内燃机原理（422202）实验教学大纲
01．教学单位名称：汽车工程学院
02．实验中心名称：内燃机系实验室
03．课程名称：内燃机原理
04．课程代码：422202
05．课程类别：专业课
06．课程性质：必修
07．课程学时：48学时，其中含实验8学时
08．课程学分：3
09．面向专业：能源与动力工程
10．实验课程的教学目的、教学任务和要求
实验教学目的
培养学生树立和践行社会主义核心价值观，成为社会主义事业合格建设者和可靠接班人。坚持知识、能力与素质有机融合，培养学生具备解决能源动力领域复杂工程问题所需的内燃机性能试验研究的综合能力与高级思维。培养学生具备解决能源动力领域复杂工程问题的适应内燃机性能试验研究技术新发展的自主学习能力。
通过本实验教学的实践活动，加强课堂理论教学内容的感性认识升华到理性认识，使学生掌握本专业领域的科学实验研究方法，提高学生的实践技能和动手能力、分析问题以及解决问题能力。
实验教学任务
1）解读实验教学大纲。向学生解读《内燃机原理•实验教学大纲》，帮助学生理解实验教学目的（立德树人、应掌握知识、具备能力与素质）及其达成途径（试验台架的布置、实验方案的制定、数据的测量、计算处理、特性曲线制取与分析以及撰写试验报告等）的关系，帮助学生建立实验学习、实验考核与实验素养达成之间的关系，引导学生在课程学习中自查学习行为，调整学习方法并达成学习效果。
2）引导学生树立求知问学，不懈奋斗理念，培养综合素质能力和创新思维。
3）培养学生具备解决复杂工程问题所需的内燃机性能试验研究能力。即：
培养学生具备能够根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案。
培养学生具备能够根据实验方法构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据。
培养学生具备能够对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。
4）培养学生具备能源动力工程领域复杂工程问题的适应内燃机性能试验研究技术新发展的自主学习能力。
实验教学要求
通过《内燃机原理》实验教学，实现实验教学目的，达成如下实验教学要求：
1）毕业要求指标点：学生应树立和践行社会主义核心价值观，成为德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者和可靠接班人。
2）毕业要求指标点：能够根据研究方案制定实验方案，并选择合适的手段进行实验设计，进而分析结果与解释数据，综合得到合理有效结论。
3）毕业要求指标点：培养学生具备解决能源动力领域复杂工程问题的适应内燃机性能试验研究技术新发展的自主学习能力。
为达成上述实验教学要求，针对教师、条件与学生，提出如下保障要求：
教师。要求积极备课，认真准备课程实验；解读实验教学大纲，使学生清楚实验教学内容与目标，以及应掌握知识、具备能力与素质；组织学生实施课程实验，注重知识拓展，加强思政教育；与学生进行互动交流，引导学生达成实验教学目标；开展课程考核、评价与持续改进。
实验室和仪器、设备条件等符合相关标准要求。
学生：实现实验教学目的，达成实验教学要求。
11．学生应掌握的实验技术及实验能力
围绕《内燃机原理》的汽油机的总功率特性、柴油机负荷特性、汽油机燃烧参数调整特性以及柴油机燃烧参数调整特性等的试验任务等实验教学，学生应掌握的实验技术及实验能力包括：
1）实验设计能力。即：学生能够根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案的实验设计能力。
2）实验实施能力。即：学生能够根据实验方法构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据的能力。
3）实验分析能力。即：学生能够对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。
4）适应发展能力。学生能够适应内燃机性能试验研究技术新发展的自主学习能力。
12．开设实验项目
(1) 汽油机总功率特性试验研究项目
学习汽油机总功率特性曲线的制取方法、试验条件及主要仪器设备及其使用方法，绘制汽油机总功率特性曲线，由此评定汽油机的动力性和经济性。针对关联汽油机总功率特性试验研究的能源动力领域复杂工程问题的研究或解决方案，完成选择研究路线、设计实验方案，制定实验方法、构建试验系统，安全开展实验、正确采集数据，分析解释结果、综合有效结论等一系列实验任务。
(2) 柴油机负荷特性试验研究项目
学习柴油机负荷特性曲线的制取方法及主要仪器设备及其使用方法，绘制柴油机负荷特性曲线，分析并评定柴油机在某一转速下经济性随负荷变化的特性。针对关联柴油机负荷特性试验研究的能源动力领域复杂工程问题的研究或解决方案，完成选择研究路线、设计实验方案，制定实验方法、构建试验系统，安全开展实验、正确采集数据，分析解释结果、综合有效结论等一系列实验任务。
(3) 汽油机燃烧参数调整特性试验研究项目
掌握汽油机点火正时和空燃比控制MAP的标定方法，点火提前角调整特性、燃料调整特性的制取方法以及这些参数对汽油机性能的影响。针对关联汽油机燃烧参数调整特性试验研究的能源动力领域复杂工程问题的研究或解决方案，完成选择研究路线、设计实验方案，制定实验方法、构建试验系统，安全开展实验、正确采集数据，分析解释结果、综合有效结论等一系列实验任务。
(4) 柴油机燃烧参数调整特性试验研究项目
掌握柴油机电控燃料喷射系统的喷射压力、喷射时刻等燃烧参数控制MAP图的标定方法，以及这些参数对柴油机性能的影响。针对关联柴油机燃烧参数调整特性试验研究的能源动力领域复杂工程问题的研究或解决方案，完成选择研究路线、设计实验方案，制定实验方法、构建试验系统，安全开展实验、正确采集数据，分析解释结果、综合有效结论等一系列实验任务。
表1 《内燃机原理》开设的实验项目
编号 |
名称 |
类型 |
计划分配学时 |
每组人数 |
42220401 |
汽油机总功率特性试验研究项目 |
设计或综合 |
每位 同学 必修 8学时 |
4-6人 |
42220402 |
柴油机负荷特性试验研究项目 |
设计或综合 |
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42220403 |
汽油机燃烧参数调整特性试验研究项目 |
