汽车理论课程实验教学改革论文

2022-04-30

[摘要]目前，汽车理论课程教学存在着一定的问题。要解决这些问题，高校必须构建基础知识框架、改进教学方式方法以及结合学校实际情况进行设计性试验。不同教学手段和考核方式对于学生学习主观能动性具有不同的影响，高校只有采取合理的手段和方式，才能提高教学质量和教学效果。今天小编为大家推荐《汽车理论课程实验教学改革论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

汽车理论课程实验教学改革论文篇1：

机械大类专业热工基础理论课程内容的整合与教学的探讨

摘要：机械大类专业的设置，是我校专业整合的重大教学改革。本文就机械大类专业下学科基础课热工基础理论课程设置的必要性、教学内容整合以及完成教学过程中的有关问题进行了探讨，并提出了相应的解决办法，为机械大类专业的其它课程的整合与教学提供参考经验。

关键词：机械大类专业课程整合热工基础理论

一、前言

2006年，我校机械与能源工程系的机械设计及自动化专业与热能与动力工程专业合并为机械大类专业，并进行了首次按机械大类招生，确定了机械设计及自动化、现代制造技术、模具设计与制造、热能工程、内燃机与汽车、制冷与空调6个专业方向，其中后3个专业方向为热能与动力工程专业的范畴。按大类招生是专业整合的发展方向，这有利于教学资源的优化配置，有利于学生掌握更多专业基础理论，有利于学生更灵活地选择专业方向，有利于学生未来的发展，符合本科教育厚基础、宽口径、强能力、会创新的教学要求，无疑是一种教学创新。但是，原两个专业的学科基础课程的侧重点不同，经过专业整合后，在四年的教学总课时不变的情况下，课程门数大大增加，给教学带来诸多困难。因此，如何优化整合好各门课程，值得我们去探讨。本文就其中热工基础理论课程内容的整合与教学中可能出现的问题进行深入分析，并提出有效的解决办法。

二、热工基础理论课程的历史沿革

我校机械大类专业热工基础理论课程涵盖了工程流体力学、传热学和工程热力学三门课程，它是热能与动力工程专业十分重要的学科基础课程。从建校时的内燃机专业开设热工基础理论课程至今已有近四十年；1986年开设的热能工程、制冷与空调专业，相继开出工程流体力学、传热学和工程热力学课程，均为多学时课程。在此期间，热能工程专业对热工基础理论课程进行过部分整合，即将工程流体力学和泵与风机两门课程整合成为流体力学泵与风机一门课程。2000年创办“专本沟通”热能与动力工程本科专业后，根据热能与动力工程专业本科教学要求，又恢复成了工程流体力学、传热学和工程热力学三门课程。

三、机械大类专业中开设热工基础理论课程的必要性

热工基础理论课程是许多学科的基础理论，如热物理、机械、建筑、电子、生命科学、化学、环境工程等。机械工程涉及液、气压的传动与控制、润滑、热处理、散热、材料成型等很多领域，机械设计及自动化专业主要侧重于机械零件、机械设备的设计与制造，在本科学习阶段，对于热工理论有一定的基础理论即可。而对于热能与动力工程专业，侧重于热动力机械的设计、运行与维护。热力机械主要是以热能为动力，以各种流体为载体，实现热能与机械能的转换，牵涉到流体的运动、工质及设备的传质传热和能量的转换，因而该专业既要有机械理论基础，又要有扎实的热工基础理论。另外，本课程还是本专业学生考研的必考课程。总之，在机械大类专业下，不但有开设该课程的必要性，而且应该放在极为重要的位置。

四、机械大类专业的热工基础理论课程教学内容的整合

机械大类专业，由于包含了机械设计及自动化与热能与动力工程两个专业，六个专业方向，因此，教学培养计划必须符合各专业方向的培养要求。在我们的培养计划中，确定了公共基础课程、学科平台课通用，专业课程根据各专业方向确定的原则；两个专业未合并前，公共基础课程是相同的，因而重点是学科平台课的整合，即打通两专业的所有学科基础课程，加重学生基础知识的学习和满足学生选择专业方向的需要。根据培养人才的目标与专业定位的要求，集体研究认为，在学科基础课时占总课时比例不变的前提下，将原热能与动力工程专业的工程流体力学、传热学和工程热力学三门课程合并为热工基础理论课程装入学科基础课程平台内，共100学时（含实验8课时）；课程内容上，制订了整合原三门课程公共的内容，非公共内容部分仍包含工程流体力学、传热学和工程热力学三个独立部分的原则。

