Nghiên Cứu Thiết Kế Mô Hình Hệ Thống Phanh ABS Phục Vụ Đào Tạo Kỹ Thuật Cơ Khí

Nghiên cứu thiết kế mô hình hệ thống phanh ô tô với công nghệ ABS phục vụ đào tạo, nâng cao hiệu quả học tập và ứng dụng thực tiễn.

• Tác giả: Nguyễn Tấn Hải
• Người hướng dẫn: TS. Dương Ngọc Khánh
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Động Lực
• Đề tài: Nghiên Cứu Thiết Kế Mô Hình Hệ Thống Phanh Có Bộ Chống Hãm Cứng Bánh Xe (ABS) Phục Vụ Cho Đào Tạo
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH PHỤC VỤ ĐÀO TẠO DẠY NGHỀ
• 1.1. Thực trạng dạy học trong các trường nghề
• 1.2. Những vấn đề chung
• 1.3. Các mô hình giảng dạy chủ yếu hiện nay
• 1.4. Tình hình dạy học tại cơ sở đào tạo
• 1.5. Mô hình dàn trải hệ thống treo lái tổng hợp
• 1.6. Mô hình dàn trải hệ thống điều hòa không khí tự động
• 1.7. Mô hình dàn trải hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử xe ô tô Toyota Camry 1999
• 1.8. Mô hình dàn trải hệ thống điện xe ôtô
• 1.9. Mô hình dàn trải hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử xe ô tô Toyota Camry 2010
• 1.10. Mục tiêu, phương pháp nghiên cứu và nội dung đề tài
• 1.10.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ CHỐNG HÃM CỨNG BÁNH XE
• 2.1. Mô hình động lực học ô tô khi phanh
• 2.2. Động lực học bánh xe
• 2.3. Hiện tượng trượt lết của bánh xe khi phanh
• 2.4. Mô hình phẳng ô tô khi phanh
• 2.5. Điều kiện phanh tối ưu
• 2.6. Đặc tính trượt và bộ chống hãm cứng bánh xe
• 2.7. Đặc tính trượt lý tưởng
• 2.8. Bộ chống hãm cứng bánh xe ABS
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH ABS
• 3.1. Các phương án thiết kế mô hình ABS
• 3.2. Thiết kế chế tạo mô hình ABS
• 3.3. Thiết kế, chế tạo các chi tiết cơ khí
• 3.4. Thiết kết các mạch đánh Pan. Cảm biến vận tốc góc bánh xe
• 3.5. Lựa chọn đồng hồ đo áp suất dẫn động thủy lực
• 3.6. Các thông số cơ bản của mô hình
• 3.7. Thiết kế bài giảng cho mô hình hệ thống phanh ABS
• 3.7.1. Dạng bài giảng phân tích cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống
• 3.7.2. Dạng bài giảng về kiểm tra các thông số làm việc
• 3.7.3. Bài giảng về bảo dưỡng và sửa chữa
• 3.7.4. Bài giảng về hệ thống chẩn đoán
• 3.7.5. Bài giảng về kiểm tra và sửa chữa mạch điện
• 3.7.6. Bài giảng về cảm biến tốc độ bánh xe
• 3.7.7. Bài giảng về mạch nguồn
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên cứu thiết kế mô hình hệ thống phanh ABS

Nghiên cứu thiết kế mô hình hệ thống phanh ABS là một chủ đề quan trọng trong đào tạo kỹ thuật cơ khí. Hệ thống phanh ABS (Anti-lock Braking System) không chỉ giúp tăng cường an toàn cho xe mà còn là một phần thiết yếu trong chương trình giảng dạy tại các trường dạy nghề. Mô hình này giúp sinh viên hiểu rõ hơn về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh, từ đó nâng cao kỹ năng thực hành và khả năng ứng dụng công nghệ trong thực tế.

1.1. Tầm quan trọng của hệ thống phanh ABS trong ô tô

Hệ thống phanh ABS giúp ngăn chặn hiện tượng khóa bánh xe khi phanh gấp, từ đó giảm thiểu nguy cơ mất kiểm soát. Việc hiểu rõ về hệ thống này là cần thiết cho sinh viên ngành kỹ thuật ô tô.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu mô hình hệ thống phanh ABS

Mục tiêu chính của nghiên cứu là thiết kế một mô hình thực tế giúp sinh viên có thể quan sát và thực hành các thao tác liên quan đến hệ thống phanh ABS, từ đó nâng cao chất lượng đào tạo.

