胡翼 王超 田哲文 譚罡風(fēng)

摘要：汽車拆裝實(shí)驗(yàn)是汽車專業(yè)的核心實(shí)踐課程，基于汽車裝配工藝設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的汽車拆裝實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)與實(shí)踐，通過分析汽車裝配工藝與汽車拆裝實(shí)驗(yàn)之間的內(nèi)在關(guān)系，將現(xiàn)代汽車企業(yè)裝配工藝設(shè)計(jì)單元中工程實(shí)踐要素進(jìn)行提煉并融入汽車拆裝實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全流程中，提出符合卓越工程師培養(yǎng)要求的汽車拆裝實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，提升汽車專業(yè)類學(xué)生對工程應(yīng)用的培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：汽車裝配工藝規(guī)劃；汽車拆裝實(shí)驗(yàn)；工程實(shí)踐

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）34-0196-03

一、引言

汽車拆裝實(shí)驗(yàn)是在汽車構(gòu)造和汽車?yán)碚撜n堂教學(xué)環(huán)節(jié)完成后的一個(gè)實(shí)踐類實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。目前，傳統(tǒng)的汽車拆裝實(shí)驗(yàn)在內(nèi)容上一般能夠在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的同時(shí)，完成對汽車的結(jié)構(gòu)形式和組成關(guān)系的認(rèn)知。但在基于工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的教學(xué)效果上存在不足，汽車拆裝實(shí)驗(yàn)教學(xué)主線不夠明晰且缺乏規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的教學(xué)模塊，這一方面涉及實(shí)驗(yàn)教師工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏的問題，另一方面汽車拆裝實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系相對零散，缺乏汽車整車在企業(yè)模式下的裝配流程的教學(xué)，基于汽車裝配工藝設(shè)計(jì)的汽車拆裝實(shí)踐教學(xué)研究，將現(xiàn)代汽車裝配工藝的模塊融入教學(xué)過程并建立系統(tǒng)的汽車拆裝實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)臺架、變速器臺架、虛擬裝配等平臺，促使學(xué)生在拆裝實(shí)踐過程中以實(shí)際工程為背景，以工程技術(shù)為主線進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，著力提高學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力。

二、汽車拆裝實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)階段實(shí)踐教學(xué)中的分析

汽車拆裝實(shí)驗(yàn)是能源與動(dòng)力、車輛工程、汽車服務(wù)工程的核心實(shí)踐課程，汽車拆裝實(shí)驗(yàn)課程在現(xiàn)階段教學(xué)中，一般是教師將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分步講解，然后要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書完成實(shí)驗(yàn)，此種教學(xué)模式內(nèi)容上注重對汽車結(jié)構(gòu)本體和組成關(guān)系的認(rèn)識和掌握，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力。其局限性也很明顯，實(shí)踐教學(xué)的主線不夠明晰，教學(xué)過程缺乏對汽車整車設(shè)計(jì)及整車在汽車企業(yè)內(nèi)部的裝配流程的教學(xué)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與現(xiàn)代汽車企業(yè)的工程技術(shù)路線部分脫節(jié)，學(xué)生對于汽車產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用、工藝設(shè)計(jì)及控制方面等工程實(shí)踐認(rèn)知不夠深刻，制約了工程意識、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

三、汽車裝配工藝設(shè)計(jì)的簡介

汽車裝配的主要內(nèi)容就是將已經(jīng)檢驗(yàn)合格的零配件按照相應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組合，包括發(fā)動(dòng)機(jī)裝配、變速器和底盤的裝配以及車身等關(guān)鍵零部件的裝配，裝配工藝設(shè)計(jì)一般包括以下幾點(diǎn)。

1.裝配前處理。整理出有關(guān)產(chǎn)品總裝工藝規(guī)范的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、準(zhǔn)則及裝配條件，包含裝配分析，要對裝配零部件的裝配工差分析和判斷，保證零部件的裝配能夠嚴(yán)格按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。

2.虛擬裝配工藝。指借助計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)來建立汽車零部件的主模型，依照模型的特點(diǎn)、精度和約束關(guān)系等要素，經(jīng)過計(jì)算機(jī)模擬裝配、干涉分析等流程，在達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)和要求后滿足汽車裝配工藝要求的方法。

3.裝配工藝卡的設(shè)計(jì)。結(jié)合汽車實(shí)際生產(chǎn)模式的需求，設(shè)計(jì)裝配工藝卡，保證裝配作業(yè)得到有序進(jìn)行，促使裝配工藝滿足相關(guān)質(zhì)量要求。