热工基础理论是热能与动力工程专业的核心基础课程，我系机械设计及自动化专业此前并未开设此课程，所以如何整合热工基础理论课程的教学内容成为我们的焦点问题。机械设计及自动化专业对热工基础理论只要求有一定的了解即可，而热能与动力工程专业则要求厚重。原热能与动力工程专业的热工基础理论课程分工程流体力学、传热学和工程热力学三门课开，且每门课时数为56学时，共计168学时（含实验课时）。而大类专业的培养计划中，热工基础理论课程总共只有100学时，其中理论教学92学时，实验8学时，比原教学计划少了68学时；这能满足机械设计及自动化专业的教学的需要，但不能满足热能与动力工程专业的教学要求，最终形成了不能满足机械大类专业培养人才要求的矛盾。我们解决矛盾的具体办法是：把工程流体力学、传热学和工程热力学三门课程的内容分解为基础理论与工程应用两部分，在培养计划中，学科基础课中的热工基础理论只包含基础理论部分。92学时内完成基础理论教学，能同时满足机械设计及自动化专业与热能与动力工程专业的培养要求。工程应用部分，对于热能与动力工程专业，则放在专业课程的教学中进行。如热能工程方向，将传热学的工程应用部分放在锅炉原理课程中进行，工程流体力学工程应用部分放在泵与风机课程中进行，而工程热力学的应用部分放在汽轮机原理课程中进行；对于制冷与空调方向，传热学的工程应用部分放在换热器的课程中进行，工程热力学的应用部分放在制冷原理的课程中进行，这些课程的开设时间都居于其它专业课程之前。这样，既保证了热能与动力工程专业热工基础理论课程内容的完整性，又保证了专业课程教学中对热工理论知识的要求，从而，满足了机械大类专业的教学要求。

五、完成热工基础理论课程教学的思考

任何新生事物的出现，都会存在许多的矛盾，关键是对矛盾的解决。机械大类专业2006年招生学生人数三百人，2007年招生人数近450人，2008年招生人数近500人，学生人数的大大增加和教学内容的整合，为教学带来了很多的问题与困难。如教学大纲的制订、教材的建设、教师的安排与教学负担增加、实验项目的开出（实验设备的数量有限，要全部开出实验项目，就现在的条件，实验设备与人员数都不够，实验周期长）等。为此，我们进行了如下的思考：

1）制订合理的教学大纲

大类招生条件下，由于热工基础理论要满足整个机械大类专业的学生对知识需要，同时不能降低热能与动力工程专业对热工基础理论的要求，还要考虑热能与动力工程专业学生考研的问题（热工基础理论是热能与动力工程专业考研的必考课程），因此，制订教学大纲时，要进行全面的考虑，综合权衡各方面的因素，制订出科学合理的教学大纲。学科基础平台课中的热工基础理论内容的教学大纲以满足热能与动力工程专业的要求为原则制订。为此，我们对基本理论内容进行了具体分析和规划，对实验项目和教学的考核办法做出了具体的要求。工程应用部分的内容体现在相应的专业课程的教学大纲中。

2）教材的选择与建设

良好的教材是很好完成教学的基本物质条件。原热能与动力工程专业的热工基础理论课程采用工程流体力学、传热学和工程热力学三本国家级规划教材。目前，在国内，机械设计及自动化与热能与动力工程专业合并为机械大类专业的学校不多，有关机械大类专业的热工基础理论课程教材很少。2006年，中国电力出版社出版了热工基础及流体力学这本教材，主要适用于电厂热工控制及自动化、环境工程、建筑环境及设备工程等专业，显然不适应我们的教学要求。我们在教材建设中考虑两种方式：一是仍采用原热能与动力工程专业所采用的三本教材，但对应教学的具体内容进行了整合，二是自行编写教材。