II. Vấn đề và thách thức trong đào tạo kỹ thuật cơ khí

Trong quá trình đào tạo kỹ thuật cơ khí, việc thiếu các mô hình thực hành là một thách thức lớn. Nhiều sinh viên gặp khó khăn trong việc tiếp cận công nghệ mới và hiểu rõ nguyên lý hoạt động của các hệ thống phanh hiện đại. Điều này ảnh hưởng đến chất lượng đào tạo và khả năng làm việc của sinh viên sau khi ra trường.

2.1. Thiếu hụt mô hình thực hành trong giảng dạy

Nhiều trường học chưa đầu tư đủ vào các mô hình thực hành, dẫn đến việc sinh viên không có cơ hội trải nghiệm thực tế với các hệ thống phanh ABS.

2.2. Khó khăn trong việc tiếp cận công nghệ mới

Sinh viên thường gặp khó khăn trong việc tiếp cận và làm quen với các công nghệ mới, đặc biệt là trong lĩnh vực ô tô, nơi mà công nghệ phát triển rất nhanh.

III. Phương pháp thiết kế mô hình hệ thống phanh ABS hiệu quả

Để thiết kế mô hình hệ thống phanh ABS hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học và kỹ thuật hiện đại. Việc sử dụng các phần mềm mô phỏng và thiết kế 3D sẽ giúp tạo ra mô hình chính xác và dễ dàng trong việc giảng dạy.

3.1. Sử dụng phần mềm mô phỏng trong thiết kế

Phần mềm mô phỏng giúp tạo ra các mô hình 3D chính xác, cho phép sinh viên quan sát và tương tác với các thành phần của hệ thống phanh ABS.

3.2. Thiết kế mô hình thực tế từ vật liệu sẵn có

Việc sử dụng các vật liệu có sẵn để chế tạo mô hình thực tế sẽ giúp tiết kiệm chi phí và thời gian, đồng thời tạo ra một sản phẩm có tính ứng dụng cao.

IV. Ứng dụng thực tiễn của mô hình hệ thống phanh ABS trong đào tạo

Mô hình hệ thống phanh ABS không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về lý thuyết mà còn tạo cơ hội cho họ thực hành các kỹ năng cần thiết. Việc áp dụng mô hình này trong giảng dạy sẽ nâng cao chất lượng đào tạo và khả năng làm việc của sinh viên sau khi ra trường.

4.1. Tăng cường kỹ năng thực hành cho sinh viên

Mô hình giúp sinh viên thực hành các thao tác tháo lắp và bảo trì hệ thống phanh ABS, từ đó nâng cao kỹ năng nghề nghiệp.

4.2. Nâng cao khả năng ứng dụng công nghệ trong thực tế

Sinh viên sẽ có cơ hội áp dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế, giúp họ tự tin hơn khi làm việc trong môi trường chuyên nghiệp.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu mô hình hệ thống phanh ABS

Nghiên cứu thiết kế mô hình hệ thống phanh ABS là một bước tiến quan trọng trong việc nâng cao chất lượng đào tạo kỹ thuật cơ khí. Tương lai của mô hình này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho sinh viên và ngành công nghiệp ô tô.

5.1. Tương lai của mô hình trong giáo dục

Mô hình hệ thống phanh ABS sẽ tiếp tục được cải tiến và phát triển, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành giáo dục và đào tạo.

5.2. Đóng góp của mô hình cho ngành công nghiệp ô tô

Mô hình không chỉ giúp sinh viên mà còn góp phần nâng cao chất lượng nguồn nhân lực cho ngành công nghiệp ô tô, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của thị trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp ô tô và nhu cầu nâng cao chất lượng đào tạo nghề kỹ thuật, việc nghiên cứu và thiết kế mô hình hệ thống phanh có bộ chống hãm cứng bánh xe (ABS) phục vụ đào tạo trở nên cấp thiết. Theo báo cáo của ngành, hiện nay có khoảng 2052 cơ sở dạy nghề trên toàn quốc, trong đó có 62 trường cao đẳng nghề và 235 trường trung cấp nghề, với quy mô đào tạo nghề tăng bình quân 6,5% mỗi năm giai đoạn 2001-2006. Tuy nhiên, nhiều cơ sở còn thiếu thốn về thiết bị thực hành, đặc biệt là các mô hình dạy học hiện đại phục vụ đào tạo kỹ thuật ô tô.

