新工科背景下內(nèi)燃機應(yīng)用型教學模式探索

隨著現(xiàn)代技術(shù)的飛速發(fā)展，內(nèi)燃機相關(guān)的新技術(shù)和新理念不斷涌現(xiàn)，為了讓學生深入掌握現(xiàn)代內(nèi)燃機技術(shù)，我們必須持續(xù)更新課程內(nèi)容。為此，我們通過閱讀文獻和參與科研工作，緊密關(guān)注內(nèi)燃機領(lǐng)域的新興趨勢和前沿技術(shù)，及時充實自己的教學知識儲備。我們會合理選擇精華，并推廣正確的價值觀念，以便指導(dǎo)學生更好地理解現(xiàn)代內(nèi)燃機技術(shù)。內(nèi)燃機是一門與理論和實踐都有密切關(guān)聯(lián)的課程。我們在以往的教學過程中發(fā)現(xiàn)，采用多媒體教學方式的大信息流能夠有效激發(fā)學生的感性認知，而循序漸進的板書講解同樣對學生的知識消化產(chǎn)生重要影響［1-2］。因此，我們采用多媒體課件和板書相結(jié)合的教學方法，并結(jié)合投影技術(shù)進行多媒體演示，同時結(jié)合板書進行推導(dǎo)過程等知識點的講解［3］。實驗內(nèi)容的設(shè)置可以使學生更好地理解課程的內(nèi)容，一些較難理解的知識點可以通過實驗進行理解與消化。但是如何把課程理論內(nèi)容與實驗相結(jié)合是一個值得下功夫認真研究、反復(fù)實踐的課題。緊跟時代發(fā)展，不斷更新知識內(nèi)容，及時添加內(nèi)燃機相關(guān)領(lǐng)域的最新技術(shù)，例如新能源相關(guān)知識及技術(shù)應(yīng)用。不斷學習先進的教學案例，體現(xiàn)時代發(fā)展對車輛專業(yè)人才培養(yǎng)的要求［4］。內(nèi)燃機課程教學是車輛工程專業(yè)教學體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)學生的專業(yè)獨立探索能力、動力實驗操作能力以及解決相關(guān)復(fù)雜工程問題的能力有著重要作用。通過這門課程的學習，學生可以深入掌握內(nèi)燃機的原理和性能，提高其對內(nèi)燃機領(lǐng)域的理解和技能水平，為其未來從事相關(guān)領(lǐng)域的工作奠定牢靠基礎(chǔ)［5-7］。在以前的教學過程中，只是針對課本上的內(nèi)容對學生進行相關(guān)理論知識的教學，缺乏對學生實際應(yīng)用知識能力的培養(yǎng)，沒有將課程實踐化。針對內(nèi)燃機課程教學存在的問題，我們認識到傳統(tǒng)教學模式單一、內(nèi)容陳舊、命題性演示過多等問題的制約影響。因此，如何調(diào)整教學方式，使學生盡快建立理論與實際的聯(lián)系，是目前形勢下培養(yǎng)學生的要求［8-11］。在新時代背景下，構(gòu)建新的實踐教學過程。在傳統(tǒng)動力源的基礎(chǔ)上，增設(shè)了新能源、新燃燒模式等相關(guān)的知識內(nèi)容。除了傳統(tǒng)的理論教學，構(gòu)建實踐教學模式，讓學生在理解和認知相關(guān)理論知識的基礎(chǔ)之上，對這些知識進行實踐。重新設(shè)計考核內(nèi)容，形成教學目標—過程—考核的閉環(huán)過程。增加專業(yè)課程實踐教學的比重，是目前內(nèi)燃機教學過程中要思考的問題。一、課程內(nèi)容內(nèi)燃機課程采用PBL教學方式，線上線下混合的教學方法，針對不同知識點采用不同的教學方法。借助實驗平臺，激發(fā)學生學習興趣，實現(xiàn)理論和實驗結(jié)合。將教學目標，教學過程，教學考核形成一個閉環(huán)。借助反饋，分析課程達成度，不斷提高教學質(zhì)量，形成可持續(xù)性發(fā)展的內(nèi)燃機課程教學體系。為更好地培養(yǎng)學生的內(nèi)燃機知識及應(yīng)用能力，課程內(nèi)容圍繞具體項目任務(wù)展開。教學實施過程以“引入任務(wù)—任務(wù)呈現(xiàn)—任務(wù)實施—分析改進”的方式遞進開展。（一）引入任務(wù)在內(nèi)燃機課程的整體設(shè)計中，我們以應(yīng)用實例為驅(qū)動，貫穿需求、設(shè)計、實施等教學環(huán)節(jié)。通過一個綜合案例，學生能夠系統(tǒng)性地掌握內(nèi)燃機專業(yè)知識和相關(guān)技術(shù)，提高其應(yīng)用能力。我們將選取合適的教學應(yīng)用場景和背景，提取實際應(yīng)用元素，并將其形成系統(tǒng)的內(nèi)燃機課程案例教程。