中職學(xué)生案例教學(xué)法實踐
——以“汽車發(fā)動機(jī)高溫下啟動困難”為例

張立俊

保山中等專業(yè)學(xué)校 云南省保山市 678000

《汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修》是中職學(xué)校汽車運(yùn)用與維修專業(yè)的一門主干課程，要求學(xué)生掌握汽車發(fā)動機(jī)拆裝、故障診斷和排除的基本理論和技能，并能夠理論聯(lián)系實踐，將知識應(yīng)用到實際中。汽車發(fā)動機(jī)在實際工作中會出現(xiàn)各種各樣的問題，故障的診斷和排除是學(xué)生學(xué)習(xí)難點也是教學(xué)難點，而案例教學(xué)法會給教師的教學(xué)及學(xué)生的學(xué)習(xí)提供一個很好的啟示。案例教學(xué)法是一種以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)法(case-based teaching)，案例本質(zhì)上是提出一種教育的兩難情境，沒有特定的解決之道，而教師在教學(xué)中扮演著設(shè)計者和激勵者的角色，鼓勵學(xué)生積極參與討論，不像傳統(tǒng)的教學(xué)方法，教師扮演著傳授知識的角色。具體實施過程中將案例運(yùn)用于教學(xué)，通過教師展示案例，組織學(xué)生討論案例，教師歸納提練，學(xué)生最后演練拓展實現(xiàn)其教學(xué)目標(biāo)。

針對中職汽修專業(yè)學(xué)生的特點，筆者選擇具有典型意義的“汽車發(fā)動機(jī)高溫下啟動困難”為例介紹案例教學(xué)法在教學(xué)中的具體實施。

1 案例展示

一臺2008年的1.6L POLO轎車請求幫助，該車經(jīng)常在高溫下啟動困難。

故障現(xiàn)象：夏天經(jīng)過太陽暴曬后啟動困難，有時候要啟動2、3次才能成功，平常停車24小時好啟動，系統(tǒng)無故障就是怕太陽暴曬。

2 學(xué)生自主查找資料尋求解決方法

針對汽車故障現(xiàn)象，教師只提出問題，讓學(xué)生自己查找資料尋求解決方法，給學(xué)生2至3天時間，要求每個同學(xué)都要查找資料，下次上課時作為成績考核用。中職學(xué)生惰性強(qiáng)、不好動腦筋、怕主動學(xué)習(xí)，但動手能力強(qiáng)，針對這種情況我先提出問題，讓學(xué)生自己查資料尋求答案；以問題為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 分組探討，形成初步解決方法

任務(wù)完成后，在上課時對學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場分組討論如何解決問題，形成小組方案。

4 教師給出相關(guān)資料，學(xué)生學(xué)習(xí)后討論，進(jìn)一步完善方案

小組討論結(jié)束后，教師分析汽車故障，給出資料先讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，然后教師剖析講解，最后學(xué)習(xí)小組對之前的方案進(jìn)行修改。

4.1 教師對汽車故障進(jìn)行分析

根據(jù)汽車故障現(xiàn)象可以判斷汽車發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)應(yīng)該無故障，不可能是燃油混合比不對、火花塞無火或火弱、蓄電池電量不足、點火時間不對、氣缸壓力不足、排氣口和消聲器積炭過多或堵死等問題，因為汽車平常是能夠正常啟動的。影響汽車發(fā)動機(jī)啟動的另一重要原因是“可燃混合氣濃度過濃或過稀”，可燃混合氣濃度過稀也不可能，因為汽車在正常情況或早上天氣冷的情況下也能正常啟動；最后就只剩下可燃混合氣濃度過濃的可能了。現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)電噴系統(tǒng)由電子控制單元ECU控制將適量的燃油噴入各進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣總管形成合理的混合氣濃度，從源頭上不會產(chǎn)生過濃的混合氣，由可燃混合氣濃度過濃產(chǎn)生的前提是汽車發(fā)動機(jī)在太陽下暴曬之后，可以推斷可燃混合氣產(chǎn)生過濃的原因在進(jìn)氣管上，而進(jìn)氣門到節(jié)氣門之間的進(jìn)氣管上導(dǎo)致產(chǎn)生濃混合氣的來源只有一個，那就是活性炭罐吸附的汽油蒸氣，控制汽油蒸氣進(jìn)入進(jìn)氣管的是活性炭罐電磁閥，活性炭罐電磁閥出問題就可能導(dǎo)致混合氣濃度過濃。因此，認(rèn)識了解活性炭罐電磁閥的工作原理就成為解決問題的關(guān)鍵。

