爱华网Ｄ 编 码 ：１．９ ９ｊｓｎ１０ — ０ ９２ １ ．７０ ８ ＯＩ ０３ ６ ／ｉｓ．０ ７ ０ ７ ．０ ２２ ．２ ．
２ ２第７ ０年 ２ １ 期
动力机械及工程专业课程设计改革探索
郑清平
摘 要 ： 程设 计是工科 专业 实践 教 学的重要 环 节。 课 以动力机械 及 工程 专业课 程 设计为例 ， 分析 了改进前 课 程设计 和存在 的问题 ， 并结合 指 导课 程 的实践 经历， 分析 了 程设计 的改革 思路 和 实施 方法， 过实践 探索证 明了 课 经 其是行之 有效的教 改 方式 。
关 键词 ： 程设 计； 课 动力机 械 及工程 ； 实践 教学
作 者简 介 ： 郑清平 （９ ５ ） 女 ， １６ 一 ， 湖南道县人 ， 河北 工业 大学能源与环 境 工程学院 ， 教授 。（ 天津 ３０ ０ ） ０ ４０
中图分 类号 ： ４ ． Ｇ６ ２０ 文 献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： ０ ７ ０ ７ ２ １ ） ７ ０ ６ — ２ １ ０ － ０ ９（ ０ ２ ２ — ０ ６ ０
一
、
课程设 计的 目的与 基本 要求
有应 用 内燃 机 现代 设计 理论 和 方 法 进行 设 计 ， 而 背离 了课 程 设 从 计 锻炼学 生实 际应用 能力 、 可能实 现零距 离上 岗的 目的。 尽 （ ） 程设 计 答 辩 是 以教 师提 问为主 的 “ 、 ” 式 ， ２课 问 答 方 不能
在 全 国开 设 动 力机 械 及 工程 专 业 方 向的高 校 中 ， 多都 安 排 很
“ 内燃 机 课 程 设 计 ”这一 教 学 环 节 ， 旨在 通 过 课 程 设 计 使 学 生 应
用 、 固 、 富、 高所 学 内燃 机专业 知识 ， 深 对所 学理论 知识 的 巩 丰 提 加 理 解 ， 得 与专业有 关 的实践 经 验 ， 获 培养 学 生 的实践 能力 和专业 技 能 以及 综 合 运 用 理论 知 识 分析 和 解决 实 际 问题 的方 法与 能 力。因 此 ， 程设 计 是对 前 期理 论与 实践 教学效 果 的检 验 ， 是对 学 生综 课 也
全 面地考 核学 生们对 课 程设 计 的掌 握程 度 。 重 要 的是 ， 更 学生们 对
自己的设 计 过 程及 结果 并 没有系 统地 总 结 ， 自己的成 功与不足 之 对 处 没有一 个 明确 的认识 ， 他们在 今后 的学 习中没 有 明确 的努力 方 使 向， 并不 是 一个好 的学 习习惯 。 这 （ ） 程设 计 的组 织形式 单一 。 程设 计 的 目的之一 就是 要培 ３课 课 养 学 生分 析和解 决 问题 的能 力。 人 才培 养 的过程 来 看 ， 从 在一 个人
合分 析能力 与独 立工作 能力 的培养 与检 查 过程 。
课 程设 计 通 常包 括 ： 设计 目标 和 内容制 定 、 案 选 择 、 计 计 方 设 算 、 计 绘 图 、 计 报 告和 图纸 的提 交 、 辩及 教 师的成
绩 评 估 。 设 设 答
的经验 还 很不 丰富 的情况下， 团队合作是 迅 速 提升其 分析 问题 和解
决 问题能 力的最 好 途 径 之一 ， 也是 知 识 共享 、 长最 快 的 方式 。 成 然
课 程设 计 目 和题 目选择 由实践 教学 大 纲确定 ， 计 目 必须 清 晰 标 设 标 和 明确 ， 计 题 目和 内容 必须 符 合 专业 方 向要 求 ， 设 在深 广度与 分量 上 要求合 理 ； 案 选 择是 由学生 在指 导教 师 的指 导下完成 ； 计 计 方 设
算 即学 生根 据 所 学相 关 理 论 知识 进 行 设 计 计 算 的过 程 ； 计 绘 图 设
