内燃机课程课堂教学的探索与思考

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摘 要 为优化内燃机构造与原理课程的课堂教学效果，结合教学实践经验，从教学内容和教学方法两个方面提出改革思路，改变传统的“教师讲，学生听”的填鸭式教学模式，从而充分调动学生学习的主动性和积极性，使学生在有限的时间内更好地掌握和理解内燃机的相关知识。

关键词 内燃机构造与原理；教学内容；教学方法

中图分类号：G642.4 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2013）27-0088-02

1 引言

内燃机构造和原理是热能与动力工程专业开设的核心专业课之一，是该专业学生必须掌握的基础专业知识。随着科学技术的发展以及排放法规与节能要求的日益提高，内燃机结构发生了很大的变化，新技术层出不穷，使得传统的单纯机械式内燃机已变成为高度机电一体化的产品。相应“内燃机构造与原理”课程的内容也应该做出很大调整，传统的先讲内燃机构造，再讲授内燃机原理的课程教学思路必须进行必要的修改。本文针对现阶段内燃机教学存在的一些问题，结合几年的教学实践，从教学内容、教学方法两个方面提出几点意见。

2 教学内容的改革

2.1 将原理与构造的内容有机相互穿插融合

以往内燃机课程的讲授，都沿用50年代苏联的教学体系，先学习内燃机构造，再学习内燃机原理的模式[1]。即使有的院校将内燃机构造和原理设制成一门课程开设，教师在讲授时也仍然是先讲构造，再讲原理。这种教学模式存在明显的缺点：1）教学内容重复较多，例如在构造中讲汽油机的燃料供给系统时，为了便于学生理解，往往要先讲一点有关可燃混合气浓度的知识，这部分内容与内燃机原理的内容有很大重复；2）构造与原理分开来讲解，学生往往不能将结构与原理联系到一起，会产生“原理与构造有什么联系”“学原理有什么用”的疑问。

将内燃机的原理与构造有机地结合在一起，原理的很多知识点融合到讲授构造的过程中，两者的内容相互融合、穿插，这样既能避免重复，又能将构造和原理联系起来。如在讲解内燃机的工作原理时，可以将内燃机原理中的“内燃机的理论循环与实际循环”的内容融合进来：工作过程就是实际的循环过程，受多种因素的影响，为了进行理论研究，人为地将实际的过程依据特点简化为理论循环。再如，讲授汽油机的燃料供给系统的结构时，可以与内燃机原理中的燃料供给章节相结合，让学生能将汽油机供给系统各部分的结构特点与原理相结合，理解如此结构的原因。这样学生就能将内燃机的构造与原理相结合起来，充分理解内燃机的结构特点的同时，将知识水平上升到理论高度，对构造的深入理解又有助于学生更好地掌握原理方面的知识。

2.2 调整教学内容，删减一些老旧技术和原理，突出科研热点和实际应用

由于教学学时的有限，教师往往不可能把课本上的所有知识都讲解给学生。这时就需要教师根据当前的内燃机的发展现状及研究的热点，将教学内容进行调整，删减一些老旧的、现已淘汰的结构和原理。如汽油机上的化油器系统，从2000年以后就已经全面禁止使用[2]，所以讲解时教师只要告诉学生化油器的工作原理与作用就可以了，而对取而代之的电子控制燃油喷射系统则要详细讲解。同时，对于一些跨学科的知识也可以简略讲解。例如，汽油机启动系统中发电机的结构，冷却系统中水泵和风扇的结构，都可不予讲解，学生可以从其他专业课程中获得相关知识。对于一些结构较简单又易于自学的内容，教师应留给学生一定自学提高的空间。如曲轴前端安装的扭转减振器，学生自己看图即可懂，教师只需强调扭转减振器的原理即可。

当然，在删减的同时，教师还应该适量地加入一些内燃机研究的热点问题和技术的最新发展方向、研究的最新手段和方法等，从而拓展学生的知识面，激发学生学习的兴趣。

3 教学方法的改革

内燃机课程的教学内容不仅包含大量的内燃机零件和部件，同时包含其工作过程和原理，内容繁多，知识量大。大部分学生反映学习难度较大，不容易掌握和理解。究其原因，主要是大部分学生缺乏对事物的感官认识，难以将教材中的图形转换成物体的空间结构；同时学生对所学知识缺乏归纳总结的能力，不能将所有的章节内容联系起来，知识七零八落，未形成整体认识和理解；还有很多学生从开始看到教材就产生害怕心理，认为内容太多太零乱，根本就记不住、学不会。因此，必须对传统的以教师讲授、学生听讲为主的一本教案、一张嘴、一块黑板、一只（粉）笔的教学方法进行改革，从而改善内燃机课程的现场教学效果，迫使学生由被动学习变为积极主动学习。

