《發動機構造及原理》課程教學方法改革

陳釗 蘭琳

摘要：根據《發動機構造及原理》課程具體章節內容的特點，在教學中分別采用了啟發式教學法、研討式教學法、現場教學法等多種教學方法靈活授課，同時對實驗教學方法和考核方式也做了相應的探索。通過此次教改，激發了學生學習專業知識的興趣和潛能，提升了學生的專業綜合素質。

Abstract： According to the characteristics of the specific chapter of the course "Engine Structure And Principle"， kinds of teaching methods， such as heuristic teaching method， deliberative teaching method， field teaching method and other teaching methods， are used to teach flexibly in the teaching. And the experimental teaching methods and assessment methods are also explored accordingly. Through this teaching reform， the interest and potential of students in learning professional knowledge have been stimulated， and the comprehensive quality of students' major has been improved.

關鍵詞：發動機構造及原理;課程;教學方法

Key words： engine structure and principle;course;teaching methods

中圖分類號：S22-4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）01-0232-02

1? 課程的特點

《發動機構造及原理》是汽車服務工程專業一門重要的專業課，它融合了發動機構造和發動機原理的部分知識，是本專業學生第一次接觸與汽車緊密相關的課程，其知識結構對后續課程如《汽車檢測與診斷技術》、《汽車理論》、《汽車制造工藝學》等專業課的學習提供重要的支撐，從課堂專業知識的學習、實踐能力的培養而言，《發動機構造及原理》課程教學質量是提高汽車服務工程專業學生學習和實踐能力的基石。

該課程主要講授汽車發動機二大機構和五大系統、發動機性能等知識，以各系統總成及零部件功能為主線，將發動機性能的知識融入發動機構造中講解，課程重點講授典型發動機的結構組成、工作原理、拆裝要領及調整方法等，為學生今后進行汽車發動機研究設計、發動機服務應用等方面的工作或實踐提供有關發動機結構的基本知識和技能。課程內容繁多復雜、涉及面廣且分散、知識更新快、教材內容較陳舊是該課程的突出特點，如發動機的稀薄燃燒技術、可變壓縮比技術、可變排量技術以及新能源發動機技術都是市場在使用而教材上更新不及的內容。因此對該課程的課堂教學、實踐環節、考核方式進行改革，使學生更好地掌握汽車發動機的基本知識和技能，同時培養了學生分析問題、解決問題和創造性思維的能力。本課程教學方法的改革就是探索適合《發動機構造及原理》課程特點的一套先進適宜的教學方法，期望達到較好的教學效果，全面提升汽車服務工程專業的人才培養質量。

2? 課堂教學方法的改革

《發動機構造及原理》課程教學面臨教學內容多、新技術層出不窮、實踐性強、課時又少等問題。汽車發動機是一部復雜的機器，怎樣才能在有限的學時內，讓學生既能牢固掌握發動機的典型構造和工作原理等基本理論知識，又有較強的動手實踐技能，并能融會貫通，這是本次課程教學方法改革中探討的首要問題。在《發動機構造及原理》的教學中，拋棄了傳統的先講授理論，然后做實驗驗證，整個過程采用滿堂灌的教學方法;而是根據課程具體章節內容的差異性，結合不同教學法的特點，授課中分別采用啟發式教學法、研討式教學法、現場教學法、多媒體視頻教學法、自學指導法等教學方法。

2.1 啟發式教學法

教學中老師除了講清難點、突出重點外，還要注重引導和啟發學生圍繞所講的內容去發現一些問題，進而找出解決問題的方法。該方法能夠使學生精力集中、思維活躍、充分調動學生學習積極性，并由被動學習向主動學習轉變。如在講解發動機壓縮比時，首先學習壓縮比的概念，對發動機的性能的影響，教師不失時機地提出變壓縮比發動機的構想，啟發式地引導學生去分析如何實現變壓縮比;講解發動機冷卻系統工作過程時，首先引導學生去了解傳統冷卻系統存在的缺陷問題，再講目前在用發動機作了哪些改進。針對授課中提出的問題，啟發性地引導學生去自學、去探索、去創新，培養學生獨立判斷、分析和解決問題的能力，把知識傳授與能力培養相結合。

2.2 研討式教學法

針對發動機技術的日新月異，發動機傳統技術與結構和新技術與新結構并存的事實，選擇一個章節的內容，讓學生進行廣泛的研討，并總結匯報，做一次大作業。如在講解發動機配氣機構時，對幾種可變配氣正時的機構展開討論，如本田VTEC、寶馬的Valvetronic技術、豐田的VVT-i等。通過研討式教學，讓學生在了解配氣機構的基礎上，分析不同可變配氣正時結構的差異性，強化學生對配氣機構知識的理解和記憶，同時在此過程中，活躍了課堂氣氛，培養了自主學習的習慣，增長了學生對配氣機構前沿技術的掌握。

2.3 現場教學法（課堂）

本課程教學特意安排在汽車專業教室中進行，充分發揮專業教室的作用，將實驗室實物（剖視過發動機及其零部件）搬到了課堂，將實驗室現場教學和課堂教學相結合，這種教學方法面對具體的發動機結構、發動機零部件給學生講課，能把發動機各知識單元有效的聯系起來，從發動機零部件到各大系統再到整臺發動機，從分散到局部再到整體，加深了學生對發動機構造知識的全面理解，同時把感性認識和理性認識有機統一起來，收到了很好的教學效果。