4.裝配資源的管理。裝配資源管理主要是指對裝配過程中涉及的各種要素進(jìn)行整合和管理，進(jìn)而滿足汽車的裝配要求，通常情況下，裝配資源管理的對象主要包括裝配過程中應(yīng)用到的設(shè)備和工具等。

四、基于汽車裝配工藝設(shè)計(jì)的汽車拆裝實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢

1.汽車裝配工藝設(shè)計(jì)與汽車拆裝實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)系。汽車裝配包括發(fā)動(dòng)機(jī)裝配、變速器和底盤的裝配以及車身等關(guān)鍵零部件的裝配，裝配工藝是通過將已經(jīng)檢驗(yàn)合格的零配件按照相應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的整車制造的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。其設(shè)計(jì)內(nèi)容必須以工程實(shí)踐為主線、以滿足生產(chǎn)質(zhì)量要求為目的，這就與汽車拆裝實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容要求高度重合，將現(xiàn)代汽車企業(yè)裝配工藝設(shè)計(jì)理念融入汽車拆裝實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，沉淀一系列工程訓(xùn)練項(xiàng)目，在對原有結(jié)構(gòu)原理及連接關(guān)系認(rèn)識的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生通過虛擬裝配初步建立一些汽車設(shè)計(jì)的基本思路，通過工藝卡的設(shè)計(jì)和資源管理，進(jìn)一步熟悉現(xiàn)代汽車裝配工藝、操作方法，質(zhì)量的控制過程、企業(yè)生產(chǎn)管理等要素，激發(fā)學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)的積極性，可通過實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐進(jìn)行如圖1所示的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)化。

2.優(yōu)勢。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化上，實(shí)踐環(huán)境實(shí)現(xiàn)了企業(yè)場景的模擬化，汽車拆裝實(shí)驗(yàn)也可作為高等工程教育回歸到工程實(shí)踐的一個(gè)良好的平臺；在教師隊(duì)伍培養(yǎng)上，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中涵蓋了許多適合企業(yè)學(xué)習(xí)階段的基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)和專業(yè)實(shí)踐教學(xué)，將企業(yè)項(xiàng)目的內(nèi)容納入日常教學(xué)中，在一定程度上改善了教師工程實(shí)踐經(jīng)歷缺乏的現(xiàn)狀，對培養(yǎng)“雙師型”教學(xué)人才奠定了基礎(chǔ)；在教學(xué)質(zhì)量提升上，激勵(lì)學(xué)生以工作組為單位進(jìn)行自主實(shí)踐學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性。通過實(shí)踐教學(xué)的研究與建設(shè)，打造一個(gè)將汽車工程學(xué)科知識與實(shí)踐技術(shù)深入融合的實(shí)驗(yàn)平臺，讓學(xué)生真刀實(shí)槍地深入工程系統(tǒng)。

五、基于裝配工藝設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)體系實(shí)踐與研究

1.基于汽車裝配工藝的汽車拆裝實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。汽車裝配工藝是現(xiàn)代汽車企業(yè)汽車制造的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，汽車拆裝實(shí)驗(yàn)作為核心實(shí)踐性環(huán)節(jié)，教學(xué)內(nèi)容需要貼近真實(shí)的工程實(shí)踐項(xiàng)目，通過分析現(xiàn)代企業(yè)汽車裝配工藝規(guī)劃的具體內(nèi)容，可將其細(xì)分并轉(zhuǎn)化為汽車拆裝實(shí)驗(yàn)的一系列教學(xué)模塊，在教學(xué)設(shè)計(jì)的思路上本著還原現(xiàn)代汽車企業(yè)的工程實(shí)踐情景為目標(biāo)，在實(shí)驗(yàn)課程體系中加入汽車裝配線的分工、裝配工藝規(guī)范的設(shè)計(jì)、工藝卡的設(shè)計(jì)、裝配設(shè)備工具的管理等教學(xué)模塊，并滿足學(xué)科綜合知識與工程實(shí)踐能力相互結(jié)合的培養(yǎng)要求。

