孫斌 張鐵純

【摘要】結(jié)合我校飛行器制造工程整體專(zhuān)業(yè)建設(shè)目標(biāo)，從學(xué)生、本專(zhuān)業(yè)課程以及教師課堂教學(xué)方法等角度出發(fā)進(jìn)行研究。考慮以現(xiàn)代民航最為常見(jiàn)的機(jī)型，如A320和B737NG飛機(jī)等為主要對(duì)象實(shí)現(xiàn)相關(guān)機(jī)構(gòu)的CATIA三維建模，在已有的課程基礎(chǔ)上，對(duì)構(gòu)建更貼近工程實(shí)踐的課程教學(xué)文件體系和實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)改革進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】三維建模 CATIA 專(zhuān)業(yè)課程

【中圖分類(lèi)號(hào)】G42 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）03-0230-02

一、前言

根據(jù)“大工程觀”的培養(yǎng)理念，鼓勵(lì)課堂教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合，課堂教學(xué)效果的好壞將直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和主動(dòng)性。隨著我國(guó)現(xiàn)代民航技術(shù)的發(fā)展，在學(xué)校課程教學(xué)上也涉及到很多知識(shí)點(diǎn)的更新，據(jù)此，探討將航空三維模型引入課堂教學(xué)，使理論講授更貼近工程實(shí)踐對(duì)飛行器制造工程專(zhuān)業(yè)改革也就具有一定的指導(dǎo)意義。

二、引入航空三維建模的必要性分析

根據(jù)目前我院飛行器制造專(zhuān)業(yè)的相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程，結(jié)合本專(zhuān)業(yè)總體建設(shè)目標(biāo)，通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)模式和教學(xué)手段的綜合應(yīng)用，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生工程實(shí)踐能力和自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從而使學(xué)生在畢業(yè)后能夠勝任民用航空器維修、制造等相關(guān)工程技術(shù)工作。將三維建模技術(shù)引入課堂，通過(guò)對(duì)飛機(jī)具體結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的基本數(shù)字模型的建立和工作原理的仿真，匹配專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容，借助計(jì)算機(jī)交互用戶(hù)界面以及動(dòng)畫(huà)的形式，使學(xué)生對(duì)相關(guān)課程知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和理解更加直觀和透徹。

A320和B737NG飛機(jī)屬于我國(guó)目前民航最主流的機(jī)型，代表著航空業(yè)的先進(jìn)技術(shù)，從課程的角度也比較具有代表性。通過(guò)對(duì)相應(yīng)飛機(jī)維修手冊(cè)及設(shè)計(jì)資料的查詢(xún)，為在CATIA中實(shí)現(xiàn)基本數(shù)字模型建立提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)方面的支撐。與民航實(shí)際機(jī)型的結(jié)合，也使得課程教學(xué)變得更加具有針對(duì)性及實(shí)際指導(dǎo)意義。

三、課程教學(xué)改革的實(shí)施方法研究

飛行器制造工程專(zhuān)業(yè)的相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程所涉及到的知識(shí)面較廣，且課程專(zhuān)業(yè)性、綜合性較強(qiáng)，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)于真正核心的專(zhuān)業(yè)理論理解的不夠深刻，進(jìn)而影響到后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)方面的主動(dòng)性，使專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和民航維修實(shí)踐更好地相互結(jié)合，因此，在將三維飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)模型引入課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，需要認(rèn)真探索和研究?jī)?yōu)化教學(xué)模式和提高課堂教學(xué)效果的方法。

1.結(jié)合專(zhuān)業(yè)特色，制定教學(xué)目標(biāo)

飛行器制造工程專(zhuān)業(yè)是我校最具民航特色的專(zhuān)業(yè)之一，具備深厚的專(zhuān)業(yè)理論基礎(chǔ)。在原有課程資源的基礎(chǔ)上，結(jié)合我校特色專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)理念，將三維飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)數(shù)字模型引入課堂教學(xué)，通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)模式和手段的綜合應(yīng)用，進(jìn)一步夯實(shí)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)理論基礎(chǔ)。在課程知識(shí)點(diǎn)的方面，使之前一些難懂的知識(shí)點(diǎn)通過(guò)三維模型的應(yīng)用舉例變得更為生動(dòng)和直觀，從而達(dá)到深化學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)理解的目的。

另一方面，可以通過(guò)組建興趣小組的方式，讓學(xué)生參與到飛機(jī)三維數(shù)字模型的建立中來(lái)，以三維建模軟件CATIA作為基礎(chǔ)平臺(tái)，參照飛機(jī)維修和設(shè)計(jì)相關(guān)手冊(cè)，使學(xué)生在自己動(dòng)手進(jìn)行模型建立的過(guò)程中更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的內(nèi)部組成，包括零部件的匹配以及系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)原理的實(shí)現(xiàn)在內(nèi)，進(jìn)而使學(xué)生對(duì)將來(lái)工作所涉及的一些領(lǐng)域有初步的了解，對(duì)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)以及畢業(yè)后的工作具備一定的實(shí)踐指導(dǎo)性。

