《汽車發動機原理》綜合教學改革探討

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，從事汽車研發與維修的技術人才供不應求。筆者憑借多年的教學經驗并以《汽車發動機原理》課程為例，分析了課程目前存在的主要問題，并對現有的教學形式、考試及成績評定方法、教學實驗方法等諸方面進行了探討，希望對高校相關課程的教學改革起到推動作用。

關鍵詞：汽車發動機原理；教學改革；教學方法；實踐教學

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

一、緒論

《汽車發動機原理》課程是車輛工程（汽車發動機方向）或汽車工程、動力機械及工程專業以及熱能工程專業的核心課程，該課程對于學生掌握本專業的專業知識，提高專業素養起著至關重要的作用。為適應社會快速發展以及汽車發動機技術飛速進步的要求，如何改革《汽車發動機原理》課程的教學模式，著力對學生素質和創新能力的培養，是本課程教學的難點之一。為此，本文結合《汽車發動機原理》課程的特點，對課程的改革進行了一些有益的探索，希望對其他課程教學起到拋磚引玉的作用。

二、目前課程的主要問題

《汽車發動機原理》課程是車輛工程及汽車工程專業的核心課程，雖然國內的相關學校也開設了有關高等汽車發動機以及發動機原理等相關課程，并且積累了一定的相關教學經驗，但相比國外發達國家高水平研究性大學對人才培養和創新意識的重視程度還有欠缺，很多學生難以很好地領悟和掌握教材中介紹的相關技術。幾乎所有高校的車輛工程或汽車工程專業中都有開設《汽車發動機原理》課程，包括本科課程和研究生課程。各個學校的教學模式大同小異，教師講課也比較詳細認真，但是一般都缺乏課堂上應有的對本課程知識的活躍氣氛。或者由于本專業的就業形勢良好，學生都缺乏危機意識，很難將精力完全用于學習上。目前傳統的《汽車發動機原理》課程在課堂教學中存在的問題主要表現在以下幾點：（1）教材內容滯后于汽車發動機技術的發展。我國目前的汽車發送機技術明顯滯后，一些國際先進的技術在我們所選用的教材中很少涉及，從而使學生很難掌握汽車發動機先進技術。（2）課堂教學方式方法過于單一。目前高校仍然采用以教師為主體的教學模式，學生被動接收知識。這種教學方式很難調動學生的學習興趣及積極性，只有極個別自覺性強的同學能夠跟隨教師的講課節奏，積極參與、思考教師提出的問題，其他絕大多數學生只把自己當作旁觀者，靠考前突擊來完成本課程的學習，其教學效果很不理想。（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生對本課程知識的掌握程度和學生的個人能力。閉卷考試，重點考查該課程的理論知識，缺少提高學生能力的綜合性題目，不能準確反映學生的綜合能力。（4）實踐教學環節缺失。實驗課受實驗條件所限，選題內容比較陳舊，知識面偏窄，且側重于對簡單問題的驗證性演示實驗，這使學生無法真正理解所得到的參數對發動機綜合性能的影響。這不僅與現代科學技術的教學實驗要求不相適應，而且不利于激發學生學習的主動性和創造性，很大程度上制約了學生分析問題、解決問題以及實際動手等能力的提高。

針對以上問題，我們教學中進行了一系列的教學改革，從教學形式、考試方法、評分標準到實驗環節都進行了有益的嘗試。

三、教學改革要點與方法

1.教學形式的改革。在課程講授的設計中，對于汽車發動機的性能及其評價指標、工作循環等基礎性知識，我們運用以教授為主、課后作業為輔的教學方法，雙重作用，提高學生對基本知識的掌握程度。對于汽車發動機性能的影響因素及提高性能的措施等綜合性內容，采用“引導式”的教學方法，即教師根據課堂教學內容設立問題情境，引導學生積極思考、踴躍發言并進行課堂討論；教師再教授課程各章節內容，提出各章節難點或需探討的問題。把學生分為若干個小組，每組3～4人，每組同學負責完成一個議題。學生利用課下時間查閱相關資料，進行討論，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，其他同學向該組成員進行提問，最后教師根據該組同學的表現給出平時成績。如果是在非課堂教學時間，則利用建立專門用于課程內容討論的QQ群、微信群，學生、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習進度，而且也大大提高了上課學生的學習積極性。這種方法旨在增強學生的主動學習能力、查閱資料能力和歸納總結能力，同時不僅可以鍛煉了學生的語言表達能力，而且使學生有了團隊意識。通過這種方式的學習，很多同學已經習慣從圖書館或者網上查閱相關資料，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為多種渠道獲取知識，培養了學生的自主學習能力，也極大的提高了本課程的教學效果。

