前言:中文期刊網精心挑選了常見科學現象及原理范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
常見科學現象及原理范文1
一、加強廢物利用,提升實驗效果
科學實驗需要有基本的實驗器材與設備作為必要保障,學校實驗室的實驗設備是有限的,且一些設備不便于課堂展示,因此,學生周圍的物品也可以成為實驗器材的最佳選擇。利用學生熟知的、日常生活與學習所用的物品進行實驗,不僅操作簡單、直觀,而且能夠在一定程度上培養學生的動手能力與創新能力,節省實驗成本,有著無限的優越性。在對低成本實驗進行設計時,一般要遵循三條原則:首先實驗材料的制作必須成本低廉;其次制作過程簡單易操作,且花錢少;最后要便于教師在課堂上演示。比如,在學習《地球與宇宙》這一章節時,為了能夠使學生對地球的基本形狀與特點進行深入的了解,可以采用紙帶與鉛筆設計出地球的模型,將紙帶纏繞成橢圓球體,然后為學生展示并講解地球兩級的基本體征。再如,學習《物質的形成》這一章節時,為了讓學生感知不同形態物質的差異性,可以用針筒抽取5ml的空氣,然后堵塞針孔,推動針筒活塞,觀察空氣能夠壓縮到多少毫升。然后再將空氣換為水,以同樣的方法進行壓縮,觀察能夠壓縮的程度。經過親身體驗,學生能夠對氣體、固體的分子間隙有一個科學的認識。該實驗不僅操作簡便、成本低廉,而且還能夠使學生廣泛參與其中,親身感受不同狀態物質的分子特點,具有一定的優越性。
二、注重引導,激發學生的參與熱情
低成本實驗能夠使學生普遍參與到實驗當中,提升學生的實踐動手能力,增強學生學科學、愛科學的興趣。在科學教學過程中,教師要為學生創設一定的課堂情境,根據學生的興趣愛好以及身邊的具體事物,選擇具有針對性的、能夠滿足學生好奇心理與興趣愛好的實驗,使學生對生活中一些基本現象、科學技術能夠進一步了解。比如,在現實生活中或電視節目中,學生經常會看到胸口碎大石等魔術,對此充滿了好奇,教師可對該原理進行實驗展示,實驗器材很簡單,兩只高腳杯、一把鐵錘與一塊粗細均勻的模板,將高腳杯置于木板上,然后用錘子敲擊木板,讓學生預測可能會出現的現象,然后再進行展示,得出結論,使學生明白這是利用了壓力與壓強的關系。學生的注意力將會集中于整個實驗,學習興趣高漲,而且能夠從實驗中學到科學知識,解釋生活中出現的科學、物理現象,不僅能夠提升課堂效率,而且能夠使學生的觀察與創新思考能力得到提升。
三、將生活物品應用于科學實驗
科學實驗的最終目的是為了能夠使學生通過實驗演示了解某一個原理,因此,只要能夠對實驗原理進行有效地揭示都能夠在課堂上進行展示。我們生活中的物品五花八門,都可以發揮想象力與創新思維能力運用于科學實驗中。對于一些實驗器材缺乏的學校來說,對生活物品的利用能夠有效解決實驗器材不足的問題,而且能夠滿足實驗教學的目的。一般情況下,科學實驗中運用到的生活物品都是比較常見的,能夠使每個學生普遍參與到實驗當中,享受實驗操作帶來的樂趣。比如在學習內燃機的運作原理時,可以設計這樣的一個實驗,實驗器材主要有食品包裝盒、鐵釘、打火機的電子點火器,往包裝盒內滴適量的酒精,然后封閉,對包裝盒的表面進行反復摩擦,達到一定的程度后,按電子點火器,這樣整個內燃機的工作原理就清晰地展現在每個學生面前,且這些實驗器材可以反復使用。諸如食品包裝盒、電點火器等這些器材都是平時生活中極為常見的東西,基本上可以做到人手一套,使學生都能夠參與實驗,加深學生對知識的理解與認識,不僅成本低廉,而且課堂實驗效果極佳。
四、對自然現象的實驗探究
常見科學現象及原理范文2
1 實驗目的書寫不規范
實驗目的是指要探究或者驗證的問題或事實,在實驗目的的稱述中,一般采用敘述的形式。根據實驗類型可將實驗分為探究性實驗和驗證性實驗。探究性實驗的實驗目的主要是探索研究對象的屬性、特征以及與其他因素的關系;而驗證性實驗的實驗目的主要是驗證已知研究對象的屬性、特征以及與其他因素的關系。學生往往因為不明確實驗目的究竟要寫什么而出現書寫不規范無法得分的情況。
【例1】 為了探究某物質(X)的作用,研究者提出了以下實驗思路:
(1) 實驗分組:
甲組:培養液+Y細胞+3H-Tdr(3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷)+生理鹽水;
乙組:培養液+Y細胞+3H-Tdr+X(用生理鹽水配制)。
每組設置若干個重復樣品。
(2) 分別測定兩組的CRD(細胞內的放射性強度),求每組的平均值。
(3) 將各樣品在適宜條件下培養合適時間后,測定CRD,求每組平均值并進行統計分析。(要求與說明:答題時用X、CRD、3H-Tdr表示相關名詞,Y細胞是能增殖的高等動物體細胞)請回答:
(1) 實驗目的: 。
