【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息化技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用越來越廣泛；探索信息化技術(shù)在四沖程柴油機(jī)工作原理教學(xué)中的應(yīng)用，使教學(xué)單元設(shè)計(jì)獲得良好的效果。

【關(guān)鍵詞】信息化技術(shù) 四沖程柴油機(jī) 工作原理

【中圖分類號】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）08C-0190-03

在發(fā)動機(jī)課程中，信息化技術(shù)滲透到了整體發(fā)動機(jī)介紹、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、供油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等各個(gè)章節(jié)的教學(xué)中，以輔助教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果和效率。信息化技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用主要特點(diǎn)體現(xiàn)在適合教師教授和學(xué)生學(xué)習(xí)的特殊性，而如何設(shè)計(jì)制作更好適合教師教授和學(xué)生學(xué)習(xí)的信息化教學(xué)單元是設(shè)計(jì)者思考的重點(diǎn)。在這方面，筆者以“四沖程柴油機(jī)工作原理”教學(xué)單元的信息化技術(shù)應(yīng)用為例進(jìn)行了初步的研究探索。

一、教學(xué)單元的教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)分析

（一）“四沖程柴油機(jī)工作原理”教學(xué)內(nèi)容

1.介紹四沖程柴油機(jī)的關(guān)鍵組成部件，解釋其功能作用。

2.介紹四沖程柴油機(jī)工作原理——四行程柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)是按進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、作功沖程和排氣沖程的順序不斷循環(huán)反復(fù)的。

3.重點(diǎn)解釋在各個(gè)沖程中，各個(gè)關(guān)鍵部件之間的配合運(yùn)動。

4.細(xì)致介紹純空氣、混合氣、廢氣在四沖程柴油機(jī)中的溫度壓力變化和演變過程。

5.闡釋四沖程柴油機(jī)是燃燒柴油的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成曲軸轉(zhuǎn)動的機(jī)械動能的機(jī)器。

（二）“四沖程柴油機(jī)工作原理”教學(xué)目標(biāo)

1.專業(yè)能力目標(biāo)：熟悉掌握組成柴油機(jī)工作循環(huán)的四個(gè)沖程的工作原理。

2.方法能力目標(biāo)：形成通過看PPT、圖片、視頻和教學(xué)動畫，能自行分析柴油機(jī)四個(gè)沖程的工作原理的能力。

3.社會能力目標(biāo)：養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)合作精神。

二、教學(xué)單元的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)分析

（一）“四沖程柴油機(jī)工作原理”教學(xué)重點(diǎn)

教學(xué)內(nèi)容“四沖程柴油機(jī)工作原理”主要講授整體的四沖程柴油機(jī)的基本組成和工作原理。四沖程柴油機(jī)工作原理是指四行程柴油機(jī)的工作循環(huán)是按進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、作功沖程和排氣沖程的順序循環(huán)工作的。

此內(nèi)容是工程機(jī)械發(fā)動機(jī)系統(tǒng)檢修課程后續(xù)內(nèi)容“柴油機(jī)各個(gè)系統(tǒng)（曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、供油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、起動系統(tǒng)）的結(jié)構(gòu)組成、功能作用、工作原理、零件材料分析”的基礎(chǔ)。此內(nèi)容也是發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)檢修課程講述進(jìn)氣系統(tǒng)檢修、排氣系統(tǒng)檢修、供油系統(tǒng)檢修的基礎(chǔ)。 所以四沖程柴油機(jī)工作原理是工程機(jī)械發(fā)動機(jī)系統(tǒng)檢修課程和發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)檢修課程的教學(xué)重點(diǎn)，為這兩門課程的教學(xué)奠基。

此內(nèi)容在課程內(nèi)是有承上啟下的作用。上節(jié)內(nèi)容講解了工程機(jī)械發(fā)動機(jī)的類型，這些類型包括二沖程柴油機(jī)、四沖程汽油機(jī)、四沖程柴油機(jī)、轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)等。本節(jié)內(nèi)容就是講解在工程機(jī)械中最廣泛的類型——四沖程柴油機(jī)，介紹其關(guān)鍵零部件和工作原理。本節(jié)結(jié)束時(shí)，設(shè)計(jì)有思考題，借此思考題可以引入預(yù)習(xí)下節(jié)內(nèi)容，讓學(xué)生順著思路繼續(xù)探索研究四沖程柴油機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成，從而順利引導(dǎo)進(jìn)入課程的后續(xù)內(nèi)容“四沖程柴油機(jī)的各個(gè)系統(tǒng)組成”。

（二）“四沖程柴油機(jī)工作原理”教學(xué)難點(diǎn)

1.柴油機(jī)的一些零部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)外有很多層結(jié)構(gòu)組成，實(shí)物展示方法無法透視展示物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，學(xué)生難以用直觀的方式理解零件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

2.在重點(diǎn)內(nèi)容四沖程柴油機(jī)工作原理中，同時(shí)運(yùn)動的零件比較多，而每個(gè)零件的運(yùn)動軌跡各有特點(diǎn)，但在教學(xué)中卻很難展現(xiàn)柴油機(jī)各個(gè)運(yùn)動部件的聯(lián)動、移動、配合運(yùn)動現(xiàn)象，以及隨之變化的溫度壓力情況，以幫助學(xué)生記憶和理解四沖程柴油機(jī)工作原理。

