《發(fā)動(dòng)機(jī)原理》課程教學(xué)改革探討

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摘要：發(fā)動(dòng)機(jī)原理是能源動(dòng)力類專業(yè)的主要專業(yè)課程，本文結(jié)合“汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理”專業(yè)課程，探討了在通識(shí)教育模式下如何保證專業(yè)課教學(xué)質(zhì)量的問題，強(qiáng)調(diào)了科研與教學(xué)之間不可或缺的相輔相成關(guān)系。在教學(xué)方法上由工程案例對(duì)比分析加深對(duì)基本原理的理解，加強(qiáng)討論環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)課環(huán)節(jié)等以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：通識(shí)教育；動(dòng)機(jī)原理；教學(xué)改革；教學(xué)方法

一、專業(yè)課程在通識(shí)教育模式中的改變

在我國(guó)高等院校中，《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理》在車輛工程、能源動(dòng)力類、機(jī)械制造類、交通運(yùn)輸類等專業(yè)中占有重要位置。這門課程中對(duì)車用內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)、燃燒方式、功熱轉(zhuǎn)化、性能改善、內(nèi)燃機(jī)熱力過程、排放物測(cè)定與控制等知識(shí)與專業(yè)技術(shù)進(jìn)行了講述?！栋l(fā)動(dòng)機(jī)原理》對(duì)于培養(yǎng)具有良好基礎(chǔ)知識(shí)、開闊思維、獲得設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力、深化工程實(shí)踐認(rèn)識(shí)的高素質(zhì)人才具有重要意義。大力倡導(dǎo)通識(shí)教育的今天，教育工作者尤其是工科教育工作者經(jīng)常產(chǎn)生難以解決的課程教育改革的問題[2，3]。這些問題可歸納如下幾點(diǎn)：（1）課時(shí)減少。（2）學(xué)習(xí)內(nèi)容明顯增加。在專業(yè)課時(shí)不斷壓縮情況下，學(xué)習(xí)內(nèi)容卻顯著增加，表現(xiàn)在三個(gè)方面，其一專業(yè)基礎(chǔ)理論必須要學(xué)，且更加夯實(shí)；其二新工程技術(shù)不斷涌現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外汽車技術(shù)，尤其是內(nèi)燃機(jī)技術(shù)數(shù)年更新一代，教學(xué)內(nèi)容不體現(xiàn)新技術(shù)，將被社會(huì)發(fā)展所淘汰；其三學(xué)生渴望學(xué)習(xí)新生事物，追求新技術(shù)，不局限與基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。（3）《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理》是一門多學(xué)科內(nèi)容集合的課程。（4）《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理》教材更新慢。

二、教學(xué)與時(shí)俱進(jìn)

所謂與時(shí)俱進(jìn)，即教學(xué)內(nèi)容要更新、教學(xué)方法也要更新。教學(xué)內(nèi)容中應(yīng)該對(duì)當(dāng)前所出現(xiàn)的新觀點(diǎn)、新技術(shù)、新工藝進(jìn)行展示與講解。與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)內(nèi)容可更好地開闊學(xué)生視野，讓學(xué)生充分了解當(dāng)前社會(huì)專業(yè)方向的最新技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，幫助學(xué)生適應(yīng)科技社會(huì)的發(fā)展。在教學(xué)過程中以教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，結(jié)合典型論文，用課本中的理論知識(shí)來獲得實(shí)際工程問題的解決方案，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)、動(dòng)手實(shí)踐的能力。筆者收集了國(guó)內(nèi)外發(fā)表的內(nèi)燃機(jī)相關(guān)專業(yè)論文，在結(jié)束本節(jié)內(nèi)容講解后，結(jié)合相應(yīng)的論文課題，分析當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與論文內(nèi)容。講述這部分內(nèi)容的時(shí)間占課程時(shí)間的1/6左右。這部分內(nèi)容的講解安排詳細(xì)如下：（1）在獲得論文提綱基礎(chǔ)上為學(xué)生分析論文重點(diǎn)、難點(diǎn)與論文寫作思路。（2）講解過程中對(duì)提問的學(xué)生解疑答惑。（3）講解完畢后師生共同討論。（4）課后學(xué)生收集相關(guān)課題資料，并手寫一份學(xué)習(xí)心得。

三、教學(xué)方法不斷創(chuàng)新

1.啟發(fā)式教學(xué)方法。啟發(fā)式教學(xué)方法要求教師授課前進(jìn)行充分的準(zhǔn)備，避免“填鴨式”教學(xué)模式。例如講解到發(fā)動(dòng)機(jī)溫度在啟動(dòng)運(yùn)行一段時(shí)間后將達(dá)到較高值時(shí)，向課堂提問采用什么方式冷卻、什么冷卻劑冷卻、冷卻劑的功能、制冷量如何計(jì)算等問題，讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)、思考，并獲得問題的合理解答。啟發(fā)式教學(xué)方法將有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)問題時(shí)解決問題的能力。2.互動(dòng)式教學(xué)方法。在有限的教學(xué)課程中設(shè)定討論課，或在教學(xué)過程中擠出一定時(shí)間針對(duì)某一特定問題進(jìn)行學(xué)習(xí)討論。例如，在如何改善發(fā)動(dòng)機(jī)換熱過程這一命題中，讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，根據(jù)所學(xué)知識(shí)、創(chuàng)意能力、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行問題的分析，并獲得獨(dú)具特點(diǎn)的見解。也可讓學(xué)生分成小組討論，獲得更多解決方案，不僅提高學(xué)生互助交流能力，還能培養(yǎng)合作精神。3.現(xiàn)代化教學(xué)手段?，F(xiàn)代多媒體教學(xué)模式在高等院校中已有廣泛開展，且在某些課程中具有較好的教學(xué)效果，通過動(dòng)畫、圖片等手段可以讓學(xué)生更加直觀地了解《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理》中所教授的內(nèi)容。4.開設(shè)網(wǎng)絡(luò)課堂。網(wǎng)絡(luò)為教學(xué)提供了無(wú)窮無(wú)盡的教學(xué)資源，形成了一個(gè)開放式教育與學(xué)習(xí)環(huán)境。在網(wǎng)絡(luò)課堂中學(xué)生可以根據(jù)自己興趣愛好、學(xué)習(xí)意愿自由選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，根據(jù)自己想要解決的問題，動(dòng)手查閱、整理、分析資料，并獲得問題的解答。因此在網(wǎng)絡(luò)課程前，教師需要為網(wǎng)絡(luò)課程安排任務(wù)。

