Введение 3
Глава 1. Общая характеристика силовых и энергетических узлов современного легкового автомобиля и их краткое описание 8
1.1 История развития автомобильного транспорта в России и за рубежом ... 13
1.2. Характеристика основных узлов автомобиля и его энергетического состояния 28
Выводы по первой главе 52
Глава 2. Электрическое, цифровое и электронное оборудование
современного автомобиля и особенности их изучения в учреждениях образования 53
2.1. Общая программа изучения основных узлов автомобиля и элементов его электронного оборудования 53
2.2. Основные элементы электронного оборудования отечественных и зарубежных легковых автомобилей и методика их изучения в учреждениях СПО 58
Выводы по второй главе 83
Заключение 85
Список используемой литературы 87
Развитие автотранспорта и технологий по их конструированию, эксплуатации и изучению (в том числе с получением водительских прав), в образовательных учреждениях различного профиля на протяжении последних полутора веков, коренным образом изменило человеческую цивилизацию и помогло ей сформировать свой динамичный стиль жизни.
Стало вполне естественно, что большинству населения мира, России, стран дальнего и ближнего зарубежья, на сегодня, очень сложно представить свою жизнь без использования автотранспорта, в том числе личного легкового автомобиля.
Автомобиль - это и средство передвижения, и быстрая доставка грузов, и активный отдых всей семьи, а для многих категорий населения, - это еще и вид, род, профессия, категория, уровень мастерства в профессиональной деятельности. Именно поэтому получение водительских прав в ряде стран мира считается фактором социального развития человека, престижа учебного заведения в котором он обучается или обучался какое-то время тому назад.
В нашей стране получить водительские права по вождению автомобиля международного уровня и категории можно, только после достижения человеком 18 лет, сдачи государственных экзаменов в отделениях ГИБДД РФ. Сам процесс обучения занимает несколько месяцев и его можно пройти, обучаясь на специализированных факультетах (отделений) средних - специальных или высших учебных заведений, а также на специальных курсах частных автошкол, клубах при ДОСААФ (Добровольное общество содействия армии, авиации и флоту) и т.п.
Более того, как ни одно учебное заведение (школа, профессиональный лицей или колледж, вуз) или предприятие не может обойтись сегодня без электричества, специальных осветительных, энергосберегающих систем, так и процесс обучения водительскому делу начинающих водителей требует специально подготовленных кадров.
К тому же, современный автомобиль - это, прежде всего, воплощение самых смелых научно-технических, промышленных и энергетических проектов, следовательно, педагогический состав учебных заведений по автоделу - это технически одаренные и методически подготовленные специалисты, мастера производственного обучения, в том числе учреждений СПО.
Наконец, автомобиль - это труд многочисленных конструкторов, инженеров, рабочих, специалистов разных профессий, а также результат уровня их подготовки в учреждениях образования.
Актуальность изучения агрегатов современного автомобиля в курсе «Электроника» в учреждениях среднего профессионального образования темы заключается в том, что необходимо не только обобщить отечественный, но и тщательно изучить зарубежный опыт, чтобы активно включиться в трудовую, инновационную педагогическую деятельность в качестве мастера производственного обучения, инструктора по вождению.
Именно здесь мастеру по вождению, необходимо широко использовать все богатство современных образовательных технологий, которые он может использовать в процессе изучения основных агрегатов современного автомобиля, раскрывая их энергетическую сущность, в процессе обучения студентов-бакалавров энергетического профиля, а через них новое подрастающее поколение.
Учитывая, что одним из основных требований современного этапа преподавания любой технической дисциплины, является тот факт, чтобы учебная деятельность происходила в развивающей среде, максимально благоприятной для всех участников педагогического процесса важно выделить основные его элементы, обосновать логику изложения учебного материала, структуру и содержание учебных курсов и отдельно взятой научной дисциплины.
Такими возможностями, на наш взгляд, обладает курс «Электроника» в изучении которого, для учреждений среднего профессионального образования (СПО) создана или в ближайшее время будет создана хорошая научно-исследовательская и материально-техническая база, а педагогические кадры обладают в этом направлении, очень большими творческими возможностями.
Как известно талант педагога растет вместе с его опытом. Особенно ярко это проявляется, например, при изучении энергетических агрегатов современного автомобиля, так как включает в себя, богатый теоретический материал, опытно-исследовательскую работу, в том числе при проведении демонстрационных, научно-исследовательских экспериментов, а также организации лабораторных работ.
Большую роль в этом деле играет и личный человеческий опыт, в том числе по изучению, обслуживанию, ремонту современного автомобиля, его диагностики, с использованием цифровых технологий на специальном оборудовании и в диагностических (дилерских) центрах.
Всё это дает богатую почву для обмена информацией между всеми участниками образовательного процесса, как в реальном, так и виртуальном пространстве, развивает навыки сотрудничества и сотворчества между людьми. Таким образом.
Цель выпускной квалификационной работы состоит в разработке комплекса методических рекомендаций, связанных с изучением основных агрегатов современного автомобиля, которые могут быть изучены в рамках курса «Электроника» (Основы автоматики и вычислительной техники), применительно к учреждениям СПО.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд исследовательских задач:
1. Рассмотреть общую характеристику силовых и энергетических узлов современного автомобиля (в частности, легкового), историю развития автотранспорта в России и за рубежом;
2. Дать характеристику основных узлов автомобиля и его энергетического состояния;
3. Разработать общую программу изучения основных узлов автомобиля и элементов его электронного оборудования;
4. Дать подробное описание технологии и проведения лабораторных занятий по электронным аппаратам автомобиля в учреждениях СПО.
