受专业性很强的知识会觉得难，专业课的教学不象普高的数理化，由浅入深能拾阶而上。特别是现在运用于汽车上的自动控制技术，都是建立在一定的物理学、工程学等基础之上的科技。这对我们的学生来说太深奥了，因为我们的学生没有理论知识的基础。但是这又是专业必须要求掌握的，要不然的话学生就不能成为行业真正的人才。如何解决这个矛盾是我们一直在研究的课题，我们的目的是让我们的学生就在他原来的基础上能最大程度地接受行业运用的自动控制技术。围绕这个课题我们探求着不同的教学模式，寻求不同的教学方法，希望能取得效果。使学生能熔入行业，通过职高的三年教学能最大程度地接受专业知识，为将来就业打下基础。二、寻求最佳课堂教学方式，提高课堂教学效果关键词：机器人、自制传感器、EFI教学、网络资源现代汽车应用了大量的高新技术（电子技术），如“ABS防抱死系统”、“EFI电控喷射”、“A/T电控自动变速器”、“EBD电子控制制动力分配系统”等。但是这部分知识集微机控制技术、电子技术、传感技术、液力自动控制技术等于一体。无论是那方面知识对于一个没有系统地学过物理学、工程学、机械设计等课程的职高学生来说太难了，而不学好这些新技术将来就不能在行业上谋得一席之地。这些高新技术对职业学校的学生来说在接5受过程中存在困难，但又是专业必须掌握的知识。如何解决这一矛盾，让学生在薄弱的知识体系基础上能掌握这些新科技，我们在教学过程中敢于探索，敢于改革，在授课的过程中下功夫。在教学上采用灵活多变的方法以适合所教的学生，能使学生变被动为主动，改变课堂教学机械、沉闷的现状，让课堂充满生机，让学生品味成功。譬如在对汽车燃油电喷知识（EFI——电脑自动控制燃油供给系统）的教学时，我们是这样做的。1、利用机器人，掌握电喷技术三要点：任何一种电子自动控制装置都必须包含三个部分组成：传感部分；控制部分；执行部分。燃油电喷装置也一样，由各种各样的传感器获取信息，并把信息输送给电脑控制部分，由电脑控制部分作出判断给执行部分，执行部分能根据发动机的各种工况及汽车的运行状态按指令进行工作。所以接受自动控制装置的三大组成部分及其三部分之间联动的工作过程是学习电喷系统知识的切入口。为了让学生能理解并接受电喷系统的三大组成部分实现自动控制工作过程，利用简易机器人，因为机器人的自动控制与电喷的自动控制原理是一样的。分析机器人的自动工作过程是学习本知识点的最好的教具。学生通过观察机器人的工作过程可以让学生对他尚不能理解的问题产生好奇，感兴趣。通过观察机器人的工作过程，能让学生亲身体验，比用口头解说这一深奥的理论要好很多。因此，我们在电喷系统知识点的讲课前做了充分的准备工作，先让学生玩了一次机器人。首先我们把一个功能比较单一的机器人介绍给学生，该机器人在前进时如果遇到障碍物能自动停图16止，然后后退一定距离，经过判断后左转再继续前进。(如图1示)。我们让学生亲自操作，让机器人在教室里跑，学生亲自设置障碍，通过观察并研究机器人是利用什么判断前面有障碍——传感器（灯光发射及接受部分）；为什么能停止（控制部分由单片机作出处理发出指令）；后退再左转弯，又继续前进（执行部分车轮由电机控制）。要求学生找出该机器人的传感部分、控制部分、执行部分分别在那里？都是哪些零部件？然后拆去机器人的外壳，露出所有的组件，让学生进行观察。在热闹的活跃的气氛中，学生自然就了解了电控的三个组成部分及其工作过程。在前面的基础上我们向学生推出了一组功能复杂些，技术要求更高的机器人。（如图2）。该组机器人包含多组传感器（如黑标传感器用于检查地面黑线、红外传感器用于两台机器人交换信息传递货物），能完成的多个任务。