3.在傳統(tǒng)教學(xué)中很難展現(xiàn)純空氣與霧化柴油的混合過程、由純空氣演變成混合氣的過程、由混合氣演變成廢氣的過程。學(xué)生在接受和理解過程中常常需要想象，而對于高職的學(xué)生而言，這是難點(diǎn)。

三、教學(xué)的對象與信息化技術(shù)的要求

“四沖程柴油機(jī)工作原理”是在一體化教室“柴油發(fā)動機(jī)實(shí)訓(xùn)室”內(nèi)進(jìn)行，使用課時(shí)3個(gè)，教學(xué)對象是2012級工程機(jī)械班，共46人。這些學(xué)生具有以下特點(diǎn)，需要信息化技術(shù)相配合：

學(xué)生喜歡有任務(wù)，有目標(biāo)，也喜歡流行的PK形式，所以設(shè)計(jì)了一個(gè)“零部件在我心中”的PK比賽，讓學(xué)生通過比賽的形式，鞏固對每個(gè)零件的位置、外形、功能作用、組成等重要信息的認(rèn)識。

學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神不是很成熟，個(gè)性要強(qiáng)，宜在課堂中安排一些以團(tuán)隊(duì)合作為基礎(chǔ)的項(xiàng)目，讓學(xué)生分小組完成，培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)合作精神，加強(qiáng)其溝通能力。

學(xué)生空間思維能力欠佳，不利于三維成像的想象。這就要求在教學(xué)中安排多段的視頻和教學(xué)動畫，以幫助學(xué)生形成立體的真實(shí)感覺，幫助理解和記憶相關(guān)內(nèi)容。

因?yàn)椴裼蜋C(jī)主要關(guān)鍵部件中的曲軸、連桿、活塞三者的運(yùn)動軌跡屬于曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動，所以需要學(xué)生有高中物理知識作為基礎(chǔ)，要求可以理解曲柄連桿機(jī)構(gòu)才能順利進(jìn)行本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)。

四、信息化技術(shù)手段解決重點(diǎn)、難點(diǎn)問題的優(yōu)勢

在學(xué)生討論疑問“四沖程柴油機(jī)的內(nèi)部零件有哪些，如何工作的”時(shí)，用三維動畫通過其透視功能顯示內(nèi)部的四沖程柴油機(jī)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動，以提示學(xué)生。這樣不但可以增強(qiáng)學(xué)生的立體真實(shí)感覺，易理解零部件的運(yùn)動過程，還能夠增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

在重點(diǎn)知識點(diǎn)，采用PPT形式教學(xué)可以幫助記憶圖片和相關(guān)文章內(nèi)容。

在零件實(shí)物無法展示的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使用教學(xué)動畫可以屏蔽一些零部件，可以透視展示物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生理解其結(jié)構(gòu)。

在需要展現(xiàn)柴油機(jī)各個(gè)運(yùn)動部件的聯(lián)動、移動、配合運(yùn)動現(xiàn)象，以及隨之變化的溫度壓力情況時(shí)，采用動畫進(jìn)行教學(xué)。運(yùn)用動畫的暫停、播放功能，在動畫運(yùn)動的任意時(shí)刻進(jìn)行暫停和播放，這樣有利于教師對某一運(yùn)動時(shí)刻進(jìn)行詳細(xì)講解，解析分析活塞的移動、運(yùn)動部件（活塞、連桿、曲軸、正時(shí)齒輪、凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門等）的聯(lián)動、活塞與氣門的配合運(yùn)動。endprint

在展現(xiàn)純空氣與霧化柴油的混合過程、由純空氣演變成混合氣的過程、由混合氣演變成廢氣的過程時(shí)，采用教學(xué)動畫進(jìn)行教學(xué)。教學(xué)動畫可以模擬仿真重現(xiàn)純空氣與霧化柴油的混合過程，可以模擬仿真重現(xiàn)由純空氣演變成混合氣的過程、可以模擬仿真重現(xiàn)由混合氣演變成廢氣的過程。這樣有利于學(xué)生理解和記憶此項(xiàng)內(nèi)容。

五、信息化技術(shù)手段在“四沖程柴油機(jī)工作原理”教學(xué)中的具體應(yīng)用

在環(huán)節(jié)1“復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容并引出本節(jié)內(nèi)容”時(shí)，采用PPT輔助形式。上節(jié)內(nèi)容講解了工程機(jī)械發(fā)動機(jī)的類型，這些類型包括二沖程柴油機(jī)、四沖程汽油機(jī)、四沖程柴油機(jī)、轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)等。本節(jié)內(nèi)容就是講解其中在工程機(jī)械中應(yīng)該最廣泛的類型——四沖程柴油機(jī)，介紹其關(guān)鍵零部件和工作原理。

在環(huán)節(jié)2“介紹在現(xiàn)場設(shè)備（實(shí)物）中屬于四沖程柴油機(jī)的類型柴油機(jī)實(shí)物”時(shí)，讓學(xué)生分組觀察柴油機(jī)實(shí)物，這樣有利于學(xué)生直觀感覺柴油機(jī)實(shí)物，了解柴油機(jī)外形。

在環(huán)節(jié)3利用懸置問題：“四沖程柴油機(jī)”的內(nèi)部零件有哪些，如何工作的？引導(dǎo)學(xué)生觀察四沖程柴油機(jī)實(shí)物，思考問題，分小組討論，由組長利用手工繪圖配合解說，回答問題。并播放三維動畫“四沖程柴油機(jī)模型（船用）1”和“四沖程柴油機(jī)模型（車用）2”，其透視功能可以顯示內(nèi)部的四沖程柴油機(jī)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動，可以給予學(xué)生一定的提示。