(2) 預測實驗結果及結論: 。
(3) 實驗中采用3H-Tdr的原因是: 。
答案:(1) 探究X對Y細胞增殖(DNA的合成)的影響
(2) 如果乙組CRD明顯高于甲組,說明X對Y細胞增殖有促進作用
如果乙組CRD與甲組基本相同,說明X對Y細胞增殖無影響
如果乙組CRD明顯低于甲組,說明X對Y細胞增殖有抑制作用
(3) 3H-Tdr是DNA合成的原料之一,可根據CRD變化判斷細胞增殖情況
1.1 常見錯誤
“X物質對細胞生長的影響”;“X物質對Y細胞的作用”;“X物質對Y細胞吸收3H-Tdr的影響”;“X物質對高等動物的影響”;“X物質對CRD的影響”;“X物質能否促進細胞內CRD的合成”。
1.2 應對策略
實驗目的中一般應呈現出以下三種信息:
(1) 探究因素(自變量):X物質。
(2) 實驗對象:細胞。
(3) 觀察目標(因變量):增殖情況。
所以探究性實驗目的一般可以套用以下格式:探究自變量對實驗對象、觀察目標的影響。而該題中學生在答題時主要沒有準確找到觀察目標,出現了一些錯誤指標如“細胞的生長”、“高等動物的影響”等。確定觀察目標是要根據題目中所給的信息,通過實驗思路可以看出甲、乙兩組分別為實驗組和對照組,實驗變量為X物質。但甲乙兩組又同時加入了3H-Tdr(3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷),根據所學的知識,3H-Tdr應該用于DNA的合成,自然觀察目標也就是DNA的合成,或者發生DNA合成的時期——細胞的增殖,所以觀察目標也就是因變量為細胞的增殖。
2 實驗原理書寫不規范
實驗原理是實驗設計的依據和思路,是實驗進行的科學理論,同時也是檢測結果的理論依據,既體現實驗設計的整體思路,也包括實驗現象與結果出現的原因以及重要實驗步驟設計的根據等。在答題時如果學生不理解何為實驗原理,很難得分。
【例2】 為了驗證胰島素具有降低血糖的作用,以小鼠活動狀況為觀察指標設計實驗。
某同學的實驗方案如下:
① 將正常小鼠隨機分成A、B兩組,觀察并記錄其活動狀況。② A組小鼠注射適量胰島素溶液,B組注射等量生理鹽水。一段時間后,A組小鼠會出現四肢無力,活動減少,甚至昏迷等低血糖癥狀,B組活動狀況無變化。③ A組小鼠出現低血糖癥狀后,分別給A、B兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段時間后,A組小鼠低血糖癥狀緩解,B組活動狀況無變化。
該實驗方案可以說明胰島素具有降低血糖的作用。
請回答:該實驗的原理是什么?
答案:胰島素具有降低血糖的作用。體內胰島素含量過高時,引起血糖下降,機體出現活動減少,甚至昏迷等低血糖癥狀,此癥狀可以通過補充葡萄糖溶液得到緩解。
2.1 常見錯誤
錯將實驗原理寫成實驗原則:如單一變量原則、對照原則,沒有理解實驗原理的實質。
實驗原理不完整:如只回答胰島素具有降低血糖的作用。
觀察指標闡述錯誤:本題中已經明確指出以小鼠活動狀況為觀察指標設計實驗,但很多學生還是把觀察指標寫成直接檢測血糖濃度。
2.2 應對策略
實驗原理可以從以下3個方面來書寫:
(1) 自變量作用的科學依據:實驗中涉及到的科學依據必須是經人證明的科學理論,往往來源于書本。如,胰島素能降低血糖濃度;還原糖與斐林試劑加熱時產生磚紅色的沉淀;淀粉遇碘變藍。
(2) 因變量獲得的原理。因變量是實驗現象與結果出現的原因,如本題中胰島素含量過高,引起血糖下降,機體出現活動減少,甚至昏迷等低血糖癥狀,此癥狀可以通過補充葡萄糖溶液得到緩解。如在驗證甲狀腺具有促進動物新陳代謝的作用時,甲狀腺激素能促進新陳代謝,加速體內物質的氧化分解,從而使耗氧量和活動量加大。
(3) 因變量檢測的方法:如觀察特異顏色變化、溶液渾濁度、沉淀和氣泡現象;觀察形態結構、生理特征變化;測量生長發育速度;測量生化反應速度等。
3 實驗結果分析不到位
實驗結果是在實驗結束時出現的,通常伴有一定的現象。在驗證性實驗中結果是在預料中的,無需再預測;而探究性實驗的結果應該對應假設,分類討論,而且要根據預測的不同結果得出相應的結論。以例1第二小題為例,通常有3種可能:如果出現現象①說明自變量促進因變量;如果出現現象②說明自變量抑制因變量;如果出現現象③說明自變量與因變量無關。
3.1 常見錯誤
學生對結果的分析不全面,不能把所有的情況都寫出來,可能原因是沒有真正理解題目的要求或者對于探究性實驗的結果與結論不能正確把握。
在回答時學生容易將結果與結論的關系倒置,如“如果X對Y細胞增殖(DNA合成)有抑制作用,說明乙組CRD明顯高于甲組”。
3.2 應對策略
常見科學現象及原理范文3
教學目標
知識目標
1.知道溫度表示物體的冷熱程度.