Hệ thống phanh ABS là một trong những trang bị tiêu chuẩn trên các dòng xe hiện đại, giúp tăng hiệu quả phanh và đảm bảo an toàn khi vận hành. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là thiết kế mô hình hệ thống phanh thủy lực có bộ chống hãm cứng bánh xe ABS, nhằm phục vụ công tác đào tạo, giúp học sinh sinh viên (HSSV) dễ dàng quan sát, thực hành tháo lắp, kiểm tra và chẩn đoán hệ thống phanh hiện đại. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào thiết kế mô hình 4/4 bánh xe, mô phỏng các điều kiện phanh thực tế, với các thông số kỹ thuật được tính toán phù hợp để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong giảng dạy.

Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện rõ qua việc nâng cao chất lượng đào tạo nghề công nghệ ô tô, giảm thiểu rủi ro và chi phí khi thực hành trên xe thật, đồng thời góp phần phát triển các phương tiện dạy học tự làm, phù hợp với điều kiện tài chính của các cơ sở đào tạo.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình động lực học ô tô khi phanh, đặc biệt tập trung vào:

• Mô hình động lực học bánh xe khi phanh: Phân tích các lực tác dụng lên bánh xe, bao gồm mô men phanh, lực phanh, phản lực pháp tuyến từ mặt đường và mô men quán tính bánh xe. Phương trình chuyển động bánh xe được xây dựng dựa trên cân bằng lực và mô men, giúp xác định điều kiện phanh tối ưu.

• Hiện tượng trượt lết bánh xe khi phanh: Định nghĩa độ trượt tương đối (\lambda) giữa vận tốc thực và vận tốc lý thuyết của bánh xe, ảnh hưởng đến hệ số bám giữa lốp và mặt đường. Khi (\lambda = 100%), bánh xe bị khóa cứng, làm giảm hiệu quả phanh từ 25 đến 30%.

• Đặc tính trượt lý tưởng và bộ chống hãm cứng bánh xe ABS: Đồ thị đặc tính trượt thể hiện mối quan hệ giữa hệ số bám dọc (\varphi_x) và độ trượt (\lambda), với giá trị tối ưu (\lambda_0) nằm trong khoảng 10-30%. ABS giữ độ trượt quanh giá trị này để tối đa hóa lực phanh và đảm bảo tính ổn định, dẫn hướng của xe.

• Nguyên lý hoạt động của hệ thống ABS: Hệ thống sử dụng cảm biến vận tốc góc bánh xe, bộ điều khiển trung tâm (ECU) và bộ chấp hành thủy lực để điều chỉnh áp suất phanh theo chu kỳ hai pha hoặc ba pha, nhằm duy trì độ trượt tối ưu.

Các khái niệm chuyên ngành quan trọng bao gồm: mô men phanh (M_p), lực phanh (P_p), hệ số bám (\varphi), độ trượt (\lambda), gia tốc chậm dần bánh xe, và chu kỳ điều khiển áp suất phanh.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp lý thuyết kết hợp thực nghiệm thiết kế mô hình. Cụ thể:

• Nguồn dữ liệu: Tổng hợp từ các tài liệu chuyên ngành, kết quả thực nghiệm về đặc tính trượt bánh xe, các mô hình động lực học ô tô và nguyên lý hoạt động của hệ thống ABS.

• Phương pháp phân tích: Phân tích động lực học bánh xe và ô tô khi phanh, tính toán các thông số kỹ thuật như mô men phanh, lực ép bánh xe, vận tốc bánh xe, quán tính bánh xe và con lăn. Sử dụng các biểu thức toán học để xác định điều kiện phanh tối ưu và thiết kế cơ cấu ép bánh xe.

• Thiết kế mô hình: Lựa chọn mô hình 4/4 bánh xe để mô phỏng đầy đủ các điều kiện phanh thực tế. Thiết kế chi tiết cơ khí, hệ thống truyền động, cảm biến vận tốc bánh xe, bộ điều khiển ABS và bộ chấp hành thủy lực. Các thông số kỹ thuật như kích thước lốp (100/90R10), bán kính con lăn (90 mm), công suất động cơ điện (1,1 kW), và tỉ số truyền được tính toán chi tiết để đảm bảo mô hình hoạt động chính xác.