在環(huán)節(jié)4總結(jié)、解答“四沖程柴油機(jī)如何工作”，引出四沖程柴油機(jī)工作原理時(shí)，播放視頻“四沖程柴油機(jī)工作原理”展示內(nèi)部零件的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動。這樣有利于學(xué)生聽課、思考，作筆記。

在重點(diǎn)環(huán)節(jié)5介紹四沖程柴油機(jī)的關(guān)鍵組成部件時(shí)，利用零件實(shí)物展示和教學(xué)動畫的“總舞臺”和教學(xué)動畫的分場景1“四沖程柴油機(jī)關(guān)鍵部件”展示，總舞臺中安排有一個(gè)“解剖的四沖程柴油機(jī)內(nèi)部動畫”片段。這樣有利于學(xué)生初次感覺，比較直觀了解柴油機(jī)內(nèi)部情況，吸引學(xué)生深入探索后續(xù)教學(xué)內(nèi)容。四沖程柴油機(jī)關(guān)鍵部件都顯示于同一張圖片中，兩旁標(biāo)注各個(gè)部件的名稱。這樣有利于學(xué)生利用印象記憶法，熟記四沖程柴油機(jī)關(guān)鍵部件，便于后續(xù)內(nèi)容“四沖程柴油機(jī)運(yùn)動傳遞路線”的開展。每個(gè)零部件的名稱處都存放鏈接，點(diǎn)擊后，能跳出顯示相應(yīng)的零部件的真實(shí)圖片，這樣有利于學(xué)生聯(lián)系實(shí)物與圖形的關(guān)系，零部件的真實(shí)圖片旁還注解其零部件的功能作用或組成等重要信息，以便于學(xué)生理解和記憶零部件。

在環(huán)節(jié)6開展“零部件在我心中”PK賽時(shí)，利用零件實(shí)物或動畫進(jìn)行提問，進(jìn)行搶答PK。這樣有利于學(xué)生鞏固對每個(gè)零件的位置、外形、功能作用、組成等重要信息的認(rèn)識。

在重點(diǎn)環(huán)節(jié)7講解“四沖程柴油運(yùn)動傳遞路線”，重點(diǎn)分析活塞的移動、運(yùn)動部件（活塞、連桿、曲軸、正時(shí)齒輪、凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門等）的聯(lián)動、活塞與氣門的配合運(yùn)動時(shí)，利用動畫展示分場景2“四沖程柴油機(jī)運(yùn)動傳遞路線”，詳細(xì)展示活塞的移動、運(yùn)動部件（活塞、連桿、曲軸、正時(shí)齒輪、凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門等）的聯(lián)動、活塞與氣門的配合運(yùn)動。這樣有利于學(xué)生從感性認(rèn)識到理論認(rèn)識，提升對四沖程柴油機(jī)的各個(gè)運(yùn)動部件的認(rèn)識和理解，逐步引導(dǎo)學(xué)生深入探索后續(xù)教學(xué)內(nèi)容。分場景中安排有按鈕“暫?！薄安シ拧?，在動畫運(yùn)動的任意時(shí)刻都可以通過其實(shí)現(xiàn)暫停和播放功能。這樣有利于教師對某一運(yùn)動時(shí)刻進(jìn)行詳細(xì)講解，解析分析活塞的移動、運(yùn)動部件（活塞、連桿、曲軸、正時(shí)齒輪、凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門等）的聯(lián)動、活塞與氣門的配合運(yùn)動。

在重點(diǎn)環(huán)節(jié)8講解“四沖程柴油機(jī)單個(gè)工作循環(huán)由進(jìn)氣行程、壓縮行程、作功行程和排氣行程組成”，重點(diǎn)分析四個(gè)沖程的工作原理時(shí)，利用動畫展示分場景3“柴油機(jī)四個(gè)沖程工作分析”，詳細(xì)展示四沖程柴油機(jī)單個(gè)工作循環(huán)由進(jìn)氣行程、壓縮行程、作功行程和排氣行程組成。左圖表示結(jié)構(gòu)和運(yùn)動變化，是感性直觀認(rèn)識；右圖是理性的總結(jié)，與后續(xù)內(nèi)容“配氣相位”相呼應(yīng)，有利于學(xué)生理解后續(xù)內(nèi)容。分場景中安排有按鈕“暫停”“播放”，在動畫運(yùn)動的任意時(shí)刻都可以通過其實(shí)現(xiàn)暫停和播放功能。這樣有利于教師對某一運(yùn)動時(shí)刻進(jìn)行詳細(xì)講解，解析進(jìn)氣行程、壓縮行程、作功行程和排氣行程等四個(gè)沖程的工作原理。

在重點(diǎn)環(huán)節(jié)9講解“四沖程柴油機(jī)工作循環(huán)與溫度、壓力、配氣相位的關(guān)系”，重點(diǎn)分析各個(gè)工況下溫度、壓力、配氣相位瞬時(shí)狀態(tài)時(shí)，利用動畫展示分場景4“柴油機(jī)四個(gè)沖程工況分析”，詳細(xì)展示四沖程柴油機(jī)工作循環(huán)與溫度、壓力、配氣相位的關(guān)系。右圖與后續(xù)內(nèi)容“配氣相位”有聯(lián)系。配氣相位是發(fā)動機(jī)的重要參數(shù)，其裝配和調(diào)整是后續(xù)的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。分場景中安排有按鈕“暫?！薄安シ拧?，在動畫運(yùn)動的任意時(shí)刻都可以通過其實(shí)現(xiàn)暫停和播放功能。這樣有利于教師對某一運(yùn)動時(shí)刻進(jìn)行詳細(xì)講解，解析各個(gè)工況下溫度、壓力、配氣相位瞬時(shí)狀態(tài)。

