《发动机构造及原理》课程教学方法改革

陈钊 兰琳

摘要：根据《发动机构造及原理》课程具体章节内容的特点，在教学中分别采用了启发式教学法、研讨式教学法、现场教学法等多种教学方法灵活授课，同时对实验教学方法和考核方式也做了相应的探索。通过此次教改，激发了学生学习专业知识的兴趣和潜能，提升了学生的专业综合素质。

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.

關键词：发动机构造及原理;课程;教学方法

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

中图分类号：S22-4                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）01-0232-02

1  课程的特点

《发动机构造及原理》是汽车服务工程专业一门重要的专业课，它融合了发动机构造和发动机原理的部分知识，是本专业学生第一次接触与汽车紧密相关的课程，其知识结构对后续课程如《汽车检测与诊断技术》、《汽车理论》、《汽车制造工艺学》等专业课的学习提供重要的支撑，从课堂专业知识的学习、实践能力的培养而言，《发动机构造及原理》课程教学质量是提高汽车服务工程专业学生学习和实践能力的基石。

该课程主要讲授汽车发动机二大机构和五大系统、发动机性能等知识，以各系统总成及零部件功能为主线，将发动机性能的知识融入发动机构造中讲解，课程重点讲授典型发动机的结构组成、工作原理、拆装要领及调整方法等，为学生今后进行汽车发动机研究设计、发动机服务应用等方面的工作或实践提供有关发动机结构的基本知识和技能。课程内容繁多复杂、涉及面广且分散、知识更新快、教材内容较陈旧是该课程的突出特点，如发动机的稀薄燃烧技术、可变压缩比技术、可变排量技术以及新能源发动机技术都是市场在使用而教材上更新不及的内容。因此对该课程的课堂教学、实践环节、考核方式进行改革，使学生更好地掌握汽车发动机的基本知识和技能，同时培养了学生分析问题、解决问题和创造性思维的能力。本课程教学方法的改革就是探索适合《发动机构造及原理》课程特点的一套先进适宜的教学方法，期望达到较好的教学效果，全面提升汽车服务工程专业的人才培养质量。

2  课堂教学方法的改革

《发动机构造及原理》课程教学面临教学内容多、新技术层出不穷、实践性强、课时又少等问题。汽车发动机是一部复杂的机器，怎样才能在有限的学时内，让学生既能牢固掌握发动机的典型构造和工作原理等基本理论知识，又有较强的动手实践技能，并能融会贯通，这是本次课程教学方法改革中探讨的首要问题。在《发动机构造及原理》的教学中，抛弃了传统的先讲授理论，然后做实验验证，整个过程采用满堂灌的教学方法;而是根据课程具体章节内容的差异性，结合不同教学法的特点，授课中分别采用启发式教学法、研讨式教学法、现场教学法、多媒体视频教学法、自学指导法等教学方法。

2.1 启发式教学法

教学中老师除了讲清难点、突出重点外，还要注重引导和启发学生围绕所讲的内容去发现一些问题，进而找出解决问题的方法。该方法能够使学生精力集中、思维活跃、充分调动学生学习积极性，并由被动学习向主动学习转变。如在讲解发动机压缩比时，首先学习压缩比的概念，对发动机的性能的影响，教师不失时机地提出变压缩比发动机的构想，启发式地引导学生去分析如何实现变压缩比;讲解发动机冷却系统工作过程时，首先引导学生去了解传统冷却系统存在的缺陷问题，再讲目前在用发动机作了哪些改进。针对授课中提出的问题，启发性地引导学生去自学、去探索、去创新，培养学生独立判断、分析和解决问题的能力，把知识传授与能力培养相结合。

2.2 研讨式教学法

针对发动机技术的日新月异，发动机传统技术与结构和新技术与新结构并存的事实，选择一个章节的内容，让学生进行广泛的研讨，并总结汇报，做一次大作业。如在讲解发动机配气机构时，对几种可变配气正时的机构展开讨论，如本田VTEC、宝马的Valvetronic技术、丰田的VVT-i等。通过研讨式教学，让学生在了解配气机构的基础上，分析不同可变配气正时结构的差异性，强化学生对配气机构知识的理解和记忆，同时在此过程中，活跃了课堂气氛，培养了自主学习的习惯，增长了学生对配气机构前沿技术的掌握。

2.3 现场教学法（课堂）

本课程教学特意安排在汽车专业教室中进行，充分发挥专业教室的作用，将实验室实物（剖视过发动机及其零部件）搬到了课堂，将实验室现场教学和课堂教学相结合，这种教学方法面对具体的发动机结构、发动机零部件给学生讲课，能把发动机各知识单元有效的联系起来，从发动机零部件到各大系统再到整台发动机，从分散到局部再到整体，加深了学生对发动机构造知识的全面理解，同时把感性认识和理性认识有机统一起来，收到了很好的教学效果。

