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基于工作过程系统化的汽车底盘构造与检修研究

分类:电工职称论文 时间:2022-01-20

  摘要院 随着汽车产业转型发展以及高职教育的不断发展完善,校企合作力度不断加大,共建生产性实训实验室。但传统的教学方式培养出来的学生满足不了岗位需求。如何实现教学过程与企业真实岗位无缝对接,是汽车职业院校共同探究的课题。本文从现有问题进行分析,以汽车底盘构造与检修课程中的“车道保持系统故障检修”为例,进行教学探讨,构建基于工作过程的课程体系、12 环教学流程、多元评价体系。

基于工作过程系统化的汽车底盘构造与检修研究

  关键词院 工作过程;真实岗位;教学流程

  0 引言

  当前,高职院校通过校企合作等方式共建符合企业生产需求的汽车维修实训室,创设了与真实工作岗位相似的教学场景。但是,传统的教学方式培养出来的毕业生仍然不能满足岗位能力的技能要求。要实现学校教学过程与企业真实岗位的无缝对接,就需要将教学过程和工作过程相融合。工作过程系统化是以典型工作任务为载体,将工作流程转化成符合学生认知和教学规律的教学过程。

  汽车底盘检修作为汽车类专业的一门核心课程,要求学生掌握汽车底盘的构造、工作原理等理论知识,同时还要掌握拆装和检修的实践操作技能,基于工作过程系统化的设计可以有效解决理论和实践的融合。

  1 汽车底盘构造与检修教学现状

  为了深入剖析目前苏州工业职业技术学院汽车检测与维修技术专业教育存在的问题,及时对人才培养模式、课程内容、教学策略进行调整,学校分别对企业、毕业生进行了调研。从统计结果来看,企业比较关注学生专业知识、基本素养、工作实践经历、操作技能;毕业生认为课堂教学无法调动学生学习兴趣、课程内容比较陈旧,没有及时跟进产业发展需求、课堂上学生参与度不够、学校教学中实习和实践环节不够等,在这些方面还需要改进。

  《汽车底盘构造与检修》是汽车类专业最重要的课程之一,该课程兼具高理论性和实践性,使学生在掌握专业理论的同时,还要拥有较高的实操能力。传统的授课方式造成学生无法理解相关理论知识,实践跟不上。另外,随着汽车电动化、智能化、网联化和共享化发展加速,汽车底盘也在随着进行技术性更新。教学内容落后于产业发展的需求,学生毕业后不能无缝对接岗位需求。如何解决理论和实践的统一性、教学对接岗位需求,是课程教学改革的重点。

  2 典型工作过程与理实一体化的融合

  《汽车底盘构造与检修》依据汽车修理工的职业标准和职业能力进行开发和设计教学项目,同时对接国家职业教育标准;在此基础上融入汽车底盘电控新技术,引入企业案例库,校企进行协同优化课程内容。课程以培养现代汽车底盘检修职业能力为重点,与合作企业进行课程的开发与设计,充分体现了职业性、实践性和开放性的要求。以职业能力分析为基础,把职业需要的知识、能力、素质融入教学中。本课程的教学目标有三个层次,知识目标:掌握汽车底盘各部件的组成、作用、分类和工作原理;了解国内外底盘新技术;掌握汽车底盘检修的理论知识和基本技能。技能目标:能规范使用工具和设备;能对底盘各部件进行拆装、检修。素质目标:具有良好的思想政治素质、职业道德,保持严谨的工作作风;具有良好的心理素质和身体素质,养成吃苦耐劳的劳动精神;能遵守车间劳动和安全制度、爱护车辆及工具;能独立的完成行驶系统维修作业并对工作负责;能与团队成员合作完成维修工作;能和客户进行沟通交流与协商,解释维修问题。

  2.1 基于典型工作任务的课程体系建设

  本课程对底盘维修中的典型工作任务进行汇总提炼,转化成教学项目或学习任务,典型工作任务是具有职业性岗位能力运用的载体,能够体现专业理论知识与实践技能融合应用,利于开展理实一体化教学。