在練習(xí)環(huán)節(jié)10時(shí)，利用工作頁讓學(xué)生鞏固四沖程柴油機(jī)工作原理的所有知識點(diǎn)。

圖1 教學(xué)過程流程圖

在小結(jié)環(huán)節(jié)時(shí)，利用動畫展示分場景5“小結(jié)：能量轉(zhuǎn)化”。分場景5中安排有汽車的模型、“四沖程柴油機(jī)工作循環(huán)動畫”，這樣有利于學(xué)生生動形象地理解發(fā)動機(jī)就是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化機(jī)器，有利于充分理解：車輛（柴油機(jī)）是燃燒了新鮮空氣和柴油變成廢氣，柴油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成曲軸轉(zhuǎn)動的機(jī)械動能，最終驅(qū)動車輪，使車輛往前行駛。

在本節(jié)內(nèi)容結(jié)束時(shí)，利用PPT展示思考題，以此預(yù)習(xí)下次課內(nèi)容。

六、信息化技術(shù)在“四沖程柴油機(jī)工作原理”教學(xué)中應(yīng)用的特色與亮點(diǎn)

利用教學(xué)動畫的優(yōu)勢展示四沖程柴油的運(yùn)動部件的聯(lián)動、移動、配合運(yùn)動過程，避免了靜態(tài)的畫面的簡單解釋，這樣有利于學(xué)生更加直觀理解活塞的移動、運(yùn)動部件（活塞、連桿、曲軸、正時(shí)齒輪、凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門等）的聯(lián)動、活塞與氣門的配合運(yùn)動等細(xì)節(jié)。

利用教學(xué)動畫的優(yōu)勢展現(xiàn)純空氣與霧化柴油的混合過程、由純空氣演變成混合氣的過程、由混合氣演變成廢氣的過程。

在一些動畫頁面上采用左、右圖（或者左中右圖）的設(shè)計(jì)，左圖為感性認(rèn)識；右圖是對左圖進(jìn)行理論化表述。這樣有利于學(xué)生從感性認(rèn)識到理論認(rèn)識，提升對四沖程柴油的各個(gè)運(yùn)動部件的認(rèn)識和理解，逐步引導(dǎo)學(xué)生深入探索后續(xù)教學(xué)內(nèi)容。

內(nèi)容的形式是采用行動導(dǎo)向模式，是以四沖程柴油機(jī)“關(guān)鍵部件介紹→運(yùn)動傳遞路→四沖程的工作、工況分析→總結(jié)”為教師講授主線，以展開“零部件在我心中”PK賽、工作頁、思考題三項(xiàng)評價(jià)性測評活動為學(xué)生學(xué)習(xí)的主線，最終使學(xué)生熟悉掌握柴油機(jī)工作循環(huán)的四個(gè)沖程的工作原理，養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)合作精神，形成通過看PPT、圖片、視頻和教學(xué)動畫，能自行分析柴油機(jī)四個(gè)沖程的工作原理的能力。

總之，四沖程柴油機(jī)工作原理教學(xué)單元的設(shè)計(jì)采用圖片、PPT、視頻、教學(xué)動畫進(jìn)行輔助教學(xué)，特別是將教學(xué)動畫“四沖程柴油機(jī)工作原理”應(yīng)用于教學(xué)中，教學(xué)效果的提高應(yīng)該很明顯，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也應(yīng)該得到提高，同時(shí)也會提高教學(xué)效果和效率。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊定國.柴油機(jī)拆裝多媒體CAI課件設(shè)計(jì)與開發(fā)[D].大連：大連理工大學(xué)，2005

[2]俞文苗.柴油機(jī)拆裝仿真系統(tǒng)[D].武漢：華中科技大學(xué)，2007

【作者簡介】馮春林，柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程系講師。endprint

在展現(xiàn)純空氣與霧化柴油的混合過程、由純空氣演變成混合氣的過程、由混合氣演變成廢氣的過程時(shí)，采用教學(xué)動畫進(jìn)行教學(xué)。教學(xué)動畫可以模擬仿真重現(xiàn)純空氣與霧化柴油的混合過程，可以模擬仿真重現(xiàn)由純空氣演變成混合氣的過程、可以模擬仿真重現(xiàn)由混合氣演變成廢氣的過程。這樣有利于學(xué)生理解和記憶此項(xiàng)內(nèi)容。

五、信息化技術(shù)手段在“四沖程柴油機(jī)工作原理”教學(xué)中的具體應(yīng)用

在環(huán)節(jié)1“復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容并引出本節(jié)內(nèi)容”時(shí)，采用PPT輔助形式。上節(jié)內(nèi)容講解了工程機(jī)械發(fā)動機(jī)的類型，這些類型包括二沖程柴油機(jī)、四沖程汽油機(jī)、四沖程柴油機(jī)、轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)等。本節(jié)內(nèi)容就是講解其中在工程機(jī)械中應(yīng)該最廣泛的類型——四沖程柴油機(jī)，介紹其關(guān)鍵零部件和工作原理。