2.知道溫度計的構造、原理以及攝氏溫度的規定.
3.常識性了解攝氏溫度和熱力學溫度的關系.
能力目標
通過觀察和分析培養學生的觀察能力和分析概括能力.
情感目標
培養學生使用物理儀器測量的良好習慣.
教學建議
本節是初中生接觸熱學的第一節課,只涉及了熱學的最基本知識點.
教材首先介紹“溫度”的概念,用實例闡明人類和溫度的密切關系,確切知道溫度很重要.然后通過一個小實驗讓學生進一步明白靠感覺的不可靠性,是不科學的.要樹立使用工具得出正確結論的嚴謹科學態度.接著具體講解了實驗用溫度計的原理、構造,著重介紹了體溫計的的測量范圍、最小刻度值、用水銀的原理和它的特殊結構及特殊用法.介紹了計量溫度的兩個不同方法:攝氏溫度的規定,具體攝氏溫度的讀法和專用符號的使用;熱力學溫度的規定,單位名稱、專用符號以及這兩種溫度計量方法的關系.
在課本的引言部分學生已經明白物理是一門研究力、熱、聲、光、電等現象的自然科學.本節是研究熱學的第一節內容,應該首先向學生交代本章講的為熱學的入門,是熱學的基本知識.具體到本節可以從最常見的、比較了解的水的各種形態,不同冷熱的水入手.讓學生感覺一下水的冷熱,提出感覺的不可靠性,進而說明使用儀器的準確性和科學性.過渡到溫度計和溫度的計量方法上.
強調攝氏溫度、熱力學溫度的規定、正確讀法、專用符號的使用以及它們二者之間的關系.
教學設計示例
溫度計
class=NormalvAlign=topwidth=84>
課題
class=NormalvAlign=topwidth=511colSpan=3>
溫度計
class=NormalvAlign=topwidth=84>
教學目標
class=NormalvAlign=topwidth=511colSpan=3>
1.知道溫度表示物體的冷熱程度
2.知道溫度計的構造、原理以及攝氏溫度的規定
3.常識性了解攝氏溫度和熱力學溫度的關系
class=NormalvAlign=topwidth=84>
教學重點
class=NormalvAlign=topwidth=511colSpan=3>
溫度計的構造、原理以及攝氏溫度的規定
class=NormalvAlign=topwidth=84>
教學難點
class=NormalvAlign=topwidth=511colSpan=3>
攝氏溫度和熱力學溫度的關系
class=NormalvAlign=topwidth=84>
教學方法
class=NormalvAlign=topwidth=511colSpan=3>
講授、實驗
class=NormalvAlign=topwidth=84>
教具
class=NormalvAlign=topwidth=511colSpan=3>
玻璃杯、熱水、冷水、實驗用溫度計、體溫計、寒暑表、冰塊
class=NormalvAlign=topwidth=322colSpan=2>
知識內容
class=NormalvAlign=topwidth=133>
教師活動
class=NormalvAlign=topwidth=140>
學生活動
class=NormalvAlign=topwidth=322colSpan=2>
一、復習引言部分
物理是研究力、熱、聲、光、電等現象的自然科學,
二、引入新課
指出溫度跟人類生活的密切關系,溫度的概念.引導學生發現感覺的不可靠,
三、實驗用溫度計
溫度計原理:利用液體的熱脹冷縮來測量溫度.觀察溫度計的構造、測量范圍及分度值.
四、攝氏溫度
講解攝氏溫度的規定,每個分度值代表1攝氏度.攝氏溫度的正確表示方法及正確讀法
五、熱力學溫度
介紹宇宙溫度的下限――絕對零度,以絕對零度為起點的溫度計量方法叫熱力學溫度.
熱力學溫度和攝氏溫度的關系
六、體溫計
著重講解體溫計的原理、測量范圍、最小刻度值、特殊結構及用法
七、小結
溫度計原理和溫度的計量方法
八、作業
P46—1、2、3
class=NormalvAlign=topwidth=133>
教師引導學生實驗:去體驗先后把手放在冷水熱水以及溫水中的不同感覺
教師出示實驗用溫度計,引導學生進行觀察.
出示體溫計,引導學生觀察.示范用法并引導提問
class=NormalvAlign=topwidth=140>
自己得出結論:冷熱只是相對概念,靠感覺根本區分不了溫水的冷熱程度
學生總結得出溫度計構造、測量范圍,并提問:C的意思和分度值代表什么?
