應(yīng)用型本科汽車發(fā)動(dòng)機(jī)模塊創(chuàng)新課程實(shí)踐教學(xué)方法研究

張國(guó)凌

摘 要：培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才是高等學(xué)校的重要任務(wù)，是高等教育發(fā)展趨勢(shì)和社會(huì)發(fā)展的需要，實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)模塊創(chuàng)新課程實(shí)踐教學(xué)方法是我們的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，它從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，立足于應(yīng)用型本科實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀，把汽車發(fā)動(dòng)機(jī)大修實(shí)踐課程分為發(fā)動(dòng)機(jī)拆卸、檢測(cè)、安裝、調(diào)試等四大關(guān)鍵模塊，讓學(xué)生以關(guān)鍵模塊為切入點(diǎn)，反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)操作練習(xí)，最后實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火著車，從于達(dá)到令人滿意的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)模塊 創(chuàng)新 實(shí)踐教學(xué)

1 研究的背景意義

1.1 我國(guó)汽車行業(yè)及后市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著中國(guó)汽車保有量迅猛攀升，諸多優(yōu)惠政策不斷深化高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使中國(guó)汽修企業(yè)服務(wù)得到有效的提升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2019年底全國(guó)汽車保有量達(dá)2.6億輛，比2018年增加2572萬(wàn)輛，增長(zhǎng)10.71%。我國(guó)已經(jīng)超過(guò)日本，成為全球第二大汽車保有量地區(qū)。汽車保有量不斷增長(zhǎng)的背后預(yù)示著汽車后市場(chǎng)規(guī)模的不斷壯大。汽車后市場(chǎng)規(guī)模依附于汽車存量市場(chǎng)的規(guī)模，從2012年的2490億開(kāi)始，逐年大幅遞增，2014年，中國(guó)汽車后市場(chǎng)規(guī)模達(dá)6610億元，2016年達(dá)到了9520億元，2017年更是突破了萬(wàn)億大關(guān)，未來(lái)機(jī)動(dòng)車維修行業(yè)市場(chǎng)每年增速將保持20%左右。汽車后市場(chǎng)規(guī)模如下圖1：

1.2 汽車后市場(chǎng)人才需求情況

截至2019年12月底我市機(jī)動(dòng)車總保有量將突破350萬(wàn)輛，道路每公里機(jī)動(dòng)車保有量和人均機(jī)動(dòng)車保有量，均處于全國(guó)前列。機(jī)動(dòng)車保有量的快速增長(zhǎng)將直接帶動(dòng)我市機(jī)動(dòng)車維修市場(chǎng)的持續(xù)發(fā)展，形成一個(gè)社會(huì)化的、資金和技術(shù)密集型的、相對(duì)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)。隨著私家車迅速進(jìn)入千家萬(wàn)戶，我市機(jī)動(dòng)車維修產(chǎn)業(yè)也進(jìn)入了發(fā)展的黃金時(shí)期。目前深圳市機(jī)動(dòng)車維修企業(yè)已登記數(shù)量為3141家，其中一類維修企業(yè)117家，二類維修企業(yè)547家，三類維修企業(yè)2474家，危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車輛維修企業(yè)3家。而且國(guó)營(yíng)、集體、股份制、私營(yíng)、個(gè)體、中外合資等多種經(jīng)濟(jì)成分的機(jī)動(dòng)車維修企業(yè)共同發(fā)展、4S店、特約維修服務(wù)站、綜合維修廠、快修連鎖店、專項(xiàng)維修店等多樣化的經(jīng)營(yíng)方式各展其長(zhǎng)，形成了一個(gè)門(mén)類齊全、品種多樣、分布廣泛、服務(wù)方便以及能夠滿足不同消費(fèi)層次需求的機(jī)動(dòng)車維修市場(chǎng)體系。據(jù)統(tǒng)計(jì)，深圳市機(jī)動(dòng)車維修從業(yè)人員已登記數(shù)量為9萬(wàn)人，未登記6萬(wàn)人，合計(jì)15萬(wàn)人左右，行業(yè)產(chǎn)值大約為150億元左右，人均維修產(chǎn)值約10萬(wàn)元。機(jī)動(dòng)車維修服務(wù)及其衍生產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐。

未來(lái)5年，我市機(jī)動(dòng)車維修產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)保持較快增長(zhǎng)，市場(chǎng)需求拉動(dòng)明顯，業(yè)務(wù)量及營(yíng)業(yè)收入持續(xù)增長(zhǎng);企業(yè)數(shù)量保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)內(nèi)部企業(yè)經(jīng)營(yíng)模式或?qū)l(fā)生轉(zhuǎn)變，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨規(guī)范化，品牌競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。細(xì)分市場(chǎng)中，機(jī)動(dòng)車維修連鎖經(jīng)營(yíng)市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮?，前景十分廣闊。但是和國(guó)外成熟的同行業(yè)相比還有很大的差距，主要體現(xiàn)在：①缺少核心技術(shù);②維修標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、維修質(zhì)量不穩(wěn)定、返修率高;③品牌意識(shí)和服務(wù)意識(shí)淡薄;④專業(yè)維修技能人才培養(yǎng)落后，高級(jí)維修工程師欠缺等問(wèn)題，行業(yè)發(fā)展缺乏有效的引導(dǎo)。