• Timeline nghiên cứu: Quá trình nghiên cứu kéo dài trong năm 2014, bao gồm giai đoạn phân tích lý thuyết, thiết kế mô hình, chế tạo, lắp ráp và thử nghiệm mô hình tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.

Cỡ mẫu nghiên cứu là mô hình hệ thống phanh ABS 4/4 bánh xe, được thiết kế để phục vụ đào tạo và nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí động lực.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu quả mô hình 4/4 bánh xe trong mô phỏng hệ thống phanh ABS
   Mô hình 4/4 bánh xe cho phép mô phỏng chính xác các điều kiện phanh thực tế, bao gồm phân bố tải trọng và hệ số bám khác nhau giữa các bánh xe. So với mô hình 1/4 bánh xe, mô hình 4/4 thể hiện rõ hơn các chế độ hoạt động và nguyên lý điều khiển ABS đa kênh, giúp nâng cao hiệu quả đào tạo.

2. Tính toán và lựa chọn thông số kỹ thuật phù hợp
   Công suất động cơ điện 1,1 kW với tốc độ 1435 vòng/phút đáp ứng yêu cầu vận tốc bánh xe 36 km/h (tương đương 10 m/s). Lực ép bánh xe được điều chỉnh bằng cơ cấu bu lông với tải trọng 1200 N, đảm bảo mô phỏng lực ép thực tế trên 1/4 xe. Các thông số này giúp mô hình hoạt động ổn định và phản ánh đúng đặc tính phanh.

3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ABS được mô phỏng chính xác
   Mô hình thể hiện chu kỳ điều khiển áp suất phanh theo chu kỳ hai pha hoặc ba pha, với sự thay đổi gia tốc chậm dần của bánh xe và độ trượt (\lambda) dao động quanh giá trị tối ưu (\lambda_0) (10-30%). Điều này giúp duy trì lực phanh cực đại và đảm bảo tính ổn định, dẫn hướng của xe trong quá trình phanh.

4. Khả năng thực hành và chẩn đoán hệ thống phanh ABS
   Mô hình cho phép thực hành tháo lắp, kiểm tra các chi tiết cơ khí, mạch điện, cảm biến vận tốc bánh xe và sử dụng thiết bị chẩn đoán để phát hiện lỗi. Điều này giúp học viên nâng cao kỹ năng thực hành và hiểu sâu nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh hiện đại.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy mô hình hệ thống phanh ABS 4/4 bánh xe không chỉ đáp ứng yêu cầu kỹ thuật mà còn phù hợp với mục tiêu đào tạo nghề công nghệ ô tô. Việc mô phỏng chính xác các đặc tính động lực học và điều khiển ABS giúp học viên tiếp cận công nghệ hiện đại một cách trực quan và sinh động hơn so với các phương tiện dạy học truyền thống như bản vẽ hay mô hình cắt bổ.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, mô hình này có ưu điểm vượt trội về khả năng mô phỏng đa kênh điều khiển và phân bố tải trọng khác nhau giữa các bánh xe, điều mà mô hình 1/4 bánh xe không thể thực hiện. Điều này góp phần nâng cao hiệu quả đào tạo và giảm thiểu rủi ro khi thực hành trên xe thật.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ thể hiện sự thay đổi gia tốc bánh xe, áp suất phanh và độ trượt theo thời gian, giúp minh họa rõ ràng quá trình điều khiển của hệ thống ABS. Bảng tổng hợp các thông số kỹ thuật và kết quả thử nghiệm cũng hỗ trợ đánh giá hiệu quả mô hình.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Phát triển thêm các mô hình hệ thống phanh ABS đa kênh
   Đề xuất các cơ sở đào tạo nghiên cứu và thiết kế mô hình ABS với nhiều kênh điều khiển độc lập để mô phỏng chính xác hơn các tình huống phanh thực tế, nâng cao kỹ năng thực hành cho học viên.

2. Tăng cường trang bị thiết bị chẩn đoán hiện đại
   Khuyến nghị trang bị các thiết bị chẩn đoán chuyên dụng kết nối với mô hình để học viên thực hành phát hiện và sửa chữa lỗi hệ thống phanh ABS, nâng cao năng lực nghề nghiệp.

