CFD軟件應(yīng)用課程教學(xué)方法探索
時間:2022-11-25 05:09:51
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摘要:隨著中國“一帶一路”戰(zhàn)略的全面發(fā)展與實(shí)施,來華留學(xué)生規(guī)模日漸增加,高等教育的國際化趨勢也愈發(fā)顯著。在此背景下,以來華留學(xué)生的《cfd軟件應(yīng)用》課程為例,簡要分析目前在留學(xué)生教學(xué)過程中存在的部分學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、紀(jì)律性不強(qiáng)、缺乏適用教材和教學(xué)方法等問題與不足。綜合考慮留學(xué)生現(xiàn)狀和課程特點(diǎn),對教學(xué)內(nèi)容安排與教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,以提高來華留學(xué)生的課堂質(zhì)量和效率,推進(jìn)學(xué)校的知名度與國際競爭力的提升。
關(guān)鍵詞:來華留學(xué)生;CFD軟件應(yīng)用;高等教育;教學(xué)方法
1緒論
中國“一帶一路”戰(zhàn)略的提出已有七年之久,隨著戰(zhàn)略的深入實(shí)施,沿線國家和人民的經(jīng)濟(jì)、文化交流合作日趨頻繁。目前,共有65個國家參與了“一帶一路”建設(shè),包括東盟、南亞、中亞、西亞、中東歐和北非等地區(qū),涉及人口數(shù)量多達(dá)40多億[1]。在此背景下,來華留學(xué)生的人數(shù)和規(guī)模逐步擴(kuò)大,截止到2018年共有來自196個國家和地區(qū)的49萬余名各類外國留學(xué)人員在全國31個省(區(qū)、市)的1004所高等院校學(xué)習(xí)[2]。由此可見,高校教育的國際化已經(jīng)成為我國高校發(fā)展的必然趨勢,考慮到留學(xué)生的價值理念、宗教信仰、生活習(xí)慣等各方面的差異[3,4],盡快規(guī)范化和科學(xué)化留學(xué)生的高等教育勢在必行:完善培養(yǎng)方案與課程體系,制定合理的教學(xué)方式與方法,保證留學(xué)生教育質(zhì)量是重中之重。通過培養(yǎng)高質(zhì)量的來華留學(xué)生,將有助于提升學(xué)校的知名度與國際競爭力,并能夠很好地配合國家“一帶一路”戰(zhàn)略的發(fā)展需求。本文將以作者所承擔(dān)的留學(xué)生《CFD軟件應(yīng)用》課程為例,結(jié)合留學(xué)生特點(diǎn)對教學(xué)過程中存在的問題進(jìn)行探索與實(shí)踐。
2來華留學(xué)生教學(xué)現(xiàn)狀分析
根據(jù)教育部統(tǒng)計(jì),在來華留學(xué)生中亞洲學(xué)生占據(jù)60%左右,非洲學(xué)生約為16.6%,歐洲學(xué)生約為15%。來自不同國家的留學(xué)生在價值理念、宗教信仰、生活習(xí)慣以及文化基礎(chǔ)都存在著明顯的差異[5],因此在針對留學(xué)生的教學(xué)過程中存在著諸多問題,具體如下。2.1部分學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,文化程度差異大?!耙粠б宦贰毖鼐€國家的基礎(chǔ)教育與中國相比有較大差異,從而導(dǎo)致來華留學(xué)生的基礎(chǔ)知識水平參差不齊,文化程度差異較大,與國內(nèi)學(xué)生相比基礎(chǔ)薄弱,這對教學(xué)的開展以及進(jìn)度安排提出了巨大挑戰(zhàn)。2.2部分學(xué)生紀(jì)律性較差,進(jìn)取心不強(qiáng)。在以往的課堂中發(fā)現(xiàn),部分留學(xué)生的紀(jì)律性、組織性較差,經(jīng)常出現(xiàn)遲到、曠課現(xiàn)象,在課堂上紀(jì)律渙散,會有大聲喧嘩、公放音樂甚至隨意走動等情況,嚴(yán)重影響了課堂效果和教學(xué)進(jìn)度。部分學(xué)生進(jìn)取心不夠強(qiáng),僅限于課堂上所講述的內(nèi)容,缺乏獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)的態(tài)度和行動力。2.3非英語母語國家留學(xué)生存在的語言交流障礙。部分非英語母語國家的學(xué)生口語不夠熟練,僅限于簡單的交流,因此在語言方面的交流障礙也會對教學(xué)效果產(chǎn)生一定的影響。