汽車檢測診斷技術(shù)課程教學(xué)案例的研究與實(shí)踐

包爾慨，楊昀梓

汽車檢測診斷技術(shù)課程教學(xué)案例的研究與實(shí)踐

包爾慨，楊昀梓

（蘭州工業(yè)學(xué)院汽車工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730000）

案例教學(xué)法的應(yīng)用能提升教師的專業(yè)水平和教學(xué)能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高教學(xué)效果。《汽車檢測診斷技術(shù)》課程具有綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn)，文章以應(yīng)用型本科院校汽車服務(wù)工程專業(yè)的課程為例，主要研究了教學(xué)案例的構(gòu)建、案例教學(xué)法的實(shí)施過程，分析了教學(xué)效果和實(shí)施案例教學(xué)過程中存在的問題。研究和實(shí)踐表明，建立優(yōu)質(zhì)的案例庫，并不斷更新和凝煉案例內(nèi)容，教學(xué)效果顯著，對工科類實(shí)踐性較強(qiáng)課程的教學(xué)具有一定的借鑒意義。

案例教學(xué)法；案例構(gòu)建；實(shí)施效果；存在問題

前言

“案例教學(xué)法”是由哈佛大學(xué)法學(xué)院前院長克里斯托弗·哥倫布·蘭代爾提出的一種教學(xué)方法，于1870年最早應(yīng)用于法學(xué)教育中[1]。現(xiàn)在，案例教學(xué)法應(yīng)用在各個學(xué)科的教學(xué)中。針對汽車檢測診斷技術(shù)課程，案例教學(xué)法的應(yīng)用是在學(xué)生掌握了與案例相關(guān)的基本理論和知識的基礎(chǔ)上，教師以案例為媒體為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生通過對案例進(jìn)行剖析和討論，開發(fā)學(xué)生思維能力，將理論知識與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力，掌握分析問題和解決問題方法。

汽車檢測診斷技術(shù)是實(shí)踐性和綜合性較強(qiáng)的課程，涉及的知識面廣，主要包括汽車構(gòu)造、汽車電器與電控技術(shù)、發(fā)動機(jī)原理、汽車?yán)碚摰日n程的內(nèi)容，學(xué)生學(xué)習(xí)時需要預(yù)習(xí)前期所學(xué)內(nèi)容，查閱大量的資料。課程學(xué)習(xí)的主要目標(biāo)是掌握汽車各系統(tǒng)的檢測方法和故障診斷的思路，培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力和汽車故障診斷、排除的能力。基于本課程的特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)的要求，在汽車檢測診斷技術(shù)課程中運(yùn)用案例教學(xué)法對培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力有很大的益處[2]。

1 案例構(gòu)建與分析

1.1 案例一：分析汽油發(fā)動機(jī)進(jìn)氣岐管漏氣產(chǎn)生后果

案例分析：汽油發(fā)動機(jī)進(jìn)氣岐管漏氣對發(fā)動機(jī)產(chǎn)生以下的影響。

（1）對檢測進(jìn)氣量傳感器信號的影響。

1）采用空氣流量計(jì)檢測進(jìn)氣量時，如上海大眾AJR發(fā)動機(jī)，由于部分進(jìn)氣沒有通過流量計(jì)，而直接從進(jìn)氣歧管漏氣處進(jìn)入氣缸，因此流量計(jì)檢測到的進(jìn)氣量減少。

2）采用歧管壓力傳感器檢測進(jìn)氣量時，如奇瑞372發(fā)動機(jī)，特別是在發(fā)動機(jī)怠速工況時，使進(jìn)氣歧管真空度下降，相當(dāng)于進(jìn)氣量增大時的情況，因此壓力傳感器的信號也受到影響。

（2）對進(jìn)氣管真空度的影響。

由于進(jìn)氣歧管漏氣，歧管真空度下降，使真空助力器的助力作用下降，踩制動踏板的力增大。

（3）對噴油量的影響。

采用空氣流量計(jì)檢測進(jìn)氣量的發(fā)動機(jī)，由于進(jìn)氣歧管漏氣，檢測到的進(jìn)氣量減少，噴油量會相應(yīng)減少；采用歧管壓力傳感器檢測進(jìn)氣量的發(fā)動機(jī)，由于進(jìn)氣歧管漏氣，檢測到的進(jìn)氣量相當(dāng)于增加，噴油量會相應(yīng)地增大。

（4）對發(fā)動機(jī)功率的影響。

由于噴油量的變化，因此發(fā)動機(jī)的功率會相應(yīng)地變化，噴油量增加，發(fā)動機(jī)功率增大，反之減小。

（5）對氧傳感器信號的影響。

由于噴油量有變化，噴油量減少，混合氣變稀，致使氧傳感器的信號持續(xù)在低電平；反之，氧傳感器的信號會持續(xù)在高電平，當(dāng)超出修正誤差時會產(chǎn)生氧傳感器的假故障。