2.基于汽車裝配工藝的汽車拆裝實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐探索。根據(jù)現(xiàn)代汽車裝配工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容及技術(shù)應(yīng)用，將汽車拆裝實(shí)驗(yàn)分為四個(gè)階段或者模塊進(jìn)行：（1）拆裝前的準(zhǔn)備實(shí)習(xí)。通過多媒體教學(xué)，著重回顧整車的各零件與部件、部件與系統(tǒng)、系統(tǒng)與整車之間的裝配關(guān)系及工藝的認(rèn)識和研究，并了解發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤總成總體拆裝工藝規(guī)范、拆裝條件、裝配公差等問題；重點(diǎn)針對拆裝實(shí)驗(yàn)中多次出現(xiàn)的汽車緊固件（螺栓）的機(jī)械基礎(chǔ)、裝配工藝分析、材料應(yīng)力分析、零件互換、公差與配合等工程技術(shù)知識結(jié)合實(shí)物的演示性教學(xué)。（2）汽車虛擬裝配實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)過程引入計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，增設(shè)虛擬拆裝實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，利用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤部件拆裝三維模型的虛擬平臺，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上完成模擬拆裝、干涉分析等虛擬實(shí)驗(yàn)。虛擬拆裝教學(xué)中一方面需在考慮汽車拆裝的裝配關(guān)系、裝配順序、工具配合使用和關(guān)節(jié)控制點(diǎn)等要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，保證虛擬拆裝的質(zhì)量，使其能夠應(yīng)用到汽車拆裝實(shí)踐環(huán)節(jié)中；另一方面，需通過計(jì)算機(jī)中汽車零部件及總成件三維模型的展示，熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤各部件的結(jié)構(gòu)形式及裝配關(guān)系，思考汽車設(shè)計(jì)中的基本思路。在虛擬拆裝實(shí)驗(yàn)完成后，保留虛擬拆裝實(shí)驗(yàn)成績納入實(shí)踐考核指標(biāo)。（3）汽車拆裝工藝實(shí)驗(yàn)。在這個(gè)階段增設(shè)現(xiàn)代汽車企業(yè)裝配工藝的實(shí)踐項(xiàng)目，讓學(xué)生模擬裝配線上的工組及裝配工藝部門的技術(shù)人員等，對工作崗位進(jìn)行合理分工。教學(xué)中分為若干工作小組，每組學(xué)生人數(shù)為6—8人，組員基本模擬裝配線上的工組和工藝技術(shù)部門的架構(gòu)，分為生產(chǎn)準(zhǔn)備工位、裝配工位、檢驗(yàn)工位、工藝技術(shù)工位，再對照節(jié)點(diǎn)控制表分工協(xié)作地完成拆裝、節(jié)點(diǎn)檢查并同步設(shè)計(jì)編制作業(yè)指導(dǎo)書如圖2，基本實(shí)現(xiàn)對汽車生產(chǎn)線工藝設(shè)計(jì)及控制，為保證實(shí)踐教學(xué)效果，可在拆裝實(shí)踐中的不同模塊上進(jìn)行合理的輪換。（4）汽車拆裝實(shí)驗(yàn)資源管理。資源管理實(shí)際上是汽車拆裝實(shí)驗(yàn)室裝配工作環(huán)境的建設(shè)，主要是對實(shí)驗(yàn)的生產(chǎn)要素進(jìn)行整理和管理，內(nèi)容分為以下幾方面：工具、設(shè)備的管理、重點(diǎn)設(shè)備操作說明的管理，零配件物料的管理。在汽車實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部環(huán)境中，一方面，對工具柜使用標(biāo)簽紙（工具清單）進(jìn)行了有效分類，標(biāo)簽紙分為拆裝通用工具清單、專用工具清單及量具清單，以便學(xué)生認(rèn)知、使用及歸還；另一方面，在實(shí)驗(yàn)室的顯著位置張貼專用工具操作說明，使學(xué)生快速掌握正確的使用場合、使用方法和注意事項(xiàng)。

六、基于汽車裝配工藝設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索與總結(jié)

通過基于現(xiàn)代汽車企業(yè)裝配工藝設(shè)計(jì)的課程建設(shè)，引入汽車行業(yè)的工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以汽車拆裝實(shí)驗(yàn)的課程建設(shè)探索為契機(jī)，注重對汽車工程領(lǐng)域?qū)嵺`課程的過程開發(fā)，系統(tǒng)地凝練出貼合現(xiàn)代汽車裝配工藝技術(shù)的教學(xué)模塊，在實(shí)踐課程過程中也凸顯了工程意識、工程素質(zhì)及工程能力的培養(yǎng)目標(biāo)，達(dá)到了汽車卓越工程師的課程教學(xué)培養(yǎng)要求，使汽車拆裝實(shí)驗(yàn)成為汽車專業(yè)人才培養(yǎng)的奠基石，為后續(xù)的汽車畢業(yè)實(shí)習(xí)以及今后從事車輛工程領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)、工藝設(shè)計(jì)及控制、生產(chǎn)及應(yīng)用方面奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。

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