同時(shí)汽車后服務(wù)市場(chǎng)需要大量的從業(yè)人員，未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，涉及汽車后市場(chǎng)的汽車企業(yè)業(yè)務(wù)管理、汽車技術(shù)服務(wù)與貿(mào)易、汽車保險(xiǎn)與理賠等內(nèi)容的企業(yè)市場(chǎng)行為越來(lái)越多，汽車零配件銷售，汽車用品的銷售，汽車保養(yǎng)、美容、改裝，二手車、租車、汽車保險(xiǎn)、汽車金融、汽車營(yíng)銷策劃等領(lǐng)域的崗位人才需求也在逐年遞增。

目前，企業(yè)對(duì)人才的需求很大，整個(gè)汽車售后市場(chǎng)從業(yè)人員短缺問(wèn)題凸顯，市場(chǎng)的迅猛發(fā)展與人才供需矛盾日益突出，尤其是中高級(jí)技術(shù)型人才短缺嚴(yán)重，成為困擾行業(yè)發(fā)展的難題。培養(yǎng)與造就大量適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展需要的汽車維修和營(yíng)銷人才，實(shí)現(xiàn)我國(guó)由汽車大國(guó)走向汽車強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，已經(jīng)成為整個(gè)汽車行業(yè)的共識(shí)。

應(yīng)用型本科作為綜合技能型人才的培養(yǎng)基地，是助推行業(yè)企業(yè)發(fā)展的人才基地，承擔(dān)著填補(bǔ)行業(yè)人才缺口的重任。汽車后市場(chǎng)的汽車銷售、二手車交易、租賃、汽車保險(xiǎn)、汽車金融、汽車維護(hù)與保養(yǎng)等崗位的技能型人才需求需要大量專業(yè)對(duì)口的應(yīng)用型本科汽車服務(wù)工程專業(yè)畢業(yè)生。

在巨大的市場(chǎng)機(jī)遇及人才短缺現(xiàn)狀下，提高行業(yè)從業(yè)人員的整體素質(zhì)，培養(yǎng)滿足產(chǎn)業(yè)需求，具備良好的職業(yè)素養(yǎng)，掌握崗位工作實(shí)際，能夠適應(yīng)汽車后市場(chǎng)服務(wù)工作的高技能人才就顯得至關(guān)重要，那么作為應(yīng)用型本科的汽車服務(wù)工程專業(yè)的老師研究汽車發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新課程的實(shí)踐教學(xué)方法尤其必要。

2 研究?jī)?nèi)容及方法

2.1 研究的主要內(nèi)容

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是為汽車提供動(dòng)力的裝置，是汽車的心臟，決定著汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和環(huán)保性。根據(jù)動(dòng)力來(lái)源不同，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可分為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)以及混合動(dòng)力等。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)需要定期做保養(yǎng)，在駕駛經(jīng)過(guò)一些特別潮濕或者粉塵特別大的地區(qū)時(shí)，也要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)部件做一些檢查保養(yǎng)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)保養(yǎng)不好或不對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)定期保養(yǎng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況就會(huì)變差，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)燒壞發(fā)動(dòng)機(jī)。這樣的話，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)就要解體大修。本項(xiàng)目我們以具有代表性的第三代EA888 發(fā)動(dòng)機(jī)為例，它是在第二代 EA888 發(fā)動(dòng)機(jī)系列進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，兩個(gè)最重要的開(kāi)發(fā)目標(biāo)是：符合 EU6 排放標(biāo)準(zhǔn);確保發(fā)動(dòng)機(jī)在橫置發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化平臺(tái) （MQB） 中的可用性。其它開(kāi)發(fā)目標(biāo)還包括：

-減少二氧化碳的排放量;

-減輕發(fā)動(dòng)機(jī)重量;

-減小發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的摩擦;

-在節(jié)省油耗的情況下優(yōu)化性能和扭矩;

-減少運(yùn)行噪音。

同時(shí)2.0TSI CUG發(fā)動(dòng)機(jī)還具有如下技術(shù)特點(diǎn)：

- 總計(jì)減重 7.8 kg;

- 集成了排氣歧管的氣缸蓋;

- 滾柱軸承平衡軸;

- 更小的曲軸主軸承，平衡塊進(jìn)行了減重;

- 通過(guò)電動(dòng)廢氣旁通閥驅(qū)動(dòng)的渦輪增壓器;

- 降低了機(jī)油壓力;

-進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸可調(diào);

- 電子可變氣門(mén)行程;

-帶有TSI和SRE噴油器的雙噴射系統(tǒng)（直接噴射和進(jìn)氣歧管噴射相結(jié)合）;

- 帶有旋轉(zhuǎn)閥調(diào)節(jié)的創(chuàng)新式熱量管理（發(fā)動(dòng)機(jī)溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行器 N493）;

