從車輛工程課程體系出發(fā)的汽車構(gòu)造教學改革探討

陳崢峰 包春江 吳海榮 王鋒波

[摘要]本文根據(jù)汽車構(gòu)造課程的特點，結(jié)合多年的教學實踐的體會，認為汽車構(gòu)造教學改革應從教學內(nèi)容和方法入手，使教學內(nèi)容更貼近工程實際。通過在課程體系范圍內(nèi)的內(nèi)容整合來適應授課學時不斷減少的現(xiàn)實，并利用輔助軟件平臺鞏固教學效果。

[關鍵詞]汽車構(gòu)造 教學內(nèi)容 教學改革

引言

汽車構(gòu)造是車輛工程專業(yè)的一門主干課程，是學生接觸最早的專業(yè)基礎課之一，是學習后續(xù)專業(yè)課程的基礎。因此，汽車構(gòu)造的教學得到所有設課學校的重視。該課程為學生提供后續(xù)各專業(yè)課的學習，參加專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)的實習以及從事有關汽車行業(yè)各項工作所需的專業(yè)基礎知識。但是隨著課程體系的改革，該課程的學時受到大量壓縮。如何在有限的學時內(nèi)將目前日益增加的汽車新結(jié)構(gòu)講解清楚、到位是至關重要的。本文主要在教學內(nèi)容和教學方法手段上加以研究探討，和同行討論，希望得到指點。

一、以典型整車為平臺組織教學內(nèi)容

我院汽車構(gòu)造實訓實驗室是學院建設最早，教學方面投入最大，設備最為齊全的實訓實習基地。針對目前兩周拆裝實習的實際狀況，我們將拆裝實習減少為一周，另外一周分散到整個學期的教學過程中進行，拆裝內(nèi)容緊跟教學進度。根據(jù)教學內(nèi)容的特點，確定拆裝實習安排在授課之前還是授課之后。如果結(jié)構(gòu)較為抽象較難通過圖形使學生理解透徹，則將實習安排在授課之前。將拆裝安排在授課之后是為了對教學內(nèi)容進一步加以鞏固。同時，針對目前汽車結(jié)構(gòu)多樣化，但基本理論相對一致的狀況，我們采用“基于項目”的教學模式，即以乘用車、商用車（貨車、客車）各一個典型車型為例講解汽車的構(gòu)造。這樣不僅使學生對汽車有個較為直觀的認識，而且大大提高了學生的學習興趣。目前，實驗室除擁有各類發(fā)動機和底盤的拆裝臺架外，還擁有多部整車和三類汽車底盤，其中就有大眾某車型乘用車一部（見圖1、2）。大型客車底盤2臺（見圖3、4），貨車二類底盤一臺。這些車上所具有的結(jié)構(gòu)基本涵蓋了汽車構(gòu)造中從發(fā)動機到底盤中各項內(nèi)容。在實際教學過程中我們以教材內(nèi)容框架為基礎，結(jié)合實際編寫相應的講義。如以乘用車所用電控汽油機為例講解汽油發(fā)動機的構(gòu)造，以客車底盤的電控柴油機為例講解柴油發(fā)動機的構(gòu)造。

同時，我們從汽車維修企業(yè)收集維修拆裝實例，將其整理編排成拆裝項目，讓學生從一個維修者的角度，去理解汽車的構(gòu)造和拆裝。以典型工作任務為載體，學生通過實際“情境”下進行學習，不僅掌握了相關知識，而且激發(fā)了學生的興趣和思維。典型的工作任務既是企業(yè)實際工作任務，又是學生的學習任務，整個教學過程圍繞工作任務開展，使整個教學過程回歸“工程”。

二、以汽車性能為切入講解具體結(jié)構(gòu)

通過多年的教學發(fā)現(xiàn)，單純的從定義、功能到結(jié)構(gòu)的講解，雖然內(nèi)容總體不難理解，但較為枯燥，時間一長學生就會失去學習的興趣。如果結(jié)合該結(jié)構(gòu)在汽車運行中的性能講解，則會大大激發(fā)學生的學習興趣。但這里并不是要大篇幅的講解汽車理論等方面的內(nèi)容，而是簡略點出，起到引子的作用。如在講解發(fā)動機總體構(gòu)造時會講到外特性曲線的內(nèi)容，可以結(jié)合汽車理論的動力性指標最高車速、爬坡能力和加速時間等簡要加以說明。同時，告訴學生通過外特性曲線可以解讀出該發(fā)動機的加速性能、爬坡能力等，讓有興趣的同學可以課下查閱相關資料。通過資料的查詢，對后續(xù)課程的學習也起到一定的預習作用。再如講解底盤制動系時，以制動系的性能指標：制動效能、制動效能的恒定性和制動時的方向穩(wěn)定性等為切入點展開內(nèi)容。同時，結(jié)合以上性能對鼓式制動器和盤式制動器的性能加以比較，這樣學生對結(jié)構(gòu)的理解才會深刻，因為畢竟結(jié)構(gòu)、構(gòu)造都是為性能服務的。通過理論與結(jié)構(gòu)相結(jié)合的講解，學生對知識的理解更加透徹，更能從根源上對構(gòu)造加以認識。

