基于“理實一體”教學模式的《空氣動力學》有效教學改革研究

華欣 任廣旭 姜振國

摘要：教學模式的改變應針對不同年代、不同時期的學生的特點，空氣動力學教學也要隨著時代與教育形勢的變革加以創新。本文對《空氣動力學》課程實行“理實一體化”的有效教學，對提供學員的綜合素質提高有著重要的促進作用，在有效教學策略方面的研究能夠提高該課程的教學質量，能夠對空氣動力學教學的改革給予極大的幫助。

關鍵詞：理實一體；空氣動力學；有效教學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）18-0077-02

隨著時代的發展、科技的進步，空氣動力學作為力學的一個重要分支進入到了各高等學府的學科培養計劃之內，并隨著航空航天行業以及噴氣推進技術的發展逐漸成長起來。介紹空氣動力學的研究意義、應用范圍，基本數學知識，流動的描述方法及流體力學基本方程。而對這一新興學科的教學就需要從科技新時代的角度進行一定的深入探討與全面改革。

一、“理實一體化”的基本概述

理實一體化教學法即理論實踐一體化教學法。讓教師充分發揮主導作用，通過老師來設定教學任務和教學目標，讓教師和大學生雙方教學做三者相結合，重新構建素質和技能培養框架，加強課堂和實踐教學每個環節，提高教學質量。在整個教學環節中，理論和實踐相互交替進行，直觀和抽象相互交錯出現，沒有固定的先實后理或先理后實，而理中有實，實中有理。

1.理實一體化有效教學含義辨析。在《空氣動力學》課程的教學過程中，實行“理實一體化”有效教學的策略，對教學的質量提高有很大的促進作用。所謂的理實一體化有效教學，就是理論實踐一體化的教學方法，是理論與實踐相結合理論、有效教學理論、生活教育理論在當代教育中的最為鮮活的表述、最為生動的呈現、最為典型的建構模式；對于理論和實踐分離的情況能夠進行改善，并能夠將教學中的各個環節得到合理的串聯。

2.空氣動力學概述。空氣動力學也有著一定的歷史，早在人類對鳥類或彈丸飛行時所受的力進行受力分析時，就有了種種猜想，科學家們根據對物體在空氣中所受阻力的估算，以及應用力學的原理和演繹方法，最終得出了物體在空氣中的受力情況，直至19世紀末期，已經形成了經典流體力學的基礎。自上個世紀以來，隨著科技的進步，航空航天事業飛速發展，經典流體力學便衍生出了新的分支——空氣動力學。

二、空氣動力學教學改革的必要性

我國的高等教育已逐步從發展人才數量轉變為發展人才質量，在此基礎之上，提高教學質量這一問題就成為了我國相關教育部門所關注的重點。

不同于以往傳統學科、有著悠久的歷史、貫穿在學生們大學階段的空氣動力學作為一個新興學科，教學方式與教學理念就也不能與以往傳統教學相一致。針對不同特點的不同課程，教師應采取不同的方式方法進行教學與授課。現如今，隨著經濟的發展，家庭生活條件的逐漸提高，學生們的成長環境也產生著翻天覆地的變化，21世紀的獨生子女們享受著最優的教育環境，因而也有著各自獨立并且完善的思想體系，從而使得教學也相應產出了一系列的問題與矛盾。所以，“以學生為中心”的教學理念是當前我國教學改革的根本，也是時代發展的必然結果。

三、空氣動力學教學改革的高效策略

1.重視學生的特點與知識需求。空氣動力教學要時刻秉承著“以學生為中心”這一教學理念進行展開，而“以學生為中心”的前提就是全面并且深入地了解學生們對知識的需求方向以及學生們的學習方法與學習習慣，從而根據學生們的特點進行教學改革，找出適合學生們接納知識、吸收知識、理解知識的最優方法。由于學生群體數量龐大，一定的教學改革前的基礎調查就顯得十分有必要。教師要根據上課前對學生們往日學習習慣與學習方法的調查以及課后學生們對聽課情況的反饋與建議，來改善我們空氣動力學教學的教學理念與教學方法，從而提高空氣動力學這門新興學科的教學質量，進而提升學生們對空氣動力學這門課程的學習成效。還要在這些改革的過程中，讓學生建立起高效的學習方法與認真的學習態度。

2.注意教學教材的選取。空氣動力學這門課程作為新興課程，相關書籍不同于以往傳統課程較為普及，因此教材的選擇就成為了空氣動力學教學的一個重點。作為基礎課，《空氣動力學基礎（Fundamental of Aerodynamics）》（Anderson，J.D.著，航空工業出版社出版）適合程度較好的同學進行拓展學習。

3.重視教學方法的改進。（1）合理利用現代化教學設施形象教學。教師要充分利用現代化的教學設施，從而加大直觀教學的力度。傳統的觀察教學模式以及利用板書、模型以及掛圖等方式來進行教學，具有局限性，無法調動學生積極思考、有興趣參與到課堂中來。在空氣動力學教學過程中，應充分利用好網絡以及多媒體的現代化教學手段，將設備、模型等二維圖樣以三維動畫的形式展現給學生們，從而展示其內部具體結構以及加工過程。例如，講解對相對氣體的實現應用時，就可以播放直流式風洞、回流式風洞以及風洞實驗等相關視頻，更直觀更形象，使學生們更能接納并充分理解吸收課堂上的知識。（2）將書本理論映射到生產實踐當中。要將課堂理論與實際操作相結合，就要求空氣動力學這門課程安排相關實驗課時，使學生們在全面理解并充分掌握理論知識的前提下，切實從實踐的角度對空氣動力學這門課程進行理解與深入。課堂著重講解理論知識的重點，著重介紹解題的方法與思路，然后讓學生們自主練習，學會一種學習方法、培養一種學習態度。在理論與實驗課的基礎之上，學校還可聯系相關企業，為學生提供參觀實習的機會。通過真正地置身于生產加工環境中，體會空氣動力學在實際生產生活中的應用方法，進而來深入感受空氣動力學的精髓，從而對空氣動力學有更深入的理解，培養學生對空氣動力學濃厚的學習興趣，從而從根本上降低空氣動力學教學的教學難度。（3）要將引導與討論融入課堂教學。在空氣動力學的課堂教學中，部分內容若采用引導與討論相結合的教學方法與教學模式會起到一定的積極的促進作用。引導與討論相結合的教學模式可以使得學生們由被動授課轉變為主動吸收知識，能夠充分調動起學生們的積極性，使得學生們切實參與到空氣動力學的課堂中來。經教師引導后，在討論的過程中充分挖掘學生們的潛力、開發學生們的創造力，從而改變學生們的思維方式。例如，在講低速空氣動力學這一章節的時候，為培養學生獨立思考的能力和創造思維能力，可以采用引導與討論的教學模式進行教學。在講授流體模型化時，可以對學生進行提問：什么是流體？流體有哪些分類？流體的特點是什么？接著播放相關教學錄像片，使學生們對流體模型化有一個全面直觀的認識。然后結合實物及模型進行授課以及課堂的討論。在授課過程中重點講解流體的分類以及低速空氣動力學的相關計算公式，讓學生自己分析并在課堂上展開討論。在討論過程中老師要注意引導、啟發以及相應的總結。

四、結語

空氣動力學作為航空航天事業的支柱基礎課，其教學必須得給以高度重視。在空氣動力學的教學過程中，教師要以學生為中心全面展開將理論、實踐相結合的教學，充分調動學生的主觀能動性，從而降低教學難度，提高教學質量。

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