如何开展发动机故障诊断一体化教学

张文模

（福建省泉州市高级技工学校，福建泉州 362000）

汽车故障诊断是一门基础性课程，其中集合了所有课程的知识运用。其中发动机故障诊断是最复杂、各系统关联性最强的部分，涵盖了多个专业知识系统，这对学生来说是一种挑战。再加上中职学校的学生普遍存在不爱学习、自主学习意识差、逻辑思维能力较差、实操能力较差等情况，遇到故障诊断时，可谓是稀里糊涂、没有头绪了。因此，如何加强学生实践操作能力、如何让学生建立起诊断思路、如何让学生在排查时做到有条不紊，这些都是教育工作者重点考虑的问题。

一、传统教学中存在的弊端

（一）传统教学难以跟上汽车的发展

随着汽车行业的发展，现代汽车维修所涉及的知识已经远远超出传统教学的内容，其集合了机械、电子、通信设备等于一体，是现代化高科技产品。如果按照传统方法来教故障诊断，需要找特定顺序进行教学，首先是故障现象，其次是原因，最后讲解诊断和排除，即一种故障现象，列出所有故障原因，采用排除法进行诊断排除。该种教法弊端是，教材内故障现象都是按汽车构造某一小系统列出所有故障原因，整个诊断过程一直在该小系统内，不是系统性的诊断过程，无法真正排除故障。而且车辆故障现象如此多，知识量大，对于中职学生掌握的可能性极低。实际中故障现象跟教材完全一样的概率很低，学生遇到故障只会茫然或瞎猜，没有思路，不懂入手。传统教学的汽车修理部分已经难以满足现代汽车行业需求，且传统教学的很多部分已经不再属于现代汽车修理环节，这种职能的改变对汽修专业课程的改革提供了动力。

（二）中职学生基础较差

中职学生一般不具备较好的文化知识基础，对学习缺乏自主意识，想象力也不够丰富。学生在生活中没接触过汽车零件和内部结构，在学习过程中，对汽车零件形体、工作原理等没有形成形象化的知识，单纯靠死记硬背，“学得困难、忘得容易”，久而久之学生自然会出现厌学情绪。除此之外，在实践教学中，很多教师普遍采用人工经验诊断法，即从理论和实践经验出发，不对汽车进行拆解，而是单纯依靠人体五官来诊断汽车故障，在检查汽车的时候，依靠眼看、手摸、耳听和鼻闻。学生原本就不了解汽车，更没有汽修经验，这种教学方法只会让他们觉得学习难度大，进而丧失了学习兴趣，以至于在课堂上难以形成师生互动的局面。

（三）理论和实践难相融

学校安排了理论教师和实践教师，两类教师负责不同的课程，两者互不干涉、相互脱节，学生难以建立起知识与实践的联系，在应用知识方面难以将知识和实践灵活运用。

二、发动机故障诊断一体化教学思路

（一）加强实践，建立诊断思路

加强实践可以让学生成为技能操作方向的人才，学校要加强实践设施的建设，让学生在学习中以“发动机故障诊断”为中心，将汽车发动机结构、故障排查等课程与发动机拆装、汽车拆装等实践操作进行有效结合，让学生完成从课本静态理论到实训动态操作的全部内容，对部件构成、专业知识、操作技能充分掌握，从而提升综合技能与能力。在实践操作中，帮助学生建立诊断思路，明确诊断思路才能快速、正确找到故障点。诊断思路主要指车辆的“四大部分”，包括发动机、底盘、电气设备、车身，根据故障关联性问题，如电气设备，底盘中传动系、制动系、转向系和行驶系，发动机中启动系、润滑系、冷却系。上述这些系统故障现象呈现明显独立性，发生故障时根据现象基本可以快速准确地认定故障点，因此诊断思路并不把这几个独立性比较强的系统考虑进去，致使诊断思路主要研究的是发动机方向。因此，在诊断中根据以往经验，从简单部位、常见故障部位入手，以发动机、底盘两大系统为框架，采用排除法将故障确定解决。具体诊断思路如下：

