緒論：在尋找寫(xiě)作靈感嗎？愛(ài)發(fā)表網(wǎng)為您精選了1篇內(nèi)燃機(jī)原理在課程思政教學(xué)中的設(shè)計(jì)，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！

1前言

2022年2月，河南省發(fā)布的《關(guān)于上好2022年春季開(kāi)學(xué)思政第一課的通知》的文件中也強(qiáng)調(diào)，深入學(xué)習(xí)關(guān)于體育的重要論述，緊密結(jié)合北京2022年冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)等體育盛會(huì)，激勵(lì)全省師生敢于拼搏、永不服輸、永不放棄的意志品質(zhì)[3]。因此，教師在教學(xué)中需要緊密聯(lián)系時(shí)政熱點(diǎn)，并在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中融入思政理念，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)知識(shí)傳授與思政教育的有機(jī)統(tǒng)一。

2課程特點(diǎn)

內(nèi)燃機(jī)原理課程是機(jī)械制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)必修課，主要講授內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造、內(nèi)燃機(jī)工作性能指標(biāo)、工作循環(huán)、內(nèi)燃機(jī)燃料、內(nèi)燃機(jī)氣體流動(dòng)與混合氣的形成及燃燒、排放原理及控制、內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排等內(nèi)容。其目的是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造和原理進(jìn)行機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和應(yīng)用的能力，通過(guò)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)，為今后從事內(nèi)燃機(jī)及車(chē)輛設(shè)計(jì)、研發(fā)、汽車(chē)運(yùn)用及維修方面的工作奠定基礎(chǔ)。

3課程思政育人目標(biāo)

通過(guò)在教學(xué)中實(shí)施課程思政，將知識(shí)傳授與價(jià)值觀引導(dǎo)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生追求真理、勇攀科技高峰的責(zé)任感和使命感[4]。在本文的思政教學(xué)案例設(shè)計(jì)中，充分抓住北京2022冬奧運(yùn)這一熱點(diǎn)，將奧運(yùn)元素融入到課程思政教學(xué)中。以冬奧會(huì)中呈現(xiàn)出的精彩瞬間為切入點(diǎn)，深入透析其中包含的科技創(chuàng)新，并與內(nèi)燃機(jī)原理課程緊密結(jié)合，構(gòu)建典型教學(xué)案例。通過(guò)案例講解與知識(shí)延伸，開(kāi)闊學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情。

4挖掘冬奧元素中的科學(xué)內(nèi)涵，構(gòu)建典型思政案例

2022年是中國(guó)的奧運(yùn)年，秉承“更快，更高，更強(qiáng)，更團(tuán)結(jié)的”奧運(yùn)精神，各國(guó)運(yùn)動(dòng)員在冬奧賽場(chǎng)上賽出了風(fēng)格，創(chuàng)造了一個(gè)個(gè)新的奧運(yùn)記錄。同時(shí)，各項(xiàng)新技術(shù)在奧運(yùn)賽場(chǎng)上大量被采用。緊密結(jié)合時(shí)代熱點(diǎn)，將北京2022冬奧會(huì)元素融入內(nèi)燃機(jī)原理思政課堂，創(chuàng)新教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和愛(ài)國(guó)情懷。根據(jù)《內(nèi)燃機(jī)原理》教學(xué)大綱，將冬奧元素為主題的思政內(nèi)容融入每個(gè)章節(jié)的講解中，具體案例及其與課程內(nèi)容的融合如圖1所示。