3）任课教师的安排

本专业的热工基础理论课程包含的工程流体力学、传热学和工程热力学三门课程，从内容上讲，是相互联系的，但又各自独立。目前2006级分6个班进行上课，共552课时，显然教学工作量大，一位教师完成该课程的教学是不可能的。由三位教师承担教学，每人184学时，工作量饱满。据此我们设计了两种方案：一种是每个班的教学由三位教师共同完成，分别负责工程流体力学、传热学和工程热力学部分的教学。另一种方案是由三位教师完成，每位教师负责两个班的教学，则存在每位教师相当于要上两门新课的问题。考虑到教师的其它的工作安排，为减轻教师的教学负担，偏向于采用第一种方案。在任课教师选用上，必须是热能与动力工程专业的专业课教师，因为热工基础理论课程是学习专业课程的基础，专业课教师对此认识深刻、对知识把握得准，在教学中更能把握好教学的重点与教学方法。

4）实验教学的安排

原热工基础理论的三门课程的教学在一学年内完成，而现在一个学期内完成，即92学时的教学在16周内完成（每周6学时）。由于学生人数多，实验设备套数有限，又只能在一个学期的时间完成实验，难度大。目前，实验教师只有3人，2006级有学生300人，每个实验项目只有四套设备，每个实验项目每套设备供3位学生做实验，每次只能安排12位学生做实验；若每天24位学生做实验，完成教学大纲中的5个实验项目，要4位教师63个工作日才能完成该课程的实验教学，可见工作量极大。目前，为完成该门课的实验教学，我们采用三种办法：一是要增加实验设备；二是增加实验人员；三是每天完成多组实验。事实上，大类招生下，由于学生人数的增加，所有的学科基础课的实验工作量均大大的增加，普遍存在实验工作量过大的问题，值得深入的研究。

六、结语

我系机械大类专业的设置，旨在优化教学、合理利用教学资源，培养厚基础、宽口径、具有创新能力的高级应用型人才，是一次重大的教学改革。改革是为了发展，但改革过程当中一定会碰到新的问题，热工基础理论课程的有关问题仅仅是众多问题中的一个。为了更好的完善我们的教学，本文中提到的一些问题及解决办法，还有待于进一步的探讨,更有待于教学实施后对教学效果的检验。

作者：黄建设

汽车理论课程实验教学改革论文篇2：

汽车理论课程教学改革的探索

[摘要]目前，汽车理论课程教学存在着一定的问题。要解决这些问题，高校必须构建基础知识框架、改进教学方式方法以及结合学校实际情况进行设计性试验。不同教学手段和考核方式对于学生学习主观能动性具有不同的影响，高校只有采取合理的手段和方式，才能提高教学质量和教学效果。

[关键词]汽车理论；教学改革；教学手段；教学质量

一、汽车理论课程教学国内外现状

（一）汽车理论课程教学国内现状

汽车理论作为车辆工程专业和交通运输专业的必修课程和核心课程，主要内容涵盖了汽车的动力性、燃油经济性、动力参数的选定、制动性、平稳性、平顺性和通过性等汽车主要使用性能的分析和研究。它在整个专业课程的设置中起着承前启后的作用，同时也是学生攻读研究生的重要课程之一，其重要性不言而喻，但在实际的教学中，其教学效果并不是十分理想，主要原因包括如下几个方面。

1.汽车理论综合性强，涉及内容广泛，对先导专业基础课程的掌握程度要求较高。汽车理论在学习过程中，需要用到一些高等数学、理论力学、机械原理、材料力学、汽车构造及发动机原理等先导知识，内容繁复，系统性很强，这就要求学生对前期专业基础课程的掌握程度较高。但现在很多学生对这些专业的基础知识掌握得并不太好，导致在汽车理论的学习中处于被动地位，甚至产生畏难情绪，极大制约了其主观能动性的发挥，从而使教学质量下降。[1]

2.汽车理论教学方法较为单一，教学效果难以尽如人意。在汽车理论的教学中，由于课程中包含有大量的与汽车构造和发动机原理相关的内容，需要利用多媒体演示的方式使学生加深理解，所以在教学中教师忽视了板书的作用，一味地采用多媒体进行教学，反而使学生注意力难以集中，教学效果并不理想。