觀察細節,并提問
class=Normalwidth=80>class=Normalwidth=222>
探究活動
常見科學現象及原理范文4
一、分清實驗的類型
化學實驗分為定性實驗和定量實驗兩種,定性實驗就是根據某種物質的性質鑒定該物質的存在與否。定量實驗是測定某種物質的各種成分的含量。在整個高中化學的教學中,定性實驗比較多,像制取某種物質,物質鑒別、鑒定、推斷,物質性質檢驗,實驗操作順序或裝置排列順序的連接,分離混合物或從混合物中提取某物質。定性要求能排除其他的干擾并有明顯的現象;定量實驗遇到的比較少,主要像測定物質的純度,確定物質的組成(某化合物的定量組成、混合物中各組分的質量分數),測定化學反應中的能量變化,測定某些中學化學常用計量(某元素的相對原子質量、阿伏加德羅常數等),定量實驗要求準確地測定物質的量。
二、定性實驗和定量實驗設計的基本步驟
1.提出實驗研究課題(實驗目的)。實驗目的要求是實驗的出發點和歸宿,因此在實驗設計前,必須對實驗的目的要求相當明確。
2.確定實驗原理。要求在明確實驗目的的基礎上,綜合運用學過的知識,通過類比、遷移、分析,主要是從原理合理、操作簡單、原料易得且利用率高、無污染而確定(選擇或擬出)實驗原理的。
3.選擇實驗用品。根據實驗的目的和原理,以及反應物和生成物的性質、反應條件等,合理選擇實驗所需的儀器和藥品。
4.設計裝置步驟。根據實驗目的和原理,以及選用的實驗儀器和用品,設計合理的實驗裝置和實驗操作步驟,并繪制或識別相應的實驗裝置圖。
5.觀察現象和數據。根據實驗目的原理和過程,預測實驗將觀察到的現象,以及實現實驗目的將要記錄哪些數據等。
6.分析得出結論。根據實驗觀察的現象和數據,通過分析、計算、圖表、推理等處理,得出正確的實驗結論。
7.對實驗方案作出評價。根據題目所要求的實驗目的,對實驗所采取的原理、實驗裝置、實驗現象、實驗過程、實驗結果等作出優與劣、好與壞等的分析和評判,并在評價的基礎上作出改進。
三、實驗設計必須遵循的原則
1.科學性原則。這是實驗設計的首要原則。它指設計實驗原理、操作順序、操作方法等時,必須與化學理論知識以及化學實驗方法論相一致。如驗證鹵代烴中的鹵素原子,不能直接加入硝酸銀溶液,因為鹵代烴中的鹵素原子不是可以自由移動的離子,故必須先加入強堿水溶液或強堿的醇溶液使鹵素原子變成鹵素離子,再加入稀硝酸中和過量的堿,最后加入硝酸銀溶液看沉淀的顏色。
2.可行性原則??尚行栽瓌t是指設計實驗時,所運用的實驗原理在實施時切實可行,而且所選用的化學藥品、儀器、設備、實驗方法等在現行的條件下能夠滿足。
3.簡約性原則。這是指化學實驗的設計要盡可能地采用簡單的裝置或方法,用較少的步驟及實驗藥品,在較短的時間內來完成實驗的原則。
4.安全性原則。這是指實驗設計時應盡量避免使用有毒藥品或具有一定危險性的實驗操作。如需要點燃可燃性氣體應先檢驗氣體的純度再點燃,防治發生爆炸;需要用到有毒氣體的反應,最后一定要進行尾氣處理:可燃性氣體的點燃,氯氣可用氫氧化鈉溶液吸收。
四、實驗操作的一般步驟
1.連接組裝儀器,按照從下到上,從左到右的順序。
2.檢驗裝置的氣密性,先使儀器和大氣不再直接相通,然后形成氣壓差,再根據現象能保持壓差的,氣密性良好。
3.裝入藥品進行實驗。這一步需要認真觀察現象,需要測量數據的要進行幾次求平均值以減少誤差。
4.拆卸裝置,需要注意防止發生倒吸,像用排水制備氣體的裝置需要先從水中撤出導氣管再撤酒精燈。
常見科學現象及原理范文5
關鍵詞:高中化學;化學電源;反應原理;分類;具體應用
通常意義上來說,化學電源是一種特殊裝置,它能夠將化學能直接轉換為電能,主要是通過化學反應消耗某種化學物質而輸出電能,習慣上被稱為電池,也就是說,生活中常見的電池大多是化學電源。關于化學電源的應用范疇,其主要表現在國民經濟、科學技術、軍事領域和日常生活等方面。
一、關于化學電源的反應原理實驗探究設計
關于化學電源反應原理的探析問題,筆者在此選擇人教版高中《化學》選修4第四章第二節內容為研究切入點,通過化學實驗展示化學電源的反應原理,力求讓學生親身、直觀、明了地看清楚反應原理,體驗創新實踐的快樂,加深學生對此章節內容的認識。
1.制訂教學目標,分析教學重、難點