4.1將冬奧格言引入內(nèi)燃機(jī)發(fā)展歷程，激勵(lì)學(xué)生不斷突破自我

首先以?shī)W運(yùn)格言作為切入點(diǎn)，也即“更快、更高、更強(qiáng)”，奧委會(huì)主席巴赫又增加了“更團(tuán)結(jié)”一詞?！案?、更高、更強(qiáng)”充分表達(dá)了奧林匹克運(yùn)動(dòng)不斷進(jìn)取、永不滿(mǎn)足的奮斗與拼搏精神。而內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展歷程中也同樣體現(xiàn)著“更高、更快、更強(qiáng)”的精神?！案摺斌w現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)燃燒室所能承受更高的溫度和更高的壓力。1876年，德國(guó)發(fā)明家?jiàn)W托運(yùn)用羅沙的原理，創(chuàng)制成功第一臺(tái)往復(fù)活塞式、單缸、臥式、4.4馬力的四沖程內(nèi)燃機(jī)[5]。它以煤氣為燃料，采用火焰點(diǎn)火，而壓縮比僅為2.66，熱效率也僅有14%。在當(dāng)時(shí)，無(wú)論是功率還是熱效率，它都是最高的。而目前的內(nèi)燃機(jī)壓縮比普遍都在9以上，熱效率最高可達(dá)40%以上，體現(xiàn)了人類(lèi)對(duì)內(nèi)燃機(jī)性能更高層次的追求?！案臁眲t是指發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，1876年，德國(guó)工程師奧拓發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速僅為156.7轉(zhuǎn)/分，而目前的轎車(chē)用內(nèi)燃機(jī)在怠速下的轉(zhuǎn)速約為900轉(zhuǎn)/分，而高速運(yùn)行下可達(dá)上萬(wàn)轉(zhuǎn)每分鐘。發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速運(yùn)行下可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)高功率輸出，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)的能量密度也會(huì)提高?！案鼜?qiáng)”是體現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)各系統(tǒng)組件強(qiáng)度更大。這是因?yàn)槟壳皟?nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)的缸內(nèi)壓力越來(lái)越大，大功率柴油機(jī)缸內(nèi)瞬時(shí)燃燒壓力可達(dá)幾十兆帕，如果材料強(qiáng)度不夠，則可能導(dǎo)致零部件變形，破壞配合間隙，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行，因此這就要求相關(guān)零部件強(qiáng)度要足夠大。而內(nèi)燃機(jī)要想實(shí)現(xiàn)“更高、更快、更強(qiáng)”的設(shè)計(jì)，離不開(kāi)無(wú)數(shù)科研人員、工程師夜以繼日的科技攻關(guān)。近些年來(lái)雖然我國(guó)在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，也建立了完整的生產(chǎn)線(xiàn)。但不可否認(rèn)，在一些關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域如大型船用發(fā)動(dòng)機(jī)以及常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性、熱效率和高性能增壓器等方面與先進(jìn)國(guó)家相比仍有一定差距，部分技術(shù)仍受制于人。因此，要求新一代年輕人要有國(guó)際視野，認(rèn)清現(xiàn)實(shí)，肩負(fù)起新時(shí)代科技創(chuàng)新使命，不懈奮斗，為我國(guó)內(nèi)燃機(jī)行業(yè)跨越式發(fā)展多做貢獻(xiàn)。

