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摘 要:分析了“发动机原理”课程的特点和教学现状,针对该课程中存在的一些问题,提出进行教学改革的必要性和教学改革的方向,并对“激发学习兴趣”、“互动交流”等教学方法进行了探索。
关键词:发动机原理教学改革教学方法
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2011)06(a)-0062-02
Research and Practice of Engine Principles Teaching Reform
Wu Hequan1Li Yuelin1Xue Yingying2Luo Chungen3
(1.College of Automotive and Mechanical Engineering,Changsha University of Science and Technology,Changsha 410114;
2.Sanya College,Sanya 572022,Hainan; 3.ShangHai Internal Combustion Engine Research Institute, ShangHai 200438)
Abstract:Analysis the characteristics and teaching situation of the “engine Principle” Course,The authors put forward the necessity of teaching reform and point out the direction of reform, according to some problems of the course.Some teaching methods such as “stimulate the students’ interest in learning”,“interactions”,have been explored.
Key Words:Engine principles;teaching reform;teaching methods
“发动机原理”是汽车服务工程、车辆工程等专业的必修课程。它以发动机性能指标作为主要研究对象,通过分析影响性能指标的各种因素,以找到提高汽车发动机性能指标的一般规律。作为工科汽车类专业的核心课程之一,“发动机原理”是一门传统学科,其课程教学历史已有几十年,而长期以来师生们对该课程大多有“难教难学”的体会。为适应新时期社会发展的要求,研究“发动机原理”课程教学改革,提高该课程的教学质量,一直是摆在课程主讲教师面前的一个现实课题。
本文从分析“发动机原理”课程特点和教学现状入手,在“厚基础、宽专业”的教改思路下,对课程教学改革方面提出了意见与建议,并对课程教学方法进行了研究与探讨。
1 课程特点及教学现状
“发动机原理”是一门传统课程,其特点是涉及内容广,知识点多,主要包括内燃机的性能指标、换气过程、混合气的形成与燃烧、内燃机特性等。该课程既有理论知识推导、公式计算,又与实践紧密结合,需要用到物理、数学、化学等方面的知识,教学难度大,目前主要存在的问题有以下几个方面。
1.1 课程总学时不断减少
由于社会的发展使得教学计划不断变化,新的教育理念、办学思想、教育手段的不断引入,专业课、专业基础课学时被大大削减[1]。“发动机原理”作为一门传统的专业基础课程,在这种学时数减少而教学内容不变的情况下,要继续保持该课程教学质量是摆在每个专业课授课教师面前的一个重要难题。这就需要对发动机原理课程的教学大纲、教学方式和教学手段等进行精心思考和设计,授课时有所取舍,突出重难点。
1.2 相关课程的基础知识准备不足
学习发动机原理课程,需要以汽车构造、工程热力学、传热学等知识为基础。但在一些高校设置的汽车服务工程等专业的教学计划中,其先修课程“汽车构造”、“工程热力学”等设置及衔接性的不合理,导致部分知识在“发动机原理”大纲中也并未涉及或者是设置时间不及时,因此在教学过程中学生在学习发动机原理部分内容时较为吃力,教学效果较差,不利于课程的讲授。
1.3 实践环节少
“发动机原理”作为一门专业基础课程,其与实践的相互结合是十分必要的。由于实践教学环节的特殊性,分组实验存在耗时长、所需实验设备多,实验教师工作量大等原因,导致在一些高校制定的教学计划中,实践学时占理论学时的比例非常小,仅开设少部分的实验课,或者是实践课程与理论课程脱节。使课堂讲授的知识没有及时直观地体现,不利于学生对知识的消化和吸收,也使有些验证性内容没有及时通过实验证实,导致理论教学与实践教学脱节,影响了教学目标的实现。
1.4 教学方法呆板,学生积极性不高