在教學(xué)中，此案例安排在發(fā)動機(jī)綜合故障診斷的部分，要求學(xué)生預(yù)習(xí)汽車電控技術(shù)中發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量檢測傳感器的類型、原理，噴油量的控制；發(fā)動機(jī)原理中供油量對發(fā)動機(jī)性能的影響；汽車構(gòu)造制動系真空助力器的工作原理等內(nèi)容。對進(jìn)氣岐管漏氣的檢測一般采用檢查進(jìn)氣歧管真空度進(jìn)行診斷，特別是在發(fā)動機(jī)怠速工況下，進(jìn)氣歧管真空度變小，說明進(jìn)氣歧管密封性不好，有漏氣現(xiàn)象。

1.2 案例二：拆除冷卻系節(jié)溫器對發(fā)動機(jī)的影響

案例分析：

（1）拆除節(jié)溫器后，發(fā)動機(jī)運(yùn)行時冷卻液大循環(huán)和小循環(huán)同時進(jìn)行，冷啟動后，發(fā)動機(jī)運(yùn)行溫度低，特別是在高速行駛時溫度一般在30 ℃左右，機(jī)油黏度增大，流動性下降，潤滑不良，零件磨損加劇，如圖1所示為氣缸磨損與冷卻液溫度的關(guān)系。從圖1中可以看出冷卻液溫度在353 K（80 ℃）時氣缸的磨損率最低。

H—?dú)飧椎哪p率；T—冷卻液溫度。

（2）拆除節(jié)溫器，會使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時冷卻液溫度過低，熱效率降低，機(jī)械效率隨之下降。

（3）如圖2所示，發(fā)動機(jī)暖機(jī)和運(yùn)行溫度低，燃油修正量加大，耗油量有所增加。

KCT —噴油量冷卻液溫度修正系數(shù)。

（4）發(fā)動機(jī)運(yùn)行溫度低，由于冷激效應(yīng)，燃燒室壁溫較低，形成冷激層較厚，會使HC的生成量增大；在冷起動和暖機(jī)時，使燃燒火焰淬熄，HC的排放量激增[5]。

（5）對點(diǎn)火提前角的影響。

發(fā)動機(jī)點(diǎn)火提前角的修正在怠速暖機(jī)狀態(tài)時，隨冷卻液溫度的降低而增大；在非怠速工況，點(diǎn)火提前角也是隨冷卻液溫度的降低而修正增大[4]，如圖3所示。圖4和圖5為點(diǎn)火提前角對發(fā)動機(jī)性能的影響。

圖3 一款排量為1.3 L的廢氣渦輪增壓型發(fā)動機(jī)冷卻液溫度對點(diǎn)火提前角的影響[6]

圖4 一款排量為1.3 L的廢氣渦輪增壓型發(fā)動機(jī)點(diǎn)火提前角對燃油消耗率的影響[6]

圖5 一款排量為1.3 L的廢氣渦輪增壓型發(fā)動機(jī)點(diǎn)火提前角對發(fā)動機(jī)扭矩的影響[6]

在教學(xué)中，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容有：發(fā)動機(jī)原理課程中發(fā)動機(jī)的指標(biāo)與運(yùn)轉(zhuǎn)性能部分內(nèi)容；汽車電控技術(shù)中噴油量的控制內(nèi)容、發(fā)動機(jī)排放控制內(nèi)容和點(diǎn)火控制的內(nèi)容；汽車維修工程中汽車零件的失效原因等，達(dá)到綜合應(yīng)用所學(xué)知識的目的。節(jié)溫器的拆除一般出現(xiàn)在二手車中，由于冷卻系未及時清洗，發(fā)動機(jī)散熱差，常出現(xiàn)發(fā)動機(jī)運(yùn)行過熱現(xiàn)象，為了避免過熱，有拆除節(jié)溫器現(xiàn)象。

2 實(shí)施案例教學(xué)的效果

（1）提高了教師的理論水平和實(shí)踐能力。

教師是教學(xué)案例的構(gòu)建者和教學(xué)過程的組織者，在案例教學(xué)活動中，要求教師具有綜合的專業(yè)理論知識和一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。案例教學(xué)對教師的備課提出了更高的要求，案例的構(gòu)建要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，因材施教，體現(xiàn)知識的綜合性和時效性，案例教學(xué)的實(shí)施提升了教師的專業(yè)水平。

