李艷 陳彩云 李召華

摘? 要? 飛機結(jié)構(gòu)強度分析課程概念多、公式多、理論性強、內(nèi)容抽象，是學(xué)員公認最難學(xué)的課程之一。該課程雖難教難學(xué)，但很多教學(xué)內(nèi)容可進行對比學(xué)習(xí)。通過幾個實例探討對比法在飛機結(jié)構(gòu)強度分析教學(xué)中的應(yīng)用情況，從實際的應(yīng)用情況可知，合理運用對比法，不僅可降低學(xué)員學(xué)習(xí)本課程的難度，還可提高學(xué)員的分析能力，激發(fā)他們的創(chuàng)新思維。對比法是飛機結(jié)構(gòu)強度分析課程中一種非常有效的學(xué)習(xí)方法。

關(guān)鍵詞? 對比法；飛機結(jié)構(gòu)強度分析；機翼結(jié)構(gòu)受力分析

中圖分類號：E251.3? ?文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）18-0108-03

0? 引言

飛機結(jié)構(gòu)強度分析課程是一門任職基礎(chǔ)課程，它不但是士官學(xué)員深入學(xué)習(xí)后續(xù)任職崗位課程的基礎(chǔ)，還是他們以后在飛機結(jié)構(gòu)修理工作崗位上可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)基石，因此，本課程對學(xué)員專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重要支撐作用。但是，本課程涉及面廣、知識點多、理論性強、內(nèi)容抽象，而士官學(xué)員文化基礎(chǔ)薄弱，又缺乏飛機結(jié)構(gòu)受力方面的感性認識，這一矛盾成為他們學(xué)好本課程的絆腳石。針對這種情況，筆者結(jié)合多年來的教學(xué)實踐，通過合理應(yīng)用對比法進行教學(xué)，不僅能夠增強學(xué)員對知識的理解和記憶，而且能夠提高他們分析問題和解決問題的能力。

1? 飛機結(jié)構(gòu)強度分析教學(xué)中運用對比法的意義

所謂對比法，就是把有某種關(guān)聯(lián)的兩個或多個對象放在一起，找出它們之間的異同或者聯(lián)系，從而發(fā)現(xiàn)某些規(guī)律[1-3]。著名教育學(xué)家烏申斯基認為，比較是一切理解和思維的基礎(chǔ)，人們正是通過比較來了解世界上的一切的。對比法是飛機結(jié)構(gòu)強度分析教學(xué)中最常用且有效的一種教學(xué)方法，對學(xué)員學(xué)好飛機結(jié)構(gòu)強度分析課程具有重要意義。

1.1? 運用對比法有助于培養(yǎng)學(xué)員的自學(xué)能力

盡管飛機結(jié)構(gòu)強度分析課程理論深、內(nèi)容多，但仔細研究教材的前后內(nèi)容，就會發(fā)現(xiàn)教材中很多內(nèi)容可以采用對比法開展教學(xué)。在采用對比法進行教學(xué)的過程中，內(nèi)容和分析方法相似的知識點，可讓學(xué)員結(jié)合前面的學(xué)習(xí)內(nèi)容自學(xué)或參與討論，和前面基本沒有關(guān)聯(lián)的新知識點正是教員講授的重點或難點，也是這些新知識點與前面知識點的不同處。因此，通過對比學(xué)習(xí)這些知識點的異同，不僅可以加深學(xué)員對這些知識點的理解，而且能培養(yǎng)學(xué)員的自學(xué)能力。

1.2? 運用對比法有助于提升學(xué)員的思維能力

通過對比法教學(xué)引導(dǎo)學(xué)員將相似而又不同的知識點進行比較分析后，不僅能使學(xué)員弄清和掌握這些知識點的異同關(guān)系，還能使他們逐步形成對比式分析、對比式記憶和對比式概括的能力。這樣既可以培養(yǎng)學(xué)員的概括理解能力，還可以開拓他們的思路，挖掘他們的思維潛能。所以，對比法不僅僅是一種簡單的學(xué)習(xí)方法，還是一種提升學(xué)員總結(jié)事物和現(xiàn)象共性與個性的邏輯思維能力的方法。

