應用型本科汽車發動機模塊創新課程實踐教學方法研究

張國凌

摘 要：培養應用創新型人才是高等學校的重要任務，是高等教育發展趨勢和社會發展的需要，實踐教學是培養學生實踐能力和創新能力的重要環節，汽車發動機模塊創新課程實踐教學方法是我們的教學實踐經驗的總結，它從實際應用的角度出發，立足于應用型本科實踐教學的現狀，把汽車發動機大修實踐課程分為發動機拆卸、檢測、安裝、調試等四大關鍵模塊，讓學生以關鍵模塊為切入點，反復進行實驗實訓操作練習，最后實現發動機點火著車，從于達到令人滿意的教學效果。

關鍵詞：發電機模塊 創新 實踐教學

1 研究的背景意義

1.1 我國汽車行業及后市場發展現狀

隨著中國汽車保有量迅猛攀升，諸多優惠政策不斷深化高新技術產業發展，使中國汽修企業服務得到有效的提升。據統計，截至2019年底全國汽車保有量達2.6億輛，比2018年增加2572萬輛，增長10.71%。我國已經超過日本，成為全球第二大汽車保有量地區。汽車保有量不斷增長的背后預示著汽車后市場規模的不斷壯大。汽車后市場規模依附于汽車存量市場的規模，從2012年的2490億開始，逐年大幅遞增，2014年，中國汽車后市場規模達6610億元，2016年達到了9520億元，2017年更是突破了萬億大關，未來機動車維修行業市場每年增速將保持20%左右。汽車后市場規模如下圖1：

1.2 汽車后市場人才需求情況

截至2019年12月底我市機動車總保有量將突破350萬輛，道路每公里機動車保有量和人均機動車保有量，均處于全國前列。機動車保有量的快速增長將直接帶動我市機動車維修市場的持續發展，形成一個社會化的、資金和技術密集型的、相對獨立的產業。隨著私家車迅速進入千家萬戶，我市機動車維修產業也進入了發展的黃金時期。目前深圳市機動車維修企業已登記數量為3141家，其中一類維修企業117家，二類維修企業547家，三類維修企業2474家，危險貨物運輸車輛維修企業3家。而且國營、集體、股份制、私營、個體、中外合資等多種經濟成分的機動車維修企業共同發展、4S店、特約維修服務站、綜合維修廠、快修連鎖店、專項維修店等多樣化的經營方式各展其長，形成了一個門類齊全、品種多樣、分布廣泛、服務方便以及能夠滿足不同消費層次需求的機動車維修市場體系。據統計，深圳市機動車維修從業人員已登記數量為9萬人，未登記6萬人，合計15萬人左右，行業產值大約為150億元左右，人均維修產值約10萬元。機動車維修服務及其衍生產業已經成為我市經濟發展的重要支撐。

未來5年，我市機動車維修產業將繼續保持較快增長，市場需求拉動明顯，業務量及營業收入持續增長;企業數量保持穩定增長，產業內部企業經營模式或將發生轉變，市場競爭日趨規范化，品牌競爭日趨激烈。細分市場中，機動車維修連鎖經營市場發展潛力巨大，前景十分廣闊。但是和國外成熟的同行業相比還有很大的差距，主要體現在：①缺少核心技術;②維修標準不統一、維修質量不穩定、返修率高;③品牌意識和服務意識淡薄;④專業維修技能人才培養落后，高級維修工程師欠缺等問題，行業發展缺乏有效的引導。

同時汽車后服務市場需要大量的從業人員，未來相當長的時間內，涉及汽車后市場的汽車企業業務管理、汽車技術服務與貿易、汽車保險與理賠等內容的企業市場行為越來越多，汽車零配件銷售，汽車用品的銷售，汽車保養、美容、改裝，二手車、租車、汽車保險、汽車金融、汽車營銷策劃等領域的崗位人才需求也在逐年遞增。

目前，企業對人才的需求很大，整個汽車售后市場從業人員短缺問題凸顯，市場的迅猛發展與人才供需矛盾日益突出，尤其是中高級技術型人才短缺嚴重，成為困擾行業發展的難題。培養與造就大量適應市場發展需要的汽車維修和營銷人才，實現我國由汽車大國走向汽車強國的轉變，已經成為整個汽車行業的共識。

應用型本科作為綜合技能型人才的培養基地，是助推行業企業發展的人才基地，承擔著填補行業人才缺口的重任。汽車后市場的汽車銷售、二手車交易、租賃、汽車保險、汽車金融、汽車維護與保養等崗位的技能型人才需求需要大量專業對口的應用型本科汽車服務工程專業畢業生。

在巨大的市場機遇及人才短缺現狀下，提高行業從業人員的整體素質，培養滿足產業需求，具備良好的職業素養，掌握崗位工作實際，能夠適應汽車后市場服務工作的高技能人才就顯得至關重要，那么作為應用型本科的汽車服務工程專業的老師研究汽車發動機創新課程的實踐教學方法尤其必要。

