浅论 《汽车构造》 课程改革与实践

梁晨

摘 要： 《汽车构造》作为诸多高校的骨干和特色课程，随着社会和科技的发展，面临一系列改革。本文从该课程的设置目标意义和教学内容出发，分析了当前该课程的主要特点及其在教学实施过程中的问题，并从教学内容、教学形式的理论层面及从实验室教学和虚拟实验室教学的实践层面，对该课程的教学内容和教学形式进行了改革的探讨。

关键词： 《汽车构造》 实验室 课程改革

1.引言

为了推动学校车辆工程的品牌专业建设需要，促进人才培养模式、教学课程体系及专业认证等方面的改革，对《汽车构造》课程教学改革与实践探索进行了分析。

该课程是车辆工程及相关专业的一门非常重要的专业课程，系统掌握本课程是奠定良好专业技能的基石，也是学好其他课程的基础，如汽车检测技术与设备、汽车电子、汽车故障诊断，等等。随着社会经济的发展和科学技术的进步，如何讲好《汽车构造》这门课程，以满足新时代的要求，适应中国汽车工业的发展，是值得探索的课题。本文从《汽车构造》的课程目标与意义出发，阐述了该课程教学活动的现状及存在的主要问题，进行了采用“实验室”课堂进行教学、引入新的教学手段等新的探索。

2.《汽车构造》课程的目标和内容

2.1课程目标与意义

汽车工业是国民经济的支柱产业，在大学里开设《汽车构造》课程，有利于为中国汽车工业提供专门人才和良好的技术储备。《汽车构造》作为车辆工程专业本科生的一门专业核心课程，要求通过本课程的学习，掌握汽车结构的基本知识和基础理论，综合运用相关汽车构造知识理解汽车原理，并进行一定的设计计算和分析，具备了解车辆工程学科前沿信息和发展动态的能力。

2.2课程的主要内容与特点

2.2.1主要课程内容

《汽车构造》课程主要讲授汽车构造方面的基本理论与基本知识，包括发动机的各机构和系统，重点掌握底盘的各机构系统及其总成的功用、组成、基本工作原理及相互作用关系等[1]。通过对本课程的学习，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。课程主要内容包括：

通过本课程的教学，使学生了解国内外汽车工业的发展状况，了解当今汽车技术的发展现状、前沿技术和发展趋势；

使学生掌握汽车总体构造、各零部件的基本结构和工作原理，掌握底盘各主要总成的结构及相互作用关系；

通过试验课时与实习环节，使学生熟悉汽车主要的拆卸及装配。

2.2.2课程的主要特点

《汽车构造》课程作为一门实践性质很强的课程，有几个方面的特点：

课程知识的广泛和专业性[2]。汽车构造课程涉及机械设计、力学、化学、电工电子等相关课程知识，同时也包含发动机原理，汽车理论等专业知识。这些都决定了在该课程教学中要采用不同于其他一般课程的教学方法和教学形式。

教学内容多样性。汽车的多样性决定了该课程涉及的知识内容的多样性，例如悬架系统包括独立和非独立悬架，独立悬架可以分为主要四种，若再根据选择用的弹性元件和阻尼元件，则可将独立悬架继续细分。例如变速器包括手动变速器和自动变速器，而自动变速器又分为AT、AMT、CVT及DSG等，这都决定了该课程内容的多样性。

课程内容的实践性。汽车构造的复杂性和实体性，决定了该课程具有很强的实践性。学习该课程是深入认识汽车的开始，面对结构复杂、形式多样的汽车，仅仅按照书本内容讲述，无法实现教学目标。必须引入实践教学、实验室教学及实训教学等多种实践认知和操作环节，才能使学生更好地掌握该课程的相关知识和理论。

该课程内容的创造性和科技创新性。汽车的发展充满了人类的智慧，诸如汽油机、柴油机、喷油器、同步器、万向节、差速器等不胜枚举，每一个装置都是一个绝佳的发明创造，都凝聚着汽车人的智慧，其不仅承载着知识和原理，更承载着创造的思想。随着科技的进步和计算机电控技术的发展，人们已经不再满足于机械的控制方式，从发动机到变速器、制动器、车窗玻璃、空调座椅等，无一不包含自动控制的精妙。这一方面要求通过汽车构造课程的学习，体会各种机构背后蕴藏的创新精神和智慧，另一方面新型技术在汽车上的应用对该课程的教学提出新的挑战。

3.教改方法

3.1传统教学

大多数本科院校都采用陈家瑞主编的《汽车构造》一书，该教材知识内容体系比较完善，结构、功能及原理的讲解均比较细和透彻。但该教材内容比较陈旧，一般都是以“解放”，“黄河”等国产大货车为样例编写的教材，内容滞后于汽车技术的发展，未能及时反映现代汽车中采用的新型材料、新型技术等[3]。

在传统课堂上，借助与黑板和挂图等方式教学，这种现象在认知实验教学环节中仍然存在。在该课程中，很多部件的结构原理和工作过程比较抽象，无法通过静态的板书或挂图等方式展示，不利于学生理解[4]。