四、獨(dú)立思考能力與專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)

所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程大部分為理論驗(yàn)證性，這類實(shí)驗(yàn)課的優(yōu)點(diǎn)在于通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論可加深對(duì)理論的理解，并獲得實(shí)驗(yàn)解決方案，而缺點(diǎn)在于無(wú)法有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作性思維與獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)。所以，筆者以人的全面發(fā)展為理念，設(shè)定了兩種實(shí)驗(yàn)課程，包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探索性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為教學(xué)大綱中所規(guī)定的必須實(shí)施的內(nèi)容，而探索性實(shí)驗(yàn)則為教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容需要開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程，比如包括有實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)、內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)部件的優(yōu)化、內(nèi)燃機(jī)性能的優(yōu)化等。探索性實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)施方案表述如下：（1）教師團(tuán)隊(duì)制定一個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)題庫(kù)供學(xué)生選擇，每位同學(xué)選擇一個(gè)探索性實(shí)驗(yàn)課題。（2）教師給定學(xué)生學(xué)習(xí)要求。（3）每位學(xué)生根據(jù)自己的選題設(shè)定實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)流程、各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備、自主編寫實(shí)驗(yàn)大綱與指導(dǎo)書，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的論證與改進(jìn)等。（4）向正在進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)所有學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室，為他們提供條件，并設(shè)定探索性實(shí)驗(yàn)周期為10周。（5）給定兩周時(shí)間讓學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)與實(shí)施實(shí)驗(yàn)。（6）學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提醒學(xué)生注意數(shù)據(jù)分析與特性曲線的繪制等細(xì)節(jié)。學(xué)生在做完探索性實(shí)驗(yàn)后，還需要進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以支持實(shí)驗(yàn)所獲得的結(jié)果。

五、重視畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是學(xué)校對(duì)學(xué)生在校四年學(xué)習(xí)經(jīng)歷的全面考核。學(xué)校每年為學(xué)生提供的畢業(yè)論題中與《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理》課程相關(guān)的有不少，學(xué)生在大三下學(xué)期時(shí)便需要利用課余時(shí)間收集大量資料、查閱大量圖書與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，完成論文寫作的儲(chǔ)備工作，最后撰寫獲得畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文。專業(yè)課程學(xué)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)在時(shí)間上的重疊是出于一定目的的。其一，學(xué)生在大三之前雖然經(jīng)歷了金工實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)課程、專業(yè)訓(xùn)練等，具備了一定的專業(yè)基礎(chǔ)能力，但并未完全掌握專業(yè)知識(shí)，這時(shí)候安排畢業(yè)設(shè)計(jì)有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)；其二，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）與專業(yè)課程并行實(shí)施可以讓學(xué)生根據(jù)自己的課題需要重點(diǎn)學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，獲得事半功倍效果；其三，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目可能設(shè)計(jì)書本中沒有的知識(shí)，這就需要學(xué)生去查閱收集資料，進(jìn)而培養(yǎng)了學(xué)生分析問題與解決問題的能力，擴(kuò)大了知識(shí)面。所以在為學(xué)生提供良好條件的基礎(chǔ)上，加大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）考查力度，促使學(xué)生良好完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。

六、增加課外作業(yè)，鼓勵(lì)創(chuàng)業(yè)活動(dòng)

課外作業(yè)不是單單指多做幾個(gè)題目，而是摒棄這種傳統(tǒng)考核方式，進(jìn)行考核方式的創(chuàng)新，在考試成績(jī)考核基礎(chǔ)上，將實(shí)踐活動(dòng)、研究性實(shí)驗(yàn)成果等內(nèi)容納入評(píng)價(jià)指標(biāo)中。這種考核方式勢(shì)必讓學(xué)生以更加積極的心態(tài)參與研究性實(shí)驗(yàn)與課外活動(dòng)等。在國(guó)家鼓勵(lì)大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)的背景下，學(xué)生走出校門，進(jìn)入社會(huì)是一種積極趨勢(shì)，高等院校應(yīng)該為學(xué)生創(chuàng)業(yè)活動(dòng)提供發(fā)展平臺(tái)，積極開展各種形式的創(chuàng)業(yè)教育、創(chuàng)業(yè)活動(dòng)與創(chuàng)業(yè)比賽等。將專業(yè)教育融入專業(yè)課程教學(xué)中符合社會(huì)公平培養(yǎng)之目標(biāo)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生具備基本社會(huì)人格、良好情操有重要意義。

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作者：齊曉霓 劉瑞祥 孟建 單位：山東理工大學(xué)交通與車輛工程學(xué)院