遲玉倫 李郝林 林建中 上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

汽車變速器拆裝測(cè)繪實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐和探索

遲玉倫 李郝林 林建中 上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

為貫徹教育部“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”， 培養(yǎng)出創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的高質(zhì)量工程人才。我校在車輛工程專業(yè)設(shè)置了汽車變速器拆裝測(cè)繪實(shí)驗(yàn)課程，改變傳統(tǒng)教學(xué)方法，突出實(shí)踐教學(xué)的關(guān)鍵作用，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)高素質(zhì)工程人才創(chuàng)造條件。

大學(xué)生；汽車拆裝測(cè)繪實(shí)驗(yàn)；實(shí)踐探索

進(jìn)入21世紀(jì)后，汽車工業(yè)在我國(guó)迅速發(fā)展，為培養(yǎng)出創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量工程人才，很多高等院校加強(qiáng)了本科車輛工程專業(yè)方向的培養(yǎng)。汽車專業(yè)的課程教學(xué)是一項(xiàng)理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的過程，各高校在本科生培養(yǎng)階段不僅要注重汽車相關(guān)理論知識(shí)學(xué)習(xí)，更要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)進(jìn)一步理解所學(xué)理論知識(shí)有著重要意義，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手創(chuàng)造能力起著關(guān)鍵作用。

學(xué)生除了參加學(xué)校實(shí)踐性很強(qiáng)的金工實(shí)習(xí)、課程實(shí)驗(yàn)外，還應(yīng)將所學(xué)專業(yè)課程汽車構(gòu)造、機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)和公差測(cè)量應(yīng)用到實(shí)際工程中。為貫徹教育部“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”，我校在車輛工程專業(yè)類的課程安排上進(jìn)行創(chuàng)新，獨(dú)立設(shè)置了汽車變速器拆裝測(cè)繪實(shí)驗(yàn)課程。該實(shí)驗(yàn)課程配備了我校自行設(shè)計(jì)開發(fā)的專用拆裝實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，平臺(tái)上安裝有汽車變速器和電腦，學(xué)生可以根據(jù)需要隨意回轉(zhuǎn)汽車變速器，同時(shí)可以在計(jì)算機(jī)完成現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪autoCAD制圖和資料查詢。通過一周40個(gè)課時(shí)汽車變速器拆裝測(cè)繪實(shí)踐學(xué)習(xí)，不僅加深了學(xué)生對(duì)汽車變速器的結(jié)構(gòu)原理和相關(guān)理論知識(shí)理解，還對(duì)變速器各零件測(cè)繪和加工設(shè)計(jì)過程有了切身體會(huì)；為培養(yǎng)學(xué)生工作中獨(dú)立思考和解決實(shí)際問題的能力打下了良好基礎(chǔ)；為培養(yǎng)滿足未來發(fā)展需要、能夠適應(yīng)和引領(lǐng)未來工程技術(shù)發(fā)展方向的高素質(zhì)工程師創(chuàng)造了條件。

一 汽車拆裝仿真軟件在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用

“汽車構(gòu)造”課程教學(xué)一般先是理論學(xué)習(xí)，然后到實(shí)驗(yàn)室對(duì)實(shí)物進(jìn)行拆裝實(shí)驗(yàn)。汽車變速器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，內(nèi)部結(jié)構(gòu)繁瑣，大部分同學(xué)對(duì)實(shí)物比較陌生，難以將所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐操作結(jié)合，在實(shí)際拆裝過程中會(huì)遇到各種問題。以往的實(shí)驗(yàn)過程中，指導(dǎo)教師需要大量時(shí)間講解汽車變速器的拆裝過程及各相關(guān)理論知識(shí)，達(dá)不到很好實(shí)驗(yàn)效果。

將汽車拆裝仿真軟件應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)過程中，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性。學(xué)生可以根據(jù)自己需要在軟件中查找相關(guān)資料進(jìn)行學(xué)習(xí)研究，如各種拆裝工具和測(cè)繪工具的使用方法、各零件的檢驗(yàn)測(cè)試過程和汽車變速器相關(guān)理論知識(shí)點(diǎn)等。此軟件的使用減輕了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的工作量，提高了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)習(xí)主動(dòng)性。通過反復(fù)觀看汽車變速器模擬拆裝過程，進(jìn)一步了解汽車變速器各部件的裝配關(guān)系，結(jié)合實(shí)際拆裝過程加深對(duì)變速器工作原理的理解。實(shí)現(xiàn)了從理論知識(shí)學(xué)習(xí)、模擬仿真拆裝到實(shí)際拆裝的學(xué)習(xí)過程。

