《發(fā)動機(jī)原理》課程教學(xué)改革探討

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摘要：發(fā)動機(jī)原理是能源動力類專業(yè)的主要專業(yè)課程，本文結(jié)合“汽車發(fā)動機(jī)原理”專業(yè)課程，探討了在通識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比分析加深對基本原理的理解，加強(qiáng)討論環(huán)節(jié)和實驗課環(huán)節(jié)等以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：通識教育；動機(jī)原理；教學(xué)改革；教學(xué)方法

一、專業(yè)課程在通識教育模式中的改變

在我國高等院校中，《汽車發(fā)動機(jī)原理》在車輛工程、能源動力類、機(jī)械制造類、交通運輸類等專業(yè)中占有重要位置。這門課程中對車用內(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、排放物測定與控制等知識與專業(yè)技術(shù)進(jìn)行了講述。《發(fā)動機(jī)原理》對于培養(yǎng)具有良好基礎(chǔ)知識、開闊思維、獲得設(shè)計創(chuàng)新能力、深化工程實踐認(rèn)識的高素質(zhì)人才具有重要意義。大力倡導(dǎo)通識教育的今天，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：（1）課時減少。（2）學(xué)習(xí)內(nèi)容明顯增加。在專業(yè)課時不斷壓縮情況下，學(xué)習(xí)內(nèi)容卻顯著增加，表現(xiàn)在三個方面，其一專業(yè)基礎(chǔ)理論必須要學(xué)，且更加夯實；其二新工程技術(shù)不斷涌現(xiàn)，國內(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)知識的掌握。（3）《汽車發(fā)動機(jī)原理》是一門多學(xué)科內(nèi)容集合的課程。（4）《汽車發(fā)動機(jī)原理》教材更新慢。

二、教學(xué)與時俱進(jìn)

所謂與時俱進(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)該對當(dāng)前所出現(xiàn)的新觀點、新技術(shù)、新工藝進(jìn)行展示與講解。與時俱進(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)前社會專業(yè)方向的最新技術(shù)發(fā)展動態(tài)，幫助學(xué)生適應(yīng)科技社會的發(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來獲得實際工程問題的解決方案，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生運用知識、動手實踐的能力。筆者收集了國內(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)展趨勢與論文內(nèi)容。講述這部分內(nèi)容的時間占課程時間的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、難點與論文寫作思路。（2）講解過程中對提問的學(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)動機(jī)溫度在啟動運行一段時間后將達(dá)到較高值時，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)生面對問題時解決問題的能力。2.互動式教學(xué)方法。在有限的教學(xué)課程中設(shè)定討論課，或在教學(xué)過程中擠出一定時間針對某一特定問題進(jìn)行學(xué)習(xí)討論。例如，在如何改善發(fā)動機(jī)換熱過程這一命題中，讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性，根據(jù)所學(xué)知識、創(chuàng)意能力、實踐經(jīng)驗等進(jìn)行問題的分析，并獲得獨具特點的見解。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。現(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，通過動畫、圖片等手段可以讓學(xué)生更加直觀地了解《汽車發(fā)動機(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)提供了無窮無盡的教學(xué)資源，形成了一個開放式教育與學(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、獨立思考能力與專業(yè)實驗技能的培養(yǎng)

所開設(shè)的實驗課程大部分為理論驗證性，這類實驗課的優(yōu)點在于通過實驗驗證理論可加深對理論的理解，并獲得實驗解決方案，而缺點在于無法有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作性思維與獨立思考能力的培養(yǎng)。所以，筆者以人的全面發(fā)展為理念，設(shè)定了兩種實驗課程，包括驗證性實驗與探索性實驗。驗證性實驗為教學(xué)大綱中所規(guī)定的必須實施的內(nèi)容，而探索性實驗則為教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容需要開設(shè)的實驗課程，比如包括有實驗方法的改進(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。探索性實驗的具體實施方案表述如下：（1）教師團(tuán)隊制定一個可行的實驗題庫供學(xué)生選擇，每位同學(xué)選擇一個探索性實驗課題。（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)定實驗方案，包括實驗方法、實驗流程、各種實驗設(shè)備、自主編寫實驗大綱與指導(dǎo)書，實驗結(jié)果的論證與改進(jìn)等。（4）向正在進(jìn)行探索性實驗所有學(xué)生開放實驗室，為他們提供條件，并設(shè)定探索性實驗周期為10周。（5）給定兩周時間讓學(xué)生準(zhǔn)備實驗與實施實驗。（6）學(xué)生撰寫實驗報告，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)生在做完探索性實驗后，還需要進(jìn)行驗證性實驗，以支持實驗所獲得的結(jié)果。

五、重視畢業(yè)設(shè)計（論文）

畢業(yè)設(shè)計（論文）是學(xué)校對學(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)動機(jī)原理》課程相關(guān)的有不少，學(xué)生在大三下學(xué)期時便需要利用課余時間收集大量資料、查閱大量圖書與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，完成論文寫作的儲備工作，最后撰寫獲得畢業(yè)（設(shè)計）論文。專業(yè)課程學(xué)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計在時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)歷了金工實習(xí)、實驗課程、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，這時候安排畢業(yè)設(shè)計有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)；其二，畢業(yè)設(shè)計（論文）與專業(yè)課程并行實施可以讓學(xué)生根據(jù)自己的課題需要重點學(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（論文）題目可能設(shè)計書本中沒有的知識，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（論文）考查力度，促使學(xué)生良好完成畢業(yè)設(shè)計（論文）。

六、增加課外作業(yè)，鼓勵創(chuàng)業(yè)活動

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

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[3]阮奇,葉長燊,李玲.構(gòu)建研究型教學(xué)模式提升本科生創(chuàng)新能力[J].化工高等教育,2005,(4):109-112.

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