3.汽车理论教学方式僵化，难以激发学生学习热情。在汽车理论的教学过程中，仍然采用教师在讲台上讲课，学生在下面被动听讲的方式，整个过程中绝大多数学生没有机会参与到与教师的互动中，教学过程比较沉闷，学生学习的积极性不高，教学效果也不是很好。

4.汽车理论课程内容偏重理论，与实践结合力度不够，其指导实践的作用没有得到充分发挥。[1]实践教学是将学生在课堂上学习的理论知识与实际紧密结合的过程，能培养学生敏锐的直觉能力、创造性的思维方法以及探索未知、勇于创新的精神。由于学时所限，汽车理论本身试验课时就少，课程的试验也主要是进行动力性、燃油经济性和制动性的验证性试验，在试验中，学生也主要是在一边观看，参与程度不高。同时，受实验设备、人员和场地的限制，平顺性和操纵稳定性等试验无法开设，没有相应的试验平台让学生来验证所学习的理论知识，无法达到预期教学效果。

（二）汽车理论课程教学国外现状

由于国内外汽车工程教育存在着教学计划和侧重点等方面的不同，汽车理论课程教学在包括课程体系设置和授课方式等方面有着各自的特点。

1.课程体系设置上存在差异

德国的汽车理论课程的设置往往形成固定的体系，结构非常清晰。与中国教学中将汽车构造、汽车设计作为另外的两门课程不同，德国是将汽车构造和汽车设计知识融入汽车理论的学习中，这能让学生更好地理解如何设计汽车以及构造印证理论。但是，汽车构造与汽车设计知识的添加本身会对汽车理论的课程体系造成一定的破坏，如何减小这种破坏，德国做得也不是很好[2]；另一方面，由于这种对汽车构造和设计的学习大多是理论性质的，学生往往只知道理论，对真实的构造和设计知识难以真正理解。

美国在体系上的设置与德国类似，甚至更为完备，但同时也导致知识点太多，学生接受起来难度太大，容易丧失主观能动性去思考和发现问题。日本的课程结构体系与中国类似，以汽车纯理论和性能方法试验为主，基本不涉及汽车结构和设计的内容，使教材的结构显得简单和清晰，易于学生理解和系统总结。

2.授课方式上存在差异

由于国情和文化上的差异，国外汽车理论课程在讲授时，一般采用小班制，同时注重对学生的启发式教学，激发学生的学习热情。美国高校在进行理论教学的同时，还通过师生间的交流互动调动学生的主观能动性，使学生积极参与教学活动。

二、汽车理论课程改革的探索

针对以上问题，我们从教学内容、教学手段、教学方式、实践教学及考核方式等几个方面进行了改革，以提高课程的教学质量。

（一）建立专业基础知识框架

针对汽车理论课程特点，我们理清了章节结构，将其中所有的知识点细化，按内容上溯回原有的先导课程，汽车构造的归汽车构造，力学的归力学，分门别类构建相应专业知识框架。这样在讲解时可以做到有的放矢，通过启发帮助学生回忆以往所学知识，提高学生特别是专业基础较差学生的学习效果。比如在讨论影响燃油经济性的因素时，提前将其所涉及的流体力学、汽车构造、发动机原理、材料力学等相关知识以树状图的形式串联起来，这样在讲解时能帮助学生更好地理解，同时可以让学生更好地巩固原有的知识。

