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摘 要：近年来，随着汽车工业的发展，节能环保类人才，已经被教育部等机构列为了新世纪紧缺型人才。汽车的节能环保，与内燃机的动力性、经济性和排放性密切相关。而《内燃机原理》则是研究并优化内燃机性能，实现其节能环保的一门课程。该论文总结了《内燃机原理》课程目前在教学方法、教学组织、教学内容、实践教学和考核方式五方面存在的不足，从有利于培养学生的自主学习能力、理论联系实际的能力、分析问题和解决问题的能力，以及创新意识和创新能力等方面列出了改革的具体措施。改革后，学生的成绩得到了大幅度提高。
关键词：内燃机原理 教学模式 教学改革 能力培养
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（c）-0145-02
近年来，随着汽车工业的发展，节能与环保的问题日益突出，不仅成为国家重视、公众关心的话题，而且也成为内燃机行业继续发展所面临的瓶颈。节能环保类人才，已经被教育部等机构列为了新世纪紧缺型人才。汽车的节能环保，与内燃机的动力性、经济性和排放性密切相关。而《内燃机原理》则是研究并优化内燃机性能，实现其节能环保的一门课程。但该课程课时少，内容覆盖面广，且抽象难懂[1-7]。因此，为了适应社会和企业对人才的需求，提高人才培养的质量，在《内燃机原理》的授课过程中，需要以先进的教育教学理念为指导，结合《内燃机原理》课程的特点和教学实际，改变教学方法、更新教学内容等，充分发挥教学生的主体地位，把“能力”培养作为教学的重点，以促进学生知识、能力、素质的协调发展。
1 内燃机原理课程的特点及不足
《内燃机原理》作为能源与动力工程专业、车辆工程专业的主干课程之一，主要讲述：内燃机的工作循环与性能指标；内燃机的换气过程；内燃机的废气涡轮增压系统；汽油机和柴油机混合气形成与燃烧的过程及特点；内燃机的工作特性、内燃机的排放和噪声。其特点是：授课学时短，内容覆盖面广，理论性、实践性和应用性均很强。该课程目前在教学方法、教学组织、教学内容、实践教学和考核方式五方面存在以下不足。
（1）教学方法主要以讲授法和课堂讨论为主，但由于本门课程的理论性强，而且比较抽象，再加上课时少，每堂课输送给学生的知识量大，导致学生难以理解透彻，很难调动学生的学习兴趣，教学效果并不理想。
（2）教学组织方面单纯以班级形式授课，所有学生接受的知识都一样，不利于学生个性及自主学习能力的培养和发展。
（3）教学内容主要以讲授书上的现有的、已经成熟的并且廣泛应用的理论为主，缺乏将基本理论与新型技术的结合，不利于学生就业后与企业的接轨。
（4）实践教学仅有实验教学环节，因受实验学时以及实验设备资源的限制，所开实验基本以验证型和分析型为主，综合性实验尚未开设，不利于培养学生理论联系实际，知识与技能相结合的能力。
（5）以平时成绩加上期末考试成绩作为总评成绩的考核方式太过刻板，造成大部分学生只为通过本门课程而被动学习的局面，不利于学生创新能力的培养。
因此，从社会需要与利于学生职业发展的两个基本点出发，必须对《内燃机原理》课程的教学模式进行改革，不仅要使学生的专业基础扎实，而且要着力培养学生的学习兴趣、自主学习能力、理论和实践相结合的能力以及创新能力。
2 教学改革的具体措施
（1）教学方法改革。
充分利用现代的多媒体教学设备，在授课过程中，将动画、视频嵌入PPT课件中，例如：嵌入：汽油机和柴油机工作过程、内燃机进排气相位图、废气涡轮增压、缸内直喷的动画等。同时，教师利用研究内燃机性能的软件建立内燃机性能的仿真实验平台，主要包括：转速、负荷、配气相位、压缩比、可变进气歧管长度、可变进气截面对发动机性能影响的仿真实验平台、点火提前角对汽油机性能影响的仿真实验平台。喷油提前角对柴油机性能影响的仿真实验平台，缸内气流运动：滚流和涡流的仿真实验平台，进排气过程缸内流场的仿真实验平台。利用上述手段来辅助理论教学，例如：在讲解点火提前角对汽油机性能的影响时，先用仿真实验平台演示点火提前角对汽油机性能的影响，在得出结论的基础上，再引导学生分析原因，将抽象的理论，尤其是重点、难点内容，以形象的方式表达出来，容易引起学生的学习兴趣，便于学生的理解和掌握，改善了课堂的学习效果。
