裴佳志，王 樂(lè)，趙建超

（安康職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工程學(xué)院，陜西 安康 725800）

近年，我國(guó)商用車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量一直處于世界首位[1]，盡管受到低碳經(jīng)濟(jì)和疫情等因素的影響，今年我國(guó)商用車(chē)市場(chǎng)需求有所下降，但據(jù)各方預(yù)測(cè)，其銷(xiāo)量仍保持在450 萬(wàn)輛左右[2]。作為商用車(chē)的關(guān)鍵組成部分之一，制動(dòng)系統(tǒng)起到穩(wěn)定車(chē)速、保證行駛安全、實(shí)現(xiàn)可靠駐車(chē)的重要作用。根據(jù)制動(dòng)能量傳輸方式的不同，制動(dòng)系統(tǒng)可分為液壓制動(dòng)系統(tǒng)和氣壓制動(dòng)系統(tǒng)。目前絕大多數(shù)的商用車(chē)采用的是氣壓制動(dòng)系統(tǒng)[3]。相較于液壓制動(dòng)系統(tǒng)，商用車(chē)采用的氣壓制動(dòng)系統(tǒng)泵閥和管道種類(lèi)和數(shù)量繁多，組織結(jié)構(gòu)、工作原理復(fù)雜。同時(shí)，隨著汽車(chē)安全法規(guī)對(duì)制動(dòng)安全性、響應(yīng)性要求的提升，新技術(shù)、新工藝層出不窮，這也對(duì)汽車(chē)維修技術(shù)提出了更高的要求。為了滿足人才培養(yǎng)的要求，職業(yè)院校廣泛采用理實(shí)一體化教學(xué)模式，按照典型工作任務(wù)設(shè)計(jì)實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容，實(shí)施“做中教、做中學(xué)”的方式，從而提高學(xué)生對(duì)知識(shí)、技能的掌握程度[4]。以我校為例，理實(shí)一體化課程通常成立校企合作教學(xué)團(tuán)隊(duì)，通過(guò)企業(yè)鍛煉，提煉企業(yè)中崗位的典型工作任務(wù)，再根據(jù)工作任務(wù)重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，并制作活頁(yè)式教材和工作手冊(cè)，最后在理實(shí)一體化教室開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。這樣的教學(xué)模式必須配備與課程相適應(yīng)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，并且在功能上要能滿足上課的需要。本課題的研究就是從職業(yè)院校的實(shí)際需求出發(fā)，本著必需、夠用的原則，以多年來(lái)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的授課經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，設(shè)計(jì)出一套重型商用車(chē)氣壓制動(dòng)汽車(chē)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架，并提出相適應(yīng)的理實(shí)化一體課程的開(kāi)發(fā)策略。

1 研究目的及意義

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，我國(guó)商用車(chē)行業(yè)實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量發(fā)展，已經(jīng)建立起了完善的產(chǎn)業(yè)格局[5]。然而，相較于商用車(chē)產(chǎn)業(yè)的蓬勃之勢(shì)，商用車(chē)維修領(lǐng)域卻很滯后，維修人才急缺，從業(yè)人員維修水平參差不齊，尤其是在底盤(pán)維修方面，亟需培養(yǎng)大量高水平技術(shù)技能型人才[6]。作為扎根區(qū)域、服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、培養(yǎng)高級(jí)技能人才的職業(yè)院校，汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)也應(yīng)由傳統(tǒng)的以乘用車(chē)教學(xué)為主，逐漸向商用車(chē)領(lǐng)域延伸。氣壓制動(dòng)系統(tǒng)是商用車(chē)底盤(pán)的核心系統(tǒng)之一，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、管道繁多，是商用車(chē)檢修課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)[7]。對(duì)于這部分的知識(shí)來(lái)說(shuō)，教師僅僅在普通教室上課，通過(guò)播放視頻、動(dòng)畫(huà)等多媒體教學(xué)資源講授知識(shí)，已經(jīng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。如果都在實(shí)訓(xùn)車(chē)上進(jìn)行授課，但由于商用車(chē)采購(gòu)成本高、占地面積大，一般職業(yè)院校保有量很少，甚至沒(méi)有。針對(duì)上述困境，采用氣壓制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架進(jìn)行理實(shí)一體化教學(xué)是一種非常合適的教學(xué)方法，可以有效地克服上述困難，從而切實(shí)提高教學(xué)效果。然而，目前市場(chǎng)上商用車(chē)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)設(shè)備短缺。即使有些公司開(kāi)發(fā)出制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架，也是以乘用車(chē)為適用對(duì)象，無(wú)法滿足商用車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)教學(xué)，而如果采用定制加工的方法，又存在價(jià)格高昂的缺點(diǎn)。為了提高教學(xué)效果、同時(shí)節(jié)約辦學(xué)成本，職業(yè)院校自行設(shè)計(jì)并制作相關(guān)產(chǎn)品就顯得很有必要。

