新工科背景下內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用型教學(xué)模式探索

隨著現(xiàn)代技術(shù)的飛速發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)相關(guān)的新技術(shù)和新理念不斷涌現(xiàn)，為了讓學(xué)生深入掌握現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，我們必須持續(xù)更新課程內(nèi)容。為此，我們通過(guò)閱讀文獻(xiàn)和參與科研工作，緊密關(guān)注內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的新興趨勢(shì)和前沿技術(shù)，及時(shí)充實(shí)自己的教學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備。我們會(huì)合理選擇精華，并推廣正確的價(jià)值觀念，以便指導(dǎo)學(xué)生更好地理解現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)技術(shù)。內(nèi)燃機(jī)是一門(mén)與理論和實(shí)踐都有密切關(guān)聯(lián)的課程。我們?cè)谝酝慕虒W(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，采用多媒體教學(xué)方式的大信息流能夠有效激發(fā)學(xué)生的感性認(rèn)知，而循序漸進(jìn)的板書(shū)講解同樣對(duì)學(xué)生的知識(shí)消化產(chǎn)生重要影響［1-2］。因此，我們采用多媒體課件和板書(shū)相結(jié)合的教學(xué)方法，并結(jié)合投影技術(shù)進(jìn)行多媒體演示，同時(shí)結(jié)合板書(shū)進(jìn)行推導(dǎo)過(guò)程等知識(shí)點(diǎn)的講解［3］。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置可以使學(xué)生更好地理解課程的內(nèi)容，一些較難理解的知識(shí)點(diǎn)可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行理解與消化。但是如何把課程理論內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合是一個(gè)值得下功夫認(rèn)真研究、反復(fù)實(shí)踐的課題。緊跟時(shí)代發(fā)展，不斷更新知識(shí)內(nèi)容，及時(shí)添加內(nèi)燃機(jī)相關(guān)領(lǐng)域的最新技術(shù)，例如新能源相關(guān)知識(shí)及技術(shù)應(yīng)用。不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的教學(xué)案例，體現(xiàn)時(shí)代發(fā)展對(duì)車(chē)輛專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的要求［4］。內(nèi)燃機(jī)課程教學(xué)是車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)獨(dú)立探索能力、動(dòng)力實(shí)驗(yàn)操作能力以及解決相關(guān)復(fù)雜工程問(wèn)題的能力有著重要作用。通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以深入掌握內(nèi)燃機(jī)的原理和性能，提高其對(duì)內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的理解和技能水平，為其未來(lái)從事相關(guān)領(lǐng)域的工作奠定牢靠基礎(chǔ)［5-7］。在以前的教學(xué)過(guò)程中，只是針對(duì)課本上的內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)理論知識(shí)的教學(xué)，缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用知識(shí)能力的培養(yǎng)，沒(méi)有將課程實(shí)踐化。針對(duì)內(nèi)燃機(jī)課程教學(xué)存在的問(wèn)題，我們認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)教學(xué)模式單一、內(nèi)容陳舊、命題性演示過(guò)多等問(wèn)題的制約影響。因此，如何調(diào)整教學(xué)方式，使學(xué)生盡快建立理論與實(shí)際的聯(lián)系，是目前形勢(shì)下培養(yǎng)學(xué)生的要求［8-11］。在新時(shí)代背景下，構(gòu)建新的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程。在傳統(tǒng)動(dòng)力源的基礎(chǔ)上，增設(shè)了新能源、新燃燒模式等相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容。除了傳統(tǒng)的理論教學(xué)，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)模式，讓學(xué)生在理解和認(rèn)知相關(guān)理論知識(shí)的基礎(chǔ)之上，對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐。重新設(shè)計(jì)考核內(nèi)容，形成教學(xué)目標(biāo)—過(guò)程—考核的閉環(huán)過(guò)程。增加專(zhuān)業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)的比重，是目前內(nèi)燃機(jī)教學(xué)過(guò)程中要思考的問(wèn)題。一、課程內(nèi)容內(nèi)燃機(jī)課程采用PBL教學(xué)方式，線(xiàn)上線(xiàn)下混合的教學(xué)方法，針對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)采用不同的教學(xué)方法。借助實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)合。