(1)教學目標。首先,老師需要帶領學生復習原電池的化學原理,掌握形成原電池的基本條件,隨后了解各類常見電池的類別、構造、反應原理、優勢和應用范疇。其次,利用化學實驗的方法達到學習知識的目的。最后,通過此章節內容的學習,實時感受化學帶給人類社會生活的進步和光明。
(2)教學重、難點。本章節內容的重點:一次電源、二次電源、燃料電池的反應原理、基本性能和應用;常見電池的污染和環保問題;難點:化學電源的反應原理以及電極式的書寫技能。
2.具體的實驗過程
第一部分:
【老師指導試驗】給學生小組各拿一節化學電源(干電池),用實驗證明銅鋅原電池的正負兩極。
【學生動手操作】進行實驗,并觀察具體化學現象。
【學生試驗所得】現象:測干電池時,電流計指針偏向正極方向;測銅鋅原電池時,電流計指針偏向銅片方向。由此可見:鋅片為負極,銅片為正極。
【試驗所得結論】原電池的原理:
負極:電子流出,較活潑,(鋅片):Zn-2e-=Zn2+(氧化反應)
正極:電子流入,較不活潑,(銅片):2H++2e-=H2(還原反應)
銅鋅原電池的總反應方程式:Zn+2H+=Zn2++H2
與鋅片直接跟稀硫酸反應的異同之處:
相同點:總反應方程式相同
不同點:電子轉移途徑不同
第二部分:
【實驗探究主題】原電池的實質是氧化還原反應,而且氧化還原反應都可以設計成原電池,那么構成原電池要有哪些條件呢?
【具體實驗過程】通過多種裝置的比對,以及多種實驗現象的觀察,求得原電池的構成條件。
【實驗結果所得】組成原電池的條件:(1)電極材料由兩種金屬活潑性不同的金屬或由金屬與其他導電的材料(非金屬或某些氧化物等)組成;(2)兩電極必須浸泡在電解質溶液中,自發地發生氧化還原反應;(3)兩電極之間有導線連接,形成閉合回路。
【教師課后補充】化學電源因為要提供持續而穩定的電流,除了必須具備原電池的三個構成條件之外,還要有自發進行的氧化還原反應。也就是說,化學電源必須是原電池,但原電池不一定都能做化學電源。
二、化學電源在生活中的具體應用及分類
1.干電池及其應用
干電池也叫一次電池,指的是電池中的反應物質在進行一次電化學反應放電后就無法再次使用,它的總反應式為Zn+2MnO2+2NH+4=2Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O。常見的干電池有鋅錳干電池、鋅汞電池、鎂錳干電池等。
2.蓄電池及其應用
蓄電池可分為酸性鉛蓄電池和堿性蓄電池兩種。(1)酸性鉛蓄電池是由一組充滿海綿狀金屬鉛的鉛銻合金格板做負極,由另一組充滿二氧化鉛的鉛銻合金格板做正極,兩組格板相間浸泡在電解質稀硫酸中,其總反應式為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O其具有充放電可逆性好、放電電流大、穩定持續、價格低廉等優點,常用作汽車和柴油機車的啟動電源,坑道、礦山和潛艇的動力電源,以及變電站的備用電源。(2)堿性蓄電池是生活中十分常見的充電電池,它的體積、電壓和干電池差異不大,并且攜帶方便,相對來說它的使用壽命比鉛蓄電池長得多,使用得當可以反復充放電上千次,但價格比較貴。因其在堿性條件下進行反應,所以名為堿性蓄電池。
3.鋰離子電池及其應用
鋰離子電池的工作原理就是指其充放電原理。當對電池進行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構,它有很多微孔,到達負極的鋰離子就嵌入碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高,這里所說的電池容量就是放電容量。如果把鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅,搖椅的兩端為電池的兩極,而鋰離子就像優秀的運動員,在搖椅的兩端來回奔跑。所以,專家們又給了鋰離子電池一個俏皮的名字搖椅式電池。
總的來說,高中化學教學中涉及的化學電源的反應原理這一知識點十分重要,是化學學習的一大難點,需要老師和學生去認真教學、認真對待。同時,化學電源在生活中的應用范疇十分廣闊,涉及生活的方方面面,由此可見,化學科學需要受到我們的重視,它給人類社會帶來了前所未有的福利。
參考文獻:
[1]肖建鋒,彭維清.第26課時化學電源[J].高中生學習:高三版,2012(11).
[2]王馨郁.《化學電源》教學設計[J].中國信息技術教育,2010(17).
