唐傳茵,苑 瑩,趙 薇
(1.東北大學 機械工程與自動化學院,遼寧 沈陽 110819;2.東北大學 工商管理學院,遼寧 沈陽 110167)
隨著現(xiàn)代技術的飛速發(fā)展,內(nèi)燃機相關的新技術和新理念不斷涌現(xiàn),為了讓學生深入掌握現(xiàn)代內(nèi)燃機技術,我們必須持續(xù)更新課程內(nèi)容。為此,我們通過閱讀文獻和參與科研工作,緊密關注內(nèi)燃機領域的新興趨勢和前沿技術,及時充實自己的教學知識儲備。我們會合理選擇精華,并推廣正確的價值觀念,以便指導學生更好地理解現(xiàn)代內(nèi)燃機技術。
內(nèi)燃機是一門與理論和實踐都有密切關聯(lián)的課程。我們在以往的教學過程中發(fā)現(xiàn),采用多媒體教學方式的大信息流能夠有效激發(fā)學生的感性認知,而循序漸進的板書講解同樣對學生的知識消化產(chǎn)生重要影響[1-2]。因此,我們采用多媒體課件和板書相結合的教學方法,并結合投影技術進行多媒體演示,同時結合板書進行推導過程等知識點的講解[3]。實驗內(nèi)容的設置可以使學生更好地理解課程的內(nèi)容,一些較難理解的知識點可以通過實驗進行理解與消化。但是如何把課程理論內(nèi)容與實驗相結合是一個值得下功夫認真研究、反復實踐的課題。緊跟時代發(fā)展,不斷更新知識內(nèi)容,及時添加內(nèi)燃機相關領域的最新技術,例如新能源相關知識及技術應用。不斷學習先進的教學案例,體現(xiàn)時代發(fā)展對車輛專業(yè)人才培養(yǎng)的要求[4]。
內(nèi)燃機課程教學是車輛工程專業(yè)教學體系的關鍵環(huán)節(jié),對培養(yǎng)學生的專業(yè)獨立探索能力、動力實驗操作能力以及解決相關復雜工程問題的能力有著重要作用。通過這門課程的學習,學生可以深入掌握內(nèi)燃機的原理和性能,提高其對內(nèi)燃機領域的理解和技能水平,為其未來從事相關領域的工作奠定牢靠基礎[5-7]。在以前的教學過程中,只是針對課本上的內(nèi)容對學生進行相關理論知識的教學,缺乏對學生實際應用知識能力的培養(yǎng),沒有將課程實踐化。針對內(nèi)燃機課程教學存在的問題,我們認識到傳統(tǒng)教學模式單一、內(nèi)容陳舊、命題性演示過多等問題的制約影響。因此,如何調整教學方式,使學生盡快建立理論與實際的聯(lián)系,是目前形勢下培養(yǎng)學生的要求[8-11]。
在新時代背景下,構建新的實踐教學過程。在傳統(tǒng)動力源的基礎上,增設了新能源、新燃燒模式等相關的知識內(nèi)容。除了傳統(tǒng)的理論教學,構建實踐教學模式,讓學生在理解和認知相關理論知識的基礎之上,對這些知識進行實踐。重新設計考核內(nèi)容,形成教學目標—過程—考核的閉環(huán)過程。增加專業(yè)課程實踐教學的比重,是目前內(nèi)燃機教學過程中要思考的問題。
內(nèi)燃機課程采用PBL教學方式,線上線下混合的教學方法,針對不同知識點采用不同的教學方法。借助實驗平臺,激發(fā)學生學習興趣,實現(xiàn)理論和實驗結合。將教學目標,教學過程,教學考核形成一個閉環(huán)。借助反饋,分析課程達成度,不斷提高教學質量,形成可持續(xù)性發(fā)展的內(nèi)燃機課程教學體系。
為更好地培養(yǎng)學生的內(nèi)燃機知識及應用能力,課程內(nèi)容圍繞具體項目任務展開。教學實施過程以“引入任務—任務呈現(xiàn)—任務實施—分析改進”的方式遞進開展。
在內(nèi)燃機課程的整體設計中,我們以應用實例為驅動,貫穿需求、設計、實施等教學環(huán)節(jié)。通過一個綜合案例,學生能夠系統(tǒng)性地掌握內(nèi)燃機專業(yè)知識和相關技術,提高其應用能力。我們將選取合適的教學應用場景和背景,提取實際應用元素,并將其形成系統(tǒng)的內(nèi)燃機課程案例教程。這種教學方法將幫助學生更好地理解內(nèi)燃機領域的知識和技能,能在實踐中不斷提升自己,并為未來的職業(yè)發(fā)展做好充分準備。
