内燃機原理(422202)實驗教學大綱
01.教學單位名稱:伟德BETVLCTOR
02.實驗中心名稱:内燃機系實驗室
03.課程名稱:内燃機原理
04.課程代碼:422202
05.課程類别:專業課
06.課程性質:必修
07.課程學時:48學時,其中含實驗8學時
08.課程學分:3
09.面向專業:能源與動力工程
10.實驗課程的教學目的、教學任務和要求
實驗教學目的
培養學生樹立和踐行社會主義核心價值觀,成為社會主義事業合格建設者和可靠接班人。堅持知識、能力與素質有機融合,培養學生具備解決能源動力領域複雜工程問題所需的内燃機性能試驗研究的綜合能力與高級思維。培養學生具備解決能源動力領域複雜工程問題的适應内燃機性能試驗研究技術新發展的自主學習能力。
通過本實驗教學的實踐活動,加強課堂理論教學内容的感性認識升華到理性認識,使學生掌握本專業領域的科學實驗研究方法,提高學生的實踐技能和動手能力、分析問題以及解決問題能力。
實驗教學任務
1)解讀實驗教學大綱。向學生解讀《内燃機原理•實驗教學大綱》,幫助學生理解實驗教學目的(立德樹人、應掌握知識、具備能力與素質)及其達成途徑(試驗台架的布置、實驗方案的制定、數據的測量、計算處理、特性曲線制取與分析以及撰寫試驗報告等)的關系,幫助學生建立實驗學習、實驗考核與實驗素養達成之間的關系,引導學生在課程學習中自查學習行為,調整學習方法并達成學習效果。
2)引導學生樹立求知問學,不懈奮鬥理念,培養綜合素質能力和創新思維。
3)培養學生具備解決複雜工程問題所需的内燃機性能試驗研究能力。即:
培養學生具備能夠根據對象特征,選擇研究路線,設計實驗方案。
培養學生具備能夠根據實驗方法構建實驗系統,安全地開展實驗,正确地采集實驗數據。
培養學生具備能夠對實驗結果進行分析和解釋,并通過信息綜合得到合理有效的結論。
4)培養學生具備能源動力工程領域複雜工程問題的适應内燃機性能試驗研究技術新發展的自主學習能力。
實驗教學要求
通過《内燃機原理》實驗教學,實現實驗教學目的,達成如下實驗教學要求:
1)畢業要求指标點:學生應樹立和踐行社會主義核心價值觀,成為德智體美勞全面發展的社會主義事業合格建設者和可靠接班人。
2)畢業要求指标點:能夠根據研究方案制定實驗方案,并選擇合适的手段進行實驗設計,進而分析結果與解釋數據,綜合得到合理有效結論。
3)畢業要求指标點:培養學生具備解決能源動力領域複雜工程問題的适應内燃機性能試驗研究技術新發展的自主學習能力。
為達成上述實驗教學要求,針對教師、條件與學生,提出如下保障要求:
教師。要求積極備課,認真準備課程實驗;解讀實驗教學大綱,使學生清楚實驗教學内容與目标,以及應掌握知識、具備能力與素質;組織學生實施課程實驗,注重知識拓展,加強思政教育;與學生進行互動交流,引導學生達成實驗教學目标;開展課程考核、評價與持續改進。
實驗室和儀器、設備條件等符合相關标準要求。
學生:實現實驗教學目的,達成實驗教學要求。
11.學生應掌握的實驗技術及實驗能力
圍繞《内燃機原理》的汽油機的總功率特性、柴油機負荷特性、汽油機燃燒參數調整特性以及柴油機燃燒參數調整特性等的試驗任務等實驗教學,學生應掌握的實驗技術及實驗能力包括:
1)實驗設計能力。即:學生能夠根據對象特征,選擇研究路線,設計實驗方案的實驗設計能力。
2)實驗實施能力。即:學生能夠根據實驗方法構建實驗系統,安全地開展實驗,正确地采集實驗數據的能力。
3)實驗分析能力。即:學生能夠對實驗結果進行分析和解釋,并通過信息綜合得到合理有效的結論。
4)适應發展能力。學生能夠适應内燃機性能試驗研究技術新發展的自主學習能力。
12.開設實驗項目
(1) 汽油機總功率特性試驗研究項目
學習汽油機總功率特性曲線的制取方法、試驗條件及主要儀器設備及其使用方法,繪制汽油機總功率特性曲線,由此評定汽油機的動力性和經濟性。針對關聯汽油機總功率特性試驗研究的能源動力領域複雜工程問題的研究或解決方案,完成選擇研究路線、設計實驗方案,制定實驗方法、構建試驗系統,安全開展實驗、正确采集數據,分析解釋結果、綜合有效結論等一系列實驗任務。
