基于形成性評(píng)價(jià)的內(nèi)燃機(jī)原理課程教學(xué)改革研究

摘要：內(nèi)燃機(jī)原理課程主要講授內(nèi)燃機(jī)的基本工作循環(huán)和性能、換氣過(guò)程與增壓技術(shù)、混合氣形成和燃燒以及性能評(píng)價(jià)等知識(shí)，是車(chē)輛工程和能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的核心課程。該課程的學(xué)習(xí)對(duì)于提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)十分重要。在課程教學(xué)過(guò)程中，可以通過(guò)查看學(xué)生線(xiàn)上學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、隨堂測(cè)試結(jié)果、課堂討論以及專(zhuān)題報(bào)告完成情況了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)能力，并有針對(duì)性的開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

Abstract： The course of internal combustion engine principle mainly teaches the basic working cycle and performance of internal combustion engine， the process of air exchange and supercharging technology， the formation and combustion of mixed gas and the performance evaluation， etc.， and is the core course of vehicle engineering and energy and power engineering. The study of this course is very important to improve the students' engineering practice ability and professional quality. In the course of teaching， students' learning attitude and learning ability can be understood by checking the time spent on online learning， class test results， discussions and the results of engineering reports， and corresponding teaching activities can be carried out to improve students' learning effect.

關(guān)鍵詞：形成性評(píng)價(jià);內(nèi)燃機(jī)原理;混合式教學(xué);學(xué)習(xí)效果

Key words： formative evaluation;principle of internal combustion engine;blended teaching;learning effect

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-957X（2021）09-0238-02

0 ?引言

內(nèi)燃機(jī)原理課程主要講授內(nèi)燃機(jī)的基本工作循環(huán)和性能、換氣過(guò)程與增壓技術(shù)、混合氣形成和燃燒以及性能評(píng)價(jià)等知識(shí)，是車(chē)輛工程和能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的核心課程[1]。目前，許多高校內(nèi)燃機(jī)原理課程仍在沿用以教師為中心、以課堂講授為主的教學(xué)模式[2]。隨著工程教育認(rèn)證工作的普遍開(kāi)展，以學(xué)生為中心的教育教學(xué)理念越來(lái)越得到高等教育領(lǐng)域的重視[3-4]。以教師為中心的教學(xué)模式中，任課教師更加關(guān)心課程的知識(shí)體系是否完整，課堂內(nèi)容講授是否清晰、正確;而在教學(xué)評(píng)價(jià)中，也更加重視老師講了什么內(nèi)容，講的好不好;課程的評(píng)價(jià)也是以終結(jié)性評(píng)價(jià)為主，主要的評(píng)價(jià)方式是期末考試，教學(xué)效果的好壞更加依賴(lài)于學(xué)生的自覺(jué)性。這樣的教學(xué)和評(píng)價(jià)模式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)目前工程教育認(rèn)證中“以學(xué)生為中心”的要求?！耙詫W(xué)生為中心”的課程教學(xué)模式中，人們更加關(guān)心學(xué)生學(xué)到了什么，而不是老師講授了什么。教師的任務(wù)不僅僅是把知識(shí)講清楚，還需要了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并根據(jù)學(xué)生的學(xué)生情況采取針對(duì)性的措施，幫助學(xué)生更好的掌握課程內(nèi)容，達(dá)到課程的教學(xué)目標(biāo)。

在“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念推動(dòng)下，以“形成性評(píng)價(jià)”為核心課教學(xué)改革越來(lái)越受到人們的重視。形成性評(píng)價(jià)是指在教學(xué)進(jìn)程中，教師采用各種評(píng)價(jià)方式，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，并針對(duì)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)個(gè)體差異采取針對(duì)性的措施，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。課堂的組織形式要圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)效果開(kāi)展，可以采用靈活多樣的教學(xué)方式和評(píng)價(jià)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生能夠在課下投入更多的時(shí)間開(kāi)展學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效果。本文以河北科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)“內(nèi)燃機(jī)原理”課程為例，闡述以形成性評(píng)價(jià)為核心的課程教學(xué)模式改革措施，對(duì)于提高課程教學(xué)效果、推動(dòng)“以學(xué)生為中心”教學(xué)理念的普及具有明顯的意義。

