《汽車發(fā)動機(jī)原理》綜合教學(xué)改革探討

何小明 陳毅華 馬糧

摘要：隨著人們對汽車需求量的日益增多，從事汽車研發(fā)與維修的技術(shù)人才供不應(yīng)求。筆者憑借多年的教學(xué)經(jīng)驗并以《汽車發(fā)動機(jī)原理》課程為例，分析了課程目前存在的主要問題，并對現(xiàn)有的教學(xué)形式、考試及成績評定方法、教學(xué)實驗方法等諸方面進(jìn)行了探討，希望對高校相關(guān)課程的教學(xué)改革起到推動作用。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機(jī)原理；教學(xué)改革；教學(xué)方法；實踐教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）48-0132-02

一、緒論

《汽車發(fā)動機(jī)原理》課程是車輛工程（汽車發(fā)動機(jī)方向）或汽車工程、動力機(jī)械及工程專業(yè)以及熱能工程專業(yè)的核心課程，該課程對于學(xué)生掌握本專業(yè)的專業(yè)知識，提高專業(yè)素養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。為適應(yīng)社會快速發(fā)展以及汽車發(fā)動機(jī)技術(shù)飛速進(jìn)步的要求，如何改革《汽車發(fā)動機(jī)原理》課程的教學(xué)模式，著力對學(xué)生素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是本課程教學(xué)的難點之一。為此，本文結(jié)合《汽車發(fā)動機(jī)原理》課程的特點，對課程的改革進(jìn)行了一些有益的探索，希望對其他課程教學(xué)起到拋磚引玉的作用。

二、目前課程的主要問題

《汽車發(fā)動機(jī)原理》課程是車輛工程及汽車工程專業(yè)的核心課程，雖然國內(nèi)的相關(guān)學(xué)校也開設(shè)了有關(guān)高等汽車發(fā)動機(jī)以及發(fā)動機(jī)原理等相關(guān)課程，并且積累了一定的相關(guān)教學(xué)經(jīng)驗，但相比國外發(fā)達(dá)國家高水平研究性大學(xué)對人才培養(yǎng)和創(chuàng)新意識的重視程度還有欠缺，很多學(xué)生難以很好地領(lǐng)悟和掌握教材中介紹的相關(guān)技術(shù)。幾乎所有高校的車輛工程或汽車工程專業(yè)中都有開設(shè)《汽車發(fā)動機(jī)原理》課程，包括本科課程和研究生課程。各個學(xué)校的教學(xué)模式大同小異，教師講課也比較詳細(xì)認(rèn)真，但是一般都缺乏課堂上應(yīng)有的對本課程知識的活躍氣氛。或者由于本專業(yè)的就業(yè)形勢良好，學(xué)生都缺乏危機(jī)意識，很難將精力完全用于學(xué)習(xí)上。目前傳統(tǒng)的《汽車發(fā)動機(jī)原理》課程在課堂教學(xué)中存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾點：（1）教材內(nèi)容滯后于汽車發(fā)動機(jī)技術(shù)的發(fā)展。我國目前的汽車發(fā)送機(jī)技術(shù)明顯滯后，一些國際先進(jìn)的技術(shù)在我們所選用的教材中很少涉及，從而使學(xué)生很難掌握汽車發(fā)動機(jī)先進(jìn)技術(shù)。（2）課堂教學(xué)方式方法過于單一。目前高校仍然采用以教師為主體的教學(xué)模式，學(xué)生被動接收知識。這種教學(xué)方式很難調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及積極性，只有極個別自覺性強(qiáng)的同學(xué)能夠跟隨教師的講課節(jié)奏，積極參與、思考教師提出的問題，其他絕大多數(shù)學(xué)生只把自己當(dāng)作旁觀者，靠考前突擊來完成本課程的學(xué)習(xí)，其教學(xué)效果很不理想。（3）課程考試模式都為閉卷考試形式。這種考試模式難以全面考核學(xué)生對本課程知識的掌握程度和學(xué)生的個人能力。閉卷考試，重點考查該課程的理論知識，缺少提高學(xué)生能力的綜合性題目，不能準(zhǔn)確反映學(xué)生的綜合能力。（4）實踐教學(xué)環(huán)節(jié)缺失。實驗課受實驗條件所限，選題內(nèi)容比較陳舊，知識面偏窄，且側(cè)重于對簡單問題的驗證性演示實驗，這使學(xué)生無法真正理解所得到的參數(shù)對發(fā)動機(jī)綜合性能的影響。這不僅與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的教學(xué)實驗要求不相適應(yīng)，而且不利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性，很大程度上制約了學(xué)生分析問題、解決問題以及實際動手等能力的提高。