3. Đào tạo nâng cao kỹ năng giảng viên về công nghệ ABS
   Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu cho giáo viên về nguyên lý, thiết kế và vận hành hệ thống ABS, giúp họ hướng dẫn học viên hiệu quả hơn trong quá trình thực hành.

4. Xây dựng tài liệu giảng dạy và bài giảng thực hành chi tiết
   Soạn thảo các bài giảng phân tích cấu tạo, nguyên lý làm việc, kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh ABS, đồng thời phát triển các bài tập thực hành đa dạng, phù hợp với mô hình thiết kế.

Các giải pháp trên nên được triển khai trong vòng 1-2 năm tới, với sự phối hợp giữa các trường nghề, viện nghiên cứu và doanh nghiệp trong ngành ô tô để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Giáo viên và giảng viên đào tạo nghề công nghệ ô tô
   Giúp nâng cao kiến thức chuyên môn, phương pháp giảng dạy thực hành hệ thống phanh ABS, từ đó cải thiện chất lượng đào tạo.

2. Sinh viên và học viên ngành kỹ thuật cơ khí động lực, công nghệ ô tô
   Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về thiết kế, nguyên lý hoạt động và thực hành hệ thống phanh ABS, hỗ trợ học tập và nghiên cứu.

3. Nhà nghiên cứu và kỹ sư phát triển thiết bị dạy học kỹ thuật
   Tham khảo mô hình thiết kế và phương pháp chế tạo mô hình ABS phục vụ đào tạo, từ đó phát triển các thiết bị dạy học tự làm phù hợp với điều kiện thực tế.

4. Các cơ sở đào tạo nghề và trường đại học kỹ thuật
   Là cơ sở để xây dựng chương trình đào tạo, đầu tư trang thiết bị thực hành hiện đại, nâng cao năng lực đào tạo và nghiên cứu khoa học.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình hệ thống phanh ABS 4/4 bánh xe có ưu điểm gì so với mô hình 1/4 bánh xe?
   Mô hình 4/4 bánh xe mô phỏng đầy đủ các điều kiện phanh thực tế, cho phép kiểm tra phân bố tải trọng và điều khiển độc lập từng bánh, giúp hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động và hiệu quả của hệ thống ABS.

2. Làm thế nào để mô hình đảm bảo tính chính xác trong việc mô phỏng lực phanh và độ trượt bánh xe?
   Thông số kỹ thuật như lực ép bánh xe, công suất động cơ, bán kính lốp và con lăn được tính toán dựa trên các công thức động lực học và đặc tính thực tế, đảm bảo mô hình phản ánh đúng điều kiện phanh trên xe thật.

3. Hệ thống ABS hoạt động theo nguyên lý nào trong mô hình này?
   ABS điều chỉnh áp suất phanh theo chu kỳ hai pha hoặc ba pha dựa trên tín hiệu từ cảm biến vận tốc bánh xe, giữ độ trượt bánh xe quanh giá trị tối ưu để tối đa hóa lực phanh và đảm bảo ổn định xe.

4. Mô hình có hỗ trợ thực hành chẩn đoán và sửa chữa lỗi hệ thống ABS không?
   Có, mô hình được thiết kế để học viên thực hành tháo lắp, kiểm tra mạch điện, cảm biến và sử dụng thiết bị chẩn đoán để phát hiện lỗi, nâng cao kỹ năng thực tế.

5. Làm thế nào để các cơ sở đào tạo có thể tự chế tạo mô hình này?
   Luận văn cung cấp chi tiết về thiết kế cơ khí, mạch điện và lựa chọn vật tư, giúp các cơ sở đào tạo có thể tự chế tạo mô hình phù hợp với điều kiện tài chính và nhu cầu đào tạo.

