中职学校汽修专业自动变速器模块实训教学的现状和方法

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  摘 要: 自动变速器是现代汽车的重要组成之一,是集机械传动、电子控制和液压控制于一体的高技术总成,又以复杂的液压系统为主;种类繁多,技术参数要求高,工作原理难懂,故障诊断和维修难度大。所以,要及时教会中职学校汽车专业学生掌握自动变速器的结构和工作原理,使学生深入分析自动变速器故障的因果关系,为排除故障建立清晰正确的思路,是职业教育者当前的紧迫工作。要增强中职学校教学效果,提高中职学生的学习兴趣,就要采取切实而有效的教学方法,使学生在课堂中真正掌握自动变速器检修方法。
  关键词: 中职汽修专业 自动变速器 教学方法
  随着我国汽车工业的迅速发展,目前国内生产的中高档汽车使用的自动变速器已有几十种,而国内在用的自动变速器则有百种之多。由于人们生活质量的提供,对汽车安全性和舒适性的要求越来越高,装备自动变速器的汽车越来越深受大家的欢迎。而自动变速器为机电液一体化的高技术产品,加之我国油品、路况、驾驶员的驾车习惯、维护及维修水平不高等原因,自动变速器出现各种各样的故障,除各车型的专业维修站外,普通修理人员对自动变速器的原理掌握不透彻,结构不熟悉,修理自动变速器缺乏经验,遇到故障时往往束手无策。为此,只有中职学校开展好自动变速器实训教学,使学生掌握自动变速器原理、结构和维修方法,才能为企业输送急需的高技能人才。
  一、自动变速器模块实训教学现状分析
  1.学生综合素质方面的问题。近十年来,国家对职业教育越来越重视,每年对各个中职学校都投入了大量资金建设实训场地和购买实训设备,中职教育得到了飞跃式发展。但是,由于各县高中扩招、成立职教中心和经济发达地区大量用工的影响,出现各中职学校招生难的问题。中职学校招的新生绝大多数是初中教育中较差的一批学生,有些是不参加中考而提前分流的学生,所以大多数学生综合素质较差。(1)在自动变速器模块实训教学中,学生对自动变速器原理和结构的理论知识学习不感兴趣,缺乏好学主动性;(2)教师讲课时学生玩手机,不接受教师的批评,严重影响教师上课积极性和教学热情;(3)由于学生基础能力差,再加上专业基础课相关知识,如机械基础、机械识图、电工基础等没有掌握好,因此对自动变速器机械部分的结构和动力传递、液压控制工作过程和电控等听不懂,很难理解和接受专业知识;(4)一体化教学中学生很喜欢实际拆装,拆装和检修是有规范性和技术要求的,很多学生不愿掌握它,最终大多学生停留在自动变速器的拆装过程中,对其原理、技术参数要求和检修维护方法却懂得较少。
  2.实训指导教师教学能力和教学方法的问题。目前由于薪水低等各种原因,中职学校很难招聘到合格的人才担任汽修专业教师,为此,各学校不得不从现有教师中指派担任自动变速器的实训指导教师。这就存在一些问题:(1)大多汽修实训指导教师为大学毕业生,没有在企业从事过自动变速器故障维修工作的经验,而许多大学在开展自动变速器教学方面不够深入,所以教师本身教学能力不够强,讲课时按书本讲课,较古板,缺乏生动,不够深入;(2)有些教师虽是汽车专业毕业的,但因为没有学习和检修过自学自动变速器,所以教学中显得力不从心,从而很吃力,对维修技术掌握不够,讲课平淡而不精彩,不懂得列举故障案例进行分析,教学过程枯燥;(3)有些教师是从企业调来的,从事过自动变速器维修工作,但不能很好地将理论知识讲好、讲透彻,表达能力欠佳,教学方法运用不当,造成学生听不懂课,师生之间互动效果不好,学生不能很好地在理论的指导下进行实践操作。总的来说,就教学现状说,实训指导教师多采用传统方法教学,利用黑板或投影教授理论知识,这样学生学到的知识就会比较模糊,然后让学生自由进行实践操作,没有根据实操内容分发给学生详细的指导性技术文件。总之,若不采取先进的、实用的教学方法开展学生实训,就达不到好的教学效果。
