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Frontier Technology Education Workshop

基于理实一体化下汽车发动机构造与维修教学

作者

敖瑞来

莫旗中等职业技术学校 162850

随着汽车产业的快速发展,新能源汽车、智能网联汽车技术不断迭代,行业对汽车维修人才的技能要求日益提高,不仅需要掌握扎实的理论知识,更需具备熟练的实操能力和故障诊断能力。然而,传统汽车发动机构造与维修教学中,普遍采用“理论课堂+实训车间”分离的模式:理论教学以教师讲授为主,学生被动接受知识,难以将抽象的发动机结构、工作原理与实际部件对应。 本研究旨在探索理实一体化教学在汽车发动机构造与维修课程中的应用方法,打破理论与实践的壁垒,构建“教、学、做、评”一体化的教学体系,提升学生的理论应用能力、实操技能和职业素养。

、以岗位任务为导向,整合理论与实践模块

根据汽车维修行业岗位(如汽车机电维修工、发动机维修技师)的工作任务分析,将汽车发动机构造与维修课程内容重构为“发动机核心部件认知”“发动机拆装与维护”“发动机常见故障诊断与排除”三大模块,每个模块下设若干理实一体化任务单元,实现“任务承载知识,实践检验理论”。

以“发动机曲柄连杆机构拆装与故障诊断”单元为例,教学内容整合如下:理论知识:曲柄连杆机构的组成(活塞、连杆、曲轴、飞轮等)、工作原理(将往复运动转化为旋转运动)、常见故障(活塞敲缸、连杆轴承异响的原因); 实践技能:工具选用(扭力扳手、套筒组的使用)、拆装流程(按顺序拆卸螺栓、部件清洗与检查)、故障检测(用听诊器判断异响部位、用千分尺测量活塞间隙); 岗位任务:模拟“客户反馈发动机运转时有异常响声”,要求学生完成“故障问诊 $$ 初步检查→拆解分析→故障排除→组装调试”全流程操作。

二、以任务驱动为核心,实现“学做同步”

(一)情境教学法,模拟真实维修场景

在实训车间搭建“汽车维修工位”情境,配备故障发动机台架(如设置活塞环磨损、曲轴轴承松动等故障)、维修工具、诊断设备(如汽车解码器、示波器)和客户报修单。教学开始时,教师扮演“客户”,向学生反馈故障现象(如“发动机加速无力,怠速时抖动严重”),学生以“维修技师”身份开展工作,先通过问诊记录故障信息,再结合理论知识分析可能的故障点,最后动手检测与维修,让教学过程与实际工作场景高度一致。通过这种“硬件还原场景、角色模拟互动、流程复刻岗位”的情境教学法,不仅让学生在实操中巩固理论知识,更能提前熟悉企业维修的沟通流程、操作规范与服务标准,实现从“校园学习”到“岗位工作”的无缝衔接,有效提升职业适应能力。

(二)示范-模仿-创新法,分层递进培养技能

教师先进行“标准化示范”,如拆解发动机气缸盖时,详细演示“标记部件位置→按对角线顺序松开螺栓→取下气缸盖→检查 gasket 密封情况”等步骤,同时讲解理论依据(如按对角线松螺栓可避免气缸盖变形);随后学生分组“模仿操作”,教师巡回指导,及时纠正错误(如工具使用不当、部件安装顺序错误);最后设置“创新任务”,如“若气缸盖螺栓损坏,如何选择替代螺栓并确定拧紧力矩”,引导学生结合理论知识自主解决问题,从“会操作”提升到“懂原理、能创新”。

(三)小组合作法,培养团队协作能力

将学生分为 4-5 人一组,每组设“组长(负责任务分配)、技术员(负责故障分析)、操作员(负责动手拆装)、记录员(负责填写维修工单)”角色,共同完成复杂任务(如发动机整体吊装与拆解)。例如在“发动机燃油供给系统检修”任务中,组长组织讨论故障排查方案,技术员用解码器读取燃油压力数据,操作员拆卸燃油泵并检测,记录员填写《燃油系统检修报告》,最后小组共同汇报成果。通过分工协作,学生不仅能提升技能,还能学会沟通配合,适应企业岗位的团队工作模式。

三、优化教学场景,打造“理实一体化实训空间”

(一)实现“教室与车间融合”​

将传统理论教室改造为“理实一体化实训室”,配备以下设施:教学区:多媒体设备(播放发动机动画、维修视频)、白板(书写理论要点与操作流程)、发动机模型(透明有机玻璃模型,可直观看到内部运动); 操作区:多台发动机台架(涵盖传统燃油发动机、混合动力发动机)、维修工具车(按岗位标准摆放工具)、检测设备(燃油压力表、气缸压力表); 展示区:陈列发动机核心部件(如不同类型的活塞、曲轴)、故障部件(如磨损的气门、损坏的燃油喷嘴)及维修案例报告,方便学生随时观察与学习。

(二)引入数字化教学资源

利用虚拟仿真技术辅助教学,如采用“汽车发动机虚拟拆装系统”,学生可在电脑上进行 3D 虚拟拆装练习,系统能实时提示错误操作(如安装顺序错误时弹出警告),并生成操作评分报告;同时搭建线上教学平台,上传理论课件、维修视频、故障案例库,学生可在课后复习理论知识,或通过平台提交维修工单,教师在线批改与反馈,实现“课上实训+课后拓展”的无缝衔接。

四、结语

综上所述,理实一体化教学为汽车发动机构造与维修课程改革提供了有效路径,通过重构教学内容、创新教学方法、优化教学场景,能有效解决传统教学中理论与实践脱节的问题,提升学生的综合技能与职业素养。未来,随着智能教学技术的发展,可进一步将人工智能、数字孪生等技术融入理实一体化教学,如构建“发动机数字孪生模型”,让学生在虚拟环境中模拟复杂故障诊断,不断提升教学的智能化与精准化水平,为汽车产业培养更多高素质技能型人才。

参考文献:

[1]雷艺.关于汽车发动机构造与维修课程实训教学的思考[J].广西教育(高等教育).2023,(3).

[2]王功,王文娟.“汽车发动机构造与维修”理实一体化项目式教学的应用研究[J].职教通讯.2022,(9).69-70.