新工科背景下内燃机应用型教学模式探索

唐传茵，苑 莹，赵 薇

（1.东北大学 机械工程与自动化学院，辽宁 沈阳 110819；2.东北大学 工商管理学院，辽宁 沈阳 110167）

随着现代技术的飞速发展，内燃机相关的新技术和新理念不断涌现，为了让学生深入掌握现代内燃机技术，我们必须持续更新课程内容。为此，我们通过阅读文献和参与科研工作，紧密关注内燃机领域的新兴趋势和前沿技术，及时充实自己的教学知识储备。我们会合理选择精华，并推广正确的价值观念，以便指导学生更好地理解现代内燃机技术。

内燃机是一门与理论和实践都有密切关联的课程。我们在以往的教学过程中发现，采用多媒体教学方式的大信息流能够有效激发学生的感性认知，而循序渐进的板书讲解同样对学生的知识消化产生重要影响［1-2］。因此，我们采用多媒体课件和板书相结合的教学方法，并结合投影技术进行多媒体演示，同时结合板书进行推导过程等知识点的讲解［3］。实验内容的设置可以使学生更好地理解课程的内容，一些较难理解的知识点可以通过实验进行理解与消化。但是如何把课程理论内容与实验相结合是一个值得下功夫认真研究、反复实践的课题。紧跟时代发展，不断更新知识内容，及时添加内燃机相关领域的最新技术，例如新能源相关知识及技术应用。不断学习先进的教学案例，体现时代发展对车辆专业人才培养的要求［4］。

内燃机课程教学是车辆工程专业教学体系的关键环节，对培养学生的专业独立探索能力、动力实验操作能力以及解决相关复杂工程问题的能力有着重要作用。通过这门课程的学习，学生可以深入掌握内燃机的原理和性能，提高其对内燃机领域的理解和技能水平，为其未来从事相关领域的工作奠定牢靠基础［5-7］。在以前的教学过程中，只是针对课本上的内容对学生进行相关理论知识的教学，缺乏对学生实际应用知识能力的培养，没有将课程实践化。针对内燃机课程教学存在的问题，我们认识到传统教学模式单一、内容陈旧、命题性演示过多等问题的制约影响。因此，如何调整教学方式，使学生尽快建立理论与实际的联系，是目前形势下培养学生的要求［8-11］。

在新时代背景下，构建新的实践教学过程。在传统动力源的基础上，增设了新能源、新燃烧模式等相关的知识内容。除了传统的理论教学，构建实践教学模式，让学生在理解和认知相关理论知识的基础之上，对这些知识进行实践。重新设计考核内容，形成教学目标—过程—考核的闭环过程。增加专业课程实践教学的比重，是目前内燃机教学过程中要思考的问题。

一、课程内容

内燃机课程采用PBL教学方式，线上线下混合的教学方法，针对不同知识点采用不同的教学方法。借助实验平台，激发学生学习兴趣，实现理论和实验结合。将教学目标，教学过程，教学考核形成一个闭环。借助反馈，分析课程达成度，不断提高教学质量，形成可持续性发展的内燃机课程教学体系。

为更好地培养学生的内燃机知识及应用能力，课程内容围绕具体项目任务展开。教学实施过程以“引入任务—任务呈现—任务实施—分析改进”的方式递进开展。

（一）引入任务

在内燃机课程的整体设计中，我们以应用实例为驱动，贯穿需求、设计、实施等教学环节。通过一个综合案例，学生能够系统性地掌握内燃机专业知识和相关技术，提高其应用能力。我们将选取合适的教学应用场景和背景，提取实际应用元素，并将其形成系统的内燃机课程案例教程。这种教学方法将帮助学生更好地理解内燃机领域的知识和技能，能在实践中不断提升自己，并为未来的职业发展做好充分准备。

（二）任务呈现

在内燃机课程的教学中，我们采用了网络教学、课堂教学与混合式教学模式。通过精心设计，构建完整的知识结构，以具体应用实例为基础，将理论知识嵌入示例中进行讲解。我们传授了内燃机的基本结构、工作原理、燃烧理论等知识。这种教学方式不但加深了学生对于内燃机领域的理解，而且能够激发学生的学习热情，使其更好地掌握专业技能，在未来的工作中更加出色表现。

（三）任务实施

借助MOOC平台、BB平台开展课程教学。组织学生自主成立内燃机项目组。实施过程分几个小组进行。不同小组有各自主题，学生通过各自资料查找与分析，将课程知识与实际应用问题相结合。

（四）分析改进

设定项目完成时间节点。项目完成后，课堂开展项目成果展示，学生进行成果汇报。学生的内燃机课程项目展示结束后，教师进行总结，分析整体完成情况，并对学生反馈的共性问题和难点问题进行解答。在点评各小组人物的完成情况和汇报情况时，教师还须提供具体的建议和指导，以帮助学生在实践中更加深入地掌握内燃机领域的知识与技能。这种教学方式可以帮助学生发现自己的不足之处，拓宽视野和提高专业水平。

二、课程实施方案

（一）设计教学过程，建立分层次新课程体系

课堂教学内容通过引入主题、拓展论述、深入讨论、巩固深化等方式进行设计。在内燃机课程的教学过程中，我们针对不同的知识点，采用了多样化的教学方法和手段，如随机提问、课堂讨论、课间交流、黑板板书、教学动画等。这些手段的使用，促进了学生与教师之间的互动，使得线上教学与线下教学得以很好地结合起来，丰富了整个教学过程，提高了学生的学习效果。我们相信，这种教学方式能够帮助学生更好地掌握知识，提高应用能力和创新能力，在未来的工作与学习中更具竞争力。