- 電控活塞冷卻噴嘴。

2.1.1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拆卸流程

作為汽車服務(wù)工程專業(yè)的學(xué)生，對(duì)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)模塊的學(xué)習(xí)，在先學(xué)習(xí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理和技術(shù)特點(diǎn)之后，應(yīng)了解和掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的拆裝流程。發(fā)動(dòng)機(jī)具體拆卸流程如下：

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)附件的拆卸;

（2）配氣機(jī)構(gòu)的拆卸;

（3）凸輪軸的拆卸;

（4）拆卸汽缸蓋;

（5）油底殼和機(jī)油泵的拆卸;

（6）活塞的拆卸;

（7）曲軸的拆卸。

2.1.2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件檢測(cè)流程

發(fā)動(dòng)機(jī)拆卸完成之后，帶領(lǐng)同學(xué)們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)部件認(rèn)識(shí)并認(rèn)真檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的每一個(gè)部件，具體檢查和檢測(cè)步驟如下：

（8）氣門(mén)組件的檢測(cè);

（9）汽缸蓋平整度的檢測(cè);

（10）汽缸體平整度的檢測(cè);

（11）檢查氣缸內(nèi)徑;

（12）測(cè)量曲軸軸頸磨損和彎曲的檢測(cè);

（13）曲軸的軸向間隙和頸向間隙的檢測(cè);

（14）連桿軸承間隙的檢修;

（15）活塞和活塞環(huán)的檢測(cè)。

2.1.3 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)安裝流程

在上述發(fā)動(dòng)機(jī)部件檢測(cè)、檢查完之后，開(kāi)始進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝工作，具體安裝步驟如下：

（16）氣缸體的安裝;

（17）活塞的安裝;

（18）油底殼和機(jī)油泵的安裝;

（19）氣缸蓋的組裝;

（20）凸輪軸的安裝;

（21）配氣機(jī)構(gòu)的安裝;

（22）發(fā)動(dòng)機(jī)附件的安裝。

2.1.4 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)試

在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝完成之后，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查，檢查每個(gè)氣缸是否漏氣，檢查氣缸的密封性。確保無(wú)誤之后進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)試，吊裝發(fā)動(dòng)機(jī)，點(diǎn)火著車試運(yùn)行，檢查發(fā)動(dòng)機(jī)是否有異響，是否缸壓正常，是否有漏油，漏水，漏氣;檢查發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況下工作是否正常，包括怠速，加速，減速等工況。

2.2 教學(xué)方法研究

通過(guò)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝實(shí)驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的檢測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火著車試運(yùn)行以及崗位環(huán)境等方面的營(yíng)造，形成整體的集成式教學(xué)空間。集成式教學(xué)空間高度還原企業(yè)的實(shí)際工作環(huán)境與工作場(chǎng)景，將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)訓(xùn)、點(diǎn)火著車試運(yùn)行融入到日常的學(xué)習(xí)體驗(yàn)中，提高學(xué)生對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)課程的興趣和積極性。實(shí)現(xiàn)任務(wù)下的知識(shí)學(xué)習(xí)與技能演練，大幅提升了實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的體驗(yàn)程度，具備分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力。實(shí)車、實(shí)物教具等硬件實(shí)體配置實(shí)現(xiàn)了實(shí)操教學(xué)的直觀化、多元化，最大限度滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利開(kāi)展，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、科技開(kāi)發(fā)的實(shí)踐能力。

采用沉浸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過(guò)互動(dòng)展示墻、實(shí)物擺放等設(shè)計(jì)形式，虛擬現(xiàn)實(shí)體感、全息投影、互動(dòng)軟件等新技術(shù)方式展示沉浸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生可動(dòng)手操作，完成知識(shí)技能的學(xué)習(xí)與演練，將體驗(yàn)與學(xué)習(xí)巧妙融合，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，在潛移默化中改變學(xué)生的思想觀念，使學(xué)生感受到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的維修及崗位實(shí)際工作的魅力，激發(fā)學(xué)生的好奇心。尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)著車后的感受，使學(xué)生有著成功的喜悅和欣喜。

采用理實(shí)一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)突破以往理論與實(shí)踐的結(jié)合方法，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，始終貫穿以學(xué)生為主體的教學(xué)思想。通過(guò)設(shè)定教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合項(xiàng)目配套的仿真教學(xué)產(chǎn)品和實(shí)物教具，讓師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做，全程構(gòu)建素質(zhì)和技能培養(yǎng)框架，豐富課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

汽車服務(wù)工程專業(yè)的學(xué)生通過(guò)上述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拆卸、檢測(cè)、安裝和調(diào)試等項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)，能更好地熟悉汽車發(fā)動(dòng)機(jī)主要零部件的功能，了解汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理，掌握汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的大修作業(yè)流程，了解汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的故障現(xiàn)象，分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)大修的原因，并根據(jù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)，學(xué)會(huì)查找并分析發(fā)動(dòng)機(jī)故障原因和發(fā)動(dòng)機(jī)大修診斷排除方法。

基金項(xiàng)目：深圳技術(shù)大學(xué)2020實(shí)驗(yàn)室研究基金專項(xiàng)，項(xiàng)目編號(hào)：JS20200018。