一.本课程校内发展的主要历史沿革
内燃机专业是哈尔滨工程大学自“哈军工”以来的基础优势专业,经过几十年几代人的共同建设,在国内同类专业中有较好的声望。《内燃机结构》作为内燃机专业的专业基础课,其历史沿革是与我校内燃机专业的发展历程分不开的。
1953年,以陈赓大将为院长在哈尔滨诞生了中国人民解放军军事工程学院,简称“哈军工”,学院下设空军工程系、海军工程系、炮兵工程系、装甲兵工程系和工程兵工程系,海军工程系造船科下设352动力教授会,1954年舰船动力教授会一分为二:舰船内燃机及其动力装置教授会(专业)和舰船蒸汽轮机动力装置教授会(专业)。1954年,两名苏联专家进入内燃机教授会,在他们的指导下,制订了专业建设规划,制订和修改教育计划、教学大纲。在他们的指导下,在国内第一次编写了舰船动力专业系列教材,其中包括《舰船内燃机结构》。自1952年军工筹建,1953年建立,到1966年退出军队序列14年间,内燃机专业招收了9届12个班学生,学制5年,为专业和学科的发展打下了坚实的基础,培养了一批优秀的教师队伍。具备了以12V180为教学模型的《内燃机结构》教学体系,收集了大量内燃机零部件和挂图,为后期陈列室的建设打下了良好的基础。
1966年4月,军事工程学院全体军人集体转业,“中国人民解放军军事工程学院”改名为“哈尔滨工程学院”,由于特殊历史时期的影响,舰船动力专业除个别人继续参加科研任务外,整个专业的发展受到了严重干扰。
1970年至1975年是哈尔滨船舶工程学院的筹建期,1975年至1994年是舰船动力专业以系的建制发展成长的20年。在此期间,内燃机专业的发展逐步恢复,取得了骄人的成绩。其中包括第一名博士后进站,学位点建立,多项科研成果获奖,承担大型国家科研项目等。《内燃机结构》课建设与教学也取得了较大的发展,其中包括由本专业的贾锡印教授编写出版了《船用内燃机结构》教材,建立了内燃机结构陈列室,指导学生进行舰队与河南柴油机厂的工厂实习等。
1994年5月,哈尔滨船舶工程学院更名为哈尔滨工程大学,随着专业的发展,内燃机专业逐渐衍生出内燃机设计、内燃机原理、内燃机测控和内燃机振动噪声控制等几个方向,专业的科研与教学建设得到了空前的发展。《内燃机结构》课程经过多年的规划建设,在基础设施与实践环节上都取得了长足的进步。
2000年,《内燃机结构》被确定为哈尔滨工程大学重点建设课程,并成立课程建设与改革小组,积极开展《内燃机结构》的教学改革与教学研究工作。在2000—2006年间,完成了5项教改课题,针对转变教学思想,更新教学内容与改革教学方法等进行了深入研究,取得10余项教学成果,形成了完整的教学体系。结合教学内容的改革,课程组自主开发的《内燃机结构教程》和《内燃机结构教程》(下部)多媒体教学课件,《内燃机结构教程》于2005年由西北工业大学电子音像出版社出版发行,《内燃机结构教程(下部)》于2006年与高等教育出版社签订了出版合同,已有北京理工大学、上海水产大学、海军工程大学、江苏大学、哈尔滨工程大学、中国石油大连润滑油研发中心等单位使用该套教程用于课堂教学或员工培训。为了促进教学内容的更新与改革,自编讲义3部,出版自编教材4部。
2005-2007年,《内燃机结构》课程组先后开发并发布了《内燃机结构》中、英文教学网站,通过虚拟现实模型、在线交流、在线评教和网上答疑等互动环节的设计,强调了“学生认识主体地位”,完成了从传统教学模式到“双主教学模式”的转变。网站的建设使《内燃机结构》教学打破了课堂与校际、地区、国家的局限,产生了良好的社会效益。该网站被“中国船友在线”誉为“内燃机结构大全”,网站的日均点击量在300次以上,用“google”“yahoo”等搜索引擎搜索“内燃机”,该网站均出现在首页显著位置。已利用该网站资源的国家包括美国、加拿大、德国等18个国家以及中国香港、台湾地区,包括美国密歇根大学、南加州大学、英国南安普敦大学等72所国内外著名院校。
