胡翼 王超 田哲文 譚罡風(fēng)

摘要：汽車拆裝實驗是汽車專業(yè)的核心實踐課程，基于汽車裝配工藝設(shè)計為導(dǎo)向的汽車拆裝實驗教學(xué)體系建設(shè)與實踐，通過分析汽車裝配工藝與汽車拆裝實驗之間的內(nèi)在關(guān)系，將現(xiàn)代汽車企業(yè)裝配工藝設(shè)計單元中工程實踐要素進(jìn)行提煉并融入汽車拆裝實驗教學(xué)的全流程中，提出符合卓越工程師培養(yǎng)要求的汽車拆裝實驗教學(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；汽車拆裝實驗；工程實踐

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

汽車拆裝實驗是在汽車構(gòu)造和汽車?yán)碚撜n堂教學(xué)環(huán)節(jié)完成后的一個實踐類實驗教學(xué)環(huán)節(jié)。目前，傳統(tǒng)的汽車拆裝實驗在內(nèi)容上一般能夠在培養(yǎng)學(xué)生的動手與團(tuán)隊協(xié)作能力的同時，完成對汽車的結(jié)構(gòu)形式和組成關(guān)系的認(rèn)知。但在基于工程實踐能力培養(yǎng)的教學(xué)效果上存在不足，汽車拆裝實驗教學(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，這一方面涉及實驗教師工程實踐經(jīng)驗缺乏的問題，另一方面汽車拆裝實驗教學(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)計的汽車拆裝實踐教學(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)的汽車拆裝實驗教學(xué)模塊，同時結(jié)合現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)臺架、變速器臺架、虛擬裝配等平臺，促使學(xué)生在拆裝實踐過程中以實際工程為背景，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)和工程實踐能力。

二、汽車拆裝實驗在現(xiàn)階段實踐教學(xué)中的分析

汽車拆裝實驗是能源與動力、車輛工程、汽車服務(wù)工程的核心實踐課程，汽車拆裝實驗課程在現(xiàn)階段教學(xué)中，一般是教師將實驗進(jìn)行分步講解，然后要求學(xué)生按照實驗指導(dǎo)書完成實驗，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)生的動手能力。其局限性也很明顯，實踐教學(xué)的主線不夠明晰，教學(xué)過程缺乏對汽車整車設(shè)計及整車在汽車企業(yè)內(nèi)部的裝配流程的教學(xué)，實驗內(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)計及控制方面等工程實踐認(rèn)知不夠深刻，制約了工程意識、工程素質(zhì)和工程實踐能力的培養(yǎng)。

三、汽車裝配工藝設(shè)計的簡介

汽車裝配的主要內(nèi)容就是將已經(jīng)檢驗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)計一般包括以下幾點。

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)計經(jīng)驗、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、精度和約束關(guān)系等要素，經(jīng)過計算機(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。結(jié)合汽車實際生產(chǎn)模式的需求，設(shè)計裝配工藝卡，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)計的汽車拆裝實驗的優(yōu)勢

1.汽車裝配工藝設(shè)計與汽車拆裝實驗設(shè)計的關(guān)系。汽車裝配包括發(fā)動機(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環(huán)節(jié)。其設(shè)計內(nèi)容必須以工程實踐為主線、以滿足生產(chǎn)質(zhì)量要求為目的，這就與汽車拆裝實驗教學(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)計理念融入汽車拆裝實驗環(huán)節(jié)中，沉淀一系列工程訓(xùn)練項目，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)計的基本思路，通過工藝卡的設(shè)計和資源管理，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)生實踐學(xué)習(xí)的積極性，可通過實驗的設(shè)計與實踐進(jìn)行如圖1所示的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)化。

2.優(yōu)勢。在實驗內(nèi)容優(yōu)化上，實踐環(huán)境實現(xiàn)了企業(yè)場景的模擬化，汽車拆裝實驗也可作為高等工程教育回歸到工程實踐的一個良好的平臺；在教師隊伍培養(yǎng)上，實驗設(shè)計中涵蓋了許多適合企業(yè)學(xué)習(xí)階段的基礎(chǔ)實踐教學(xué)和專業(yè)實踐教學(xué)，將企業(yè)項目的內(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，激勵學(xué)生以工作組為單位進(jìn)行自主實踐學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生的積極性和主觀能動性。通過實踐教學(xué)的研究與建設(shè)，打造一個將汽車工程學(xué)科知識與實踐技術(shù)深入融合的實驗平臺，讓學(xué)生真刀實槍地深入工程系統(tǒng)。