传统教学模式都是老师在讲，学生在被动听，学生的学习积极性不够高，学习效率低下。而且该模式一般是以理论教学为主，对于一些具体部件的结构和工作原理不是很清楚，学生的实际动手拆装及工具使用能力都无法得到良好的锻炼[5]。

3.2教改探索

3.2.1理论教学方面

3.2.1.1教學内容

在教学内容上，注重把握重点和难点的关系，基础知识与新型知识的衔接，传统技术与现代汽车技术的取舍关系，以典型的货车和现代汽车的结构为主线，分析汽车各总成、零部件的基本结构、工作原理及它们之间的相互作用关系。比如，在发动机总成和技术部分，对传统的“化油器”式燃油供给系统进行舍弃，大部分精力在讲解电控燃油喷射；通过发动机工况对可燃混合气成分的要求进行衔接，阐述电控燃油喷射系统的结构组成和控制方式。综上，在教学内容上保留经典的基础结构和工作原理，引进现代主流车型和结构，介绍最新技术的应用和前景，使学生立体掌握该课程的相关知识。

3.2.1.2教学形式

科学技术的进步为现代课堂教学的开展提供广泛而丰富的教学手段和教学形式。结合采用PPT、图形表格、动画视频、原理模型等多种方式辅助教学，可以直观地展示原理性的知识创设动态教学情境，引发学生的学习兴趣，使教学效果事半功倍[6]。

引入微课教学，借助现代通讯技术，通过微信、微博及QQ等即时通讯平台，发布《汽车构造》中典型和难以理解的结构原理讲解，学生可以随时随地地反复观看和理解，有利于学生掌握教学内容，提高学习效率。

3.2.2实践教学方面

3.2.2.1实验室教学

课堂是学生学习的场所，主要负责教授学生掌握理论知识体系，然而学生对相关原理和结构的直观认识离不开实验室的动手操作。特别是对于《汽车构造》课程，如何将课堂上学习的理论知识与具体的零件结构建立联系，体会各种机构设计的巧妙，掌握其中的机构工作原理呢？通过以往的实验教学发现，学生在实验室所表现出来的主动性和积极性及探索的欲望，大大强于传统的课堂教学。因此，要广泛开展实验室教学，将传统课堂教学内容向实验室课堂教学进行转移，以便增强教学效果。从传统课堂到实验室课堂教学的转变，需要结合高校实验室建设、实验教学制度的改革等方面进行全方位的教学改革，建立一套完整的传统课堂加实验室课堂的有机结合的课程体系，才能取得有效的理想的教学效果。

3.2.2.2虚拟试验教学

实验室课堂教学使得学生加深了对书本知识体系的理解，是值得推广的一种教学形式。但是对于《汽车构造》课程中的一些机构，比如自动变速器、主动和半主动悬架等。实验室课堂可以让学生掌握其基本结构和组成，但是对于其工作原理和工作过程，却无法直观了解。随着计算机模拟技术和动画技术的发展，虚拟仿真实验室在新的实践教学方式中得到了广泛应用。

首先，利用该虚拟仿真试验平台可以在电脑上实现对其结构和工作原理的讲解和模拟[7]；学生可以直观地看到该机构的工作过程，例如对自动变速器而言，利用该虚拟平台，直观观测在利用该变速器进行换挡时液压油的流动路线及动力的传递路线，这对于掌握变速器的工作过程和工作原理有利。

另外，利用该虚拟仿真平台，学生可以在这个平台上对发动机、悬架系统、变速器、车轮及车桥等进行虚拟拆装，反复进行练习，直到掌握对某个机构的拆解和装配过程，再通过实验室的实际动手操作进行实物拆装，既达到教学效果，又保证配件的使用寿命和使用效率。总之，虚拟试验教学已成为不仅是《汽车构造》，还包括其他学科开展教学活动的重要手段。

4.结语

汽车构造课程的内容和特点，决定了该课程的教学特点和教学形式。从课程内容和特点出发，针对传统教学方式的不足和特点，尝试从理论教学和实践教学角度，对《汽车构造》课程进行改革和创新，使教学内容和科技进步与时俱进；教学形式和多媒体应用与时俱进；实践教学和虚拟计算机平台发展与时俱进，建立适合汽车构造的完整教学体系，以取得更好的教学效果。

参考文献：

[1]陈家瑞.汽车构造[M].北京：人民交通出版社，2002.

[2]雷淼全.汽车构造课程特点初探[J].课程教育研究，2013（4）：241-241.

[3]周沛丽.《汽车构造》课程教学改革的探究[J].教育教学论坛，2013（44）：65-66.

[4]李刚，刘树伟，卫绍元.汽车构造课程考试方法改革与实践[J].辽宁工业大学学报：社会科学版，2009，11（5）：133-135.

[5]杨建军，黄海波，王永忠，等.汽车構造实验教学环节探讨[J].实验科学与技术，2011，9（2）：105-108.

[6]杨姝，亓昌，胡平，等.基于卓越工程师培养理念的汽车构造课程改革[J].实验室科学，2012，15（3）：40-42.

[7]郭彬.汽车发动机机械维修仿真教学系统研究[J].实验技术与管理，2013，30（10）：90-92.

江苏大学基金资助（13JDG076）