1.3? 運用對比法有助于提高學(xué)員的創(chuàng)新意識

飛機結(jié)構(gòu)強度分析課程特點決定課程有很多關(guān)鍵知識點不容易讓學(xué)員充分掌握，而教員若能恰如其分地運用對比法教學(xué)，可以讓學(xué)員結(jié)合所學(xué)知識，通過對比聯(lián)想的方式激發(fā)學(xué)員積極主動思考問題，引導(dǎo)他們揭示新知識點中蘊藏的新規(guī)律，使他們獲得“再發(fā)現(xiàn)”的體驗。所以，在教學(xué)中，對比法是培養(yǎng)學(xué)員創(chuàng)新意識的一種有效途徑。

2? 對比法在飛機結(jié)構(gòu)強度分析教學(xué)中的具體應(yīng)用

2.1? 同一標(biāo)題下應(yīng)用對比法

基本概念的理解掌握是學(xué)員學(xué)好本課程必須邁過的一道門檻。有時候一堂課中的同一個問題中就會涉及好幾個概念，而且這些概念之間還會存在很多的相似點，所以，學(xué)員在學(xué)習(xí)過程中很容易混淆。如對飛機過載和飛機部件過載的理解，這兩個概念都含有過載這個詞，都是兩個力的比值，都反映物體受載的嚴重程度。但是，飛機過載是飛機某方向表面力合力與飛機重力的比值，反映飛機整體受力的嚴重程度；而飛機部件過載是飛機某部件在某方向表面力合力與該部件重力的比值，反映飛機局部受力的嚴重程度。通過對比分析這兩個概念的異同，不僅可以促使學(xué)員深入理解和記憶這兩個概念的字面意思，還能幫助學(xué)員準(zhǔn)確把握這兩個概念的本質(zhì)特征。

2.2? 同一節(jié)次中應(yīng)用對比法

在學(xué)習(xí)本課程的過程中，有一些公式需要學(xué)員記憶和掌握，但因為一些公式包含的參數(shù)多、形式復(fù)雜，給學(xué)員的學(xué)習(xí)帶來一定困難。如在教學(xué)飛行中飛機外載荷這一節(jié)內(nèi)容時，要求學(xué)員至少要記住五個升力表達式。這五個公式粗看有點兒復(fù)雜，但仔細分析會發(fā)現(xiàn)它們有相似之處，即公式形式一樣，都是升力等于飛機重力乘以某一個系數(shù)，這個系數(shù)因飛行狀態(tài)不同而變化。而且，進一步對比分析后還可以發(fā)現(xiàn)，這些系數(shù)中包含的各項參數(shù)與該飛行狀態(tài)改變的主要影響因素一一對應(yīng)，這樣就可以讓學(xué)員結(jié)合自身對飛機典型飛行狀態(tài)的感性認識聯(lián)想記憶這些公式。通過對比分析之后，不僅可以讓學(xué)員把這些公式記憶更牢固，還可以讓學(xué)員對這些公式中各參數(shù)物理意義理解得更深入。

2.3? 同章異節(jié)間應(yīng)用對比法

機翼結(jié)構(gòu)受力分析這一章是本課程的難點之一，每次學(xué)習(xí)這一章內(nèi)容時，學(xué)員普遍感到內(nèi)容抽象、不易理解。在同章異節(jié)間應(yīng)用對比法，則可以化難為易。例如：在教學(xué)平直機翼結(jié)構(gòu)受力分析時，僅需要重點把沿機翼翼展方向上的翼梁受彎和受剪特點、沿機翼翼弦方向的翼盒受扭特點講清楚既可；在教學(xué)后掠機翼結(jié)構(gòu)受力分析時，與平直機翼結(jié)構(gòu)受力分析相似的內(nèi)容讓學(xué)員自學(xué)或引導(dǎo)學(xué)員討論，要重點講解與平直機翼受力分析的不同處；在教學(xué)三角機翼結(jié)構(gòu)受力分析時，也是只需要重點講解與前兩種機翼的不同點，不需要面面俱到。這樣不僅可以讓學(xué)員對本章的知識點有一個宏觀的整體認識，還可以讓學(xué)員理解和掌握本章知識點間的邏輯關(guān)系，從而更好地掌握本章內(nèi)容。

