通识教育模式下《发动机原理》课程教学改革探讨

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　　摘要：发动机原理是能源动力类专业的主要专业课程，本文结合“汽车发动机原理”专业课程，探讨了在通识教育模式下如何保证专业课教学质量的问题，强调了科研与教学之间不可或缺的相辅相成关系。在教学方法上由工程案例对比分析加深对基本原理的理解，加强讨论环节和实验课环节等以提高学生的学习兴趣。
　　关键词：通识教育；动机原理；教学改革；教学方法
　　中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）05-0083-02
　　通识教育是一种新颖的教育观念，通识教育是指“贯通之意”，即社会人可将多学科知识融会贯通，可运用多学科知识、开放性思维进行思考、合作、资料收集，进而获得问题的解决方案，并实现多文化、多学科间的交流与合作。
　　近十年来，不少学校都经历过，或正在经历着课程改革，试图改变传统教育中以专业教育为主的模式，进而实现多学科教育、全面教育，培养具有综合素质的全面型人才。但是在探索的道路上，如何解决专业教育与通识教育之间的矛盾遇到了较多问题[1]。根据笔者多年教授的《汽车发动机原理》以及教学实施过程中的经验，在本文中初步探讨了本科专业课程教授过程中教学方法与教学内容的改革。
　　一、专业课程在通识教育模式中的改变
　　在我国高等院校中，《汽车发动机原理》在车辆工程、能源动力类、机械制造类、交通运输类等专业中占有重要位置。这门课程中对车用内燃机结构、燃烧方式、功热转化、性能改善、内燃机热力过程、排放物测定与控制等知识与专业技术进行了讲述。《发动机原理》对于培养具有良好基础知识、开阔思维、获得设计创新能力、深化工程实践认识的高素质人才具有重要意义。
　　大力倡导通识教育的今天，教育工作者尤其是工科教育工作者经常产生难以解决的课程教育改革的问题[2，3]。这些问题可归纳如下几点：（1）课时减少。（2）学习内容明显增加。在专业课时不断压缩情况下，学习内容却显著增加，表现在三个方面，其一专业基础理论必须要学，且更加夯实；其二新工程技术不断涌现，国内外汽车技术，尤其是内燃机技术数年更新一代，教学内容不体现新技术，将被社会发展所淘汰；其三学生渴望学习新生事物，追求新技术，不局限与基础知识的掌握。（3）《汽车发动机原理》是一门多学科内容集合的课程。（4）《汽车发动机原理》教材更新慢。
　　二、教学与时俱进
　　所谓与时俱进，即教学内容要更新、教学方法也要更新。教学内容中应该对当前所出现的新观点、新技术、新工艺进行展示与讲解。与时俱进的教学内容可更好地开阔学生视野，让学生充分了解当前社会专业方向的最新技术发展动态，帮助学生适应科技社会的发展。
　　在教学过程中以教学内容为基础，结合典型论文，用课本中的理论知识来获得实际工程问题的解决方案，进而培养学生运用知识、动手实践的能力。笔者收集了国内外发表的内燃机相关专业论文，在结束本节内容讲解后，结合相应的论文课题，分析当前内燃机技术发展趋势与论文内容。讲述这部分内容的时间占课程时间的1/6左右。这部分内容的讲解安排详细如下：（1）在获得论文提纲基础上为学生分析论文重点、难点与论文写作思路。（2）讲解过程中对提问的学生解疑答惑。（3）讲解完毕后师生共同讨论。（4）课后学生收集相关课题资料，并手写一份学习心得。
　　三、教学方法不断创新
　　1.启发式教学方法。启发式教学方法要求教师授课前进行充分的准备，避免“填鸭式”教学模式。例如讲解到发动机温度在启动运行一段时间后将达到较高值时，向课堂提问采用什么方式冷却、什么冷却剂冷却、冷却剂的功能、制冷量如何计算等问题，让学生带着问题学习、思考，并获得问题的合理解答。启发式教学方法将有效激发学生的学习热情，培养学生面对问题时解决问题的能力。
　　2.互动式教学方法。在有限的教学课程中设定讨论课，或在教学过程中挤出一定时间针对某一特定问题进行學习讨论。例如，在如何改善发动机换热过程这一命题中，让学生充分发挥主观能动性，根据所学知识、创意能力、实践经验等进行问题的分析，并获得独具特点的见解。也可让学生分成小组讨论，获得更多解决方案，不仅提高学生互助交流能力，还能培养合作精神。
