由博

摘要：隨著航空產(chǎn)業(yè)和高職教育的發(fā)展，高職院校在培養(yǎng)學(xué)生操作技能的同時(shí)，越來(lái)越重視對(duì)學(xué)生理論知識(shí)的傳授，培養(yǎng)符合產(chǎn)業(yè)要求的生產(chǎn)一線技術(shù)人員。通過(guò)《現(xiàn)代飛機(jī)制造技術(shù)》這門課程的學(xué)習(xí)不僅能夠使學(xué)生形成完整的知識(shí)體系，還能鍛煉學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。只有當(dāng)抽象的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際相聯(lián)系時(shí)，學(xué)生才會(huì)對(duì)飛機(jī)制造產(chǎn)生興趣，很多理論知識(shí)才容易被理解。本文闡述了案例教學(xué)法在《現(xiàn)代飛機(jī)制造技術(shù)》中的應(yīng)用，較好地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，對(duì)技能型人才培養(yǎng)具有借鑒意義。

Abstract： With the development of aviation industry and higher vocational education， Higher professional technical institutes pay more attention on the teaching of students' theoretical knowledge while training students' operational skills， so as to train front-line production technicians meeting the industry requirements. Students can not only be able to form a complete knowledge system， but also be able to train students' ability for solving practical problems with the theoretical knowledge they have learned， by learning Modern Aircraft Manufacturing Technology. Students become interested in aircraft manufacturing and much theoretical knowledge can be easily understood only when abstract theoretical knowledge is connected with production practice. This paper expounds the application of case teaching method in Modern Aircraft Manufacturing Technology， which can improve students' learning interest and classroom teaching quality， and has reference significance for cultivating skilled talents.

關(guān)鍵詞：高職院校;案例教學(xué)法;現(xiàn)代飛機(jī)制造技術(shù);技能型人才

Key words： higher professional technical institutes;case teaching method;modern aircraft manufacturing technology;skill talents

中圖分類號(hào)：G64? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?   ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）06-0255-02

0? 引言

隨著國(guó)家航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展及相關(guān)機(jī)型換代升級(jí)的需要，對(duì)從事生產(chǎn)的工人的技術(shù)水平提出了新的要求，即除操作技能需達(dá)到一定水平外，還需掌握一定的理論知識(shí)。由于近年來(lái)選擇進(jìn)入高職院校飛機(jī)制造相關(guān)專業(yè)繼續(xù)學(xué)習(xí)的學(xué)生數(shù)量逐年攀升，導(dǎo)致不同學(xué)生的理論基礎(chǔ)水平差異明顯，對(duì)現(xiàn)代飛機(jī)制造技術(shù)理論知識(shí)的接受能力明顯不同?！冬F(xiàn)代飛機(jī)制造技術(shù)》的授課內(nèi)容是飛機(jī)制造相關(guān)知識(shí)的綜合，也是對(duì)各前續(xù)課程主要內(nèi)容的梳理，學(xué)習(xí)的目的在于使學(xué)生在腦海中形成一個(gè)相對(duì)完整的有關(guān)飛機(jī)制造的知識(shí)體系，只有在知識(shí)體系完整的前提條件下，才能夠解決飛機(jī)制造過(guò)程中遇到的實(shí)際問(wèn)題。因此，采用案例教學(xué)法進(jìn)行《現(xiàn)代飛機(jī)制造技術(shù)》的課堂教學(xué)，可提升學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中的能力和水平。

1? 案例教學(xué)的實(shí)施

《現(xiàn)代飛機(jī)制造技術(shù)》的授課內(nèi)容總體上包括飛機(jī)制造概述、飛機(jī)相關(guān)零部件的加工制造、復(fù)合材料在飛機(jī)制造方面的應(yīng)用、現(xiàn)代飛機(jī)的裝配、數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造。每部分內(nèi)容各有側(cè)重，因此選擇的案例也各不相同。

飛機(jī)制造概述部分的教學(xué)內(nèi)容主要包括飛行器的基本概念、飛機(jī)研制的一般過(guò)程、飛機(jī)產(chǎn)品的特點(diǎn)、現(xiàn)代飛行器制造的先進(jìn)技術(shù)及其關(guān)鍵技術(shù)。對(duì)于飛行器的基本概念，應(yīng)以導(dǎo)彈和火箭的用途為案例，說(shuō)明導(dǎo)彈即非航空器、亦非航天器，從而說(shuō)明飛行器包括航空器、航天器、火箭和導(dǎo)彈。