而， 课程 设计 还 只是 处于单 打独斗 、 人 原 一 一题 的局 面。 为了在 短 时 间内迅 速完 成 自己所 承 担 的课 程 设计 内容 ， 每个 学 生都只顾 埋 头做
自己的事情 ， 这样 也直 接 造成 学 生们 在 遇到 问题 的 时候 ， 没有 互 相
是 工科 学 生必 须具 备 的能 力， 般可 以手绘 或利 用绘 图软件 在电脑 一
讨论、 互相 学 习、 相互 借鉴 的可能 ， 同时， 于 职业 意 识 、 对 合作 精 神 的培 养 也 没有 起 到应 有 的效 果 ， 也不 符 合 我 们所 倡 导 的工 程 教 这 育的理 念 。 三、 课程设计 的改 革探 索
１改进课 程 设计 内容 ．
上 完成 ； 计 报告为 学生在 设 计 结束 时完 成 和提 交 的成 果 ； 师最 设 教 后 根据 预定 标准 对学 生设 计效 果 进行 评 估 ， 给 出成 绩。 并 通 过 内燃机 专业课 程设 计 ， 应该 能够 达到 以下基 本 教学要求 ： 掌 握 内燃 机设 计 的基 本要 求 和 方 法 ， 了解 内燃 机 现 代 设 计 理 论 和
方 法 的基 本 内容 和 实 际应 用 ； 正 确 分析 内燃 机 各 主 要零 件 所受 能 载 荷 的大 小 和性 质 ， 握其 工作 特｜ 设 计要点 ， 掌 和 掌握 基 本尺寸 和 结 构 的确 定 原则 以及计 算 方 法， 了解有 关 的新技 术 和发 展 趋势 ； 熟 悉 内燃 机 工作过 程 ， 掌握 各参 数 对工作过 程 的影 响和 提高 内燃 机 动 力性 、 经济 性 的措 施 ； 熟悉 内燃 机 的性 能指 标 。 二、 原课 程设计 内容安 排和存 在 的问题
１ 程 设 计 内容 安 排 ． 课
内容安 排 中减 少机 械 重复 的画图工 作量 ， 四缸 发 动机设 计 改 将
成二 缸 机设 计， 强调 团 队合 作设 计 理念 ， 排 ２ 并 安 人－组 ， 个 学 生 每
只要求 手画一 张 纵 向图或横 向图 ， 另加两 张用绘 图软 件绘 制 的零 件
图， 由此一方 面补充了现 代设 计方 法 在 内燃 机 辅助 设计 中应 用 的培
训 ， 使得 学 生有 时间对 设 计 进行 全 面思考 ， 也 保证 了对 设 计计 算 过
程 的理解 。
２ 强现代 设计方 法在 内燃机 辅 助设计 中 用的培 训 ． 加 应
课 程设 计 安 排在 第 ６ 期末 进行 ， 学 为期 ３ 。 周 指导 教师 提供 一 套 四缸发 动机 的设 计 横 向和纵 向参 考 图纸 ， 要求每 个学 生根 据实 际 比 例 画 出横 向和纵 向图， 熟 悉其 中 的结 构特点 ， 并 然后 进行 发动 机 在 某 转速 下 的运 动分 析， 提 交一 份相 应 的设 计报 告， 并 最后 教 师利 用 两 天时 间对学 生 的课程 设计 进 行答 辩评 ９ｏ
２存在的 问题 ．
分别 以动力机 械 及工 程专 业 的两 大 主干课 程 “ 内燃 机原 理 ” 和
“ 内燃 机设 计 ” 为基 础 ， 将学 生分 为 内燃 机 工作 过程 热力 学计 算 和 内燃 机 运 动 学 和动 力学 计 算 两大 组 ， 强了现 代 设 计 方 法在 课 程 加
设 计 中 的应 用 。 求 进行 内燃 机 工 作 过程 热 力 学计 算 的 学生 根 据 要
热力 计 算公 式 ， 内燃 机各 热 力参 数、 对 指示 参 数 进行 计 算 ， 绘 制 并 示功 图 ， 对 内燃 机的 设计 有一定 的指 导意 义 。 求进 行 内燃 机 运 它 要
（） １ 原课 程设 计 内容安 排 中绘 图工作量 大 ， 在两周 左 右时 间内 要 求每 个 学生在 认识 、 消化 和整 理 原 图的基 础上 ， 成两 张 四缸 发 完 动机 的横 向和纵 向图 ， 对 于大 部 分 学 生来 说 是 一 件 很难 完 成 的 这 事 情。 以， 最后 造成 的结 果就 是大 部分 学 生无 法达 到课 程 设 计 所 到 基本要求， 即学 生 并不 能 通 过课 程设 计 掌 握 发 动 机 的工作 特点 和