常見科學現象及原理范文6
一、課程基本信息
課程名稱:汽車綜合故障診斷與排除
開課部門:汽車工程學院
課程代碼:Qqczh
學分:4
學時:60(理論30 學時,理實一體 30學時)
授課時間:第5學期
授課對象:高職汽車檢測與維修技術專業學生
課程性質:專業核心課程
課程類型:理實一體化課(B類課)
教學場地要求:多媒體教室、汽車實訓車間
二、課程定位
《汽車綜合故障診斷與排除》是汽車修理工職業升遷必須具備的能力。分析汽車常見故障原因,正確使用常用的檢測設備與工具,制定合理的故障檢測方法與手段,確定故障排除方法與維修步驟,培養學生綜合分析問題和解決問題的能力,是《汽車綜合故障診斷與排除》課程的基本要求,因此《汽車綜合故障診斷與排除》是汽車檢測與維修專業培養職業能力的核心課程,是對前期課程《電子電氣系統故障診斷與檢修》、《發動機管理系統故障診斷與檢修》、《汽車傳動控制系統構造與檢修》、《汽車制動系統故障診斷與檢修》和《汽車轉向與懸架系統檢修》等核心課程的綜合與歸納,旨在培養學生對汽車故障的綜合檢測、分析判斷、排除和修理的能力。
學生通過這門課程的學習,能熟練將前修課程的相關知識和技能綜合應用,對汽車綜合故障進行診斷和排除,培養學生綜合分析和觖決實際問題的能力。
三、課程目標
1.能力目標
(1)能熟練使用X431、KT600、、GDS、博世綜合故障診斷儀等智能檢測儀器和設備,檢測汽車的各種基本參數;
(2)會正確操作汽車性能檢測線檢測汽車各項性能參數;
(3)能利用經驗診斷法診斷汽車常見故障;
(4)能應用檢測數據對汽車技術性能做出正確判斷;準確判定故障部位、確定故障排除和修理方法;
(5)能正確使用各種專用工具、量具。
2.知識目標
(1)掌握被檢測系統的結構、工作原理和主要技術參數;
(2)熟練掌握各種性能參數的檢測方法;
(3)掌握常用檢測設備的基本工作原理;
(4)掌握汽車故障診斷流程。
3.態度目標
(1)培養學生熱愛祖國的情操,養成健康向上的心態,喜愛汽車行業的興趣;
(2)具有吃苦耐勞的精神和嚴謹細致的工匠精神;
(3)培養安全和規范標準意識,逐漸形成符合汽車維修行業職業崗位(群)所要求的職業道德與職業素養;
(4)培養自我學習汽車新知識新技術的自學能力,為適應汽車行業崗位群的要求打下基礎,提高學生走向社會求職的競爭力;
(5)培養集體榮譽感和團隊合作意識,能客觀地評判自己或他人的工作業績。
四、課程設計
1.設計思想
課程內容選取主要依據汽車機修崗位工作任務和任職要求,參照國家汽車維修職業資格標準和有關國賽規程,遵循高職學生技能形成規律,以課程目標為基準,以工學結合為切入點,突出汽車機修工職業能力培養,選取課程內容。為了培養學生系統化工作習慣,提高工作效率意識,本課程采用“任務驅動”教學模式,在汽車實訓車間實施“做、學、教”一體化教學,按照突出汽車機修職業崗位情境性與科學性并重的原則選擇教學方法和教學組織形式。
(1)課程內容的選取
本課程主要以培養學生掌握汽車故障診斷的流程和方法,掌握汽車常見故障的診斷分析步驟和排除過程,掌握常用檢測設備和專用維修工具的使用方法為重點內容。通過與企業合作,總結歸納出汽車常見的十二類故障現象,以這十二類實際故障案例為典型任務,以常用檢測設備為診斷手段,通過對故障的檢測、分析和排除過程,設計制作十二個故障案例教學模塊,使學生能通過有限的、具有代表性的典型故障案例,盡快掌握汽車故障診斷的基本流程和故障的排除方法和技巧。
(2)教學方法
結合高職學生特點,基于汽車機修崗位工作過程,以“六步”教學法為主貫穿教學過程。在具體實施過程中,根據每個學習單元內容特點,有針對性的應用案例教學法、仿真教學法和啟發引導法。
仿真教學法,主要適用于故障檢測。學生先在教學軟件上進行仿真訓練,熟悉檢測方法,掌握檢測設備的使用方法和要求,然后讓學生在真實工作環境中進行實際檢測,積累工作經驗。
案例教學法,將汽車4S店汽車維修典型案例引入教學中。首先告知學生汽車故障現象,通過學生分組討論,運用所學知識分析并確定故障可能出現的部位,最后與案例中故障出現的部位相比較,若一致,總結經驗;若不一致,分析出錯原因。
啟發引導法,主要適用于故障的分析和判斷。教師從故障現象開始,引導學生運用所學知識分析故障原因,制定檢測方案,分析檢測結果,確定故障部位,確定維修方案。
(3)教學組織