教學中，針對汽車各項性能的不斷提高，簡介在汽車上不斷涌現(xiàn)的新結(jié)構(gòu)，學生往往對此非常有興趣。借此從人們對車輛更高性能的追求出發(fā)，點出構(gòu)造的不斷改進，即性能要求帶動結(jié)構(gòu)的更新。同時，鼓勵學生課下查閱相關內(nèi)容，通過對新結(jié)構(gòu)的認知，進一步鞏固所學內(nèi)容。

三、以課程體系為基礎精簡教學內(nèi)容

針對目前汽車構(gòu)造內(nèi)容不斷更新增多，而學時壓縮的現(xiàn)實，另外車輛工程幾門主干課程在教學中基本相互獨立，雖然考慮了各門課程之間的內(nèi)在聯(lián)系和前后的銜接，但較少研究教學內(nèi)容上的整體性，浪費了有限的資源，也影響教學的效果。我們以課程體系為基礎，通過以汽車構(gòu)造、汽車理論、汽車設計和汽車電子控制為核心的課程群建設，整合教學資源。采取課程群各科教師集體備課，統(tǒng)編教學大綱，安排教學順序，整合教學內(nèi)容。根據(jù)教學體系的進程和實際需要，增減調(diào)整教學內(nèi)容，避免不必要的重復和遺漏。首先根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案，以課程群為基礎編寫教學大綱，再將大綱內(nèi)容分解到各門課程中，每位教師根據(jù)大綱的要求對教材做出取舍。比如汽油發(fā)動機的電控部分，在汽車構(gòu)造的教材中對電控系統(tǒng)的內(nèi)容講解比較詳細，對各傳感器的結(jié)構(gòu)、功能都做了描述，但此部分內(nèi)容在汽車電子控制中也有詳細講解。通過整合我們將電子控制相對專業(yè)部分的內(nèi)容安排在汽車電控中講解，汽車構(gòu)造只從總體的組成和功能上進行講解。如果個別部分必須要在構(gòu)造課中講解清楚，那么在電控課程中就可不講或簡略回顧。

另外，我院為學生開設汽車新技術的提高課，有些新技術、新結(jié)構(gòu)在本課程中提及點出，但不講解具體結(jié)構(gòu)，而放在提高課中學習。這樣既節(jié)省了時間又保證了課程體系的完整性。

四、以教學軟件為輔助鞏固教學效果

利用虛擬實訓平臺，進一步強化教學效果。為讓學生人人都能掌握所學知識，學院專門購置汽車構(gòu)造教學軟件，并有微機室等相應配套設施，學生可以在拆裝和學習課本內(nèi)容的同時，在電腦上模擬拆裝的過程，糾正錯誤操作，掌握更準確的操作步驟。

虛擬實訓平臺主要利用上海景格汽車科技有限公司開發(fā)的發(fā)動機（見圖5）、底盤拆裝調(diào)整實訓軟件，模擬拆裝過程，規(guī)范學生的操作和拆裝工藝，讓學生熟悉拆裝過程。本平臺以技能訓練為主，通過行動導向、任務驅(qū)動、項目教學等方法，讓學生在工作中學習，在學習中工作，在獲得“工作過程知識”的同時，強化技能訓練。

虛擬實訓是基于實踐高于實踐的“面向?qū)嶋H”教學理念；是專業(yè)理論、實驗、實訓教與學有機結(jié)合的一體化教學的重要組成部分。虛擬實訓既解決了“會做”的形象思維能力的養(yǎng)成---用設備、使工器具、讀數(shù)據(jù)、練工藝、熟規(guī)范，又可解決“為什么”的邏輯思維能力的培養(yǎng)---分析、判斷、驗證、設計。

比如，發(fā)動機拆裝模塊（見圖6）涵蓋氣缸蓋、凸輪軸、活塞的拆裝實訓項目，每個項目按照標準的拆裝流程包括零部件拆卸、清洗、測量、檢修、安裝、工具選擇、工具調(diào)整等。實訓項目中還包括測量環(huán)節(jié)（見圖7），不僅能規(guī)范學生拆裝的操作步驟，而且能使學生掌握零部件測量的基本方法（見圖8）。

結(jié)語

在課程體系建設和教學改革中，我們始終堅持“以學生為中心”的理念，以工科教育回歸“工程”為著眼點，不斷完善教學體系，優(yōu)化整合教學內(nèi)容，在有限的時間內(nèi)圓滿完成教學任務。通過改革，在實際教學中取得了較好的效果。

聊城大學校級精品課程資助

（作者單位：聊城大學 機械與汽車工程學院）