五、基于裝配工藝設(shè)計的實驗體系實踐與研究

1.基于汽車裝配工藝的汽車拆裝實驗設(shè)計思路。汽車裝配工藝是現(xiàn)代汽車企業(yè)汽車制造的一個必不可少的環(huán)節(jié)，汽車拆裝實驗作為核心實踐性環(huán)節(jié)，教學(xué)內(nèi)容需要貼近真實的工程實踐項目，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)化為汽車拆裝實驗的一系列教學(xué)模塊，在教學(xué)設(shè)計的思路上本著還原現(xiàn)代汽車企業(yè)的工程實踐情景為目標(biāo)，在實驗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、工藝卡的設(shè)計、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驗的實踐探索。根據(jù)現(xiàn)代汽車裝配工藝設(shè)計內(nèi)容及技術(shù)應(yīng)用，將汽車拆裝實驗分為四個階段或者模塊進(jìn)行：（1）拆裝前的準(zhǔn)備實習(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；重點針對拆裝實驗中多次出現(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)合實物的演示性教學(xué)。（2）汽車虛擬裝配實驗教學(xué)。在實驗過程引入計算機(jī)輔助技術(shù)，增設(shè)虛擬拆裝實驗項目，利用汽車發(fā)動機(jī)和底盤部件拆裝三維模型的虛擬平臺，讓學(xué)生在計算機(jī)上完成模擬拆裝、干涉分析等虛擬實驗。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)控制點等要點的基礎(chǔ)上，保證虛擬拆裝的質(zhì)量，使其能夠應(yīng)用到汽車拆裝實踐環(huán)節(jié)中；另一方面，需通過計算機(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)計中的基本思路。在虛擬拆裝實驗完成后，保留虛擬拆裝實驗成績納入實踐考核指標(biāo)。（3）汽車拆裝工藝實驗。在這個階段增設(shè)現(xiàn)代汽車企業(yè)裝配工藝的實踐項目，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、檢驗工位、工藝技術(shù)工位，再對照節(jié)點控制表分工協(xié)作地完成拆裝、節(jié)點檢查并同步設(shè)計編制作業(yè)指導(dǎo)書如圖2，基本實現(xiàn)對汽車生產(chǎn)線工藝設(shè)計及控制，為保證實踐教學(xué)效果，可在拆裝實踐中的不同模塊上進(jìn)行合理的輪換。（4）汽車拆裝實驗資源管理。資源管理實際上是汽車拆裝實驗室裝配工作環(huán)境的建設(shè)，主要是對實驗的生產(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、重點設(shè)備操作說明的管理，零配件物料的管理。在汽車實驗室內(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，在實驗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。

六、基于汽車裝配工藝設(shè)計的實驗教學(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)，以汽車拆裝實驗的課程建設(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，使汽車拆裝實驗成為汽車專業(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)計及控制、生產(chǎn)及應(yīng)用方面奠定了夯實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉強(qiáng)，王勻.汽車裝配工藝規(guī)劃及相關(guān)技術(shù)的探討[J].黑龍江科技學(xué)院學(xué)報，2001.

[2]劉冰.汽車裝配工藝模塊化設(shè)計研究[J].硅谷，2012

[3]楊建軍，董大偉.基于工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的汽車拆裝課程研究[J].實驗技術(shù)與管理，2016.

[4]徐志山.汽車發(fā)動機(jī)缸蓋螺栓拆裝工藝探析[J].蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2014.

[5]王存文，韓高軍.高等工程教育如何回歸工程實踐——以省屬工科類高校為例[J].高等工程教育研究，2012.

[6]王再宙，張春香.汽車拆裝實訓(xùn)模塊建設(shè)與實踐[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報，2010.