2005-2006年,对拆装实践教学与工厂实习进行了完善与提高,新建教学实验台架14个,新增实习培训基地3个,极大改善了实践教学条件。
二.理论课和理论(含实践)课教学内容
(1)结合本校的办学定位、人才培养目标和生源情况,说明本课程在专业培养目标中的定位与课程目标。
哈尔滨工程大学是隶属国防科工委的全日制本科重点院校,全国统一招生,毕业生主要面向海军,国防科工委系统内的船厂、发动机厂以及研究所就业,毕业生的系统内就业率在70%以上。学校以建设高水平的“研究型”大学为办学目标,人才培养强调“宽口径、厚基础、倡个性、重创新”,培养综合素质高的创新性人才。
《内燃机结构》课程是热能动力工程专业的专业基础课,课程性质为指定选修,其后续课程包括《内燃机原理》、《内燃机设计》、《内燃机测试》和《内燃机增压》等。从教学内容上,《内燃机结构》课程的教学目标,是使学生了解并掌握动力装置的主要类别、内燃机的基本概念、内燃机的基本工作原理、内燃机的基本构成与典型结构等。同时,由于专业基础课程的教学效果在很大程度上影响着后续课程的学习,因此,通过《内燃机结构》课程的教学,不仅要让学生“知其然”,而且要“知其所以然”,不仅要掌握内燃机的基本原理与基本结构等基本知识,而且还要帮助学生了解内燃机的发展历程,领悟内燃机及其结构的设计思想,培养专业兴趣,了解行业的发展动态,探究专业问题,提高综合素质与创新能力。
(2)知识模块顺序及对应的学时
1、理论教学内容
a.课内知识
课内知识模块主要学习系统的内燃机结构基础知识,包括内燃机基本原理、典型零部件结构和主要系统构成等,其顺序及学时分配如下:(详细内容请参阅《内燃机结构教学大纲》)
第一章 绪论 1学时
第二章 内燃机工作原理 3学时
第三章 内燃机的主要技术指标 2学时
第四章 运动机件 6学时
第五章 固定机件 6学时
第六章 配气机构 4学时
第七章 柴油机的燃油系统 6学时
第八章 调速器 6学时
第九章 内燃机增压系统 3学时
第十章 润滑系统 4学时
第十一章 冷却系统 3学时
第十二章 起动系统 4学时
b.课外知识
作为课内知识的补充与拓展,课外知识拓展部分主要是帮助学生有针对性地学习和了解内燃机发展的新技术、新方法和新概念,其中包括柴油机电控新技术、电子调速器、相继增压技术、可变配气定时技术、船用柴油机的AIP即CCD技术、内燃机的排放及噪声控制技术等。为了促进学生对新技术的了解,《内燃机教学网站》 提供了丰富的相关链接。
2、实践教学部分包括两方面内容:
a.工厂舰队实习 3周
实习地点一:舰队实习-大连某海军基地
实习内容包括:参观护卫舰、快艇、补给船等各种水面及水下舰船,了解其动力装置的系统构成及运行特点,体会舰船动力的设计特点;
实习地点二:河南柴油机集团
实习内容及组织方式:采取理论授课与车间参观交叉进行的组织方式进行,理论授课请工厂有经验的技术人员讲解内燃机的生产工艺、制造过程,车间参观以每10人分组进行,由工厂技术人员进行现场讲解与指导,实习内容包括曲轴、连杆、活塞、机体、气缸套、凸轮轴、齿轮的加工工艺,热处理工艺、总装工艺等。
b.拆装实践 1周
以小型柴油机东方红4105为对象,每人系统完成一次柴油机的拆分、组装与调整。
(三)课程的重点、难点及解决办法
由于是专业基础课,相对于后续《内燃机原理》、《内燃机设计》等课程而言,《内燃机结构》内容比较基础,需要掌握的重点主要包括:内燃机基本工作原理和示功图、运动机件(曲柄连杆机构)、固定机件、配气机构、燃油系统和调速器等。