5. Провести анализ организации и проведения лабораторных работ электронного оборудования современного легкового автомобиля и дать рекомендации по их качественному обновлению.
Объектом исследования является процесс преподавания курса «Электроника», применительно к изучению основных агрегатов современного автомобиля (в частности, легкового), в учреждениях среднего профессионального образования (профессионально-технических колледжах, лицеях, училищах).
Предмет исследования - цифровые, электрические агрегаты современного легкового автомобиля, функциональные и рабочие характеристики которых описаны в технической документации к автомобилю и их можно (необходимо) подробно изучать в рамках курса «Электроника» и смежных с нею учебных дисциплин в учреждениях СПО.
Методы исследования - анализ учебно-методической, научно-технической литературы, технической документации по легковым автомобилям, материалов периодической печати и Интернет-ресурсов, рабочих программ по курсам «Автомобиль», «Легковой автомобиль», «Электроника» («Основы автоматики и вычислительной техники»), «Микроэлектроника», «Основы программирования и вычислительной техники», методике преподавания физики и других учебных, общетехнических дисциплин в учреждениях образования.
Структурно ВКР состоит из введения, 2 глав по два параграфа, выводов по ним, заключения, списка использованной литературы.
В первой главе ВКР «Общая характеристика силовых и энергетических узлов современного легкового автомобиля и их краткое описание», рассмотрена история развития автомобильного транспорта в России и за рубежом, дается характеристика основных узлов автомобиля (большей частью легкового) и их электрического, энергетического состояния.
Во второй главе «Электрическое, цифровое и электронное оборудование современного легкового автомобиля и особенности их изучения в учреждениях образования», раскрываются основные элементы электронного, цифрового оборудования, особенности их устройства, функционирования и эксплуатации.
В процессе подробного описания и изучения электронного и цифрового оборудования легковых автомобилей и его энергетических агрегатов, дается подробное описание ряда проведения лабораторных работ по курсу «Электроника».
Особенно большое внимание уделяется вопросам методики изучения отдельных энергетических узлов в рамках курса «Электроника» линейки легковых автомобилей (различных модификаций), отечественного, зарубежного (или совместного с зарубежными странами) производства в целях повышения качества подготовки специалистов в учреждениях СПО.
Даются некоторые методические рекомендации по организации занятий в учреждениях СПО, связанных с изучением основных электронных устройств современного автомобиля по курсу «Электроника», в частности, на примере темы - «мультивибраторы».
Также приводятся подробные описания (планы - конспекты), проведения трех видов лабораторных работ, разработанных основе работы интегральных микросхем, бортового автомобильного компьютера и его программного обеспечения.
Как не странно для кого- то это прозвучит, но завершая работу в рамках нашего исследования по ВКР на тему - «Изучение агрегатов современного автомобиля в курсе «Электроника» в профильных учреждениях среднего профессионального образования», мы оказались, в действительности, у его истоков, имя которому - «Автомир». Действительно, за последние годы и более чем столетний возраст мир легковых автомобилей стал, просто не узнаваем. Он притягивает своим динамизмом, своей технической и конструкторской мыслью, своими инновациями, которые затрагивают не только научно-техническую сторону социального прогресса общества, но и сферу образования, воспитания молодежи, в том числе, в учреждениях СПО.
Большим подспорьем в этом деле, и лично для нас, стало изучение агрегатов современного автомобиля в курсе «Электроника» в учреждениях СПО. В ходе участия нас на занятиях и выполнения ВКР мы изучили и обобщили отечественный и зарубежный опыт, познакомились с большим количеством научной, учебно-методической литературой, материалами периодических изданий и Интернет - ресурсов и многому другому. С одной стороны, это проводилось, чтобы завершить процесс обучения в ЕИ КФУ, по выбранной специальности, а, с другой, чтобы активно включиться в трудовую, инновационную педагогическую деятельность в качестве мастера производственного обучения, а, возможно, и инструктора по вождению автомобиля.
Учитывая, что одним из основных требований современного этапа преподавания любой технической дисциплины, является тот факт, чтобы учебная деятельность происходила в развивающей среде, благоприятной для всех участников педагогического процесса, мы постарались эту технологию реализовать и в ходе выполнения нашей ВКР.
Как известно талант педагога растет вместе с его накопленным опытом, уровнем его профессиональных знаний, умений и навыков. Особенно ярко это проявляется при изучении энергетических агрегатов современного автомобиля, так как включает в себя, богатый теоретический материал, опытно-исследовательскую работу, в том числе при проведении демонстрационных, научно-исследовательских экспериментов, а также организации лабораторных работ.
Так в первой главе нашей работы «Общая характеристика силовых и энергетических узлов современного легкового автомобиля и их краткое описание», мы рассмотрели краткую историю развития автомобильного транспорта в России и за рубежом, раскрыли описание и дали характеристику основных узлов автомобиля (большей частью легкового), их электрического, энергетического состояния.
Вторая глава, называлась «Электрическое, цифровое и электронное оборудование современного легкового автомобиля и особенности их изучения в учреждениях образования».
Здесь мы попытались раскрыть основные элементы электронного, цифрового оборудования, особенности их устройства, функционирования, эксплуатации, а, главное, на их базе, процесса обучения и воспитания учащихся СПО.
Здесь же даются некоторые методические рекомендации по организации занятий в учреждениях СПО, связанных с изучением основных электронных устройств современного автомобиля по курсу «Электроника», в частности, на примере темы - «мультивибраторы». Также приводятся подробные описания (планы - конспекты), проведения трех видов лабораторных работ, в основе которых лежит изучение интегральных микросхем, контроллеров, реализации функций бортового автомобильного компьютера и его программного обеспечения.