项目特色

(1)实验设计

本项目采用CFD方法模拟了难以开展风洞和道路实验教学的汽车空气动力学特性,采用三维建模、虚拟现实等技术,构建了汽车道路行驶的空气动力学虚拟实验场景,并利用动画、图片等载体形象呈现出汽车的流场特性,主要工况包括有/无侧风的单车行驶、超车及会车行驶。实验中可获得汽车的气动力,并能直观观察到汽车的压力场、速度场和超车、会车过程中的压力波干扰等现象。通过虚拟仿真实验,加深对汽车空气动力学知识的理解和掌握,培养学生的工程素养及道路安全意识。

(2)教学方法

在教学设计中充分体现“以学生为中心,强化知识与技能、注重过程与方法、提高素质与能力、突出实践与创新”的实验教学理念,将信息技术与实验教学资源深度融合,形成“课内课外、线上线下、校内校外”相结合,“教师主导、学生主体”的教学模型,采用问题启发、任务驱动等教学方法,倡导学生进行自主学习、协作实验、综合分析,突出实验教学中学生的主体地位。

(3)评价体现

注重过程性考核,构建“课前-课中-课后”过程性评价体系,形成理论与实践相结合、过程性与终结性评价相融合的多元化评价机制,从多个维度维度考核学生对知识的理解和掌握,以及灵活运用知识分析、解决问题的能力。具体的评价内容为:

① 课前预习:

课前预习(10%):预习汽车空气动力学理论基础和研究方法,完成在线测试。

② 课中实践:

翻转课堂(10%):教师引导,学生分组讨论,提问抽查;

自主设计(10%):正确设计实验方案,确定合理的实验条件和参数;

实验测试(20%):正确设置实验参数,完成实验测试,记录实验数据;

协作分析(10%):小组协作,分析汽车气动性能的变参数特性。

③ 课后巩固:

实验报告(25%):整理实验数据,分析汽车气动特性变化规律及机理;

实验反思(5%):反思实验过程,提出改进方案;

综合测试(10%):在线测试,考核对不同工况下汽车空气动力学知识的掌握。