（二）丰富教学手段

随着技术的进步，教学内容也不断丰富，课程的学时随之相对压缩。如何在有限的时间内使学生循序渐进地学习并掌握课程内容是我们需要仔细研究的内容。[1]汽车理论是一门理论性很強的课程，现有的教学中，根据具体的教学内容，可以采用多媒体与板书结合的教学模式。比如，汽车理论中存在大量的受力分析和公式需要学生着重理解并掌握其推导过程，如汽车制动力和驱动力的受力分析等，如果一味采用多媒体教学，学生需要在较长的时间内注意力高度集中，一是难以持续，再就是信息量过大，学生没有太多思考的时间，教学效果并不太好。这时可以采用传统的板书方法，一方面可以给学生更多思考和理解的时间，让学生跟随教师的思路边听讲边做笔记，培养学生的逻辑思维能力；另一方面可以放慢节奏，将讲解过程中的重点难点在板书中进行详细的、反复的阐述，加深学生对这部分内容的印象；再就是利用板书这种传统教学模式，一手漂亮工整的粉笔字会对学生造成较强的感性冲击，吸引学生的注意力，调动其参与学习的潜在能动性。汽车理论中还有很多与汽车构造、发动机原理有关的，需要形象展示的内容，如发动机的工作过程、ESP的工作原理等，可以采用多媒体课件的形式演示，用动画或是视频将一些难以用粉笔和黑板表述的内容变得直观易懂；甚至还有一些更为抽象的或是单纯利用计算和绘图无法得到准确结果的公式推导，比如讨论汽车稳定性时的性质，象幅频特性、横摆角速度瞬态响应等，可以采用MATLAB等仿真软件进行仿真计算，将教材上的理论模型转化为仿真模型来让学生形象地理解制动和转向控制对汽车操纵稳定性的影响。[3]

（三）适当采用互动式的教学方法

传统的教学方式更应该被称为“灌输式”教学，教师在讲台上按部就班地讲，学生在台下单纯被动地听讲，没有太多机会来表达自己的想法，特别是一些基础较差的学生，也许真的只是坐着“听”而已。教师也不知道学生具体听懂了多少，又掌握了多少，只能按照既定的节奏讲下去，教学效果较差。我们尝试采用互动式教学，更加倾向于让学生“个性化”学习。让学生来做教学的主体，通过学生主动参与到教学的过程中来激发学生的学习热情。[1]具体来说可以有两种形式：一种是教师提前拟定题目，比如“现阶段新能源汽车的现状和发展方向”，由学生分组查阅资料和讨论后，以一个学生为代表，让其以报告的形式介绍本组的想法和做法，由别组学生提问，这样既活跃了课堂气氛，还能够锻炼学生的语言组织和表达能力；还有一种则是由学生提出问题，以学生讨论为主，由教师引导并把握方向，并给予适当的补充拓展。同时，教师在讨论过程中可以观察不同学生之间的个体差异，可以频繁地与之进行沟通讨论，并有针对性地调动其积极性，切实提高学生学习的主观能动性。[4]

在今后的教学中，在学时数和教师数量得以满足的条件下，我们甚至可以尝试向国外学习，进行小班式教学。根据学生的个体差异，将其分成若干小班。比如，将专业知识较为薄弱、学习吃力的学生归为一类，以补习基础知识为主，辅以大量习题，夯实专业基础；另将学有余力的学生归为一类，课程内容以学科的热点知识和前沿知识为主，将课堂上的内容拔高，以开阔学生的视野为目的；剩余的学生则以研究式教学为主，围绕某一主题，让学生和教师一起讨论，教学相长。

（四）探索案例教学

汽车理论理论性强、难度大，教师在课堂上一味地讲解理论很难使学生一直保持高度的注意力，必然导致学生对内容理解得不透彻，更谈不上灵活运用，长此以往，一些学生会对课程产生畏难情绪，甚至于失去兴趣。同时，现阶段随着网络技术的发展，学生在网络上获得的资源越来越丰富，接受新知识的速度越来越快，单纯书本上纯文字的描述已经不能充分调动他们学习的积极性了。在课堂中，教师可采用案例教学法，以案例为主线将课程中的理论原理与生活中的一些现象、工程实例相结合[3]，先就某一现象提出问题，比如结合方程式赛车的比赛，赛车为什么会发生侧翻？引起学生的兴趣并加以讨论，这是提高教学效果最为重要的环节，学生参与程度越高，讨论得越透彻，其分析解决问题的能力越能得到提高。同时，根据讨论时的具体情况，教师要对学生加以干预，对于思路清晰的学生可以引导其将问题研究得更深入，而对于不积极的学生则应给予鼓励和督促。[5]最后再归纳总结，指出学生讨论的全面性和准确性，帮助学生整理分析问题的思路，并引导学生自我评价思考问题的合理性。这样不但有利于提高学生创新的能力和自主学习的能力，使学生能以生动的实例去理解抽象的理论，还可以让学生充分感受到所学理论知识对于解决实际问题的重要性，进而提高学习兴趣。

