王菁+王曉璐+劉戰(zhàn)合+代君

摘要：飛行器系統(tǒng)設(shè)計(jì)是飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)的一門(mén)重要的專業(yè)選修課，可加深學(xué)生對(duì)飛機(jī)詳細(xì)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)。同時(shí)該課程具有課程綜合性較強(qiáng)、內(nèi)容復(fù)雜等特點(diǎn)，一定程度上制約了教學(xué)效果。本文進(jìn)行了教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和考核形式等多方面的教學(xué)探索，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主導(dǎo)的模式，增強(qiáng)了學(xué)生的課堂參與度，有利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：飛行器系統(tǒng)設(shè)計(jì)；教學(xué)方法；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）22-0159-02

一、引言

“飛行器系統(tǒng)設(shè)計(jì)”是飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)的一門(mén)專業(yè)選修課，主要通過(guò)對(duì)飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)、液壓與燃油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和應(yīng)用的介紹，使學(xué)生對(duì)飛機(jī)的主要系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，了解飛機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要步驟和流程，對(duì)飛機(jī)的詳細(xì)設(shè)計(jì)有更深刻的認(rèn)識(shí)[1]。本課程開(kāi)設(shè)于第七學(xué)期（大四上學(xué)期），是在與其相關(guān)的專業(yè)課程（如：飛行力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、飛行控制和液壓流體力學(xué)等）的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)的。這門(mén)課程讓學(xué)生既對(duì)許多專業(yè)課程進(jìn)行整體回顧，又是一次跨學(xué)科的綜合學(xué)習(xí)體驗(yàn)，對(duì)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)深造或工作都是重要和必要的。

大學(xué)生能力的培養(yǎng)是高等教育教育改革的核心內(nèi)容，也是人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵。隨著社會(huì)需要的發(fā)展，獨(dú)立思考能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、表達(dá)能力、自主學(xué)習(xí)能力等的培養(yǎng)是高等教育要重視的問(wèn)題。但在“飛行器系統(tǒng)設(shè)計(jì)”傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生以通過(guò)考試為主要目的，這對(duì)學(xué)生綜合能力的提升并沒(méi)有太多幫助。針對(duì)此問(wèn)題分析了課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，并提出了若干教學(xué)改革舉措。

二、教學(xué)實(shí)施中的問(wèn)題分析

但在“飛機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的教學(xué)過(guò)程中，存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題：（1）教學(xué)方法單調(diào)，在本門(mén)課程的教學(xué)過(guò)程中，教師授課主要以理論講解為主，輔助以多媒體設(shè)備，手段較為單一，不能長(zhǎng)時(shí)間地吸引學(xué)生的興趣，集中學(xué)生的注意力。（2）教學(xué)內(nèi)容綜合性強(qiáng)，本課程涉及到飛行器的三個(gè)主要系統(tǒng)：飛行控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)，需要學(xué)生對(duì)飛行力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、液壓傳動(dòng)、流體力學(xué)、自動(dòng)控制、傳感器等課程有一定的了解。但由于學(xué)生對(duì)這些前導(dǎo)知識(shí)掌握不牢、遺忘率較高，導(dǎo)致學(xué)習(xí)過(guò)程中阻力較大。同時(shí)由于教學(xué)內(nèi)容涉及范圍比較廣，對(duì)學(xué)生的歸納總結(jié)能力也是極大的考驗(yàn)。（3）學(xué)生課堂參與度不高，缺乏獨(dú)立思考的過(guò)程；同時(shí)學(xué)生處于大四這一特殊階段，由于就業(yè)考研等方面的壓力，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣整體比較低迷。（4）考核方式單一，目前的考核主要以平時(shí)作業(yè)和期末試卷為主，考核內(nèi)容偏重于教材理論重點(diǎn)知識(shí)，缺乏對(duì)學(xué)生思考能力和應(yīng)用能力的考核評(píng)價(jià)手段[2]，不利于學(xué)生綜合能力的提高。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)探索

針對(duì)《飛行器系統(tǒng)設(shè)計(jì)》教學(xué)過(guò)程中存在的以上幾點(diǎn)問(wèn)題，提出若干教學(xué)改革舉措，并在實(shí)施后取得了較好的效果。