4.2將火炬元素引入內(nèi)燃機(jī)工作原理，點(diǎn)燃學(xué)生科技強(qiáng)國(guó)夢(mèng)想

從1936年柏林奧運(yùn)會(huì)起，現(xiàn)代奧運(yùn)會(huì)便開(kāi)始進(jìn)行圣火傳遞，而圣火傳遞的重要載體—火炬，也成為了舉辦奧運(yùn)盛會(huì)的重要標(biāo)志。燃料從儲(chǔ)藏罐中噴出，與外界空氣進(jìn)行混合，然后在火炬頂部出口處進(jìn)行燃燒，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向熱能的轉(zhuǎn)換。對(duì)火炬而言，它看似簡(jiǎn)單，實(shí)則充滿(mǎn)了科技創(chuàng)新。人們?cè)谶M(jìn)行火炬?zhèn)鬟f過(guò)程中會(huì)遭遇各種突發(fā)狀況，需要保證火炬在嚴(yán)寒、低壓、強(qiáng)風(fēng)、缺氧等極端條件下仍能夠正常工作而不熄滅。科研實(shí)力雄厚的中國(guó)航天科工集團(tuán)的研發(fā)人員通過(guò)不懈的技術(shù)攻關(guān)與反復(fù)測(cè)試，終于研制出了能夠抵御以上極端條件的火炬內(nèi)部燃燒系統(tǒng)，體現(xiàn)了科研人員特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻(xiàn)的航天精神。而內(nèi)燃機(jī)本質(zhì)上是一種熱機(jī)，它通過(guò)燃料在氣缸中燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體推動(dòng)活塞做功，進(jìn)而將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，對(duì)外輸出動(dòng)力。內(nèi)燃機(jī)燃燒是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，燃燒環(huán)境極為惡劣，研究燃燒有助于深刻認(rèn)識(shí)內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)過(guò)程與性能提升。內(nèi)燃機(jī)與火炬中均涉及到燃燒，燃燒是人類(lèi)最早發(fā)現(xiàn)和利用的一種自然現(xiàn)象，從遠(yuǎn)古時(shí)代的取暖、制陶到現(xiàn)代工業(yè)文明時(shí)期的煉鋼、取暖等，都與燃燒密切相關(guān)。然而到底什么是燃燒，它的內(nèi)在本質(zhì)又是什么，人們至今還沒(méi)有完全明白。因此前蘇聯(lián)著名化學(xué)家謝苗諾夫曾經(jīng)說(shuō)過(guò)一句名言：火和電是推動(dòng)人類(lèi)技術(shù)前進(jìn)的兩個(gè)主要杠桿，然而我們對(duì)古老火的了解遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如對(duì)年輕電的了解。由此可見(jiàn)燃燒的復(fù)雜性，因此深刻認(rèn)識(shí)和利用燃燒，對(duì)于從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)和改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)具有十分重大的意義。因此，通過(guò)將火炬元素與內(nèi)燃機(jī)原理課程內(nèi)容有機(jī)融合，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷，增強(qiáng)民族自豪感，培養(yǎng)他們探索未知的興趣，積極投身國(guó)家科技強(qiáng)國(guó)建設(shè)，點(diǎn)燃他們的科研強(qiáng)國(guó)夢(mèng)想，從而實(shí)現(xiàn)課程思政的目的。

4.3將冬奧理念引入內(nèi)燃機(jī)發(fā)展，提升學(xué)生民族自豪感

結(jié)合內(nèi)燃機(jī)課程內(nèi)容及其發(fā)展趨勢(shì)，將綠色發(fā)展理念貫穿于課程思政教育中。減少資源消耗和浪費(fèi)，提倡綠色發(fā)展，已經(jīng)成了全人類(lèi)的共識(shí)。“綠色奧運(yùn)”也是北京申辦2022冬奧會(huì)時(shí)向世界做出的莊嚴(yán)承諾。這首先體現(xiàn)在火炬燃料的選擇上，本屆冬奧會(huì)選擇了綠色清潔的無(wú)碳燃料—?dú)錃?。氫氣的燃燒產(chǎn)物為水，對(duì)環(huán)境無(wú)害；其次，在主火炬設(shè)計(jì)上采用小火炬創(chuàng)意，極大地減少了資源的消耗和污染物的排放。無(wú)獨(dú)有偶，綠色發(fā)展的理念在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域同樣受到高度重視。內(nèi)燃機(jī)大量消耗一次能源，同時(shí)這些一次能源的燃燒產(chǎn)生污染物，引發(fā)大量的環(huán)境問(wèn)題。因此發(fā)展清潔燃料內(nèi)燃機(jī)，實(shí)現(xiàn)低碳甚至無(wú)碳排放成為了新的發(fā)展趨勢(shì)。這些年，隨著國(guó)家對(duì)新能源汽車(chē)的大力補(bǔ)貼，各種混合動(dòng)力、純電汽車(chē)蓬勃發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年中國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量占世界總銷(xiāo)量的50%以上。在傳統(tǒng)汽車(chē)領(lǐng)域，“缺芯”問(wèn)題一直困擾著中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，難以與歐美等車(chē)企競(jìng)爭(zhēng)，而如今在新能源汽車(chē)領(lǐng)域正迎頭趕上世界一流水平，實(shí)現(xiàn)了彎道超車(chē)，未來(lái)中國(guó)在新能源汽車(chē)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新必將成為全球汽車(chē)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。通過(guò)將內(nèi)燃機(jī)原理課程污染物排放控制、內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排等章節(jié)的內(nèi)容與奧運(yùn)元素有機(jī)結(jié)合，引出相關(guān)課程思政教學(xué)內(nèi)容。幫助學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)當(dāng)今內(nèi)燃機(jī)技術(shù)更迭及國(guó)家新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，了解我國(guó)在新一輪產(chǎn)業(yè)變革中的發(fā)展成就及取得的顯著成效，提升學(xué)生的民族自豪感。

