《汽车发动机原理》综合教学改革探讨

何小明 陈毅华 马粮

摘要：随着人们对汽车需求量的日益增多，从事汽车研发与维修的技术人才供不应求。笔者凭借多年的教学经验并以《汽车发动机原理》课程为例，分析了课程目前存在的主要问题，并对现有的教学形式、考试及成绩评定方法、教学实验方法等诸方面进行了探讨，希望对高校相关课程的教学改革起到推动作用。

关键词：汽车发动机原理；教学改革；教学方法；实践教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）48-0132-02

一、绪论

《汽车发动机原理》课程是车辆工程（汽车发动机方向）或汽车工程、动力机械及工程专业以及热能工程专业的核心课程，该课程对于学生掌握本专业的专业知识，提高专业素养起着至关重要的作用。为适应社会快速发展以及汽车发动机技术飞速进步的要求，如何改革《汽车发动机原理》课程的教学模式，着力对学生素质和创新能力的培养，是本课程教学的难点之一。为此，本文结合《汽车发动机原理》课程的特点，对课程的改革进行了一些有益的探索，希望对其他课程教学起到抛砖引玉的作用。

二、目前课程的主要问题

《汽车发动机原理》课程是车辆工程及汽车工程专业的核心课程，虽然国内的相关学校也开设了有关高等汽车发动机以及发动机原理等相关课程，并且积累了一定的相关教学经验，但相比国外发达国家高水平研究性大学对人才培养和创新意识的重视程度还有欠缺，很多学生难以很好地领悟和掌握教材中介绍的相关技术。几乎所有高校的车辆工程或汽车工程专业中都有开设《汽车发动机原理》课程，包括本科课程和研究生课程。各个学校的教学模式大同小异，教师讲课也比较详细认真，但是一般都缺乏课堂上应有的对本课程知识的活跃气氛。或者由于本专业的就业形势良好，学生都缺乏危机意识，很难将精力完全用于学习上。目前传统的《汽车发动机原理》课程在课堂教学中存在的问题主要表现在以下几点：（1）教材内容滞后于汽车发动机技术的发展。我国目前的汽车发送机技术明显滞后，一些国际先进的技术在我们所选用的教材中很少涉及，从而使学生很难掌握汽车发动机先进技术。（2）课堂教学方式方法过于单一。目前高校仍然采用以教师为主体的教学模式，学生被动接收知识。这种教学方式很难调动学生的学习兴趣及积极性，只有极个别自觉性强的同学能够跟随教师的讲课节奏，积极参与、思考教师提出的问题，其他绝大多数学生只把自己当作旁观者，靠考前突击来完成本课程的学习，其教学效果很不理想。（3）课程考试模式都为闭卷考试形式。这种考试模式难以全面考核学生对本课程知识的掌握程度和学生的个人能力。闭卷考试，重点考查该课程的理论知识，缺少提高学生能力的综合性题目，不能准确反映学生的综合能力。（4）实践教学环节缺失。实验课受实验条件所限，选题内容比较陈旧，知识面偏窄，且侧重于对简单问题的验证性演示实验，这使学生无法真正理解所得到的参数对发动机综合性能的影响。这不仅与现代科学技术的教学实验要求不相适应，而且不利于激发学生学习的主动性和创造性，很大程度上制约了学生分析问题、解决问题以及实际动手等能力的提高。

针对以上问题，我们教学中进行了一系列的教学改革，从教学形式、考试方法、评分标准到实验环节都进行了有益的尝试。

三、教学改革要点与方法

1.教学形式的改革。在课程讲授的设计中，对于汽车发动机的性能及其评价指标、工作循环等基础性知识，我们运用以教授为主、课后作业为辅的教学方法，双重作用，提高学生对基本知识的掌握程度。对于汽车发动机性能的影响因素及提高性能的措施等综合性内容，采用“引导式”的教学方法，即教师根据课堂教学内容设立问题情境，引导学生积极思考、踊跃发言并进行课堂讨论；教师再教授课程各章节内容，提出各章节难点或需探讨的问题。把学生分为若干个小组，每组3～4人，每组同学负责完成一个议题。学生利用课下时间查阅相关资料，进行讨论，并制作PPT课件。上课后每组选一名代表在讲台上讲授所做的课件，讲授完后，其他同学向该组成员进行提问，最后教师根据该组同学的表现给出平时成绩。如果是在非课堂教学时间，则利用建立专门用于课程内容讨论的QQ群、微信群，学生、教师之间可以实时交流互动，这样不仅大大加快了各议题组的学习进度，而且也大大提高了上课学生的学习积极性。这种方法旨在增强学生的主动学习能力、查阅资料能力和归纳总结能力，同时不仅可以锻炼了学生的语言表达能力，而且使学生有了团队意识。通过这种方式的学习，很多同学已经习惯从图书馆或者网上查阅相关资料，拓宽了获取知识的渠道，由单纯的从课堂上获取知识的方式变为多种渠道获取知识，培养了学生的自主学习能力，也极大的提高了本课程的教学效果。

