基于問題的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程教學(xué)方法

陳平錄，許 靜，李曉珍

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院，江西 南昌 330045）

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程是交通運(yùn)輸、車輛工程以及熱能與動(dòng)力工程等專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，其理論性、實(shí)踐性與應(yīng)用性均很強(qiáng)。該課程以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)作為研究對(duì)象，深入到發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的各個(gè)階段，分析影響性能指標(biāo)的各種因素，找出規(guī)律，研究提高性能指標(biāo)的措施與途徑，著重培養(yǎng)學(xué)生綜合所學(xué)知識(shí)分析與解決問題的能力。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法中，被動(dòng)接受式的學(xué)習(xí)方式教師與學(xué)生互動(dòng)較少，課堂氣氛沉悶，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低，對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用都會(huì)受到一定的限制。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理是一門理解性較強(qiáng)的課程，因此，學(xué)生往往理解不夠透徹，常常出現(xiàn)今天學(xué)、明天忘的現(xiàn)象。

信息技術(shù)的飛速發(fā)展，學(xué)生能夠輕松接觸到互聯(lián)網(wǎng)提供的豐富共享資源，這也使得教師采用傳統(tǒng)教學(xué)方法無(wú)法滿足學(xué)生對(duì)課程知識(shí)學(xué)習(xí)的需求。針對(duì)上述問題，研究人員也提出了一系列該課程的新教學(xué)方法，例如：討論教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、“六位一體”的教學(xué)模式、線上線下融合的教學(xué)模式等。

近年來(lái)，我國(guó)許多教育工作者開展了基于問題的教學(xué)（Problem Based Learning, PBL）模式嘗試，取得了一定的效果。該教學(xué)方法倡導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自學(xué)、研究、討論和合作等方式解決實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，發(fā)展學(xué)生綜合思考能力。PBL教學(xué)模式通過(guò)教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、創(chuàng)新知識(shí)、論證假設(shè)、舉一反三、工程應(yīng)用等過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新思維能力，目前已成為國(guó)際上比較流行的一種教學(xué)模式。由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程的專業(yè)特點(diǎn)明顯，難以直接照搬照抄其他課程的經(jīng)驗(yàn)，因此，探究汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程的PBL教學(xué)模式對(duì)于提高該課程教學(xué)效果，強(qiáng)化學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生能力培養(yǎng)，達(dá)到教、學(xué)雙方共贏具有重要的意義。

1 基于問題的教學(xué)方法構(gòu)建

基于問題的教學(xué)方法是一種探究式教學(xué)，通過(guò)構(gòu)建相應(yīng)的問題情境，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生置入問題情境中，在教師的引導(dǎo)下自主去探究問題的答案，從而獲取知識(shí)和技能?；趩栴}的教學(xué)方法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)主要有問題的構(gòu)建、教學(xué)過(guò)程的組織、自學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建等。

構(gòu)建問題是基于問題教學(xué)模式的最為關(guān)鍵的技術(shù)。PBL教學(xué)模式從問題出發(fā)并緊緊圍繞問題設(shè)置課堂教學(xué)各環(huán)節(jié)，在課堂教學(xué)中，提出問題或設(shè)定相應(yīng)的問題情境，學(xué)生在問題的分析和解決過(guò)程中學(xué)習(xí)課程的知識(shí)，提升自身能力。因而，問題設(shè)計(jì)得好壞是影響PBL實(shí)施效果的關(guān)鍵因素之一。所設(shè)計(jì)的問題不僅要盡量囊括教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，而且能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

構(gòu)建問題還必須要難易適中，問題太難會(huì)使得學(xué)生學(xué)習(xí)費(fèi)力，使得很多學(xué)生望而卻步。問題太易激發(fā)不了學(xué)生探究的興趣，同樣達(dá)不到教學(xué)效果。評(píng)判問題的構(gòu)建的好壞可以采用以下三個(gè)方面：

（1）問題的設(shè)計(jì)能否充分融合課程的教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容；（2）在問題驅(qū)動(dòng)下，能否更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性；（3）問題解決后，能否有效促進(jìn)學(xué)生的能力提升。

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)作為 研究對(duì)象，深入到工作過(guò)程的各個(gè)階段，分析影響性能指標(biāo)的各種因素，找出規(guī)律，研究提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)的措施與途徑?；谶@一教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合該課程教學(xué)內(nèi)容，問題的構(gòu)建可以采用置頂而下的方式，如圖1所示，最頂層為“如何提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能？”，然后逐層分解，將教學(xué)內(nèi)容中的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)、性能指標(biāo)、進(jìn)氣過(guò)程、燃燒過(guò)程、發(fā)動(dòng)機(jī)特性以及發(fā)動(dòng)機(jī)增壓等內(nèi)容融入到所構(gòu)建的問題中。

