萬(wàn) 斌 李冰雪 宋晟
摘要:《航空材料》已經(jīng)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程走進(jìn)了民航類高等職業(yè)院校機(jī)務(wù)維修專業(yè)的教學(xué)大綱,這一門課程是民航機(jī)務(wù)維修較新興的課程,其教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法均有待完善。根據(jù)多年來(lái)《航空材料》課程建設(shè)的相關(guān)研究與實(shí)踐,文章就《航空材料》課程的教學(xué)內(nèi)容整合和教學(xué)方法進(jìn)行了探討,并提出了一些改進(jìn)意見(jiàn)。
關(guān)鍵詞:航空材料;高職院校;民航;教學(xué)效果
中圖分類號(hào):G712? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ?文章編號(hào):1674-9324(2019)49-0244-02
隨著我國(guó)民航事業(yè)的飛速發(fā)展,航空公司機(jī)隊(duì)飛機(jī)數(shù)量和航線不斷增加,對(duì)民航機(jī)務(wù)維修專業(yè)人才的需求量將越來(lái)越大,致使許多高等院校、高職院校相繼開(kāi)設(shè)了航空維修等民航特色類專業(yè)。飛機(jī)制造離不開(kāi)航空材料的進(jìn)步,正所謂“一代材料,一代飛機(jī)”,民航機(jī)務(wù)維修的從業(yè)人員必須對(duì)航空材料有所了解和掌握,所以航空材料類課程也就作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課而被寫入機(jī)務(wù)維修專業(yè)的教學(xué)大綱。此外,《航空材料》是一門新興課程,建設(shè)時(shí)間較短,教學(xué)方法積累的經(jīng)驗(yàn)較少。[1]
一、教材的選用
近年來(lái),各個(gè)航空類院校針對(duì)機(jī)務(wù)維修專業(yè)、航空工程等專業(yè)紛紛開(kāi)設(shè)了《航空材料》課程,也出現(xiàn)了很多航空材料方面的教材,比如,哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社出版的《航空材料學(xué)》、國(guó)防工業(yè)出版社出版的《航空航天材料》和西北工業(yè)大學(xué)出版的《航空材料及應(yīng)用》。這些教材內(nèi)容各有特點(diǎn),有的是偏重于材料的基礎(chǔ)知識(shí),而真正關(guān)于航空用材及民航機(jī)務(wù)維修相關(guān)的內(nèi)容一帶而過(guò);有的是偏重于介紹航空材料的性能及研究進(jìn)展,系統(tǒng)性不足[2]。由于不同專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)不同,材料方面的基礎(chǔ)知識(shí)掌握要求不同,《航空材料》課程內(nèi)容必須具有針對(duì)性,不能搞一刀切,針對(duì)不同專業(yè),課程定位和教學(xué)內(nèi)容都應(yīng)各有側(cè)重,不應(yīng)拘泥于某一本教材,要針對(duì)不同專業(yè)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合。
二、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)
《航空材料》課程教學(xué)目的是通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握和認(rèn)識(shí)進(jìn)行航空器設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)、檢修和失效分析等工程所必需的材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論與知識(shí),認(rèn)識(shí)到材料科學(xué)學(xué)科在航空工業(yè)、民航維修業(yè)及它們發(fā)展中的重要作用,并能夠跟蹤了解材料科學(xué)與工程在航空工程、民航維修領(lǐng)域的發(fā)展與研究前沿[3]。
機(jī)務(wù)維修專業(yè)的學(xué)生沒(méi)有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過(guò)材料類知識(shí),對(duì)大量材料科學(xué)與工藝相關(guān)概念、術(shù)語(yǔ)等難以理解,所以,首先要對(duì)材料科學(xué)與工程的基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念和原理進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。機(jī)務(wù)維修專業(yè)的學(xué)生將來(lái)主要從事飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理、飛機(jī)客艙設(shè)施修理、飛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料修理等工作,學(xué)習(xí)航空材料的目的是服務(wù)于飛機(jī)的維修與檢測(cè),所以應(yīng)重點(diǎn)講授材料的成分、組織、結(jié)構(gòu)、使用性能和它們之間的關(guān)系[4]。為此,我們專門開(kāi)設(shè)了兩節(jié)課內(nèi)試驗(yàn)課:航空材料力學(xué)性能測(cè)試和航空材料顯微組織觀察,通過(guò)這兩個(gè)試驗(yàn),讓學(xué)生進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)材料的組織和性能的感性認(rèn)識(shí)。同時(shí),加強(qiáng)了維修過(guò)程中要應(yīng)用到的檢測(cè)方法的講授,使學(xué)生知道今后的機(jī)務(wù)檢修工作中,針對(duì)飛機(jī)不同部位材料不一樣,選用的檢測(cè)方法不一樣。最后,因?yàn)轱w機(jī)不同部件受力不一樣,使用的材料和破壞的形式不一樣,講授其他教材沒(méi)有的飛機(jī)選材、失效分析及表面處理等內(nèi)容。
三、授課方式的改進(jìn)
《航空材料》講解的一些知識(shí)會(huì)不斷地應(yīng)用到其他專業(yè)課程中去,為后續(xù)課程的開(kāi)設(shè)奠定基礎(chǔ),具有非常重要的作用[5]。但是,這門課程理論知識(shí)、概念較多,需要記憶的知識(shí)點(diǎn)多,高職學(xué)生學(xué)起來(lái)比較困難。如果只是單純地照本宣科,學(xué)生會(huì)覺(jué)得枯燥無(wú)味、不好理解、前后知識(shí)很難聯(lián)系起來(lái)、沒(méi)有學(xué)習(xí)的興趣,最終導(dǎo)致部分學(xué)生死記硬背一些知識(shí)點(diǎn),很難將知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的工作中去。
