从车辆工程课程体系出发的汽车构造教学改革探讨

陈峥峰 包春江 吴海荣 王锋波

[摘要]本文根据汽车构造课程的特点，结合多年的教学实践的体会，认为汽车构造教学改革应从教学内容和方法入手，使教学内容更贴近工程实际。通过在课程体系范围内的内容整合来适应授课学时不断减少的现实，并利用辅助软件平台巩固教学效果。

[关键词]汽车构造 教学内容 教学改革

引言

汽车构造是车辆工程专业的一门主干课程，是学生接触最早的专业基础课之一，是学习后续专业课程的基础。因此，汽车构造的教学得到所有设课学校的重视。该课程为学生提供后续各专业课的学习，参加专业实践教学环节的实习以及从事有关汽车行业各项工作所需的专业基础知识。但是随着课程体系的改革，该课程的学时受到大量压缩。如何在有限的学时内将目前日益增加的汽车新结构讲解清楚、到位是至关重要的。本文主要在教学内容和教学方法手段上加以研究探讨，和同行讨论，希望得到指点。

一、以典型整车为平台组织教学内容

我院汽车构造实训实验室是学院建设最早，教学方面投入最大，设备最为齐全的实训实习基地。针对目前两周拆装实习的实际状况，我们将拆装实习减少为一周，另外一周分散到整个学期的教学过程中进行，拆装内容紧跟教学进度。根据教学内容的特点，确定拆装实习安排在授课之前还是授课之后。如果结构较为抽象较难通过图形使学生理解透彻，则将实习安排在授课之前。将拆装安排在授课之后是为了对教学内容进一步加以巩固。同时，针对目前汽车结构多样化，但基本理论相对一致的状况，我们采用“基于项目”的教学模式，即以乘用车、商用车（货车、客车）各一个典型车型为例讲解汽车的构造。这样不仅使学生对汽车有个较为直观的认识，而且大大提高了学生的学习兴趣。目前，实验室除拥有各类发动机和底盘的拆装台架外，还拥有多部整车和三类汽车底盘，其中就有大众某车型乘用车一部（见图1、2）。大型客车底盘2台（见图3、4），货车二类底盘一台。这些车上所具有的结构基本涵盖了汽车构造中从发动机到底盘中各项内容。在实际教学过程中我们以教材内容框架为基础，结合实际编写相应的讲义。如以乘用车所用电控汽油机为例讲解汽油发动机的构造，以客车底盘的电控柴油机为例讲解柴油发动机的构造。

同时，我们从汽车维修企业收集维修拆装实例，将其整理编排成拆装项目，让学生从一个维修者的角度，去理解汽车的构造和拆装。以典型工作任务为载体，学生通过实际“情境”下进行学习，不仅掌握了相关知识，而且激发了学生的兴趣和思维。典型的工作任务既是企业实际工作任务，又是学生的学习任务，整个教学过程围绕工作任务开展，使整个教学过程回归“工程”。

二、以汽车性能为切入讲解具体结构

通过多年的教学发现，单纯的从定义、功能到结构的讲解，虽然内容总体不难理解，但较为枯燥，时间一长学生就会失去学习的兴趣。如果结合该结构在汽车运行中的性能讲解，则会大大激发学生的学习兴趣。但这里并不是要大篇幅的讲解汽车理论等方面的内容，而是简略点出，起到引子的作用。如在讲解发动机总体构造时会讲到外特性曲线的内容，可以结合汽车理论的动力性指标最高车速、爬坡能力和加速时间等简要加以说明。同时，告诉学生通过外特性曲线可以解读出该发动机的加速性能、爬坡能力等，让有兴趣的同学可以课下查阅相关资料。通过资料的查询，对后续课程的学习也起到一定的预习作用。再如讲解底盘制动系时，以制动系的性能指标：制动效能、制动效能的恒定性和制动时的方向稳定性等为切入点展开内容。同时，结合以上性能对鼓式制动器和盘式制动器的性能加以比较，这样学生对结构的理解才会深刻，因为毕竟结构、构造都是为性能服务的。通过理论与结构相结合的讲解，学生对知识的理解更加透彻，更能从根源上对构造加以认识。