1 ?內(nèi)燃機(jī)原理課程的教學(xué)目標(biāo)及主要教學(xué)內(nèi)容

1.1 課程的課程目標(biāo)

本專(zhuān)業(yè)內(nèi)燃機(jī)原理的課程目標(biāo)主要有兩個(gè)：

①通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握內(nèi)燃機(jī)性能提高和合理使用的基本原理，獲得一般的試驗(yàn)方法及操作技能，以便正確合理的選擇、運(yùn)用內(nèi)燃機(jī)，同時(shí)為本專(zhuān)業(yè)學(xué)生日后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

②使學(xué)生對(duì)內(nèi)燃機(jī)的換氣過(guò)程、燃燒過(guò)程有較深入了解，并基本掌握內(nèi)燃機(jī)的性能，內(nèi)燃機(jī)特性實(shí)驗(yàn)的基本計(jì)算、分析。了解內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣增壓、排氣污染與控制等。該課程的理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象，應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生如何用抽象的理論去分析實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

根據(jù)“以學(xué)生為中心”教學(xué)模式要求，課程的教學(xué)工作主要圍繞這兩個(gè)目標(biāo)開(kāi)展。

1.2 課程的主要教學(xué)內(nèi)容

課程的教學(xué)內(nèi)容主要包括以下7個(gè)方面：

①內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)與性能指標(biāo)。

主要講授內(nèi)燃機(jī)理論循環(huán)，內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際循環(huán)，指示指標(biāo)、有效指標(biāo)及其它性能指標(biāo);機(jī)械損失及其測(cè)定，內(nèi)燃機(jī)的環(huán)境指標(biāo)，熱平衡等方面的知識(shí)。

②內(nèi)燃機(jī)換氣過(guò)程與增壓技術(shù)。

主要講授四行程內(nèi)燃機(jī)換氣過(guò)程，四行程內(nèi)燃機(jī)的充氣效率，減少進(jìn)氣系統(tǒng)阻力，合理選擇配氣定時(shí)，增壓技術(shù)等方面的知識(shí)。

③內(nèi)燃機(jī)燃料與燃燒。主要講授內(nèi)燃機(jī)的燃料，燃料的使用特性，燃燒熱化學(xué)等知識(shí)。

④汽油機(jī)的燃燒過(guò)程及排放控制。主要講授汽油機(jī)燃燒過(guò)程、影響燃燒過(guò)程的因素，汽油機(jī)混合氣的形成，燃燒室等方面的知識(shí)。

⑤柴油機(jī)混合氣形成與燃燒。主要講授柴油機(jī)的燃燒過(guò)程，燃油的噴射與霧化，混合氣的形成和燃燒室，燃燒過(guò)程的影響因素等方面的知識(shí)。

⑥柴油機(jī)燃料噴射與霧化。主要講授燃料噴射系統(tǒng)簡(jiǎn)介、傳統(tǒng)機(jī)械式泵-管-嘴系統(tǒng)的燃料噴射及電控系統(tǒng)等方面的知識(shí)。

⑦內(nèi)燃機(jī)特性與匹配。主要講授內(nèi)燃機(jī)工況;內(nèi)燃機(jī)臺(tái)架試驗(yàn);內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷特性;內(nèi)燃機(jī)的速度特性;內(nèi)燃機(jī)的調(diào)整特性，萬(wàn)有特性等方面的知識(shí)。