針對以上問題，我們教學(xué)中進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革，從教學(xué)形式、考試方法、評分標(biāo)準(zhǔn)到實驗環(huán)節(jié)都進(jìn)行了有益的嘗試。

三、教學(xué)改革要點與方法

1.教學(xué)形式的改革。在課程講授的設(shè)計中，對于汽車發(fā)動機(jī)的性能及其評價指標(biāo)、工作循環(huán)等基礎(chǔ)性知識，我們運(yùn)用以教授為主、課后作業(yè)為輔的教學(xué)方法，雙重作用，提高學(xué)生對基本知識的掌握程度。對于汽車發(fā)動機(jī)性能的影響因素及提高性能的措施等綜合性內(nèi)容，采用“引導(dǎo)式”的教學(xué)方法，即教師根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)立問題情境，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、踴躍發(fā)言并進(jìn)行課堂討論；教師再教授課程各章節(jié)內(nèi)容，提出各章節(jié)難點或需探討的問題。把學(xué)生分為若干個小組，每組3～4人，每組同學(xué)負(fù)責(zé)完成一個議題。學(xué)生利用課下時間查閱相關(guān)資料，進(jìn)行討論，并制作PPT課件。上課后每組選一名代表在講臺上講授所做的課件，講授完后，其他同學(xué)向該組成員進(jìn)行提問，最后教師根據(jù)該組同學(xué)的表現(xiàn)給出平時成績。如果是在非課堂教學(xué)時間，則利用建立專門用于課程內(nèi)容討論的QQ群、微信群，學(xué)生、教師之間可以實時交流互動，這樣不僅大大加快了各議題組的學(xué)習(xí)進(jìn)度，而且也大大提高了上課學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。這種方法旨在增強(qiáng)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力、查閱資料能力和歸納總結(jié)能力，同時不僅可以鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力，而且使學(xué)生有了團(tuán)隊意識。通過這種方式的學(xué)習(xí)，很多同學(xué)已經(jīng)習(xí)慣從圖書館或者網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，拓寬了獲取知識的渠道，由單純的從課堂上獲取知識的方式變?yōu)槎喾N渠道獲取知識，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，也極大的提高了本課程的教學(xué)效果。

2.考試方法及成績評定方法改革。改革考試方法及成績評定方法是為了在考試中綜合反映學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生的上課積極性，故我們在課程考試方法及成績評定方法等方面進(jìn)行了嘗試性變革?？荚嚪椒ㄓ稍瓉淼拈]卷考試改為閉卷與開卷相結(jié)合的考核方法。新的考核方法需要教師出兩套試卷，一套開卷考試，一套閉卷考試。閉卷考試主要考察學(xué)生對課本基本知識的掌握程度，開卷考試主要考察學(xué)生的動手能力及其分析問題和解決問題的能力，同時試題中還考查學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力，主要是各個小組匯報議題總結(jié)。閉卷試題和開卷試題的分值各占50%。最終的成績評定方法由原來的考試成績結(jié)合作業(yè)成績改為考試成績、作業(yè)成績、上課小組討論成績以及實驗成績相結(jié)合的綜合評定方法。為了保證課堂教學(xué)質(zhì)量、提高學(xué)生參與課堂討論的積極性，課程開始，筆者就在課堂上公布最終成績的評定方法、平時成績占總成績的比例和平時成績的考查依據(jù)，每組的討論議題，以避免“一考定生死”的呆板局面。