2.4 多媒体视频教学法

采用视频教学法将课堂教学中表现欠缺的（如发动机的工作原理过程、装配）部分用视频展现出来，便于学生理解。如利用PRO/E、UG和CATIA等软件，制作发动机二大机构与五大系统、整机的三维实体模型，各零件模型均可动态缩放与旋转，以便看清每一面的结构和细节部位;各系统总成可以模拟装配，反复拆装，让学生了解系统中各零件之间的装配关系，然后跟实物对照，加深对零部件结构的理解。也可根据实验室现有发动机的结构，制作出配套的实验教学视频，并配以文字解说、复杂部分的图像采用局部放大和重点部位的特殊显示。每次实验前组织学生集中观看或预先发到班級QQ群供学生预习，使学生预先了解操作过程和操作规范，熟悉实验内容，培养了学生主动学习的习惯。视频教学作为课堂教学和实验教学的辅助手段，能直观反映系统各零部件之间装配关系，有利于加深学生对发动机结构的理解和掌握，对实验内容、拆装步骤、拆装方法的理解也更明确。

3  实验教学方法的改革

《发动机构造及原理》课程实验教学既是对课堂知识的验证、巩固，又是培养学生专业技能及实践技能的重要途径。传统的实验教学是以教师为中心，学生被动学习，学生在老师的安排下，观察分析几种典型发动机和相关零部件，并对一台多缸发动机进行部分拆装和主要零件的检查调整，让学生熟悉发动机的构造，初步掌握发动机的基本工作原理、结构特点，拆装要点。整个过程通过教师讲授，向学生灌输相关知识，学生往往只是按照教师的安排、实验指导书的步骤去做，依葫芦画瓢，学生很难将所学的理论知识和实践操作有机结合，学习积极性和主动性很难得以充分发挥，既不能保证教学效果，也不利于培养创新型人才。此外实验课堂的时间毕竟是有限的，要想在课堂的90分钟内熟练掌握全部知识内容，并扩展使之与前后章节知识点融会贯通更是不太可能。实验教学的改革就是以学生为主体、以教师为主导，以工程训练为主线的方法，开放实验室资源，使学生根据自己的时间自由参观学习，同时充分发挥同学们的想象力，在实验室工作间把各系统的零件重新组装起来，充分展示各部件之间的内在关系，既培养了学生的创新能力，又培养了学生的实际动手能力，大大激发了学生学习的潜能，提高实验教学效果。

按照教学大纲的要求，这门课程配套的实训环节是为期一周的发动机结构拆装实习。为了保证实训环节的顺利完成，老师预先在实训室录制了发动机拆装视频，并配有同步讲解，要求学生拆装前反复观看，弄清每一个拆装步骤，特别是有装配要求的地方（如缸体螺栓拆装顺序、配气正时安装）。拆装过程中老师不可能关注到每位学生，为了解决这个问题，实训中要求每组学生分工明确，每组中安排要有拆装、记录、录视频、辅助的同学，根据需要轮换，视频详细记录了全组人员的操作过程。老师通过实训中学生现场表现和观看视频考察每组同学并评判分数，既保证了实训成绩的公平性，又调动了学生学习积极性，同时锻炼了每组同学的团队意识，学生普遍反映较好。

实验课教学改革要根据实验室具体情况而定，需要师生一起共同努力才能完成。健全实验教学制度和实验室管理制度，配齐必要的实验室设备，提高实验教师的综合素质是提高实验教学质量的基本保证。此外，正确引导学生，充分利用实验室资源，培养学生的实践能力和创新能力，必须有条不紊地做好实验室的开放工作，让学生能根据自己的科研项目和兴趣自主进入开放性实验室。

4  考核方式的改革

《发动机构造及原理》课程考核方式的改革在于消除单一的卷面考试的弊端，全面综合评价学生的学习能力和教学效果。依据该课程理论性、实践性强的特点，在考核方式上增加了实验考核和科技小论文的比重。考试改革基本方案如下：期末闭卷考试成绩占60%，实验考核成绩占20%，平时出勤和作业占10%，科技小论文占10%。通过考核方式的改革，一方面迫使学生努力开拓新思路、发掘新的结构，增强对所学知识的理解认识;另一方面锻炼学生查阅科技资料、撰写科技论文的能力。

5  总结

通过本次教学方法改革，充分调动了同学们学习的积极性和主动性，取得了阶段性成绩，具体表现在：学生出勤率达到近似100%;上课回答老师的问题积极主动;下课主动与老师讨论疑惑问题的同学明显增多，内容也超越了书本;作业和小论文保质保量完成等等。同时本课程实施教学方法改革感觉不足的是：课时比较紧;实验室设备台套数偏少，新型汽车零部件偏少。实践证明，《发动机构造及原理》课程教学改革工作取得了较好的效果，主要体现在：

①学生自主学习的主动性和积极性得到了提高。课堂教学气氛活跃，实验教学积极主动，学生出勤率高，热爱本专业，渴望学习更多的专业知识，通过教改全面提升了汽车服务工程专业学生的综合素质。

②提升了教师自身素质。通过教学改革，更新了教育观念，加强了创新意识，提高了业务水平，把上好每一堂课作为提高教学质量的基石。

③加强了学生相互沟通，团结合作，善于运用语言表达的能力，同时架起了师生互敬互爱的桥梁。

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