李晓鹏+贾卫平
[摘要]以汽车发动机拆装技能大赛为引领,把汽车技能大赛的知识点及考核方法应用于高校汽车专业的创新型人才培养中,激发学生学习主动性与创新意识。在此基础上,结合科研教学需求和企业技术岗位需求,在创新人才培养模式、改进课程内容、考核方式、学生心理素质等方面进行了探索,取得良好的效果。
[关键词]教学改革;技能大赛;汽车发动机拆装
[中图分类号]G642
[文献标识码]A
[文章编号]1671-5918(2015)24-0091-03
《汽车发动机拆装实践》是汽车专业的实践类基础课程。通过拆装实践,可以巩固理解汽车发动机构造和原理课程,有助于理解发动机各零部件相对运动关系及工作过程,学习正确使用拆装工具,规范安全操作习惯,为后续专业课的学习,培养良好的工作和生产习惯奠定必要的基础。
国内外高等本科院校的汽车专业培养都注重实践教学。美国、德国、日本等国外院校由于政府支持和企业高度融入,采取校企结合,企业的实际训练和教学交替进行。朴振华等采用“师徒制”授课模式,通过实训室实践与企业实践相结合,按照企业需求模式培养学生。张钱斌实施“工学结合——技能导向”订单培养模式,利用校内生产性实训基地,组织学生参加生产性实践锻炼。国外的教育模式与我国国情不符,国内的教学改革方法有利于学生操作的熟练性,但对于学生的创新能力与学习积极性的培养还略有欠缺。
为提高《汽车发动机拆装实践》的教学质量,教师提出“以赛促学、以赛促练、以赛促新”的理念,将实践课程与技能大赛相结合,提高学生学习的主动性,培养学生竞争意识,熟能生巧,巧中创新。
一、改善创新人才培养模式
高校汽车人才的培养理念相对比高职院校职业技能型人才的培养,高校更注重培养从事汽车设计、制造、测试与研发的高级工程师。但实践教学是各学科理论知识巩固和创新的基础,若汽车实践基础薄弱,纵有再高深的理论,学生很难做到“学以致用”,无法达到高校汽车人才的培养目标。融入创新理念的技能大赛,是企业实战演习的延伸,可以改变传统教学模式的不足,考察了学生的职业能力与综合素质,激发学生创新能力的提高。
(一)师资力量
技能大赛有助于提升教师的教学、科研和科技服务能力。技能大赛要求指导教师在赛事项目、比赛要求和评比上能够高瞻远瞩,业务熟练,更能将新技术、新理念和企业文化在教学中融会贯通。目前,大连大学机械工程学院汽车教研室有5名专业教师,其中学术带头人1名,副教授2名,博士2名,承担国家自然科学基金1项,横向课题2项。学校重视加强教师的教书育人和创新能力建设,安排专业教师进入汽车企业以及高校汽车专业学习深造,并且聘请校外企业专家做学生导师。教师积极申请创新项目研究与课题,实现专业课教师向教学科研型方向的转变。
(二)学生创新能力
在汽车行业中,企业和高校研究生阶段均要求人才具备较强的自主学习能力和创新能力。而技能大赛教师对学生创新能力的培养贯穿发动机拆装实践课始终。培养学生具有强烈的进取心和责任感,不断寻求新的突破,要求学生积极主动地开动思维,创造性地解决遇到的问题;培养学生学会总结创新经验,在拆装课程中遇到的问题及时解决并通过改变方法和途径,锻炼不同角度思考问题。如实践中如何提高拆装速度是比较常见的问题,最简单直接的解决方法是提高熟练程度,学生在此基础上又总结出几条经验:两人拆装;配件按顺序摆放;拆下来的螺栓螺母必须分类装好等,良好的拆装习惯能提高拆装速度50%左右;教师鼓励和支持学生积极参加竞赛,根据创新项目与发动机结构知识交叉点,给予学生引导。
二、改进课程内容
技能大赛有助于更新转变传统的教育教学理念。教师通过设计技能竞赛项目、应用虚拟技术、现场测绘等手段改进传统发动机拆装实践课内容,在有限的学时内帮助学生掌握发动机核心设计理念,丰富技能大赛的内容。
(一)改变传统教学模式
传统的发动机拆装实践教学方式即教师采用演示拆装讲授,学生聚集教师身边观察,最后分组拆装练习,学生接受知识点比较被动,拆装步骤和方法仅为初级模仿。而以参加技能大赛为主要目的的拆装学习,学生带着技能竞赛项目去主动学习,学生全身心投入,以拆装任务完成情况不断自主学习和实践,更能促进学生对发动机基本理论的理解。
(二)虚拟技术应用
利用视频等多媒体技术手段,观看世界名车发动机总装过程,让学生对发动机总装技术产生浓厚的兴趣;在拆装实训室现场,结合汽车仿真软件模拟汽车发动机的拆装操作过程,现场指导学生正确使用汽车拆装工具,相应的拆装方法,严格按照操作规程和拟定的工艺规程进行操作;利用Pre/E等三维造型软件模拟发动机造型图、爆炸图,让学生对发动机零部件和构造有所了解,为测绘发动机零件做准备。
综合利用上述虚拟现实技术,可以让学生了解发动机拆装的全世界最新技术,对拆装初步了解,增加拆装的针对性,减少拆装过程中发动机零部件的损坏,提高拆装质量。