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生的學習能力，提高學生的上課積極性，故我們在課程考試方法及成績評定方法等方面進行了嘗試性變革。考試方法由原來的閉卷考試改為閉卷與開卷相結合的考核方法。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生對課本基本知識的掌握程度，開卷考試主要考察學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生創造性思維和創新能力，主要是各個小組匯報議題總結。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合作業成績改為考試成績、作業成績、上課小組討論成績以及實驗成績相結合的綜合評定方法。為了保證課堂教學質量、提高學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，每組的討論議題，以避免“一考定生死”的呆板局面。

3.教學實驗環節改革。由于實驗環節在汽車發動機研究、設計和制造中發揮著無法替代的作用，因此學生實驗能力的培養已成為車輛工程（汽車發動機方向）或汽車工程、動力機械及工程專業以及熱能工程專業教學的一個重要內容。目前，高校汽車發動機的實驗教學環節存在較多問題，主要體現在以下幾個方面：（1）汽車發動機實驗系統龐大、造價昂貴、占地多，而且實驗中產生的比較嚴重的噪聲污染、空氣污染、電磁污染等，影響其他學生學習，不利于校園環境的保護。（2）汽車發動機實驗臺架屬于復雜的機電液系統，在實驗過程中往往會出現各種故障。（3）由于汽車發動機實驗是一個復雜的系統，實驗過程中需要調節、控制和測量的參數有很多，實驗過程中需要多個同學共同來完成，每個同學負責自己的那部分實驗任務。學生能夠熟練的掌握自己負責的那部分實驗內容，但是對其他實驗環節就相對比較生疏，不利于對實驗整體性的把握，影響實驗效果。（4）發動機核心工作過程原理實驗缺失。在汽車發動機教學實驗中應用計算機仿真、硬件在環及發動機測試等技術開發汽車發動機整機及關鍵部件原理模擬實驗系統，并將其應用到汽車發動機實驗教學中，可以有效地解決目前汽車發動機實驗教學中存在的一些問題。教學過程中，在實驗硬件條件不具備的前提下，目前筆者采用GT-POWER軟件對發動機子系統部件、核心工作過程等進行了仿真實驗，增強了學生對汽車發動機工作原理的認識，收到了較好的效果。同時，筆者還利用相關的科研條件，借助科研試驗，安排學生結合課堂學習參與實驗，使學生們得到很大的收獲。例如在小型活塞發動機實驗臺上，探討性地開展了發動機ECU的參數標定實驗。學生通過軟件改變發動機工作MAP，即時通過臺架反饋發動機總體工作性能，大大增強了學生對發動機工作參數、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的學生參與，這一點有待教學條件的改善才能普惠大多數學生。

四、結語

改進后的教學方式總體來說受到了學生好評，學生的課堂參與度大大提高。但也存在一定的問題：這種教學模式的不足之處在于學生需要花費大量的課余時間，如何較少占用學生課余時間，又達到效果，還需要進一步探討；《汽車發動機原理》是一門實踐性很強的課程，由于本課程的學時數有限，同時目前學校用于教學的只有電渦流測功機，實驗設備落后簡陋，所以探討《汽車發動機原理》實踐教學環節改革時，迫切需要解決實驗設備的更新，等等問題。

教學改革一直以來就是政府以及相關教育部門關注的重點，是提高教學質量的必然要求，是培養高技術人才的重要途徑之一。但是成功的教學改革的產生不是一朝一夕的事，需要經過日積月累，在前人的基礎上進行不斷創新、反復試驗。我們通過最近幾年的課堂教學、實驗教學證明了此教改嘗試得到了預期的效果，學生對汽車發動機有了更加深入的認識，學習積極性有了很大提高。

參考文獻：

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