汽车变速器拆装测绘实验教学的实践和探索

迟玉伦 李郝林 林建中 上海理工大学机械工程学院

汽车变速器拆装测绘实验教学的实践和探索

迟玉伦 李郝林 林建中 上海理工大学机械工程学院

为贯彻教育部“卓越工程师培养计划”， 培养出创新能力强、适应经济社会发展的高质量工程人才。我校在车辆工程专业设置了汽车变速器拆装测绘实验课程，改变传统教学方法，突出实践教学的关键作用，提高实践教学质量，为培养高素质工程人才创造条件。

大学生；汽车拆装测绘实验；实践探索

进入21世纪后，汽车工业在我国迅速发展，为培养出创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程人才，很多高等院校加强了本科车辆工程专业方向的培养。汽车专业的课程教学是一项理论性和实践性很强的过程，各高校在本科生培养阶段不仅要注重汽车相关理论知识学习，更要加强实践教学环节。实践教学环节对进一步理解所学理论知识有着重要意义，对培养学生的学习兴趣和动手创造能力起着关键作用。

学生除了参加学校实践性很强的金工实习、课程实验外，还应将所学专业课程汽车构造、机械制图、机械原理、机械设计和公差测量应用到实际工程中。为贯彻教育部“卓越工程师培养计划”，我校在车辆工程专业类的课程安排上进行创新，独立设置了汽车变速器拆装测绘实验课程。该实验课程配备了我校自行设计开发的专用拆装实验平台，平台上安装有汽车变速器和电脑，学生可以根据需要随意回转汽车变速器，同时可以在计算机完成现场测绘autoCAD制图和资料查询。通过一周40个课时汽车变速器拆装测绘实践学习，不仅加深了学生对汽车变速器的结构原理和相关理论知识理解，还对变速器各零件测绘和加工设计过程有了切身体会；为培养学生工作中独立思考和解决实际问题的能力打下了良好基础；为培养满足未来发展需要、能够适应和引领未来工程技术发展方向的高素质工程师创造了条件。

一 汽车拆装仿真软件在实验教学中应用

“汽车构造”课程教学一般先是理论学习，然后到实验室对实物进行拆装实验。汽车变速器结构比较复杂，内部结构繁琐，大部分同学对实物比较陌生，难以将所学理论知识与实践操作结合，在实际拆装过程中会遇到各种问题。以往的实验过程中，指导教师需要大量时间讲解汽车变速器的拆装过程及各相关理论知识，达不到很好实验效果。

将汽车拆装仿真软件应用到实验过程中，大大提高了学生学习的兴趣和主动性。学生可以根据自己需要在软件中查找相关资料进行学习研究，如各种拆装工具和测绘工具的使用方法、各零件的检验测试过程和汽车变速器相关理论知识点等。此软件的使用减轻了实验指导教师的工作量，提高了学生在实验过程中学习主动性。通过反复观看汽车变速器模拟拆装过程，进一步了解汽车变速器各部件的装配关系，结合实际拆装过程加深对变速器工作原理的理解。实现了从理论知识学习、模拟仿真拆装到实际拆装的学习过程。

此外，汽车拆装仿真软件有效解决了变速器拆装实验课程涉及知识面广的问题。变速器作为汽车的一个组成部件，其工作过程及原理往往与汽车其他部分相关。在实际拆装过程中，学生往往需要及时了解汽车其他相关部件工作原理和拆装结构，如离合器、变速器操纵机构和万向传动装置等，而这些部件拆装受到实验条件和课程时间限制。汽车仿真软件中包含了汽车发动机、地盘、车身和电器电子设备所有部分的模拟拆装实训，学生在汽车变速器拆装实验课程中有了更多的发展空间，突破了教学实验条件限制，提高了教学效率。

二 汽车变速器拆装过程

汽车变速器整个拆装过程比较繁琐，要求学生很强的动手能力，因此需要指导教师和学生之间更多的交流和探讨达到更好的实验目的。

在汽车变速器拆装之前，学生需明确本次拆装实验的目的和任务，结合所学理论知识和实验图纸掌握汽车变速器组成结构和工作原理，如汽车各个档位转换、汽车同步器和操纵机构等。详细了解各拆装工具的使用方法和注意事项，如老虎钳，力矩扳手，开口钳等。熟悉零件测绘方法和流程，认真阅读相关实验守则，为后面安全顺利实验做好准备。