將教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)過(guò)程，教學(xué)考核形成一個(gè)閉環(huán)。借助反饋，分析課程達(dá)成度，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，形成可持續(xù)性發(fā)展的內(nèi)燃機(jī)課程教學(xué)體系。為更好地培養(yǎng)學(xué)生的內(nèi)燃機(jī)知識(shí)及應(yīng)用能力，課程內(nèi)容圍繞具體項(xiàng)目任務(wù)展開(kāi)。教學(xué)實(shí)施過(guò)程以“引入任務(wù)—任務(wù)呈現(xiàn)—任務(wù)實(shí)施—分析改進(jìn)”的方式遞進(jìn)開(kāi)展。（一）引入任務(wù)在內(nèi)燃機(jī)課程的整體設(shè)計(jì)中，我們以應(yīng)用實(shí)例為驅(qū)動(dòng)，貫穿需求、設(shè)計(jì)、實(shí)施等教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)一個(gè)綜合案例，學(xué)生能夠系統(tǒng)性地掌握內(nèi)燃機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和相關(guān)技術(shù)，提高其應(yīng)用能力。我們將選取合適的教學(xué)應(yīng)用場(chǎng)景和背景，提取實(shí)際應(yīng)用元素，并將其形成系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)課程案例教程。這種教學(xué)方法將幫助學(xué)生更好地理解內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的知識(shí)和技能，能在實(shí)踐中不斷提升自己，并為未來(lái)的職業(yè)發(fā)展做好充分準(zhǔn)備。（二）任務(wù)呈現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)課程的教學(xué)中，我們采用了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、課堂教學(xué)與混合式教學(xué)模式。通過(guò)精心設(shè)計(jì)，構(gòu)建完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)，以具體應(yīng)用實(shí)例為基礎(chǔ)，將理論知識(shí)嵌入示例中進(jìn)行講解。我們傳授了內(nèi)燃機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、燃燒理論等知識(shí)。這種教學(xué)方式不但加深了學(xué)生對(duì)于內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的理解，而且能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使其更好地掌握專(zhuān)業(yè)技能，在未來(lái)的工作中更加出色表現(xiàn)。（三）任務(wù)實(shí)施借助MOOC平臺(tái)、BB平臺(tái)開(kāi)展課程教學(xué)。組織學(xué)生自主成立內(nèi)燃機(jī)項(xiàng)目組。實(shí)施過(guò)程分幾個(gè)小組進(jìn)行。不同小組有各自主題，學(xué)生通過(guò)各自資料查找與分析，將課程知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題相結(jié)合。（四）分析改進(jìn)設(shè)定項(xiàng)目完成時(shí)間節(jié)點(diǎn)。項(xiàng)目完成后，課堂開(kāi)展項(xiàng)目成果展示，學(xué)生進(jìn)行成果匯報(bào)。學(xué)生的內(nèi)燃機(jī)課程項(xiàng)目展示結(jié)束后，教師進(jìn)行總結(jié)，分析整體完成情況，并對(duì)學(xué)生反饋的共性問(wèn)題和難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行解答。在點(diǎn)評(píng)各小組人物的完成情況和匯報(bào)情況時(shí)，教師還須提供具體的建議和指導(dǎo)，以幫助學(xué)生在實(shí)踐中更加深入地掌握內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的知識(shí)與技能。這種教學(xué)方式可以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，拓寬視野和提高專(zhuān)業(yè)水平。二、課程實(shí)施方案（一）設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，建立分層次新課程體系課堂教學(xué)內(nèi)容通過(guò)引入主題、拓展論述、深入討論、鞏固深化等方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。在內(nèi)燃機(jī)課程的教學(xué)過(guò)程中，我們針對(duì)不同的知識(shí)點(diǎn)，采用了多樣化的教學(xué)方法和手段，如隨機(jī)提問(wèn)、課堂討論、課間交流、黑板板書(shū)、教學(xué)動(dòng)畫(huà)等。這些手段的使用，促進(jìn)了學(xué)生與教師之間的互動(dòng)，使得線(xiàn)上教學(xué)與線(xiàn)下教學(xué)得以很好地結(jié)合起來(lái)，豐富了整個(gè)教學(xué)過(guò)程，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。我們相信，這種教學(xué)方式能夠幫助學(xué)生更好地掌握知識(shí)，提高應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，在未來(lái)的工作與學(xué)習(xí)中更具競(jìng)爭(zhēng)力。