基于中德SGVAE項目課程模式的教學設計研究

鹽城工業職業技術學院 陳安柱，卞安華

2011年，教育部聯合德國五大汽車制造商及德國國際合作組織（GIZ）推出中德職業教育汽車機電合作項目（SGAVE項目），該項目是德國現代學徒制在我國的重要嘗試。在各方的共同努力與探索實踐下，項目組開發了符合中國國情、適用于德系汽車的機電技術技能人才培養標準，構建了能級遞進的學習領域課程模式，建立了高水平的證書認證體系，實現了職業人才培養與國際標準的對接，為推動我國職業教育教學改革發揮了示范引領作用。作為SGAVE項目的新合作學校，開展學習領域課程模式下的教學設計研究，是我校進一步深化教學改革和學習領域課程模式本土化進程的重要舉措。

在德國學習領域課程模式本土化發展過程中，我國職業教育界專家取得了一系列成果，如教育部職教中心研究所姜大源教授團隊提出了“工作過程系統化課程范式”、北京師范大學職教專家趙志群教授提出了“工學結合一體化課程”等。但是目前關于學習領域課程模式的教學設計研究，多數高職院校依然停留在課程開發階段，實際應用程度還不夠高，未形成主流的教學設計模式，距離學習領域課程模式本土化還有一段距離。本文以發動機運轉不平穩且發動機指示燈亮起為例，根據真實車間工作流程，探索學習領域課程模式下的教學設計開發，為完善SGAVE項目課程資源建設提供建議，促進學習領域課程模式的本土化發展。

1 教學設計的主要內容

在教學過程中以貼近工作流程或業務流程的客戶委托作為學習“起點”，在教學實施過程中貫徹“行動導向”激發學生自主學習，最后通過“資格矩陣”評估學生的學習效果，最終實現學習過程與工作過程相統一。發動機運轉不平穩且發動機指示燈亮起案例的教學設計內容見表1所列，表中給出具體的工作任務、學習任務（包括理論與實踐）及對應的能力。

表1 教學設計的內容

按照車間工作流程，教學設計主要分為問題、信息分析、計劃與決策、執行、結果檢查和評估與反思6個階段，具體的教學設計如下。

1.1 問題

根據故障現象，結合車間實際情況，設置如下問題：一輛2013款邁騰B7L車，累計行駛里程約為5萬km，用戶反映近期該車發動機怠速時抖動嚴重。

1.2 信息分析

根據客戶委托，分小組分析點火系統可能存在的故障原因，總結點火系統不同的診斷方法。各小組在信息收集和整理后進行匯報，指出與發動機怠速抖動相關的故障原因，教師在此過程中輔助復習邁騰B7L車發動機點火系統的組成及工作原理，最后總結點火系統的故障原因。

1.2.1 邁騰B7L車發動機點火系統的組成及工作原理

邁騰B7L車發動機點火系統相關電路如圖1所示，供電電路由熔絲SB10分別到點火線圈端子N70/1、端子N127/1、端子N291/1、端子N292/1，信號線由發動機控制單元的端子T60/7、端子T60/21、端子T60/22、端子T60/6分別連接至點火線圈端子N70/3、端子N127/3、端子N291/3、端子N292/3，各點火線圈的2號端子連接到相應搭鐵點，各點火線圈4號端子連接到氣缸蓋的相應搭鐵點。