在環(huán)節(jié)2“介紹在現(xiàn)場設(shè)備（實(shí)物）中屬于四沖程柴油機(jī)的類型柴油機(jī)實(shí)物”時(shí)，讓學(xué)生分組觀察柴油機(jī)實(shí)物，這樣有利于學(xué)生直觀感覺柴油機(jī)實(shí)物，了解柴油機(jī)外形。

在環(huán)節(jié)3利用懸置問題：“四沖程柴油機(jī)”的內(nèi)部零件有哪些，如何工作的？引導(dǎo)學(xué)生觀察四沖程柴油機(jī)實(shí)物，思考問題，分小組討論，由組長利用手工繪圖配合解說，回答問題。并播放三維動畫“四沖程柴油機(jī)模型（船用）1”和“四沖程柴油機(jī)模型（車用）2”，其透視功能可以顯示內(nèi)部的四沖程柴油機(jī)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動，可以給予學(xué)生一定的提示。

在環(huán)節(jié)4總結(jié)、解答“四沖程柴油機(jī)如何工作”，引出四沖程柴油機(jī)工作原理時(shí)，播放視頻“四沖程柴油機(jī)工作原理”展示內(nèi)部零件的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動。這樣有利于學(xué)生聽課、思考，作筆記。

在重點(diǎn)環(huán)節(jié)5介紹四沖程柴油機(jī)的關(guān)鍵組成部件時(shí)，利用零件實(shí)物展示和教學(xué)動畫的“總舞臺”和教學(xué)動畫的分場景1“四沖程柴油機(jī)關(guān)鍵部件”展示，總舞臺中安排有一個(gè)“解剖的四沖程柴油機(jī)內(nèi)部動畫”片段。這樣有利于學(xué)生初次感覺，比較直觀了解柴油機(jī)內(nèi)部情況，吸引學(xué)生深入探索后續(xù)教學(xué)內(nèi)容。四沖程柴油機(jī)關(guān)鍵部件都顯示于同一張圖片中，兩旁標(biāo)注各個(gè)部件的名稱。這樣有利于學(xué)生利用印象記憶法，熟記四沖程柴油機(jī)關(guān)鍵部件，便于后續(xù)內(nèi)容“四沖程柴油機(jī)運(yùn)動傳遞路線”的開展。每個(gè)零部件的名稱處都存放鏈接，點(diǎn)擊后，能跳出顯示相應(yīng)的零部件的真實(shí)圖片，這樣有利于學(xué)生聯(lián)系實(shí)物與圖形的關(guān)系，零部件的真實(shí)圖片旁還注解其零部件的功能作用或組成等重要信息，以便于學(xué)生理解和記憶零部件。

在環(huán)節(jié)6開展“零部件在我心中”PK賽時(shí)，利用零件實(shí)物或動畫進(jìn)行提問，進(jìn)行搶答PK。這樣有利于學(xué)生鞏固對每個(gè)零件的位置、外形、功能作用、組成等重要信息的認(rèn)識。

在重點(diǎn)環(huán)節(jié)7講解“四沖程柴油運(yùn)動傳遞路線”，重點(diǎn)分析活塞的移動、運(yùn)動部件（活塞、連桿、曲軸、正時(shí)齒輪、凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門等）的聯(lián)動、活塞與氣門的配合運(yùn)動時(shí)，利用動畫展示分場景2“四沖程柴油機(jī)運(yùn)動傳遞路線”，詳細(xì)展示活塞的移動、運(yùn)動部件（活塞、連桿、曲軸、正時(shí)齒輪、凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門等）的聯(lián)動、活塞與氣門的配合運(yùn)動。這樣有利于學(xué)生從感性認(rèn)識到理論認(rèn)識，提升對四沖程柴油機(jī)的各個(gè)運(yùn)動部件的認(rèn)識和理解，逐步引導(dǎo)學(xué)生深入探索后續(xù)教學(xué)內(nèi)容。分場景中安排有按鈕“暫?！薄安シ拧?，在動畫運(yùn)動的任意時(shí)刻都可以通過其實(shí)現(xiàn)暫停和播放功能。這樣有利于教師對某一運(yùn)動時(shí)刻進(jìn)行詳細(xì)講解，解析分析活塞的移動、運(yùn)動部件（活塞、連桿、曲軸、正時(shí)齒輪、凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門等）的聯(lián)動、活塞與氣門的配合運(yùn)動。

在重點(diǎn)環(huán)節(jié)8講解“四沖程柴油機(jī)單個(gè)工作循環(huán)由進(jìn)氣行程、壓縮行程、作功行程和排氣行程組成”，重點(diǎn)分析四個(gè)沖程的工作原理時(shí)，利用動畫展示分場景3“柴油機(jī)四個(gè)沖程工作分析”，詳細(xì)展示四沖程柴油機(jī)單個(gè)工作循環(huán)由進(jìn)氣行程、壓縮行程、作功行程和排氣行程組成。左圖表示結(jié)構(gòu)和運(yùn)動變化，是感性直觀認(rèn)識；右圖是理性的總結(jié)，與后續(xù)內(nèi)容“配氣相位”相呼應(yīng)，有利于學(xué)生理解后續(xù)內(nèi)容。分場景中安排有按鈕“暫停”“播放”，在動畫運(yùn)動的任意時(shí)刻都可以通過其實(shí)現(xiàn)暫停和播放功能。這樣有利于教師對某一運(yùn)動時(shí)刻進(jìn)行詳細(xì)講解，解析進(jìn)氣行程、壓縮行程、作功行程和排氣行程等四個(gè)沖程的工作原理。

