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        應用型本科《汽車發動機拆裝實訓》課程教學設計的探索與實踐

        2022-07-19 09:39馮端端張濤陳修魁張銳王思滿劉淑彤
        汽車與駕駛維修(維修版) 2022年6期
        關鍵詞:應用型發動機教學設計

        馮端端 張濤 陳修魁 張銳 王思滿 劉淑彤

        關鍵詞:教學設計;應用型;拆裝實訓;發動機

        中圖分類號:G712 文獻標識碼:A

        0引言

        應用型本科人才培養是指以學科為基礎,以社會發展需求為導向,以動手能力培養為核心,經過此培養目標下的教育,學生畢業后應具有較強的動手能力、技術思維能力,并能夠解決生產中出現的技術問題。所以應用型人才其培養模式的特征就是“應用性、行業性、實踐性”[1-2]。

        《汽車發動機拆裝實訓》是應用型本科高校汽車專業的一門重要的實踐必修課程。該課程主要實訓內容有工具的選擇與使用、發動機拆裝流程以及部件檢測等,是培養學生能力的重要環節。

        1《汽車發動機拆裝實訓》課程教學現狀及對策

        筆者在《汽車發動機拆裝實訓》課程的教學過程中發現,如果采用傳統的教學模式,教學效果及學生能力培養方面表現不佳??偨Y其原因,主要存在學生準備不充分、動手參與度不高、操作不規范和評價方式單一等4個方面的問題。

        為此,筆者結合應用型本科人才培養特點、自身的教學經驗、學生的理論基礎和《汽車發動機拆裝實訓》的課程性質,通過發動機模擬拆裝與實際拆裝相結合、過程考核與能力考核相結合以及課內實踐與課外應用相結合方式,對教學設計進行了優化。優化后的教學設計主要包含發動機模擬拆裝訓練及考核、發動機實際拆裝訓練及考核和課程素質拓展3個環節,共計80個學時(表1)。

        2《汽車發動機拆裝實訓》課程教學設計

        筆者以應用型民辦高校信陽學院為例,對優化后的《汽車發動機拆裝實訓》課程教學設計進行了探索與實踐,其教學組織與實施過程如下。

        2.1發動機模擬拆裝訓練及考核

        鑒于發動機拆裝的復雜性,將發動機模擬拆裝作為實際拆裝的過渡環節,不僅使學生能直觀感受發動機的拆裝流程,還可以通過模擬拆裝中游戲式的人機交互體驗提高學習的趣味性[3-4]。

        為了便于知識遷移,筆者在模擬拆裝訓練和實際拆裝訓練中均選用同一型號的AJR發動機裸機。學生每人一臺電腦,通過軟件進行工具選用、系統拆裝等模擬實際的操作演練。發動機模擬拆裝按照外圍部件拆卸、配氣機構及氣缸蓋拆卸、活塞連桿組拆卸、活塞連桿組裝配、配氣機構及氣缸蓋裝配和外圍部件裝配的順序分模塊進行訓練(表2),并通過軟件自帶的考試系統對每位學生的學習情況進行考評。

        以發動機外圍部件的拆卸為例,其第一個步驟為“拔下機油尺并擺放”。該步驟提示所選零件為機油尺,所需工具為清潔抹布,步驟分數為5分,系統提醒“從上端拔出機油尺,取出時需注意機油不要滴落”。通過鼠標左鍵單擊選中機油尺,在工具箱中找到清潔抹布并選為當前工具,然后單擊“執行”按鈕,系統就會動畫演示機油尺被拔下的過程,并可在零件臺中查看拆下的部件。同時,學生可通過“動畫提醒”進操作答疑,并通過“標準步驟”查看該步驟的實際操作過程和注意事項(圖1)。

        通過模擬拆裝主要實現以下幾個目的。

        (1)了解AJR發動機的結構組成。學生通過軟件所采用的文字、3D圖和視頻等方式熟悉AJR發動機的結構和工作原理,為發動機實際拆裝做理論準備。

        (2)了解常用維修工量具的種類、功能和用法。軟件通過3D圖、動畫展示及工具整理游戲的方式,使學生對各種工量具的操作方法和注意事項有一個直觀的認識。

        (3)熟悉發動機拆裝流程。通過軟件將復雜的發動機拆裝變為通過鼠標、鍵盤進行的游戲式的操作演練,使學生直觀感知發動機的拆裝流程及注意事項,并在此過程中激發學習的學習興趣。