2 研究內容及方法

2.1 研究的主要內容

汽車發動機是為汽車提供動力的裝置，是汽車的心臟，決定著汽車的動力性、經濟性、穩定性和環保性。根據動力來源不同，汽車發動機可分為柴油發動機、汽油發動機、電動汽車電動機以及混合動力等。汽車發動機需要定期做保養，在駕駛經過一些特別潮濕或者粉塵特別大的地區時，也要對發動機的相關部件做一些檢查保養。如果發動機保養不好或不對汽車發動機定期保養，發動機的工作情況就會變差，嚴重時就會燒壞發動機。這樣的話，汽車發動機就要解體大修。本項目我們以具有代表性的第三代EA888 發動機為例，它是在第二代 EA888 發動機系列進一步開發的過程中，兩個最重要的開發目標是：符合 EU6 排放標準;確保發動機在橫置發動機模塊化平臺 （MQB） 中的可用性。其它開發目標還包括：

-減少二氧化碳的排放量;

-減輕發動機重量;

-減小發動機內的摩擦;

-在節省油耗的情況下優化性能和扭矩;

-減少運行噪音。

同時2.0TSI CUG發動機還具有如下技術特點：

- 總計減重 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，平衡塊進行了減重;

- 通過電動廢氣旁通閥驅動的渦輪增壓器;

- 降低了機油壓力;

-進氣凸輪軸和排氣凸輪軸可調;

- 電子可變氣門行程;

-帶有TSI和SRE噴油器的雙噴射系統（直接噴射和進氣歧管噴射相結合）;

- 帶有旋轉閥調節的創新式熱量管理（發動機溫度調節執行器 N493）;

- 電控活塞冷卻噴嘴。

2.1.1 汽車發動機拆卸流程

作為汽車服務工程專業的學生，對于汽車發動機模塊的學習，在先學習汽車發動機原理和技術特點之后，應了解和掌握發動機的拆裝流程。發動機具體拆卸流程如下：

（1）發動機附件的拆卸;

（2）配氣機構的拆卸;

（3）凸輪軸的拆卸;

（4）拆卸汽缸蓋;

（5）油底殼和機油泵的拆卸;

（6）活塞的拆卸;

（7）曲軸的拆卸。

2.1.2 汽車發動機部件檢測流程

發動機拆卸完成之后，帶領同學們對發動機部件認識并認真檢查發動機的每一個部件，具體檢查和檢測步驟如下：

（8）氣門組件的檢測;

（9）汽缸蓋平整度的檢測;

（10）汽缸體平整度的檢測;

（11）檢查氣缸內徑;

（12）測量曲軸軸頸磨損和彎曲的檢測;

（13）曲軸的軸向間隙和頸向間隙的檢測;

（14）連桿軸承間隙的檢修;

（15）活塞和活塞環的檢測。

2.1.3 汽車發動機安裝流程

在上述發動機部件檢測、檢查完之后，開始進行發動機的安裝工作，具體安裝步驟如下：

（16）氣缸體的安裝;

（17）活塞的安裝;

（18）油底殼和機油泵的安裝;

（19）氣缸蓋的組裝;

（20）凸輪軸的安裝;

（21）配氣機構的安裝;

（22）發動機附件的安裝。

2.1.4 汽車發動機調試

在發動機安裝完成之后，對發動機進行檢查，檢查每個氣缸是否漏氣，檢查氣缸的密封性。確保無誤之后進行發動機調試，吊裝發動機，點火著車試運行，檢查發動機是否有異響，是否缸壓正常，是否有漏油，漏水，漏氣;檢查發動機各種工況下工作是否正常，包括怠速，加速，減速等工況。

2.2 教學方法研究

通過汽車發動機拆裝實驗、發動機零部件的檢測、發動機點火著車試運行以及崗位環境等方面的營造，形成整體的集成式教學空間。集成式教學空間高度還原企業的實際工作環境與工作場景，將汽車發動機的實訓、點火著車試運行融入到日常的學習體驗中，提高學生對汽車發動機課程的興趣和積極性。實現任務下的知識學習與技能演練，大幅提升了實驗學習的體驗程度，具備分析問題、解決問題的綜合能力。實車、實物教具等硬件實體配置實現了實操教學的直觀化、多元化，最大限度滿足實驗教學順利開展，培養學生創新創業、科技開發的實踐能力。

采用沉浸式實驗教學通過互動展示墻、實物擺放等設計形式，虛擬現實體感、全息投影、互動軟件等新技術方式展示沉浸式實驗教學內容，學生可動手操作，完成知識技能的學習與演練，將體驗與學習巧妙融合，提高了學生的自主學習意識，在潛移默化中改變學生的思想觀念，使學生感受到汽車發動機的維修及崗位實際工作的魅力，激發學生的好奇心。尤其是發動機著車后的感受，使學生有著成功的喜悅和欣喜。

采用理實一體化實驗教學突破以往理論與實踐的結合方法，充分發揮教師的主導作用，始終貫穿以學生為主體的教學思想。通過設定教學任務和教學目標，結合項目配套的仿真教學產品和實物教具，讓師生雙方邊教、邊學、邊做，全程構建素質和技能培養框架，豐富課堂教學和實踐教學環節，提高教學質量。

3 結語

汽車服務工程專業的學生通過上述汽車發動機拆卸、檢測、安裝和調試等項目的實驗和實訓，能更好地熟悉汽車發動機主要零部件的功能，了解汽車發動機的工作原理，掌握汽車發動機的大修作業流程，了解汽車發動機的故障現象，分析汽車發動機大修的原因，并根據汽車發動機的實驗和實訓，學會查找并分析發動機故障原因和發動機大修診斷排除方法。

基金項目：深圳技術大學2020實驗室研究基金專項，項目編號：JS20200018。