2.4缺少針對留學(xué)生的教材內(nèi)容和教學(xué)方法。目前留學(xué)生教學(xué)所采用的教材資料等大都是在國內(nèi)學(xué)生相關(guān)課程基礎(chǔ)上縮減而來的,并沒有結(jié)合留學(xué)生實(shí)際情況而制定專有教材。部分留學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,導(dǎo)致在授課過程中會花費(fèi)大量時間來講解基礎(chǔ)知識,使得課程進(jìn)度滯后嚴(yán)重,與授課計(jì)劃不符。就教學(xué)方法而言,目前部分教師尚缺乏較強(qiáng)的公共英語實(shí)際運(yùn)用能力,導(dǎo)致教學(xué)方法較為單一,因此,繼續(xù)加強(qiáng)學(xué)習(xí)和鍛煉,提高英語水平的同時不斷創(chuàng)新教學(xué)模式。2.5管理規(guī)章制度的不完善。高校針對來華留學(xué)生的管理規(guī)章制度尚不完善,難以保證留學(xué)生的生源質(zhì)量以及教育質(zhì)量,主要表現(xiàn)在,針對部分留學(xué)生的紀(jì)律性較差、經(jīng)常出現(xiàn)遲到、曠課等情況,難以有效勸導(dǎo)和遏制,缺少科學(xué)合理的獎懲措施,從而影響學(xué)校整體的學(xué)風(fēng)和紀(jì)律。
3《CFD軟件應(yīng)用》課程教學(xué)內(nèi)容的遴選
《CFD軟件應(yīng)用》課程是一門偏應(yīng)用性質(zhì)的學(xué)科專業(yè)課,對于能源與動力工程專業(yè)的留學(xué)生而言其重要性不言而言,通常在大學(xué)階段的第五或者第六學(xué)期開始學(xué)習(xí)本門課程。該課程的教學(xué)內(nèi)容與手段與其他課程相比有很大區(qū)別,是以軟件練習(xí)和操作為主,理論講述為輔,通過學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握流體計(jì)算與分析的基礎(chǔ)知識和軟件操作方法。近年來江蘇科技大學(xué)國際教育學(xué)院能源與動力工程專業(yè)來華留學(xué)生逐年增加,為了提高教學(xué)質(zhì)量,針對來華留學(xué)生所存在的基礎(chǔ)不同、層次不同以及語言交流等方面存在的困難,對《CFD軟件應(yīng)用》課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)與遴選,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升課堂效果與質(zhì)量。在課程的教學(xué)過程中,結(jié)合參考教材的編排順序,將教學(xué)內(nèi)容分為三大部分,如下圖所示。其一,“CFD基本理論”部分主要通過課堂講述的方式讓學(xué)生初步了解CFD的基本概念、控制方程和應(yīng)用領(lǐng)域等,為軟件練習(xí)和仿真計(jì)算分析等提供基礎(chǔ)知識。其二,“Gambit建模與網(wǎng)格技術(shù)”部分屬于計(jì)算流體力學(xué)的前置軟件技術(shù),主要講述Gambit軟件中點(diǎn)、線、面、體的建模方法、不同網(wǎng)格類型與劃分方式、網(wǎng)格質(zhì)量評價方法等。其三,“ANSYS/Fluent仿真與分析技術(shù)”部分主要講述ANSYS/Fluent軟件中模型的建立方法、求解器的類型及意義、邊界條件的設(shè)定以及計(jì)算結(jié)果后處理技術(shù)等。來華留學(xué)生《CFD軟件應(yīng)用》課程教學(xué)內(nèi)容示意圖上述內(nèi)容的安排遵循了理論與實(shí)踐相結(jié)合的基本原則,按照計(jì)算流體力學(xué)問題的常規(guī)求解思路來進(jìn)行,并充分考慮到部分來華留學(xué)生基礎(chǔ)較弱的實(shí)際情況。在教學(xué)過程中,為了使學(xué)生更好地理解并掌握基礎(chǔ)知識和軟件使用技巧,多采用“案例教學(xué)法”等,將上述三部分知識進(jìn)行串聯(lián)講解。以典型換熱器為例,其零件結(jié)構(gòu)相對簡單,需要計(jì)算內(nèi)部的液體流動與熱交換情況。首先簡要講述換熱器的基本工作原理,以及計(jì)算中所涉及的流動方程和對流換熱方程;其次講述在前置軟件Gambit中模型建立、網(wǎng)格繪制的方法和技巧,以及在ANSYS/Fluent中求解器的設(shè)置、邊界條件的設(shè)定以及仿真結(jié)果后處理等方法。以理論分析—前置處理—仿真計(jì)算—后處理技術(shù)為主要思路和樹干,將課程相關(guān)的知識點(diǎn)進(jìn)行添加形成有效的知識網(wǎng)絡(luò)。在授課過程中要求學(xué)生隨堂練習(xí),針對不同學(xué)生遇到的問題一一講解,確保學(xué)生的聽課效率和質(zhì)量。