两台都能按照预定的黑色轨迹运行，可以让它们完成货物接力运载，譬如运载乒乓球。它们能在指定的位置（兰色区域内）交换所运货物，进行运货接力，并把货物运输到指定位置卸货。放手让学生动手操作，在操作运行过程中可以让学生知晓很多东西，也会产生很多的疑问，解答疑问的过程就是掌握知识的过程。我们也可以在演示的过程中通过观察对学生图27适当地提出要求，要求学生能找出三大组成部件，分析这组机器人之所以能如此协调工作的基本原理，从而引向我们的汽车燃油电喷系统的基本组成。而我们汽车电喷系统的传感器则更丰富，能实现的功能也非常强大。有了上述两例机器人的演示教学，通过玩中学能收到意想不到的效果，学生能对电子控制过程有个系统的概念，不再感到很深奥，再学理论知识时也就充满了信心。请不要小看这些机器人，它们包含了任何自动控制设备所必需的最基本的组成部分。通过玩机器人，大家都能对自动控制系统有了概念，不仅学电喷知识变得简单，对其它车上电子自动控制机构的学习将受益非浅。如果有学生基础不错又感兴趣的话，可以让他们尝试通过计算机编程来改变机器人的运行轨迹及任务执行。如果这样的话那就更好了，因为汽车时代也将是个计算机时代，计算机控制技术不仅用于汽车的发动机、自动变速器、制动系统、安全气囊、牵引力平衡的控制，而且还广泛应用在车身与电器等方面。在维修作业中配套的检测、诊断设备也在随之更新，先进的发动机综合诊断仪、解码器、示波器等诊断设备和汽车性能检设备都将利用计算机技术。如果能因此而使学生产生学习兴趣并努力去学，必将对以后的工作带来好处。2．自制简易传感器，将抽象的理论知识寓于实例教学汽车燃油电喷系统的传感器部分就好象是人的眼耳鼻等器官，专门接受温度，混合气浓度，空气流量和压力，曲轴转速等数值并传送给中枢神经的电子控制单元。汽车电喷系统中的传感部分是比较复杂的内容，传感器的种类很多，有氧传感器、各种温度传感器、转速传感器、爆燃传感器、8霍尔传感器等。每一种传感器的原理与结构各不相同，学生往往会对传感器的结构产生兴趣，对传感器的工作过程感到神秘莫测。为了淡化传感器的神秘色彩，让学生对新科技不至于产生“苹果太高摘不到”，相反要让学生产生“我能懂”的信心，吸引学生学习兴趣，所以在教学中我们采用了自己动手，制作一些简单的传感器。通过动手制作，让学生明白原来各种功能完善的传感器所用的原理都是我们日常所熟悉的知识点。所以动手制作一些简易的传感器，尽管会粗糙些，但能让学生了解结构，掌握传感器的工作原理，这些在实际教学中是有必要的。譬如汽车的速度传感器大多数采用的是电磁感应原理，所以我们指导学生做了一个简单的电磁感应器。（如图3），这是一个相当简单的制作，（绕制一个线圈，用弹簧将磁铁悬挂起来，摇动手柄让磁铁在线圈中上下往复直线运动，作切割磁力线而产生感应电动势，能使闭合线路上的发光二极管发光）。通过学生自己动手操作，改变切割磁力线速度的快慢从而感受产生的电磁感应的大小。这也正是汽车速度传感器的基本工作原理。许多温度传感器基本上都是利用热敏电阻或三极管中PN结如3AX61，制作一个简易的温度传感器也是很容易做到。（如图4）。我们自己制作的传感器虽然是简陋了一些，粗糙了一些，但演示效果很好。采用音乐集成片电路简单，用三极管型的一个PN结当温度传感器，当电源接通时，图3线圈发光二极管图4-实物图温度传感器9喇叭不响，用热源如点燃火柴加热3AX61金属外壳时，由于PN结受热，电阻变化而触发音乐集成喇叭响起。从中能让学生触类旁通，能让学生明白各种传感器确实能将具体的环境或运行变化情况转变为数字信息传给计算机控制中心，再由计算机控制中心发出