“新工科”背景下《內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)》理論課程與實(shí)踐環(huán)節(jié)的整合優(yōu)化

李光明，伏 軍，馬 儀，黃啟科，寧佐歸

（邵陽(yáng)學(xué)院 機(jī)械與能源工程學(xué)院，湖南 邵陽(yáng) 422004）

從2017年2月18日到2018年6月21日一年多的時(shí)間內(nèi)，教育部連續(xù)四次組織召開相關(guān)會(huì)議，專門討論本科教育、人才培養(yǎng)、教育質(zhì)量等重大問題，形成了“復(fù)旦共識(shí)”、“天大行動(dòng)”、“北京指南”、“成都宣言”，發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》、《關(guān)于推進(jìn)新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》，吹響了新時(shí)代本科教育改革發(fā)展的進(jìn)軍號(hào)。

現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)工業(yè)的發(fā)展需要高素質(zhì)創(chuàng)新性人才，創(chuàng)新性的人才培養(yǎng)需要形象直觀、深入淺出、合理高效的培養(yǎng)機(jī)制。長(zhǎng)期以來，《內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)》理論課程沒有與實(shí)踐教學(xué)完美整合，兩者之間缺乏合理的銜接，學(xué)生學(xué)完課程后，仍不能應(yīng)用理論來解決實(shí)際的工程問題，學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)無法完全理解和掌握，也無法應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)出創(chuàng)新性人才。目前大部分學(xué)校的做法只是在《內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)》課程增添一些實(shí)驗(yàn)或上機(jī)仿真等實(shí)踐環(huán)節(jié)，形成小而全的封閉體；而沒有形成一個(gè)實(shí)踐教學(xué)模式，即理論課程與實(shí)踐的整合優(yōu)化。

國(guó)內(nèi)很多優(yōu)秀教師針對(duì)內(nèi)燃機(jī)課程教學(xué)做了一系列探索，劉炳霞等針對(duì)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)課程，從教學(xué)方式和考核方式兩方面，提出了若干改革的思路和設(shè)想；張?jiān)龋?］從講授的內(nèi)容和實(shí)現(xiàn)方法上，結(jié)合現(xiàn)今較為流行的數(shù)值仿真，讓學(xué)生更為感性的認(rèn)識(shí)內(nèi)燃機(jī)的工作原理；在實(shí)踐內(nèi)容中，讓學(xué)生具有更多的主動(dòng)參與性，自主的調(diào)節(jié)與獲得最優(yōu)內(nèi)燃機(jī)節(jié)能狀態(tài)。賀玉梅等［4］結(jié)合模塊化教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)分析認(rèn)為課程教學(xué)應(yīng)以工程實(shí)踐能力的提高為目標(biāo)，在教學(xué)形式上，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)交叉進(jìn)行，有機(jī)結(jié)合；成曉北等［5］依據(jù)一體化模塊式教學(xué)法原則，以職業(yè)活動(dòng)為導(dǎo)向，以內(nèi)燃機(jī)專業(yè)能力培養(yǎng)為核心，理論教學(xué)采用研究性（探究體驗(yàn)式）學(xué)習(xí)教學(xué)法；實(shí)踐教學(xué)采用行動(dòng)導(dǎo)向——引導(dǎo)教學(xué)法，使理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建了“預(yù)習(xí)理論要實(shí)踐要提高理論要再實(shí)踐”一體化教學(xué)模式。

1 《內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)存在的問題

1.1 教學(xué)理念轉(zhuǎn)變不到位

教師先入為主，忽略了學(xué)生的自我認(rèn)知，無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，課堂氛圍沉悶，學(xué)生慢慢跟不上課堂進(jìn)度，進(jìn)而失去興趣。

1.2 教學(xué)目標(biāo)不清楚，重點(diǎn)不突出

整堂課都是老師在講，偶爾師生互動(dòng)，但是確沒有目標(biāo)和重點(diǎn)，整堂課程學(xué)生很盲目：教學(xué)目標(biāo)不清楚，一堂課總體上70%應(yīng)該是學(xué)生，對(duì)于難度高點(diǎn)的課程，某些難一點(diǎn)的章節(jié)，比例可以適當(dāng)調(diào)整，最后由學(xué)生上臺(tái)講，這節(jié)課學(xué)到了什么，重點(diǎn)在哪，有什么用，怎么用，并且可以鍛煉一個(gè)人的臺(tái)風(fēng)，其實(shí)一個(gè)大學(xué)生，到了臺(tái)上都結(jié)結(jié)巴巴、戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢。。

1.3 教法單一

有的教師不管教學(xué)內(nèi)容，沒有有效的教學(xué)方法，不顧學(xué)生興趣，也不給學(xué)生創(chuàng)造學(xué)習(xí)情景，一節(jié)課就采用一種方法，學(xué)生學(xué)得枯燥乏味。

2 “專業(yè)認(rèn)證”背景下理論課程與實(shí)踐的整合優(yōu)化目標(biāo)