(2) 柴油機負荷特性試驗研究項目
學習柴油機負荷特性曲線的制取方法及主要儀器設備及其使用方法,繪制柴油機負荷特性曲線,分析并評定柴油機在某一轉速下經濟性随負荷變化的特性。針對關聯柴油機負荷特性試驗研究的能源動力領域複雜工程問題的研究或解決方案,完成選擇研究路線、設計實驗方案,制定實驗方法、構建試驗系統,安全開展實驗、正确采集數據,分析解釋結果、綜合有效結論等一系列實驗任務。
(3) 汽油機燃燒參數調整特性試驗研究項目
掌握汽油機點火正時和空燃比控制MAP的标定方法,點火提前角調整特性、燃料調整特性的制取方法以及這些參數對汽油機性能的影響。針對關聯汽油機燃燒參數調整特性試驗研究的能源動力領域複雜工程問題的研究或解決方案,完成選擇研究路線、設計實驗方案,制定實驗方法、構建試驗系統,安全開展實驗、正确采集數據,分析解釋結果、綜合有效結論等一系列實驗任務。
(4) 柴油機燃燒參數調整特性試驗研究項目
掌握柴油機電控燃料噴射系統的噴射壓力、噴射時刻等燃燒參數控制MAP圖的标定方法,以及這些參數對柴油機性能的影響。針對關聯柴油機燃燒參數調整特性試驗研究的能源動力領域複雜工程問題的研究或解決方案,完成選擇研究路線、設計實驗方案,制定實驗方法、構建試驗系統,安全開展實驗、正确采集數據,分析解釋結果、綜合有效結論等一系列實驗任務。
表1 《内燃機原理》開設的實驗項目
編号 |
名稱 |
類型 |
計劃分配學時 |
每組人數 |
42220401 |
汽油機總功率特性試驗研究項目 |
設計或綜合 |
每位 同學 必修 8學時 |
4-6人 |
42220402 |
柴油機負荷特性試驗研究項目 |
設計或綜合 |
||
42220403 |
汽油機燃燒參數調整特性試驗研究項目 |
設計或綜合 |
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42220404 |
柴油機燃燒參數調整特性試驗研究項目 |
設計或綜合 |
13.實驗教材或指導書或主要參考資料
《内燃機原理實驗教學指導書》,内燃機系自編。
《能源與動力工程專業課程實驗指導書》,自編
《内燃機原理》教材,林學東主編。
《内燃機學》教材、第四版,周龍保主編
教師指定參考資料。
14.考核要求、考核方式及成績評定标準
1)考核要求
考核學生掌握的内燃機性能試驗研究的綜合能力和高級思維。針對實驗實施能力及實驗設計/實驗分析/适應發展能力進行評價打分,評分标準參見表2、3所示。
表2 實驗實施(現場操作)能力評分标準
操作規範性,滿分40分 |
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0-9分 |
10-19分 |
20-29分 |
30-40分 |
不聽從老師指揮,不配合實驗組工作,幹擾實驗進程。未掌握常用試驗儀器設備及其使用方法;未掌握發動機性能參數的測量和試驗數據的處理方法、特性曲線的制取方法、實驗結果的分析與發動機性能的評價方法以及試驗報告的撰寫技能。 |
部分常用試驗儀器設備及其使用方法,發動機性能參數的測量和試驗數據的處理方法、特性曲線的制取方法、實驗結果的分析與發動機性能的評價方法以及試驗報告的撰寫技能。。 |
基本掌握常用試驗儀器設備及其使用方法,發動機性能參數的測量和試驗數據的處理方法、特性曲線的制取方法、實驗結果的分析與發動機性能的評價方法以及試驗報告的撰寫技能。 |
掌握常用試驗儀器設備及其使用方法,發動機性能參數的測量和試驗數據的處理方法、特性曲線的制取方法、實驗結果的分析與發動機性能的評價方法以及試驗報告的撰寫技能。 |
表3 實驗設計/實驗分析/适應發展能力評分标準
實驗設計完備性,滿分20分 |
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0-5分 |
6-10分 |
11-15分 |
16-20分 |