在动力机械中,由于内燃机构成零件多、结构复杂,在传统的教学方法中,机体、缸盖、曲轴等大型零件,调速器、喷油泵等均是课程教学的难点。称其为教学难点的原因在于,这些复杂零部件来讲,其构成包括水腔、气道或者包括上百个构成零件,如果采用挂图教学,必然要求学生有很强的读图能力和高度地注意力集中,然而,由于学生的能力、视力的差别,距离黑板的远近等,使学生读图和识图的效果无法保证,教学效果必然受到影响。如果采用实物教学,局限性同样很大,对于尺寸适中的零件,我们可以搬上讲台结合实物进行讲解,但对于尺寸过大或过小的零件,或者无搬上讲台,或者是太小无法满足课堂展示。而能够进行课堂展示的实物模型毕竟是少数。既便是可以进行课堂展示的零件,对于系统学习内燃机结构的该课程的理论部分,涉及到的机型及零件种类繁多,也不可能将每一种零件都收集到并搬上课堂。因此,这就使得《内燃机结构》课被公认为最难讲的专业课程之一。其难点在于,如何将复杂的结构讲清楚,并在学生的头脑中形成空间概念,同时还要让学生了解其工作原理,体会其结构的设计思想,培养起专业兴趣,提高创新能力。
为了克服这一难点,课程组利用计算机多媒机技术,采用先进的虚拟现实等手段,自主编写和开发了多媒体教学资源,并结合实物教学以及开放实验室等教学改革,从根本上使这一问题得到很好的解决。
以比较复杂的调速器结构教学为例,改变了传统结构课教学主要依靠挂图和模型的教学方式以及课堂讲授的教学模式,自主开发了调速器的工作原理平面演示动画、结构装配三维演示动画和调速器虚拟现实模型。在教学过程的组织上,首先,在课前向学生提供调速器的技术资料、结构分解图等,供学生进行课前预习;课堂上,由教师通过工作原理演示动画、结构装配演示动画进行课堂讲解,并示范展示调速器虚拟模型的拆装过程,让全体学生通过大屏幕对调速器的结构形成直观的印象;课后,引导学生登陆《内燃机结构教学网站》,通过虚拟模型库中的调速器虚拟模型完成调速器的虚拟拆装过程,并按相关提示完成知识的巩固,如果存在疑问,还可通过网站提供的答疑系统和BBS论坛实现同学之间、学生与教师间的在线交流;感兴趣的同学还可自主选择时间,到内燃机拆装实验室进行实物模型拆装实践。
这种教学的组织形式既是教学方法、教学手段的改革,也是教学模式的转变,使现代教育技术与传统教学方法、理论教学与实践教学达到了有机结合,从而使《内燃机结构》课程的授课难点迎刃而解。该方法在教学过程中已进行了多年实验验证,教学效果十分明显。特别是多媒体技术综合了声、光等多种效果,给学习者以强烈的感官冲击,给合虚拟现实所创建的近乎真实的学习情景,极大地提高了学生的学习效率和认知效果。
(四)实践教学的设计思想与效果
创造性的发挥是素质教育的核心,创新精神和实践能力的培养是实践教学的首要任务。实践教学的目的不能只是对所学知识的验证与巩固,而应通过科学的教学设计与教学过程的组织,营造开放的学习气氛,创造创新性人才成长的条件,培养学生独立的进行有效思维的能力,树立创新精神,提高实践能力。
《内燃机结构》是一门实践性很强的专业基础课,合理的实践教学设计与组织是对理论教学的升华。为力图达到这样的教学效果,我们在实践教学环节上进行了如下设计:
1、理论教学与实践教学交叉进行,互为补充,在理论教学的同时,结合实物教学,并开放内燃机陈列室、拆装实验室,学生可进行相关知识的自主实践学习;
2、实践环节不受理论教学的局限,在完成规定实践教学环节的基础上,学生可根据学习兴趣与爱好、自主学习掌握的知识程度,选作性能、原理验证等其他实验项目,或在教师指导下自主设计实验方案,进行个性化实验;
3、在实践教学的基础上,提供实验平台与理论指导,鼓励学生参与课外科技活动,进行自主创新;
4、工厂舰队实习是我校内燃机结构教学的鲜明特色,工厂舰队实习不仅能让学生增强对内燃机结构、内燃机动力装置的感性认识,而且极大地拓展了学生的专业视野。
5、从多年的教学效果看,在实践教学中,通过在学中做、在做中学,学生的主动性和积极性得到了充分发挥,不仅加深了对课堂教学内容的理解,而且,使学生的动手能力和创新能力得到了极大的提高。
三.教学条件
(一)教材建设