  3.实训设备、教材和课件的问题。目前,各中职学校开展自动变速器一体化教学还未引起相当重视。(1)不能很好地满足学生的实训工位,如同一类型自动变速器总成不够,造成教学效果欠佳;主流车型自动变速器少且数量不多,特别是无极自动变速器总成太少,造成学生掌握这一知识面太窄;大多学校的实训教学只做到自动变速器总成教学,由于没有购买实训台架,不能让学生了解自动变速器动态工作和控制过程,不能进行油压测试和电控参数测量,不能设置和排除故障,造成教学开展不全面,不能为学生日后排故实践打下基础。(2)学生使用的教材上的内容与学校教学用的自动变速器不符合,教师只能根据实际情况按维修手册给学生讲课,由于维修手册的内容不适合教学,大量复印又需要成本,再因教师的专业能力问题,若没有自编的校本教材,就会造成教学脱节,从而严重影响教学质量。(3)由于自动变速器原理和结构比较复杂,讲课中只有利用多媒体教室进行文档投影、动画视频播放,以及教师利用教具或实物演示,才能较好开展教学,若还是利用黑板授课,则很难保证教学质量。
  二、开展自动变速器模块实训教学要求和方法
  1.根据汽修企业对自动变速器维修工的技术要求,确定培养目标,制订教学计划和内容。汽车自动变速器有四种不同类型,即液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)、双离合器自动变速器(DCT)。目前,广大轿车普遍使用的是AT,特别中、高档轿车越来越多采用电控机械自动变速器、双离合器自动变速器。为此,学校要组织担任自动变速器教学的教师到企业调研,根据企业用人需要,确定培养目标,制订教学计划和内容。根据这一现状:(1)对待中职学校第二学年的学生,教学中应把主流车型,如大众、丰田轿车的液力自动变速器作为自动变速器教学的主要内容,使学生掌握自动变速器的基本原理和维修方法,基本滿足广大企业的用工需要;(2)而对于中职学校高级工或预备技师班的学生,在以前学习过液力自动变速器的基础上再开展更难电控机械自动变速器、双离合器自动变速器教学,根据汽车自动变速器的技术发展状况,在教学中及时补充新技术,为企业输送真正掌握技术的先进的维修人才。   2.根据学校教学设备的实际情况编写校本教材。目前,中职学校执行的教学大纲和使用的统编教材,虽然增加了部分新内容,但课程职业教育特色不明显,并存在内容过时的问题,很多内容与学校教学设备不匹配。另外,中职教育在教学内容上应注重职业的生产过程,强调实训的教学内容与职业岗位需求的相同性,以职业岗位的需求确定教学内容。为此,根据各学校设备实际情况,编写出适应的自动变速器校本教材。如开展丰田A140E的自动变速器教学,就要根据维修手册和相关资料编写校本教材:第一节:概述;第二节:Al40E行星齿轮变速器的结构和工作原理;第三节:Al40E自动变速器电子控制系统的组成和工作原理;第四节:Al40E自动变速器液压控制元件的工作原理;第五节:Al40E自动变速器在各挡位的工作过程分析;第六节:Al40E自动变速器的拆装和检修;第七节:Al40E自动变速器性能检测;第八节:Al40E自动变速器的故障排除;第九节:Al40E自动变速器的维护;第十节:各章节学生实训工作页。教师只有编写了校本教材,并使所有学生人手一份,这样学生才可以有书本提前预习,上课才有书看,对书中不懂的问题才可以进行研究并指导实践操作,教师才能有的放矢地开展教学,使学生真正学到知识。
  3.加强实训指导教师的培训和建设。教师的素质关系到教材的使用效果和设备的使用效率,反映出能否正确选择以能力为本位的教学方法和教学质量的问题。自动变速器的理论性很强,实际操作检修难,这一特点必然决定实训指导教师是名副其实的“双师型”教师。对实训指导教师可以进行以下几方面工作:(1)是对教师制订校内培训考核计划,鼓励其通过自学达到要求,可以通过教师之间“一帮一”的形式培训。(2)是将教师送到维修企业进行一线实训,专门进行自动变速器检修,真刀真枪地提高动手能力,积累实战经验,达到真正掌握原理进行维修故障的目的。(3)是从维修企业中聘请资深的维修专家到学校进行指导,从中学习维修技术和解决存在的问题。(4)是学校通过出台优惠政策,吸收社会上的自动变速器维修的高技能人才,通过现场讲课和检修排故考核,充实学校实训教师队伍。