　　3.现代化教学手段。现代多媒体教学模式在高等院校中已有广泛开展，且在某些课程中具有较好的教学效果，通过动画、图片等手段可以让学生更加直观地了解《汽车发动机原理》中所教授的内容。
　　4.开设网络课堂。网络为教学提供了无穷无尽的教学资源，形成了一个开放式教育与学习环境。在网络课堂中学生可以根据自己兴趣爱好、学习意愿自由选择学习内容，根据自己想要解决的问题，动手查阅、整理、分析资料，并获得问题的解答。因此在网络课程前，教师需要为网络课程安排任务。
　　四、独立思考能力与专业实验技能的培养
　　所开设的实验课程大部分为理论验证性，这类实验课的优点在于通过实验验证理论可加深对理论的理解，并获得实验解决方案，而缺点在于无法有效激发学生的创作性思维与独立思考能力的培养。所以，笔者以人的全面发展为理念，设定了两种实验课程，包括验证性实验与探索性实验。验证性实验为教学大纲中所规定的必须实施的内容，而探索性实验则为教师根据教学内容需要开设的实验课程，比如包括有实验方法的改进、内燃机结构部件的优化、内燃机性能的优化等。
　　探索性实验的具体实施方案表述如下：（1）教师团队制定一个可行的实验题库供学生选择，每位同学选择一个探索性实验课题。（2）教师给定学生学习要求。（3）每位学生根据自己的选题设定实验方案，包括实验方法、实验流程、各种实验设备、自主编写实验大纲与指导书，实验结果的论证与改进等。（4）向正在进行探索性实验所有学生开放实验室，为他们提供条件，并设定探索性实验周期为10周。（5）给定两周时间让学生准备实验与实施实验。（6）学生撰写实验报告，提醒学生注意数据分析与特性曲线的绘制等细节。学生在做完探索性实验后，还需要进行验证性实验，以支持实验所获得的结果。
　　五、重视毕业设计（论文）
　　毕业设计（论文）是学校对学生在校四年学习经历的全面考核。学校每年为学生提供的毕业论题中与《汽车发动机原理》课程相关的有不少，学生在大三下学期时便需要利用课余时间收集大量资料、查阅大量图书与技术标准，完成论文写作的储备工作，最后撰写获得毕业（设计）论文。
　　专业课程学习与毕业设计在时间上的重叠是出于一定目的的。其一，学生在大三之前虽然经历了金工实习、实验课程、专业训练等，具备了一定的专业基础能力，但并未完全掌握专业知识，这时候安排毕业设计有利于学生的自主学习；其二，毕业设计（论文）与专业课程并行实施可以让学生根据自己的课题需要重点学习相关内容，获得事半功倍效果；其三，毕业设计（论文）题目可能设计书本中没有的知识，这就需要学生去查阅收集资料，进而培养了学生分析问题与解决问题的能力，扩大了知识面。所以在为学生提供良好条件的基础上，加大学生毕业设计（论文）考查力度，促使学生良好完成毕业设计（论文）。
　　六、增加课外作业，鼓励创业活动
　　课外作业不是单单指多做几个题目，而是摒弃这种传统考核方式，进行考核方式的创新，在考试成绩考核基础上，将实践活动、研究性实验成果等内容纳入评价指标中。这种考核方式势必让学生以更加积极的心态参与研究性实验与课外活动等。在国家鼓励大学生自主创业的背景下，学生走出校门，进入社会是一种积极趋势，高等院校应该为学生创业活动提供发展平台，积极开展各种形式的创业教育、创业活动与创业比赛等。将专业教育融入专业课程教学中符合社会公平培养之目标，对培养学生具备基本社会人格、良好情操有重要意义。
　　参考文献：
　　[1]张翼星.试论当今大学的通识教育[J].北京大学教育评论，2006，4（3）：9-18.
　　[2]邹晓葵，陆兆新，沈昌.微生物及其生物技术教学改革与实践[J].中国农业教育，2007，（3）：35-37.
　　[3]阮奇，叶长燊，李玲.构建研究型教学模式提升本科生创新能力[J].化工高等教育，2005，（4）：109-112.
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