汽車制造工藝學及生產實習教學方法及課程改革探討

孫樹磊+楊仁華+吳濤+孫仁云+徐延海

摘 要 本文基于汽車制造工藝學及生產實習課程的內容及特點，分析了長期教學過程中存在的問題，并以西華大學車輛工程國家級特色專業教學為例，從汽車制造工藝學全局觀教學體系建設、學生積極主動性提高方法、多教學方法綜合應用、工程背景專業教師隊伍建設及車輛工程特色班設立等方面，探討了教學方法及課程改革措施，并在實際應用中取得了較為理想的教學效果。

關鍵詞 汽車制造工藝學 生產實習 教學方法 課程改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.12.042

Abstract The problem of teaching process was analyzed based on the course content and features of automobile manufacturing technology and production practice. The teaching method and course reform were discussed from the aspect of global teaching system， students initiative， different teaching methods， engineering teachers， and vehicle engineering characteristic classes， which were taken the national characteristic major vehicle engineering of Xihua University for example. And the effective teaching achievement is obtained in practice.

Keywords automobile manufacturing technology； manufacturing technology production practice； teaching method； course reform

0 前言

汽車制造工藝學作為車輛工程專業汽車設計與制造方向必修的主干課程之一，在突出汽車專業特點的基礎上，重點培養學生制造工藝學相關理論與技術知識。[1-2]與汽車制造工藝學課程相輔相成的是汽車制造工藝學生產實習，重點培養學生現場工藝實踐能力。這兩門課屬于制造工藝學的同一體系，充分體現了高等院校工程類應用專業理論與實踐教學的融合。

作為培養工程應用復合型人才為宗旨的西華大學車輛工程專業，一直以來極為重視相關專業課程的建設和教學改革工作。在“寬口徑、厚基礎、強能力、重應用”培養方針的基礎上，以區域經濟發展及行業需求為導向，以工程應用為背景，以工程技術為主線，西華大學車輛工程專業分別于2007年和2009年成為四川省特色專業和國家特色專業建設點，于2012年成為四川省“卓越工程師教育培養計劃”建設專業，并分別獲得了四川省教學團隊和創新團隊，建設了四川省重點實驗室及四川省高校重點實驗室。這些平臺為西華大學車輛工程專業特色人才的培養及汽車制造工藝學實踐環節能力的提升起到了重要作用。

然而，在汽車制造工藝學及生產實習的長期教學過程中，仍然暴露出來了部分問題。[3-4]如制造工藝學相關基礎理論知識的枯燥性，導致學生興趣不大；學生理論聯系實踐能力不強，理論學習與實習過程完全脫節；新工藝及計算機信息化制造應用能力亟待加強。這些問題往往在學生畢業設計的考核和答辯環節才體現出來，但此時已無法在教學環節中再進行補救，成為了制約學生車輛工程專業能力提升的瓶頸之一。因此，本文以西華大學汽車制造工藝學及生產實習課程為例，通過進行一系列課程建設及教學方法改革，服務國家級特色專業的建設，著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力，培養和造就適應區域經濟和社會發展需要的高素質工程技術人才。

1 汽車制造工藝學及生產實習的主要內容及要求

汽車制造工藝學主要講解理論和專業知識，涉及汽車典型零件機械加工方法、工夾具設計、尺寸鏈分析計算、工藝文件編制、車身制造、汽車裝配工藝等有關知識。包括：汽車制造過程概論、工件的定位和機床夾具、機械加工質量、機械加工工藝規程的制定、尺寸鏈原理及其應用、零件結構工藝性、車身制造四大工藝、計算機在制造中的應用等。

汽車制造工藝學生產實習主要為現場學習，主要涉及以下內容：發動機的總體結構、部裝、總裝配工藝及相關設備；發動機調試及總裝檢驗方法及內容；發動機性能測試及相關測試設備；發動機曲軸、連桿、缸蓋、缸體加工工藝過程，工藝方法、工藝特點及相關設備、工裝夾具等；汽車總裝工藝過程及相關設備；汽車車身沖壓線及焊接線；汽車檢測及相關設備。