4.2 將學(xué)習(xí)資料給學(xué)生讓其學(xué)習(xí)、討論，教師剖析問題做引導(dǎo)講解

要學(xué)習(xí)了解汽油蒸氣是如何從汽油箱通過活性炭罐、活性炭罐電磁閥進(jìn)入進(jìn)氣管又進(jìn)入氣缸燃燒的過程，就必須從燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)（EVAP）說起。

汽油是極易揮發(fā)的，油箱內(nèi)的壓力會隨著揮發(fā)越來越大，為了不至于造成危險，早期人們把油箱蓋做成泄壓閥形式的，當(dāng)油箱內(nèi)壓力超過一定值后泄壓閥打開，汽油蒸氣直接被排放到大氣中。在現(xiàn)在看來是一種浪費行為，也對環(huán)境造成污染，于是就出現(xiàn)了燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)（EVAP，從1995年起我國規(guī)定所有新出廠的汽車必須具備此系統(tǒng)）。

EVAP控制系統(tǒng)

燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)（EVAP）能夠存儲燃油系統(tǒng)產(chǎn)生的燃油蒸氣，阻止燃油蒸氣泄漏到大氣中，同時將收集的燃油蒸氣適時地送入進(jìn)氣歧管，與正常混合氣混合后進(jìn)入發(fā)動機(jī)燃燒，使燃油得到充分利用。現(xiàn)在基本上采用發(fā)動機(jī)控制模塊（ECU）控制燃油蒸發(fā)系統(tǒng)。目前常見較簡單的燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)主要由燃油箱、活性炭罐、炭罐控制電磁閥等組成，能夠精確地控制燃油蒸發(fā)流量。活性炭罐是燃油蒸發(fā)系統(tǒng)中貯存蒸氣的部件，活性炭罐的下部與大氣相通，上部有接頭與油箱相連，用于收集和清除燃油蒸氣。中間是活性炭粒，它具有極強(qiáng)的吸附作用。燃油箱內(nèi)的燃油蒸氣，經(jīng)油箱管道進(jìn)入活性炭罐后，蒸氣中的燃油分子被吸附在活性炭顆粒表面，活性炭罐有一個出口，由軟管與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管相連，軟管的中部設(shè)一個活性炭罐電磁閥（常閉），以控制管路的通斷。活性炭罐電磁閥是控制燃油蒸氣進(jìn)入氣缸的開關(guān)，在發(fā)動機(jī)工作正常的情況下，發(fā)動機(jī)控制模塊（ECU）會通過給炭罐電磁閥通電，電磁閥打開讓汽油蒸氣進(jìn)入進(jìn)氣岐管；而活性炭罐電磁閥在發(fā)動機(jī)不工作時是常閉不打開的，這時油箱里的燃油蒸氣只會被活性炭罐里的活性炭吸收。

4.3 學(xué)生各組對之前的解決方案進(jìn)行討論修改，形成最終結(jié)論

5 各組陳述看法

各組選一名代表陳述本組對問題的看法及解決方案。教師對各組的情況記錄并作出評價，激發(fā)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)助精神。

6 教師總結(jié)、相關(guān)拓展

6.1 教師總結(jié)

通過對汽車發(fā)動機(jī)故障分析和相關(guān)知識講解，可以判斷出造成混合氣濃度過濃的原因就是活性炭罐電磁閥壞了。由于高溫，汽油不斷的氣化，汽油蒸氣到達(dá)碳罐，如果不啟動發(fā)動機(jī)，電磁閥是閉合的，汽油蒸氣就一直存儲在碳罐里，而如果電磁閥損壞（常開），這樣汽油蒸氣就不斷的順著管子到達(dá)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管，在進(jìn)氣管不斷匯集，啟動發(fā)動機(jī)的時候電子控制單元ECU又無法檢測進(jìn)氣歧管內(nèi)已有了較多的汽油蒸氣，還是正常噴油，當(dāng)然就會造成混合氣過濃而啟動困難，太陽越暴曬、氣溫越高汽油蒸氣就越多，混合氣濃度當(dāng)然就越濃啟動也就越困難。