教学中，针对汽车各项性能的不断提高，简介在汽车上不断涌现的新结构，学生往往对此非常有兴趣。借此从人们对车辆更高性能的追求出发，点出构造的不断改进，即性能要求带动结构的更新。同时，鼓励学生课下查阅相关内容，通过对新结构的认知，进一步巩固所学内容。

三、以课程体系为基础精简教学内容

针对目前汽车构造内容不断更新增多，而学时压缩的现实，另外车辆工程几门主干课程在教学中基本相互独立，虽然考虑了各门课程之间的内在联系和前后的衔接，但较少研究教学内容上的整体性，浪费了有限的资源，也影响教学的效果。我们以课程体系为基础，通过以汽车构造、汽车理论、汽车设计和汽车电子控制为核心的课程群建设，整合教学资源。采取课程群各科教师集体备课，统编教学大纲，安排教学顺序，整合教学内容。根据教学体系的进程和实际需要，增减调整教学内容，避免不必要的重复和遗漏。首先根据专业培养方案，以课程群为基础编写教学大纲，再将大纲内容分解到各门课程中，每位教师根据大纲的要求对教材做出取舍。比如汽油发动机的电控部分，在汽车构造的教材中对电控系统的内容讲解比较详细，对各传感器的结构、功能都做了描述，但此部分内容在汽车电子控制中也有详细讲解。通过整合我们将电子控制相对专业部分的内容安排在汽车电控中讲解，汽车构造只从总体的组成和功能上进行讲解。如果个别部分必须要在构造课中讲解清楚，那么在电控课程中就可不讲或简略回顾。

另外，我院为学生开设汽车新技术的提高课，有些新技术、新结构在本课程中提及点出，但不讲解具体结构，而放在提高课中学习。这样既节省了时间又保证了课程体系的完整性。

四、以教学软件为辅助巩固教学效果

利用虚拟实训平台，进一步强化教学效果。为让学生人人都能掌握所学知识，学院专门购置汽车构造教学软件，并有微机室等相应配套设施，学生可以在拆装和学习课本内容的同时，在电脑上模拟拆装的过程，纠正错误操作，掌握更准确的操作步骤。

虚拟实训平台主要利用上海景格汽车科技有限公司开发的发动机（见图5）、底盘拆装调整实训软件，模拟拆装过程，规范学生的操作和拆装工艺，让学生熟悉拆装过程。本平台以技能训练为主，通过行动导向、任务驱动、项目教学等方法，让学生在工作中学习，在学习中工作，在获得“工作过程知识”的同时，强化技能训练。

虚拟实训是基于实践高于实践的“面向实际”教学理念；是专业理论、实验、实训教与学有机结合的一体化教学的重要组成部分。虚拟实训既解决了“会做”的形象思维能力的养成---用设备、使工器具、读数据、练工艺、熟规范，又可解决“为什么”的逻辑思维能力的培养---分析、判断、验证、设计。

比如，发动机拆装模块（见图6）涵盖气缸盖、凸轮轴、活塞的拆装实训项目，每个项目按照标准的拆装流程包括零部件拆卸、清洗、测量、检修、安装、工具选择、工具调整等。实训项目中还包括测量环节（见图7），不仅能规范学生拆装的操作步骤，而且能使学生掌握零部件测量的基本方法（见图8）。

结语

在课程体系建设和教学改革中，我们始终坚持“以学生为中心”的理念，以工科教育回归“工程”为着眼点，不断完善教学体系，优化整合教学内容，在有限的时间内圆满完成教学任务。通过改革，在实际教学中取得了较好的效果。

聊城大学校级精品课程资助

（作者单位：聊城大学 机械与汽车工程学院）