3.教學(xué)實驗環(huán)節(jié)改革。由于實驗環(huán)節(jié)在汽車發(fā)動機(jī)研究、設(shè)計和制造中發(fā)揮著無法替代的作用，因此學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)已成為車輛工程（汽車發(fā)動機(jī)方向）或汽車工程、動力機(jī)械及工程專業(yè)以及熱能工程專業(yè)教學(xué)的一個重要內(nèi)容。目前，高校汽車發(fā)動機(jī)的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)存在較多問題，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）汽車發(fā)動機(jī)實驗系統(tǒng)龐大、造價昂貴、占地多，而且實驗中產(chǎn)生的比較嚴(yán)重的噪聲污染、空氣污染、電磁污染等，影響其他學(xué)生學(xué)習(xí)，不利于校園環(huán)境的保護(hù)。（2）汽車發(fā)動機(jī)實驗臺架屬于復(fù)雜的機(jī)電液系統(tǒng)，在實驗過程中往往會出現(xiàn)各種故障。（3）由于汽車發(fā)動機(jī)實驗是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，實驗過程中需要調(diào)節(jié)、控制和測量的參數(shù)有很多，實驗過程中需要多個同學(xué)共同來完成，每個同學(xué)負(fù)責(zé)自己的那部分實驗任務(wù)。學(xué)生能夠熟練的掌握自己負(fù)責(zé)的那部分實驗內(nèi)容，但是對其他實驗環(huán)節(jié)就相對比較生疏，不利于對實驗整體性的把握，影響實驗效果。（4）發(fā)動機(jī)核心工作過程原理實驗缺失。在汽車發(fā)動機(jī)教學(xué)實驗中應(yīng)用計算機(jī)仿真、硬件在環(huán)及發(fā)動機(jī)測試等技術(shù)開發(fā)汽車發(fā)動機(jī)整機(jī)及關(guān)鍵部件原理模擬實驗系統(tǒng)，并將其應(yīng)用到汽車發(fā)動機(jī)實驗教學(xué)中，可以有效地解決目前汽車發(fā)動機(jī)實驗教學(xué)中存在的一些問題。教學(xué)過程中，在實驗硬件條件不具備的前提下，目前筆者采用GT-POWER軟件對發(fā)動機(jī)子系統(tǒng)部件、核心工作過程等進(jìn)行了仿真實驗，增強(qiáng)了學(xué)生對汽車發(fā)動機(jī)工作原理的認(rèn)識，收到了較好的效果。同時，筆者還利用相關(guān)的科研條件，借助科研試驗，安排學(xué)生結(jié)合課堂學(xué)習(xí)參與實驗，使學(xué)生們得到很大的收獲。例如在小型活塞發(fā)動機(jī)實驗臺上，探討性地開展了發(fā)動機(jī)ECU的參數(shù)標(biāo)定實驗。學(xué)生通過軟件改變發(fā)動機(jī)工作MAP，即時通過臺架反饋發(fā)動機(jī)總體工作性能，大大增強(qiáng)了學(xué)生對發(fā)動機(jī)工作參數(shù)、工作性能的理解。但由于條件的限制，這一類的實驗僅在課外安排了少數(shù)的學(xué)生參與，這一點有待教學(xué)條件的改善才能普惠大多數(shù)學(xué)生。

四、結(jié)語

改進(jìn)后的教學(xué)方式總體來說受到了學(xué)生好評，學(xué)生的課堂參與度大大提高。但也存在一定的問題：這種教學(xué)模式的不足之處在于學(xué)生需要花費(fèi)大量的課余時間，如何較少占用學(xué)生課余時間，又達(dá)到效果，還需要進(jìn)一步探討；《汽車發(fā)動機(jī)原理》是一門實踐性很強(qiáng)的課程，由于本課程的學(xué)時數(shù)有限，同時目前學(xué)校用于教學(xué)的只有電渦流測功機(jī)，實驗設(shè)備落后簡陋，所以探討《汽車發(fā)動機(jī)原理》實踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革時，迫切需要解決實驗設(shè)備的更新，等等問題。

教學(xué)改革一直以來就是政府以及相關(guān)教育部門關(guān)注的重點，是提高教學(xué)質(zhì)量的必然要求，是培養(yǎng)高技術(shù)人才的重要途徑之一。但是成功的教學(xué)改革的產(chǎn)生不是一朝一夕的事，需要經(jīng)過日積月累，在前人的基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷創(chuàng)新、反復(fù)試驗。我們通過最近幾年的課堂教學(xué)、實驗教學(xué)證明了此教改嘗試得到了預(yù)期的效果，學(xué)生對汽車發(fā)動機(jī)有了更加深入的認(rèn)識，學(xué)習(xí)積極性有了很大提高。

參考文獻(xiàn)：

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