這和教師的授課方式有很大的關(guān)系,大部分的教師通常采用PPT課件進(jìn)行授課,學(xué)生不知所云,互動(dòng)和交流很少,教學(xué)效果很一般。
因此,我們對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行了以下改進(jìn):首先,利用試驗(yàn)或教具。由于《航空材料》屬于專業(yè)基礎(chǔ)課,概念及理論的東西較多,學(xué)習(xí)起來(lái)比較枯燥;有些知識(shí)比較抽象、難于理解,我們購(gòu)買了或者自己制作了一些教具,讓學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的同時(shí)能看到實(shí)物,增加感性認(rèn)識(shí)。例如:在講授金屬材料應(yīng)力—應(yīng)變曲線的時(shí)候,我們特別安排了一節(jié)試驗(yàn)課,我們親自操作拉伸試驗(yàn)機(jī),邊操作邊講解,學(xué)生在旁邊可以親眼看到試驗(yàn)的全過(guò)程,很容易就理解了應(yīng)力—應(yīng)變曲線不同階段試驗(yàn)樣品發(fā)生的變化。
第二,走出教室,現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。例如:緒論中我們補(bǔ)充的飛機(jī)不同部位選取的材料不一樣的教學(xué)部分,利用學(xué)院停機(jī)坪現(xiàn)有的多架退役民航飛機(jī),帶領(lǐng)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。結(jié)合教材最后一章的失效與選材,舉蒙皮的例子講解,先分析機(jī)身和機(jī)翼的受力情況,告訴學(xué)生由于機(jī)身和機(jī)翼受力情況不一樣,所以選用的材料不一樣;同樣是機(jī)翼,上蒙皮和下蒙皮受力大小和方向也不一樣,選取的材料又不一樣。授課進(jìn)行的同時(shí),自然而然也為后面有色金屬部分中鋁材料教學(xué)給學(xué)生一個(gè)啟發(fā),機(jī)身、上機(jī)翼和下機(jī)翼用的都是鋁合金,但是因?yàn)槭芰η闆r不一樣,所以選用了不同牌號(hào)的鋁合金,使學(xué)生對(duì)鋁合金的牌號(hào)有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。
第三,利用多媒體技術(shù)。由于受到教學(xué)條件的限制,很多試驗(yàn)或工藝都無(wú)法讓學(xué)生去動(dòng)手操作,所以在教學(xué)過(guò)程中,大量使用了專業(yè)視頻介紹的形式,通過(guò)視頻給學(xué)生更為直觀的學(xué)習(xí)感受,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。例如:在講授晶體缺陷的部分,教材提到點(diǎn)、線和面的缺陷會(huì)影響金屬材料的強(qiáng)度和疲勞性能,微觀的結(jié)構(gòu)如何影響材料的宏觀力學(xué)性能,學(xué)生是無(wú)法理解的。我們會(huì)播放運(yùn)-10飛機(jī)、運(yùn)-20飛機(jī)和C-919飛機(jī)的靜力(強(qiáng)度)試驗(yàn)的視頻,使得學(xué)生知道我們學(xué)習(xí)微觀結(jié)構(gòu)的目的,尤其是我們學(xué)校和中國(guó)商飛合作辦班,將來(lái)有一部分學(xué)生會(huì)在C-919和ARJ支線飛機(jī)生產(chǎn)、裝配、試驗(yàn)第一線工作,加強(qiáng)了他們對(duì)將來(lái)工作的向往。
第四,給予學(xué)生實(shí)操的機(jī)會(huì)。在鐵碳相圖部分,要求學(xué)生掌握鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體和萊氏體等組織的特征,這些顯微組織對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是抽象的,沒(méi)有概念。我們?cè)谶@部分安排了一節(jié)顯微組織觀察的試驗(yàn)課,課前將學(xué)生分為兩人一組,讓學(xué)生預(yù)習(xí)課本、查閱資料,了解每個(gè)顯微組織的相貌及結(jié)構(gòu)特征。試驗(yàn)課的時(shí)候,通過(guò)顯微鏡觀察標(biāo)準(zhǔn)樣品中組織的特征,畫下來(lái)并互相檢查,最后回到教室講授理論。由于通過(guò)了動(dòng)腦和動(dòng)手,給學(xué)生留下更為深刻的印象,需要記憶的知識(shí)會(huì)記得更加牢固,需要理解的知識(shí)會(huì)更加直觀,同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生的熱情。
第五,積極利用學(xué)院建立的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),開(kāi)展更為寬泛的師生交流。利用《航空材料》院級(jí)精品課程的建設(shè),開(kāi)通了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)互動(dòng)平臺(tái),提供師生之間以及學(xué)生之間交流的場(chǎng)所,可以針對(duì)重難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行討論;同時(shí),開(kāi)通網(wǎng)絡(luò)在線答疑,定期答疑,及時(shí)解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的各種難題,有利于教師改進(jìn)教學(xué)。
四、結(jié)論
教學(xué)效果探索工作必須與時(shí)俱進(jìn)并保持鮮明的行業(yè)特色,要跟蹤課程相關(guān)科研發(fā)展動(dòng)態(tài)和工業(yè)應(yīng)用發(fā)展,及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容和事例,保持學(xué)生學(xué)習(xí)的新鮮感和時(shí)代感,要在教學(xué)內(nèi)容、教材、教學(xué)方法與手段、實(shí)踐教學(xué)等方面形成風(fēng)格和特色,以達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量和教育質(zhì)量的目的。
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