空氣動力學實驗課程的研究型教學探索

摘 要 網絡技術資源共享的高速發展、大學生獲得實驗課程基本知識的快速化簡單化以及實驗課時的不斷壓縮，對實驗課程的傳統教學方法提出了挑戰，有必要進行研究型教學探索課，從教學方法、教學策略和評價體系上進行教學改革，推進自主探究式學習。

關鍵詞 研究型教學 實驗課程 網絡資源

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Teaching Methods of Research in Experimental Aerodynamics Course

BAI Yalei， GU Yunsong

（College of Aerodynamics Engineering， Nanjing University of Aeronautics Astronautics， Nanjing， 210016）

Abstract With the rapid development of resource sharing in network technology， the rapidness and simplification in acquiring basic knowledge for college students and continuous compression on experiment lessons， all these aspects pose challenges to the traditional method of teaching experimental courses. There is a need to initiate teaching courses based on research and exploration. Teaching reforms should be carried out in fields of teaching methods， teaching strategy and evaluation system in order to promote independent inquiry learning.

Key words research teaching； experimental course； network resource

0 引言

空氣動力學實驗課程作為部分工科高等院校教學體系的重要組成部分，可以作為培養學生創新能力的重要環節，創新型研究型教學方法的探索，有利于推行素質教育和培養學生的創新能力?，F代教育面臨諸多挑戰，其一是網絡資源豐富，高中低技術含量的應有盡有，學生獲得渠道多樣化且快速化；其二是學生的學習課程多樣、繁重且越來越多；其三是由于課程門類的增多，學生每門課的學習課程時間在不斷壓縮。為了解決上述矛盾，培養學生的創新思維和自我激勵意識、提高學生運用理論解決實際問題的能力和綜合系統設計能力，就有必要探索創新出一套系統化的研究型教學①新方法、新手段和新體系。

1 擴大教材范圍

傳統的實驗空氣動力學的教材，使用的是《空氣動力學實驗技術》，針對各個章節按部就班講授，再挑選出一些實驗，按照實驗大綱和實驗步驟，教授學生照虎畫貓地做一遍即可。其實大可不必把教材范圍局限于一本書之內，圖書館、網絡都可以作為上課的教材，而且要調動學生的積極性，由他們主動去完成。比如，針對實驗空氣動力學的發展歷史這部分，教材上就些許文字概括，其實這部分掌握得好得話，既可以提高學生的學習興趣，又可以讓他們對相關實驗技術有初步的了解。完全可以做成一個專題報告。由學生分組通過網絡去查詢匯集，在上課過程中通過計算機多媒體圖文并茂地展示出來，再由教師從旁點評，“收視率”肯定很高。

2 理論教學應注重培養學生創新意識

在理論教學過程中，從實驗空氣動力學的特點出發，對學生提出，在研究中學習，在學習中研究，對老師自我提出，在研究中教學，在教學中研究的研究型教學模式；形成實驗空氣動力學的課程研究型教學理念、機制和措施；實施啟發式研究型教學過程。結合前沿科學研究，提出問題，增加課堂吸引力，并鼓勵學生提出問題，對研究實驗進行深入的討論。培養學生的探索精神和創新意識。

對量綱分析與相似原理章節，可以從科技的熱點問題出發，比如網絡熱炒的運二十，殲三十的試飛設計，航母的設計等等增加吸引力，也可以結合一些前言的學術問題，如復雜的大攻角多自由度實驗機構設計等問題出發，培養學生探究問題的精神和創新性地解決這些問題的意識。

再比如，針對壓力測量章節，可以提出一些開放型的新奇科學問題，能否用實驗的方法測量出來老鼠會不會打噴嚏？一些學生提出，在噴灑刺激打噴嚏的藥物后，把老鼠放密閉空間，測量動態壓力；還有一些生提出用高速攝像機測量，教師又可以引出運用高速攝像機的粒子圖像測速技術；還可以用麥克風測量聲壓，教師又可以引出振動的測量和流體器件設計等。

總體來講，就是要把教學內容變成有吸引力的問題，然后在問題中擴展，既達到了傳道授業的目的，又培養了學生的探索和創新意識習慣。

3 實驗過程網絡化

可以把流體力學實驗網絡平臺化，②在組織環節，對全校各院系師生開放，為本科生、碩士生課程教學和實驗教學、師生科研提供試驗預約和服務。實驗科目與實驗安排都在網絡上公布，學生可以選擇自己感興趣的實驗，既提高了效率，又滿足了學生的選擇愛好。

實驗講授和實施過程網絡同步化，該同步化目的為實現實驗過程的實時狀態視頻監控，既可以實現網上遠程監控，又可以實現遠程教學，在學生進實驗室之前，就有身臨其境之感，而不只是“紙上得來”。而且還可以把實驗過程作為網絡資源共享，可供沒有選擇這門課的學生學習。

4 實驗教學自主化

實驗教學，亦要注重培養學生的自主設計意識。傳統的實驗教學模式是參照規范，必須做什么，只能這么做，不能做什么。而研究型的實驗教學，應該在教學了基本的實驗技能之后，變為設計型實驗教學，不告訴學生必須做什么，要求學生思考自己做什么，怎么做。變跟著做實驗為自主設計實驗。比如已經學習了，或者觀看了全機模型的測量壓力實驗，可以讓學生自主設計一個別的測量壓力實驗，并評估性能，評價實驗過程。

5 考核環節人性化

我國的高等教育已經從上世紀八九十年代以前的精英教育發展到現在的全民普及教育，考試也需要從選拔精英的目的轉變為激勵創新。在考核方法的探索方面，多年來，實驗室課題組采用的是平時成績、實驗技能和期末考試相結合的評定方法，既維護了學生的課堂紀律，又考核了實驗技能和知識水平。本方案計劃深化原來考核體系，在規范其紀律的同時，激發其主動性，在考核其能力水平的同時，激勵其創新性。

一是采用只記分不扣分的課堂隨堂點名測試，積點成分，計入總成績，變規范其紀律為激發其學習的主動性，實現自我激勵。二是改革期末考試，實行“資格考試”和“水平考試”。“資格考試”為閉卷，內容為平時作業，既能確?；镜慕虒W質量，同時又能遏制抄襲作業的不良學風；不逼其抄襲作業，而是引導其學知識；“水平考試”為開卷考試，考試內容為體現基于課本而又超越課本，主要考查其能力和創新意識。在期末考試中各占60%和40%。既能滿足資格要求，又能實現創新激勵。

6 結束語

本文針對實現教學過程中面對的問題，提出不同層式的研究型教學方法探索：首先一層，針對實驗課程中的簡單問題、簡單方法，由教師提出，學生通過圖書館或網絡等公共資源來解決問題，擴大教材范圍；第二層，針對基本問題基本方法，由教師在實驗課程中教授訓練，讓學生來掌握，并可進行網絡直播且信息共享；第三層，系統化教學體系，訓練學生的創新思維意識和創新思維方法。

本文感謝南京航空航天大學教育教學改革（課程建設專項1302JG0101K）研究項目的支持

注釋

① 范欽珊，殷雅俊，陳建平，郭光林等.實施研究型教學的創新之路[J].中國高等教育，2013.5：25.

② 王虹.略論計算機教學的研究型教學法.武漢冶金管理干部學院學報，2001.11（4）.