（五）在实践教学中适当采用回顾式教学，并进行创新型试验设计

传统的实践教学还是停留在对于汽车的动力性、燃油经济性和制动性的验证性试验上，学生10人左右为一组，教师讲解示范。在试验中，教师可通过提问的方式让学生对试验进行更深入的思考，还可以让学生回顾课本知识以印证理论，培养学生理论联系实际的能力；鼓励学生在现有的设备状况下进行设计性试验，比如可以让学生对于某种车型的制动器提出改进设计，由学生自己查阅资料，自己进行方案设计和参数的计算，自己进行实际操作并对结果进行处理，大幅提高学生学习本门课程的主观能动性，同时自主学习和解决问题的能力也能得到充分的锻炼。在接下来的教学中，教师可以尝试将计算机仿真软件引入试验教学，相对于传统试验教学来说，其更为直观、安全，同时不受场地和试验条件的限制。比如，对于汽车操纵稳定性的试验，可以由学生根据标准自行设定参数，来实现对操纵稳定性的评价。通过这样的理论分析和仿真试验，学生能更为深刻地理解操纵稳定性的评价指标和方法，进而有效地提高了教学效率。

（六）完善课程考核的评价方法

当前的课程考核主要沿用“期末考试成绩+平时成绩”的考核机制。其中，平时成绩占总分数的30%，包括平时出勤、作业以及试验成绩，期末卷面成绩占总分数的70%，相对来说占比较高，不能完全反映学生综合运用知识的能力。可以尝试在未来的考核中，将平时成绩所占的比重加大到50%，将其划分得更加细致，将平时教学中的学生报告计入成绩；同时，鼓励学生加强动手能力，增加实践环节成绩的比例，对于设计性试验表现突出的更要在成绩上加以体现。另外，在课程的不同阶段，可以进行2～3次的小测验，测验设定为开卷，允许学生携带教科书和复习资料，试题带有发散性，考查的是学生对前期所学知识的综合掌握能力。将期末笔试成绩的比重减少到50%，采取闭卷方式，并建立试题库，每次从中选取难度相当的试题组成A、B卷，以防止学生出现作弊的情况。以上举措能使学生最终成绩的评定，不再只看最终的考试结果，这样可以对学生的综合能力做出更有效的评价，也能在一定程度上加強学生学习的主观能动性。

三、结语

车辆工程专业课的教师应通过不断探索研究，使教学手段多样化，对教学的方式方法加以创新，激发学生学习的主观能动性，以弥补传统教学的不足；要更加强调动手能力在课程学习中的重要作用，注重理论与实践在教学中更加紧密的结合；通过对课程考核评价方法的进一步完善，学生综合能力有了更全面和准确的评价。

[ 参考文献 ]

[1] 刘婷婷，刘忠民等.《汽车理论》课程教学改革探讨[J].教育教学论坛，2015（44）：96-97.

[2] 夏群生，李克强等.汽车理论典型中外教材比较研究[J].中国大学教学，2009（5）：87-90.

[3] 王靖岳，陈克等.汽车理论课程教学改革研究[J].兰州教育学院学报，2016（4）：89-91.

[4] 朱红，马丽萍等.“大班授课、小班研讨”教学模式效果研究[J].中国高教研究，2016（1）：42-46.

[5] 张艳山，陈海需等.案例教学法在汽车理论课程教学中的应用[J].天中学刊，2017（4）：154-156.

[责任编辑：刘凤华]

作者：赵冉

汽车理论课程实验教学改革论文篇3：

基于“四步一体”的汽车发动机开放式实验教学改革研究

摘要：文章针对目前汽车发动机专业实验教学存在的问题和不足，从实验课程体系结构、实验教学模式、实验项目及实验考核体系等方面进行改革，提出了基于“引导预习、方案设计、模块化台架搭建、实验分析”四步一体的开放式实验教学模式。 “引导预习”提高了学生学习的兴趣，充分调动学生学习的积极性；“方案设计”发挥学生的主观能动性，加强学生独立思考问题及解决问题的能力，培养了学生的创新思维能力；“模块化台架搭建”增强了学生团队协作能力；“实验分析”全面提高了学生的综合素质，为汽车发动机专业应用型和研究型人才培养奠定了基础。