此外，汽車拆裝仿真軟件有效解決了變速器拆裝實(shí)驗(yàn)課程涉及知識(shí)面廣的問題。變速器作為汽車的一個(gè)組成部件，其工作過程及原理往往與汽車其他部分相關(guān)。在實(shí)際拆裝過程中，學(xué)生往往需要及時(shí)了解汽車其他相關(guān)部件工作原理和拆裝結(jié)構(gòu)，如離合器、變速器操縱機(jī)構(gòu)和萬向傳動(dòng)裝置等，而這些部件拆裝受到實(shí)驗(yàn)條件和課程時(shí)間限制。汽車仿真軟件中包含了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、地盤、車身和電器電子設(shè)備所有部分的模擬拆裝實(shí)訓(xùn)，學(xué)生在汽車變速器拆裝實(shí)驗(yàn)課程中有了更多的發(fā)展空間，突破了教學(xué)實(shí)驗(yàn)條件限制，提高了教學(xué)效率。

二 汽車變速器拆裝過程

汽車變速器整個(gè)拆裝過程比較繁瑣，要求學(xué)生很強(qiáng)的動(dòng)手能力，因此需要指導(dǎo)教師和學(xué)生之間更多的交流和探討達(dá)到更好的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

在汽車變速器拆裝之前，學(xué)生需明確本次拆裝實(shí)驗(yàn)的目的和任務(wù)，結(jié)合所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)圖紙掌握汽車變速器組成結(jié)構(gòu)和工作原理，如汽車各個(gè)檔位轉(zhuǎn)換、汽車同步器和操縱機(jī)構(gòu)等。詳細(xì)了解各拆裝工具的使用方法和注意事項(xiàng)，如老虎鉗，力矩扳手，開口鉗等。熟悉零件測(cè)繪方法和流程，認(rèn)真閱讀相關(guān)實(shí)驗(yàn)守則，為后面安全順利實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。

汽車變速器拆裝過程，首先要讓學(xué)生對(duì)汽車變速器的殼體構(gòu)造進(jìn)行初步認(rèn)識(shí)，在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的講解下，了解汽車變速器殼體的設(shè)計(jì)原則及殼體上不同凸臺(tái)和筋板所起作用。在變速器上找到準(zhǔn)確的拆裝位置選擇合適的拆裝工具進(jìn)行拆卸，期間會(huì)遇到一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)和難以拆卸的零件，學(xué)生可通過相關(guān)資料查詢及時(shí)掌握這些結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求和原理用途，保證拆卸后能夠進(jìn)行有效的安裝。在拆卸過程中，學(xué)生通過小組討論方式討論各齒輪、軸、螺栓和套筒的加工制造工藝和結(jié)構(gòu)用途，利用所學(xué)知識(shí)分析計(jì)算對(duì)各零件的工作過程和工作原理。最后，在了解各種專用工具使用基礎(chǔ)上對(duì)汽車變速器各零件進(jìn)行裝配，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力進(jìn)行裝配嘗試，找到合理準(zhǔn)確的裝配方法保證各零部件的精確度和密封性。

在此實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)興趣極大，學(xué)習(xí)主動(dòng)性很強(qiáng)。雖然該實(shí)驗(yàn)課程工作量很大，大多學(xué)生利用自己課余時(shí)間繼續(xù)實(shí)驗(yàn)和查閱資料學(xué)習(xí)來完成實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容。通過該實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)，鍛煉了學(xué)生同學(xué)利用機(jī)械原理、機(jī)械制造工藝和機(jī)械設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí)對(duì)實(shí)際零件的結(jié)構(gòu)工作原理進(jìn)行分析驗(yàn)算，達(dá)到理論知識(shí)結(jié)合實(shí)際工程的目的。

三 汽車變速器零件計(jì)算機(jī)輔助測(cè)繪

在汽車變速拆裝過程中，學(xué)生對(duì)拆卸后的各零部件結(jié)構(gòu)用途和工作原理有了一定程度認(rèn)識(shí)。為進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生從事工程制圖的能力，運(yùn)用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行工程制圖的技能，加強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)和職業(yè)意識(shí)，本實(shí)驗(yàn)課程增設(shè)了機(jī)械零件現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪內(nèi)容。