笔者结合自身教学经验，认为可以进行三方面的改革。

1）充分利用现代教学媒体，提高学生的学习兴趣。现代教学媒体能够将知识加工并且形象地展现在学生面前，较之以往单调的黑板和课本教学丰富了很多[3]。因此，教师必须能够适时地、灵活地运用现代教学媒体，将口述无法完全讲解清楚的内容用计算机仿真或动画的形式展示出来。

例如，在讲述4冲程和2冲程内燃机的工作过程时，采用动画模仿效应教学，使学生不但明白了内燃机的工作过程，而且具备了内燃机中复杂零件的空间构型能力，掌握零件与零件之间的连接关系以及内燃机内部机构的运动机理，深刻理解内燃机的真实工作过程。再如，讲述柴油机燃料供给系统中的喷油泵时，利用分部动画对其工作过程进行讲解，可以使学生更快更好地理解其工作过程，且易于学生对柱塞偶件和出油阀偶件配合过程的深入理解。

另外，多媒体课件的感官效果极大地调动了学生学习的积极性，增强了课程的趣味性，教师可以鼓励和引导学生从不同的角度进行思维，有效开拓学生的构型能力和创新思维能力。

2）提出经典问题，组织学生讨论回答，帮助学生梳理知识。思维的整理源于对问题的回答，学生只有在不断地对问题的思考和回答中，才能培养独立的思维能力，才能学会运用所学知识去解决实际问题。作为教师，必须在吃透教材的前提下，对各章的授课内容作仔细的思考和分析，从中提出一些典型问题，引导学生进行深入思考和讨论，让学生梳理知识脉络，运用所学去思考问题、解决问题[4]。

例如，在学习了内燃机构造和汽油、柴油的性质以后，可以提出这样的问题：“汽油机燃油中如果混入少量柴油，你考虑会发生怎么样的结果？”“柴油机燃油中混入少量汽油，又会发生怎么样的结果？”然后让学生进行讨论和回答。通过对问题的讨论和回答，可以让学生彻底明白汽油机与柴油机的构造特点是与汽油和柴油的性质有很大关系的；同时也帮学生把所学的汽油机和柴油机的区别点和相同点重新梳理一遍，培养学生应用知识的能力。并且在这个过程中，学生进行了主动学习，激发了学习的积极性和主动性。

3）强化实践教学，提高学生应用知识的能力。内燃机构造与原理是一门实践性很强的课程，教学活动必须加强实践环节才能取得良好的教学效果。所以，在组织好课堂教学的同时，也需要安排一定量的实验教学。学生通过实验不仅能够巩固所学的理论知识，而且能够掌握正确的实验方法和操作技能。

当然，这里所说的实践教学，除了学期末期安排的“内燃机拆装实习”外，还需要在课堂教学的中间，依据教学内容定期开展一些参观和动手实验。例如，学习完柴油机的柱塞式喷油泵后，组织学生进行参观实验，帮助学生将理论知识与实物相联系起来；学习了内燃机的速度特性和负荷特性后，可以开设相应自己动手的内燃机外特性测试实验，让学生在动手中加强对知识的理解。对于有条件的学校，还可设置开放性实验[5]，即实验室向学生免费、自由开放，学生可以自主设计、开发实验内容，然后自己去实验室进行验证。这样，学生不仅要自己动手进行实验，还需自己将所学知识进行梳理提问以找出问题，从而更加深了对知识的理解。这一系列的实践与教学相结合的教学方法，可以提高学生应用知识的能力，强化对知识的理解，同时还可引起学生学习内燃机学的兴趣和积极性。

4 结束语

对内燃机构造与原理课程的课堂教学内容和方法进行改革，目的就是走出“填鸭式”的教学模式，大幅改善课堂教学的效果，激发学生学习内燃机的兴趣，充分调动学生学习的主动性和积极性，使他们在教学学时相对缩减的情况下，能更好地掌握和理解内燃机的相关知识，使内燃机构造与原理这门专业课程真正成为热能与动力专业学生就业的一块敲门砖。

参考文献

[1]王晓云，张锦华，王宏儒.构建内燃机课程教学创新模式研究[J].职业教育研究，2008（9）：89-90.

[2]周龙保.内燃机学[M].北京：机械工业出版社，2010.

[3]黄豪中，莫春兰.“内燃机学”课程教学改革初探[J].中国电力教育，2010（4）：113-114.

[4]张保成.内燃机课程教学改革思路[J].中北大学学报：社会科学版，2005（4）.

[5]叶晓明，黄荣华，成晓北，等.启发式教学在内燃机原理课程教学中的应用[J].科教文汇，2012（13）.