《柴油机原理与构造》课程教学模式及方法

张荣沂，马慧良，付彦虹，张忠伟，须 莹，卢 岩

(1.黑龙江工程学院 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150050；2.东北林业大学 土木工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

《柴油机原理与构造》课程教学模式及方法

张荣沂1，马慧良1，付彦虹1，张忠伟1，须 莹1，卢 岩2

(1.黑龙江工程学院 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150050；2.东北林业大学 土木工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

基于“卓越工程师培养计划”的背景下，分析《柴油机原理与构造》课程的特点及教学内容，比较传统教学方法、多媒体教学方法、交互式教学方法在《柴油机原理及构造》课程教学中应用时的优缺点,提出一种全新的交互式现场教学方法。这种教学方法能充分发挥教师、学生的积极性,提高课堂教学的效果,培养学生的动手能力和创新能力。

教学方法;交互式;现场教学

“卓越工程师培养计划” 是列入中国高等教育中长期发展规划中的一个重要计划，其目的是通过教育与行业、高校与企业的紧密合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、专业素质和实践能力，培养创新型工程师。2010年黑龙江工程学院被定为第一批“卓越计划”试点学校，在这样的大环境下，2012年机电工程学院机械设计制造及其自动化专业进行了专业课程的合理精简与优化。将原来的《柴油机结构》和《柴油机原理》合并为《柴油机原理与构造》，同时将原来两门课的48+48学时变成40+8(实验)学时。由于课时的大量压缩和“卓越计划”的人才培养目标，要求任课教师必须在理论教学和实践教学的内容上进行优化，选择适合“卓越计划”培养要求的知识点，突出重点、难点，加强实践教学。该课程教学质量的好坏将直接影响《柴油机故障诊断》和《柴油机维修》等后续课程的教学。显然，传统的以口授和板书为主体的教学模式及方法由于其所含信息量小、不灵活等问题，已不能适应本课程的教学要求。为此，在机械2010级、2011级的《柴油机原理与构造》课程教学及实践中大胆地进行了教学模式及方法的改革。

1 《柴油机原理与构造》课程的特点及教学内容

《柴油机原理与构造》是黑龙江工程学院机械专业学生的一门主干专业课，具有很强的直观性和实践性，涉及的知识面广。学生学习本课程之后，能够系统地了解和掌握柴油机的基本结构、组成、工作原理、特性和辅助系统等主要内容。根据教育部对本科教育和“卓越计划”的要求，在广泛调研的基础上，制定了《柴油机原理与构造》的教学大纲，确定了课程教学及实践内容、时数。机械专业课程教学时数调整为48学时，其中8学时为实验课。新大纲学时少，教学内容包括柴油机的机体、两大机构和四大系统及柴油机的工作原理，换气对柴油机性能的影响。在一门仅仅48学时的课程教学中要实现这些教学目标，就要求教师在教学的内容选择、教学模式及方法的应用、实验项目的确定及考试的方式等方面进行改革，并尝试各种新型教学方法。

2 教学模式

在一定的思想、理论指导下的教育、教学活动所形成的稳定结构模式称为教学模式，是教育理论、思想和教学方法的集中体现。

2.1 传统教学模式

传统教学模式以教师为中心，由教师、学生和教材三要素组成，而通过教师系统、清晰地讲授、板书及挂图等辅助教具，把知识传授给学生，使学生掌握大量知识的教学方法，形式比较单一。《柴油机原理与构造》课程的教学过程，老师是主动的施教者，教具、挂图是辅助老师向学生灌输的工具，教材则是灌输的内容。由于缺乏柴油机结构分解和工作过程的动态演示，教师在课堂上难以讲清楚结构复杂的柴油机零部件组成和工作原理，学生只有被动地接受知识，难以理解柴油机是如何装配的以及零部件相互之间运动的关系。虽然实际的教学和实践中应用了教师自己制作和购买的视频、挂图、教具等，但直观性差、缺乏动感，很难达到预期的教学效果。这种教学方式的优点是教师自由度比较大，可以充分发挥教师的主导作用；缺点是不管教师讲得好不好，由于无法动态演示柴油机的结构和零部件之间的运动关系，使得课堂显得枯燥无味，死气沉沉，教师的“主导”几乎完全代替了学生的“主体”，使得学生过分依赖教师与书本，课堂教学缺乏活力。此外，在课堂上教师花在板书上的时间、教学语言的使用、把握上课纪律的情况等，导致能够教授的内容过少，知识量有限；加之其它一些不利因素的影响，这种模式的上课方式难以提高学生学习的积极性，学生主体意识淡薄，缺乏创新意识及精神，阻碍其应用能力的全面发展，这显然与现代高等教育的宗旨相悖。此外，由于教师教学水平的差异，采用这种方式的教学进度和教学质量都很难保证。

2.2 常用的教学模式——计算机多媒体教学

利用多媒体技术将计算机、投影仪等现代化工具应用于课堂教学，通过教师的合理使用，创造出具有视听、图文和影像效果的教学效果，形成了目前常用的教学模式——计算机多媒体辅助教学。

计算机多媒体辅助教学系统将教学内容和教师的丰富教学经验以多媒体形式呈现在课堂上，教师可以有选择地控制教学内容、教学进度，增强学生的感性认识，加强记忆。通过动画演示和视频播放，生动地再现柴油机的拆装过程和工作原理，及时展示柴油机最新的科学研究成果和已经应用的先进技术，弥补了教科书在先进性上的不足，使得实际教授给学生的知识与时代发展和要求同步。