（二）結(jié)合PBL教學(xué)理念探索發(fā)動(dòng)機(jī)學(xué)科教學(xué)的改革及創(chuàng)新我們將項(xiàng)目設(shè)定為內(nèi)燃機(jī)課程教學(xué)的核心，通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式來(lái)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性并激發(fā)他們的思維能力。內(nèi)燃機(jī)課程PBL教學(xué)方式如圖1所示。結(jié)合下達(dá)的課題，提出學(xué)習(xí)目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生在問(wèn)題的引導(dǎo)下查找相關(guān)資料。以學(xué)習(xí)小組的形式討論解決問(wèn)題，展示討論結(jié)果。最后，教師和學(xué)生一起對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整理和總結(jié)，通過(guò)觀察和討論進(jìn)行課堂反饋，從而調(diào)整教學(xué)方法。圖1現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)技術(shù)PBL教學(xué)方法實(shí)施過(guò)程1.每組針對(duì)自己的案例和問(wèn)題做總結(jié)發(fā)言，其他學(xué)生可以做相應(yīng)的補(bǔ)充。老師對(duì)學(xué)生的發(fā)言做一個(gè)簡(jiǎn)短的評(píng)論，并指出優(yōu)點(diǎn)和注意事項(xiàng)。2.教師鼓勵(lì)小組成員相互打分，其中學(xué)生和教師的分?jǐn)?shù)占適當(dāng)?shù)谋壤?.學(xué)生對(duì)自己的表現(xiàn)進(jìn)行總結(jié)和反思，并對(duì)整個(gè)過(guò)程提出意見(jiàn)和建議，供教師改進(jìn)。（三）線(xiàn)上線(xiàn)下混合的教學(xué)方法我們?cè)趦?nèi)燃機(jī)課程教學(xué)中，將線(xiàn)上教學(xué)方式和線(xiàn)下教學(xué)模式有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)過(guò)程化與個(gè)性化的有效結(jié)合。線(xiàn)下教學(xué)強(qiáng)調(diào)過(guò)程教育，注重學(xué)生與教師之間的互動(dòng)與共同完成作業(yè)的過(guò)程。而通過(guò)線(xiàn)上教學(xué)，學(xué)生可以隨時(shí)對(duì)自己正在進(jìn)行的學(xué)習(xí)項(xiàng)目提出問(wèn)題，教師可以針對(duì)性地回答和指導(dǎo)這些學(xué)生，這種形式的教學(xué)更具有個(gè)性化的特點(diǎn)。同時(shí)，在線(xiàn)上學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生可以深入了解自己的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，有針對(duì)性、分層次地完成作業(yè)和接受分類(lèi)指導(dǎo)，從而進(jìn)一步提高個(gè)性化教學(xué)效果。我們相信，這種將線(xiàn)上教學(xué)方式和線(xiàn)下教學(xué)模式有效結(jié)合的教學(xué)方法，將會(huì)有效地提高教學(xué)效果，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，幫助他們更好地實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值和發(fā)展。在課堂教學(xué)中，利用MOOC平臺(tái)和BB平臺(tái)向?qū)W生講解知識(shí)，安排現(xiàn)場(chǎng)練習(xí)、簽到、與學(xué)生互動(dòng)，通過(guò)平臺(tái)總結(jié)學(xué)生日常課堂學(xué)習(xí)，輔助課堂教學(xué)。使用智慧教學(xué)工具，將線(xiàn)上和線(xiàn)下學(xué)習(xí)更緊密地結(jié)合起來(lái)。我們可以通過(guò)線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái)來(lái)監(jiān)控教學(xué)質(zhì)量，全面有效地了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握情況，從而為學(xué)生提供針對(duì)性的指導(dǎo)。通過(guò)線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái)的監(jiān)控，我們可以及時(shí)了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和進(jìn)展情況，從而幫助他們更好地解決學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題。（四）建立多種教學(xué)評(píng)價(jià)體系注重教學(xué)過(guò)程，建立多種類(lèi)的教學(xué)評(píng)價(jià)體系，探索線(xiàn)上與線(xiàn)下相結(jié)合、過(guò)程評(píng)價(jià)與期末評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)模式，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、過(guò)程學(xué)習(xí)與體驗(yàn)學(xué)習(xí)，課程成績(jī)由過(guò)程評(píng)價(jià)與期末評(píng)價(jià)綜合評(píng)價(jià)。三、課程特色與創(chuàng)新（一）基于PBL的教學(xué)理念，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的新教學(xué)模式在內(nèi)燃機(jī)教學(xué)實(shí)踐中注重培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決相關(guān)問(wèn)題的能力，注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式。學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中把書(shū)本知識(shí)融會(huì)貫通，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整運(yùn)用。