目前,采用的教学方法大多是“教师讲,学生听,满堂灌”的传统教学方法,教学手段则是单纯的黑板或多媒体。教学方法的落后和手段的单一,不仅影响学生对知识的接受,还在一定程度上影响学生专业能力的培养。另一方面学生和教师的交流互动很少,彼此之间对于知识的理解不同,也降低了学生学习的积极性。
“发动机原理”课程具有很强的综合性、实践性和应用性。同时社会的不断发展,要求教学内容与时俱进。因此,“发动机原理”课程必须要有自己的特色,与专业发展相配套。要构建具有专业特色的教学体系,就必须结合专业现状,以满足专业需求为目标,对现有的“发动机原理”课程进行教学改革和现代教学方法的研究。
2 课程教学改革
2.1 改革教材中过时的内容
“发动机原理”作为一门传统课程,知识体系在不断发展变化着。过时的观点、思想和知识,不仅影响学生对这个知识领域内最新知识的掌握,给日后的工作带来不便,还使学生对书本产生怀疑,严重影响其学习积极性。因此要求对该课程的教学内容进行及时更新。要慎重选用教材,并不断补充学科的最新发展内容,力争使学生掌握的知识和技术处于学科发展的前沿,培养出适应社会需要的实用型人才。在教学中,要以够用为原则对其删繁就简,这样一方面减轻了学生负担,另一方面也为教师节省了上课学时,以便适应总学时数不断减少的需要。
2.2 改善实验教学
《发动机原理》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。实验教学中就应当以学生为中心,充分调动学生的积极性,更多地让学生参与实验的分析和设计,提高学生的独立思考和创新能力。可以开设对比性和综合性实验,同时设立开放性实验,以课程设计或大学生创新实践基金项目的形式鼓励学生独立完成,使学生把所学的知识融会贯通。比如发动机负荷特性和速度特性实验,就可以进行分组实验,让学生自主选择汽油机或柴油机,然后将得出的数据进行对比分析,自己找出汽、柴油机的经济性和动力性不同关系。
2.3 改进教学手段
课程总学时的不断减少和教学内容不断增多的矛盾日益突出。现代化的教学手段能很好的克服和弥补传统教学手段的不足。因此,我们的教学手段改革目标是把传统与现代化的教学手段有效地结合起来,以多媒体教学为主、传统教学为辅。在“发动机原理”课程教学中,针对不同的教学内容采用不同的教学手段。例如,发动机换气过程中关于充气效率的分析,数学公式多,推导过程复杂。我们可以将主要的数学公式和推导结果制成多媒体PPT形式,上课时,教师在黑板演示推导步骤,并指出每步用到的多媒体PPT上的数学公式。这样,学生不仅对繁琐的推导过程能有比较清楚认识,对推导方向也比较明确。此外,我们还可以采用多媒体录像、图片等手段,更加形象深刻的展示发动机的工作原理,以增加学生的新鲜感,提高学生的学习积极性。
3 教学方法探索
3.1 激发学生的学习兴趣
提高学生学习兴趣和积极性,调动学习气氛,授课教师可以从多方面入手来进行。比如与实际应用相结合、与相关课程纵向交叉、与就业相联系等,让学生明白该课程在毕业后应用的普遍性和重要性。在介绍发动机原理的应用领域时,可以举一些现实生活中的实例,比如如何根据实际需要选择合适的发动机、如何改善汽车上发动机的使用寿命等。而将“发动机原理”与相关课程如“汽车文化”等相关知识进行交叉联系也可以提高学生的兴趣。
3.2 加强师生互动交流
将互动式教学方法引入“发动机原理”课程的教学中,使学生由被动接受变为主动思考。互动式教学是在教学中教与学双方交流、沟通、探讨,在彼此平等、彼此倾听、彼此接纳的基础上,通过理性说服甚至辩论,达到不同观点碰撞交融,以达到提高教学效果的一种教学方式[2]。比如发动机性能指标部分,可以首先向学生提出问题“要评价一台发动机的动力性、经济性、排污性应该用那些参数来衡量？如何定义这些参数？”学生通过思考提出自己的观点和看法,然后是比较筛选出较好的答案,再进入课堂理论学习,比较学生提出的发动机评价指标和科学家提出的指标之间的关系。通过这种方式必然会使学生对发动机指示指标和有效指标的理解更加深刻。总之,互动交流是教师授课和学生主动学习之间的桥梁。“发动机原理”课程采用互动式教学方式,不但巩固了教学效果,还及时了解了学生的知识掌握、思维方式和基本能力等情况,同时学生也体会到教师的辛苦,加深了相互间的理解。
4 结语
“发动机原理”课程教学改革是适应新时期高等教育发展的必由之路。教学改革工作的开展,应以就业需求为背景,以有利于学生自学能力、独立分析和解决问题能力的培养,有利于加强学生创新思维和实际创新能力的培养为目标。通过更新教材内容、理论与实践相结合、传统教学方法和多媒体教学、互动式教学方法等有机结合,探索适应本课程特点的教学方法,将知识教育与素质教育相互交融、相互促进,使课堂教学效果达到一个新的水平,并为培养适应时代潮流的高素质人才发挥应有的作用。
参考文献
[1] 侯小梅,刘建勋.对“汽车发动机原理”课程设计优化问题的思考[J].重庆交通大学学报,2008,8(3):131～134.