设计或综合 |
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42220404 |
柴油机燃烧参数调整特性试验研究项目 |
设计或综合 |
13．实验教材或指导书或主要参考资料
《内燃机原理实验教学指导书》，内燃机系自编。
《能源与动力工程专业课程实验指导书》，自编
《内燃机原理》教材，林学东主编。
《内燃机学》教材、第四版，周龙保主编
教师指定参考资料。
14．考核要求、考核方式及成绩评定标准
1）考核要求
考核学生掌握的内燃机性能试验研究的综合能力和高级思维。针对实验实施能力及实验设计/实验分析/适应发展能力进行评价打分，评分标准参见表2、3所示。
表2 实验实施（现场操作）能力评分标准
操作规范性，满分40分 |
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0-9分 |
10-19分 |
20-29分 |
30-40分 |
不听从老师指挥，不配合实验组工作，干扰实验进程。未掌握常用试验仪器设备及其使用方法；未掌握发动机性能参数的测量和试验数据的处理方法、特性曲线的制取方法、实验结果的分析与发动机性能的评价方法以及试验报告的撰写技能。 |
部分常用试验仪器设备及其使用方法，发动机性能参数的测量和试验数据的处理方法、特性曲线的制取方法、实验结果的分析与发动机性能的评价方法以及试验报告的撰写技能。。 |
基本掌握常用试验仪器设备及其使用方法，发动机性能参数的测量和试验数据的处理方法、特性曲线的制取方法、实验结果的分析与发动机性能的评价方法以及试验报告的撰写技能。 |
掌握常用试验仪器设备及其使用方法，发动机性能参数的测量和试验数据的处理方法、特性曲线的制取方法、实验结果的分析与发动机性能的评价方法以及试验报告的撰写技能。 |
表3 实验设计/实验分析/适应发展能力评分标准
实验设计完备性，满分20分 |
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0-5分 |
6-10分 |
11-15分 |
16-20分 |
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方案总体目的不清晰；方案中设计的实验方法表述模糊；方案中设计的现场记录表格严重缺失；设计的实验方案没有考虑实验现场实际情况，基本不具有可操作性。 |
方案总体目的基本清晰，基本可以通过实验达到分析相关参数对汽车性能实验结果的影响之目的；方案中设计的实验方法表述较清晰，基本可用于指导试验操作；方案中的记录表格体系尚可，记录项目有缺失；方案对实验现场实际情况的考虑不够周到，可操作性较差。 |
方案总体目的清晰，能够通过实验达到分析相关参数对汽车性能实验结果的影响之目的；方案中设计的实验方法表述较清晰，便于试验操作；方案中的记录表格设计较完整，记录项目较充分；方案基本考虑到实验现场实际情况，可操作性较强。 |
方案总体目的清晰，能够通过实验达到分析相关参数对汽车性能实验结果的影响之目的；方案中设计的实验方法表述清晰，便于试验操作；方案中的记录表格设计完整，记录项目充分；方案充分考虑到实验现场实际情况，可操作性强。 |
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手段科学性，满分10分 |
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0-5分 |
6-10分 |
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实验报告中表述的实验手段过程存在缺失；通过实验报告的描述无法完整重现整个实验过程。 |
实验报告中表述的实验手段过程完整；通过实验报告的描述能够完整重现整个实验过程。 |
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数据准确性，满分15分 |
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0-5分 |
6-10分 |
11-15分 |
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实验数据记录严重错误；数据处理计算有重大误差，结果不可信；数据图表存在严重错误或表达不科学。 |
实验数据记录较准确；数据处理计算基本完整、较准确，结果基本可信；数据图表基本准确、表达较合理。 |
实验数据记录准确；数据处理计算完整、准确，结果可信；数据图表准确、表达合理。 |
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结论有效性，满分15分 |
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0-5分 |
6-10分 |
11-15分 |
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没有对数据结果进行科学、准确的分析；没有分析实验方案中规定的相关参数对汽车性能实验结果的影响；没有考虑相关因素的影响或结论完全错误。 |
对实验结果进行较全面的误差分析；根据数据结果分析了实验方案中规定的相关参数对汽车性能实验结果的影响，结论基本可信；一定程度上探讨了实验工况与理论模型的差异等相关因素的影响。 |
对实验结果进行合理、准确的误差分析；根据数据结果分析了实验方案中规定的相关参数对汽车性能实验结果的影响，结论正确；探讨了实验工况与理论模型的差异等相关因素的影响。 |
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2）考核方式
考核方式采取现场操作和实验报告等方式进行考核。
3）成绩评定
最终成绩=现场操作成绩+实验报告成绩。
15．执笔人
韩永强 教授，林学东 教授
16．制定日期
2019.12.24
17．审核人
董伟 副教授，李小平 高级工程师
18．审核日期
2019.12.30
19．学院审定程序说明
经学院教学委员会讨论通过，可执行。
20．学院审定日期
2020.01.14
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