2 ?課程教學(xué)中主要的形成性評(píng)價(jià)手段

在課程進(jìn)程中，任課教師采取各種手段，了解學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)狀態(tài)的差異，以便有針對(duì)性的采取措施，提高學(xué)生的整體學(xué)習(xí)效果，主要采取的形成性評(píng)價(jià)措施包括以下方面：

①采用線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)方式了解學(xué)生課下的學(xué)習(xí)時(shí)間投入。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐漸普及，線(xiàn)上學(xué)習(xí)已經(jīng)成為了一種重要的教學(xué)手段。線(xiàn)上學(xué)習(xí)是指任課教師將課程的電子課件、教學(xué)視頻、練習(xí)題等學(xué)習(xí)資料上傳到網(wǎng)上，建立在線(xiàn)課程;學(xué)生在課下可以通過(guò)學(xué)習(xí)在線(xiàn)課程來(lái)加深對(duì)課程知識(shí)的理解，通過(guò)完成練習(xí)題來(lái)測(cè)試自己的學(xué)習(xí)效果。指導(dǎo)教師可以根據(jù)學(xué)生的在線(xiàn)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、練習(xí)題的完成質(zhì)量了解學(xué)生在課下學(xué)習(xí)的時(shí)間投入和學(xué)習(xí)效果。

②采用隨堂測(cè)驗(yàn)了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，隨堂測(cè)驗(yàn)的實(shí)施難度較大。主要的問(wèn)題存在于隨堂測(cè)驗(yàn)過(guò)程中，老師需要發(fā)卷、收卷、閱卷，占用了太多的課堂時(shí)間;另一方面，由于隨堂測(cè)試后，教師不能第一時(shí)間了解測(cè)驗(yàn)的結(jié)果，以便開(kāi)展針對(duì)性的教學(xué)活動(dòng)，隨堂測(cè)驗(yàn)對(duì)教學(xué)活動(dòng)的作用也存在一定的滯后性?，F(xiàn)在，由于手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的普及，隨堂測(cè)驗(yàn)可以由老師事先預(yù)設(shè)題目，學(xué)生通過(guò)手機(jī)答題，完成測(cè)驗(yàn)后立刻可以了解測(cè)驗(yàn)成績(jī)以及主要的知識(shí)缺陷所在。任課教師可以立刻開(kāi)展有針對(duì)性的教學(xué)和專(zhuān)題輔導(dǎo)活動(dòng)。一方面，隨堂測(cè)驗(yàn)可以督促學(xué)生在課下增加學(xué)習(xí)投入，另一方面也可以讓任課教師第一時(shí)間了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，以便開(kāi)展有針對(duì)性的課堂教學(xué)活動(dòng)。

③采用課堂討論引導(dǎo)學(xué)生做好課前預(yù)習(xí)與資料查閱。通過(guò)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)特定的題目，在課前或者通過(guò)在線(xiàn)課程向?qū)W生公布課堂討論題目，引導(dǎo)學(xué)生在課下對(duì)課程內(nèi)容的進(jìn)行預(yù)習(xí)，并通過(guò)各種渠道查閱資料，獲得有效結(jié)論。在課堂上，通過(guò)分組討論、專(zhuān)題匯報(bào)的方式，檢驗(yàn)學(xué)生的預(yù)習(xí)和資料查閱與分析的效果。指導(dǎo)教師可以在課堂討論的過(guò)程中，根據(jù)學(xué)生討論中發(fā)言的積極性和觀點(diǎn)的正確性了解學(xué)生課下的準(zhǔn)備情況，以便有針對(duì)性的采取措施，督促學(xué)生增加精力投入，提高學(xué)習(xí)效果。