汽車常見故障的診斷與排除,采用教師案例分析,啟發引導學生制定診斷流程和檢測、維修計劃,分組討論確定維修方案,并通過開放實訓實施,最終完成常見故障排除的訓練。
2.課時分配(總學時52)
學時分配原則:以汽車4S店機修項目工時為基數,考慮學生掌握所需知識與運用時間、技能掌握與技能提升時間、教學組織與考核所需時間,依據學習任務內容與難易程度分配教學任務學時及課程單元學時。
序號
課程單元
學習任務及教學要求
參考學時
1
發動機綜合故障診斷與排除
發動機不能起動故障診斷
發動機不能啟動故障現象,發動機不能啟動故障診斷流程,發動機主要工作參數的檢測方法。
4
發動機運轉速度不穩故障診斷
發動機轉速不穩的故障表現,發動機轉速不穩的故障原因和診斷流程
4
發動機機油、燃油消耗增加故障診斷
發動機燃油、機油消耗過多的現象,掌握發動機燃油、機油消耗過多的故障原因及分析方法
4
發動機工作溫度異常故障診斷
發動機工作溫度異常故障現象,掌握發動機工作溫度異常故障診斷步驟和原因分析
4
2
舒適性及安全性控制系統故障診斷與排除
汽車行駛不穩故障診斷
汽車行駛擺頭故障診斷方法和步驟,汽車直線行駛性能不良故障現象及原因分析,汽車直線行駛性能不良故障診斷步驟,
4
汽車操縱不良故障診斷
轉向操縱異常故障診斷過程,掌握制動系操縱異常故障診斷方法和步驟
4
舒適控制系統故障診斷
玻璃升降機不能正常工作的故障診斷,中控門鎖電機不能正常工作的故障診斷,后視鏡不能正常工作的故障診斷
6
燈光控制系統故障診斷
倒車燈不能正常工作故障診斷,制動燈不能正常工作的故障診斷,轉向/警報燈不能正常工作的故障診斷,霧燈不能正常工作的故障診斷,大小燈不能正常工作的故障診斷
8
3
汽車傳動效率不足故障診斷
汽車行駛無力故障診斷
汽車行駛無力故障現象,汽車行駛無力故障診斷方法和步驟
8
汽車傳動系異響故障診斷
汽車傳動系異響故障現象,掌握汽車傳動系異響故障診斷方法和步驟
6
總計
52
3、課程單元描述
課程單元1
課程單元名稱
發動機綜合故障診斷與排除
課時數
16
學習
目標
1.掌握汽車發動機綜合故障的表現形式。
2.掌握發動機常見故障的診斷方法和步驟。
3.掌握汽缸密封性的檢查方法。
4.掌握單缸斷火法檢查工作不良缸的方法。
5.掌握跳火試驗法檢查點火系故障部位的方法。
6.掌握利用診斷儀檢查發動機電控系統故障的方法。
學習
內容
1.發動機密封性檢測;
2.單缸斷火法判斷各缸工作性能的方法;
3.跳火試驗法判斷點火系故障部位;
4.發動機運轉不穩的故障原因和診斷過程;
5.發動機不能啟動或啟動困難的故障原因和故障排除過程;
6.發動機機油、燃油消耗過大的故障原因和診斷流程;
7.發動機工作溫度異常古雜會難過的分析過程;
8.熟練掌握利用解碼器讀取故障碼和數據流的方法。
教學
方法
和建
議
主要教學方法:案例教學法、分組討論法、引導教學法
1.教師提出故障現象和故障在汽車使用中的具體表現,故障現象力求詳細、準確。
2.學生分組討論能夠引起該故障現象的原因,和各種故障原因的分析、檢測和判斷方法。并提交和陳述該小組的討論結果。各小組在獨自陳述的基礎上互相補充和完善。
3.教師總結歸納討論結果,講解分析過程,加深學生的理解。
4.在實驗用車上實現故障再現,引導學生進行必要的經驗分析和常規判斷。
5.使用專用檢測設備進行性能檢測,獲得檢測數據,進行分析判斷。
6.制定修理計劃,排除故障。
7.通過開放實訓分組獨立操作,加深和鞏固故障的分析和判斷的能力。
教學條件要求
汽缸壓力表及接頭、車用萬用表、解碼器,接線及接線夾、發動機性能檢測儀。
學生已有基礎
對熟悉汽車發動機各部分的結構,熟練掌握待檢測部分的結構、工作原理,對發動機點火系、燃油供給系、曲柄連桿機構和配氣機構、和冷卻系的結構和工作原理及常見故障有充分的了解。
教師所需執教能力要求
熟悉發動機的構造,掌握發動機各部分的結構和功用,熟練掌握各種檢測儀器和設備的使用和操作方法,對各部分的檢測方法和檢測參數非常了解。
課程單元2
課程單元名稱
舒適性及安全性控制系統故障診斷
課時數
22
學習
目標
1.能正確分析汽車在行駛過程中產生車身抖動、擺頭和直線行駛性能下降的主要原因,故障的診斷過程和排除方法。
2.掌握汽車轉向操縱系統常見的故障現象及診斷過程。
3.掌握變速器操縱機構常見故障的診斷和排除、修理方法。
4.掌握制動系操縱異常故障的診斷過程和排除、修理方法。
5.掌握燈光控制系統故障診斷過程和故障排除方法。
