汽車變速器拆裝測繪實驗教學的實踐和探索

遲玉倫 李郝林 林建中 上海理工大學機械工程學院

汽車變速器拆裝測繪實驗教學的實踐和探索

遲玉倫 李郝林 林建中 上海理工大學機械工程學院

為貫徹教育部“卓越工程師培養(yǎng)計劃”， 培養(yǎng)出創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(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繪實驗課程，改變傳統(tǒng)教學方法，突出實踐教學的關(guān)鍵作用，提高實踐教學質(zhì)量，為培養(yǎng)高素質(zhì)工程人才創(chuàng)造條件。

大學生；汽車拆裝測繪實驗；實踐探索

進入21世紀后，汽車工業(yè)在我國迅速發(fā)展，為培養(yǎng)出創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程人才，很多高等院校加強了本科車輛工程專業(yè)方向的培養(yǎng)。汽車專業(yè)的課程教學是一項理論性和實踐性很強的過程，各高校在本科生培養(yǎng)階段不僅要注重汽車相關(guān)理論知識學習，更要加強實踐教學環(huán)節(jié)。實踐教學環(huán)節(jié)對進一步理解所學理論知識有著重要意義，對培養(yǎng)學生的學習興趣和動手創(chuàng)造能力起著關(guān)鍵作用。

學生除了參加學校實踐性很強的金工實習、課程實驗外，還應將所學專業(yè)課程汽車構(gòu)造、機械制圖、機械原理、機械設(shè)計和公差測量應用到實際工程中。為貫徹教育部“卓越工程師培養(yǎng)計劃”，我校在車輛工程專業(yè)類的課程安排上進行創(chuàng)新，獨立設(shè)置了汽車變速器拆裝測繪實驗課程。該實驗課程配備了我校自行設(shè)計開發(fā)的專用拆裝實驗平臺，平臺上安裝有汽車變速器和電腦，學生可以根據(jù)需要隨意回轉(zhuǎn)汽車變速器，同時可以在計算機完成現(xiàn)場測繪autoCAD制圖和資料查詢。通過一周40個課時汽車變速器拆裝測繪實踐學習，不僅加深了學生對汽車變速器的結(jié)構(gòu)原理和相關(guān)理論知識理解，還對變速器各零件測繪和加工設(shè)計過程有了切身體會；為培養(yǎng)學生工作中獨立思考和解決實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驗教學中應用

“汽車構(gòu)造”課程教學一般先是理論學習，然后到實驗室對實物進行拆裝實驗。汽車變速器結(jié)構(gòu)比較復雜，內(nèi)部結(jié)構(gòu)繁瑣，大部分同學對實物比較陌生，難以將所學理論知識與實踐操作結(jié)合，在實際拆裝過程中會遇到各種問題。以往的實驗過程中，指導教師需要大量時間講解汽車變速器的拆裝過程及各相關(guān)理論知識，達不到很好實驗效果。

將汽車拆裝仿真軟件應用到實驗過程中，大大提高了學生學習的興趣和主動性。學生可以根據(jù)自己需要在軟件中查找相關(guān)資料進行學習研究，如各種拆裝工具和測繪工具的使用方法、各零件的檢驗測試過程和汽車變速器相關(guān)理論知識點等。此軟件的使用減輕了實驗指導教師的工作量，提高了學生在實驗過程中學習主動性。通過反復觀看汽車變速器模擬拆裝過程，進一步了解汽車變速器各部件的裝配關(guān)系，結(jié)合實際拆裝過程加深對變速器工作原理的理解。實現(xiàn)了從理論知識學習、模擬仿真拆裝到實際拆裝的學習過程。

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

二 汽車變速器拆裝過程

汽車變速器整個拆裝過程比較繁瑣，要求學生很強的動手能力，因此需要指導教師和學生之間更多的交流和探討達到更好的實驗目的。

在汽車變速器拆裝之前，學生需明確本次拆裝實驗的目的和任務(wù)，結(jié)合所學理論知識和實驗圖紙掌握汽車變速器組成結(jié)構(gòu)和工作原理，如汽車各個檔位轉(zhuǎn)換、汽車同步器和操縱機構(gòu)等。詳細了解各拆裝工具的使用方法和注意事項，如老虎鉗，力矩扳手，開口鉗等。熟悉零件測繪方法和流程，認真閱讀相關(guān)實驗守則，為后面安全順利實驗做好準備。