（2）教学组织形式改革。
改变单纯以班级形式的授课，建立课程的兴趣小组。专业老师在授课之初，向学生介绍内燃机研究领域的研究现状和拟解决的关键问题，引导学生根据自己的兴趣和将来有意向从事的领域，自主选择、自主完成内燃机工作性能、流体流动、结构优化等方面的课题。授课老师在此期间会给学生适当的指导。学生在结题之时，撰写出自己的小论文。该模式改变了学生单纯从课堂上获取知识的途径，锻炼了学生利用图书馆、网络自主获取知识的能力，以及主动提出问题、利用所学知识分析问题、解决问题的能力，有利于学生的个性发展。
（3）构建内燃机新型技术的资料库，并不断更新。
内燃机技术的发展日新月异，而《内燃机原理》教材的内容滞后于内燃机技术的发展，部分新技术在教材中尚未涉及或涉及甚少，因此，为了适应内燃机行业的发展，必须更新教学内容。并将该项列入兴趣小组的选题范围内，引导学生搜集现代车用内燃机上运用的新技术、新材料、新工艺、新结构及其发展动态。总结之后，构建内燃机新型技术的资料库，老师在课堂上将基本理论与新型技术结合起来讲授给学生，例如：教材中对废气涡轮增压技术存在的问题只做了介绍，并未列举出具体的解决措施，在授课过程中补充该部分内容，介绍可变喷嘴环截面涡轮增压器和可调两极涡轮增压系统的结构和工作原理，以保证学生能够接触到内燃机领域的前沿知识，使学生能够与时俱进，培养出适应社会需要的实用型人才。
（4）增加仿真实验实践教学。 《内燃机原理》是一门实践性较强的课程，课堂教学应当与实验教学相结合，并且实验教学应当以学生为主体，让学生积极的参与实验设计和分析，提高学生的独立思考和创新能力。但由于学院实验设备及实验条件的限制，并不能全部实现学生自行设计的综合性实验题目，学院借助仿真软件，例如：GT-Power、AVL_BOOST、AVL_EXCITE、FIRE、ANSYS，来模拟实际的实验。例如：学生设计的实验题目为“某汽油机改装天然气后性能的优化”。学生通过独立完成实验，并对模拟实验结果进行分析，完成实验报告。不仅能加深学生对内燃机性能及实验相关知识的的理解和掌握，还能培养学生理论联系实际，知识与技能相结合的能力。
（5）考核方式多样化。
考核方式是保证学生学习态度的一种直接、有效的方法。良好的考核方式能够促进学生学习《内燃机原理》的积极性。改革后，该课程采用以下考核方式。
①以平时成绩+期末卷面成绩作为总评成绩：其中：平时成绩包括出勤、课堂听讲情况、作业情况，占总评成绩的30%。期末试卷采用闭卷的方式，题目的类型包括：选择、填空、简答、问答分析和计算，卷面成绩占总评成绩的70%。这是传统的考核方式，依然保留。
②学生根据自己的研究课题，写一篇小论文，其内容包括：课题的研究背景和意义、课题研究的内容、具体的实施方案、结果对比及分析，授课老师审核合格后，可予以免试。有利于培养学生的创新意识和创新能力。
③学生查阅相关资料，写一篇关于内燃机新技术的论文，其内容包括：新技术的内涵、新技术的结构及工作原理、该技术对发动机性能的影响分析、该技术应用的车型，在结课前一周交给授课教师，授课老师审核合格后，可予以免试。有利于培养学生自主学习、分析问题、解决问题的能力。
3 教学改革的成果
《内燃机原理》作为一门专业课，其授课质量，直接影响了学生对后续课程的学习，进而影响人才的培养质量，教学改革以来获得的成果如下。
（1）学生的成绩：课程改革前后，学生成绩的分布，如表1所示。其中：优秀和良好的等级比例大幅度提高，及格率和不及格率均有所下降。
（2）实施教学改革以来，教师指导，学生自主完成内燃机方面的课题23项。
（3）该教学改革获沈阳理工大学教学成果三等奖。
（4）《内燃机原理》获得沈阳理工大学校级优秀课。
4 结语
综上所述：《内燃机原理》课程教学改革既坚持了教学的统一性原则，又坚持了因材施教和注重学生个性发展原则，提高了课堂教学的质量，调动了学生的学习积极性，培养了学生的综合能力，但在学科的纵横交叉、组织学生参加节能减排科技竞赛活动、大学生创新实践基金项目方面还有待进一步完善。
参考文献
[1] 武和全，薛盈盈.发动机原理课程考核改革的探索与实践[J].科教导刊，2014（125）：125，177
[2] 王磊，张艺，孙柏，等.发动机原理课程项目教学方法研究与实践[J].河北农业大學学报，2014（6）：80-82.
