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“新工科”背景下《内燃机设计》理论课程与实践环节的整合优化

2019-02-11李光明黄启科宁佐归

时代农机 2019年2期
关键词:内燃机理论优化

李光明,伏 军,马 仪,黄启科,宁佐归

(邵阳学院 机械与能源工程学院,湖南 邵阳 422004)

从2017年2月18日到2018年6月21日一年多的时间内,教育部连续四次组织召开相关会议,专门讨论本科教育、人才培养、教育质量等重大问题,形成了“复旦共识”、“天大行动”、“北京指南”、“成都宣言”,发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》、《关于推进新工科研究与实践项目的通知》,吹响了新时代本科教育改革发展的进军号。

现代内燃机工业的发展需要高素质创新性人才,创新性的人才培养需要形象直观、深入浅出、合理高效的培养机制。长期以来,《内燃机设计》理论课程没有与实践教学完美整合,两者之间缺乏合理的衔接,学生学完课程后,仍不能应用理论来解决实际的工程问题,学生对专业知识无法完全理解和掌握,也无法应用所学知识,培养出创新性人才。目前大部分学校的做法只是在《内燃机设计》课程增添一些实验或上机仿真等实践环节,形成小而全的封闭体;而没有形成一个实践教学模式,即理论课程与实践的整合优化。

国内很多优秀教师针对内燃机课程教学做了一系列探索,刘炳霞等针对热能与动力工程专业的内燃机设计课程,从教学方式和考核方式两方面,提出了若干改革的思路和设想;张袁元等[3]从讲授的内容和实现方法上,结合现今较为流行的数值仿真,让学生更为感性的认识内燃机的工作原理;在实践内容中,让学生具有更多的主动参与性,自主的调节与获得最优内燃机节能状态。贺玉梅等[4]结合模块化教学的经验,总结分析认为课程教学应以工程实践能力的提高为目标,在教学形式上,理论教学与实践教学交叉进行,有机结合;成晓北等[5]依据一体化模块式教学法原则,以职业活动为导向,以内燃机专业能力培养为核心,理论教学采用研究性(探究体验式)学习教学法;实践教学采用行动导向——引导教学法,使理论教学和实践教学有机结合,构建了“预习理论要实践要提高理论要再实践”一体化教学模式。

1 《内燃机设计》课程教学存在的问题

1.1 教学理念转变不到位

教师先入为主,忽略了学生的自我认知,无法调动学生的积极性,课堂氛围沉闷,学生慢慢跟不上课堂进度,进而失去兴趣。

1.2 教学目标不清楚,重点不突出

整堂课都是老师在讲,偶尔师生互动,但是确没有目标和重点,整堂课程学生很盲目:教学目标不清楚,一堂课总体上70%应该是学生,对于难度高点的课程,某些难一点的章节,比例可以适当调整,最后由学生上台讲,这节课学到了什么,重点在哪,有什么用,怎么用,并且可以锻炼一个人的台风,其实一个大学生,到了台上都结结巴巴、战战兢兢。。

1.3 教法单一

有的教师不管教学内容,没有有效的教学方法,不顾学生兴趣,也不给学生创造学习情景,一节课就采用一种方法,学生学得枯燥乏味。

2 “专业认证”背景下理论课程与实践的整合优化目标

(1)课程设计综合型。综合型是指将《内燃机设计》课程设计与实践环节有机地结合起来,学生在学习完理论课程后,能熟悉内燃机的整个设计和分析过程,结合和课程内容相关的实际课题,独立完成从内燃机部件性能预测、优化设计、参数化建模到内燃机整体动态性能仿真分析的整个方案和集成实施。

(2)运用先进的现代设计原理和方法,在“专业理论课与实践环节的整合优化”的层面上,以综合性、创新性、实践性、智能化为目标和特色,优化整合我校内燃机产品设计、安全设计、虚拟仿真等新型现代化力量,为能源动力学科的发展注入新鲜活力。

(3)改革《内燃机设计》课程实验的目的在于因材施教,使优秀人才或在某方面有兴趣或特长的同学得到更多的实践机会。

(4)设置《内燃机设计》课程与车辆工程其他专业课程的综合教学环节,使学生把内燃机与汽车整体结构、理论以及设计方面的理论和实践能力结合起来,得到一次综合训练。

(5)优化组合课程章节模块,删除一些传统的过时的课程章节(如化油器),优化、重组、整合,增加代表内燃机设计与开发的先进技术的课程章节。

3 “专业认证”背景下理论课程与实践的整合优化措施

将理论课程与实践整合优化是提高学生理解知识和实际应用能力的主要方法,为保证实践教学能更好的服务理论课程,须搭建与之匹配的实验设备和实验条件,依据新工科背景下专业认证要求,优化理论与实践的学分比例,通过虚拟仿真等现代教学方法,将理论课程与实践操作整合优化,有效提高大学生感性认识、理性分析和学习积极性。

同时,可以培养学生自我学习能力和实践操作能力。学生还可以自愿参加的课外实践活动,开展相应的内燃机相关的机械作品设计和全国性的学科竞赛,开放学院创新实验室,让学生团队自主设计和加工作品,锻炼解决实际工程问题的能力,提升应用专业知识解决问题的技能,从而提高大学生综合素质和能力的目的。

在课堂教学中,始终要坚持理论课程与实践教学相结合的原则,通过实验、实践及动手操作等方面,使学生的理论学习与实践操作相互结合,建立高校的课堂教学与实践操作一体化创新教学模式,实现由繁到简、由点及面、由书本到实训基地的一体化教学模式。

紧跟汽车发展工业的步伐、了解企业现有需求,增强与内燃机行业间的协作与联系,聘请企业的高级工程师担任教学导师指导学生进行实践实训,同时邀请各内燃机方面的资深专家进行专题讲座,让学生们了解内燃机行业的现状及其前景,各内燃机制造商、内燃机研究机构和内燃机配件制造者可以创建校外实践教学基地,从而尽可能多的提高学生动手操作和实践能力、让学生们开拓眼界,实现更长远更深入的校企合作,实现共赢。

4 结 语

通过对传统教学模式的创新,建立了理论课程与实践整合优化的教学体系,打破以前的传统实验教学课程模式与格式,注重于学生的实际操作与自我分析理解,用经典的机器软件的设计应力分析为典型,让学生从软件的设计研发,到具体性能增强,注重大学生对基础课程所学理论的了解,学习,提高和创造力的有效方法,通过现实与虚拟的相结合,让这种模式相辅相成,最大限度的提高学生的乐趣,从而达到提高教学质量的目的。

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