  2.2 教学实施

  根据汽车机电维修工岗位工作任务和汽车故障诊断流程,通过项目导向、任务驱动,将工作过程融入符合教学规律、学生认知的教学过程,构建“1 驱 12 环”教学情境。 “1 驱”即任务驱动,“12 环”即学新知、引案例、验症状、预诊断、收信息、找原因、定计划、做诊断、析机理、排故障、评结果、拓视野。在整个教学过程中,将课程思政贯穿始终,培养学生责任担当意识、精益求精的工匠精神,并在排故障环节引入企业劳模技师,潜移默化培养学生的劳动精神和职业素养,实现学生德技并修,知行合一。

  以汽车底盘构造与维修课程中的一个典型工作任务 “车道保持系统故障检修”为例,在课前、课中、课后实施基于工作过程的“12 环”教学流程。具体实施如下:

  学新知。

  学校网络教学平台温习自适应巡航系统相关知识和电路图基本识读;在虚拟仿真软件中练习汽车电气系统检修标准化操作流程。并推送车道保持系统的组成与工作原理的学习资料,引导学生独立自主温习已学知识、预习新知识。通过后台进行学情分析,并个性化推送学习资源。

  引案例。

  一辆吉利 ICON 车辆,行驶 400 多公里,客户反映仪表出现车道保持故障指示灯、自适应巡航故障指示灯点亮,文字提醒“前方摄像头功能受限”的故障现象。

  教师播放案例视频,学生带着问题观看案例视频,思考回答问题,明确工作任务,并填写《车道保持系统检修》任务工单。

  验症状。

  引导学生对实车进行车道保持系统故障的验证,并做好记录。经检查:

  仪表显示:仪表亮,车道保持故障灯、自适应巡航指示灯常亮,并有“前方摄像头功能受限”文字警告提示。

  整车状态:整车可挂挡、行驶及刹车。

  预诊断。

  安排学生实车进行预诊断:1)布置车辆防护三件套,车辆基本检查。确认诊断接头是完好的,并检查线路/连接器外观及连接情况完好。2)实车读取故障码,初步分析,小组讨论,确定故障范围。异常数据分析:

  故障码:“U023587”与 FRS 丢失通讯;“U023587”前雷达系统通讯丢失;“U120387”前摄像头系统通信丢失; “U120387”与前摄像模块通讯丢失。

  收信息。

  教师引导学生查阅维修手册、电路图,收集车道保持系统故障诊断相关知识:组成、原理、电路图。并在网络教学平台上发布《车道保持系统部件》随堂测试题。

  在前车窗内侧的上方安装一个摄像头,用来识别车道线,形成清晰的图像。将图像传到控制器中,通过一定算法,判断出车辆是否在规定车道内。如果偏离车道(左右偏离),控制器会给出报警信号和纠偏指令,ESP 系统或电机输出转向助力,以保证车辆在道路内行驶。摄像头成像(这是传统技术)是基本要求,对图像扫描后,形成数字信号,这是比较关键的技术,关键的是计算机芯片(处理器)的计算速度和存储器容量大小。

  车道保持系统基本结构分为:识别、分析、决策系统和控制执行系统。车道保持辅助系统属于智能驾驶辅助系统的一种,它是在车道偏离预警系统(LDWS)的基础上对转向控制协调装置进行控制。在换道前,必须打转向灯。车辆速度低时,车道保持辅助系统不工作。如果是园区(码头)、企业物流车辆,再另外设置参数即可。

  找原因。根据车道保持系统的工作原理,对电路图进行分析。

  查找电路图,整理与故障相关的电路简图,对预诊断中确定的故障范围进行查找。有可能的原因:线路问题、通讯问题、摄像头模块损坏。

  定计划。

  根据电路和故障码绘制故障树,确定故障范围。

  故障可能出现在:供电、接地、通讯、车道保持模块自身故障。车道保持系统故障检修流程:检测条件和安全事项、检测工具、检测标准值和检测方法。确定是供电故障、接地故障、CAN 线故障还是模块本身故障,从外部到内部、从简到繁的原则进行检测,排除法缩小故障范围,然后根据故障树绘制检测流程图。

  做诊断。

  播放企业导师标准示范操作视频,提出要求:安全注意事项;操作规范;规定时间。引导学生借助仿真软件完成车道保持故障诊断。并在实车上完成车道保持系统故障诊断。安排各小组拍摄操作视频,关注学生实操的情况,出现问题比较多时,要叫停,了解原因,进行示范操作,并针对问题加以讲解。