  4.校内自动变速器实训场地建设。实训场地不仅是一些硬件和场地,还应当是理念主导下的物质综合。场地建设以应立足学生、根据实际、放眼未来为指导思想;只有按照课程体系实施要求建设实场地,才能最大限度地达到教学目的。同时,校内学生操作考核与企业实践考核相结合;研究课堂教学和实际操作一体化;教学中充分利用网络信息、仿真的教学软件和虚拟的车间开展自动变速器一体化实训教学,对实训场地还应有其他要求:(1)由于自动变速器机械方面的动力传递及液压控制部分较为复杂,动态工作过程很难理解,如果没有投影进行动态演示而讲解,则教师很难教学,学生很难理解和掌握,所以要建设多媒体教室。(2)学生学习自动变速器的工作原理和过程,不仅要靠适当的预习和教师的耐心授课,关键靠学生反复学习和研究,由于太多动态工作过程,学生的抽象思维不够,可以利用仿真软件帮助学生理解教学内容,这就要求建设仿真实训室。(3)采用项目教学法时,每个学习小组的工位上要有统一型号的自动变速器总成、专用工具,最好是主流车型的变速器,并匹配相应的实训资料,如校内教材、维修手册、学生实训工作页等,这样有利于教师组织教学,同时每个工位最好匹配计算机,能联网最好,供学生查找资料和分析研究。(4)实训室的要求和教学设备配备:按一体化教学要求布置,实训室空间要足够大,工位要足够多;要有专用设备,如超声波清洗机、液压机、液压油加注机、解码器等设备;要有多台不同车型的自动变速器实训台,通过实训台动态工作让学生进行各种性能测试和故障实际排除;同时,配备某一车型的自动变速器在各挡位的动态油路工作过程示教板,如Al40E自动变速器在P、R、N、D、S、L各挡位的油路控制,使学生掌握复杂的液压控制系统工作时的状态,同时掌握机械部分和电控部分的动态工作;另外,在配有自动变速器各种实物总成的基础上,如油泵、变矩器、离合器、制动器等总成,还要有各总成的动态示教板,如主调压阀、次调压阀、节气门调压阀、换挡阀等动态示教板,为一体化教学时做好充分准备。(5)仿照4S店的实际工作场地布置,建立实车维护和排故实训室,通过设置故障考核学生的实践操作技能,为日后学生从业时尽快适应工作环境打好基础。
  5.教学方法。学习自动变速器的维修技能对中职学生来讲有一定难度。若采用一体化教学模式,在硬件条件满足实训教学的情况下,只要采取合适的教学方法还是可以获得好的教学效果的。由于这一课题比较大,首先要按由浅到深的要求设计好分课题,再将比较大的分课题分为若干个项目,由实训教师将整个自动变速器模块精心设计为十几个教学内容。如分课题一:概述。包括自动变速器的优点、类型、组成、使用要求等;分课题二:包括自动变速器的结构、工作原理;分课题三:自动变速器的拆装。分课题四:自动变速器的动力传递分析;分课题五:自动变速器的各挡位的工作过程;分课题六:自动变速器的检修;分课题七:自动变速器的性能检测;分课题八:自动变速器的故障排除。如再将分课题三:自动变速器的拆装分解为(1)自动变速器总成的拆解;(2)自动变速器各总成的拆解,如:油泵、离合器、阀板等总成;(3)自动变速器各总成的装复。
  开展这一模块教学,传统教学方法效果比较差。目前,各学校积极采取行动引导教学法,但由于困难重重开展得不深入。针对这一课题,我认为不可采取单一的教学方法,应该根据不同教学内容采取不同的教学方法开展一体化教学,同时注意学生的层次不同,采取的教法也应不同,如中级班、高级工班和预报技师班的知识能力不同,所以开展教学时要好好考虑这些因素,采用合适教学方法才能收到较好的教学效果。