（2）提高了學(xué)生對本課程學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

本課程是后期專業(yè)課，綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)，由于部分學(xué)生對前期所學(xué)課程相關(guān)知識聯(lián)系脫節(jié)，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生課堂參表現(xiàn)為學(xué)習(xí)興趣和參與度不高。案例教學(xué)法是一個不斷向?qū)W生施加壓力的學(xué)習(xí)機(jī)制，每次案例課，教師都要首先指定一個學(xué)生說明案例、分析問題并提出解決問題的手段。然后其他學(xué)生則分別從自己的角度來分析同一個案例，闡述自己的看法，所以學(xué)生們非常重視上課前的預(yù)習(xí)和課堂上的發(fā)言[7]，提高了學(xué)生課堂參與的積極性和對本課程學(xué)習(xí)的興趣。

（3）培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，提升了教學(xué)效果。

在本課程的案例教學(xué)中，要求學(xué)生針對故障現(xiàn)象或故障特征，分析故障產(chǎn)生的原因，并提出排除故障的方法或手段，在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行驗(yàn)證，可以不斷培養(yǎng)、提高學(xué)生分析、解決問題的能力，提升應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)效果。

（4）促進(jìn)課程建設(shè)。

通過案例庫的建設(shè)，不僅使教學(xué)內(nèi)容得到了綜合和凝練，還理論聯(lián)系實(shí)際，使理論與實(shí)踐得到了較好融合，解決了工程實(shí)際應(yīng)用中的專業(yè)知識問題；由于案例的時效性，需要及時獲取最新的相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，在教學(xué)過程中做到持續(xù)改進(jìn)，從而促進(jìn)了課程的建設(shè)。

3 案例教學(xué)中存在的問題

（1）教學(xué)案例的構(gòu)建和實(shí)施，需要教師投入大量時間和精力，只憑任課教師個人不夠現(xiàn)實(shí)，要求課程組或教研室集思廣益，構(gòu)建綜合性和實(shí)用性的案例庫，同時，學(xué)校要在政策和經(jīng)費(fèi)上給予支持。

（2）要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，查閱一定資料，否則，教學(xué)效果一般。由于案例的綜合性，本課程的知識貫穿了專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，如果學(xué)生對前期所學(xué)知識遺忘，會加大教學(xué)實(shí)施過程的難度。因此，教師提前下發(fā)案例，提出要求，學(xué)生做好課前的準(zhǔn)備，以便教學(xué)順利進(jìn)行。

（3）案例能在實(shí)驗(yàn)中得以驗(yàn)證。結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器的使用，本課程的案例盡量具有驗(yàn)證性，對提高學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感、自信心和實(shí)踐能力有很大的幫助。

4 結(jié)論

在本課程的教學(xué)中整合教材內(nèi)容，建立案例庫，通過案例教學(xué)法的實(shí)施，提升了教師的專業(yè)水平，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)了教學(xué)設(shè)施的建設(shè)和改進(jìn)，提高了教學(xué)效果。針對案例教學(xué)中出現(xiàn)的問題，不斷改進(jìn)和解決，為了得到貼合實(shí)際的真實(shí)案例，在校企合作中提取素材，不斷更新和凝練案例內(nèi)容，促進(jìn)應(yīng)用型本科院校教學(xué)質(zhì)量的提高。

[1] 王青梅,趙革.國內(nèi)外案例教學(xué)法研究綜述[J].寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(教育科學(xué)版),2009,6(31):7-11.

[2] 李建軍,汪溪.案例教學(xué)法在汽車故障診斷學(xué)課程教學(xué)中的作用[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2013,7(1): 48-50.

[3] 宋年秀,劉宏飛.汽車維修工程(第2版)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2012.

[4] 舒華,姚國平.汽車電子控制技術(shù)(第2版)[M].北京:人民交通出版社,2008.

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Research and Practice on Teaching Cases of Automobile Detection and Diagnosis Technology

BAO Erkai, YANG Yunzi

( School of Automotive Engineering, Lanzhou Institute of Technology, Gansu Lanzhou 730000 )

The application of case teaching method can enhance teachers' professional level and ability, stimulate students' interest in learning, and improve teaching effect. The course of(ADDT) has the characteristics of comprehensiveness and practicality. Taking the course of ADDT of automobile service engineering in an application-oriented undergraduate college as an example, this paper mainly studies the construction of teaching cases, application process of case teaching method, and analyzes the teaching effect and the existing problems in the course of case teaching. Research and practice show that establishing a good case base and constantly updating and refining the case content has a better teaching effect, which has a certain reference significance for the teaching of engineering practical courses.

Case teaching method; Case construction; Application effect; Existing problems

G423.04

A

1671-7988(2022)02-136-04

G423.04

A

1671-7988(2022)02-136-04

10.16638/j.cnki.1671-7988.2022.002.031

包爾慨（1966—），男，副教授，就職于蘭州工業(yè)學(xué)院汽車工程學(xué)院，研究方向：汽車檢測與故障診斷、汽車維修。

甘肅省教育廳高等教育教學(xué)成果培育項(xiàng)目（甘教高[2020]8號）。