（1）課程設(shè)計(jì)綜合型。綜合型是指將《內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐環(huán)節(jié)有機(jī)地結(jié)合起來，學(xué)生在學(xué)習(xí)完理論課程后，能熟悉內(nèi)燃機(jī)的整個(gè)設(shè)計(jì)和分析過程，結(jié)合和課程內(nèi)容相關(guān)的實(shí)際課題，獨(dú)立完成從內(nèi)燃機(jī)部件性能預(yù)測(cè)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、參數(shù)化建模到內(nèi)燃機(jī)整體動(dòng)態(tài)性能仿真分析的整個(gè)方案和集成實(shí)施。

（2）運(yùn)用先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)原理和方法，在“專業(yè)理論課與實(shí)踐環(huán)節(jié)的整合優(yōu)化”的層面上，以綜合性、創(chuàng)新性、實(shí)踐性、智能化為目標(biāo)和特色，優(yōu)化整合我校內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、安全設(shè)計(jì)、虛擬仿真等新型現(xiàn)代化力量，為能源動(dòng)力學(xué)科的發(fā)展注入新鮮活力。

（3）改革《內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)的目的在于因材施教，使優(yōu)秀人才或在某方面有興趣或特長(zhǎng)的同學(xué)得到更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)。

（4）設(shè)置《內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)》課程與車輛工程其他專業(yè)課程的綜合教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生把內(nèi)燃機(jī)與汽車整體結(jié)構(gòu)、理論以及設(shè)計(jì)方面的理論和實(shí)踐能力結(jié)合起來，得到一次綜合訓(xùn)練。

（5）優(yōu)化組合課程章節(jié)模塊，刪除一些傳統(tǒng)的過時(shí)的課程章節(jié)（如化油器），優(yōu)化、重組、整合，增加代表內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)與開發(fā)的先進(jìn)技術(shù)的課程章節(jié)。

3 “專業(yè)認(rèn)證”背景下理論課程與實(shí)踐的整合優(yōu)化措施

將理論課程與實(shí)踐整合優(yōu)化是提高學(xué)生理解知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用能力的主要方法，為保證實(shí)踐教學(xué)能更好的服務(wù)理論課程，須搭建與之匹配的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件，依據(jù)新工科背景下專業(yè)認(rèn)證要求，優(yōu)化理論與實(shí)踐的學(xué)分比例，通過虛擬仿真等現(xiàn)代教學(xué)方法，將理論課程與實(shí)踐操作整合優(yōu)化，有效提高大學(xué)生感性認(rèn)識(shí)、理性分析和學(xué)習(xí)積極性。

同時(shí)，可以培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐操作能力。學(xué)生還可以自愿參加的課外實(shí)踐活動(dòng)，開展相應(yīng)的內(nèi)燃機(jī)相關(guān)的機(jī)械作品設(shè)計(jì)和全國(guó)性的學(xué)科競(jìng)賽，開放學(xué)院創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)和加工作品，鍛煉解決實(shí)際工程問題的能力，提升應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決問題的技能，從而提高大學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的目的。

在課堂教學(xué)中，始終要堅(jiān)持理論課程與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的原則，通過實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐及動(dòng)手操作等方面，使學(xué)生的理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作相互結(jié)合，建立高校的課堂教學(xué)與實(shí)踐操作一體化創(chuàng)新教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)由繁到簡(jiǎn)、由點(diǎn)及面、由書本到實(shí)訓(xùn)基地的一體化教學(xué)模式。

緊跟汽車發(fā)展工業(yè)的步伐、了解企業(yè)現(xiàn)有需求，增強(qiáng)與內(nèi)燃機(jī)行業(yè)間的協(xié)作與聯(lián)系，聘請(qǐng)企業(yè)的高級(jí)工程師擔(dān)任教學(xué)導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐實(shí)訓(xùn)，同時(shí)邀請(qǐng)各內(nèi)燃機(jī)方面的資深專家進(jìn)行專題講座，讓學(xué)生們了解內(nèi)燃機(jī)行業(yè)的現(xiàn)狀及其前景，各內(nèi)燃機(jī)制造商、內(nèi)燃機(jī)研究機(jī)構(gòu)和內(nèi)燃機(jī)配件制造者可以創(chuàng)建校外實(shí)踐教學(xué)基地，從而盡可能多的提高學(xué)生動(dòng)手操作和實(shí)踐能力、讓學(xué)生們開拓眼界，實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)遠(yuǎn)更深入的校企合作，實(shí)現(xiàn)共贏。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的創(chuàng)新，建立了理論課程與實(shí)踐整合優(yōu)化的教學(xué)體系，打破以前的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程模式與格式，注重于學(xué)生的實(shí)際操作與自我分析理解，用經(jīng)典的機(jī)器軟件的設(shè)計(jì)應(yīng)力分析為典型，讓學(xué)生從軟件的設(shè)計(jì)研發(fā)，到具體性能增強(qiáng)，注重大學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)課程所學(xué)理論的了解，學(xué)習(xí)，提高和創(chuàng)造力的有效方法，通過現(xiàn)實(shí)與虛擬的相結(jié)合，讓這種模式相輔相成，最大限度的提高學(xué)生的樂趣，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。