（二）结合PBL教学理念探索发动机学科教学的改革及创新

我们将项目设定为内燃机课程教学的核心，通过项目驱动的方式来提升学生的学习积极性并激发他们的思维能力。内燃机课程PBL教学方式如图1所示。结合下达的课题，提出学习目标，引导学生在问题的引导下查找相关资料。以学习小组的形式讨论解决问题，展示讨论结果。最后，教师和学生一起对知识点进行整理和总结，通过观察和讨论进行课堂反馈，从而调整教学方法。

图1 现代内燃机技术PBL教学方法实施过程

1.每组针对自己的案例和问题做总结发言，其他学生可以做相应的补充。老师对学生的发言做一个简短的评论，并指出优点和注意事项。

2.教师鼓励小组成员相互打分，其中学生和教师的分数占适当的比例。

3.学生对自己的表现进行总结和反思，并对整个过程提出意见和建议，供教师改进。

（三）线上线下混合的教学方法

我们在内燃机课程教学中，将线上教学方式和线下教学模式有机地结合起来，实现了教学过程化与个性化的有效结合。线下教学强调过程教育，注重学生与教师之间的互动与共同完成作业的过程。而通过线上教学，学生可以随时对自己正在进行的学习项目提出问题，教师可以针对性地回答和指导这些学生，这种形式的教学更具有个性化的特点。同时，在线上学习过程中，学生可以深入了解自己的学习基础，有针对性、分层次地完成作业和接受分类指导，从而进一步提高个性化教学效果。我们相信，这种将线上教学方式和线下教学模式有效结合的教学方法，将会有效地提高教学效果，提升学生的学习热情和积极性，帮助他们更好地实现自我价值和发展。

在课堂教学中，利用MOOC平台和BB平台向学生讲解知识，安排现场练习、签到、与学生互动，通过平台总结学生日常课堂学习，辅助课堂教学。使用智慧教学工具，将线上和线下学习更紧密地结合起来。我们可以通过线上教学平台来监控教学质量，全面有效地了解学生对知识的理解和掌握情况，从而为学生提供针对性的指导。通过线上教学平台的监控，我们可以及时了解每个学生的学习状态和进展情况，从而帮助他们更好地解决学习中遇到的问题。

（四）建立多种教学评价体系

注重教学过程，建立多种类的教学评价体系，探索线上与线下相结合、过程评价与期末评价相结合的评价模式，促进学生自主学习、过程学习与体验学习，课程成绩由过程评价与期末评价综合评价。

三、课程特色与创新

（一）基于PBL的教学理念，将理论教学与实践教学相结合的新教学模式

在内燃机教学实践中注重培养学生分析问题与解决相关问题的能力，注重培养学生的科学思维方式。学生在这个过程中把书本知识融会贯通，根据实际情况进行调整运用。同时，借助PBL教学方法，让学生对整个工程实践项目的开发设计流程有一个全面的认识。

（二）车辆专业内燃机课程的新型课程设计理念及教学方法

将网络与课堂教学结合的混合式教学模式应用到内燃机课程的教学过程中。通过在MOOC平台和BB平台上开设课程，利用这些平台促进学生之间的互动和创新能力的提高。同时，我们可以探索将网络教学和课堂教学结合起来，不断改进内燃机课程的教学方法和模式，从而激发学生的学习热情和积极性。

四、学生能力培养

通过现代内燃机技术课程的教学，使学生着重学习现代汽车内燃机技术，为学生进一步从事汽车技术的研究打好基础。为了符合车辆工程专业的办学定位和专业特点，我们将通过内燃机概论、内燃机工作原理、内燃机的工作指标、内燃机的工作循环、代用燃料、内燃机的换气过程、燃烧模式及其分类等课程内容的学习来探讨内燃机的发展趋势。通过这些学习内容，学生可以更好地理解内燃机的工作原理和运行方式，掌握内燃机的设计和优化技术，从而提高其在车辆工程领域的专业素养。

使学生掌握现代内燃机技术的基本概念及基本理论。本课程旨在教授学生现代内燃机技术的应用，同时培养他们分析和解释实验结果的能力。学生将学习如何正确评价车辆工程问题在环境和社会可持续发展方面的影响，并能够将环境保护和可持续发展等问题与工程实践有机地结合起来。此外，课程还会传授学生内燃机方面的基本结构和技术应用等方面的知识，使他们能够综合分析复杂的内燃机问题，探究影响因素并得出有效的结论。通过应用数学和力学知识分析汽车设计中的问题，学生还将掌握力学计算、仿真和实践应用的能力。

五、课程持续改进

结合课堂反馈，不断改进教学模式、评价方式等，对课程进行不断总结与反馈，形成可持续性发展的内燃机教学体系。

采用PBL教学方式，线上线下混合的教学方法，不同知识点采用变化的教学方法，包括提问、课堂课间讨论、黑板书写、教学动画等多种方式。将MOOC平台，BB平台运用到课堂教学中，借助实验平台，激发学生学习兴趣，实现理论和实验结合。将教学目标、教学过程、教学考核形成一个闭环，借助反馈，分析课程达成度，不断提高教学质量。

如何让学生化被动学习为主动学习，让知识讲授成为有温度的讲授？借助实验的机会，激发学生学习现代内燃机技术这门课程的兴趣；结合理论知识和相关实验知识，引导学生理解内燃机理论在实践过程中的应用。这些问题是课程实施中需要注意的问题。

结语

该课程采用了以PBL为核心的教学理念，以培养适应现代内燃机技术发展的应用型人才为目标，旨在提高学生的专业技术能力。为此，课程体系进行了重组，并采用了在线混合式教学模式，包括多种学习方式来评价学生的学习效果。我们还结合多种方式对教学模式和评价方法进行评价和改进，以形成一个可持续发展的教学体系。