首先，确定方向：故障大系统是发动机还是底盘。可采用路试和断开底盘看故障现象是否存在差别，挂空挡查看发动机转速以及故障现象是否不同，如不同故障系统在底盘，底盘会导致发动机有故障现象主要是阻碍发动机动力输出，离合器打滑和刹车盘卡住等。

其次，采用六步排除法：

第一步排除发动机附加装置是否有故障，发动机附加装置：空调压缩机、发电机、动力转向机等，查看发动机皮带是否过紧。

第二步排除进排气系统是否有故障，是否堵塞。

第三步排除点火系统是否有故障，点火系统排查先查火花塞、高压线、点火线圈、初级线路，同时根据火花塞和车辆使用年限来分析车辆是否积碳严重。然后根据点火时间来判断传感器是否存在故障。点火时间涵盖了初始角、基本角、修正角等多方面内容，每块内容又都涉及不同内容的判断，比如初始角关系到曲轴和凸轮轴位置传感器的问题。而修正角涉及的传感器更多，比如水温、爆震传感器、氧传感器蓄电池电压信号等。

第四步排除燃油系统是否有故障，检查喷油器，系统是否需要清洗，检查燃油压力等，喷油量从传感器信号入手，喷油量控制两种情况：第一种是启动时由曲轴位置传感器、点火开关、节气门位置传感器等判定启动状态，由冷却液温度传感器确定基本喷油量。第二种是启动后喷油量控制分成三部分：基本喷油量、喷油修正量以及喷油增量，每部分又涉及不同的传感器，比如基本喷油量和曲轴位置传感器相关，还涉及空气流量传感器，而喷油增量则关系到节气门位置传感器、水温传感器等。

第五步排除配气机构是否有故障（缸压表、歧管真空表）。

第六步排除曲柄连杆机构是否有故障（缸压表）。

“确定方向，六步排除”诊断思路是一种可以固定的思维模式，相当于一种公式、一套思路，让学生遇到故障不再茫然，有入手的方向。诊断思路就是教学生一步一步地排查故障，有顺序、有方向、有系统性、不杂乱。学生真正体验排除故障的乐趣，努力实现学生“毕业即师傅”的目标，让成为汽修工匠作为学生的理想。

（二）结合现代化教学方式

在理论教学方面，学生对内部结构、工作原理等逻辑性较强的知识难以形成系统理解，教师在教学中应尽可能采取实物、模拟动画、教具等手段进行教学，多采取多媒体形式将课本复杂的文字内容转变为平面动画、三维动画、虚拟仿真动画等，书本上会提到许多工具和零件，学生只看文字介绍往往难以记住，如果以动画形式呈现，学生不仅理解起来更方便，记忆也更快，还能产生学习兴趣。这样在教学中，直接绕过“死记硬背”环节，学生形成画面形象记忆，从而提高学习效率。

例如，学习诊断电子点火系统故障的时候，在课程开始之前引入故障案例“一辆别克世纪牌轿车(V6电控发动机)行驶时动力不足，难以有效加速，对发动机进行检查，发现怠速时存在严重的抖动现象，而到了急加速的时候，又会出现进气管回火问题”。并要求学生思考几个问题：①在发动机分解图中标记出零部件名称。②在微机控制点火系统控制过程中，点火时间分别由哪些传感器决定，分别列出来。③在热膜式空气流量传感器针脚辨别图中写出各针脚线名称。④电子点火系统常见故障现象以及原因。学生在课前就理清自己的检查思路，在上课时教师就可以直接带领学生进入实践课程，让学生自己动手检查故障案例中的实车模拟。这样在教学中，学生在动手前已经掌握诊断操作步骤和思路，在参与实车诊断分析时就能大大提升操作能力，同时提高自信心。一体化教学可以让学生接触实物，学习内容更直观，理解起来难度低，学习兴趣也更容易培养。在教学中多数还是将教师的多年经验传授给学生，让学生容易理解并掌握，虽然这种形式存在一定局限性，让学生有固定的检查思路，但随着学生动手操作的经验越来越多，这些局限会被慢慢突破，就显得不那么重要了。