飛機(jī)的研制過(guò)程從生產(chǎn)實(shí)際的角度來(lái)看，可分為工藝準(zhǔn)備、毛坯制備、零件加工、裝配總裝和檢測(cè)試飛五個(gè)階段。以模線-樣板法為例，講解飛機(jī)制造前如何進(jìn)行工藝準(zhǔn)備。以上世紀(jì)90年代常用的鈦合金、鎂合金、鋁合金為例講解飛機(jī)零件毛坯的制備，與此同時(shí)，此處還應(yīng)簡(jiǎn)單提及復(fù)合材料的應(yīng)用，使授課內(nèi)容緊跟科技前沿，并為后續(xù)講解復(fù)合材料相關(guān)內(nèi)容作鋪墊。零件加工以鈑金零件成形、機(jī)械加工和非金屬材料加工為例，說(shuō)明現(xiàn)代飛機(jī)零件加工技術(shù)的發(fā)展方向是新材料、高精度、數(shù)字化、新技術(shù)，但也應(yīng)明確金屬材料在今后一段時(shí)間仍然是飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料的首選。以A380和B787為實(shí)例講解飛機(jī)的裝配和總裝，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)在二者在總裝過(guò)程所犯嚴(yán)重錯(cuò)誤，引以為戒。從數(shù)學(xué)的角度出發(fā)，通過(guò)對(duì)概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)相關(guān)內(nèi)容的回顧，使學(xué)生了解飛機(jī)的檢測(cè)也要用到數(shù)學(xué)知識(shí)，理解基礎(chǔ)知識(shí)的重要性。

通過(guò)A380和B787的零件數(shù)量、軍機(jī)的復(fù)雜外形、機(jī)翼的結(jié)構(gòu)、MD-82所用飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料的各類和所占比例等數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)介，讓學(xué)生深刻體會(huì)到飛機(jī)作為迄今為止人類制造的最復(fù)雜的機(jī)電產(chǎn)品之一，具備零件種類和數(shù)量多、外部形狀復(fù)雜且精度要求高、個(gè)別零部件尺寸很大、新結(jié)構(gòu)和新材料應(yīng)用較多等特點(diǎn)。

通過(guò)對(duì)渦輪加工、A400M機(jī)翼加工、A380后段機(jī)身加工、B737-700壁板加工和CAD/CAM應(yīng)用的簡(jiǎn)介，讓學(xué)生了解現(xiàn)代飛機(jī)制造所需先進(jìn)技術(shù)包括數(shù)控和高速加工、復(fù)合材料成形、整體結(jié)構(gòu)件加工成形和數(shù)字化制造及裝配，它們也是現(xiàn)代飛機(jī)制造所需關(guān)鍵技術(shù)。

飛行器零件的制造主要講解飛機(jī)鈑金零件的制造，此處涉及的工藝主要包括沖裁、彎曲和拉深。在講解沖裁工藝時(shí)，要輔以常見(jiàn)計(jì)算實(shí)例，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到所需基礎(chǔ)知識(shí)并不難，同時(shí)也要理解生產(chǎn)一線的相關(guān)工作也會(huì)用到簡(jiǎn)單的計(jì)算。

針對(duì)于復(fù)合材料零件的成形與制造技術(shù)，在回顧復(fù)合材料的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，并講解復(fù)合材料零件成形方法和檢測(cè)手段的基礎(chǔ)上，以A380和B787-9的機(jī)身生產(chǎn)為例，說(shuō)明復(fù)合材料零件的成形方法如何應(yīng)用于飛機(jī)制造。

飛機(jī)裝配工藝涉及零部件連接方法、互換與協(xié)調(diào)、總裝和機(jī)場(chǎng)工作等內(nèi)容。對(duì)于零部件連接方法，以飛機(jī)分解為例講解設(shè)計(jì)分離面和工藝分離面兩個(gè)概念。在此基礎(chǔ)上，以波音和空客的經(jīng)典機(jī)型為例，講解機(jī)身分段的標(biāo)準(zhǔn)從起初以設(shè)計(jì)分離面為基準(zhǔn)，發(fā)展到以設(shè)計(jì)分離面為基準(zhǔn)，而現(xiàn)在進(jìn)一步發(fā)展為以市場(chǎng)需求和進(jìn)口國(guó)相關(guān)法律法規(guī)為基準(zhǔn)。