关键词：教学改革；开放式实验教学；汽车发动机

对于工科院校来说，专业课程的实践性较强，实验教学是专业课程必不可少的教学环节，是学生加深对基础知识理解的重要措施，是学生对理论知识验证的重要手段，是设计新产品、创造新技术的重要方法。同时实验教学也是工科院校培养学生动手实践能力、思考能力、解决问题能力、团体协作能力和创新思维能力的一个重要环节[1-3]。一直以来，各高等院校都在探索适合自身学科的实验教学模式，开放式，创新性实验教学模式广受各院校欢迎[4-7]。近些年，本专业的教师为探索培养应用型和研究型多层次高素质的学生进行了很多实践教学更新，也取得了一些成效[8-9]。但目前本专业的实验教学还存在一些不足，如实验课程依附于理论课程，课时量少，设备使用率低，上课时间局限，缺乏创新型实验等。实验教学不能满足现在学校提倡的培养创新型人才，开放创新型实验教学的要求，为此进行汽车发动机专业实验教学改革有着重要的意义。

一、汽车发动机实验教学现状分析

1.优势与特点：现有的实验课安排在理论课程讲授完成后，实验教学方式主要为：年轻教师讲授实验方法、学生按实验室教师指导操作、记录数据、整理报告、教师批改实验报告并给出成绩。在这种实验教学模式下，实验教学与理论教学密切结合，有利于学生对理论知识的理解与掌握，同时实验教学过程中方便管理，实验教学台架稳定，考评标准统一。

2.存在的问题：教学形式单一；实验课依附理论课程，课时量少，汽车发动机专业4门主干课程实验课时占总课时均不超过15%，同时实验课程安排在理论课程结束之后，上课时间局限，且处于期末阶段，学生投入实验的精力较少；实验仪器教学任务及台时数少，设备使用率低；考核评价体系不完善，对部分实验能力强的学生及有创新设计能力的学生的考核办法欠缺；缺乏创新设计型实验，抑制了学生的创新思维。

二、汽车发动机实验教学改革的策略

1.优化课程体系。把专业实验课从理论课程中分离出来，形成一门独立的课程。工科院校的其他专业学生可将本专业实验课设置为选修课，而本专业的学生为必修课。实验课程项目包括演示性实验、基本理论验证性实验、综合设计性实验及创新设计性实验四大类，其中每类实验项目中又包含必做实验项目和选做实验项目。学生可以根据自己的时间、兴趣及能力选择实验课程及实验项目。改革后将大大提高课程的任务量及实验仪器教学台时数，提高设备使用率，同时也提高学生实验的自由度。

2.创新实践教学模式。基于“四步一体”的开放式实验教学模式是一种学生自主分组选择实验项目、实验时间、实验指导教师，指导教师引导学生预习，学生自主设计实验方案并自行搭建台架完成实验过程，分析实验数据及撰写实验报告的教学形式，主要由“引导预习，方案设计，模块化台架搭建，实验分析”四步组成。

（1）引导预习。学生先预习实验大纲及实验指导书，根据实验教学大纲、实验指导书自主选择实验项目，自行组队，选择实验指导教师，确定实验时间。此外，学生要根据实验指导书，初步设计实验方案，查阅实验方案中涉及的实验仪器相关资料，了解其工作原理及基本操作方法，自行选择上课时间及实验项目。这样实验时间及自由度得到了大幅提高，避免了部分学生由于时间冲突而无法按时完成实验课程的情况。通过引导预习过程，学生了解实验方法，同时了解实验所需仪器的简单工作原理及简单操作方法，提高了自己查阅资料的能力及独立思考的能力。书写预习报告，培养了学生自我学习的习惯及归纳总结的能力。

