重慶電子工程職業學院 張 宇,王夢翔
NVH是噪聲、振動與聲振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文縮寫,是衡量汽車制造質量的一個綜合性問題,它給汽車用戶的感受是最直接的。車輛的NVH問題是國際汽車業各大整車制造企業和零部件企業關注的問題之一。有統計資料顯示,整車約有1/3的故障問題是和車輛的NVH問題有關,而各大公司有近20%的研發費用用于解決車輛的NVH問題上。目前很多本科院校車輛工程專業開設有汽車振動噪聲相關課程,但高職院校中開設汽車振動噪聲相關課程的院校尚不多見。我校面向“汽車試驗方向”專業的學生,新開設了《汽車NVH技術概述》課程。該課程是針對汽車NVH試驗工程師崗位進行能力培養的一門重要課程,也是一門理論性、實踐性、技術性和操作性都很強的課程。通過《汽車NVH技術概述》課程的學習,可讓學生初步掌握汽車整車及各子系統振動噪聲問題的判別及控制方法,使其具備汽車NVH試驗工程師崗位所必需的基本技能。本文結合《汽車NVH技術概述》課程教學實踐,開展了高職院校汽車振動噪聲相關課程建設的研究。
為了順應汽車行業的新需求和新形勢,保障消費者利益,培育汽車品牌的影響力,加快汽車品牌轉型升級的步伐,2018年6月4日,旨在全面系統地反映汽車駕乘性能水平的測試評價體系——中國消費者汽車駕乘指數體系框架正式發布。該體系框架由駕乘舒適性、駕駛性能、操控安全性和消費者評價等4部分組成,致力于促進中國汽車業健康發展。其中,駕乘舒適性與汽車NVH技術密切相關,汽車NVH性能對駕乘人員的直觀感受有著舉足輕重的作用,它不但是顧客購買汽車的一個非常重要的因素,而且據統計,所有顧客不滿意的問題中,約有1/3是與NVH有關,約1/5的售后服務亦與NVH有關。在企業競爭和顧客訴求的推動下,汽車企業日益重視車輛的NVH性能。
高職院校具備教育教學、科學研究、社會服務和文化傳承等4大職能。下面結合4個職能闡述高職院校開設汽車振動噪聲課程的必要性。
(1)教學方面。過去很長一段時期,汽車NVH技術研發人員普遍為研究生學歷和本科學歷。但是近年來隨著企業用工成本的增加,不少企業也希望招聘一定數量的大專學歷學生從事NVH試驗測試工程師和CAE網格工程師等基層工程師崗位。但是目前全國范圍內的高職院校中開設NVH相關課程的寥寥無幾。
(2)科研方面。傳統燃油汽車NVH性能研究已經成為各汽車企業、高等院校和科研院所的研究熱點和焦點之一。同時,隨著新能源汽車和智能汽車的應用,使車輛振動、噪聲性能面臨新的問題和挑戰。未來NVH性能研究依然是行業的研究熱點之一。因此,開展NVH課程建設需要正確處理教學與科研的關系,需要“形成教學與科研工作相輔相助、互相帶動、互相推進的良好氛圍”,借助本課程建設實踐高職院校“雙師型”教師培養機制。
(3)社會服務。當前各類汽車主機廠和汽車零部件供應商,以及汽車技術咨詢公司,均十分重視NVH性能開發。但是仍存在缺乏有經驗的NVH工程師或缺乏NVH試驗設備及實驗室場地的現象。
(4)文化傳承。汽車振動噪聲領域既包含了經典力學理論和聲學理論的相關知識,又包含有現代國際國內科技動態和經濟環境方面的相關知識。在本課程的教學過程中切入通識教育和思政教學內容,體現高職教育立德樹人的根本任務,通過提高個體的思想政治覺悟,使學生自覺參與到民族的偉大復興建設中。
目前,有關汽車振動噪聲的高校教材主要有陳南主編的“十二五”普通高等教育車輛工程專業規劃教材《汽車振動與噪聲控制》、張超群等主編的《汽車噪聲與振動故障的診斷及排除》等。但是,現有教材較多篇幅介紹振動、噪聲理論,不太適合高職院校學生學習。因此需要重新構建課程體系,主要采取以下課程建設思路。
(1)課程建設要以行業、企業急需的應用型人才需求為基礎,以學生就業為導向。
(2)注重綜合職業能力培養,結合NVH基層試驗工程師職業崗位特點開展情境教學。
(3)開展產學融合和校企合作。讓企業人員參與課程建設全過程,通過校企合作實現授課內容的真實性、實用性。
通過以上課程建設思路,結合我校教學設施情況、生源情況及川渝地區企業NVH測試工程師崗位技能需求情況,要求學生通過《汽車NVH技術概述》的學習,掌握以下技能技術。
(1)會用LMS振動噪聲測試系統完成整車振動噪聲試驗測試。
(2)會用LMS振動測試系統完成汽車零部件的模態試驗測試。
(3)了解汽車整車及其子系統振動噪聲試驗測試數據分析方法。
本課程的教學活動以整車半消聲室、LMS振動噪聲測試系統與模態試驗臺架等試驗設備為依托,以學生自主學習為主,教師的講授為輔,采用“教、學、做”一體化的教學方法進行教學。為了保證教學活動的順利開展,教師事先要為學生布置學習任務,提供必要的學習資料。要求學生做到以下幾點。
(1)事先進行學習任務或項目的預習。(2)抓主要矛盾略去一些次要因素,找出問題的本質。(3)抓住重點,即牢固掌握基本概念、基本原理和主要特性。
(4)掌握良好的學習方法,可運用對比或比較的學習方法,找出各子系統NVH性能的異同點,以加深對各子系統NVH性能控制與優化的理解。
基于上述教學思路和教學目的,采用模塊化的教學設計構建課程總體框架,見表1所列。整個課程分為5個主要教學模塊,共32學時,其中1、2模塊為理論教學,3、4模塊為實訓教學。然后再將各模塊課程項目化,以便學生盡快了解和熟悉工作崗位所需要的工作任務,掌握工作任務所需的技術技能。其中,實訓教學模塊的項目化組成見表2所列。

表1 課程內容框架

表2 實訓模塊項目化教學設計