[3] 郑清平，黎苏，张铁臣.“内燃机原理”课程教学探讨[J].中国电力教育，2010（13）：90-91
[4] 孟建，刘永启，刘瑞祥.“内燃机原理”课程教学改革与实践[J].中国电力教育，2013（4）：90-91.
[5] 黄荣华，成晓北.改革内燃机原理课程教学模式着力学生素质与创新能力培养[J].科教文汇，2010（4）：80-82.
[6] 韦又毓，邵千钧.热工与发动机原理课程与创业能力培养教学模式探讨[J].科技创新导报，2011（19）：177.
[7] 刘克铭，梅爽，王大勇.发动机原理课程建设的思考[J].教育管理，2011（3）：112.
关键词：内燃机原理 教学模式 教学改革 能力培养
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（c）-0145-02
近年来，随着汽车工业的发展，节能与环保的问题日益突出，不仅成为国家重视、公众关心的话题，而且也成为内燃机行业继续发展所面临的瓶颈。节能环保类人才，已经被教育部等机构列为了新世纪紧缺型人才。汽车的节能环保，与内燃机的动力性、经济性和排放性密切相关。而《内燃机原理》则是研究并优化内燃机性能，实现其节能环保的一门课程。但该课程课时少，内容覆盖面广，且抽象难懂[1-7]。因此，为了适应社会和企业对人才的需求，提高人才培养的质量，在《内燃机原理》的授课过程中，需要以先进的教育教学理念为指导，结合《内燃机原理》课程的特点和教学实际，改变教学方法、更新教学内容等，充分发挥教学生的主体地位，把“能力”培养作为教学的重点，以促进学生知识、能力、素质的协调发展。
1 内燃机原理课程的特点及不足
《内燃机原理》作为能源与动力工程专业、车辆工程专业的主干课程之一，主要讲述：内燃机的工作循环与性能指标；内燃机的换气过程；内燃机的废气涡轮增压系统；汽油机和柴油机混合气形成与燃烧的过程及特点；内燃机的工作特性、内燃机的排放和噪声。其特点是：授课学时短，内容覆盖面广，理论性、实践性和应用性均很强。该课程目前在教学方法、教学组织、教学内容、实践教学和考核方式五方面存在以下不足。
（1）教学方法主要以讲授法和课堂讨论为主，但由于本门课程的理论性强，而且比较抽象，再加上课时少，每堂课输送给学生的知识量大，导致学生难以理解透彻，很难调动学生的学习兴趣，教学效果并不理想。
（2）教学组织方面单纯以班级形式授课，所有学生接受的知识都一样，不利于学生个性及自主学习能力的培养和发展。
（3）教学内容主要以讲授书上的现有的、已经成熟的并且廣泛应用的理论为主，缺乏将基本理论与新型技术的结合，不利于学生就业后与企业的接轨。
（4）实践教学仅有实验教学环节，因受实验学时以及实验设备资源的限制，所开实验基本以验证型和分析型为主，综合性实验尚未开设，不利于培养学生理论联系实际，知识与技能相结合的能力。
（5）以平时成绩加上期末考试成绩作为总评成绩的考核方式太过刻板，造成大部分学生只为通过本门课程而被动学习的局面，不利于学生创新能力的培养。
因此，从社会需要与利于学生职业发展的两个基本点出发，必须对《内燃机原理》课程的教学模式进行改革，不仅要使学生的专业基础扎实，而且要着力培养学生的学习兴趣、自主学习能力、理论和实践相结合的能力以及创新能力。
2 教学改革的具体措施
（1）教学方法改革。
充分利用现代的多媒体教学设备，在授课过程中，将动画、视频嵌入PPT课件中，例如：嵌入：汽油机和柴油机工作过程、内燃机进排气相位图、废气涡轮增压、缸内直喷的动画等。同时，教师利用研究内燃机性能的软件建立内燃机性能的仿真实验平台，主要包括：转速、负荷、配气相位、压缩比、可变进气歧管长度、可变进气截面对发动机性能影响的仿真实验平台、点火提前角对汽油机性能影响的仿真实验平台。喷油提前角对柴油机性能影响的仿真实验平台，缸内气流运动：滚流和涡流的仿真实验平台，进排气过程缸内流场的仿真实验平台。利用上述手段来辅助理论教学，例如：在讲解点火提前角对汽油机性能的影响时，先用仿真实验平台演示点火提前角对汽油机性能的影响，在得出结论的基础上，再引导学生分析原因，将抽象的理论，尤其是重点、难点内容，以形象的方式表达出来，容易引起学生的学习兴趣，便于学生的理解和掌握，改善了课堂的学习效果。