动 学和 动 力学 计 算 的学 生 以发 动机 运 动 学与 动力 学 仿真 分析 为 目
标 ， 握 发动 机 运动 学与 动力学 分析 问题 的思路 与 方 法 ， 能 将思 掌 并 路 与方 法 付 诸 于 程 序语 言进 行仿 真 ， 过仿 真结 果 进 一 步加 深 对 通
发动 机发 火顺 序 、 矩波动 和轴 承负荷 图的理解 。 转
３设计过 程进 度安排 阶 段化 ．
设 计要 点 ， 握基 本 尺寸 和结 构 的确定 原则 以及 计算 方 法 ， 掌 更谈 不 上在 设 计 中发 现 问题 ， 行创 新 设 计。 进 另外 ， 生在 课 程设 计 中没 学
第 一 阶段 ： 约 １ ２ 时 间 ， 行 内燃 机 总体 设 计 和 方 案 选 大 —天 进
择 ， 产品总体 设 计 中要 选 择和 确定 内燃 机 的主要 设计 参 数 ， 进 在 在
总第 ５期 ２０
专业教 学 出 自己在 图纸 方面 和报 告方 面 的问题 ， 意引入 学生 自 的认 识 ， 注 我
行 热 计 算 和外 特 性 计 算 及 主要 零 部 件 设 计 前 ， 首先 要选 择 零 部 件 的类 型 、 布局
方式 ， ： 缸 的布局方式 、 烧 室 的选 择 等。 如 气 燃
允许 学 生参 与对 成 绩 的评定 。 者要求 学 生指 出别 人 图纸 问题 ， 或 以 考查 学生 对 实际 问题 的处理 能力 和对基 础知识 掌握 的程 度 ， 面也 侧 反映 该学 生 是 否亲 自完 成了课 程设 计 任 务。 此外 ， 辩 时还 现场 抽 答 查 某 些 学生 对绘 图软 件 的使 用情况 。 于不合 要求 的学 生 ， 对 必须 要
第 二 阶段 ： 约２ ３ 时 间 ， 行 内燃 机 工作 过程 热 力 学计 算 大 ～天 进
和 内燃 机运 动学 和 动力学 计 算 ， 生依 据分 组 睛况分别 按 要求进 行 学 具体 的计算 。 第 三 阶段 ： 约 ８ ９ 时 间 ， 行 绘 图 工作 ， 个 学 生手 画一 大 —天 进 每 张纵 向图或横 向图 ， 另加一 张用 绘 图软件绘 制 的零 件 图。 第 四阶段 ： 约２ ３ 时间 ， 大 ～天 整理 并 编写课 程设 计 说 明书 。
４细化课 程设 计成绩 的评定 方式 ， 励 创新 意识， ． 鼓 加强平 时考核
监督
求 在 规定 时 间内重新 完成 ， 否则 不予 通 过 。
四、总结
动 力机 械 及 工 程 专业 改革后 的课 程设 计 注 重 了对 知 识 运用 、
能力 训 练 和 素质 培 养 的要 求 ， 在课 题 的深 广 度与 分 量上 进 行 了调 整 ， 证 了９ ％以上 的学 生 能够 按 照设 计 与进 度 完成 设计 工作 。 保 ０ 本 次 课 程设 计 改革探 索反 映 出来 的正面效 果 比较 明显 ， 锻炼 了学生 的 团队合作 和创 新 意 识 ， 高 了学 生分 析 问题和 解 决 问题 的能力 ， 提 对 该专 业 的课 程 设计具 有 较好 的参考 价值 和示范作用 。
参 考文献 ：
【 石彪 ， １ ］ 周鲜成 ， 利枚 ． 高工科课 程设计 质量 的思 考 『］ 龙江教 刘 提 Ｊ． 黑 育 （ 教研 究与评 估 ）０ ６（ ： —９ 高 ， ０ ，） ８ ５． ２ ３５ ［］ ２ 朱克 敌 ． 用型 本科 计算 机专 业课 程设 计 教 学模 式研 究 ［１ 阳工 应 Ｊ沈 ． 程学 院学 报 （ 会科 学版 ） ００６３： ７ ４ ８ 社 ， １，（ ４ — ０ ． ２ ）０ ［ 李 建奇 ， 日 ， ３ ］ 陈 新 王建 君 ． 科课 程设 计 中存在 的 问题 及 改革思 路 的 工 探讨 ｌ１ 州学 院学报 ，０ ７ ３６：６ ９ ． Ｊ． 德 ２ ０， （） — ８ ２ ９ 『 刘 晓燕 ， 立君 ， 克勤 ． 程 设计 教 学模 式改 革探讨 阴 ． ４ ］ 刘 宫 课 黑龙 江教 育 ，０ ７（） ８５ ． ２０， ： —９ ７５