同時(shí)，借助PBL教學(xué)方法，讓學(xué)生對(duì)整個(gè)工程實(shí)踐項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)流程有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。（二）車(chē)輛專(zhuān)業(yè)內(nèi)燃機(jī)課程的新型課程設(shè)計(jì)理念及教學(xué)方法將網(wǎng)絡(luò)與課堂教學(xué)結(jié)合的混合式教學(xué)模式應(yīng)用到內(nèi)燃機(jī)課程的教學(xué)過(guò)程中。通過(guò)在MOOC平臺(tái)和BB平臺(tái)上開(kāi)設(shè)課程，利用這些平臺(tái)促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)和創(chuàng)新能力的提高。同時(shí)，我們可以探索將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和課堂教學(xué)結(jié)合起來(lái)，不斷改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)課程的教學(xué)方法和模式，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。四、學(xué)生能力培養(yǎng)通過(guò)現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)技術(shù)課程的教學(xué)，使學(xué)生著重學(xué)習(xí)現(xiàn)代汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，為學(xué)生進(jìn)一步從事汽車(chē)技術(shù)的研究打好基礎(chǔ)。為了符合車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)定位和專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，我們將通過(guò)內(nèi)燃機(jī)概論、內(nèi)燃機(jī)工作原理、內(nèi)燃機(jī)的工作指標(biāo)、內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)、代用燃料、內(nèi)燃機(jī)的換氣過(guò)程、燃燒模式及其分類(lèi)等課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)來(lái)探討內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)這些學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生可以更好地理解內(nèi)燃機(jī)的工作原理和運(yùn)行方式，掌握內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化技術(shù)，從而提高其在車(chē)輛工程領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。使學(xué)生掌握現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的基本概念及基本理論。本課程旨在教授學(xué)生現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)培養(yǎng)他們分析和解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。學(xué)生將學(xué)習(xí)如何正確評(píng)價(jià)車(chē)輛工程問(wèn)題在環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展方面的影響，并能夠?qū)h(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展等問(wèn)題與工程實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。此外，課程還會(huì)傳授學(xué)生內(nèi)燃機(jī)方面的基本結(jié)構(gòu)和技術(shù)應(yīng)用等方面的知識(shí)，使他們能夠綜合分析復(fù)雜的內(nèi)燃機(jī)問(wèn)題，探究影響因素并得出有效的結(jié)論。通過(guò)應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)知識(shí)分析汽車(chē)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，學(xué)生還將掌握力學(xué)計(jì)算、仿真和實(shí)踐應(yīng)用的能力。五、課程持續(xù)改進(jìn)結(jié)合課堂反饋，不斷改進(jìn)教學(xué)模式、評(píng)價(jià)方式等，對(duì)課程進(jìn)行不斷總結(jié)與反饋，形成可持續(xù)性發(fā)展的內(nèi)燃機(jī)教學(xué)體系。采用PBL教學(xué)方式，線(xiàn)上線(xiàn)下混合的教學(xué)方法，不同知識(shí)點(diǎn)采用變化的教學(xué)方法，包括提問(wèn)、課堂課間討論、黑板書(shū)寫(xiě)、教學(xué)動(dòng)畫(huà)等多種方式。將MOOC平臺(tái)，BB平臺(tái)運(yùn)用到課堂教學(xué)中，借助實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)合。將教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)考核形成一個(gè)閉環(huán)，借助反饋，分析課程達(dá)成度，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。如何讓學(xué)生化被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，讓知識(shí)講授成為有溫度的講授？借助實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)代內(nèi)燃