汽车变速器拆装过程，首先要让学生对汽车变速器的壳体构造进行初步认识，在实验指导教师的讲解下，了解汽车变速器壳体的设计原则及壳体上不同凸台和筋板所起作用。在变速器上找到准确的拆装位置选择合适的拆装工具进行拆卸，期间会遇到一些复杂结构和难以拆卸的零件，学生可通过相关资料查询及时掌握这些结构的设计要求和原理用途，保证拆卸后能够进行有效的安装。在拆卸过程中，学生通过小组讨论方式讨论各齿轮、轴、螺栓和套筒的加工制造工艺和结构用途，利用所学知识分析计算对各零件的工作过程和工作原理。最后，在了解各种专用工具使用基础上对汽车变速器各零件进行装配，充分发挥学生的想象力和创造力进行装配尝试，找到合理准确的装配方法保证各零部件的精确度和密封性。

在此实验过程中发现，学生对该实验兴趣极大，学习主动性很强。虽然该实验课程工作量很大，大多学生利用自己课余时间继续实验和查阅资料学习来完成实验课程内容。通过该实验课程学习，锻炼了学生同学利用机械原理、机械制造工艺和机械设计等相关知识对实际零件的结构工作原理进行分析验算，达到理论知识结合实际工程的目的。

三 汽车变速器零件计算机辅助测绘

在汽车变速拆装过程中，学生对拆卸后的各零部件结构用途和工作原理有了一定程度认识。为进一步培养学生从事工程制图的能力，运用技术资料、标准、手册和技术规范进行工程制图的技能，加强学生的工程意识和职业意识，本实验课程增设了机械零件现场测绘内容。

机械零件现场测绘是根据现有的零件，先画出零件草图，再画出装配图、零件工作图等全套图样的过程。一些较为简单回转体和盘类零件可以通过常用工具进行直接测绘，对于一些较为形状较为复杂的零件（如变速器壳体，输出轴等）可借助计算机autoCAD软件进行辅助测绘。在利用计算机辅助绘图前，学生要对要测量的零件进行现场拍照，遵循零件测绘学原则，选择合适的光线和角度使用高分辨率的照相机对所选零件进行高景深拍摄。然后将拍摄的零件照片导入计算机autoCAD软件进行测绘，使用软件中各种绘图工具进行各个尺寸绘制与标注。学生在测绘中要学会分析各零件误差的产生原因和零件的设计加工过程。

该实验过程结合了零件测绘学、机械制图、机械加工工艺和CAD绘图等课程，对实际零件的测绘进行了较为系统的学习。在此阶段实验中，学生可以根据自己爱好选择感兴趣的零件进行测绘，取得了很好的课堂教学效果。学生所学知识不再单单局限在书本上内容，在工程实践中开拓了学生知识面，提高了学生解决实际问题的能力，为培养学生的想象力和创造力提供了很好的实验平台。

四 实验课程总结和打算

自开设该实验课程以来，学生反响强烈。参加此次实验课程后，学生不仅应用强化了所学理论知识，也很好锻炼了自己主动学习和独立思考的能力。为使该实验课程取得更好的效果，根据学生在实验课程学习中表现，打算在以后教学实践中应加强以下几点：

1）编制一本专用变速器拆装实验指导书，书中内容可包括各拆装工具和测绘工具的使用说明、变速器拆装安全注意事项、拆装流程介绍、零件加工工艺分析及零件测绘方法等介绍内容。学生可根据实验指导书提前查阅相关实验内容资料，提高在实验教学课堂效果。

2）提供学生与各科教师交流的平台，集中一段时间让学生和各科教师一起交流探讨汽车变速器拆装过程中收获和所遇到问题。鼓励学生将实验过程中成果和问题以PPT的形式进行讲解，通过各科教师和同学的交流讨论来强化学生解决实际问题的能力。

3）在计算机仿真软件的配置上，需添加相关机械加工制造工艺相关的仿真软件，来弥补学生对机械零件生产加工的实验条件限制。学生在对机械零件设计和加工工艺分析时，可利用这些仿真软件对各种零件进行模拟加工练习，实现各科知识融会贯通。

4）在汽车变速器组装过程中，学生可根据先前对各零部件的分析，大胆提出创新的变速器装配方案，使最后的装配能保证各零配件精确度和密封性。

培养大批具有高素质的工程技术人才，对我国经济、科技国际化和时代发展有着重大的现实意义和深远的战略意义。本实验课程开设是培养优秀工科人才新的模式探索和实践。

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[5]张磊.如何在计算机网络课程教学中激发学生的学习兴趣.科技资讯.2010,25: 203

The Teaching Practice and Exploration in Auto Transmission Experiment Course

Chi Yulun Li Haolin Lin Jianzhong
College of Mechanical Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China

For carrying out the Ministy of education on“outstanding engineer cultivating plan”, high quality engineer should have stronger creativity capacity and economic social adapt ability.Our school set up auto transmission experiment course for vehicle engineering students.Through changing traditional teaching method and emphasizing the importance of practice teaching,the whole teaching quality is improved apparently.

university student; auto transmission experiment;practice exploration

G641

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.13.082