這種教學方法將幫助學生更好地理解內(nèi)燃機領(lǐng)域的知識和技能，能在實踐中不斷提升自己，并為未來的職業(yè)發(fā)展做好充分準備。（二）任務(wù)呈現(xiàn)在內(nèi)燃機課程的教學中，我們采用了網(wǎng)絡(luò)教學、課堂教學與混合式教學模式。通過精心設(shè)計，構(gòu)建完整的知識結(jié)構(gòu)，以具體應(yīng)用實例為基礎(chǔ)，將理論知識嵌入示例中進行講解。我們傳授了內(nèi)燃機的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、燃燒理論等知識。這種教學方式不但加深了學生對于內(nèi)燃機領(lǐng)域的理解，而且能夠激發(fā)學生的學習熱情，使其更好地掌握專業(yè)技能，在未來的工作中更加出色表現(xiàn)。（三）任務(wù)實施借助MOOC平臺、BB平臺開展課程教學。組織學生自主成立內(nèi)燃機項目組。實施過程分幾個小組進行。不同小組有各自主題，學生通過各自資料查找與分析，將課程知識與實際應(yīng)用問題相結(jié)合。（四）分析改進設(shè)定項目完成時間節(jié)點。項目完成后，課堂開展項目成果展示，學生進行成果匯報。學生的內(nèi)燃機課程項目展示結(jié)束后，教師進行總結(jié)，分析整體完成情況，并對學生反饋的共性問題和難點問題進行解答。在點評各小組人物的完成情況和匯報情況時，教師還須提供具體的建議和指導(dǎo)，以幫助學生在實踐中更加深入地掌握內(nèi)燃機領(lǐng)域的知識與技能。這種教學方式可以幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，拓寬視野和提高專業(yè)水平。二、課程實施方案（一）設(shè)計教學過程，建立分層次新課程體系課堂教學內(nèi)容通過引入主題、拓展論述、深入討論、鞏固深化等方式進行設(shè)計。在內(nèi)燃機課程的教學過程中，我們針對不同的知識點，采用了多樣化的教學方法和手段，如隨機提問、課堂討論、課間交流、黑板板書、教學動畫等。這些手段的使用，促進了學生與教師之間的互動，使得線上教學與線下教學得以很好地結(jié)合起來，豐富了整個教學過程，提高了學生的學習效果。我們相信，這種教學方式能夠幫助學生更好地掌握知識，提高應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，在未來的工作與學習中更具競爭力。（二）結(jié)合PBL教學理念探索發(fā)動機學科教學的改革及創(chuàng)新我們將項目設(shè)定為內(nèi)燃機課程教學的核心，通過項目驅(qū)動的方式來提升學生的學習積極性并激發(fā)他們的思維能力。內(nèi)燃機課程PBL教學方式如圖1所示。結(jié)合下達的課題，提出學習目標，引導(dǎo)學生在問題的引導(dǎo)下查找相關(guān)資料。以學習小組的形式討論解決問題，展示討論結(jié)果。最后，教師和學生一起對知識點進行整理和總結(jié)，通過觀察和討論進行課堂反饋，從而調(diào)整教學方法。圖1現(xiàn)代內(nèi)燃機技術(shù)PBL教學方法實施過程1.每組針對自己的案例和問題做總結(jié)發(fā)言，其他學生可以做相應(yīng)的補充。老師對學生的發(fā)言做一個簡短的評論，并指出優(yōu)點和注意事項。2.教師鼓勵小組成員相互打分，其中學生和教師的分數(shù)占適當?shù)谋壤?.學生對自己的表現(xiàn)進行總結(jié)和反思，并對整個過程提出意見和建議，供教師改進。（三）線上線下混合的教學方法我們在內(nèi)燃機課程教學中，將線上教學方式和線下教學模式有機地結(jié)合起來，實現(xiàn)了教學過程化與個性化的有效結(jié)合。線下教學強調(diào)過程教育，注重學生與教師之間的互動與共同完成作業(yè)的過程。而通過線上教學，學生可以隨時對自己正在進行的學習項目提出問題，教師可以針對性地回答和指導(dǎo)這些學生，這種形式的教學更具有個性化的特點。同時，在線上學習過程中，學生可以深入了解自己的學習基礎(chǔ)，有針對性、分層次地完成作業(yè)和接受分類指導(dǎo)，從而進一步提高個性化教學效果。我們相信，這種將線上教學方式和線下教學模式有效結(jié)合的教學方法，將會有效地提高教學效果，提升學生的學習熱情和積極性，幫助他們更好地實現(xiàn)自我價值和發(fā)展。