解決方案：更換活性炭罐電磁閥。

6.2 拓展訓(xùn)練

針對活性炭罐電磁閥損壞的問題，我們既要解決問題又不更換零件，可以解決嗎？引導(dǎo)學(xué)生從進(jìn)氣總管解決，讓學(xué)生思考、討論。

教師引導(dǎo)分析解決：現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)是電噴系統(tǒng)由電子控制單元ECU控制各種執(zhí)行器，所以可以采用不更換活性炭罐電磁閥來解決問題。將汽車點火開關(guān)打開到儀表燈亮ECU啟動的狀態(tài)，先不啟動汽車，用腳空踩幾腳加速踏板，讓節(jié)氣門打開幾次，新鮮空氣與節(jié)氣門內(nèi)的混合氣融合使混合氣濃度降低一些，此時由于未啟動發(fā)動機(jī)，噴油器不會噴油也就不會形成濃混合氣，然后啟動發(fā)動機(jī)就能正常啟動了。

6.3 知識拓展

與活性炭罐、電磁閥相關(guān)的故障及檢查注意事項，見下圖。

故障現(xiàn)象1：踩加速踏板汽車前后抖動，車內(nèi)油味較大。

故障排除及檢查注意事項：遇到踩踏板加速時汽車前后振動，且車內(nèi)的汽油味比較大的故障，應(yīng)檢查炭罐系統(tǒng)中的管路是否破損。若破損汽油蒸氣會沿著破損處直接排入大氣中，造成車內(nèi)汽油味大。而這時如果管路泄漏，就會造成進(jìn)入發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道的是空氣而不是燃油蒸氣，勢必會造成發(fā)動機(jī)混合氣過稀，從而導(dǎo)致不定時的汽車前后抖動的現(xiàn)象。

故障現(xiàn)象2：發(fā)動機(jī)怠速忽高忽低且加速無力。

故障排除及檢查注意事項：如果發(fā)動機(jī)啟動后，怠速時轉(zhuǎn)速有規(guī)律地忽高忽低且汽車加速無力，應(yīng)檢查炭罐的空氣入口及過濾網(wǎng)是否阻塞。若阻塞此時外界空氣不易進(jìn)入炭罐，罐內(nèi)缺少新鮮空氣，怠速時，在進(jìn)氣真空吸力的作用下，吸附在活性炭罐內(nèi)的汽油蒸氣被吸入進(jìn)氣歧管，使氧傳感器檢測到混合氣過濃，于是發(fā)動機(jī)控制單元減少噴油量，此時可燃混合氣的濃度隨之減小，導(dǎo)致怠速變低；而隨后，由于噴油量減小，氧傳感器在下一循環(huán)又檢測到混合氣過稀，于是電腦又增加噴油量，導(dǎo)致怠速接著升高，因此便出現(xiàn)了怠速時轉(zhuǎn)速有規(guī)律地忽高忽低現(xiàn)象。所以當(dāng)出現(xiàn)這種情況時，就要及時檢查炭罐的進(jìn)氣入口是否暢通。

活性碳罐蒸發(fā)污染控制系統(tǒng)

6.4 學(xué)生課后任務(wù)

課程結(jié)束后，布置學(xué)生任務(wù)：整理與活性碳罐及活性炭罐電磁閥相關(guān)的故障現(xiàn)象及排除解決方法。

7 教學(xué)實踐反思

案例教學(xué)法是一種值得在中職學(xué)生學(xué)習(xí)中推廣的教學(xué)方法，在這種方法下，教師能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)相長，教師既是教學(xué)的主導(dǎo)者、引導(dǎo)者，又是學(xué)習(xí)的共同研討者，會發(fā)現(xiàn)自己的弱點又會從學(xué)生信息里得到大量感性材料；學(xué)生被激發(fā)獨立思考，小組討論學(xué)習(xí)可取長補(bǔ)短，促進(jìn)人際交流能力提高起到激勵效果。在案例教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生變重知識為重能力，重視雙向、多向交流，師生共同討論共同提高，學(xué)生之間討論、學(xué)習(xí)、達(dá)成共識、總結(jié)等過程，激發(fā)、鍛煉了學(xué)生的多種潛在能力，實現(xiàn)全面提高。

在運(yùn)用案例教學(xué)法中應(yīng)注意，討論案例中教師要掌握會場、引導(dǎo)討論方向，摒棄主觀臆想成分，注重培養(yǎng)能力，不走過程、擺花架子；案例教學(xué)耗時多，選案例要精，組織要適度，辦一次就要辦出信譽(yù)、效果來；案例教學(xué)一定要在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

案例教學(xué)法并不是每個教學(xué)內(nèi)容、每節(jié)課都能采用，它并不能替代傳統(tǒng)教學(xué)方法。它只能在一些綜合性強(qiáng)、開發(fā)性廣的教學(xué)內(nèi)容上使用，在教學(xué)中案例教學(xué)法只是一種輔助手段，是為了豐富和充實授課的理論和概念，能夠增添知識性和趣味性，也可彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)法的不足。