楊洪剛

（上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院，上海 201306）

前言

《發(fā)動(dòng)機(jī)原理》是以發(fā)動(dòng)機(jī)理想循環(huán)、實(shí)際循環(huán)、性能評(píng)價(jià)及發(fā)動(dòng)機(jī)特性等為主要研究對(duì)象的一門(mén)理論性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。作為車(chē)輛工程、汽車(chē)服務(wù)工程和內(nèi)燃機(jī)專(zhuān)業(yè)的核心課程，《發(fā)動(dòng)機(jī)原理》已成為國(guó)內(nèi)各大高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)必開(kāi)的基礎(chǔ)課程。通過(guò)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可掌握汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)基本理論和工作過(guò)程，熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)換氣與燃燒過(guò)程，以及污染物的生成與排放控制等方面的工作原理及影響因素，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分析提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的技術(shù)措施和適用條件。對(duì)學(xué)生具備利用發(fā)動(dòng)機(jī)基本原理解決實(shí)際問(wèn)題的專(zhuān)業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力，成為熟知汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)原理的高級(jí)技術(shù)型人才具有重要的理論基礎(chǔ)和現(xiàn)實(shí)意義。

然而，《發(fā)動(dòng)機(jī)原理》課程內(nèi)容綜合性較強(qiáng)、重點(diǎn)難點(diǎn)較多、知識(shí)范圍較廣。包含大量參數(shù)、指標(biāo)、計(jì)算公式和曲線圖，融合了工程熱力學(xué)、高等數(shù)學(xué)與化學(xué)等多方面理論基礎(chǔ)知識(shí)。與擁有大量直觀圖片和實(shí)物的《汽車(chē)構(gòu)造》課程相比，具有計(jì)算量大、理論教學(xué)內(nèi)容抽象、知識(shí)點(diǎn)難以理解等顯著特點(diǎn)。而且，隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和電子信息技術(shù)的高速發(fā)展與完善，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)新理論、新技術(shù)不斷問(wèn)世?？墒乾F(xiàn)有教材對(duì)涌現(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)涉及內(nèi)容較少，更新速度緩慢。學(xué)生自主學(xué)習(xí)的參考資料也相對(duì)較少，影響其對(duì)理論知識(shí)的深入理解與掌握。因此，對(duì)現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容、方法與手段進(jìn)行更新，構(gòu)建并完善課程框架體系，充分利用線上與線下融合的教學(xué)模式，提升教學(xué)效果與專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，做到優(yōu)勢(shì)結(jié)合、與時(shí)俱進(jìn)已變得十分迫切[1-2]。

1 線上與線下融合教學(xué)模式的意義

1.1 實(shí)現(xiàn)線上和線下教學(xué)的持續(xù)發(fā)展與良性循環(huán)

通過(guò)線上與線下教學(xué)模式的融合，可以充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)，學(xué)生可以通過(guò)線上課程教學(xué)資源自主預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí)，針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)原理的重點(diǎn)難點(diǎn)和新技術(shù)開(kāi)展互動(dòng)交流，在線下面授過(guò)程中可以更加有針對(duì)性地輔導(dǎo)和答疑。通過(guò)線上測(cè)試、問(wèn)卷調(diào)研等，掌握學(xué)生動(dòng)態(tài)，根據(jù)學(xué)生的反饋、問(wèn)題搜集，可以持續(xù)改進(jìn)和完善網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展與良性循環(huán)，保障教學(xué)質(zhì)量。

1.2 提高教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量

通過(guò)線上與線下混合教學(xué)模式的實(shí)踐，客觀全面的教學(xué)效果評(píng)價(jià)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性，發(fā)揮學(xué)習(xí)的機(jī)動(dòng)靈活性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源和線下教學(xué)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，鞏固強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)知識(shí)，提升課程教學(xué)質(zhì)量和專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量[3]。

1.3 促進(jìn)課程體系的優(yōu)化與完善

通過(guò)線上資源與線下教學(xué)的結(jié)合，可以有針對(duì)性地講授重點(diǎn)和難點(diǎn)，聚焦學(xué)生興趣點(diǎn)，開(kāi)展多樣化的教學(xué)內(nèi)容、講授方法、討論形式和考核評(píng)價(jià)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與度，課程靈活性增強(qiáng)，從而優(yōu)化與完善課程體系[4-5]。

2 線上與線下融合教學(xué)模式的實(shí)踐

2.1 完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，保障線上教學(xué)質(zhì)量

線上教學(xué)是整個(gè)教學(xué)的必備環(huán)節(jié)，其最終目的并不是簡(jiǎn)單使用在線平臺(tái)和建設(shè)數(shù)字化教學(xué)資源，而是有效提升學(xué)生們的學(xué)習(xí)效率和深度。本課程選取超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，充分利用平臺(tái)簽到、通知、習(xí)題庫(kù)、作業(yè)庫(kù)、討論區(qū)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能，豐富網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，學(xué)生可以通過(guò)課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站閱讀課程內(nèi)容、查閱文獻(xiàn)、觀看視頻講解、參與討論、自主學(xué)習(xí)和思考、記錄重點(diǎn)難點(diǎn)，為線下教學(xué)學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備，從而保障教學(xué)質(zhì)量。