在課堂教學中，利用MOOC平臺和BB平臺向?qū)W生講解知識，安排現(xiàn)場練習、簽到、與學生互動，通過平臺總結(jié)學生日常課堂學習，輔助課堂教學。使用智慧教學工具，將線上和線下學習更緊密地結(jié)合起來。我們可以通過線上教學平臺來監(jiān)控教學質(zhì)量，全面有效地了解學生對知識的理解和掌握情況，從而為學生提供針對性的指導(dǎo)。通過線上教學平臺的監(jiān)控，我們可以及時了解每個學生的學習狀態(tài)和進展情況，從而幫助他們更好地解決學習中遇到的問題。（四）建立多種教學評價體系注重教學過程，建立多種類的教學評價體系，探索線上與線下相結(jié)合、過程評價與期末評價相結(jié)合的評價模式，促進學生自主學習、過程學習與體驗學習，課程成績由過程評價與期末評價綜合評價。三、課程特色與創(chuàng)新（一）基于PBL的教學理念，將理論教學與實踐教學相結(jié)合的新教學模式在內(nèi)燃機教學實踐中注重培養(yǎng)學生分析問題與解決相關(guān)問題的能力，注重培養(yǎng)學生的科學思維方式。學生在這個過程中把書本知識融會貫通，根據(jù)實際情況進行調(diào)整運用。同時，借助PBL教學方法，讓學生對整個工程實踐項目的開發(fā)設(shè)計流程有一個全面的認識。（二）車輛專業(yè)內(nèi)燃機課程的新型課程設(shè)計理念及教學方法將網(wǎng)絡(luò)與課堂教學結(jié)合的混合式教學模式應(yīng)用到內(nèi)燃機課程的教學過程中。通過在MOOC平臺和BB平臺上開設(shè)課程，利用這些平臺促進學生之間的互動和創(chuàng)新能力的提高。同時，我們可以探索將網(wǎng)絡(luò)教學和課堂教學結(jié)合起來，不斷改進內(nèi)燃機課程的教學方法和模式，從而激發(fā)學生的學習熱情和積極性。四、學生能力培養(yǎng)通過現(xiàn)代內(nèi)燃機技術(shù)課程的教學，使學生著重學習現(xiàn)代汽車內(nèi)燃機技術(shù)，為學生進一步從事汽車技術(shù)的研究打好基礎(chǔ)。為了符合車輛工程專業(yè)的辦學定位和專業(yè)特點，我們將通過內(nèi)燃機概論、內(nèi)燃機工作原理、內(nèi)燃機的工作指標、內(nèi)燃機的工作循環(huán)、代用燃料、內(nèi)燃機的換氣過程、燃燒模式及其分類等課程內(nèi)容的學習來探討內(nèi)燃機的發(fā)展趨勢。通過這些學習內(nèi)容，學生可以更好地理解內(nèi)燃機的工作原理和運行方式，掌握內(nèi)燃機的設(shè)計和優(yōu)化技術(shù)，從而提高其在車輛工程領(lǐng)域的專業(yè)素養(yǎng)。使學生掌握現(xiàn)代內(nèi)燃機技術(shù)的基本概念及基本理論。本課程旨在教授學生現(xiàn)代內(nèi)燃機技術(shù)的應(yīng)用，同時培養(yǎng)他們分析和解釋實驗結(jié)果的能力。學生將學習如何正確評價車輛工程問題在環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展方面的影響，并能夠?qū)h(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展等問題與工程實踐有機地結(jié)合起來。此外，課程還會傳授學生內(nèi)燃機方面的基本結(jié)構(gòu)和技術(shù)應(yīng)用等方面的知識，使他們能夠綜合分析復(fù)雜的內(nèi)燃機問題，探究影響因素并得出有效的結(jié)論。通過應(yīng)用數(shù)學和力學知識分析汽車設(shè)計中的問題，學生還將掌握力學計算、仿真和實踐應(yīng)用的能力。五、課程持續(xù)改進結(jié)合課堂反饋，不斷改進教學模式、評價方式等，對課程進行不斷總結(jié)與反饋，形成可持續(xù)性發(fā)展的內(nèi)燃機教學體系。采用PBL教學方式，線上線下混合的教學方法，不同知識點采用變化的教學方法，包括提問、課堂課間討論、黑板書寫、教學動畫等多種方式。將MOOC平臺，BB平臺運用到課堂教學中，借助實驗平臺，激發(fā)學生學習興趣，實現(xiàn)理論和實驗結(jié)合。將教學目標、教學過程、教學考核形成一個閉環(huán)，借助反饋，分析課程達成度，不斷提高教學質(zhì)量。如何讓學生化被動學習為主動學習，讓知識講授成為有溫度的講授？借助實驗的機會，激發(fā)學生學習現(xiàn)代內(nèi)燃