课 程设 计 改革要 做 到成 绩评 定严 肃 、 真 、 认 科学 、 正 ， 公 只有 制 定 合 理 的成 绩 评 定标 准 才 能取 得 学 生对 成 绩 的认 同感 。 进 后
的 改 课 程 设 计从一 开始 就 明确给 出评定 的办 法 以及 细则 ， 并严 格加 以实 施 。 后 的总成 绩是 将设 计 说 明书质 量 、 新 意识 、 最 创 图纸质 量 、 辩 答 以及平 时成绩 进 行加 权综 合 计算 得 出。 中说 明书质 量包 括方 案说 其 明 、 计 计算 过 程 ， 设 以及学 生 对 课 程设 计 的理 解 、 认识 和 收 获等 ， 要 求 报 告思 路 清 晰 、 字 通 顺 ， 文 书写 规 范 ， 合 技 术要 求与 撰 写规 符 范 。 成 绩 中特 别 考虑 了创 新意 识 的成 绩 点 ， 总 只要 学 生在教 师 给 的 简 单 的原设 计模 板 上有所 创新 的都予 以成绩 上 的鼓 励 。 外 ， 此 加强 平 时成 绩 的考 核 ， 要参 照 出勤 、 问 和平 时 阶段 性 任务 的 抽查 情 主 提
况 等方 面给 出成 绩 。 出勤 情况 除了教 师抽 查 记 录 ， 委 任几 个 组长 还
进 行记 录 。 四个 设 计 阶段 完 成情况 均分 别记 人平 时成绩 。
５改进课 程设计 答辩 方式 ．
答 辩 时除了采用 教 师提 问的 “ 、 方 式 外 ， 问 答” 还要求 学生 能指
（ 责任 编辑 ： 晴 ） 孙
（ 接第 ６ 上 ５页 ）
格 认 真 地对 设 计 方案 进 行把 关 ， 将发 现 的问题 一一 归 纳， 学员共 与
行研 究 比较 ， 终 确 定 选择 方 案 。 过 案例 教 学 ， 效训 练 了学员 最 通 有 科 学分 析 问题 的思 维 ， 炼 了学员理 论 应 用于 实践 的 工程 能力 。 锻 另
同剖 析 ， 查找 症 结 所在 ， 并将 设 计方 案 最 终 修 改 完善 ， 后 由学员 然 亲自 作， 操 让学员 从中观察 各 种实验 现象 ， 归纳透 析其 本质 。 为了有
效 调 动 学员参 与 实验 、 好实 验 的积 极 性 和主 动性 ， “ 配 电技 做 以 供 术 ” 程 考核 改革 为抓手 ， 大实 验 成绩 在课 程 考 核总 成绩 中的 比 课 增
重 ， 照 “ 配 电技 术 ” 程 标 准 ， 实 验成 绩 设 置 为 占课 程 总成 依 供 课 将
外， 在讲 授 供 配 电系 统 的继 电保 护 这 部分 内容 时， 择 了综 合 化 教 选 学方法 。 以高压 配 电电 网的继 电保 护 为典 型 内容重 点讲解 ， 以点 带
面 ， 电力 变 压器 的继 电保 护， 压 配 电系 统 的继 电保 护与 典 型 内 将 低 容进 行类 比教学 ， 融会 贯通 。 样可 以培 养 学员综 合 分析 问题 的能 这 力和举 一反 三 解决 问题 的能力 。
四 、 视 实践教 学 重
绩 的２ ％， 过考 核杠 杆 使学员更 加重 视实 践环 节。 ０ 通
五、结束 语
“ 供配 电技术 ” 一 门内容 丰 富、 是 实践 性 强 、 用领 域 广 的课 应 程 ， 海 军航 空工程 学 院士官 中专专 业 人
才 培养 方案 中占据着 十分 在 重 要 的地 位 。 近 几年 的教学 实 践 中， 过 对 “ 配 电技 术 ” 程 在 通 供 课
