內(nèi)燃機(jī)原理課程教學(xué)改革研究

時(shí)間:2022-05-13 10:39:57

導(dǎo)語(yǔ):內(nèi)燃機(jī)原理課程教學(xué)改革研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

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),是車輛工程和能源與動(dòng)力工程專業(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)生線上學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、隨堂測(cè)試結(jié)果、課堂討論以及專題報(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。

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

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),是車輛工程和能源與動(dòng)力工程專業(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采用線上線下混合教學(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,線上學(xué)習(xí)已經(jīng)成為了一種重要的教學(xué)手段。線上學(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,建立在線課程;學(xué)生在課下可以通過(guò)學(xué)習(xí)在線課程來(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)專業(yè)知識(shí)制定解決方案,并撰寫報(bào)告。通過(guò)開(kāi)展專題實(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)生存在線下學(xué)習(xí)時(shí)間和精力投入不足的問(wèn)題。針對(duì)此類情況,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)

采用線上線下相結(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):

[1]張勇,屈翔,劉驛聞.以“內(nèi)燃機(jī)原理”教學(xué)改革促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].中國(guó)電力教育,2017(06):75-77.

[2]崔馨,齊聰,嚴(yán)煌,等.面向工程教育認(rèn)證的《內(nèi)燃機(jī)原理》課程建設(shè)與改革[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2018(15):250-252.

[3]謝翌,李偉,阮登芳,等.“內(nèi)燃機(jī)原理”的教學(xué)創(chuàng)新與綜合培養(yǎng)方法[J].教育教學(xué)論壇,2020(50):139-141.

[4]聶永江.以學(xué)生為中心的創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)集成教育范式初探[J].江蘇高教,2020(07):95-98.

作者:劉慶剛 單位:河北科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院