  开展实训教学方法有:(1)任务驱动教学法,适合中级班。指教师将教学内容设计成一个或多个具体任务,以任务驱动,以某个实例为先导,进而提出问题引导学生思考,让学生通过做和学掌握教学内容,达到教学目的,从而培养学生分析和解决问题的能力,这是一种学生主动学习和教师加以引导相结合的教学方法。教学中教师起主导作用,教师承担导演的角色,是教学情境的创设者、学习资源的提供者、学习活动的组织者和学习方法的指导者。可分为四个环节,即创设情境、布置任务、完成任务、效果评价。应用任务教学法要注意的问题:选取的任务要以教学内容为依据,以现实对象为材料,充分利用学生生活经验设计生动有趣、直观形象的教学活动,激发学生学习兴趣和解决问题的积极性;任务实施前要引导,实施过程要指导;效果评价要恰到好处,多鼓励学生。(2)项目教学法,开展此法要求学生有一定的基础能力,适合高级工和预报技师班。它是师生通过共同实施一个完整的项目工作的教学活动,将一个相对独立的项目交由学生自行处理,包括信息采集、设计方案、项目实施、最终评价。它的特点是实践性强,学习时更具针对性和实用性;自主性强,学生能自由和自主地学习,可以有效促进学生创造能力发展;发展性强,长期项目和阶段项目相结合实现教学目标的认知过程;综合应用各学科知识;围绕项目有多样解决方式和方法。项目教学法能较好地促进学生学会独立(或合作),提高分析和解决问题的能力。教师设计项目,指导学生,并对学生进行评价。(3)形象教学法。中职学校主要培养技能型人才,根据大多数学生厌学和基础差的特点,在实训教学中更应开展现场教学、案例教学、多媒体教学、看板教学等,从而大大提高学生的学习兴趣,保证教学质量。采用多媒体教学,把自动变速器复杂的构造、难理解的动力传递、行星排的元件的旋转方向、液压油的走向等专业知识生动形象地展现在学生眼前,有利于学生解决抽象而难以理解的问题,采用电子文档和PPT教学有利于提高教学效率,让学生了解教师的教学过程,掌握知识重点和难点,从而提高教学质量。案例教学是一个具体教育情景的描述,引导学生对具体情景进行讨论的教学方法,目的在于培养学生的创造能力和解决实际问题的能力;其优点是实践性强,能激发学生的学习兴趣,提高教師的教学能力。案例内容具有典型性和真实性,便于学生开展讨论和分析。例如:讲自动变速器液压部分检修时可通过案例提高学生的修理技能。故障现象:一辆奥迪A6轿车装备01K自动变速器。在一次行车中,自动变速器油底壳被撞碎,车辆又行驶很长时间直至不能行驶。后来将车拖至修理厂,更换了油底壳,车辆能正常行驶,约两天后,出现自动变速器不能升挡的故障。提出这个案例后,先组织学生分析讨论,然后讲故障诊断与排除:检查自动变速器油,油质已变成黑色。分析整个事故过程得出如下结论:发生碰撞事故时,自动变速油漏出,变速器严重打滑直至不能行驶。拖车过程中,车辆前轮没离地,导致摩擦片磨损。更换油底壳后,摩擦片只能暂时维持自动变速器正常工作,随着时间推移,摩擦片上的耐磨层脱落,自动变速器不能工作。基于上述考虑,将自动变速器拆下解体。检查发现3挡/4挡离合器的摩擦片已严重磨损,与开始时的分析相符,就买了一组离合器摩擦片。在装配过程中,想到摩擦片两天不该磨损得这样严重,再观察旧摩擦片,无耐磨材料脱落的痕迹,油质中也无大的磨块,说明磨损是由于油压过低引起的。继续拆检离合器活塞,发现活塞密封圈上有一个缺口,故障原来在这里,更换活塞密封圈后排除故障。本故障原因是在拆检过程中对零部件进行分析发现的,原来的分析是根据当时的情况认为缺自动变速器油、打滑等不能引起活塞密封圈损坏,与实际情况不符。若不是拆检时仔细观察,则排除故障又要费一番工夫。通过这个案例,培养学生检修自动变速器液压部分的方法和要领。
  以上是我对中职汽车维修专业自动变速器模块教学中存在的问题及解决方法提出的个人见解,难免有不足之处。我从事自动变速器教学多年,虽然有些体会,也编写了校本教材,但深感困难重重,深知教学责任重大,期待和朋友们共同学习和交流,为企业输送更多优秀技术人才作出自己的贡献。
  参考文献:
  [1]尹万建.轿车自动变速器结构原理与检修.人民交通出版社.
  [2]李巍.汽车自动变速器系统维修实例精选及剖析.机械工业出版社,2013-2-1.
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