飛行原理課程實(shí)踐教學(xué)研究

郭衛(wèi)剛+孟浩

【摘 要】結(jié)合我院對(duì)航空人才培養(yǎng)要求，通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)手段，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改變教學(xué)方法、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)模式、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力等幾個(gè)方面進(jìn)行了教學(xué)改革。結(jié)果表明：通過對(duì)飛行原理課程實(shí)踐教學(xué)的改革，可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)飛行原理內(nèi)容的理解和實(shí)際運(yùn)用能力，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生成績(jī)的目的。

【關(guān)鍵詞】飛行原理 實(shí)踐教學(xué) 創(chuàng)新

【中圖分類號(hào)】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）14-0046-01

《飛行原理》課程是我院飛行技術(shù)專業(yè)和地面維護(hù)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。通過對(duì)《飛行原理》課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握空氣動(dòng)力學(xué)與飛行力學(xué)的基本概念和基本理論；能夠建立理論與實(shí)際的聯(lián)系，初步掌握運(yùn)用理論指導(dǎo)實(shí)踐的方法，提高分析和解決實(shí)際問題的能力，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)素質(zhì)。本課程具有較強(qiáng)的理論性，為了使學(xué)生能夠更好的理解教學(xué)內(nèi)容，因此實(shí)踐教學(xué)就顯得尤為重要。

一、優(yōu)化教學(xué)體系，提高教學(xué)效果

為適應(yīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展既高度分化又高度綜合的趨勢(shì)，因此對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化，將空氣動(dòng)力學(xué)和飛行力學(xué)、飛機(jī)試飛與調(diào)整進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)上的融合，把科研課題和學(xué)術(shù)研究同課程設(shè)計(jì)相結(jié)合，針對(duì)具體理論在裝備上的應(yīng)用進(jìn)行分析，做到理論上的融會(huì)貫通和與實(shí)際的有機(jī)結(jié)合，突出課程將理論和技術(shù)融于一體的綜合性特點(diǎn)，強(qiáng)化了學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問題的能力。優(yōu)化后的課程內(nèi)容體系，注重緊密結(jié)合裝備實(shí)際，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的綜合運(yùn)用和工程實(shí)踐訓(xùn)練，注重專業(yè)前沿知識(shí)，體現(xiàn)了以人為本加強(qiáng)素質(zhì)教育的教學(xué)理念。

1.對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行整合，突出系統(tǒng)性、科學(xué)性、實(shí)踐性和前瞻性。在教學(xué)內(nèi)容上，以空氣動(dòng)力學(xué)和飛行力學(xué)為主線，建立對(duì)飛行原理的總體認(rèn)識(shí)。結(jié)合飛機(jī)實(shí)際裝備和虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)突出教學(xué)的實(shí)踐性，構(gòu)建硬件實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)的“硬軟綜合”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。兼顧飛行原理新體制、新技術(shù)的發(fā)展，及時(shí)把專業(yè)建設(shè)中的最新學(xué)術(shù)科研成果補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中，使得該課程更符合對(duì)人才培養(yǎng)的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和發(fā)展?jié)摿Φ囊蟆?/p>

2.采用以“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”為特征的探究式教學(xué)模式。人才培養(yǎng)的目標(biāo)在于使學(xué)生具備創(chuàng)新精神和合作意識(shí)，在《飛行原理》教學(xué)過程中，鼓勵(lì)學(xué)生敢于動(dòng)手、勤于實(shí)踐，綜合運(yùn)用案例式、啟發(fā)式、研討式、研究式等多種教學(xué)方法，創(chuàng)建了“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的探究式教學(xué)模式。由學(xué)生自主想定問題或從科研、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和裝備維修中選擇課題設(shè)計(jì)，并在教員的指導(dǎo)下，帶著任務(wù)去探尋解決問題的途徑和答案。在研究的過程中，學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)、相互協(xié)同學(xué)習(xí)的能力得到了極大的鍛煉和提高。

3.通過信息技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)手段、豐富教學(xué)條件。電子教案、多媒體課件、多媒體教材、網(wǎng)絡(luò)課程和試卷庫(kù)的建成，變傳統(tǒng)的單向知識(shí)灌輸為師生間和諧寬松的交互式教學(xué)。采取多媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等手段，創(chuàng)造生動(dòng)逼真的教學(xué)情境，提高學(xué)生的參與興趣。

4.結(jié)合裝備進(jìn)行教學(xué)，將理論教學(xué)與實(shí)際裝備相結(jié)合，課堂教學(xué)與課外實(shí)踐相結(jié)合。在教學(xué)中從實(shí)際工作需要出發(fā)，突出實(shí)際工作能力培養(yǎng)和實(shí)踐課程的主導(dǎo)地位。結(jié)合工廠實(shí)習(xí)、單位實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，將課堂教學(xué)延伸到實(shí)踐應(yīng)用中。

二、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生創(chuàng)新能力

飛行原理是理論、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算三大部分相結(jié)合的一門課程，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)又是該課程教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過理論課程與實(shí)驗(yàn)課程相結(jié)合，掌握課程中講述的基本理論在飛行駕駛實(shí)踐中的應(yīng)用，并能用所學(xué)理論分析、解釋飛行中的有關(guān)現(xiàn)象；同時(shí)，可培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，正確的思維方法及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)[1-2]。為了提高學(xué)生對(duì)飛行原理基本理論的理解，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，飛行原理課程開設(shè)多個(gè)實(shí)驗(yàn)，并把原來單一的理論驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)建設(shè)成驗(yàn)證性和綜合性實(shí)驗(yàn)。