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方案總體目的不清晰;方案中設計的實驗方法表述模糊;方案中設計的現場記錄表格嚴重缺失;設計的實驗方案沒有考慮實驗現場實際情況,基本不具有可操作性。 |
方案總體目的基本清晰,基本可以通過實驗達到分析相關參數對汽車性能實驗結果的影響之目的;方案中設計的實驗方法表述較清晰,基本可用于指導試驗操作;方案中的記錄表格體系尚可,記錄項目有缺失;方案對實驗現場實際情況的考慮不夠周到,可操作性較差。 |
方案總體目的清晰,能夠通過實驗達到分析相關參數對汽車性能實驗結果的影響之目的;方案中設計的實驗方法表述較清晰,便于試驗操作;方案中的記錄表格設計較完整,記錄項目較充分;方案基本考慮到實驗現場實際情況,可操作性較強。 |
方案總體目的清晰,能夠通過實驗達到分析相關參數對汽車性能實驗結果的影響之目的;方案中設計的實驗方法表述清晰,便于試驗操作;方案中的記錄表格設計完整,記錄項目充分;方案充分考慮到實驗現場實際情況,可操作性強。 |
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手段科學性,滿分10分 |
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0-5分 |
6-10分 |
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實驗報告中表述的實驗手段過程存在缺失;通過實驗報告的描述無法完整重現整個實驗過程。 |
實驗報告中表述的實驗手段過程完整;通過實驗報告的描述能夠完整重現整個實驗過程。 |
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數據準确性,滿分15分 |
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0-5分 |
6-10分 |
11-15分 |
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實驗數據記錄嚴重錯誤;數據處理計算有重大誤差,結果不可信;數據圖表存在嚴重錯誤或表達不科學。 |
實驗數據記錄較準确;數據處理計算基本完整、較準确,結果基本可信;數據圖表基本準确、表達較合理。 |
實驗數據記錄準确;數據處理計算完整、準确,結果可信;數據圖表準确、表達合理。 |
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結論有效性,滿分15分 |
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0-5分 |
6-10分 |
11-15分 |
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沒有對數據結果進行科學、準确的分析;沒有分析實驗方案中規定的相關參數對汽車性能實驗結果的影響;沒有考慮相關因素的影響或結論完全錯誤。 |
對實驗結果進行較全面的誤差分析;根據數據結果分析了實驗方案中規定的相關參數對汽車性能實驗結果的影響,結論基本可信;一定程度上探讨了實驗工況與理論模型的差異等相關因素的影響。 |
對實驗結果進行合理、準确的誤差分析;根據數據結果分析了實驗方案中規定的相關參數對汽車性能實驗結果的影響,結論正确;探讨了實驗工況與理論模型的差異等相關因素的影響。 |
2)考核方式
考核方式采取現場操作和實驗報告等方式進行考核。
3)成績評定
最終成績=現場操作成績+實驗報告成績。
15.執筆人
韓永強 教授,林學東 教授
16.制定日期
2019.12.24
17.審核人
董偉 副教授,李小平 高級工程師
18.審核日期
2019.12.30
19.學院審定程序說明
經學院教學委員會讨論通過,可執行。
20.學院審定日期
2020.01.14
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