2 實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的設(shè)計(jì)方案

2.1 設(shè)計(jì)思路

氣壓制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮教學(xué)的實(shí)際需求，以實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性為基礎(chǔ)，以提升學(xué)生的綜合職業(yè)技能為目標(biāo)，為理實(shí)一體化教學(xué)模式的順利實(shí)施奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。基于此，本實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的基本設(shè)計(jì)思路如下：

2.1.1 以職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和人才培養(yǎng)方案為依據(jù)，確定覆

蓋的知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo)

根據(jù)汽車(chē)修理工國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合高職院校教學(xué)情況，首先確定氣壓制動(dòng)系統(tǒng)適用于中級(jí)工和高級(jí)工的教學(xué)范疇，要求學(xué)生能夠完成商用車(chē)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)總成或總成部件的檢修工作[8]。同時(shí)，根據(jù)汽車(chē)運(yùn)用與維修技術(shù)的人才培養(yǎng)方案，“汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與維修”屬于專(zhuān)業(yè)核心課程，其中“氣壓制動(dòng)系統(tǒng)”的主要教學(xué)內(nèi)容包括氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的主要部件結(jié)構(gòu)及其原理、車(chē)輪制動(dòng)器維護(hù)及維護(hù)要點(diǎn)、氣壓制動(dòng)裝置常見(jiàn)故障診斷與排除。通過(guò)該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備氣壓制動(dòng)系統(tǒng)總成的使用、維修、檢測(cè)、調(diào)試、故障診斷與排除等方面的能力。

2.1.2 以服務(wù)本地汽修產(chǎn)業(yè)為宗旨，確定合適的車(chē)型

首先，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，深入本地商用車(chē)維修廠、服務(wù)站進(jìn)行實(shí)地探訪，了解本地商用車(chē)維修的主要車(chē)型。除此之外，重點(diǎn)考慮我校校企合作方的具體情況，同企業(yè)經(jīng)理及一線員工進(jìn)行深入溝通，參考其意見(jiàn)，了解學(xué)生最后一年崗位實(shí)習(xí)時(shí)最可能接觸的車(chē)型，從而使學(xué)生在今后的實(shí)習(xí)和工作中更加得心應(yīng)手。經(jīng)過(guò)上述調(diào)查，確定采用陜汽德龍系列為本氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的主要參照車(chē)型。

2.1.3 以教學(xué)的實(shí)際需求出發(fā)，確定臺(tái)架設(shè)計(jì)的基本原則

結(jié)合教學(xué)需求，本實(shí)訓(xùn)臺(tái)架應(yīng)滿足以下條件：仿真度高，能夠形象直觀地展示出原本結(jié)構(gòu)復(fù)雜的商用車(chē)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)；具有多功能、可擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)授課、考核以及開(kāi)展相關(guān)的社會(huì)培訓(xùn)等多種功能，同時(shí)預(yù)留有升級(jí)換代的可能；實(shí)用性強(qiáng)、便于操作，既可以幫助教師實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和故障案例教學(xué)，又可以提供學(xué)生課堂實(shí)訓(xùn)的機(jī)會(huì)，由學(xué)生獨(dú)立完成氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的裝配和檢修工作，提高其對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

商用車(chē)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架主要包括三個(gè)模塊，即車(chē)架模塊、氣源模塊、閥體和管路模塊。

2.2.1 車(chē)架模塊

車(chē)架模塊是整個(gè)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的載體，由大梁以及前后橋組成，為閥體和管路模塊提供支撐，承接來(lái)自其他模塊的各種負(fù)荷，因此，需要具有足夠的強(qiáng)度和剛度。相較于原車(chē)，車(chē)架模塊進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化處理，由團(tuán)隊(duì)自行制作而成。尺寸上，以陜汽德龍系列為參考對(duì)象，結(jié)合我校教學(xué)的具體情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化改良，按照兩軸進(jìn)行布置（尺寸如圖1 所示）。材料上，縱梁選用20#a槽鋼，橫梁選用20#a 工字鋼，通過(guò)焊接相互連接，以保證車(chē)架的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。前后橋方面，為了節(jié)約成本，不采用原車(chē)整橋，取消與氣壓制動(dòng)系統(tǒng)本身無(wú)關(guān)的減震系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，通過(guò)長(zhǎng)軸直接連接兩側(cè)的車(chē)輪。驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)聯(lián)軸器與電機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)車(chē)輪的啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)和停止。同時(shí)，為了示范教學(xué)，將后橋的一側(cè)車(chē)輪進(jìn)行剖開(kāi)處理，從而更好地展示車(chē)輪的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