對(duì)于互換與協(xié)調(diào)，首先，應(yīng)以零件的裝配為例說(shuō)明互換的一定協(xié)調(diào)，但協(xié)調(diào)的不一定互換;其次，要以飛機(jī)零件的裝配計(jì)算實(shí)例（如圖1和圖2所示）為例，讓學(xué)生理解獨(dú)立制造原則和相互聯(lián)系制造原則之間的區(qū)別及具體計(jì)算方法。

圖1所示實(shí)例為按獨(dú)立制造原則制造A和B兩個(gè)相互配合的零件時(shí)，LA、LB兩零件需相互協(xié)調(diào)尺寸的制造與協(xié)調(diào)路線，它們的原始尺寸誤差均為0.1mm，在尺寸傳遞過(guò)程中，LA單獨(dú)制造環(huán)節(jié)總數(shù)為2，各單獨(dú)制造環(huán)節(jié)的誤差均為0.01mm，LB單獨(dú)制造環(huán)節(jié)總數(shù)為3，各單獨(dú)制造環(huán)節(jié)的誤差均為0.005mm。LA和LB的協(xié)調(diào)誤差計(jì)算如下：

圖2所示實(shí)例為按相互聯(lián)系制造原則制造A和B兩個(gè)相互配合的零件時(shí)，LA、LB兩零件需相互協(xié)調(diào)尺寸的制造與協(xié)調(diào)路線，它們的原始尺寸誤差均為0.05mm。在尺寸傳遞過(guò)程中，兩尺寸的公共環(huán)節(jié)總數(shù)為3，各公共環(huán)節(jié)的誤差均為0.01mm，LA單獨(dú)制造環(huán)節(jié)總數(shù)為3，各單獨(dú)制造環(huán)節(jié)的誤差均為0.001mm，LB單獨(dú)制造環(huán)節(jié)總數(shù)為2，各單獨(dú)制造環(huán)節(jié)的誤差均為0.001mm。LA和LB的協(xié)調(diào)誤差計(jì)算如下：

飛機(jī)總裝和機(jī)場(chǎng)工作這部分教學(xué)內(nèi)容先講解總裝的基本概念和工作內(nèi)容，此處以某客機(jī)總裝廠房和停機(jī)坪的工藝布置為例。機(jī)場(chǎng)工作內(nèi)容包括：總裝配車間驗(yàn)收飛機(jī)、飛機(jī)地面試驗(yàn)、飛行前檢查、飛行試驗(yàn)。

以無(wú)人機(jī)檢測(cè)大飛機(jī)外觀為例，講解總裝驗(yàn)收和飛行前檢查;以靜力試驗(yàn)、全尺寸疲勞試驗(yàn)、結(jié)冰試驗(yàn)、濺水試驗(yàn)、地面滑行試驗(yàn)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)為例，講解飛機(jī)地面試驗(yàn);以新機(jī)首飛和調(diào)整試飛為例，講解飛行試驗(yàn)。

飛機(jī)數(shù)字化制造技術(shù)包括飛機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造、裝配和檢測(cè)四方面內(nèi)容，而并行工程將上述四個(gè)方面的內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合在了一起，使它們能夠同時(shí)進(jìn)行。此處以F-35聯(lián)合打擊戰(zhàn)斗機(jī)為例進(jìn)行講解。該機(jī)型在設(shè)計(jì)制造時(shí)，采用并行工程，使全世界5萬(wàn)名技術(shù)在不同的時(shí)間和地點(diǎn)同時(shí)開(kāi)展工作，并進(jìn)行高效協(xié)作，設(shè)計(jì)與制造同時(shí)進(jìn)行。通過(guò)制造過(guò)程中反應(yīng)出的問(wèn)題改進(jìn)設(shè)計(jì)，再將改進(jìn)的設(shè)計(jì)重新用于制造，大大提高了工作效率。

2? 結(jié)語(yǔ)

本文以現(xiàn)代飛機(jī)制造技術(shù)課程為例，在學(xué)生的技能達(dá)到一定水平的前提條件下，通過(guò)案例教學(xué)激發(fā)學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)的興趣，建立大局意識(shí)，養(yǎng)成從全局角度出發(fā)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的習(xí)慣。對(duì)于培養(yǎng)新一代具備一定理論基礎(chǔ)的航空產(chǎn)業(yè)所需生產(chǎn)一線技術(shù)人員具有借鑒價(jià)值。

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