4.4將冬奧科技引入內(nèi)燃機(jī)研究領(lǐng)域，塑造學(xué)生的科學(xué)與創(chuàng)新精神

結(jié)合內(nèi)燃機(jī)原理課程知識(shí)點(diǎn)，可將內(nèi)燃機(jī)研究相關(guān)基本原理與奧運(yùn)科技進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，向?qū)W生介紹奧運(yùn)賽場(chǎng)上的各種最新科技。本屆冬奧會(huì)中一款國(guó)產(chǎn)的超高速攝像機(jī)在短道速滑、速度滑冰等比賽中大顯神威，它讓運(yùn)動(dòng)員的各種犯規(guī)行為無(wú)處隱藏。據(jù)了解，該攝像機(jī)名叫“獵豹”，是央視歷時(shí)五年專(zhuān)門(mén)為北京奧運(yùn)會(huì)研制的一款超高速4K軌道攝像機(jī)系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)能達(dá)到約時(shí)速90公里，能緊跟賽道上飛奔的運(yùn)動(dòng)員，幫助裁判進(jìn)行公平地裁決與判罰。除了在奧運(yùn)賽場(chǎng)大顯神威，超高速相機(jī)在內(nèi)燃機(jī)相關(guān)基礎(chǔ)研究中也大有用途。眾所周知，內(nèi)燃運(yùn)行頻率非常高，最高可達(dá)幾千甚至上萬(wàn)轉(zhuǎn)每分鐘，科研人員想要研究?jī)?nèi)燃機(jī)中氣體的流動(dòng)與燃燒過(guò)程，就必須借助高速相機(jī)的對(duì)缸內(nèi)流動(dòng)與燃燒過(guò)程進(jìn)行拍攝，從而能從微觀角度觀測(cè)內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火及燃燒過(guò)程，因此超高速相機(jī)在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用也為內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。進(jìn)一步地，繼續(xù)向?qū)W生介紹開(kāi)幕式上的精彩瞬間。開(kāi)幕式上24道激光刻刀雕刻冰立方展現(xiàn)奧運(yùn)五環(huán)的設(shè)計(jì)給全世界的觀眾留下了深刻的印象。激光除了應(yīng)用在文藝演出中，它還在內(nèi)燃機(jī)研究領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。采用激光原理研制出的激光診斷設(shè)備能夠?qū)θ庋劭床灰?jiàn)的流場(chǎng)進(jìn)行真實(shí)再現(xiàn)。這其中比較典型的就是利用激光診斷技術(shù)對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣道及氣缸中流場(chǎng)的測(cè)量。需要用到的設(shè)備便是粒子圖像測(cè)速儀。而該裝置的核心便是一臺(tái)脈沖激光發(fā)射裝置，它能夠精準(zhǔn)捕捉流場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的示蹤粒子，從而獲得流場(chǎng)中肉眼看不到的氣體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，為噴嘴、進(jìn)氣道及燃燒室的設(shè)計(jì)提供重要的支撐。這里需要指出的是，無(wú)論是民用超高速相機(jī)還是PIV系統(tǒng)，均屬于精密科學(xué)設(shè)備，而目前上述高端設(shè)備幾乎被國(guó)外公司壟斷，國(guó)內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)不得不從國(guó)外高價(jià)采購(gòu)。通過(guò)將奧運(yùn)科技與內(nèi)燃機(jī)原理課程中氣體流動(dòng)與燃燒、內(nèi)燃機(jī)換氣等相關(guān)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)建立有機(jī)聯(lián)系，引申出我國(guó)在高端科研儀器設(shè)備領(lǐng)域存在的明顯短板，將思政元素有效融入課程討論當(dāng)中，激勵(lì)當(dāng)代青年學(xué)生大膽創(chuàng)新，專(zhuān)心于基礎(chǔ)學(xué)科研究，解決國(guó)家在高端科研儀器設(shè)備國(guó)產(chǎn)化過(guò)程中面臨一系列“卡脖子”難題，縮短我國(guó)在高端科研儀器技術(shù)領(lǐng)域與西方發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。