(三)增加测绘检测
本科层次的汽车发动机拆装实践,应该是“定位于拆装,但不局限于拆装”,常规高职汽车拆装技能大赛追求速度与维修,本科学生的机械工程素养则要求更高。所以,发动机拆装技能大赛项目加入发动机零部件现场测绘,利用测绘仪器和工具,对拆解下来的零部件进行现场测绘,要求学生利用AutoCAD软件,完成零部件图纸的绘制,完整标注零部件尺寸、技术要求和配合要求等;利用Pro/E等三维造型完成零部件的三维建模和虚拟装配。
通过这个过程,培养学生现场测绘、绘制机械图纸等基本能力,将机械制图、机械原理和三维造型软件等专业基础课程内容融会贯通,提高整体机械应用能力。
三、改革考核方式
实践教学以技能大赛形式进行考核是教育理念的一个突破。传统实践教学考核,学生仅需完成实践报告,以答辩的形式考核。实践成绩按照平时操作成绩、实践报告成绩和答辩成绩各占不同百分比给出,学生容易出现敷衍雷同现象,达不到考核目的。竞赛考核模式的引入,可以摒除传统实践考核的缺点,充分实现“人人都成功”的教学理念。endprint
(一)考核内容
发动机拆装技能大赛包括发动机拆装速度、发动机基础知识竞答、发动机零配件测绘及虚拟装配、发动机零部件改造设计、拆装实践报告等五个环节,每个环节满分20分,总分100分,附加创新分数20分。技能大赛按总分排名,评出冠亚季军,并评出五个环节的优胜者,创新分数及总分排名高者为特等奖,推荐至国家省部级高校汽车各类创新大赛参加比赛。
发动机拆装速度考核学生对发动机结构、拆装工具操作的熟练程度,对学生动手操作能力及队友间的合作配合能力要求较高,拆装速度的提升,不但要有良好的拆装习惯,同时对拆装顺序、零部件摆放、装配标记等均有自己心得体会,这需要在拆装联系中不断总结与改进。
发动机基础知识竞答是考察学生对发动机理论知识的掌握情况。发动机知识点全面,理论性强,需要学生理解记忆。学生经过反复拆装,对照原理图和实物结构,分析发动机冷却系大小循环的走向及润滑系油路的特点等理论知识,在理解的基础上参与知识竞答,学生能记忆深刻,理论知识扎实。
发动机零配件测绘及虚拟装配环节要求竞赛时学生通过抽签形式选择发动机零部件,进行现场手工测绘,并用Auto-CAD、Pro/E等软件进行二维机械制图和三维造型。该环节考察学生手工测绘能力及计算机应用能力。由于是限时考核,所以学生应该对软件操作和测绘工具使用十分娴熟,才能完成考核。
发动机零部件改造设计是教师根据现有发动机结构存在的缺陷,有针对性的提出改造要求,学生根据要求进行结构设计,并且完成计算机三维造型,分析该改造设计对发动机工作性能的影响。这部分考察学生的机械设计能力,锻炼学生的解决能力和分析能力,对学生机制、机电基础知识的掌握是极大的考验。
拆装实践报告通过记录平时拆装过程、拆装问题解决方法及总结等方面。撰写实践报告可以培养考察学生逻辑思维能力和条理性,记录与总结习惯的培养为学生今后的学习和工作打下良好的基础。
四、提高学生心理素质
高校学生的心理素质问题是社会关注的焦点之一。技能大赛通过竞赛手段将竞赛焦虑、注意力风险、自信心风险这些心理问题充分展现出来,高校学生自我要求较高,但抗挫能力差。由于参加竞赛较少,缺乏参赛经验,在渴望完美表现的同时,又增加了学生竞赛焦虑情绪,比赛时会出现身体僵硬,不能很好的完成动作,不能控制情绪,甚至焦虑沮丧;有些学生遇到竞赛技术难题时,不能抓住关键信息进行逐一攻克,犹豫不决,同时容易受环境和对手的影响,发挥失常;在自信心方面,有的同学取得一些成绩,容易自我膨胀,容易马虎,有的同学则经常自我否定,消极暗示,最终轻易放弃。这些问题不但会出现在发动机拆装大赛中,在学生的日常生活、学习和日后的工作中均会出现,若不及时引导,会影响学生今后的发展。
通过教师多种心理学方法和手段对学生进行有的放矢地施加影响,教师做到平时练习全程陪伴,充分了解学生的性格和表现、引导学生制定学习目标、设置突发事件提高学生应变能力、要求学生技术操作熟能生巧、培养学生戒骄戒躁踏实刻苦的信念,使学生学习和掌握身心活动的调控方法,获得受益终身的意志品质。
近年来,我们通过对汽车发动机拆装技能大赛开展的效果评价进行讨论,发现汽车发动机拆装技能大赛对汽车专业实践教学改革和课程建设均有明显的促进作用,通过组织学生进行实践技能大赛,可以激发学生的学习主动性和创新意识,培养学生的基本操作动手能力和测绘能力,加强了学生的科研协作精神和团队意识,提高了学生观察、分析和解决问题的能力,有利于提高实践教学质量,同时还为高等院校汽车专业的其他课程在提升学生实践能力方面拓宽了思路。endprint