现代化的多媒体教学方法虽然克服了传统教学方法在《柴油机原理与构造》课堂的实际教学过程中存在的一些问题，同时也存在上课过程中教授给学生的知识容量过多，学生所学的知识很难被及时吸收和消化，教师的人格魅力和学生的个性不能得到充分展示的问题。

3 教学过程的新尝试

为了有效提高学生的动手能力及综合工程素质，按照“卓越工程师培养计划”的要求，在《柴油机原理与构造》课程的实际教学中，根据课程理论性、实践性都很强的特点，将传统的教学模式及方法与多媒体的现代教学模式及方法有机结合、教师和学生的互动式教学模式与实践教学相融合，从而提高课程教学效果。

3.1 教师是互动的前提

教学过程中教师和学生的互动是以教师为基础的。考虑到柴油机构造内容多，柴油机工作原理方面知识的理论深度较高，难理解；并且课程内容与专业前沿知识密切相联，学生学习起来感觉较难。怎样在48学时内让学生能够熟练掌握和专业培养目标一致的《柴油机构造与原理》课程的知识和实践动手能力，且能很好地培养出学生的工程应用能力与创新实践能力，是在教学实践中必须解决的问题。

为此，将课程内容划分为多个项目，主要讲述柴油机总体性能的指标定义；一大机体柴油机机体结构的特点；两大机构曲柄连杆机构，配气机构的组成、工作原理；柴油机燃油供给系统的工作原理及柴油机性能受换气的影响，柴油机在工作过程中燃油供油系统及燃烧过程对柴油机性能的影响，柴油机冷却系统与润滑系统，以及柴油机机械、负荷、万有三大特性。对一些死记硬背的知识尽可能留给学生课外自学。

教师在教授每一个项目前对学生作适当的引导，先向学生介绍相关知识并提出教学要求，使学生对知识的学习和理解打下良好的基础。同时营造良好的学习氛围并提供充分交际的机会。教师的主体可放在课前，也可放在课后。让全体学生进入良好的准备状态，激发他们的学习兴趣，从而产生探求知识的渴望。

3.2 教师与学生的互动是根本

针对每个具体项目，通过模拟各机构及系统相互装配的关系和工作过程，鼓励学生独立思考，注意动手与动脑、动笔与动口相结合。在教师的指导下，学生按零件、系统地、循序渐进地认识柴油机结构；通过教师现场设问和解答学生的提问，主动引导学生发现问题、分析问题和解决问题；通过对学生提出的问题进行具体分析、引导，来提高学生在讨论中的积极性和自信心。通过相互之间的交流和讨论，不仅能够提高学生的认识和能力，也使教师对问题有更深层次的认识，创造出和谐的互动氛围，形成良好的交流环境。通过实践性教学环节中的实验、实习提高学生的动手能力，使得学生能够掌握一定的柴油机使用技能、调试技能、维修技能；通过聘请柴油机学科专业领域的专家进行科研成果的学术讲座拓展学生的学科专业视野，为今后的工作及继续学习打下坚实的专业基础和竞争能力。

每一个教学项目结束后，都要求学生对所学知识进行进一步的归纳总结，在这个过程中，当学生有困难时，教师设法引导，让他们自己做出正确或基本正确的答案，而不是给出“标准答案”，让学生的学习始终围绕项目，最后将所学知识点分为不同的考试题型进行测验，以检验教学效果。

这种将课程分为项目式的方法将教与学有机结合，不仅使学生的学习热情大大提高，而且也加强了学生相互之间协作的意识与团队合作精神，同时也让学生的实践动手能力、创新意识及能力的培养落到了实处。学生在学习过程中很有成就感，从而有利于激发学生的创新潜能。学生对知识的理解快、记忆牢，教师也由只是知识的传授者转变为教学活动的组织者、指导者，使对学生能力的培养和素质技能方面的培养统一起来，教学效果得到明显提高。

4 结束语

针对实际课堂教学上存在的一些问题和卓越工程师培养计划的要求，探索了适应《柴油机原理与构造》课程特点的教学模式及方法。实践证明，互动式教学模式充分考虑了学生的特点，极大地调动了学生的学习积极性和学习兴趣，是一种行之有效的教学方法，不仅提高了教学效果，也提高了教师的自身素质，使《柴油机原理与构造》课程的实际教学效果达到一个新的水平。

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The teaching mode and methods of the course Ttheory and Structure of the Diesel Engine

ZHANG Rong-yi1，MA Hui-liang1，FU Yan-hong1，ZHANG Zhong-wei1，XU Ying1，LU Yan2

(1.College of Mechanical and Electrical Engineering，Heilongjiang Institute of Technology，Harbin 150050，China；2.School of Civil Engineering,Northeast Forestry University，Harbin 150040，China)

Based on the Excellent Programs environment,it presents the feature and the teaching content of the courseTheoryandStructureoftheDieselEngine.Then a new interactive teaching method compared with the merit and demerit of traditional teaching method,multimedia teaching method and interactive teaching method is proposed,which can highly motivate teachers and students,not only improving the effect of classroom teaching,but promoting students’ practical ability and creativity.

teaching method; interactive; on-site teaching

2014-09-16

黑龙江工程学院教改项目(JG2014042)

张荣沂(1963-)，女，教授，研究方向：机械智能故障诊断；机械优化设计.

G642.0

A

1671-4679(2014)06-0076-03

郝丽英]