在重點(diǎn)環(huán)節(jié)9講解“四沖程柴油機(jī)工作循環(huán)與溫度、壓力、配氣相位的關(guān)系”，重點(diǎn)分析各個(gè)工況下溫度、壓力、配氣相位瞬時(shí)狀態(tài)時(shí)，利用動畫展示分場景4“柴油機(jī)四個(gè)沖程工況分析”，詳細(xì)展示四沖程柴油機(jī)工作循環(huán)與溫度、壓力、配氣相位的關(guān)系。右圖與后續(xù)內(nèi)容“配氣相位”有聯(lián)系。配氣相位是發(fā)動機(jī)的重要參數(shù)，其裝配和調(diào)整是后續(xù)的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。分場景中安排有按鈕“暫?！薄安シ拧保趧赢嬤\(yùn)動的任意時(shí)刻都可以通過其實(shí)現(xiàn)暫停和播放功能。這樣有利于教師對某一運(yùn)動時(shí)刻進(jìn)行詳細(xì)講解，解析各個(gè)工況下溫度、壓力、配氣相位瞬時(shí)狀態(tài)。

在練習(xí)環(huán)節(jié)10時(shí)，利用工作頁讓學(xué)生鞏固四沖程柴油機(jī)工作原理的所有知識點(diǎn)。

圖1 教學(xué)過程流程圖

在小結(jié)環(huán)節(jié)時(shí)，利用動畫展示分場景5“小結(jié)：能量轉(zhuǎn)化”。分場景5中安排有汽車的模型、“四沖程柴油機(jī)工作循環(huán)動畫”，這樣有利于學(xué)生生動形象地理解發(fā)動機(jī)就是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化機(jī)器，有利于充分理解：車輛（柴油機(jī)）是燃燒了新鮮空氣和柴油變成廢氣，柴油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成曲軸轉(zhuǎn)動的機(jī)械動能，最終驅(qū)動車輪，使車輛往前行駛。

在本節(jié)內(nèi)容結(jié)束時(shí)，利用PPT展示思考題，以此預(yù)習(xí)下次課內(nèi)容。

六、信息化技術(shù)在“四沖程柴油機(jī)工作原理”教學(xué)中應(yīng)用的特色與亮點(diǎn)

利用教學(xué)動畫的優(yōu)勢展示四沖程柴油的運(yùn)動部件的聯(lián)動、移動、配合運(yùn)動過程，避免了靜態(tài)的畫面的簡單解釋，這樣有利于學(xué)生更加直觀理解活塞的移動、運(yùn)動部件（活塞、連桿、曲軸、正時(shí)齒輪、凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門等）的聯(lián)動、活塞與氣門的配合運(yùn)動等細(xì)節(jié)。

利用教學(xué)動畫的優(yōu)勢展現(xiàn)純空氣與霧化柴油的混合過程、由純空氣演變成混合氣的過程、由混合氣演變成廢氣的過程。

在一些動畫頁面上采用左、右圖（或者左中右圖）的設(shè)計(jì)，左圖為感性認(rèn)識；右圖是對左圖進(jìn)行理論化表述。這樣有利于學(xué)生從感性認(rèn)識到理論認(rèn)識，提升對四沖程柴油的各個(gè)運(yùn)動部件的認(rèn)識和理解，逐步引導(dǎo)學(xué)生深入探索后續(xù)教學(xué)內(nèi)容。

內(nèi)容的形式是采用行動導(dǎo)向模式，是以四沖程柴油機(jī)“關(guān)鍵部件介紹→運(yùn)動傳遞路→四沖程的工作、工況分析→總結(jié)”為教師講授主線，以展開“零部件在我心中”PK賽、工作頁、思考題三項(xiàng)評價(jià)性測評活動為學(xué)生學(xué)習(xí)的主線，最終使學(xué)生熟悉掌握柴油機(jī)工作循環(huán)的四個(gè)沖程的工作原理，養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)合作精神，形成通過看PPT、圖片、視頻和教學(xué)動畫，能自行分析柴油機(jī)四個(gè)沖程的工作原理的能力。

總之，四沖程柴油機(jī)工作原理教學(xué)單元的設(shè)計(jì)采用圖片、PPT、視頻、教學(xué)動畫進(jìn)行輔助教學(xué)，特別是將教學(xué)動畫“四沖程柴油機(jī)工作原理”應(yīng)用于教學(xué)中，教學(xué)效果的提高應(yīng)該很明顯，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也應(yīng)該得到提高，同時(shí)也會提高教學(xué)效果和效率。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊定國.柴油機(jī)拆裝多媒體CAI課件設(shè)計(jì)與開發(fā)[D].大連：大連理工大學(xué)，2005

[2]俞文苗.柴油機(jī)拆裝仿真系統(tǒng)[D].武漢：華中科技大學(xué)，2007

【作者簡介】馮春林，柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程系講師。endprint

在展現(xiàn)純空氣與霧化柴油的混合過程、由純空氣演變成混合氣的過程、由混合氣演變成廢氣的過程時(shí)，采用教學(xué)動畫進(jìn)行教學(xué)。教學(xué)動畫可以模擬仿真重現(xiàn)純空氣與霧化柴油的混合過程，可以模擬仿真重現(xiàn)由純空氣演變成混合氣的過程、可以模擬仿真重現(xiàn)由混合氣演變成廢氣的過程。這樣有利于學(xué)生理解和記憶此項(xiàng)內(nèi)容。

