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试析非机械专业“内燃机”课程改革探索

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试析非机械专业“内燃机”课程改革探索

发布日期:2018-03-31 作者: 点击:

      随着国防工业的发展,我国的军事现代化程度越来越高,高新技术在军事领域广泛应用,大批先进武器装备部队,这给装备的使用、保障提出了更高的要求。内燃机是工程机械的最主要动力源,是装备的心脏。无论是地爆专业的布雷扫雷车还是道桥专业的伴随桥都使用到内燃机,所以对既是战斗兵种又是保障兵种的工程学员开设内燃机课是十分有用且必要的。给所有学员均开设“内燃机”课程。课程均由机械装备系教员承担,学时为30个理论学时。内燃机是集机、电、热于一体的精密热能动力机械,是一个复杂系统,如何在有限的教学时间里有效地讲授大量的信息,这需要在教学内容的确定、教学策略、教学方式的实施等方面进行精心的设计,我们在长期的教学过程中也积累、总结了一些经验。 

一、融生活实践于教学活动,激发学习兴趣 

  对地爆、道桥、渡河专业的学员来说,“内燃机”属于专业基础相关课程,仅仅以第一任职需要来激励学员的学习热情是不够的,往往学习动力不足,课程效果不好。而现今汽车不断进入家庭,内燃机知识在生活中的应用愈来愈广泛,合理使用和维护内燃机已经成为刻不容缓的问题。据维修资料报道,内燃机60%的损坏是由于不合理使用而造成的。掌握内燃机的结构原理对合理地选择、使用和保养汽车必不可少。所以将生活实践融于教学过程,利用鲜活的例子激发学习兴趣,并引导学员主动思考,再进一步讲解原理,总结理论依据,得出正确的结论。比如在第一节课绪论当中,并不是严格按照教材生硬地讲解内燃机的发展史、发展趋势、命名方法等,而是先介绍配备典型内燃机的车型,用一张张丰富多彩的图片引领学员了解内燃机的发展历史、发展趋势以及前沿状况,使学员感受到内燃机的魅力;在后续课程中恰当地讲解不同原因导致的内燃机损坏详例、适时地介绍车辆保养方法及维护技巧,并穿插前沿知识,使学员感受到“内燃机”课程的实用性和重要性。通过认真科学的课程设计不仅使教学内容贴近生活,易于接受,增强了学生的实践能力,而且使教员和学员的关系更融洽,改变了以往教员满堂灌理论、学员好比听天书的状况,师生互动良好,课堂气氛活跃。 

二、紧扣教学目标,提炼规律性问题 

  制订合理的教学方案必须首先明确教学目标,一切教学活动都围绕这个目标展开。要把握准非机械专业学员最需要掌握的是哪些问题,集中精力,抓主要矛盾。针对外专业学员开设内燃机课的目的不是培养内燃机设计人才,而是增进学员对装备的认识,从而更好地使用装备。所以在教学中,教学重点放在内燃机使用及维护方法、简单故障判断和维修技能等方面,突出课程的实用性。纯理论的推导少讲或不讲,对必须掌握的理论内容深入浅出地讲。比如在讲汽油机混合气形成与燃烧时,以前有学员反映:不就是燃烧吗?讲那么多有什么用?导致的结果是听课情况差,学员打瞌睡。针对这一点,我们做了改进,将用车习惯与这部分内容紧密结合,采用问题驱动式教学,先向学员提问题,比如:为什么车辆标注的百公里油耗总是比实际油耗低?为什么新车在市区开一段时间要到高速路上去“拉车”?学员充分讨论之后再由教员进行理论讲解,学员带着问题听课,并想要验证自己的观点是否正确,授课效果得到了提高。

同时,针对不得不讲的内容将其归纳为几大类问题:零件构造问题、配合间隙问题、检查和调整问题等。并总结出每一类问题的规律性范式。零件构造问题的规律性范式为:零件名称、形状、材料、运动方式、工作条件、磨损部位、拆装方法和使用注意事项等;配合间隙问题的规律性范式为:间隙名称、概念、间隙的位置、间隙的许用范围、变化机理、间隙过大或过小的后果、测量工具及调整方法等;检查和调整问题的规律性范式是:检查或调整的位置、检查周期、所用工具、检查或调整的步骤和方法。每一类问题都按范式引导学生学习,删除了理论教学中不必要的纯理论推导内容,适当降低了理论深度,强化了实践应用。

三、注重整体认识,培养空间构型能力 

  “内燃机”课程的教学内容包含了大量的内燃机零件和部件,非机械专业学员机械基础较弱,很多学生没有见过内燃机,大部分学生缺乏物体构型和空间想象力,难以将教材中的图形转换成物体的空间结构,装配关系更是弄不清楚,学习起来困难重重。而课程的学时限制又不能够让学员动手拆装内燃机。针对这些问题,将典型内燃机机型各零部件用三维绘图工具绘制成图,向学生展现内燃机构件的立体造型,并配合动画,利用多媒体课件形象生动地教学。在教学中还有不少学员反映,单个零部件工作原理明白了,局部机构的工作过程也理解了,但整体认识缺乏,尤其是故障判断与排除,根本搞不清楚与此相关的问题可能有哪些。为此,我们采取从整体到局部再到整体的教学顺序,每讲一个机构前都先把它放在整个内燃机里介绍功用和要求,之后再分别讲解各主要零部件,最后再次将该机构放回整机,由学员自己思考它与其他机构的装配关系、驱动关系等,教员再总结讲评。另外,我们还开发了模拟拆装系统,让学员在计算机上模拟拆装,不但培养了学员对内燃机中复杂零件的空间构型能力,而且掌握了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,深刻理解了内燃机的工作过程。 


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