2.考试方法及成绩评定方法改革。改革考试方法及成绩评定方法是为了在考试中综合反映学生的学习能力，提高学生的上课积极性，故我们在课程考试方法及成绩评定方法等方面进行了尝试性变革。考试方法由原来的闭卷考试改为闭卷与开卷相结合的考核方法。新的考核方法需要教师出两套试卷，一套开卷考试，一套闭卷考试。闭卷考试主要考察学生对课本基本知识的掌握程度，开卷考试主要考察学生的动手能力及其分析问题和解决问题的能力，同时试题中还考查学生创造性思维和创新能力，主要是各个小组汇报议题总结。闭卷试题和开卷试题的分值各占50%。最终的成绩评定方法由原来的考试成绩结合作业成绩改为考试成绩、作业成绩、上课小组讨论成绩以及实验成绩相结合的综合评定方法。为了保证课堂教学质量、提高学生参与课堂讨论的积极性，课程开始，笔者就在课堂上公布最终成绩的评定方法、平时成绩占总成绩的比例和平时成绩的考查依据，每组的讨论议题，以避免“一考定生死”的呆板局面。

3.教学实验环节改革。由于实验环节在汽车发动机研究、设计和制造中发挥着无法替代的作用，因此学生实验能力的培养已成为车辆工程（汽车发动机方向）或汽车工程、动力机械及工程专业以及热能工程专业教学的一个重要内容。目前，高校汽车发动机的实验教学环节存在较多问题，主要体现在以下几个方面：（1）汽车发动机实验系统庞大、造价昂贵、占地多，而且实验中产生的比较严重的噪声污染、空气污染、电磁污染等，影响其他学生学习，不利于校园环境的保护。（2）汽车发动机实验台架属于复杂的机电液系统，在实验过程中往往会出现各种故障。（3）由于汽车发动机实验是一个复杂的系统，实验过程中需要调节、控制和测量的参数有很多，实验过程中需要多个同学共同来完成，每个同学负责自己的那部分实验任务。学生能够熟练的掌握自己负责的那部分实验内容，但是对其他实验环节就相对比较生疏，不利于对实验整体性的把握，影响实验效果。（4）发动机核心工作过程原理实验缺失。在汽车发动机教学实验中应用计算机仿真、硬件在环及发动机测试等技术开发汽车发动机整机及关键部件原理模拟实验系统，并将其应用到汽车发动机实验教学中，可以有效地解决目前汽车发动机实验教学中存在的一些问题。教学过程中，在实验硬件条件不具备的前提下，目前笔者采用GT-POWER软件对发动机子系统部件、核心工作过程等进行了仿真实验，增强了学生对汽车发动机工作原理的认识，收到了较好的效果。同时，笔者还利用相关的科研条件，借助科研试验，安排学生结合课堂学习参与实验，使学生们得到很大的收获。例如在小型活塞发动机实验台上，探讨性地开展了发动机ECU的参数标定实验。学生通过软件改变发动机工作MAP，即时通过台架反馈发动机总体工作性能，大大增强了学生对发动机工作参数、工作性能的理解。但由于条件的限制，这一类的实验仅在课外安排了少数的学生参与，这一点有待教学条件的改善才能普惠大多数学生。

四、结语

改进后的教学方式总体来说受到了学生好评，学生的课堂参与度大大提高。但也存在一定的问题：这种教学模式的不足之处在于学生需要花费大量的课余时间，如何较少占用学生课余时间，又达到效果，还需要进一步探讨；《汽车发动机原理》是一门实践性很强的课程，由于本课程的学时数有限，同时目前学校用于教学的只有电涡流测功机，实验设备落后简陋，所以探讨《汽车发动机原理》实践教学环节改革时，迫切需要解决实验设备的更新，等等问题。

教学改革一直以来就是政府以及相关教育部门关注的重点，是提高教学质量的必然要求，是培养高技术人才的重要途径之一。但是成功的教学改革的产生不是一朝一夕的事，需要经过日积月累，在前人的基础上进行不断创新、反复试验。我们通过最近几年的课堂教学、实验教学证明了此教改尝试得到了预期的效果，学生对汽车发动机有了更加深入的认识，学习积极性有了很大提高。

参考文献：

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[2]毛莉.灵动课堂精彩无限[J].教育教学论坛，2011，（29）：134-135.