五、信息化技術(shù)手段在“四沖程柴油機(jī)工作原理”教學(xué)中的具體應(yīng)用

在環(huán)節(jié)1“復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容并引出本節(jié)內(nèi)容”時(shí)，采用PPT輔助形式。上節(jié)內(nèi)容講解了工程機(jī)械發(fā)動機(jī)的類型，這些類型包括二沖程柴油機(jī)、四沖程汽油機(jī)、四沖程柴油機(jī)、轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)等。本節(jié)內(nèi)容就是講解其中在工程機(jī)械中應(yīng)該最廣泛的類型——四沖程柴油機(jī)，介紹其關(guān)鍵零部件和工作原理。

在環(huán)節(jié)2“介紹在現(xiàn)場設(shè)備（實(shí)物）中屬于四沖程柴油機(jī)的類型柴油機(jī)實(shí)物”時(shí)，讓學(xué)生分組觀察柴油機(jī)實(shí)物，這樣有利于學(xué)生直觀感覺柴油機(jī)實(shí)物，了解柴油機(jī)外形。

在環(huán)節(jié)3利用懸置問題：“四沖程柴油機(jī)”的內(nèi)部零件有哪些，如何工作的？引導(dǎo)學(xué)生觀察四沖程柴油機(jī)實(shí)物，思考問題，分小組討論，由組長利用手工繪圖配合解說，回答問題。并播放三維動畫“四沖程柴油機(jī)模型（船用）1”和“四沖程柴油機(jī)模型（車用）2”，其透視功能可以顯示內(nèi)部的四沖程柴油機(jī)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動，可以給予學(xué)生一定的提示。

在環(huán)節(jié)4總結(jié)、解答“四沖程柴油機(jī)如何工作”，引出四沖程柴油機(jī)工作原理時(shí)，播放視頻“四沖程柴油機(jī)工作原理”展示內(nèi)部零件的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動。這樣有利于學(xué)生聽課、思考，作筆記。

在重點(diǎn)環(huán)節(jié)5介紹四沖程柴油機(jī)的關(guān)鍵組成部件時(shí)，利用零件實(shí)物展示和教學(xué)動畫的“總舞臺”和教學(xué)動畫的分場景1“四沖程柴油機(jī)關(guān)鍵部件”展示，總舞臺中安排有一個(gè)“解剖的四沖程柴油機(jī)內(nèi)部動畫”片段。這樣有利于學(xué)生初次感覺，比較直觀了解柴油機(jī)內(nèi)部情況，吸引學(xué)生深入探索后續(xù)教學(xué)內(nèi)容。四沖程柴油機(jī)關(guān)鍵部件都顯示于同一張圖片中，兩旁標(biāo)注各個(gè)部件的名稱。這樣有利于學(xué)生利用印象記憶法，熟記四沖程柴油機(jī)關(guān)鍵部件，便于后續(xù)內(nèi)容“四沖程柴油機(jī)運(yùn)動傳遞路線”的開展。每個(gè)零部件的名稱處都存放鏈接，點(diǎn)擊后，能跳出顯示相應(yīng)的零部件的真實(shí)圖片，這樣有利于學(xué)生聯(lián)系實(shí)物與圖形的關(guān)系，零部件的真實(shí)圖片旁還注解其零部件的功能作用或組成等重要信息，以便于學(xué)生理解和記憶零部件。

在環(huán)節(jié)6開展“零部件在我心中”PK賽時(shí)，利用零件實(shí)物或動畫進(jìn)行提問，進(jìn)行搶答PK。這樣有利于學(xué)生鞏固對每個(gè)零件的位置、外形、功能作用、組成等重要信息的認(rèn)識。

在重點(diǎn)環(huán)節(jié)7講解“四沖程柴油運(yùn)動傳遞路線”，重點(diǎn)分析活塞的移動、運(yùn)動部件（活塞、連桿、曲軸、正時(shí)齒輪、凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門等）的聯(lián)動、活塞與氣門的配合運(yùn)動時(shí)，利用動畫展示分場景2“四沖程柴油機(jī)運(yùn)動傳遞路線”，詳細(xì)展示活塞的移動、運(yùn)動部件（活塞、連桿、曲軸、正時(shí)齒輪、凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門等）的聯(lián)動、活塞與氣門的配合運(yùn)動。這樣有利于學(xué)生從感性認(rèn)識到理論認(rèn)識，提升對四沖程柴油機(jī)的各個(gè)運(yùn)動部件的認(rèn)識和理解，逐步引導(dǎo)學(xué)生深入探索后續(xù)教學(xué)內(nèi)容。分場景中安排有按鈕“暫?！薄安シ拧?，在動畫運(yùn)動的任意時(shí)刻都可以通過其實(shí)現(xiàn)暫停和播放功能。這樣有利于教師對某一運(yùn)動時(shí)刻進(jìn)行詳細(xì)講解，解析分析活塞的移動、運(yùn)動部件（活塞、連桿、曲軸、正時(shí)齒輪、凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門等）的聯(lián)動、活塞與氣門的配合運(yùn)動。