汽車變速器拆裝過程，首先要讓學生對汽車變速器的殼體構(gòu)造進行初步認識，在實驗指導教師的講解下，了解汽車變速器殼體的設(shè)計原則及殼體上不同凸臺和筋板所起作用。在變速器上找到準確的拆裝位置選擇合適的拆裝工具進行拆卸，期間會遇到一些復雜結(jié)構(gòu)和難以拆卸的零件，學生可通過相關(guān)資料查詢及時掌握這些結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求和原理用途，保證拆卸后能夠進行有效的安裝。在拆卸過程中，學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，利用所學知識分析計算對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)上對汽車變速器各零件進行裝配，充分發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)造力進行裝配嘗試，找到合理準確的裝配方法保證各零部件的精確度和密封性。

在此實驗過程中發(fā)現(xiàn)，學生對該實驗興趣極大，學習主動性很強。雖然該實驗課程工作量很大，大多學生利用自己課余時間繼續(xù)實驗和查閱資料學習來完成實驗課程內(nèi)容。通過該實驗課程學習，鍛煉了學生同學利用機械原理、機械制造工藝和機械設(shè)計等相關(guān)知識對實際零件的結(jié)構(gòu)工作原理進行分析驗算，達到理論知識結(jié)合實際工程的目的。

三 汽車變速器零件計算機輔助測繪

在汽車變速拆裝過程中，學生對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識。為進一步培養(yǎng)學生從事工程制圖的能力，運用技術(shù)資料、標準、手冊和技術(shù)規(guī)范進行工程制圖的技能，加強學生的工程意識和職業(yè)意識，本實驗課程增設(shè)了機械零件現(xiàn)場測繪內(nèi)容。

機械零件現(xiàn)場測繪是根據(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。一些較為簡單回轉(zhuǎn)體和盤類零件可以通過常用工具進行直接測繪，對于一些較為形狀較為復雜的零件（如變速器殼體，輸出軸等）可借助計算機autoCAD軟件進行輔助測繪。在利用計算機輔助繪圖前，學生要對要測量的零件進行現(xiàn)場拍照，遵循零件測繪學原則，選擇合適的光線和角度使用高分辨率的照相機對所選零件進行高景深拍攝。然后將拍攝的零件照片導入計算機autoCAD軟件進行測繪，使用軟件中各種繪圖工具進行各個尺寸繪制與標注。學生在測繪中要學會分析各零件誤差的產(chǎn)生原因和零件的設(shè)計加工過程。

該實驗過程結(jié)合了零件測繪學、機械制圖、機械加工工藝和CAD繪圖等課程，對實際零件的測繪進行了較為系統(tǒng)的學習。在此階段實驗中，學生可以根據(jù)自己愛好選擇感興趣的零件進行測繪，取得了很好的課堂教學效果。學生所學知識不再單單局限在書本上內(nèi)容，在工程實踐中開拓了學生知識面，提高了學生解決實際問題的能力，為培養(yǎng)學生的想象力和創(chuàng)造力提供了很好的實驗平臺。

四 實驗課程總結(jié)和打算

自開設(shè)該實驗課程以來，學生反響強烈。參加此次實驗課程后，學生不僅應用強化了所學理論知識，也很好鍛煉了自己主動學習和獨立思考的能力。為使該實驗課程取得更好的效果，根據(jù)學生在實驗課程學習中表現(xiàn)，打算在以后教學實踐中應加強以下幾點：

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

2）提供學生與各科教師交流的平臺，集中一段時間讓學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。鼓勵學生將實驗過程中成果和問題以PPT的形式進行講解，通過各科教師和同學的交流討論來強化學生解決實際問題的能力。

3）在計算機仿真軟件的配置上，需添加相關(guān)機械加工制造工藝相關(guān)的仿真軟件，來彌補學生對機械零件生產(chǎn)加工的實驗條件限制。學生在對機械零件設(shè)計和加工工藝分析時，可利用這些仿真軟件對各種零件進行模擬加工練習，實現(xiàn)各科知識融會貫通。

4）在汽車變速器組裝過程中，學生可根據(jù)先前對各零部件的分析，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，對我國經(jīng)濟、科技國際化和時代發(fā)展有著重大的現(xiàn)實意義和深遠的戰(zhàn)略意義。本實驗課程開設(shè)是培養(yǎng)優(yōu)秀工科人才新的模式探索和實踐。

[1]衛(wèi)紹元,李剛,陳勇.“汽車構(gòu)造”課實驗教學改革與實踐.遼寧工業(yè)大學學報（社科版）.2008,10:100—103

[2]樊百林,許紀青,于曉紅.關(guān)于加強工程實踐性教學的思考.中國冶金教育.2010,3: 30—31

[3]胡宏偉.關(guān)于改進汽車試驗學教學的探討.機械管理開發(fā).2010,4: 180—181

[4]王志強，趙建柱，張心弟，宋秀華.大學生汽車構(gòu)造拆裝實習教學探索與實踐.機械管理開發(fā).2010,4: 180—181

[5]張磊.如何在計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學中激發(fā)學生的學習興趣.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