圖1 商用車(chē)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架車(chē)架模塊尺寸圖

2.2.2 氣源模塊

氣源模塊由空氣壓縮機(jī)、空氣處理單元、儲(chǔ)氣筒等組成?？諝鈮嚎s機(jī)將外界空氣進(jìn)行壓縮，形成的高壓氣體沿著氣路管道由干燥器入口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)干燥和調(diào)壓等一系列處理后，輸入到儲(chǔ)氣筒當(dāng)中，為整車(chē)提供額定的高壓空氣。與實(shí)車(chē)相同，儲(chǔ)氣筒分為行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)儲(chǔ)氣筒、駐車(chē)制動(dòng)儲(chǔ)氣筒。行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)儲(chǔ)氣筒為腳剎提供制動(dòng)氣壓，駐車(chē)制動(dòng)儲(chǔ)氣筒專(zhuān)門(mén)儲(chǔ)存氣壓用來(lái)解除手制動(dòng)。與前后橋相對(duì)應(yīng)，將行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)儲(chǔ)氣筒前后分開(kāi)設(shè)計(jì)，定義為前橋制動(dòng)儲(chǔ)氣筒和后橋制動(dòng)儲(chǔ)氣筒。

2.2.3 閥體和管路模塊

閥體和管路模塊數(shù)量多、種類(lèi)復(fù)雜，是整個(gè)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)中最重要的一個(gè)部分，也是教學(xué)過(guò)程中的難點(diǎn)。這部分盡量采用原車(chē)配件，在車(chē)架上的布局也適當(dāng)模擬原車(chē)布置，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果（主要閥體和管路連接示意圖如圖2 所示）。實(shí)訓(xùn)臺(tái)架涉及到的主要閥體如下：雙回路保護(hù)閥，控制前橋儲(chǔ)氣筒、后橋儲(chǔ)氣筒的充氣和工作；快放閥，快速排氣，從而解除制動(dòng)；手制動(dòng)閥，操縱彈簧貯能制動(dòng)室，使停車(chē)制動(dòng)安全可靠；制動(dòng)氣室，為車(chē)輪提供制動(dòng)力，分為前制動(dòng)氣室和后制動(dòng)氣室。制動(dòng)管路分為三類(lèi)，不銹鋼管用于空壓機(jī)至空氣干燥器之間，制動(dòng)軟管用于快放閥出氣口和制動(dòng)氣室的連接，其他部位主要使用尼龍管進(jìn)行連接。為了提高辨識(shí)度，防止學(xué)生訓(xùn)練過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，對(duì)不同功能的管道設(shè)置不同的色號(hào)。同時(shí)針對(duì)閥體，通過(guò)貼標(biāo)簽的方式，對(duì)其名稱(chēng)、進(jìn)出口、用途等進(jìn)行標(biāo)注，從而方便教學(xué)。

圖2 商用車(chē)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架主要閥體和管路連接示意圖

3 實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的開(kāi)發(fā)利用

3.1 設(shè)計(jì)理實(shí)一體化課程教學(xué)

根據(jù)我校人才培養(yǎng)方案，汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與維修是汽修類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課程，具有綜合性、實(shí)踐性、靈活性的特點(diǎn)，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握汽車(chē)底盤(pán)總成及其零部件的構(gòu)造及基本原理，并能夠融合多學(xué)科知識(shí)，對(duì)汽車(chē)底盤(pán)的常見(jiàn)故障進(jìn)行診斷和排除，解決具體維修問(wèn)題，制動(dòng)系統(tǒng)模塊是其中的重要章節(jié)。該課程為學(xué)生從事汽車(chē)制造、檢測(cè)、維修等工作提供重要知識(shí)基礎(chǔ)和技能基礎(chǔ)，在汽修類(lèi)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)體系中占據(jù)關(guān)鍵地位。我校該課程過(guò)去一直以來(lái)采用課堂教師講授與示范為主的教學(xué)方法，相對(duì)枯燥乏味，已經(jīng)滿足不了新的人才培養(yǎng)方案的要求。隨著職業(yè)教育改革的深入，職業(yè)院校利用實(shí)訓(xùn)設(shè)備，打破理論與實(shí)踐的界限，設(shè)計(jì)理實(shí)一體化課程教學(xué)勢(shì)在必行[9]。本課程理實(shí)一體化教學(xué)的教學(xué)過(guò)程采用“三式三動(dòng)七步教學(xué)法”（圖3），整個(gè)教學(xué)過(guò)程分為兩個(gè)階段，首先是知識(shí)提煉階段，教師借助微課等信息化手段循序漸進(jìn)引導(dǎo)學(xué)生探究新知，完成理論知識(shí)的初步構(gòu)建。講解完成后，教師利用本氣壓制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行講演示范操作，同時(shí)學(xué)生利用設(shè)備比拼實(shí)操，在競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中提高技術(shù)能力。通過(guò)理論和實(shí)踐的搭配，實(shí)現(xiàn)知識(shí)技能的提升和知識(shí)廣度的拓展，使學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)更加充分，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感，實(shí)現(xiàn)了全面提高提高教學(xué)效果的作用。