（三）案例分析和小组讨论相结合

发动机的机械部分不便设置故障，无法开展教学实践活动。这一部分的内容主要结合多媒体教学设备进行，借助案例分析、小组讨论等形式，培养学生团结协作的精神，引导学生运用所学知识分析问题并解决问题，教师在课程开始之前设置好教学问题，用搜索引擎创建教学案例信息库。例如，对“发动机的水温过高引发故障”进行学习，教师可以引入一个实例引发学生的注意和自主思考，花费一定的时间用多媒体讲解冷却系的作用、构成和各组件的工作原理。将班级的学生划分为几个小组，围绕一台发动机找出冷却系统的组件构成，并说明其作用，指出循环水路的位置。由小组讨论找出发动机水温过高的原因，并由教师一一点评。为了提升课堂教学的效果，可以结合拆检水泵、节温器，调整风扇皮带的松紧度、清楚发动机上的水垢等实训活动。一体化教学模式的应用，学生可以在学习的过程中加强实践，不仅仅帮助学生学习相关知识，同时锻炼学生的专业技能，养成学生团结协作的精神，增强学生解决问题的能力。

（四）创设情境教学，激发学生学习兴趣

发动机的油路和电路便于设置路障，能够开展十几种实践活动。对这一部分的学习应控制在理论三、实践七的比例，结合多媒体教学设备讲解和教师的实践操作，开展教学工作。如果单纯按照教师讲解之后进行实践操作的程序开展教学，单一的教学模式不能激发学生学习的兴趣。教师应当合理设计教学内容，为学生创设一定的情境展开教学，调动学生学习积极性。例如，进行“空气流量计的检测”这一项目，借助多媒体教学设备，为学生播放一段视频引入教学内容：2.2升本田汽车的最高时速能达到60km/h，运行中发动机的转速为3000rpm左右。视频的播放能吸引学生的注意力，然后借助教学设备完成空气流量计信号线路短路的故障，启动发动机并进行加速实验，让学生观察故障产生的情况。随后讲解空气流量计的相关知识，就如何检修这一故障展开讨论。学生的分组训练，不是单纯让学生检修发动机的问题，而是设置好故障问题，引导学生发现故障，分析故障产生的成因，然后对出现的故障问题进行排除，启动发动机确定是否排除故障。这种教学实践和实际检修的工作内容相差不大，学生在教学情境中深化学习知识，有助于提升学生的实践能力，增强学生学习的自信心，从而形成良性循环，提升课堂教学的效果。

（五）完全评价体系

过去完全由教师来评价学生，而实施一体化教学之后，除了教师点评之外，还增加了小组互评和学生自评。按照这种评价体系，学生可以从学习态度、习惯、行为等多个方面对自己做出全面评价。在今后的发展中，学生会把重点放在学习活动上，不再只看学习结果，而是会认识到学习过程的重要性。教师对学生的评价不再是单一的成绩，而是学生在各种项目中采取的方法是否科学、学习计划是否周详、学习思路是否清晰等。

（六）创新教学手段

在教学中，教师不能始终运用同一种教学手段，而是应该基于学生的实际情况作出相应的调整。教师要知道学生对什么感兴趣，学习薄弱环节在什么地方等。例如，采取问题互动形式，在课上向学生提问，让学生及时跟上教师的思路，询问学生“如果你是维修人员，如何进行故障诊断？首先从什么方向进行考虑？”采取小组合作形式，将一些维修工具任务分派给小组，让小组成员寻找维修工具，查找资料，制订维修计划，教师在整个过程中只进行适当指导，最后让学生将此次维修过程以经验形式整理出来。采取直观演示法，将书本上的基础概念、理论知识，实实在在展示出来。

三、结束语

学生从汽修专业毕业之后，将作为技能型人才走向社会，除了需要拥有丰富的知识，还要具备专业技能。“一体化”教学模式注重学生理论专业知识与实践操作能力的有效结合，建立以学生为主体、教师为主导的教学形式，让以往“老师教、学生听”的形式，转变为“一边教、一边学、一边做”的形式。这种教学形式注重学生对学习兴趣的培养，将传授知识、现场操作、技能训练、原理分析等方面融为一体，拉近学生与知识的距离，让学生提升学习积极性，快速掌握知识，从而培养出知识与技能复合型人才。