為了保證教學(xué)內(nèi)容的整體連貫性，結(jié)合本專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求和課程目標(biāo)，對(duì)線上教學(xué)資源的建設(shè)和教學(xué)內(nèi)容的安排進(jìn)行模塊化組織和結(jié)構(gòu)化整合。整個(gè)課程的教學(xué)模塊分為發(fā)動(dòng)機(jī)理想循環(huán)與性能指標(biāo)模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)換氣與燃燒過(guò)程模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)特性模塊。其中發(fā)動(dòng)機(jī)理想循環(huán)與性能指標(biāo)模塊側(cè)重于工程熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、理想循環(huán)與實(shí)際循環(huán)對(duì)比分析，以及發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作過(guò)程的性能評(píng)價(jià)與提高措施。換氣與燃燒過(guò)程模塊注重發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣過(guò)程、排氣過(guò)程和燃燒過(guò)程等各個(gè)沖程的過(guò)程評(píng)價(jià)與改善措施。發(fā)動(dòng)機(jī)特性模塊主要以發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性、負(fù)荷特性、萬(wàn)有特性和排放特性等發(fā)動(dòng)機(jī)綜合特性分析為主。各個(gè)模塊按照知識(shí)點(diǎn)細(xì)分，細(xì)化教學(xué)內(nèi)容，制作授課課件，錄制教學(xué)視頻，上傳相關(guān)輔助學(xué)習(xí)資料，供學(xué)生學(xué)習(xí)使用。

在以上教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，充實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)原理的應(yīng)用和發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)等方面資源，比如機(jī)械損失的評(píng)價(jià)與測(cè)定方法、改善發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程的可變配氣正時(shí)VVT技術(shù)、廢氣渦輪增壓技術(shù)、控制排放性能的廢氣再循環(huán)利用EGR技術(shù)、汽油機(jī)點(diǎn)火提前角調(diào)整特性和柴油機(jī)噴油提前角調(diào)整特性的分析與應(yīng)用等，分析結(jié)構(gòu)組成、工作原理及特性特點(diǎn)，結(jié)合拓展的課程資源，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解與應(yīng)用，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合能力。

線上習(xí)題庫(kù)的建設(shè)是課程作業(yè)和課堂測(cè)試的有效保障手段，也是檢驗(yàn)學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)情況的可靠途徑。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的三大課程模塊，分別豐富完善相應(yīng)的線上習(xí)題庫(kù)，尤其是綜合分析題，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)原理知識(shí)的分析和應(yīng)用。通過(guò)平臺(tái)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，可以及時(shí)反饋學(xué)生的答題情況，掌握學(xué)生的共性問(wèn)題，為完善線下教學(xué)的實(shí)施過(guò)程提供參考依據(jù)。進(jìn)一步利用討論區(qū)等平臺(tái)功能，發(fā)布教學(xué)內(nèi)容、發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)、重點(diǎn)難點(diǎn)答疑等相關(guān)的討論話題，活躍線上交流學(xué)習(xí)氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性，建立與學(xué)生溝通交流的通暢渠道。結(jié)合問(wèn)卷調(diào)研，開(kāi)展學(xué)生的興趣點(diǎn)、知識(shí)難點(diǎn)等學(xué)態(tài)排摸，收集學(xué)生的反饋建議，為今后教學(xué)內(nèi)容的更新與完善奠定基礎(chǔ)。

2.2 融合線上教學(xué)，積極探索實(shí)踐線下教學(xué)

教學(xué)授課計(jì)劃是教學(xué)實(shí)施的過(guò)程依據(jù)與進(jìn)度保障。根據(jù)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)確定教學(xué)大綱的課程目標(biāo)，結(jié)合線上網(wǎng)絡(luò)資源，合理制定安排授課計(jì)劃，明確線上、線下的內(nèi)容進(jìn)度與任務(wù)要求，確定考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與方法，并上傳至線上平臺(tái)，以供學(xué)生查閱參考。

在線下教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，對(duì)課程內(nèi)容以“重過(guò)程、看因素、找措施”為主線，既在注重過(guò)程基本原理的基礎(chǔ)上，分析該過(guò)程影響因素，探尋完善工作過(guò)程的技術(shù)措施與手段，穿插相關(guān)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生對(duì)基本原理的掌握，同時(shí)結(jié)合新技術(shù)的相關(guān)案例使學(xué)生掌握應(yīng)用前景與趨勢(shì)，注重學(xué)生的獨(dú)立性、創(chuàng)造性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作性，重點(diǎn)嘗試教學(xué)討論、知識(shí)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)小測(cè)試及實(shí)時(shí)熱點(diǎn)教學(xué)等，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí)，教學(xué)環(huán)節(jié)中強(qiáng)化學(xué)生在探究過(guò)程中熟悉技術(shù)措施、分析解決問(wèn)題，鼓勵(lì)制作PPT材料并在線上資源共享，構(gòu)建知識(shí)體系的能力培養(yǎng)。