1.教學(xué)方法多樣化。本課程涉及的教學(xué)內(nèi)容綜合性強(qiáng)，涉及知識(shí)范圍較廣，只采取單一的教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)講解，不利于學(xué)生形成具體而系統(tǒng)的知識(shí)體系。通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸類，分析其知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用不同的且更有針對(duì)性的教學(xué)方法來(lái)進(jìn)行相應(yīng)環(huán)節(jié)的教學(xué)工作，更利于學(xué)生把握知識(shí)的重點(diǎn)。本課程的教學(xué)內(nèi)容可歸納為以下幾個(gè)主要模塊：系統(tǒng)功用和組成介紹；系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求；系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)。如在系統(tǒng)功用和組成等基本知識(shí)的講解過(guò)程中，利用多媒體的手段進(jìn)行輔助教學(xué)工作，如動(dòng)畫(huà)、視頻、CBT（Computer-Based Training，計(jì)算機(jī)輔助訓(xùn)練）[3]等手段，使學(xué)生更直觀地認(rèn)識(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成元件，教學(xué)過(guò)程中引入空客A320的CBT進(jìn)行教學(xué)，通過(guò)圖像、聲音、文字、仿真模擬操作等多方位體驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成以及系統(tǒng)各種狀況下尤其是故障狀況下的情況都有了更多的了解和更真實(shí)的體會(huì)，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力有一定的幫助。圖1為CBT中A320的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。而在飛機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求部分，可通過(guò)引導(dǎo)的方法使學(xué)生從不同角度出發(fā)，讓學(xué)生自主思考在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的問(wèn)題[4]。如在飛行控制系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)要求的講解過(guò)程中，提出一些問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考，例：作為飛行員，如何通過(guò)操縱系統(tǒng)駕駛飛機(jī)？飛行員駕駛飛機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)哪些誤操作？如何避免這些誤操作？作為維修人員，當(dāng)飛行控制系統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，如何對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)？學(xué)生對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行思考，不僅能夠掌握飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求，也可以了解提出設(shè)計(jì)要求的目的。通過(guò)這種引導(dǎo)式的教學(xué)方式，使學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)要求的理解更加深刻，也鍛煉了他們獨(dú)立思考問(wèn)題的能力。

2.教學(xué)內(nèi)容豐富化。本門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容主要以飛行控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)以及燃油系統(tǒng)這三大系統(tǒng)為主。但在教學(xué)過(guò)程中，授課教師可通過(guò)案例教學(xué)法向?qū)W生介紹其他較為簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，如防冰防雨系統(tǒng)、近地警告系統(tǒng)等作為補(bǔ)充講解，拓展學(xué)生知識(shí)面[5]。如在燃油惰化系統(tǒng)的講解中，搜集了1996年環(huán)球航空800航班由于油箱內(nèi)燃油自燃引發(fā)爆炸。通過(guò)此具體案例的講解，闡明燃油惰化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原因，以及在設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要事項(xiàng)，以此引發(fā)學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)欲望。在這部分知識(shí)的授課過(guò)程中，可在案例講解之后補(bǔ)充采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式，增加學(xué)生課堂參與度，幫助學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)：學(xué)生以組為單位，選取感興趣的系統(tǒng)進(jìn)行資料查找、整理并準(zhǔn)備小組成果展示PPT；學(xué)生在課堂上以講解的形式展示課下學(xué)習(xí)內(nèi)容；同學(xué)和教師一起聽(tīng)取其講解過(guò)程，并針對(duì)內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)與討論；授課教師進(jìn)行最后總結(jié)與補(bǔ)充講解的工作。通過(guò)這種形式，既拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，使學(xué)生的視野不局限于教材，又增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到比較好的學(xué)習(xí)氛圍，同時(shí)在學(xué)生課下準(zhǔn)備、課上講解的過(guò)程中也著重考察了學(xué)生的自學(xué)能力，表述能力，自我展示能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等，對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)有著極大的提升。

3.考核形式多元化。傳統(tǒng)的考核方式以分?jǐn)?shù)為標(biāo)準(zhǔn)，以卷面成績(jī)?yōu)橐罁?jù)，著重考查學(xué)生的知識(shí)掌握情況。在本門(mén)課程的考核中，加重了平時(shí)成績(jī)的比例，采取平時(shí)成績(jī)和卷面成績(jī)各占50%的考核方式。平時(shí)成績(jī)的評(píng)判以學(xué)生課堂表現(xiàn)、小組討論情況、個(gè)人在小組中發(fā)揮的作用以及課堂匯報(bào)展示情況等作為依據(jù)。這種考核方式與卷面考試相比，更注重學(xué)生對(duì)個(gè)人綜合能力，如獨(dú)立思考能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通能力和語(yǔ)言表達(dá)能力等的判定。通過(guò)平時(shí)成績(jī)的考核，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生參與討論、自主學(xué)習(xí)以及自我展示的積極性，從而達(dá)到學(xué)生課堂參與度和個(gè)人能力培養(yǎng)的良性循環(huán)。

四、結(jié)論

“飛行器系統(tǒng)設(shè)計(jì)”是飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)一門(mén)重要的專業(yè)選修課。通過(guò)對(duì)該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可掌握飛機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要步驟和流程，加深其對(duì)飛機(jī)詳細(xì)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)。本文提出了若干教學(xué)方法，使學(xué)生處于主體地位，教師處于主導(dǎo)地位，在實(shí)踐中強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)思考能力、自我展示能力和團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)，較好地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，教學(xué)效果良好。

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Teaching Exploration of "Aircraft System Design" Course for University Students' Capability Training

WANG Jing，WANG Xiao-lu，LIU Zhan-he，DAI Jun

（School of Aeronautical Engineering，Zhengzhou University of Aeronautics，Zhengzhou，Henan 450046，China）

Abstract：Aircraft System Design is one of the important professional optional courses for the aircraft design and engineering major，which help the students to learn more about the process of aircraft detailed design. However，due to the comprehensive and complex course contents and other factors，the teaching effect is not very satisfactory. In this paper，through the exploration of teaching approach，teaching contents and examination method，the student-led model is emphasized，the students' participation in the classroom and comprehensive ability are enhanced.

Key words：Aircraft System Design；teaching method；teaching innovation