4教學(xué)方法的改進(jìn)
目前,大多數(shù)高校針對來華留學(xué)生的課堂教學(xué)基本沿用了國內(nèi)學(xué)生的教學(xué)模式與方法。國內(nèi)學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、課堂紀(jì)律、自主學(xué)習(xí)能力方面均表現(xiàn)不錯,但是缺乏課堂活躍度,與教師的互動性不強(qiáng),而來華留學(xué)生則更樂意在課堂上表達(dá)自己的疑問和觀點(diǎn),因此在教學(xué)方法上要有所改進(jìn),以提升來華留學(xué)生的課堂質(zhì)量。4.1采用小組教學(xué)模式,因材施教。依據(jù)來華留學(xué)生的語言、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)情況,將學(xué)生劃分為幾組,對于不同小組分配不同的實(shí)際問題,問題難度根據(jù)小組學(xué)生學(xué)習(xí)情況和進(jìn)度而定。強(qiáng)調(diào)學(xué)生獨(dú)立思考問題與解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性,同時還要積極了解各小組學(xué)生的進(jìn)展,針對各組學(xué)生的問題與想法給予不同的指導(dǎo),做到因材施教,讓學(xué)生在這個過程中充分學(xué)習(xí)到相關(guān)知識。在此過程中鼓勵學(xué)生之間的交流和探討,以及與教師之間的溝通,并對其求解結(jié)果及時進(jìn)行評閱和分析。4.2加強(qiáng)課堂交流,注重實(shí)踐環(huán)節(jié)?!禖FD軟件應(yīng)用》課程更加注重培養(yǎng)學(xué)生的解決實(shí)際問題能力,在學(xué)習(xí)基本理論的基礎(chǔ)上,還需要花費(fèi)大量的時間來學(xué)習(xí)軟件的使用方法和技巧。對于這樣的一門課程而言大多數(shù)來華留學(xué)生都會感到新奇,要將學(xué)生的興趣與知識的講授相結(jié)合,加強(qiáng)與學(xué)生之間的交流,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、思考問題能力與解決問題能力。另外由于仿真計(jì)算的周期較長,僅靠課堂時間來學(xué)習(xí)是不夠的,需要給予學(xué)生額外的作業(yè)以及課外輔導(dǎo),從而引導(dǎo)學(xué)生更快地進(jìn)入學(xué)習(xí)節(jié)奏中。4.3強(qiáng)化教學(xué)過程管理,注重考核。針對部分來華留學(xué)生存在的課堂紀(jì)律性不強(qiáng)等問題,應(yīng)注重教學(xué)過程的管理,提倡多元化的考核方式,適當(dāng)增加出勤等考核次數(shù)和比例,以及平時作業(yè)的考核,并降低期末考核的比例,引導(dǎo)學(xué)生注重平時的學(xué)習(xí)與積累,提高自身的綜合能力素質(zhì)。
5結(jié)語
近年來,“一帶一路”戰(zhàn)略建設(shè)發(fā)展迅速,沿線國家的來華留學(xué)生規(guī)模也日漸增加,國內(nèi)高校教育的國際化已成趨勢。本文以《CFD軟件應(yīng)用》課程為例,首先分析了來華留學(xué)生教學(xué)過程中存在的問題與不足,在此基礎(chǔ)上探索適合來華留學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容安排與教學(xué)方法,結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和遴選,并引入小組教學(xué)模式等方法,以提升來華留學(xué)生的課堂授課效果,提高學(xué)校國際教育教學(xué)水平。
參考文獻(xiàn):
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[3]王融,熊智,許睿,等.高等教育國際化背景下來華留學(xué)生電路課程教學(xué)改革探索[J].科技資訊,2017,015(028):148-150.
作者:范新宇 單位:江蘇科技大學(xué)能源與動力工程學(xué)院