在重點(diǎn)環(huán)節(jié)8講解“四沖程柴油機(jī)單個(gè)工作循環(huán)由進(jìn)氣行程、壓縮行程、作功行程和排氣行程組成”，重點(diǎn)分析四個(gè)沖程的工作原理時(shí)，利用動畫展示分場景3“柴油機(jī)四個(gè)沖程工作分析”，詳細(xì)展示四沖程柴油機(jī)單個(gè)工作循環(huán)由進(jìn)氣行程、壓縮行程、作功行程和排氣行程組成。左圖表示結(jié)構(gòu)和運(yùn)動變化，是感性直觀認(rèn)識；右圖是理性的總結(jié)，與后續(xù)內(nèi)容“配氣相位”相呼應(yīng)，有利于學(xué)生理解后續(xù)內(nèi)容。分場景中安排有按鈕“暫停”“播放”，在動畫運(yùn)動的任意時(shí)刻都可以通過其實(shí)現(xiàn)暫停和播放功能。這樣有利于教師對某一運(yùn)動時(shí)刻進(jìn)行詳細(xì)講解，解析進(jìn)氣行程、壓縮行程、作功行程和排氣行程等四個(gè)沖程的工作原理。

在重點(diǎn)環(huán)節(jié)9講解“四沖程柴油機(jī)工作循環(huán)與溫度、壓力、配氣相位的關(guān)系”，重點(diǎn)分析各個(gè)工況下溫度、壓力、配氣相位瞬時(shí)狀態(tài)時(shí)，利用動畫展示分場景4“柴油機(jī)四個(gè)沖程工況分析”，詳細(xì)展示四沖程柴油機(jī)工作循環(huán)與溫度、壓力、配氣相位的關(guān)系。右圖與后續(xù)內(nèi)容“配氣相位”有聯(lián)系。配氣相位是發(fā)動機(jī)的重要參數(shù)，其裝配和調(diào)整是后續(xù)的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。分場景中安排有按鈕“暫停”“播放”，在動畫運(yùn)動的任意時(shí)刻都可以通過其實(shí)現(xiàn)暫停和播放功能。這樣有利于教師對某一運(yùn)動時(shí)刻進(jìn)行詳細(xì)講解，解析各個(gè)工況下溫度、壓力、配氣相位瞬時(shí)狀態(tài)。

在練習(xí)環(huán)節(jié)10時(shí)，利用工作頁讓學(xué)生鞏固四沖程柴油機(jī)工作原理的所有知識點(diǎn)。

圖1 教學(xué)過程流程圖

在小結(jié)環(huán)節(jié)時(shí)，利用動畫展示分場景5“小結(jié)：能量轉(zhuǎn)化”。分場景5中安排有汽車的模型、“四沖程柴油機(jī)工作循環(huán)動畫”，這樣有利于學(xué)生生動形象地理解發(fā)動機(jī)就是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化機(jī)器，有利于充分理解：車輛（柴油機(jī)）是燃燒了新鮮空氣和柴油變成廢氣，柴油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成曲軸轉(zhuǎn)動的機(jī)械動能，最終驅(qū)動車輪，使車輛往前行駛。

在本節(jié)內(nèi)容結(jié)束時(shí)，利用PPT展示思考題，以此預(yù)習(xí)下次課內(nèi)容。

六、信息化技術(shù)在“四沖程柴油機(jī)工作原理”教學(xué)中應(yīng)用的特色與亮點(diǎn)

利用教學(xué)動畫的優(yōu)勢展示四沖程柴油的運(yùn)動部件的聯(lián)動、移動、配合運(yùn)動過程，避免了靜態(tài)的畫面的簡單解釋，這樣有利于學(xué)生更加直觀理解活塞的移動、運(yùn)動部件（活塞、連桿、曲軸、正時(shí)齒輪、凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門等）的聯(lián)動、活塞與氣門的配合運(yùn)動等細(xì)節(jié)。

利用教學(xué)動畫的優(yōu)勢展現(xiàn)純空氣與霧化柴油的混合過程、由純空氣演變成混合氣的過程、由混合氣演變成廢氣的過程。

在一些動畫頁面上采用左、右圖（或者左中右圖）的設(shè)計(jì)，左圖為感性認(rèn)識；右圖是對左圖進(jìn)行理論化表述。這樣有利于學(xué)生從感性認(rèn)識到理論認(rèn)識，提升對四沖程柴油的各個(gè)運(yùn)動部件的認(rèn)識和理解，逐步引導(dǎo)學(xué)生深入探索后續(xù)教學(xué)內(nèi)容。

內(nèi)容的形式是采用行動導(dǎo)向模式，是以四沖程柴油機(jī)“關(guān)鍵部件介紹→運(yùn)動傳遞路→四沖程的工作、工況分析→總結(jié)”為教師講授主線，以展開“零部件在我心中”PK賽、工作頁、思考題三項(xiàng)評價(jià)性測評活動為學(xué)生學(xué)習(xí)的主線，最終使學(xué)生熟悉掌握柴油機(jī)工作循環(huán)的四個(gè)沖程的工作原理，養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)合作精神，形成通過看PPT、圖片、視頻和教學(xué)動畫，能自行分析柴油機(jī)四個(gè)沖程的工作原理的能力。

總之，四沖程柴油機(jī)工作原理教學(xué)單元的設(shè)計(jì)采用圖片、PPT、視頻、教學(xué)動畫進(jìn)行輔助教學(xué)，特別是將教學(xué)動畫“四沖程柴油機(jī)工作原理”應(yīng)用于教學(xué)中，教學(xué)效果的提高應(yīng)該很明顯，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也應(yīng)該得到提高，同時(shí)也會提高教學(xué)效果和效率。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊定國.柴油機(jī)拆裝多媒體CAI課件設(shè)計(jì)與開發(fā)[D].大連：大連理工大學(xué)，2005

[2]俞文苗.柴油機(jī)拆裝仿真系統(tǒng)[D].武漢：華中科技大學(xué)，2007

【作者簡介】馮春林，柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程系講師。endprint