[2] 李春华,张小轶,王存新.生物物理课中“互动式”教学方法初探[J].理工高教研究,2010(1):120～121.
关键词:发动机原理教学改革教学方法
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2011)06(a)-0062-02
Research and Practice of Engine Principles Teaching Reform
Wu Hequan1Li Yuelin1Xue Yingying2Luo Chungen3
(1.College of Automotive and Mechanical Engineering,Changsha University of Science and Technology,Changsha 410114;
2.Sanya College,Sanya 572022,Hainan; 3.ShangHai Internal Combustion Engine Research Institute, ShangHai 200438)
Abstract:Analysis the characteristics and teaching situation of the “engine Principle” Course,The authors put forward the necessity of teaching reform and point out the direction of reform, according to some problems of the course.Some teaching methods such as “stimulate the students’ interest in learning”,“interactions”,have been explored.
Key Words:Engine principles;teaching reform;teaching methods
“发动机原理”是汽车服务工程、车辆工程等专业的必修课程。它以发动机性能指标作为主要研究对象,通过分析影响性能指标的各种因素,以找到提高汽车发动机性能指标的一般规律。作为工科汽车类专业的核心课程之一,“发动机原理”是一门传统学科,其课程教学历史已有几十年,而长期以来师生们对该课程大多有“难教难学”的体会。为适应新时期社会发展的要求,研究“发动机原理”课程教学改革,提高该课程的教学质量,一直是摆在课程主讲教师面前的一个现实课题。
本文从分析“发动机原理”课程特点和教学现状入手,在“厚基础、宽专业”的教改思路下,对课程教学改革方面提出了意见与建议,并对课程教学方法进行了研究与探讨。
1 课程特点及教学现状
“发动机原理”是一门传统课程,其特点是涉及内容广,知识点多,主要包括内燃机的性能指标、换气过程、混合气的形成与燃烧、内燃机特性等。该课程既有理论知识推导、公式计算,又与实践紧密结合,需要用到物理、数学、化学等方面的知识,教学难度大,目前主要存在的问题有以下几个方面。
1.1 课程总学时不断减少
由于社会的发展使得教学计划不断变化,新的教育理念、办学思想、教育手段的不断引入,专业课、专业基础课学时被大大削减[1]。“发动机原理”作为一门传统的专业基础课程,在这种学时数减少而教学内容不变的情况下,要继续保持该课程教学质量是摆在每个专业课授课教师面前的一个重要难题。这就需要对发动机原理课程的教学大纲、教学方式和教学手段等进行精心思考和设计,授课时有所取舍,突出重难点。
1.2 相关课程的基础知识准备不足
学习发动机原理课程,需要以汽车构造、工程热力学、传热学等知识为基础。但在一些高校设置的汽车服务工程等专业的教学计划中,其先修课程“汽车构造”、“工程热力学”等设置及衔接性的不合理,导致部分知识在“发动机原理”大纲中也并未涉及或者是设置时间不及时,因此在教学过程中学生在学习发动机原理部分内容时较为吃力,教学效果较差,不利于课程的讲授。
1.3 实践环节少
“发动机原理”作为一门专业基础课程,其与实践的相互结合是十分必要的。由于实践教学环节的特殊性,分组实验存在耗时长、所需实验设备多,实验教师工作量大等原因,导致在一些高校制定的教学计划中,实践学时占理论学时的比例非常小,仅开设少部分的实验课,或者是实践课程与理论课程脱节。使课堂讲授的知识没有及时直观地体现,不利于学生对知识的消化和吸收,也使有些验证性内容没有及时通过实验证实,导致理论教学与实践教学脱节,影响了教学目标的实现。
1.4 教学方法呆板,学生积极性不高
目前,采用的教学方法大多是“教师讲,学生听,满堂灌”的传统教学方法,教学手段则是单纯的黑板或多媒体。教学方法的落后和手段的单一,不仅影响学生对知识的接受,还在一定程度上影响学生专业能力的培养。另一方面学生和教师的交流互动很少,彼此之间对于知识的理解不同,也降低了学生学习的积极性。