Kết luận

• Đã thiết kế thành công mô hình hệ thống phanh thủy lực có bộ chống hãm cứng bánh xe ABS 4/4 bánh xe, mô phỏng chính xác các điều kiện phanh thực tế.
• Mô hình giúp nâng cao hiệu quả đào tạo nghề công nghệ ô tô, giảm thiểu rủi ro và chi phí khi thực hành trên xe thật.
• Các thông số kỹ thuật như công suất động cơ 1,1 kW, lực ép bánh xe 1200 N và vận tốc bánh xe 36 km/h được tính toán phù hợp, đảm bảo mô hình hoạt động ổn định.
• Hệ thống ABS được mô phỏng theo chu kỳ điều khiển áp suất phanh hai pha hoặc ba pha, duy trì độ trượt bánh xe quanh giá trị tối ưu 10-30%.
• Đề xuất triển khai các giải pháp nâng cao trang thiết bị, đào tạo giảng viên và phát triển tài liệu giảng dạy để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng mô hình trong đào tạo.

Tiếp theo, các cơ sở đào tạo nên phối hợp nghiên cứu mở rộng mô hình đa kênh, đồng thời tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu cho giảng viên và học viên. Hành động ngay hôm nay để nâng cao chất lượng đào tạo nghề công nghệ ô tô, đáp ứng yêu cầu phát triển công nghiệp hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH PHỤC VỤ ĐÀO TẠO DẠY NGHỀ 1. Thực trạng dạy học trong các trường nghề 1. Những vấn đề chung Sau hơn 20 năm thực hiện đường lối đổi mới, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước chúng ta đã đạt được những thành tựu rất quan trọng trong phát triển kinh tế- xã hội. Vấn đề nâng cao chất lượng đào tạo luôn là mục tiêu hàng đầu của các trường chuyên nghiệp kỹ thuật nói chung và đối với trường dạy nghề nói riêng, học sinh - sinh viên (HSSV) sau khi học xong ra trường phải đáp ứng yêu cầu của xã hội về các mặt kiến thức, kỹ năng và thái độ; đặc biệt trong thời kỳ kinh tế hội nhập.

Để đạt được mục tiêu trên khâu then chốt là các hoạt động của quá trình dạy và học, quá trình người học lĩnh hội kiến thức, tiếp cận công nghệ, ngoài những nội dung thuyết trình truyền đạt của người dạy, một công cụ hỗ trợ đắc lực đó là phương tiện dạy học (hay mô hình dạy học); đó là phương tiện giúp cho người học tiếp thu kiến thức nhanh nhất. Đến nay trong cả nước có 2052 cơ sở dạy nghề (trong đó có 62 trường cao đẳng nghề, 235 trường trung cấp nghề. Số lượng cơ sở dạy nghề tư thục tăng nhanh, đã có một số cơ sở dạy nghề có vốn đầu tư nước ngoài. Hiện có 789 cơ sở dạy nghề ngoài công lập.

Quy mô đào tạo nghề tăng nhanh, giai đoạn 2001-2006 dạy nghề cho 6,6 triệu người (tăng bình quân hàng năm 6,5%), trong đó dạy nghề dài hạn đạt 1,14 triệu người, dạy nghề ngắn hạn đạt 5,46 triệu người. Năm 2007 cả nước tuyển sinh được 1.500 người, trong đó trung cấp nghề là 151.000 và cao đẳng nghề là 29. Quy mô dạy nghề trong những năm qua tăng nhanh đã nâng tỷ lệ lao động qua đào tạo nghề từ 13,4% năm 2001 lên 11 khoảng 24% năm 2007, góp phần thúc đẩy quá trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế, cơ cấu lao động [8]. Theo kết quả kiểm định chất lượng năm 2011, Hội đồng kiểm định chất lượng dạy nghề đã nghiên cứu xem xét đánh giá kiểm định 37 cơ sở dạy nghề.

Kết quả kiểm định tại 37 cơ sở dạy nghề cho thấy 17 cơ sở đạt cấp độ 3 (đạt tiêu chuẩn cao); 17 cơ sở dạy nghề đạt cấp độ 2 (cùng chiếm 45,95%) và 3 cơ sở dạy nghề đạt cấp độ 1 (chiếm 8,1%). Các trường không đạt chuẩn hoặc đạt chuẩn thấp chủ yếu là do còn thiếu đội ngũ giáo viên, cơ sở vật chất (phương tiện, thiết bị, phòng học v. Chính vì vậy cơ sở vật chất và phương tiện dạy học là nhu cầu cấp bách để nâng cao chất lượng và mở rộng quy mô đào tạo. Công tác nghiên cứu khoa học và chế tạo phương tiện dạy học là một nội dung không thể thiếu trong kế hoạch công tác hàng năm của các trường.