機(jī)械零件現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪是根據(jù)現(xiàn)有的零件，先畫出零件草圖，再畫出裝配圖、零件工作圖等全套圖樣的過程。一些較為簡(jiǎn)單回轉(zhuǎn)體和盤類零件可以通過常用工具進(jìn)行直接測(cè)繪，對(duì)于一些較為形狀較為復(fù)雜的零件（如變速器殼體，輸出軸等）可借助計(jì)算機(jī)autoCAD軟件進(jìn)行輔助測(cè)繪。在利用計(jì)算機(jī)輔助繪圖前，學(xué)生要對(duì)要測(cè)量的零件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拍照，遵循零件測(cè)繪學(xué)原則，選擇合適的光線和角度使用高分辨率的照相機(jī)對(duì)所選零件進(jìn)行高景深拍攝。然后將拍攝的零件照片導(dǎo)入計(jì)算機(jī)autoCAD軟件進(jìn)行測(cè)繪，使用軟件中各種繪圖工具進(jìn)行各個(gè)尺寸繪制與標(biāo)注。學(xué)生在測(cè)繪中要學(xué)會(huì)分析各零件誤差的產(chǎn)生原因和零件的設(shè)計(jì)加工過程。

該實(shí)驗(yàn)過程結(jié)合了零件測(cè)繪學(xué)、機(jī)械制圖、機(jī)械加工工藝和CAD繪圖等課程，對(duì)實(shí)際零件的測(cè)繪進(jìn)行了較為系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。在此階段實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以根據(jù)自己愛好選擇感興趣的零件進(jìn)行測(cè)繪，取得了很好的課堂教學(xué)效果。學(xué)生所學(xué)知識(shí)不再單單局限在書本上內(nèi)容，在工程實(shí)踐中開拓了學(xué)生知識(shí)面，提高了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，為培養(yǎng)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力提供了很好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

四 實(shí)驗(yàn)課程總結(jié)和打算

自開設(shè)該實(shí)驗(yàn)課程以來，學(xué)生反響強(qiáng)烈。參加此次實(shí)驗(yàn)課程后，學(xué)生不僅應(yīng)用強(qiáng)化了所學(xué)理論知識(shí)，也很好鍛煉了自己主動(dòng)學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力。為使該實(shí)驗(yàn)課程取得更好的效果，根據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)中表現(xiàn)，打算在以后教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)加強(qiáng)以下幾點(diǎn)：

1）編制一本專用變速器拆裝實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，書中內(nèi)容可包括各拆裝工具和測(cè)繪工具的使用說明、變速器拆裝安全注意事項(xiàng)、拆裝流程介紹、零件加工工藝分析及零件測(cè)繪方法等介紹內(nèi)容。學(xué)生可根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書提前查閱相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容資料，提高在實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂效果。

2）提供學(xué)生與各科教師交流的平臺(tái)，集中一段時(shí)間讓學(xué)生和各科教師一起交流探討汽車變速器拆裝過程中收獲和所遇到問題。鼓勵(lì)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)過程中成果和問題以PPT的形式進(jìn)行講解，通過各科教師和同學(xué)的交流討論來強(qiáng)化學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

3）在計(jì)算機(jī)仿真軟件的配置上，需添加相關(guān)機(jī)械加工制造工藝相關(guān)的仿真軟件，來彌補(bǔ)學(xué)生對(duì)機(jī)械零件生產(chǎn)加工的實(shí)驗(yàn)條件限制。學(xué)生在對(duì)機(jī)械零件設(shè)計(jì)和加工工藝分析時(shí)，可利用這些仿真軟件對(duì)各種零件進(jìn)行模擬加工練習(xí)，實(shí)現(xiàn)各科知識(shí)融會(huì)貫通。

4）在汽車變速器組裝過程中，學(xué)生可根據(jù)先前對(duì)各零部件的分析，大膽提出創(chuàng)新的變速器裝配方案，使最后的裝配能保證各零配件精確度和密封性。

培養(yǎng)大批具有高素質(zhì)的工程技術(shù)人才，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技國(guó)際化和時(shí)代發(fā)展有著重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。本實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)是培養(yǎng)優(yōu)秀工科人才新的模式探索和實(shí)踐。

[1]衛(wèi)紹元,李剛,陳勇.“汽車構(gòu)造”課實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐.遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社科版）.2008,10:100—103

[2]樊百林,許紀(jì)青,于曉紅.關(guān)于加強(qiáng)工程實(shí)踐性教學(xué)的思考.中國(guó)冶金教育.2010,3: 30—31

[3]胡宏偉.關(guān)于改進(jìn)汽車試驗(yàn)學(xué)教學(xué)的探討.機(jī)械管理開發(fā).2010,4: 180—181

[4]王志強(qiáng)，趙建柱，張心弟，宋秀華.大學(xué)生汽車構(gòu)造拆裝實(shí)習(xí)教學(xué)探索與實(shí)踐.機(jī)械管理開發(fā).2010,4: 180—181

[5]張磊.如何在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.科技資訊.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