“发动机原理”课程具有很强的综合性、实践性和应用性。同时社会的不断发展,要求教学内容与时俱进。因此,“发动机原理”课程必须要有自己的特色,与专业发展相配套。要构建具有专业特色的教学体系,就必须结合专业现状,以满足专业需求为目标,对现有的“发动机原理”课程进行教学改革和现代教学方法的研究。
2 课程教学改革
2.1 改革教材中过时的内容
“发动机原理”作为一门传统课程,知识体系在不断发展变化着。过时的观点、思想和知识,不仅影响学生对这个知识领域内最新知识的掌握,给日后的工作带来不便,还使学生对书本产生怀疑,严重影响其学习积极性。因此要求对该课程的教学内容进行及时更新。要慎重选用教材,并不断补充学科的最新发展内容,力争使学生掌握的知识和技术处于学科发展的前沿,培养出适应社会需要的实用型人才。在教学中,要以够用为原则对其删繁就简,这样一方面减轻了学生负担,另一方面也为教师节省了上课学时,以便适应总学时数不断减少的需要。
2.2 改善实验教学
《发动机原理》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。实验教学中就应当以学生为中心,充分调动学生的积极性,更多地让学生参与实验的分析和设计,提高学生的独立思考和创新能力。可以开设对比性和综合性实验,同时设立开放性实验,以课程设计或大学生创新实践基金项目的形式鼓励学生独立完成,使学生把所学的知识融会贯通。比如发动机负荷特性和速度特性实验,就可以进行分组实验,让学生自主选择汽油机或柴油机,然后将得出的数据进行对比分析,自己找出汽、柴油机的经济性和动力性不同关系。
2.3 改进教学手段
课程总学时的不断减少和教学内容不断增多的矛盾日益突出。现代化的教学手段能很好的克服和弥补传统教学手段的不足。因此,我们的教学手段改革目标是把传统与现代化的教学手段有效地结合起来,以多媒体教学为主、传统教学为辅。在“发动机原理”课程教学中,针对不同的教学内容采用不同的教学手段。例如,发动机换气过程中关于充气效率的分析,数学公式多,推导过程复杂。我们可以将主要的数学公式和推导结果制成多媒体PPT形式,上课时,教师在黑板演示推导步骤,并指出每步用到的多媒体PPT上的数学公式。这样,学生不仅对繁琐的推导过程能有比较清楚认识,对推导方向也比较明确。此外,我们还可以采用多媒体录像、图片等手段,更加形象深刻的展示发动机的工作原理,以增加学生的新鲜感,提高学生的学习积极性。
3 教学方法探索
3.1 激发学生的学习兴趣
提高学生学习兴趣和积极性,调动学习气氛,授课教师可以从多方面入手来进行。比如与实际应用相结合、与相关课程纵向交叉、与就业相联系等,让学生明白该课程在毕业后应用的普遍性和重要性。在介绍发动机原理的应用领域时,可以举一些现实生活中的实例,比如如何根据实际需要选择合适的发动机、如何改善汽车上发动机的使用寿命等。而将“发动机原理”与相关课程如“汽车文化”等相关知识进行交叉联系也可以提高学生的兴趣。
3.2 加强师生互动交流
将互动式教学方法引入“发动机原理”课程的教学中,使学生由被动接受变为主动思考。互动式教学是在教学中教与学双方交流、沟通、探讨,在彼此平等、彼此倾听、彼此接纳的基础上,通过理性说服甚至辩论,达到不同观点碰撞交融,以达到提高教学效果的一种教学方式[2]。比如发动机性能指标部分,可以首先向学生提出问题“要评价一台发动机的动力性、经济性、排污性应该用那些参数来衡量？如何定义这些参数？”学生通过思考提出自己的观点和看法,然后是比较筛选出较好的答案,再进入课堂理论学习,比较学生提出的发动机评价指标和科学家提出的指标之间的关系。通过这种方式必然会使学生对发动机指示指标和有效指标的理解更加深刻。总之,互动交流是教师授课和学生主动学习之间的桥梁。“发动机原理”课程采用互动式教学方式,不但巩固了教学效果,还及时了解了学生的知识掌握、思维方式和基本能力等情况,同时学生也体会到教师的辛苦,加深了相互间的理解。
4 结语
“发动机原理”课程教学改革是适应新时期高等教育发展的必由之路。教学改革工作的开展,应以就业需求为背景,以有利于学生自学能力、独立分析和解决问题能力的培养,有利于加强学生创新思维和实际创新能力的培养为目标。通过更新教材内容、理论与实践相结合、传统教学方法和多媒体教学、互动式教学方法等有机结合,探索适应本课程特点的教学方法,将知识教育与素质教育相互交融、相互促进,使课堂教学效果达到一个新的水平,并为培养适应时代潮流的高素质人才发挥应有的作用。
参考文献
[1] 侯小梅,刘建勋.对“汽车发动机原理”课程设计优化问题的思考[J].重庆交通大学学报,2008,8(3):131～134.
[2] 李春华,张小轶,王存新.生物物理课中“互动式”教学方法初探[J].理工高教研究,2010(1):120～121.