20012001年以前,《内燃机结构》教学一直采用中国船舶工业总公司规划教材——《船用内燃机结构》,随着新技术的发展,原教材的部分内容已逐渐不能满足时代的要求,2001年后,课程组选用了普通高等教育“九五”部级重点教材《内燃机学》(周龙保等 机械工业出版社 2000年)作为主要教材,但由于《内燃机学》中结构部分的内容相对较少,不能满足教学要求,自2001年开始,课程组参考国内外内燃机技术的发展,自编了 《内燃机结构》教学讲义 ,并自主开发了《内燃机结构教程》和《内燃机结构教程》(下)电子教材 ,并分别于2005年10月和2007年6月由西北工业大学音像电子出版社 和由高等教育电子音像出版社出版 ,在该套教材编写过程中,在本校内燃机专业的教学过程中进行了教学实验,教学效果显著,得到了师生及校内外同行的一致好评。出版后,已有北京理工大学、上海水产大学、海军工程大学、江苏大学、中国石油大连润滑油研发中心等单位使用该套教程用于课堂教学或员工培训。
为了提高教学效果,课程组引进了国外经典英文原版教材:“ Introduction to Internal Combustion Engines ”(Richard Stone. THIRD EDITION)“INTERNAL COMBUSTION ENGINES ”(V GANESAN. Second Edition)积极筹备双语教学的准备工作。
截至目前,课程组编写并出版电子教材两部,主编专业教材4部,自编讲义3部,主审教材1部。
1、《内燃机结构教程》电子教材 西北工业大学音像电子出版社 2005年10月
2、《内燃机结构教程(下)》 高等教育电子音像出版社 2007年6月
3、《内燃机排放与噪声控制》 哈尔滨工程大学出版社 1999年4月
4、《动力工程专业英语》 哈尔滨工程大学出版社 2001年8月
5、《船舶动力装置概论》 哈尔滨工程大学出版社 2001年9月
6、《柴油机装置振动数值计算》 哈尔滨工程大学出版社 1994年5月
7、《柴油机燃油喷射及调节》 哈尔滨工程大学出版社 2002年3月
8、《内燃机结构》自编讲义 2001年10月
9、《柴油机工厂实习指导书》 自编讲义 2006年5月
10、《柴油机拆装实践指导书》 自编讲义 2005年6月
(二)实践性教学环境
内燃机结构陈列室 是我校自“哈军工”以来,几代人历经几十年收集整理的内燃机典型结构及实体模型库,经过不断补充和完善,所陈列零部件在数量和种类上充分展现了内燃机从经典到现代各阶段的发展历程。该内燃机陈列室既收集了轻12V180、GM671、亚斯204等传统机型,又包括TBD234、MTU396、PA6B和DA468Q等当代机型的整机或典型零件,机型种类包括四冲程柴油机、二冲程柴油机和四冲程汽油机,典型零部件包括活塞、曲轴、连杆、曲轴箱、缸盖、缸套、喷油泵、调速器等近百种千余个。近年来,《内燃机结构》课程组利用各种渠道收集了大量现代内燃机零部件,力争在2008年底建成国内首个高校内燃机博物馆。
为进一步加强本科专业建设,2004年底,我校启动了“十一五”本科专业建设项目,其中, 开放式内燃机教学实验室 是重点建设内容之一,包括拆装实验室和原理实验室两部分,建设完成了6个多缸柴油机拆装实验台架和8个现代化本科教学实验台架,两实验室均全天向学生开放,可满足学生进行自主拆装实践和自主创新实验。
(三)网络教学环境建设
在硬件建设方面,依据本专业“十一五”规划,筹集专项资金建成了可全天开放的 《本科教学计算中心》 ,主要用于网络教学、自主学习和毕业设计等。鉴于本专业年均学生人数为75人左右,中心共设80台终端计算机,每台终端均可上网。自2005年5月开始投入运行,极大地改善了网络教学的硬件环境。
在软件建设方面,自主开发了 《内燃机结构》中文教学网站(diesel.hrbeu.edu.cn),为便于学生进行自主学习,促进优秀教学资源的共享,网站提供了的教学图片库、平面动画库 、三维动画库 和教学录像 的在线浏览,以及下载中心下载。结合课程特点,利用虚拟现实技术制作了大量虚拟现实模型,浏览者可方便地通过人机交互,完成模型的虚拟装配。为便于学生了解行业动态,进行知识拓展,《内燃机结构教学网站》还提供了“中国内燃机工业协会”、“中国内燃机世界”、“中国引擎”、“内燃机学报”等相关链接。网站内容系统充分,层次性分明,针对性强,媒体表现力与内容的具体生动相结合。通过导航、人机互动、虚拟现实以及网络课堂、BBS论坛、答疑系统和考试系统等版块的设计,强化了教学过程中的交互环节,体现了学生的“认知主体”地位。