通過這兩門課程的學習，要求學生熟練運用工程材料，掌握機加工的基本概念、基本理論和工藝裝備，掌握汽車典型零件的加工方法、車身制造的四大工藝及整車裝配基礎知識，結合理論與實踐，能系統地科學地把機械加工和裝配工藝方面的知識加以應用。

2 汽車制造工藝學及生產實習課程存在的主要問題

通過上述課程內容的介紹及相關要求可以看出，汽車制造工藝學課程涉及的內容很廣，且需要對前期諸多課程綜合應用。在以往的教學過程中，主要按照課程教學大綱，獨立開展課程的講解，雖然課程內容豐富，但也暴露出來了一些問題，需要進行適當改革。

（1）學生理論聯系實踐的能力不強，理論學習與實習過程脫節。學生在學習汽車制造工藝學之前，就已經學習過前序課程的相關理論知識，如互換性與公差配合、工程材料、機械制圖及機械設計等，并開展了金工實習及專業認知實習等實踐活動。在開展本課程教學過程中發現，很多學生在前序課程理論學習和實習環節中，根本沒有考慮到制造工藝問題，導致前序課程沒有目的性。汽車制造工藝學理論的學習與生產實習也脫節，生產實習往往存在走馬觀花的現象，兩門課之間在學習過程中缺乏穿插講解和聯系。endprint

（2）制造工藝學相關基礎理論知識的枯燥性，導致學生學習興趣及主動性不高。汽車制造工藝學涉及了很多概念、加工裝配原理與方法、工藝文件等知識，致使課程本身極為枯燥。如果講解方法不得當，學生學習起來既難以理解，又沒有任何興趣。

（3）汽車制造新工藝及計算機輔助制造（CAM）環節的缺失。隨著科學技術的進步，汽車制造工藝也有了快速的發展，企業工藝方面的人才需求偏向于新工藝及CAM等方面。因此，傳統的書本知識已經不符合汽車制造工藝學課程的發展要求，而這也正是當下該課程較為缺失的環節。

（4）學生畢業設計中零部件結構及裝配工藝性較差。畢業設計是檢驗學生四年學習成果最為重要的環節之一。然而在車輛工程汽車設計及制造方向的學生，很大一部分的畢業設計圖紙沒有考慮工藝性問題，或者結構工藝性較差，甚至都不知道如何進行裝配，加工工藝及裝配尺寸鏈等問題沒有得到重視。

3 汽車制造工藝學及生產實習教學方法及課程改革探索

本文以近年來西華大學車輛工程專業的汽車制造工藝學及生產實習課程為例，針對上述存在的主要問題，采取了以下幾方面的改進措施，對汽車制造工藝學課程體系及課程教學方法改革進行了相關的探索。

3.1 高度統籌，建立汽車制造工藝學及實踐知識全局觀教學體系

以車輛工程專業培養方案及汽車制造工藝學教學大綱為基礎，梳理知識架構體系及課程間聯系，通過車輛工程專業班級導師（班主任），向學生講解和灌輸課程之間的知識框架與作用關系。以汽車制造工藝學及生產實習課程為例，其知識體系構建流程如圖1所示。

首先應向學生闡明機械工程專業基礎理論知識與汽車制造工藝學之間的聯系，講述前序課程公差配合、機械制圖及機械設計等開展的過程中需要重點關注和以后會用到的知識點，為制造工藝學打下基礎；其次通過金工實習及車輛專業認知實習的過程中，提到制造工藝學等相關的概念，讓學生為接下來的課程做好準備；在汽車制造工藝學課程開展過程中，回顧并結合金工實習感官經歷，進一步講解基礎制造工藝，消除學生陌生感，回顧并結合專業認知實習感官經歷，講解裝配、車身制造等工藝，增強學生學習信心；通過機床夾具設計、車身覆蓋件模具設計與裝配等實踐環節，增強學生動手及實踐能力；授課中結合課程中汽車典型零件加工及裝配，反復強調生產實習與之對應的環節，重點現場學習，增強實習針對性，避免走馬觀花；強調所學相關知識的應用，在畢業設計過程中對零部件制造裝配工藝提出方案，進一步增強學生工藝能力。通過這種全周期過程中知識的穿插，構建汽車制造工藝學及實踐知識全局觀教學體系，讓學生真正掌握汽車制造工藝學的基礎知識及實踐能力。