在線下教學(xué)過(guò)程中，要及時(shí)針對(duì)線上教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)與反饋，掌握學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況。利用線上資源和平臺(tái)功能，課前可以進(jìn)行預(yù)習(xí)，觀看視頻講解和拓展資料，自主學(xué)習(xí)與思考。課中開(kāi)展分組討論、線上測(cè)試、案例分析、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)等活動(dòng)，強(qiáng)化對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。課后布置學(xué)習(xí)任務(wù)和作業(yè)，加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)的鞏固，并對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行總結(jié)分析。

實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容是理論教學(xué)內(nèi)容的有力支撐，通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與掌握。為了強(qiáng)化理論知識(shí)的理解，本課程提供了兩大類(lèi)實(shí)驗(yàn)：發(fā)動(dòng)機(jī)特性實(shí)驗(yàn)和發(fā)動(dòng)機(jī)排放性能實(shí)驗(yàn)。針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性、負(fù)荷特性、萬(wàn)有特性、排放特性和煙度特性等實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可在實(shí)踐過(guò)程中熟悉實(shí)驗(yàn)步驟，掌握儀器操作方法，完成發(fā)動(dòng)機(jī)特性分析。同時(shí)，相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻講解、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求等資料同步到線上教學(xué)平臺(tái)。

教學(xué)評(píng)價(jià)是針對(duì)教學(xué)活動(dòng)和學(xué)習(xí)效果的綜合評(píng)估，分析教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，加以持續(xù)改進(jìn)完善。在線上與線下融合課程的評(píng)價(jià)方面，著重對(duì)教學(xué)資源、教學(xué)過(guò)程和教學(xué)效果三個(gè)方面進(jìn)行。教學(xué)資源評(píng)價(jià)主要針對(duì)教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、教學(xué)視頻、授課課件、學(xué)習(xí)資料、習(xí)題庫(kù)等線上和線下資源的完備性、前沿性和開(kāi)放性。教學(xué)過(guò)程評(píng)價(jià)結(jié)合學(xué)生評(píng)教、同行評(píng)教和督導(dǎo)評(píng)教開(kāi)展，通過(guò)隨堂聽(tīng)課、學(xué)生座談等形式進(jìn)行。教學(xué)效果評(píng)價(jià)應(yīng)該綜合考查學(xué)生在線上與線下互動(dòng)學(xué)習(xí)的參與度，以及知識(shí)點(diǎn)的掌握度，實(shí)現(xiàn)更加全面的評(píng)價(jià)方法，注重過(guò)程考核。線上學(xué)習(xí)情況、答題成績(jī)、案例分享等記錄統(tǒng)計(jì)作為重要考核指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理分析與實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)情況作為實(shí)踐成績(jī)依據(jù)，與線下考核成績(jī)加以綜合評(píng)定，客觀評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果。

2.3 教學(xué)效果分析反饋，完善更新線上與線下教學(xué)資源

由于線上和線下資源的互補(bǔ)與融合，教學(xué)過(guò)程中可以更深入，更有針對(duì)性。對(duì)于教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)或?qū)W生反饋的問(wèn)題 及時(shí)分析，掌握學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，能夠更加直接、更加有效地檢測(cè)出學(xué)習(xí)過(guò)程中的不足并加以糾正。同時(shí)，也可以更加高效地收集信息反饋，并不斷更新和完善教學(xué)資源，豐富教學(xué)內(nèi)容，探索多種教學(xué)手段和教學(xué)方法的綜合運(yùn)用，逐步提升教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)。

3 結(jié)語(yǔ)

混合教學(xué)模式有利于實(shí)現(xiàn)課程框架體系的全面整合，將教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)化、數(shù)字化、開(kāi)放化，是新時(shí)代教學(xué)改革轉(zhuǎn)型發(fā)展的新要求。為了順應(yīng)社會(huì)的發(fā)展與技術(shù)的不斷進(jìn)步，通過(guò)對(duì)《發(fā)動(dòng)機(jī)原理》課程教學(xué)現(xiàn)狀和問(wèn)題的梳理與總結(jié)，結(jié)合線上與線下融合的教學(xué)模式，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面進(jìn)行了改革探索與完善。基于超星平臺(tái)，豐富了線上教學(xué)課程資源，構(gòu)建了互動(dòng)交流平臺(tái)，結(jié)合線下教學(xué)的實(shí)施過(guò)程，突出重點(diǎn)，查漏補(bǔ)缺，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)理論知識(shí)和最新技術(shù)原理的掌握得到鞏固，尤其對(duì)新技術(shù)案例分析表現(xiàn)出較高的學(xué)習(xí)熱情。在評(píng)價(jià)方法上，側(cè)重學(xué)生運(yùn)用能力和學(xué)習(xí)效果的過(guò)程考核。同時(shí)，教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法需持續(xù)更新與完善，不斷充實(shí)課程體系。線上與線下融合的課程框架體系將為《發(fā)動(dòng)機(jī)原理》課程教學(xué)效果的穩(wěn)步提升和應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供有力保障。