在內(nèi)燃機課程的教學中,我們采用了網(wǎng)絡教學、課堂教學與混合式教學模式。通過精心設計,構建完整的知識結構,以具體應用實例為基礎,將理論知識嵌入示例中進行講解。我們傳授了內(nèi)燃機的基本結構、工作原理、燃燒理論等知識。這種教學方式不但加深了學生對于內(nèi)燃機領域的理解,而且能夠激發(fā)學生的學習熱情,使其更好地掌握專業(yè)技能,在未來的工作中更加出色表現(xiàn)。
借助MOOC平臺、BB平臺開展課程教學。組織學生自主成立內(nèi)燃機項目組。實施過程分幾個小組進行。不同小組有各自主題,學生通過各自資料查找與分析,將課程知識與實際應用問題相結合。
設定項目完成時間節(jié)點。項目完成后,課堂開展項目成果展示,學生進行成果匯報。學生的內(nèi)燃機課程項目展示結束后,教師進行總結,分析整體完成情況,并對學生反饋的共性問題和難點問題進行解答。在點評各小組人物的完成情況和匯報情況時,教師還須提供具體的建議和指導,以幫助學生在實踐中更加深入地掌握內(nèi)燃機領域的知識與技能。這種教學方式可以幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足之處,拓寬視野和提高專業(yè)水平。
課堂教學內(nèi)容通過引入主題、拓展論述、深入討論、鞏固深化等方式進行設計。在內(nèi)燃機課程的教學過程中,我們針對不同的知識點,采用了多樣化的教學方法和手段,如隨機提問、課堂討論、課間交流、黑板板書、教學動畫等。這些手段的使用,促進了學生與教師之間的互動,使得線上教學與線下教學得以很好地結合起來,豐富了整個教學過程,提高了學生的學習效果。我們相信,這種教學方式能夠幫助學生更好地掌握知識,提高應用能力和創(chuàng)新能力,在未來的工作與學習中更具競爭力。
我們將項目設定為內(nèi)燃機課程教學的核心,通過項目驅動的方式來提升學生的學習積極性并激發(fā)他們的思維能力。內(nèi)燃機課程PBL教學方式如圖1所示。結合下達的課題,提出學習目標,引導學生在問題的引導下查找相關資料。以學習小組的形式討論解決問題,展示討論結果。最后,教師和學生一起對知識點進行整理和總結,通過觀察和討論進行課堂反饋,從而調整教學方法。
圖1 現(xiàn)代內(nèi)燃機技術PBL教學方法實施過程
1.每組針對自己的案例和問題做總結發(fā)言,其他學生可以做相應的補充。老師對學生的發(fā)言做一個簡短的評論,并指出優(yōu)點和注意事項。
2.教師鼓勵小組成員相互打分,其中學生和教師的分數(shù)占適當?shù)谋壤?/p>
3.學生對自己的表現(xiàn)進行總結和反思,并對整個過程提出意見和建議,供教師改進。
我們在內(nèi)燃機課程教學中,將線上教學方式和線下教學模式有機地結合起來,實現(xiàn)了教學過程化與個性化的有效結合。線下教學強調過程教育,注重學生與教師之間的互動與共同完成作業(yè)的過程。而通過線上教學,學生可以隨時對自己正在進行的學習項目提出問題,教師可以針對性地回答和指導這些學生,這種形式的教學更具有個性化的特點。同時,在線上學習過程中,學生可以深入了解自己的學習基礎,有針對性、分層次地完成作業(yè)和接受分類指導,從而進一步提高個性化教學效果。我們相信,這種將線上教學方式和線下教學模式有效結合的教學方法,將會有效地提高教學效果,提升學生的學習熱情和積極性,幫助他們更好地實現(xiàn)自我價值和發(fā)展。
在課堂教學中,利用MOOC平臺和BB平臺向學生講解知識,安排現(xiàn)場練習、簽到、與學生互動,通過平臺總結學生日常課堂學習,輔助課堂教學。使用智慧教學工具,將線上和線下學習更緊密地結合起來。我們可以通過線上教學平臺來監(jiān)控教學質量,全面有效地了解學生對知識的理解和掌握情況,從而為學生提供針對性的指導。通過線上教學平臺的監(jiān)控,我們可以及時了解每個學生的學習狀態(tài)和進展情況,從而幫助他們更好地解決學習中遇到的問題。