  首先,排除外部连接故障,查看车道保持系统插接器,没有松动、老化、损坏。

  然后,对车道保持系统故障进行检测:检查车道保持系统供电线路(含保险丝),都正常;检查车道保持系统搭铁线路,电压正常;用示波器,检查车道保持通讯线路, CAN-H 和 CAN-L 两波形呈方波,且电压之和约为 5V,说明通讯正常。

  析机理。

  车道保持系统异常产生机理:车道保持系统保险丝断路、供电线路断路会导致模块不通电,无法正常工作,无法与 ECU 进行通讯;车道保持系统搭铁线断路会导致模块无法正常工作,与 ECU 无法进行通讯;车道保持系统通讯线路故障会使得无法接收信号,与 ECU 无法进行通讯;车道保持模块损坏也会直接导致与 ECU 无法进行通讯。

  排故障。

  故障排除:更换新的车道保持模块,并进行就车校准。具体方法如下:1)将校准设备自身调水平;2)将校准设备 FCS 校准板与车辆纵向垂直;3)调节车辆前轴中心与 FCS 校准板的距离;4)调节 FCS 校准板离地高度;5)进入 FCS 静态校准界面,依据提示写入信息,完成校准。

  竣工检查:检查车辆状态:确认故障是否排除,故障指示灯是否熄灭,车道保持功能是否能正常使用;车辆和场地 5 管理。

  评结果。

  学生完成互评、自评,教师和企业导师完成评价,并通过思维导图软件总结本次课程所学知识点。

  拓视野。

  借助平台发布活页式工作手册《其他品牌汽车车道保持组成与原理》和故障案例视频。引导学生讨论“如何诊断其他品牌汽车车道保持通讯故障”、“如何诊断车道保持系统其他故障”。

  2.3 对接考核标准,校企共确考核指标,优化职业行动过程评价

  依据岗位标准,对标知识、能力、素质教学目标,校企共同确定 12 环节的教学过程能力评价要素。借助学校网络教学平台和虚拟仿真软件全过程捕捉学生学习数据,及时掌握学生的学习情况,形成学生学习评价效果图,据此及时进行教学策略的调整,突破教学重难点,实现知识、技能和素养的综合提升。坚持“以学生为中心”,构建学校、企业、学生三元评价主体和知识、素质、能力三维度指标的评价方案,获取全面的评价结果,立足实现职业技能和职业素养的高度融合。三维评价体系如图 5 所示。

  本课程考核分为任务 考核 (80%)+终 结性考核(20%),通过线上(侧重知识性内容)和线下(侧重学生拆装、检修操作能力)混合完成考核,并最终汇总后形成小组和个人成绩。任务考核评价如图 6 所示。

  3 总结

  在汽车底盘检修教学中,要优化课程内容,使之适应汽车检测、维修岗位的能力要求和行业发展需求;教学融入企业真实案例库、故障诊断工作流程,提高针对性、学生解决问题的能力、学生的学习兴趣;通过项目导向、任务驱动,将工作过程融入教学过程;同时在教学全过程中培养学生的综合素质,使学生能吃苦、敢担当,同时具有精益求精的工匠精神、甘于奉献的爱国主义情怀;构建科学完善的评价体系,立足实现职业技能和职业素养的高度融合,根据评价结果的分析,能够实时调整教学策略。——论文作者:崔传真 CUI Chuan-zhen

  参考文献

  [1]崔传真,何维,袁雪鹏,等.应用型大学基于工作过程导向的汽车专业课程体系建设研究[J].科技视界,2017(04):123.

  [2]邝柏超.高职汽车检测与维修技术专业项目化教学探索 [J].读与写(教育教学刊),2017,14(04):30.

  [3]崔传真,马正军.基于工作过程导向的教学模式实践初探——以“汽车电器设备构造与维修”为例[J].内燃机与配件, 2020(11):217-218.

  [4]段少勇“双高计划”背景下《汽车底盘构造与维修》课程标 . 准研究[J].内燃机与配件,2021(5):248-249.

  [5]陈珍,许刚“互联网 . +”背景下汽车底盘检修课程教学改革思考分析[J].农机使用与维修,2020(9):114-115.

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