摘要:如何对发动机拆装课的教学进行优化,充分发挥实践课的特色,为机械设计专业的学生营造一个工程环境,使学生将所学的理论知识应用于实践,成为教师教学工作研究的重点。通过积极的探索和实践,笔者发现教师的合理搭配和分步教学可以有效的提高教学效果。
关键词:发动机;拆装;实践;分步教学
1.引言
培养面向工程一线的应用型技术人才,是经济社会发展对我国普通高等工程教育提出的基本要求。而应用型人才的培养,应重视面向生产、经营、管理实际,面向经济社会活动实际,培养运用所学知识分析问题、解决问题的能力,同时也要培养学生适应社会的能力、创业发展的能力。强化工程实践能力的培养,应成为工程应用型本科教育的自觉追求。因此当前几乎所有的工科院校和综合性大学都建立了工程训练基地,开设了工程训练课程,我校也提出了“大德育、大工程、大实践”教育理念,加强应用型人才实践能力的培养。
发动机拆装是我校工程训练4段教学中的第三阶段——专业技能训练,是实训的中级阶段,面向机械设计专业大三学生开设的必修课,主要是为学生营造一个工程环境,使其学为所用,是大学教育的一个重要的综合实践环节。在这个实践环节中,学生将在课堂所学的理论知识应用于实践,从而发现问题和不足,带着问题和踏实谦虚的心理再进行理论知识的学习, 达到培养学生观察分析和解决实际问题的能力。
2.合理搭配的教师队伍
在高等教育大发展的过程中,师资成为制约质量提高的“瓶颈”,尤其在新的形势下,学校的发展水平,人才质量乃至可持续发展的后劲等,在很大程度上取决于教师队伍的整体素质。近几年来,我校实训基地不断吸收和培养优秀人才,到实践教学的一线工作,使理论与实践更好的结合。在摩托车发动机拆装课中,形成理论教师和指导教师相结合的教师队伍,并且理论教师也要全程跟踪指导。理论教师具有硕士以上学历,负责讲授原理、分析设计意图等,更主要的是将先进的思想、先进的理念,以及教师在学习、科研、实验中的方法、体会传授给学生。指导教师为技师或工程师,他们大部分来自生产一线,具有丰富的实践经验和较高的技术水平,对材料、加工工艺、工厂的工作流程等非常了解,不仅为学生的学习进行了指导,还为学生传授了许多课堂上、大学生活中学不到的宝贵经验。
3.摩托车发动机拆装课中的分步教学法
摩托车发动机是一个复杂的系统,一般由曲柄连杆机构、机体、配气机构、进排气系统、冷却系统、润滑系统、离合器、变速器、传动轴等组成。它是摩托车的动力装置,体现了许多机械设计基础知识,如凸轮机构、齿轮传动、链传动、联接零件和轴系零件的设计等。为了让学生更好的理解、消化和吸收,采用了分步教学,起到了事半功倍的效果。
3.1摩托车发动机的工作原理与基本结构。
摩托车发动机拆装训练室有3种类型的发动机,两种型号的四行程发动机,一种类型的两行程发动机,四行程发动比二行程发动机结构复杂,零件也相应多些。其结构上的不同之处主要体现在配气机构、润滑方式、曲轴箱体、变速箱、活塞、气缸体及气缸盖等方面。两种四行程发动机采用了不同的配气机构,一种采用凸轮轴在顶置气门上方放置的顶置式气门机构,即气门的开启和关闭由凸轮轴、正时链轮、链条等来实现定时控制;一种采用了推杆式顶置气门配气机构,即凸轮轴、推杆等实现定时控制。通过发动机工作原理和基本结构的讲解,使学生认识到实现同一功能采用不同的形式,不同结构的优缺点,从而使学生深刻体会到机械结构的巧妙之处,激起学生对于机械设计的兴趣,收到理想的教学效果。
3.2摩托车发动机的拆卸与分解
拆卸分解是摩托车发动机实践课的一个重要的环节,可以使学生直观的认识机械零部件的结构、传动原理;学会一些拆装工具的使用;拆装要求和技巧;还可以培养学生群体意识、克服困难的精神、克服对劳动的畏惧心里。