（2）方案设计。通过预习，学生独自设计实验方案，然后以小组形式，从实验的科学性、先进性、可行性等方面讨论各自的实验方案，最后小组讨论，统一实验方案，提交指导教师审阅，指导教师对小组方案不合理的方面给予指导修正，最终确定一个完善的可实施的实验方案。在设计实验方案的过程中，通过小组讨论，学生可以了解自己設计的实验方案的不足，哪些因素没有考虑，忽略了哪些实验程序。在这个过程中，学生可以了解发动机与测功机台架的匹配，发动机与油耗仪的匹配，发动机与冷却系统的匹配，以及其他测试设备在实验中的选择。例如，不能把一台额定功率只有50kW的发动机装在一台CW440测功机上。如何选择各种设备，搭建一个合理的实验台架，是现在实验教学课程没有提到的。现行的实验教学，学生一进入实验室，台架都是现存的，不用学生自己安装，所以学生对台架的搭建及台架搭建过程中需要注意哪些问题一无所知。方案设计过程，使学生增强分析问题的能力，提高独立思考的能力，同时培养了学生相互讨论的交流式学习方法。

（3）模块化台架搭建。实验室教师把实验仪器设备分类模块化，如一个发动机测试平台包括台架基础模块，发动机油路模块，发动机冷却水模块，发动机气路模块及发动机参数测试模块等五大模块。这一部分的工作主要由实验室教师在课前准备好，学生进入实验室后，实验指导教师大致介绍一下实验室的结构及实验设备，然后学生分工按要求完成各模块的连接，同时有问题可以请教指导教师。这一过程可以锻炼学生的动手实践能力，提高学生的团队协作能力，也能反映出学生各自的实践能力的强弱，同时还能反映出学生对理论知识的掌握程度及对实验设备的预习情况。模块化台架的搭建，让学生对实验过程的了解更深刻，对实验步骤了解更完善，同时对设备的结构也有更深刻的认识。

（4）实验分析。搭建好台架后，学生按实验方案及方法开始实验，对设备使用不太熟悉的，指导教师给予指导，学生通过对实验数据，实验现象的分析理解，加深了对所学理论知识和仪器设备的使用及测量原理的理解。以前学生做实验只是记录实验数据，对操作仪器基本不会，实验数据都是在实验课程结束后再进行数据分析，可能导致部分有问题的实验数据以及规律与理论知识不相符的数据无法解释原因。通过预习报告，学生对实验的现象及实验数据的规律有了大概的认识，所以在实验过程中发现规律不正确的实验数据，学生能现场分析原因，做到实验数据有效可靠，锻炼了学生分析问题、解决问题的能力，及现场处理实验数据的能力。

3.实验项目改革。以前的实验项目包括演示性实

验、验证性实验、综合性实验，但缺乏创新设计性实验，且实验项目基本是发动机的常规实验，对一些新的技术，新的测试方法及一些行业新标准等等缺少更新。经过改革后的实验项目，提高了创新设计型实验项目的比例，加入了一些新的测试方法、新的科研技术，以及新的行业标准。学生可自主选择一些感兴趣的创新设计型实验，带着兴趣去做实验，这样既可以让学生体会到学习研究中的困难和艰辛又能体会到实验成功后的乐趣，既能提高学生在学习、生活及科研中遇到实际问题分析问题、解决问题的能力，又能提高学生的创新思维能力，开拓学生的知识面。

4.考核体系改革。实验教学是培养学生动手能力，加深理解和掌握所学理论知识，验证理论现象，了解专业仪器设备和培养学生创新能力的一个重要教学环节。实验教学应该以学生查阅资料的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作的能力等各方面作为一个综合评价体系，全面准确的评价学生的实践能力。改革后的考核体系是以满分为100分，其中预习报告占10%，设计方案占20%，台架搭建占20%，实验分析占20%，實验报告10%，平时团队协作占10%，课堂出勤及表现占10%的加权考核体系，创新设计能力算加分项（20分为上限）。这种考核体系既能提高学生的学习积极性和动手实践能力，又能激发学生的创新意识和创新精神，培养学生的创新能力、独立思维能力和科研能力，同时还能加强学生之间的团队协作能力，既能考评各个层次的学生能力，又能照顾到有创新设计能力的学生，对学生的各项能力考评也更公平公正。

三、结语

基于“四步一体”的汽车发动机专业开放式实验教学模式有利于学生对汽车发动机的专业知识的理解、对实验仪器设备的测量原理有更清楚的认识，强化学生的动手实践能力，培养学生独立思考的能力，提高学生分析问题，解决问题的能力，加强学生团体协作的能力及培养学生的创新思维能力，促进学生综合素质的培养，对工科专业课程的实验教学具有一定的借鉴作用。

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