        2.2發動機實際拆裝訓練及考核

        發動機實際拆裝是在學生理論準備充分、并通過模擬拆裝形成直觀感知的基礎上,進行的實際操作和體驗。該環節是將感性認識上升到理性認識,并培養學生的實踐動手能力。

        實際拆裝中,將學生分為若干小組,每組負責拆裝一臺發動機。依照模擬拆裝所對應的流程逐步進行操作訓練,使學生真實感受每一個步驟的操作過程和注意事項。但需要指出的是,模擬拆裝和實際拆裝仍然存在較大差異,主要表現為以下幾個方面。

        (1)實際拆裝中需要對零件進行編號標記,并注意相關對齊標記和零件的安裝方向。

        (2)螺栓的擰緊力矩要參照維修手冊確定。

        (3)零部件在安裝前需要清洗和檢查,以便恢復零部件的功能和性能,保證測量和檢查精度及精密部件的裝配精度。

        (4)在裝配時,各相對運動零件的工作表面應涂機油,有密封要求的地方要涂抹密封膠。

        為此,筆者在實踐中結合模擬拆裝和實際拆裝的差異及發動機維修手冊,整理成《發動機拆裝實訓指南》發放給學生作為指導,同時通過完成學習工作業的形式加強理論與實踐的結合。例如,模擬拆裝中“配氣機構及氣缸蓋安裝”的第7個步驟——放置氣缸墊,操作提醒為“輕拿輕放并注意氣缸墊朝向”。而在實際安裝時,還需要“清楚密封填充物余料,檢查密封表面是否存在不光滑,檢查氣缸蓋密封墊的損壞情況,對螺栓位置、冷卻液和機油的流通進行檢查”。教學中還要求學生結合《汽車構造》知識了解這樣做的原因。為此,編制相應的學習工作頁并要求學生在操作過程中完成(圖2),從而加強學生對實際拆裝注意事項和相關理論知識的認知[5]。

        在實際拆裝訓練過程中,通過小組內部或小組之間協作、填寫學習工作頁的學習形式,不但可以提高學生的學習積極性,而且有利于培養學生的團隊合作精神以及分析問題、解決問題的能力。最后,通過提交學習工作頁、實訓報告及現場實際拆裝考核的形式,對學生的學習效果進行考評。

        2.3課程素質拓展

        受時間和條件的限制,課內進行的發動機拆裝實訓在學生的實踐能力和創新能力培養方面效果有限。為此,在課外直至課程所在學期的期末進行課程素質拓展,讓學生在觀看發動機制造視頻(必修)、參與競賽及科研(選修)的過程中,鍛煉、提升實踐能力和創新能力,開闊工程視野(圖3、圖4)。最后,通過撰寫觀看發動機制造視頻心得及提交參賽和科研的成果證明,對學生的課程素質拓展效果進行考查。

        2.4實訓教學效果評價

        實訓教學效果評價應能規范實訓過程管理,科學全面反映學生在知識、能力方面的成長。如前所述,通過面向每一位學生設置階段測評,以及撰寫實訓報告和完成學習工作頁的形式,加強過程管理。同時,通過模擬拆裝考評、實際拆裝考評以及提交課程素質拓展成果證明的形式突出對學生實踐能力的考查。最終按表1所示的總評占比對每位學生的學習過程和能力水平進行整體評價。實踐表明,這種評價方式有助于激發學生的學習動力、提高教學效果。

        3結束語

        應用型本科高校著重培養學生的實踐能力和創新能力。針對傳統《汽車發動機拆裝實訓》課程教學中存在的問題,通過發動機模擬拆裝與實際拆裝相結合、過程考核與能力考核相結合、課內實踐與課外應用相結的方式對教學設計進行優化,并以信陽學院2018級車輛工程專業學生為例進行了實踐??傮w而言,該教學設計在學生能力培養、提高學生學習積極性方面起到了良好的促進作用。但該課程設計仍存在一些不足之處,如課程完成時間較長,占用學生課余時間較多,課程難度和教師的指導工作量增加等,這些都需要在后期的教學實踐中改進。

        作者簡介:

        馮端端,本科,工程師、助理實驗師,研究方向為汽車檢測與維修。

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