分解摩托车发动机一般是3~4人一组,每组设组长、记录员,组长负责保管拆装工具和零件,记录员负责分解过程的记录。分解要按工艺步骤进行,要遵循先外后里、先上后下、先部件后零件的顺序。进行拆卸的学生必须等记录员记录后才可进行下一步分解,并且学生要分析和总结拆卸各部分时,需要的技术要求和注意事项,以便于装配;拆下来的零部件要按功能放置,如配气机构、离合器、曲柄连杆等,螺栓、螺母等要用铅丝串好,与其配合件放置在一起,以便安装;对于重要零件或易混淆零件要制作标签;对重要的传动关系或结构如变速器,在分解前可以用相机拍摄。在分解的过程中,教师要穿插进行理论教学,对典型零件的结构进行讲解,如活塞的整体结构设计要求,以及二行程与四行程活塞的结构区别;变速器的原理等,这是为了让学生在做中学。“做中学”(learning-by-doing)是高等工程教育改革的战略之一,改变了以传授知识为主的灌输式教学模式中的师生关系,强调学生的主动参与和教师的组织引导。这样可以将理论知识的学习溶于实践之中,使理论知识与实践能力共同提高,为后续课程的学习打下良好的基础。
3.3摩托车发动机关键零件的测绘和工作图的绘制。
摩托车发动机分解完成后,就进入了对关键零件的测绘。首先,由教师讲述常用的测绘方法和过程,详细讲解轴套类零件、花键和齿轮的测绘。然后,每组学生可以自主选择测绘零件,但不允许选择同一零件,可以相互验证。在绘制草图前,要求学生必须先分析零件结构,使视图清晰、简单、表达准确;按草图要求测量尺寸和有关参数。零件草图是工作图的基本依据,是工作图质量的保证。根据草图及有关测量数据,绘制关键零部件工作图,绘制工作图一定要规范。在测绘和制图的过程中,要求学生理解原设计者的意图和思维,理解整个机器的传动,各装置之间的相互关联,每个零件的相互关系,从而使测绘的尺寸、尺寸配合要求,形位公差约束更合理。教师要进行巡回检查、指导,对于共性的问题集中讲解。
3.4摩托车发动机的装配。
装配是拆装课的一个重要环节。作为工程技术人员,所设计的零件不仅要有利于加工制造,也应该有利于装配。因此,作为未来的机械设计师,应该掌握一些装配工艺知识,以及装配中注意事项,从而更加有利于进行结构设计。发动机的所有零件在装配前,均要清洗、涂油,按“先拆后装,后拆先装”的原则,根据分解记录进行装配。每组装配完成后,由老师进行检查发动机各部分是否达到装配要求。
4.考核方法
为了全面考核学生的综合能力,学校改革了摩托车发动机拆装课的考核方法,目前考核由5部分组成:平时成绩、日记、图纸、答辩、论文。
平时成绩考核了学生的组织纪律性和自我管理能力。日记要求比较自由,学生可以将每日学习、实践所获得的知识、经验、心得体会进行归纳总结;写日记是一个工程技术人员在工作中不可或缺的能力,不但可以积累知识,还可以在总结中发现问题,明确下一步的工作和任务,并作为其它科研和工作的查阅资料。制图能力是机械设计人员的基本功。答辩和论文,可以使学生更加深入和广泛的研究一些问题,防范学生抄袭,使教师进一步了解学生对知识的掌握程度,发现教学中应注意改进的问题;论文还可以培养工科学生的写作能力,为他们的课程设计、毕业设计,甚至以后工作中的需要打下良好的基础。
5.小结
摩托车发动机拆装课,为机械设计专业的本科生提供了一个与他们毕业后实际工作相类似的实践环境, 真正做到了理论与实践相结合,增强了学生的学习兴趣和他们查阅资料的能力,主动实践和发现问题、解决问题的积极性,带动了创新思维的提高,为后续理论课程学习和今后的工作打下坚实基础。总之,通过摩托车发动机拆装,促进了学生综合素质的提高,提高了学生的就业能力。
参考文献:
[1]余欢.以综合性工程训练为重点创新实践教学模式.中国高等教育,2008,第9期53～54.
[2]曾永卫,刘国繁.工程应用型本科实践教学体系设计浅探.中国高等教育,2009,第9期53～54.
[3]李文双,李海越.构建工程训练实践体系培养大学生的工程素质.黑龙江教育(高教研究与评估), 2008,第12期35～37.
[4]吕守林.以“分层次教学”为理念构建实验教学新体系.实验室研究与探索,2008,第8期112～114.
[5]李松等.摩托车维修技术.北京:人民邮电出版社,1996,5月 88.
[6]郭勇义,韩如成.加强实践教学改革 培养学生工程实践能力.中国高等教育,2009,第8期27～28.
[7]杨小城.金工实习是提高大学生动手能力的重要环节.科技信息(专题论述).
编辑/张铁辉