2.形成課程體系，優(yōu)化教學(xué)資源

結(jié)合已有的課程教學(xué)體系，在此基礎(chǔ)上，可以借鑒國(guó)內(nèi)外一些相關(guān)課程先進(jìn)的教學(xué)方法，對(duì)已有的專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)體系進(jìn)行重新梳理。以飛機(jī)三維模型的引入為基礎(chǔ)，在有些知識(shí)點(diǎn)的講解學(xué)時(shí)方面進(jìn)行劃分，對(duì)相關(guān)課程知識(shí)點(diǎn)以及應(yīng)采用的教學(xué)方式進(jìn)行深入的分析與討論，制定教學(xué)及實(shí)驗(yàn)大綱，形成系統(tǒng)化、綜合化的專(zhuān)業(yè)課程體系。

在原有課程教學(xué)資源的基礎(chǔ)上，除了A320和B737NG飛機(jī)以外，也可適當(dāng)引入目前最新機(jī)型如A350、A380及B787飛機(jī)等，結(jié)合國(guó)際民航前沿機(jī)型，對(duì)其結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)工作原理進(jìn)行三維仿真與動(dòng)畫(huà)模擬，對(duì)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)資源庫(kù)進(jìn)行更新，保證專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)能夠與世界民航先進(jìn)領(lǐng)域接軌，也為建立符合本專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃要求的課程框架打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，結(jié)合最新教學(xué)資源的引入，對(duì)相應(yīng)課程的教學(xué)資源庫(kù)進(jìn)行整體的優(yōu)化，針對(duì)每一個(gè)機(jī)型可單獨(dú)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，最終形成系統(tǒng)完整的CBT教學(xué)資源平臺(tái)，為本專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程教學(xué)提供有力的教學(xué)資源支撐。

3.采用課程設(shè)計(jì)，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性

為了使學(xué)生能夠真正參與到對(duì)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)中來(lái)，可采取結(jié)合課程設(shè)計(jì)的方式，如在課堂上某一知識(shí)模塊的講解時(shí)，對(duì)學(xué)生以班級(jí)為對(duì)象分為若干組，對(duì)應(yīng)與課程設(shè)計(jì)相關(guān)的若干個(gè)題目來(lái)進(jìn)行三維數(shù)字模型的概念性設(shè)計(jì)，隨堂對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，并使學(xué)生利用課下時(shí)間來(lái)完成對(duì)應(yīng)題目的課程設(shè)計(jì)要求。課程結(jié)束時(shí)，學(xué)生以小組為單位分別匯報(bào)各自的工作內(nèi)容，總結(jié)自己在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中的收獲，展示小組的模型設(shè)計(jì)成果，并以書(shū)面的方式提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告。

4.實(shí)行項(xiàng)目引導(dǎo)教學(xué)，鼓勵(lì)自主創(chuàng)新

在課程教學(xué)的基礎(chǔ)上，借助于航空三維模型的引入，結(jié)合本專(zhuān)業(yè)教學(xué)資源庫(kù)的建立，依據(jù)本專(zhuān)業(yè)教師相關(guān)教學(xué)及科研項(xiàng)目，以項(xiàng)目為主體來(lái)指導(dǎo)教學(xué)。學(xué)生以興趣小組的形式參與到項(xiàng)目中來(lái)，組織學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，如進(jìn)行新機(jī)型三維模型教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，抑或是來(lái)自企業(yè)的一些航空維修相關(guān)課題項(xiàng)目，進(jìn)一步形成一個(gè)穩(wěn)定的教學(xué)研究梯隊(duì)。在教師指導(dǎo)學(xué)生時(shí)，可多結(jié)合企業(yè)方面，使學(xué)生熟悉從項(xiàng)目題目設(shè)計(jì)，項(xiàng)目研究實(shí)施，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)與優(yōu)化，到項(xiàng)目結(jié)題的整個(gè)流程，可很大程度上提高學(xué)生的實(shí)踐能力，使其認(rèn)識(shí)到所學(xué)理論知識(shí)的實(shí)用性，也對(duì)教師提升自我教學(xué)及科研水平具有很大幫助。

在學(xué)生參與飛機(jī)三維建模相關(guān)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的同時(shí)，根據(jù)近年來(lái)筆者在航空企業(yè)及相關(guān)高校調(diào)研的結(jié)果，學(xué)生的自主創(chuàng)新能力越來(lái)越受到重視。因此，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐性很強(qiáng)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，如采用三維模型模擬仿真飛機(jī)局部維修過(guò)程等，在相關(guān)維修方案的設(shè)定方面，充分發(fā)揮個(gè)人的創(chuàng)新能力，敢于打破常規(guī)去思考問(wèn)題，在掌握專(zhuān)業(yè)課理論知識(shí)的同時(shí)，獨(dú)立地去閱讀相關(guān)書(shū)籍及參考資料，拓寬專(zhuān)業(yè)知識(shí)面，從而達(dá)到對(duì)學(xué)生綜合能力進(jìn)行全面培養(yǎng)的最終目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]任仁良，張鐵純.渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng).北京：兵器工業(yè)出版社，2006.

[2]馮銳，劉麗麗.整體論視域下的教學(xué)設(shè)計(jì)探討[J].開(kāi)放教育研究，2009（4）：69-73.

[3]張鐵純.三維仿真動(dòng)畫(huà)的開(kāi)發(fā)技巧.中國(guó)民航學(xué)院學(xué)報(bào)，2002（8）：第20卷第4期.