學習
內容
1.汽車起步抖動故障的原因和診斷流程;
2.汽車行駛中方向盤抖動(俗稱擺頭)的故障原因和故障的分析過程;
3.汽車直線行駛性能下降的主要原因及故障分析和排除過程。
4.燈光控制系統原理及檢查步驟。
5.玻璃升降及中控鎖的控制原理及故障檢修方法。
教學方法和建議
主要教學方法:案例教學法、分組討論法、引導教學法
1.教師提出故障現象和故障在汽車使用中的具體表現,故障現象力求詳細、準確。
2.學生分組討論能夠引起該故障現象的原因,和各種故障原因的分析、檢測和判斷方法。并提交和陳述該小組的討論結果。各小組在獨自陳述的基礎上互相補充和完善。
3.教師總結歸納討論結果,講解分析過程,加深學生的理解。
4.在實驗用車上實現故障再現,引導學生進行必要的經驗分析和常規判斷。
5.使用專用檢測設備進行性能檢測,獲得檢測數據,進行分析判斷。
6.制定修理計劃,排除故障。
7.通過開放實訓分組獨立操作,加深和鞏固故障的分析和判斷的能力。
教學條件要求
實驗實習車輛、頻閃燈、四輪定位儀、鋼卷尺、游隙檢測儀、專用拆裝工具。
學生已有基礎
前期已學過《汽車傳動控制系統故障檢修》、《汽車行駛控制系統檢修》《汽車轉向與制動控制系統檢修》等課程。
教師所需執教能力要求
熟練掌握汽車的整體結構及底盤各系統的工作原理,尤其對萬向傳動裝置、轉向系統、懸架、四輪定位等要非常了解。會使用和操作游隙檢測儀、四輪定位儀等。
課程單元3
課程單元名稱
汽車傳動效率不足故障診斷
課時數
14
學習
目標
1.掌握汽車底盤故障診斷與維修。
2.了解底盤主要技術參數的檢測方法和故障判定方法。
3.熟悉底盤主要部件的拆解和修理方法。
4.掌握傳動系間隙的檢查方法。
學習
內容
1.汽車行駛無力故障產生的原因;
2.汽車行駛中異響的故障原因和故障分析判斷方法。
教學方法和建議
主要教學方法:案例教學法、分組討論法、引導教學法
1.教師提出故障現象和故障在汽車使用中的具體表現,故障現象力求詳細、準確。
2.學生分組討論能夠引起該故障現象的原因,和各種故障原因的分析、檢測和判斷方法。并提交和陳述該小組的討論結果。各小組在獨自陳述的基礎上互相補充和完善。
3.教師總結歸納討論結果,講解分析過程,加深學生的理解。
4.在實驗用車上實現故障再現,引導學生進行必要的經驗分析和常規判斷。
5.使用專用檢測設備進行性能檢測,獲得檢測數據,進行分析判斷。
6.制定修理計劃,排除故障。
7.通過開放實訓分組獨立操作,加深和鞏固故障的分析和判斷的能力。
教學條件要求
對底盤的參數都要能實際檢測,通過檢測確定其性能的好壞,檢測時建議對學生實行分組,對檢測數據各組進行比較,確定所使用的方法和檢測過程是否正確。
學生已有基礎
前期已學習《汽車傳動控制系統檢修》、《汽車行駛控制系統檢修》等課程。
教師所需執教能力要求
熟練掌握汽車底盤的基本構造、各主要元件的結構和工作原理,熟悉底盤主要參數的檢測方法和檢測流程。熟練使用底盤測功儀、游隙檢測儀,會調整主減速器嚙合間隙。
五、課程考核
1.考核方式
課程考核采用過程考核與結果考核并重的方式考核。
過程考核由平時成績與開放實訓成績構成;
結果考核在模塊化課程結束后進行。
考核內容主要分為理論與技能考核兩部分。
2.考核組織
理論考核部分由任課教師與企業技術人員共同組卷,實行“教考閱”分離;
技能考核部分,由企業技術人員參與制定操作流程與考核評分標準,校企教師共同實施考核。
3.考核范圍
理論考核包含常見故障的診斷流程的制定、檢測設備及檢測參數在故障分析中的應用,系統常見故障分析、檢測與診斷。
技能考核以系統拆裝、檢修后運行效果、故障排除后系統性能參數與標準參數的差異等可檢測內容為依據,設置考核項目。
4.成績評定
課程成績=過程考核成績50%+結果考核成績50%;
過程考核成績=平時成績20%+開放實訓30%;
結果考核成績=課程理論考核成績50%+課程技能考核成績50%。
六、教材
使用教材:
《汽車故障診斷與排除》北京理工大學出版社,2019年7月,李勇主編。
參考教材:
[1] 《汽車故障診斷與排除》,北京理工大學出版社,2016年1月,孫志剛、董大偉編著
[2]《汽車故障診斷與維修技術》,高等教育出版社,2012年5月第2版,閔永軍等主編
七、編制說明
編 制 人:李遠武
編制單位:襄陽職業技術學院汽車工程學院汽車檢測與維修技術研究室
編制日期:2021年8月