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基于六步法的" 新能源汽车空调制冷不良" 工学一体化课程开发与实践
摘要 :? 工学一体化课程是培育新能源汽车技术技能人才的核心载体。本文以 " 空调制冷不良 " 典型工作任务为载体,系统阐述行动导向 " 六步法 "(资讯、计划、决策、实施、检查、评估)的课程开发策略。通过企业调研明确学习目标,构建 " 故障诊断 - 维修实施 - 服务反馈 " 完整教学闭环,创新 " 教学做合一 " 的实施路径。实践表明,该模式实现理论实践深度融合,学生故障诊断准确率提升 37% ,工具使用时效缩短40% ,制冷剂回收率达 98% 以上,获省级教学成果二等奖,为职业教育数字化转型提供可复制范式。
关键词?:工学一体化;六步法;新能源汽车;空调故障;职业能力
一、课程开发的价值维度
( 一 ) 破解学用分离困境
突破传统 " 理论 - 实践 " 二元分割模式,以空调系统故障诊断为主线,串联热力学原理、电路分析等跨学科知识。学生在实操中运用压力检测、电路测量等工具,同步验证理论模型(如制冷循环异常的压焓图分析),形成 " 问题导向 $$ 知识调用→技能强化 " 的螺旋上升机制。例如在压缩机不运转故障诊断中,学生需结合电路图分析继电器工作状态(理论应用),同时使用万用表检测电路通断(实践验证),实现知识与技能的协同发展。近三年教学实践中,该模式已适配 12 个主流新能源车型,覆盖市场保有量的 85% 。
( 二 ) 精准对接产业需求
课程对接 4S 店典型工作场景,涵盖 9 大类核心能力:从压缩机拆装到 ECU 数据标定,从制冷剂回收工艺到客户沟通技巧。通过模拟企业真实工单(如 " 高压侧压力异常 " 故障处置),培养学生全流程服务能力,实现 " 岗位标准→能力标准→教学标准 " 的精准映射。数据显示,采用该模式培养的学生岗位适应周期缩短 60% ,企业满意度提升至 92% ,3 家头部企业已设立专项订单班。2023 年毕业生就业数据显示,从事新能源汽车维修岗位的学生占比达 73% ,平均薪资较传统专业高出 35% 。
( 三 ) 推动教学模式转型
重构" 任务驱动" 课程体系,将分散的《汽车空调技术》《故障诊断》等课程内容有机整合。教师角色转向" 学习导师",通过项目化教学(如制冷剂加注工艺优化)引导学生自主构建知识网络,同步植入工匠精神培育(如冷媒回收操作规范)。教学实施中采用AR 辅助诊断系统,实现故障现象动态可视化,使抽象原理具象化,学生故障诊断准确率提升至 89% ,较传统教学模式提高 34 个百分点。课程资源库已积累典型故障案例 200 余个,AR 模型精度达毫米级,获国家级虚拟仿真教学中心认定。
二、六步法导向的课程开发路径
( 一 ) 资讯阶段:需求分析与能力建模
企业调研:采集 12 家主机厂售后数据,归纳压缩机故障(占比38% )、管路泄漏( 29% )等典型问题,建立包含 7 个维度 32 项指标的能力矩阵
标准转化:将企业工单(如 " 制冷剂充注量误差 ⩽5%" )转化为教学标准,明确 " 独立完成系统诊断→制定维修方案→实施规范操作 "的阶梯式目标
( 二 ) 计划阶段:工作过程系统化设计
构建 " 六步递进" 教学框架:
资讯层:故障现象采集(客户报修单分析) $$ 系统原理回顾(热力学循环解析)
计划层:诊断路径规划(先电路后机械的排查顺序) $$ 工具清单制定(压力表组 + 解码仪组合)
决策层:风险评估(制冷剂泄漏应急预案) $$ 成本核算(备件价格比对)
实施层:规范操作( R134a 回收工艺) $$ 数据记录(压力 - 温度对应曲线)
检查层:保压测试(24 小时压力衰减率 ⩽3% )→功能验证(出风口温度 ⩽5% )
评估层:维修报告撰写(含成本核算与客户告知)→电子档案归档
( 三 ) 实施阶段:行动导向教学创新
情境创设:搭建包含实车、台架、诊断设备的沉浸式实训场,配置1:1还原的新能源车空调系统
方法组合:采用" 故障树分析(FTA)引导 + 角色扮演(技师/ 客户)" 双轨教学,开发含 20 个典型故障案例的《工作页手册》,植入AR 辅助诊断模块(故障现象识别准确率 92% )
数字赋能:应用 VR 技术模拟高压系统操作,建立故障诊断知识图谱(覆盖 200+ 故障模式),开发智能评分系统实现操作过程实时诊断
( 四) 检查与评估:质量闭环构建建立" 三维评价体系"(表2):
过程性评价:操作规范度(权重 40% )、工具使用时效(权重30% )示例:制冷剂加注环节要求5 分钟内完成抽真空,误差 ±10kPa 结果性评价:故障修复率(权重 20% )、客户满意度(权重10% )数据:毕业生素质考核中 " 客户沟通满意度 " 达 95 分(满分100)
反馈机制:通过PDCA 循环持续优化课程
三、实践成效与范式价值
(一)教学效果显著
学生考核:故障诊断准确率从 52% 提升至 89% ,工具使用时效缩短 40%
职业素养: 95% 学生能规范执行环保操作(制冷剂回收率⩾98% )
企业反馈:毕业生岗位适应周期缩短 60% ,获 3 家头部企业订单班认证
(二)模式创新特征
标准引领:形成" 企业工单→课程标准→教学方案" 转化模板
技术融合:集成故障诊断仪数据解析、虚拟仿真验证等数字化手段
素养渗透:在保压测试等环节植入" 零缺陷" 质量意识
(三)推广价值
方法论价值:提供 " 任务解构→能力映射→教学转化 " 的标准化开发路径
资源复用性:课程方案已适配纯电/ 混动等多平台车型
行业适配度:符合《职业教育专业教学标准》中新能源汽车领域要求
结语
本实践验证了 " 六步法 " 在工学一体化课程中的适配性:通过真实工作任务驱动,实现 " 能力培养链 "(知识应用→技能精进→素养养成)与 " 工作过程链 "(接车→诊断→维修→交付)的双向耦合。形成的 " 企业需求分析 - 教学方案重构 - 教学实施优化 " 闭环机制,为新能源汽车专业建设提供可迁移范式。后续研究将深化数字孪生技术应用,构建虚实融合的智能诊断训练平台。
参考文献:
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[3] 黄海波. 浅谈《汽车空调的制冷原理及故障分析》的教学方法[J].科技视界 ,2018,(27):171-172.
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