2.4 多媒體視頻教學法

采用視頻教學法將課堂教學中表現欠缺的（如發動機的工作原理過程、裝配）部分用視頻展現出來，便于學生理解。如利用PRO/E、UG和CATIA等軟件，制作發動機二大機構與五大系統、整機的三維實體模型，各零件模型均可動態縮放與旋轉，以便看清每一面的結構和細節部位;各系統總成可以模擬裝配，反復拆裝，讓學生了解系統中各零件之間的裝配關系，然后跟實物對照，加深對零部件結構的理解。也可根據實驗室現有發動機的結構，制作出配套的實驗教學視頻，并配以文字解說、復雜部分的圖像采用局部放大和重點部位的特殊顯示。每次實驗前組織學生集中觀看或預先發到班級QQ群供學生預習，使學生預先了解操作過程和操作規范，熟悉實驗內容，培養了學生主動學習的習慣。視頻教學作為課堂教學和實驗教學的輔助手段，能直觀反映系統各零部件之間裝配關系，有利于加深學生對發動機結構的理解和掌握，對實驗內容、拆裝步驟、拆裝方法的理解也更明確。

3? 實驗教學方法的改革

《發動機構造及原理》課程實驗教學既是對課堂知識的驗證、鞏固，又是培養學生專業技能及實踐技能的重要途徑。傳統的實驗教學是以教師為中心，學生被動學習，學生在老師的安排下，觀察分析幾種典型發動機和相關零部件，并對一臺多缸發動機進行部分拆裝和主要零件的檢查調整，讓學生熟悉發動機的構造，初步掌握發動機的基本工作原理、結構特點，拆裝要點。整個過程通過教師講授，向學生灌輸相關知識，學生往往只是按照教師的安排、實驗指導書的步驟去做，依葫蘆畫瓢，學生很難將所學的理論知識和實踐操作有機結合，學習積極性和主動性很難得以充分發揮，既不能保證教學效果，也不利于培養創新型人才。此外實驗課堂的時間畢竟是有限的，要想在課堂的90分鐘內熟練掌握全部知識內容，并擴展使之與前后章節知識點融會貫通更是不太可能。實驗教學的改革就是以學生為主體、以教師為主導，以工程訓練為主線的方法，開放實驗室資源，使學生根據自己的時間自由參觀學習，同時充分發揮同學們的想象力，在實驗室工作間把各系統的零件重新組裝起來，充分展示各部件之間的內在關系，既培養了學生的創新能力，又培養了學生的實際動手能力，大大激發了學生學習的潛能，提高實驗教學效果。

按照教學大綱的要求，這門課程配套的實訓環節是為期一周的發動機結構拆裝實習。為了保證實訓環節的順利完成，老師預先在實訓室錄制了發動機拆裝視頻，并配有同步講解，要求學生拆裝前反復觀看，弄清每一個拆裝步驟，特別是有裝配要求的地方（如缸體螺栓拆裝順序、配氣正時安裝）。拆裝過程中老師不可能關注到每位學生，為了解決這個問題，實訓中要求每組學生分工明確，每組中安排要有拆裝、記錄、錄視頻、輔助的同學，根據需要輪換，視頻詳細記錄了全組人員的操作過程。老師通過實訓中學生現場表現和觀看視頻考察每組同學并評判分數，既保證了實訓成績的公平性，又調動了學生學習積極性，同時鍛煉了每組同學的團隊意識，學生普遍反映較好。

實驗課教學改革要根據實驗室具體情況而定，需要師生一起共同努力才能完成。健全實驗教學制度和實驗室管理制度，配齊必要的實驗室設備，提高實驗教師的綜合素質是提高實驗教學質量的基本保證。此外，正確引導學生，充分利用實驗室資源，培養學生的實踐能力和創新能力，必須有條不紊地做好實驗室的開放工作，讓學生能根據自己的科研項目和興趣自主進入開放性實驗室。

4? 考核方式的改革

《發動機構造及原理》課程考核方式的改革在于消除單一的卷面考試的弊端，全面綜合評價學生的學習能力和教學效果。依據該課程理論性、實踐性強的特點，在考核方式上增加了實驗考核和科技小論文的比重。考試改革基本方案如下：期末閉卷考試成績占60%，實驗考核成績占20%，平時出勤和作業占10%，科技小論文占10%。通過考核方式的改革，一方面迫使學生努力開拓新思路、發掘新的結構，增強對所學知識的理解認識;另一方面鍛煉學生查閱科技資料、撰寫科技論文的能力。

5? 總結

通過本次教學方法改革，充分調動了同學們學習的積極性和主動性，取得了階段性成績，具體表現在：學生出勤率達到近似100%;上課回答老師的問題積極主動;下課主動與老師討論疑惑問題的同學明顯增多，內容也超越了書本;作業和小論文保質保量完成等等。同時本課程實施教學方法改革感覺不足的是：課時比較緊;實驗室設備臺套數偏少，新型汽車零部件偏少。實踐證明，《發動機構造及原理》課程教學改革工作取得了較好的效果，主要體現在：

①學生自主學習的主動性和積極性得到了提高。課堂教學氣氛活躍，實驗教學積極主動，學生出勤率高，熱愛本專業，渴望學習更多的專業知識，通過教改全面提升了汽車服務工程專業學生的綜合素質。

②提升了教師自身素質。通過教學改革，更新了教育觀念，加強了創新意識，提高了業務水平，把上好每一堂課作為提高教學質量的基石。

③加強了學生相互溝通，團結合作，善于運用語言表達的能力，同時架起了師生互敬互愛的橋梁。

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