1.購(gòu)置飛機(jī)模型和零部件。通過購(gòu)置不同氣動(dòng)布局的飛機(jī)和零部件，為學(xué)生展示和講解不同氣動(dòng)布局對(duì)氣流流動(dòng)特性的影響，從而更好的理解空氣動(dòng)力產(chǎn)生方式及飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)和平衡關(guān)系。加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，開闊了眼界，拓展了思維

2.建有專門的“流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室”和“空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室”，購(gòu)置了多類流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置可開設(shè)雷諾實(shí)驗(yàn)、伯努利方程實(shí)驗(yàn)、畢托管測(cè)速實(shí)驗(yàn)、動(dòng)量方程等實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)建造了HY-750型低速風(fēng)洞用于本課程輔助教學(xué)，可進(jìn)行翼型表面壓強(qiáng)分布測(cè)量實(shí)驗(yàn)和全機(jī)氣動(dòng)力系數(shù)測(cè)量等實(shí)驗(yàn)。通過了解空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的系統(tǒng)組成，觀察飛機(jī)迎角變化時(shí)對(duì)機(jī)翼升力和阻力影響程度，使學(xué)生掌握飛機(jī)表面壓力系數(shù)測(cè)定方法。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量、計(jì)算、分析，使學(xué)生更加直觀、形象的理解飛機(jī)飛行的基本原理。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生可針對(duì)不同氣動(dòng)布局的飛機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，提高學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新意識(shí)。

三、加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練，提高認(rèn)知能力

對(duì)于飛行原理課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，平時(shí)授課內(nèi)容涉及較少，尤其對(duì)于飛機(jī)的氣動(dòng)布局、結(jié)構(gòu)形式、零部件裝配等缺乏最直接的感性認(rèn)識(shí)，因此在授課過程中難以產(chǎn)生共鳴，教學(xué)效果就會(huì)大打折扣。通過將實(shí)踐環(huán)節(jié)引入到實(shí)際教學(xué)過程中，對(duì)于學(xué)生加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，鞏固課題教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力具有重要的作用。為此，我院建成兩千多平方米的航空裝備訓(xùn)練中心，并將中心分為飛機(jī)教學(xué)區(qū)和發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)區(qū)兩部分，同時(shí)建有多套飛機(jī)訓(xùn)練模擬器，成為我院航空類專業(yè)學(xué)生重要的教學(xué)實(shí)踐基地。同時(shí)，每年組織學(xué)生到飛機(jī)設(shè)計(jì)和飛機(jī)制造廠實(shí)習(xí)，全流程的了解飛機(jī)設(shè)計(jì)、加工、制造及裝配的整個(gè)過程，組織學(xué)生觀看飛機(jī)外場(chǎng)飛行，加深了學(xué)生對(duì)空氣動(dòng)力特性和飛機(jī)飛行性能的理解。

四、依托航模運(yùn)動(dòng)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

為了增加學(xué)生對(duì)航空運(yùn)動(dòng)的熱愛，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解和掌握，更好的將理論知識(shí)與飛行實(shí)踐完美結(jié)合，讓學(xué)生在實(shí)際制作和飛行過程中體會(huì)飛機(jī)飛行的基本原理，我院于2014年5月成立了航模俱樂部。俱樂部成立后，我們鼓勵(lì)學(xué)生盡量加入到俱樂部來，通過航模的設(shè)計(jì)、加工、制作、訓(xùn)練及飛行，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，普及航空航天知識(shí)，激發(fā)廣大學(xué)生投身航空航天事業(yè)的熱情，更重要的是通過航模的制作和飛行，可以更好的理解和消化飛行原理的相關(guān)內(nèi)容，如飛機(jī)為什么會(huì)飛，上升、下滑、滾轉(zhuǎn)、偏航等運(yùn)動(dòng)方式是如何通過各個(gè)操縱舵面來控制，飛機(jī)如何保持平衡等問題就很容易理解和掌握[3]。學(xué)生通過所學(xué)航空理論指導(dǎo)飛行實(shí)踐，根據(jù)飛行實(shí)踐驗(yàn)證和加深對(duì)航空理論的理解。我院在參加2014和2015年“科研類全國(guó)航空航天模型錦標(biāo)賽”中均有不俗的表現(xiàn)，2015年首次參加“中航工業(yè)杯—第三屆國(guó)際無人飛行器創(chuàng)新大獎(jiǎng)賽”就取得競(jìng)技賽固定翼三等獎(jiǎng)的好成績(jī)。因此，通過這些活動(dòng)可大大激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，提高了理論水平，加深了對(duì)飛行原理內(nèi)容的理解，教學(xué)效果和學(xué)生成績(jī)都有明顯提高。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李文建，楊海波，屈二軍.實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J] .實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010，8（6）：64

[3]郭衛(wèi)剛，賈忠湖.飛行原理課程教學(xué)改革研究[J].課程教育研究，2014，15：55-56