“ 配 电技 术 ” 一 门应 用 性 、 践 性 很 强 的课 程 。 验 环 节 供 是 实 实
在 “ 配 电技 术 ” 学实 践 中 占据着 举足轻 重 的重 要地 位 ， 提 高 供 教 在 受 训 学 员对 仪器 仪 表 的使 用 能力 及巩 固学 员理 论 基 础 方面 发 挥 着
至关 重 要 的作用 。 在充 分 调研 一线 部 队人 才 需 求的基 础 上 ， 实验 教 学制 定 了以提 高受 训 学员动 手 能力 为宗 旨， 锻炼 学员 实践 技 能为 重 点的教 学方 针， 旨在提 高学员 的团队协作 能 力， 养学 员勇于创 新 、 培 敬 业 乐 业 的工作 作 风 ， 终 促 成 学员 能 够安 全 负 责 地 参加 供 配 电 最
的教学改 革 ， 有效 调动 了学员的学 习主动性 和积极 性 ， 培养 了学员的
创新意识， 提高 了学员 的动手 能 力 。 过课 程 考 核成 绩 统 计， 院 通 学 定 期组 织 的评教 评学 活动 ， 一线 部 队的人 才使 用情况 反馈 等各 种信
息渠道， 反映 出 “ 供配 电技术 ” 教学 改革 取得 了满 意 的效 果 。
实 际工作 。 结合 学 院 ２１ 实验 室 建设 的重 要契 机 ， 研室 购 置了杭 １０ 教
州 天煌 科 技 实业 有 限公 司的Ｔ Ｌ Ｔ ２ 型继 电器 特 性 实验 装 置 。 Ｈ Ｊ－ Ａ 实 验 内容设 置 为 ： 电磁 型 电流 继 电器和 电压 继 电器 特 性 实验 ， 电磁 型 时 间继 电器 实 验 ， 中间继 电器 特性 实 验 ， 电压 起 动过 电流保 护及 低 过 负荷保 护实 验 ， 电机 过 电压 保 护实 验 。 中， 电压 起 动过 电 发 其 低 流保 护及过 负荷保 护实验 ， 电机过 电压 保 护实 验为 自 发 主设 计 性 实
参 考文 献 ：
［ 宋定 珍 ． 高 《 配 电技 术 》教学 效 果 的有 效 途 径 ［】 安航 空 技 １ ］ 提 供 Ｊ． 西
术 高等专 科 学校 学报 ，０ ７ ５１７－ ７ ２ ０， （ ： ７． ２ ）５ 【］ 文 ， 慧 中 ． 配 电技 术 ［ ． 京 ： ２江 许 供 Ｍ１北 机械 工业 出版社 ，０ ５ ２０． ［］ ３ 张春 ． 自动化 专业 供 电技 术 课 程教 学 改革 探讨 ［１ Ｊ． 电气 电子 教学 学
报 ，０ ５２ （） ７ ６ ． ２ ０ ，７ ： — ０ ３５
验 ， 为学 有余 力 的学 员设 置 ， 专 由教 员 向学员传 授 思 考 和解 决 问题 的方 法 。 体 操 作上 ， 具 以精 讲 方 式 将上 述 两实 验 中 的核心 内容 ： 发 电机低 电压 起 动过 电流保 护 和过 负荷保 护 的工作原 理 、 整定 值计 算 方 法和 调试 技 术 ， 电机 过 电压 保 护 的电路 原 理 、 发
工作 特 性 、 用 使
及 整定 原则 传 授 给 学员 ， 励 学员在 实践 过程 中独 立 思考 ， 鼓 自行 设
『 钱 素琴 ， ４ ］ 叶艽 ， 高笠 源 ． “ 供配 电技 术”课 程教学 和实 践改 革 ｆ ． Ｊ 中国 ］ 电力教 育 ， ０ ， １９ — １ ２ ９２） ０ ９． ０ （ ： ［］ 兰悦 ． ５秦 创新 教育 理论 和实 践研 究 ［ ． Ｍ］烟台 ： 潮出版社 ，０ ２ 海 ２０． ［］ ６ 李攀 峰 ， 高云婷 ． 时俱进 的 “ 配电技 术 ”教学改 革 ［】中国电力 与 供 Ｊ． 教 育 ，００（） ５５ ． ２ １， ： －６ ４５
计 方案 。 考虑 到 士官 学员 的实 际情 况 ， 在付 诸 实 验 之前 ， 员 应 严 教
（ 责任编 辑 ： 睛） 孙
６ ７
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