3.2 結合興趣點，努力提高學生學習積極性及自主性

開設課程之前，在班級導師或班主任幫助下通過問卷調查的方式，調查學生的興趣點，如給予航空航天等軍工領域、高端汽車領域、未來工作方向選擇及其他等一系列的選項讓其選擇和填寫。在了解學生興趣點的基礎上，講解汽車設計及制造與將來可能從事工作之間的切實聯系，讓學生立馬得到重視；通過教師結合自身的工作經驗，講述制造工藝學在各方面的應用；根據調查結果，通過各種短視頻（如超精密制造、航空航天、汽車制造、大國工匠等）讓領悟制造技術的重要性，提起學生的學習興趣，這樣往往能夠抓住學生的注意力，非常有利于課程的順利開展。

3.3 多教學方法綜合應用，重視新技術、新工藝的引入

改變傳統“講聽式”的教學模式，結合汽車制造工藝學相關內容及車輛工程專業學生特點，運用實物解析法、多媒體組合教學法、任務驅動教學法、研討問題教學法、啟發式教學法及項目和過程導向法等手段，實現“教、學、做”三位一體。[5-6]以如圖2所示的連桿加工工藝為例，通過現場實物的結構特點，綜合講解加工工藝流程、定位原理及方法、工夾具設計等，并通過實習過程更加深入的了解各種設備，讓學生去探求這種傳統加工方式的優缺點，從而引入到漲斷等新工藝、計算機輔助制造及數控加工等新技術，使學生切身領會到理論與實踐的結合。

3.4 建設一支具有工程經驗背景的教師隊伍

汽車制造工藝學是一門實踐能力很強的專業課程，如果任課教師缺乏與制造工藝相關的工作背景，僅從教材等獲取理論知識進行傳授，會導致課程講解極為空洞，教學過程不夠豐富多彩。為此，必須建設一支具有工程經驗背景的教師隊伍。以西華大學為例，加上近兩年來新引進的兩名年輕老師共四名老師從事汽車制造工藝學及生產實習的教學工作，均具有兩年及以上企事業單位制造工藝相關的工作經驗，能充分發揮工程經驗，豐富了課堂教學。

3.5 成立車輛工程專業特色班，注重專業知識和實踐能力的提升

為了更好地實行因材施教，整合教學資源，引導學生開展創新性學習、主動實踐和科技創新，培養具有堅實工程背景、實踐能力及創新精神的未來汽車工程人才，推進車輛工程國家級特色專業建設，成立車輛工程專業特色班。在良好平臺的基礎上，通過指導學生參加中國大學生方程式汽車大賽等比賽，讓學生利用汽車制造工藝學相關知識親手制造一輛汽車參加比賽，進一步增強學生的理論基礎和實踐技能，從而全面提高車輛工程專業人才培養質量。

4 結語

通過近年來的一系列的教學方法及課程改革的努力，汽車制造工藝學及生產實習教學團隊出版了《汽車制造工藝學》等普通高等教育汽車類專業方向規劃教材，在國內的東風汽車有限公司商用車發動機廠、重慶長安汽車股份有限公司、中國重汽集團成都王牌商用車有限公司等單位建立了實習基地，指導學生在中國大學生方程式汽車大賽等賽事中屢獲佳績，并助推西華大學車輛工程專業獲得了國家級特色專業及四川省“卓越工程師教育培養計劃”，建設了四川省重點實驗室及四川省高校重點實驗室等相關科研平臺。但在汽車制造工藝學及生產實習課程建設及教學過程中仍存在諸多未能解決的問題，如缺少接觸國外真正的先進工藝的機會、缺乏現場教學原理演示模型、欠缺企事業用人單位工藝部門技術人員的溝通渠道等。在未來的教學過程中，需要努力在這些方面開展工作，從而進一步增強學生汽車制造工藝能力。

“四川省車輛工程卓越工程師培養計劃”資助項目（2012）

參考文獻

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