圖3 “三式三動(dòng)七步教學(xué)法”教學(xué)模型

3.2 開(kāi)發(fā)活頁(yè)式、工作手冊(cè)式教材

理實(shí)一體化教學(xué)需要一整套的教學(xué)資源包，包括教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)實(shí)施報(bào)告、教案、活頁(yè)化教材等，其中，活頁(yè)式、工作手冊(cè)式教材知識(shí)起到引導(dǎo)的作用，占據(jù)十分重要的地位[10]。區(qū)別于傳統(tǒng)的教材，活頁(yè)式、工作手冊(cè)式的教材擯棄了冗長(zhǎng)的理論知識(shí)，以學(xué)生為主體進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，以實(shí)際工作任務(wù)重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)做中學(xué)的模式，使學(xué)生更好地適應(yīng)崗位能力的需求。本課程活頁(yè)教材的開(kāi)發(fā)基于課程標(biāo)準(zhǔn)，以商用車(chē)崗位需求為導(dǎo)向，遵循職業(yè)發(fā)展規(guī)律，滿足職業(yè)技能要求，課程設(shè)置上模擬學(xué)生今后工作中可能會(huì)遇到的各項(xiàng)任務(wù)，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力，同時(shí)緊跟行業(yè)前沿發(fā)展，突出新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝、新方法，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)?；铐?yè)教材中氣壓制動(dòng)系統(tǒng)部分的總體規(guī)劃為32 課時(shí)，以相關(guān)行業(yè)工作內(nèi)容為參考，重構(gòu)出與汽車(chē)維修企業(yè)機(jī)電修理崗相適應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)，具體包括維修作業(yè)前準(zhǔn)備工作、商用車(chē)制動(dòng)系概述、制動(dòng)器、制動(dòng)傳動(dòng)裝置、制動(dòng)系統(tǒng)常見(jiàn)故障的診斷與排除等內(nèi)容。

3.3 建設(shè)在線精品課程

在線精品課程是提高教學(xué)質(zhì)量、深化教學(xué)改革的重要手段，在提高優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源利用方面起到了重要作用[11]。這種教學(xué)模式的出現(xiàn)，可以讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣、需求、習(xí)慣等選擇自己需要的課程，隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，擴(kuò)大了學(xué)習(xí)可選擇的范圍。同時(shí)，在線精品課程推動(dòng)了信息化教學(xué)建設(shè)，有利于線上線下優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的整合，是理實(shí)一體化教學(xué)的重要環(huán)節(jié)[12]。在線開(kāi)放課程的主要教學(xué)資源包括微課短視頻、微課件、微教案、練習(xí)題庫(kù)等，其中微課短視頻是在線課程的重要載體，為線上教學(xué)奠定基礎(chǔ)，微課件、微教案等教學(xué)資源方便教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)，練習(xí)題庫(kù)則用于學(xué)生進(jìn)行知識(shí)鞏固和階段性測(cè)試。通過(guò)合理運(yùn)用本課程在線精品課程的資源，全過(guò)程跟蹤教學(xué)活動(dòng)，提升教學(xué)效果（圖4）。

圖4 課程教學(xué)實(shí)施圖

4 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的商用車(chē)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架實(shí)用性強(qiáng)，補(bǔ)齊了我校氣壓制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備的短板，既有效地節(jié)約了學(xué)校的設(shè)備使用和維護(hù)成本，提高了學(xué)校的汽車(chē)專(zhuān)業(yè)的硬件實(shí)力，同時(shí)為其他院校自研實(shí)訓(xùn)設(shè)備提供了借鑒意義。此外，借助于設(shè)計(jì)的商用車(chē)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架在我校開(kāi)展理實(shí)一體化課程建設(shè)，充分發(fā)揮實(shí)訓(xùn)設(shè)備的教學(xué)價(jià)值，推動(dòng)教學(xué)教法改革，打造精品課程，從而提高我校汽修專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)質(zhì)量。