（2）教学组织形式改革。
改变单纯以班级形式的授课，建立课程的兴趣小组。专业老师在授课之初，向学生介绍内燃机研究领域的研究现状和拟解决的关键问题，引导学生根据自己的兴趣和将来有意向从事的领域，自主选择、自主完成内燃机工作性能、流体流动、结构优化等方面的课题。授课老师在此期间会给学生适当的指导。学生在结题之时，撰写出自己的小论文。该模式改变了学生单纯从课堂上获取知识的途径，锻炼了学生利用图书馆、网络自主获取知识的能力，以及主动提出问题、利用所学知识分析问题、解决问题的能力，有利于学生的个性发展。
（3）构建内燃机新型技术的资料库，并不断更新。
内燃机技术的发展日新月异，而《内燃机原理》教材的内容滞后于内燃机技术的发展，部分新技术在教材中尚未涉及或涉及甚少，因此，为了适应内燃机行业的发展，必须更新教学内容。并将该项列入兴趣小组的选题范围内，引导学生搜集现代车用内燃机上运用的新技术、新材料、新工艺、新结构及其发展动态。总结之后，构建内燃机新型技术的资料库，老师在课堂上将基本理论与新型技术结合起来讲授给学生，例如：教材中对废气涡轮增压技术存在的问题只做了介绍，并未列举出具体的解决措施，在授课过程中补充该部分内容，介绍可变喷嘴环截面涡轮增压器和可调两极涡轮增压系统的结构和工作原理，以保证学生能够接触到内燃机领域的前沿知识，使学生能够与时俱进，培养出适应社会需要的实用型人才。
（4）增加仿真实验实践教学。 《内燃机原理》是一门实践性较强的课程，课堂教学应当与实验教学相结合，并且实验教学应当以学生为主体，让学生积极的参与实验设计和分析，提高学生的独立思考和创新能力。但由于学院实验设备及实验条件的限制，并不能全部实现学生自行设计的综合性实验题目，学院借助仿真软件，例如：GT-Power、AVL_BOOST、AVL_EXCITE、FIRE、ANSYS，来模拟实际的实验。例如：学生设计的实验题目为“某汽油机改装天然气后性能的优化”。学生通过独立完成实验，并对模拟实验结果进行分析，完成实验报告。不仅能加深学生对内燃机性能及实验相关知识的的理解和掌握，还能培养学生理论联系实际，知识与技能相结合的能力。
（5）考核方式多样化。
考核方式是保证学生学习态度的一种直接、有效的方法。良好的考核方式能够促进学生学习《内燃机原理》的积极性。改革后，该课程采用以下考核方式。
①以平时成绩+期末卷面成绩作为总评成绩：其中：平时成绩包括出勤、课堂听讲情况、作业情况，占总评成绩的30%。期末试卷采用闭卷的方式，题目的类型包括：选择、填空、简答、问答分析和计算，卷面成绩占总评成绩的70%。这是传统的考核方式，依然保留。
②学生根据自己的研究课题，写一篇小论文，其内容包括：课题的研究背景和意义、课题研究的内容、具体的实施方案、结果对比及分析，授课老师审核合格后，可予以免试。有利于培养学生的创新意识和创新能力。
③学生查阅相关资料，写一篇关于内燃机新技术的论文，其内容包括：新技术的内涵、新技术的结构及工作原理、该技术对发动机性能的影响分析、该技术应用的车型，在结课前一周交给授课教师，授课老师审核合格后，可予以免试。有利于培养学生自主学习、分析问题、解决问题的能力。
3 教学改革的成果
《内燃机原理》作为一门专业课，其授课质量，直接影响了学生对后续课程的学习，进而影响人才的培养质量，教学改革以来获得的成果如下。
（1）学生的成绩：课程改革前后，学生成绩的分布，如表1所示。其中：优秀和良好的等级比例大幅度提高，及格率和不及格率均有所下降。
（2）实施教学改革以来，教师指导，学生自主完成内燃机方面的课题23项。
（3）该教学改革获沈阳理工大学教学成果三等奖。
（4）《内燃机原理》获得沈阳理工大学校级优秀课。
4 结语
综上所述：《内燃机原理》课程教学改革既坚持了教学的统一性原则，又坚持了因材施教和注重学生个性发展原则，提高了课堂教学的质量，调动了学生的学习积极性，培养了学生的综合能力，但在学科的纵横交叉、组织学生参加节能减排科技竞赛活动、大学生创新实践基金项目方面还有待进一步完善。
参考文献
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