④設(shè)置專(zhuān)題實(shí)踐報(bào)告培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。由于大學(xué)課程的知識(shí)量大，授課時(shí)長(zhǎng)有限，因此課下自學(xué)時(shí)間和精力的投入決定了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此，學(xué)生自學(xué)能力和意識(shí)對(duì)于學(xué)生能否掌握課程內(nèi)容，達(dá)成課程目標(biāo)至關(guān)重要。另一方面，工程教育中，更加注重學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)踐問(wèn)題能力的培養(yǎng)。專(zhuān)題實(shí)踐報(bào)告是指針對(duì)某一階段學(xué)習(xí)的知識(shí)，設(shè)計(jì)特定的工程實(shí)踐問(wèn)題，要求學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析、判斷，運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)制定解決方案，并撰寫(xiě)報(bào)告。通過(guò)開(kāi)展專(zhuān)題實(shí)踐報(bào)告的訓(xùn)練，能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生在知識(shí)學(xué)習(xí)中的盲點(diǎn)，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)踐問(wèn)題的能力。

3 ?形成性評(píng)價(jià)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的應(yīng)對(duì)措施

在形成性評(píng)價(jià)過(guò)程中，內(nèi)燃機(jī)原理課程發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施主要包括以下方面：

①學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正，學(xué)習(xí)時(shí)間投入不足。通過(guò)檢測(cè)在線(xiàn)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)和練習(xí)題完成情況可以發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生幾乎很少參與在線(xiàn)學(xué)習(xí)，預(yù)設(shè)的練習(xí)題也完成的很少，從而造成隨堂測(cè)試成績(jī)不夠理想，表明學(xué)生存在線(xiàn)下學(xué)習(xí)時(shí)間和精力投入不足的問(wèn)題。針對(duì)此類(lèi)情況，指導(dǎo)教師可以與學(xué)生進(jìn)行個(gè)別交流，闡明課下自學(xué)的重要性，引導(dǎo)學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度，增加時(shí)間投入。

②基礎(chǔ)知識(shí)薄弱、學(xué)習(xí)方法不夠科學(xué)的問(wèn)題。形成性評(píng)價(jià)過(guò)程中，部分學(xué)生雖然時(shí)間投入較多、課堂討論上表現(xiàn)也比較積極，但隨堂測(cè)試的結(jié)果仍然不夠理想，其主要原因一般源于基礎(chǔ)知識(shí)薄弱和學(xué)習(xí)方法不夠科學(xué)兩個(gè)方面。針對(duì)此類(lèi)情況，任課教師可以通過(guò)個(gè)別交流，了解基礎(chǔ)知識(shí)和學(xué)習(xí)方法中存在的不足，有針對(duì)性的開(kāi)展個(gè)別輔導(dǎo)。

③綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)踐問(wèn)題能力不足。通過(guò)查閱學(xué)生的工程實(shí)踐報(bào)告發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生存在工程實(shí)踐能力不足的問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，可以強(qiáng)化案例分析教學(xué)，多在課堂上分析一些工程實(shí)踐的案例，增加學(xué)生工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高工程實(shí)踐能力。

4 ?總結(jié)

采用線(xiàn)上線(xiàn)下相結(jié)合的方法，基于形成性評(píng)價(jià)開(kāi)展內(nèi)燃機(jī)原理課程的教學(xué)模式改革，教學(xué)通過(guò)監(jiān)測(cè)學(xué)生線(xiàn)上學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、隨堂測(cè)試結(jié)果、課堂討論情況以及專(zhuān)題報(bào)告完成情況，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果，并有針對(duì)不同學(xué)生個(gè)體采取措施，督促學(xué)生增加課程學(xué)習(xí)時(shí)間投入，提高學(xué)習(xí)效果，對(duì)于貫徹“以學(xué)生為中心”的工程教育理念，提高人才培養(yǎng)效果具有明顯的意義。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：河北科技大學(xué)理工學(xué)院教育教學(xué)研究項(xiàng)目（編號(hào)2019Y05）。

作者簡(jiǎn)介：劉慶剛（1981-），男，河北邢臺(tái)人，博士，碩士生導(dǎo)師，主要從事過(guò)程裝備強(qiáng)度分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的研究與教學(xué)工作。