2 教學(xué)過(guò)程的組織

PBL教學(xué)模式是一種以學(xué)生為中心，教師起引導(dǎo)作用的教學(xué)模式。教師應(yīng)當(dāng)利用問題合理地引導(dǎo)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在自主探索問題答案的過(guò)程中掌握課程知識(shí)。教師在引導(dǎo)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精心布置每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，基于問題的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)如圖2所示。

首先由教師根據(jù)構(gòu)建的問題將班級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組，學(xué)生以小組的形式，由小組組長(zhǎng)組織，充分利用教師建立的學(xué)習(xí)資源庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)資源、教學(xué)教材等，對(duì)本組分配的問題進(jìn)行探究。期間學(xué)生也可以與專業(yè)教師進(jìn)行交流討論。接下來(lái)，每組學(xué)生針對(duì)本組探究的結(jié)果在課堂上進(jìn)行匯報(bào)和展示，通過(guò)組間的對(duì)比匯報(bào)，在相互交流過(guò)程中，促進(jìn)學(xué)生對(duì)學(xué)生內(nèi)容的進(jìn)一步深入理解，匯報(bào)過(guò)程還能夠有效提升學(xué)生的表達(dá)與交流能力。匯報(bào)結(jié)束后，由教師對(duì)匯報(bào)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評(píng)，進(jìn)一步將知識(shí)點(diǎn)提煉的同時(shí)，對(duì)每一組進(jìn)行評(píng)分，計(jì)入課程考試成績(jī)。

3 構(gòu)建學(xué)生自學(xué)平臺(tái)

基于PBL的教學(xué)模式已經(jīng)脫離了傳統(tǒng)教學(xué)以課堂為主體的教學(xué)過(guò)程，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中多數(shù)時(shí)間是在課堂以外，如何在課堂外有效地組織學(xué)生學(xué)習(xí)是該教學(xué)模式能否有效實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。網(wǎng)絡(luò)課程具有教育資源的公開與共享性為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了可能。在網(wǎng)絡(luò)課程中，學(xué)生可以根據(jù)教師制定的教學(xué)計(jì)劃以及提供的教學(xué)資源自主學(xué)習(xí)，在教師的有效組織下探索研究所構(gòu)建的問題，且學(xué)習(xí)過(guò)程中不受時(shí)間與空間上的限制 ，只要有空閑時(shí)間，學(xué)生可以隨時(shí)隨地展開自主學(xué)習(xí)。

為適應(yīng)PBL的教學(xué)模式，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理網(wǎng)絡(luò)課程總體框架如圖3所示。針對(duì)本課程章節(jié)結(jié)構(gòu)，認(rèn)真制定教學(xué)計(jì)劃，明確課程的教學(xué)目的。設(shè)立答疑討論區(qū)，學(xué)生可以不受時(shí)間和空間的限制進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論，教師也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)討論區(qū)給學(xué)生發(fā)布問題或構(gòu)建問題情境，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，同時(shí)及時(shí)回答學(xué)生在討論區(qū)的提問。

網(wǎng)絡(luò)課程構(gòu)建了豐富的教學(xué)資源，包含課程的教學(xué)講義、教案及多媒體課件，如圖4所示。此外，為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)原理和結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，充分利用多媒體技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)課程中提供了大量與發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的視頻、原理動(dòng)畫等精選的教學(xué)材料。為了滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)需求，自學(xué)平臺(tái)中建立包含有發(fā)動(dòng)機(jī)知識(shí)拓展及其他著名大學(xué)的精品課程鏈接等。網(wǎng)絡(luò)課程中還建立試題庫(kù)和試卷庫(kù)，題目形式多樣，解答分析詳盡，能滿足學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、自測(cè)、備考等諸多需求。

4 結(jié)語(yǔ)

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理是一門理論性較強(qiáng)的課程，內(nèi)容較難理解。采用PBL的教學(xué)模式，將發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程教學(xué)內(nèi)容有機(jī)融入構(gòu)建的問題中，利用傳統(tǒng)課堂及網(wǎng)絡(luò)課程有效組織學(xué)生學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)“以教師為中心”至“以學(xué)生為中心”教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變。通過(guò)學(xué)生自主探索思考問題的答案，不僅促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，而且能有效提升學(xué)生分析和解決問題的能力。