《网站》的建设打破了课堂与校际、地区、国家的局限,产生了良好的社会效益。该网站被 “中国船友在线” 誉为“内燃机结构大全”,目前,网站的日均点击量在300次以上,用“google”“yahoo”等搜索引擎搜索“内燃机” ,该网站均出现在首页显著位置。已利用该网站资源的国家包括美国、加拿大、德国、英国、澳大利亚、奥地利、法国等18个国家以及中国香港、台湾地区,其中包括美国密歇根大学、南加州大学、阿拉巴马大学、波士顿大学、加拿大麦克马斯特大学、英国南安普敦大学、台湾义首大学、香港中文大学、清华大学、北京大学、浙江大学、上海交通大学、吉林大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学等72所国内外著名院校。充分体现了精品课程“资源共享”的特点。
四.教学方法与教学手段
1、运用多种教学手段,精心设计教学过程,创建了崭新的“结构类”课程的教学模式
以比较复杂的调速器结构教学为例,改变了传统结构课教学主要依靠挂图和模型的教学方式以及课堂讲授的教学模式,自主开发了调速器的工作原理平面演示动画、结构装配三维演示动画和调速器虚拟现实模型。在教学过程的组织上,首先,在课前向学生提供调速器的技术资料、结构分解图等,供学生进行课前预习;课堂上,由教师通过工作原理演示动画、结构装配演示动画进行课堂讲解,并示范展示调速器虚拟模型的拆装过程,让全体学生通过大屏幕对调速器的结构形成直观的印象;课后,引导学生登陆《内燃机结构教学网站》,通过虚拟模型库中的调速器虚拟模型完成调速器的虚拟拆装过程,并按相关提示完成知识的巩固,如果存在疑问,还可通过网站提供的答疑系统和BBS论坛实现同学之间、学生与教师间的在线交流;感兴趣的同学还可自主选择时间,到内燃机拆装实验室进行实物模型拆装实践。
这种教学组织形式既是教学方法、教学手段的改革,也是教学模式的转变,使现代教育技术与传统教学方法、理论教学与实践教学达到了有机结合,从而使《内燃机结构》课程的授课难点迎刃而解。该方法在教学过程中已进行了多年实验验证,教学效果十分明显。特别是多媒体技术综合了声、光等多种效果,给学习者以强烈的感官冲击,给合虚拟现实所创建的近乎真实的学习情景,极大地提高了学生的学习效率和认知效果。
该教学方法创建了崭新的“结构类”课程的教学模式,可作为其他“结构类”课程的教学参考。
2、多种教学方法综合运用,在教学过程中体现先进的教育理念
历经近5年的教学改革,课程组改变了传统以“教”为中心的教学模式,完成《内燃机结构》“双主教学模式”改革。 按建构主义的认知理论,灵活运用多种教学方法,利用多媒体教学课件组织课堂教学,例如,开展启发式教学,增强互动教学环节,以虚拟现实建构“开放式”教学“情景”;在课堂教学中运用类比教学、提问式教学、讨论式教学、辩论式教学、典型案例教学等,并及时将科研成果引入课堂教学,组织学生进行“研讨型”教学,以此创建良好的认知环境,提升学生在教学过程中的地位,“既发挥教师主导作用,又充分体现学习者认知主体作用”。
3、实践与理论教学有机结合,培养学生的动手能力与创新能力
采取实物教学,开放陈列室、拆装实验室、原理实验室等形式,鼓励学生进行自主学习与自主创新,提高动手能力与创新能力。
4、课内教学与课外拓展相结合,使教学内容达到经典与现代的和谐统一。