注重教學過程,建立多種類的教學評價體系,探索線上與線下相結合、過程評價與期末評價相結合的評價模式,促進學生自主學習、過程學習與體驗學習,課程成績由過程評價與期末評價綜合評價。
在內(nèi)燃機教學實踐中注重培養(yǎng)學生分析問題與解決相關問題的能力,注重培養(yǎng)學生的科學思維方式。學生在這個過程中把書本知識融會貫通,根據(jù)實際情況進行調整運用。同時,借助PBL教學方法,讓學生對整個工程實踐項目的開發(fā)設計流程有一個全面的認識。
將網(wǎng)絡與課堂教學結合的混合式教學模式應用到內(nèi)燃機課程的教學過程中。通過在MOOC平臺和BB平臺上開設課程,利用這些平臺促進學生之間的互動和創(chuàng)新能力的提高。同時,我們可以探索將網(wǎng)絡教學和課堂教學結合起來,不斷改進內(nèi)燃機課程的教學方法和模式,從而激發(fā)學生的學習熱情和積極性。
通過現(xiàn)代內(nèi)燃機技術課程的教學,使學生著重學習現(xiàn)代汽車內(nèi)燃機技術,為學生進一步從事汽車技術的研究打好基礎。為了符合車輛工程專業(yè)的辦學定位和專業(yè)特點,我們將通過內(nèi)燃機概論、內(nèi)燃機工作原理、內(nèi)燃機的工作指標、內(nèi)燃機的工作循環(huán)、代用燃料、內(nèi)燃機的換氣過程、燃燒模式及其分類等課程內(nèi)容的學習來探討內(nèi)燃機的發(fā)展趨勢。通過這些學習內(nèi)容,學生可以更好地理解內(nèi)燃機的工作原理和運行方式,掌握內(nèi)燃機的設計和優(yōu)化技術,從而提高其在車輛工程領域的專業(yè)素養(yǎng)。
使學生掌握現(xiàn)代內(nèi)燃機技術的基本概念及基本理論。本課程旨在教授學生現(xiàn)代內(nèi)燃機技術的應用,同時培養(yǎng)他們分析和解釋實驗結果的能力。學生將學習如何正確評價車輛工程問題在環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展方面的影響,并能夠將環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展等問題與工程實踐有機地結合起來。此外,課程還會傳授學生內(nèi)燃機方面的基本結構和技術應用等方面的知識,使他們能夠綜合分析復雜的內(nèi)燃機問題,探究影響因素并得出有效的結論。通過應用數(shù)學和力學知識分析汽車設計中的問題,學生還將掌握力學計算、仿真和實踐應用的能力。
結合課堂反饋,不斷改進教學模式、評價方式等,對課程進行不斷總結與反饋,形成可持續(xù)性發(fā)展的內(nèi)燃機教學體系。
采用PBL教學方式,線上線下混合的教學方法,不同知識點采用變化的教學方法,包括提問、課堂課間討論、黑板書寫、教學動畫等多種方式。將MOOC平臺,BB平臺運用到課堂教學中,借助實驗平臺,激發(fā)學生學習興趣,實現(xiàn)理論和實驗結合。將教學目標、教學過程、教學考核形成一個閉環(huán),借助反饋,分析課程達成度,不斷提高教學質量。
如何讓學生化被動學習為主動學習,讓知識講授成為有溫度的講授?借助實驗的機會,激發(fā)學生學習現(xiàn)代內(nèi)燃機技術這門課程的興趣;結合理論知識和相關實驗知識,引導學生理解內(nèi)燃機理論在實踐過程中的應用。這些問題是課程實施中需要注意的問題。
該課程采用了以PBL為核心的教學理念,以培養(yǎng)適應現(xiàn)代內(nèi)燃機技術發(fā)展的應用型人才為目標,旨在提高學生的專業(yè)技術能力。為此,課程體系進行了重組,并采用了在線混合式教學模式,包括多種學習方式來評價學生的學習效果。我們還結合多種方式對教學模式和評價方法進行評價和改進,以形成一個可持續(xù)發(fā)展的教學體系。