Hiện nay có các phương tiện dạy học cơ bản như sau: - Tranh vẽ có khả năng mô tả được mối liên kết giữa các cụm, các bộ phận, thể hiện được hình dáng kết cấu bên ngoài, kết cấu chi tiết bên trong của hệ thống, giá thành phương tiện rẻ, dễ sử dụng ở mọi nơi mọi chỗ. Nhưng nó còn hạn chế sơ đồ, tranh vẽ không thể hiện được nguyên tắc hoạt động, mô tả được quá trình làm việc của hệ thống; - Sơ đồ nguyên lý hệ thống phần nào diễn tả được nguyên tắc hoạt động và quá trình làm việc của hệ thống, giá thành rẻ, thuận tiện sử dụng được ở mọi nơi, bảo quản dễ dàng. Nhưng sơ đồ hệ thống thường chỉ là sơ đồ hình khối không mô tả được mối liên kết giữa các cụm, các bộ phận, kết cấu bên trong của hệ thống; - Bản vẽ cấu tạo, có khả năng giúp người học nhận biết hình dáng kết cấu bên ngoài, cấu tạo các bộ phận bên trong, sự lắp ghép giữa các bộ phận của hệ 12 thống; nhược điểm bản vẽ cấu tạo không thể hiện được nguyên tắc hoạt động, mô tả được quá trình làm việc của hệ thống; - Mô hình cắt bổ, có thể là mô hình cắt bổ từ vật thật hoặc mô hình nhân tạo được làm bằng các loại chất liệu khác nhằm mô tả cấu tạo các bộ phận bên trong của hệ thống, có ưu điểm giúp người học nhận dạng các chi tiết hệ thống. Nhược điểm của mô hình cắt bổ chỉ là mô hình chết, không có khả năng làm cho hệ thống hoạt động được; - Mô hình dàn trải (mô hình sống có thể được xây dựng từ một hệ thống có thực được tháo ra từ thiết bị) nhằm để mô tả quá trình hoạt động của hệ thống.

Người học có thể quan sát được bên ngoài, khám phá được quá trình hoạt động các bộ phận bên trong hệ thống. Đây là mô hình sống nên có thể tháo rời chi tiết, quan sát kết cấu các chi tiết theo các góc nhìn khác nhau; thực hành được quy trình tháo lắp các chi tiết của hệ thống; đặc biệt nó còn cho phép mô phỏng được nguyên lý hoạt động của hệ thống và sử dụng các thiết bị chẩn đoán để chẩn đoán các lỗi của hệ thống. Tuy nhiên việc xây dựng được mô hình cũng cần đòi hỏi công phu, quá trình khai thác sử dụng dựa vào trình độ, kỹ năng tay nghề của người dạy phải đáp ứng để làm chủ được kỹ thuật, xử lý và khai thác thành thạo thì mô hình mới đem lại hiệu quả. Các mô hình giảng dạy chủ yếu hiện nay Trong những năm gần đây cùng với sự tiến bộ không ngừng của các ngành khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp chế tạo ôtô trên thế giới ngày càng được hoàn thiện và nâng cao, đáp ứng những mục tiêu chủ yếu về khả năng chuyên chở, về tốc độ, độ bền, an toàn, tiện nghi và kinh tế.

Trong công tác giảng dạy chuyên ngành ôtô tại các trường, các cơ sở đào tạo nghề hiện nay thì một phương tiện không thể thiếu đối với cả giáo viên và học sinh đó chính là các mô hình dạy học. Nhờ có các mô hình dạy học mà người dạy sẽ truyền tải được một khối lượng kiến thức lớn hơn, trực quan hơn và sâu sắc hơn; ngược lại người học sẽ 13 hiểu cấu tạo, nguyên lý làm việc và sự liên kết của các chi tiết, cụm chi tiết và các hệ thống (kể cả với các chi tiết và cụm chi tiết bên trong mà bình thường nếu xem kết cấu thực sẽ không thể thấy được); các mô hình sẽ giúp họ tiếp cận tốt hơn với thực tế hoạt động của hệ thống trên xe (dạy lái xe, tháo lắp chi tiết v. Hiện nay, với mỗi cụm, hệ thống của ôtô cần phải có những mô hình hệ thống riêng rẽ để phục vụ cho đào tạo và công tác nghiên cứu khoa học. Dưới đây đưa ra một số ví dụ về các mô hình hệ thống trên ôtô.