课内教学主要完成内燃机基本原理、运动机件、固定机件、配气机构、燃油系统等经典内燃机基本理论与基础知识的学习,针对学生的学习兴趣和不同的知识水平,由学生登陆《内燃机结构教学网站》,自主完成课外拓展知识的学习,主要包括内燃机发展的新技术、新方法和新概念,如柴油机电控新技术、电子调速器、相继增压、汽油机可变配气定时、船用柴油机的AIP即CCD技术、内燃机的排放及噪声控制等。《内燃机结构教学网站》提供的在线交流功能,保证和促进了同学之间、师生之间的“协商会话”。
多种教学方式与教学方法的灵活运用,使实践教学与理论教学、传统教学方法与现代教育技术、课内教学与课外教学、教学内容的经典与现代等达到了有机结合,形成了系统、新颖的《内燃机结构》教学模式,在教学过程中,学生的积极性和主动性明显提高,主动思考、主动发现和主动探究的学习能力逐渐增强。
5、现代教育技术的开发与应用
在现代教学系统“教师”、“学生”、“教材”和“媒体”四个要素中,教学媒体是组织教学过程的主要方式和手段,随着计算机及多媒体技术的发展,针对教学媒体的开发与应用是现代教育技术主要的研究课题之一。在现代教育技术的应用与开发方面,课程组自主开发了系列化、多样性的教学媒体。2次获得全国多媒体课件大赛一等奖,2次获得黑龙江省课件评比一等奖,针对不同的教学条件与使用要求,所开发的《内燃机结构》系列教学媒体包括:《内燃机结构教学网站》(含网络课堂)、《IC ENGINE 》(内燃机结构教学网站英文版)、《内燃机结构教程》、《内燃机结构教程(下部)》。
(1)网络本身就是一种交互的媒体,通过对内容的设计、媒体表现形式的设计以及交互功能的设计,《内燃机结构教学网站》集成了课程组全部的教学研究成果,开发了网络课堂、BBS论坛、答疑系统、在线评教、在线考试等版块,并提供了大量表现形式新颖的多媒体素材,形成了图片库、平面动画库、三维动画库和虚拟现实模型库,并提供电子讲义下载和和教学录像的在线浏览。该网站既可用于课堂教学,又可用于远程教育或辅助教学,根据不同的教学目的,通过教学网站可灵活方便地制定教学方案,组织教学过程,所创设的“认知情境”、“协商会话”和“信息资源提供”更符合建构主义的认知理论,并极大推动了教学过程由课内向课外的拓展,使教学过程突破了时间和空间的限制。《网站》资源已被美国、加拿大、德国等18个国家72所国内外著名院校所利有。
(2)为了满足不具备网络条件下的课堂教学,应用虚拟现实、人机交互等多媒体手段,开发完成了《内燃机结构教程》和 《内燃机结构教程》(下),包括12章64节内容,涵盖了网站提供的主要教学资源,由于单机版课件不受网络传输速度的限制,《内燃机结构教程》中的虚拟现实和动画等媒体更具的表现力。以当代典型船用柴油机TBD234、TBD620、PA6B等为例,制作了大量的平面动画、三维动画、虚拟现实模型等,以崭新的教学内容和表现形式,丰富了《内燃机结构》的教学资源,解决了用模型和挂图进行“结构类”课程教学存在的缺陷,极大地增强了教学的趣味性,改善课堂教学效果。该套教程已被北京理工大学等6所院所选用,并受到了高度评价。
五.教学效果
课程组将教学改革与教学研究成果引入教学,完成了对《内燃机结构》课程的教学改革,教学效果受到了学校、督导室以及广大师生的好评。吉林大学、上海交通大学以及北京理工大学等业内知名院校和一些企业都对该教学模式给予了很高的评价。
2007年6月6日黑龙江省教育厅邀请由上海船舶柴油机研究所副所长、中国内燃机学会常务理事奚国伟研究员、上海交通大学机械与动力工程学院邓康耀教授、东北农业大学教务部现代教育技术中心主任、黑龙江省高等教育学会现代教育技术专业委员会秘书长郭惠玲研究员、东北农业大学工程学院院长李文哲教授、哈尔滨工程大学李晓波教授组成的鉴定专家组对课程组的教学成果进行了鉴定,一致认为: “《内燃机结构》教学资源内容系统全面,制作手段先进,制作效果精美”、“填补了国内内燃机领域教学手段的空白,建设水平处于国内领先地位,达到了国际先进水平”,“具有很好的推广应用前景和实用价值。”
上海交通大学机械与动力学院邓康耀教授在专家评语中写道:“为内燃机专业的学生和愿意学习内燃机结构的人开辟了一条新的学习途径和学习方式,也为内燃机教学提供了一种崭新的教学手段” ;