4.5剖析冬奧項(xiàng)目?jī)?nèi)在原理，激發(fā)學(xué)生想象思維

冰壺是源自16世紀(jì)蘇格蘭的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，在1998年正式稱(chēng)為冬奧項(xiàng)目。比賽過(guò)程中，一名隊(duì)員投擲球，兩名本方隊(duì)員手持毛刷在冰壺滑行的前方快速左右摩擦冰面使冰壺能準(zhǔn)確到達(dá)營(yíng)壘的中心。最后雙方隊(duì)員投擲完所有冰壺，以場(chǎng)地上冰壺距離營(yíng)壘圓心的遠(yuǎn)近決定勝負(fù)。而運(yùn)動(dòng)員之所以不停的擦冰，就是為了降低冰壺與冰面的摩擦系數(shù)，進(jìn)而來(lái)控制冰壺的速度和路線(xiàn)。通過(guò)降低兩個(gè)物體接觸面之間的摩擦系數(shù)進(jìn)而減小摩擦力的做法，也即是潤(rùn)滑。潤(rùn)滑系統(tǒng)是內(nèi)燃機(jī)七大組成系統(tǒng)之一。眾所周知，任何相互接觸的運(yùn)動(dòng)副之間都存在摩擦力，因此也離不開(kāi)潤(rùn)滑，否則接觸面會(huì)由于摩擦力過(guò)大而導(dǎo)致溫度急劇升高，縮減零部件的使用壽命。通過(guò)潤(rùn)滑，減少無(wú)用功損耗，也提高了發(fā)動(dòng)機(jī)效率，起到了節(jié)能的目的。通過(guò)對(duì)奧運(yùn)項(xiàng)目的內(nèi)在原理進(jìn)行物理分析，建立奧運(yùn)項(xiàng)目與內(nèi)燃機(jī)原理課程相關(guān)內(nèi)容的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，培養(yǎng)學(xué)生從事物本質(zhì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力，找出解決問(wèn)題的方法，激發(fā)學(xué)生的想象思維。

5總結(jié)

課程思政是高校貫徹落實(shí)教育為本、立德樹(shù)人根本任務(wù)的戰(zhàn)略舉措。本文以?xún)?nèi)燃機(jī)原理課程的思政教學(xué)為例，以北京2022冬奧會(huì)為切入點(diǎn)，充分挖掘冬奧元素中蘊(yùn)藏的與課程相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，構(gòu)建相應(yīng)的思政教學(xué)案例，將課程思政融入到內(nèi)燃機(jī)原理教學(xué)全過(guò)程，推動(dòng)課程專(zhuān)業(yè)知識(shí)傳授、專(zhuān)業(yè)能力培養(yǎng)和核心價(jià)值觀引領(lǐng)的有機(jī)融合，不斷提高高校思想政治教育工作水平，培養(yǎng)有理想、有擔(dān)當(dāng)、有能力、敢創(chuàng)新的時(shí)代新人。

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作者:黃福軍 張華偉 郭樹(shù)滿(mǎn) 王麗君 楊振中 單位:華北水利水電大學(xué) 機(jī)械學(xué)院 云南交通運(yùn)輸職業(yè)學(xué)院 智慧交通學(xué)院