圖1 邁騰B7L車發動機點火系統相關電路

1.2.2 點火系統可能的故障原因及影響

點火系統常見的故障原因有點火線圈故障、火花塞故障、點火線圈電源線或信號線故障。點火系統可能的故障原因及影響見表2所列。

表2 點火系統可能的故障原因及影響

1.2.3 點火系統的診斷方法

（1）故障檢測儀查詢法。用故障檢測儀查詢故障代碼及數據流，找到相應的故障代碼及點火數據。

（2）數字萬用表診斷法。用萬用表測量點火線圈相應端子，檢查供電電壓、搭鐵線、信號線是否正常。

（3）示波器診斷法。用示波器診斷點火波形是否正常。

（4）部件互換法。將懷疑有故障的部件（點火線圈或火花塞）與能正常工作的部件互換，根據故障現象是否轉移確認故障部位。

1.3 計劃與決策

為學生提供邁騰B7L車的電路圖及發動機維修手冊，制訂點火系統故障診斷計劃，包括點火系統的零部件更換和所需工具等。分小組進行匯報，討論后完善工作計劃。

1.4 執行

結合車間工作流程，設置3個故障：1缸火花塞故障；1缸點火線圈故障；1缸點火線圈端子N70/3到發動機控制單元端子T60/7間線路斷路故障。具體執行步驟如下。

（1）接通點火開關，起動發動機，發動機抖動，儀表盤發動機故障燈亮起，故障檢測儀讀取1缸失火數據。

（2）斷開1缸點火線圈連接器，接通點火開關，測量點火線圈端子N70/1與搭鐵間電壓，為12 V，正常；關閉點火開關，分別測量點火線圈端子N70/2、端子N70/4與搭鐵間的電阻，測量值均小于1 Ω，正常；起動發動機，使用示波器測量點火線圈端子N70/3的電壓波形，實測為一條直線0 V，存在故障。

（3）關閉點火開關，測量點火線圈端子N70/3與發動機控制單元端子T60/7間電阻，測量值為∞ Ω，說明點火線圈端子N70/3與發動機控制單元端子T60/7間線路斷路，排除該故障后試車，1缸仍然失火。

（4）將1缸點火線圈與2缸點火線圈對調，發現1缸與2缸同時發生失火，判斷1缸火花塞與1缸點火線圈同時存在故障。

（5）按照維修手冊要求，更換完好的點火線圈與火花塞后試車，故障現象消失，無故障代碼存儲，失火次數為0，發動機工作正常。

1.5 結果檢查

按照車間終檢流程，小組交叉檢查車輛的維修質量及車輛運行情況，同時對完工車輛的清潔狀況進行檢查，做好檢查記錄并簽字。

1.6 評估與反思

評估階段主要由學生小組自評、互評和教師評價組成，占比分別為20%、30%和50%。教師評價基于“資格矩陣”，分為理論和實操兩方面，占比分別為40%和60%。理論方面主要考察點火系統故障的影響、點火系統的診斷方法；實操方面主要考核能否完整完成客戶委托。

2 學習領域課程模式下教學設計的幾點建議

（1）故障設置一定要結合生產實際，設置一些在工作中經常遇到的故障，如本次客戶委托中由于缺缸導致的發動機抖動故障。可以定期與企業聯系，了解典型故障，緊跟行業動態。

（2）充分發揮學生的學習主體地位，調動學生的學習積極性，多以任務驅動的方式，分小組完成信息查詢、制定工作計劃。在每一項流程中增加學生展示環節，提高學生表達能力，以教師和學生討論的方式，構建完成任務的解決方案。

（3）工作計劃一定要參照維修手冊，注意工量具的使用、安全措施與規范。如本次任務中，在發動機運轉或起動時，不得拔出相關連接器，相關連接器只有在點火開關關閉時才能連接和斷開。

（4）評價階段設有學生自評，要求學生對工作流程進行總結與反思，養成獨立思考的習慣。對于實踐性較強的客戶委托，可以增加實踐考核的比例，同時邀請車間技術人員參與考核，真正做到與生產實際相結合。

3 結語

本文基于學習領域課程模式的教學設計，以發動機運轉不平穩且發動機指示燈亮起為例，根據生產實際設置故障，以任務驅動法發揮學生的主體作用，充分調動學生的學習積極性，進一步做到理實一體化教學。后續將繼續探索學習領域課程模式下教學設計的開發、教學資源的建設，以促進SGAVE項目課程模式的本土化發展。