北京理工大学机械与车辆工程学院的教师们评价道:“哈尔滨工程大学内燃机教研室开发的《内燃机结构》多媒体教程全面涵盖了有关内燃机结构的基本知识点,可视性和趣味性强、交互性强,自2001年引入该课件以来,已用于本校5届近500名相关专业本科生教学,受到了广大学生的好评以及本校有关专家的高度评价,使教学效果得到了很大的提高……”
中国石油天然气股份有限公司大连润滑油研究开发中心的工作人员评价道:“自2006年6月从哈尔滨工程大学引进《内燃机结构教程》多媒体教程,从使用情况及学员的反响看,该《教程》内容系统、知识性强,制作精美,操作性强,界面友好,在培训过程中取得了很好的教学效果,受到了教师和学员的好评……”
海军工程大学船动院燃气动力教研室的教师们评价道:“哈尔滨工程大学内燃机教研室的老师们具有丰富的教学经验,在多年的教学实践中,积累了丰富的课堂教学经验,充分认识到高质高效的教学可提高学生解决实际问题的能力。他们在教学中主动运用多媒体教学技术手段,积极参与教学改革,不断充实完善、深化教学内容。教研室的主讲教师学术造诣较高,在教学中体现现代的教育思想和先进的教学理念,特点鲜明,具有示范作用和辐射推广作用。……经实践应用证明,该课件定位准确、内容丰富、通俗易懂,有利于提高教学效果,具有重要创新,成果符合内燃机结构教学实际,具有先进性与推广价值。这种新颖的教学方式对我校相关课程的教学改革具有很好的启迪作用。”
江苏大学能源与动力工程学院的教师们评价道:“……课件所体现的教学设计注重教学方法、教学手段的创新。注重应用现代化的教学手段和灵活多样的教学方法,课件所设计的教学过程中,注重采用交互式教学方法,极大地调动了学生学习的主动性,提高了学生积极思维的能力。这也符合时代发展的教育思想理念,具有新颖性、实用性。在教学实践过程中,学生普遍反映效果良好,对提高我院的内燃机教学质量及教学水平具有显著的效果,对教学改革具有很好的促进作用。”
上海水产大学工程学院的教师们评价道:“哈尔滨工程大学针对内燃机结构教学开发的《内燃机结构教程》,体现了“教学思想先进化、课程结构体系化、教材内容立体化、教学方式现代化”四位一体的教学模式,体系科学,给出了教学理念、教学手段、教材建设一套完整的、可操作的适合内燃机结构教学改革的实施方案,建设成效显著,经我们在教学过程中使用,效果好,可操作性强,符合内燃机教学的需要。……出版的《内燃机结构教程》多媒体教学课件,遵循教育和学习规律,突出知识点和技术的关系,课件内容丰富、科学完整、体系结构合理,系统介绍了内燃机结构方面的知识。”
吉林大学汽车工程学院于秀敏教授在专家评语中写道:“在结构类课程的教学中进行了有创意的探索,使该课程的教学具有鲜明的时代性、在国内内燃机同类课程中,尚未见到类似的研究成果及应用,建议将有关成果向相关院校推广,以扩大社会效益”;
学生是教学效果的最终评价者,在通过《内燃机教学网站》对课程教学进行整合后,大部分学生对《内燃机结构》课程产生了前所未有的兴趣,激发了学习热情,创新能力有了很大提高。有的同学针对柴油机工作循环的缺陷,提出了“单冲程机”概念,也有的同学提出用齿条传动代替曲轴以消减“往复惯性力”的设想,尽管这些想法并不成熟,但通过主动思考,同学们对内燃机基本工作原理有了更深入的理解。同时,大部学生在《内燃机结构》的学习过程中,稳定了专业情绪,产生了专业兴趣,并积极参与助研活动,本课程组已毕业的学生中有多位考取了校内和校外的硕士和博士,本课程的教学改革对内燃机专业的人才培养做出了贡献。
近三年本课程的学生评价(教务处统计) 逐年上升,最低为92.49分,最高达到95.18分。
由于教学效果显著,本课程组张文平教授于2004年荣获黑龙江省模范教授称号,2006年,李玩幽教授获“国防科工委委属高校优秀教师”称号,张新玉副教授2次荣获“优秀主讲教师”一等奖荣誉称号、1次荣获“优秀主讲教师”二等奖荣誉称号。