Mô hình phục vụ giảng dạy nguyên lý ôtô Hình 1. Mô hình dạy học nguyên lý ôtô Thiết bị sử dụng khung thép chất lượng cao, được gia công cơ khí thành hình, mặt ngoài được phun nhựa sơn màu. Phía sau bàn thực hành có lắp cửa mở để tiện sửa chữa. Bên phải có thiết kế các mạch điện sự cố, chân đế có lắp bánh xe quay di động có phanh hãm để tiện di chuyển hoặc cố định chỗ đặt thiết bị.

Thiết bị được cấu tạo chắc chắn, bền đẹp. Mô hình cắt bổ các cụm, hệ thống ôtô 14 Hình 1. Mô hình cắt bổ các cụm, hệ thống trên ôtô Là mô hình cắt bổ vật thật động cơ, cơ cấu giảm tốc, động cơ giảm tốc. Mô hình này có chức năng thể hiện vị trí các bộ phận chuyển động và trạng thái chuyển động bên trong động cơ đều rõ ràng, dễ nhìn.

Hiện nay dạng mô hình này được trang bị cho hầu hết các trường đại học, cao đẳng cũng như các trường nghề. Mô hình hướng dẫn thực hành hộp số Thiết bị sử dụng khung thép chất lượng cao, được gia công cơ khí thành hình, mặt ngoài được phun nhựa sơn màu. Phía sau bàn thực hành có lắp cửa mở để tiện sửa chữa. Bên phải có thiết kế các mạch điện sự cố, chân đế có lắp bánh xe quay di động có phanh hãm để tiện di chuyển hoặc cố định chỗ đặt thiết bị.

Thiết bị được cấu tạo chắc chắn, bền đẹp. Mô hình có sử dụng panel dạy học cao cấp có sơ đồ nguyên lý được phun màu, bề mặt có lắp bảo vệ bằng thủy tinh hữu cơ và gắn khung bằng hợp kim nhôm; 15 Hình 1. Thiết bị thực hành sửa chữa hộp số ôtô 1. Tình hình dạy học tại cơ sở đào tạo Trong 18 năm xây dựng và trưởng thành, Trường Cao đẳng nghề số 2 (Bộ Quốc phòng) đào tạo nghề ở 3 trình độ: Cao đẳng, trung cấp và sơ cấp với tổng số gần 30 ngành, nghề.

đã đào tạo được hơn 25.000 học viên, trong đó có gần 15.000 học viên là bộ đội xuất ngũ. Hiện nay, nhà trường có hơn 120 cán bộ, giáo viên tham gia giảng dạy các ngành nghề như: Hàn, công nghệ ô tô, kỹ thuật sửa chữa lắp ráp máy tính, điện công nghiệp, kế toán doanh nghiệp [9]…Công nghệ ô tô là ngành đào tạo có số lượng học viên hàng năm lớn. Trong những năm qua trường đã có sự đầu tư lớn vào con người cũng như thiết bị mô hình phục vụ cho việc giảng dạy. Có thể kể đến một số mô hình như sau: 1.

Mô hình dàn trải hệ thống treo lái tổng hợp 16 Đây là mô hình đạt giải nhì tại hội thi sáng tạo kỹ thuật Quân khu 2 năm 2009. Mô hình có đặc điểm: - Mô hình mô phỏng hệ thống treo, lái có trợ lực hoạt động được; - Bơm trợ lực được dẫn động bằng động cơ điện 1 pha. Hệ thống treo lái tổng hợp 1. Mô hình dàn trải hệ thống điều hòa không khí tự động Năm 2011, trường đã đạt giải nhì tại hội thi sáng tạo kỹ thuật Quân khu 2 với mô hình hệ thống điều hòa không khí tự động.

Mô hình này được thiết kế theo yêu cầu của điều hòa ô tô, mô phỏng cấu tạo kiểu mở rộng, có hơn 10 bài kiểm tra và sự cố máy móc, mạch điện, đường ống, giúp cho học sinh phân tích và xử lý sự cố, nâng cao kĩ năng thực hành thao tác thực tế cùng với việc học tập lý luận. Mô hình hệ thống điều hòa không khí tự động 1.