2.4? 同模異章間應(yīng)用對比法

在階段復(fù)習(xí)靜強度模塊各章內(nèi)容時，若將各知識點分散復(fù)習(xí)，學(xué)員不易掌握且層次不清；若能將內(nèi)容編排相似的各章知識點進行對比分析，會達到更好的教學(xué)效果。如機翼和機身結(jié)構(gòu)受力分析這兩章的內(nèi)容是本課程靜力學(xué)模塊中的重難點，要求學(xué)員重點掌握，但因內(nèi)容抽象，學(xué)員難以掌握。針對這一矛盾，可以采用對比法分別從構(gòu)件功用、結(jié)構(gòu)型式、外載荷和受力分析方法等方面進行歸納總結(jié)，將一些看似不相關(guān)的知識點進行比較后，可讓學(xué)員既能發(fā)現(xiàn)兩者的相同點，又能深刻理解兩者之間的本質(zhì)區(qū)別。這樣通過各章內(nèi)容對比法歸納總結(jié)后，不僅能讓學(xué)員理清思路，很好地理解和掌握各章的整體內(nèi)容，還可讓學(xué)員較快地掌握要點，將復(fù)雜內(nèi)容簡單化。

2.5? 不同模塊間應(yīng)用對比法

本課程的內(nèi)容從大的方面可以分為四大模塊，即靜強度、剛度、疲勞強度和斷裂力學(xué)。在學(xué)這門課程之前，學(xué)員主要接觸過這四大模塊中的靜強度知識，對靜強度中的基本概念和材料破壞特征都比較熟悉。在學(xué)習(xí)其他模塊時，可與靜強度相關(guān)知識進行對比學(xué)習(xí)。例如：在學(xué)習(xí)疲勞強度這一模塊的知識時，可以把疲勞強度、疲勞載荷的定義與靜強度、靜載荷進行對比學(xué)習(xí)，可以把疲勞破壞的特點與靜力破壞的特點進行對比學(xué)習(xí)。在舊知識的基礎(chǔ)上通過對比的方法引入新知識，不僅便于學(xué)員掌握新知識、復(fù)習(xí)鞏固舊知識，還可引導(dǎo)學(xué)員大膽聯(lián)想、勇于探索。

2.6? 不同課程間應(yīng)用對比法

物理、工程力學(xué)等課程是學(xué)習(xí)本課程的基礎(chǔ)。只有在具備這些課程知識的基礎(chǔ)上，學(xué)員才有可能學(xué)好本課程。在學(xué)習(xí)本課程時，不僅需要利用這些課程的知識來學(xué)習(xí)本課程的內(nèi)容，還可以把本課程與這些課程的研究對象、內(nèi)容、方法等方面進行對比分析。如在講授機翼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖時，可以與工程力學(xué)的內(nèi)力圖進行對比分析。在內(nèi)力圖中，本課程中軸力圖、剪力圖、彎矩圖的符號規(guī)定與工程力學(xué)中的規(guī)定一樣，但扭矩圖的符號規(guī)定與工程力學(xué)中的規(guī)定一樣。本課程規(guī)定：當(dāng)機翼受扭時，飛機抬頭扭矩為正，飛機低頭扭矩為負。而工程力學(xué)中是按照右手螺旋法則進行判斷的[4-5]。在對比這兩門課程中不同規(guī)定的同時，給學(xué)員進一步說明這樣做的原因，既可使學(xué)員明白學(xué)習(xí)本課程的目的，又可加深學(xué)員對這些課程間關(guān)聯(lián)性的理解，讓學(xué)員很快地投入本課程的學(xué)習(xí)中。

3? 運用對比法時應(yīng)注意的問題

雖然對比法是一種常見的教學(xué)方法，但結(jié)合教學(xué)實踐，筆者認為在教學(xué)中運用對比法時應(yīng)注意以下幾個問題。

3.1? 要具備牢固的基礎(chǔ)知識

事物都具有特殊性，任何一種教學(xué)方法都不可能是萬能的，都需要在一定的條件下使用，因此， 教員應(yīng)針對課程教學(xué)內(nèi)容選用合適的教學(xué)方法。這就要求教員必須具備牢固的基礎(chǔ)知識，不僅要深入鉆研所授課程的內(nèi)容，而且要熟悉相關(guān)課程的內(nèi)容，甚至要了解與本課程相關(guān)的日常生活常識，掌握教育學(xué)的基本理論[6]。教員不僅要精通專業(yè)，還要博覽群書，有豐富的知識儲備。只有這樣，才有可能用好對比法進行講課。

3.2? 要找準(zhǔn)不同事物的異同

在一定的條件下對兩個或多個事物進行比較時，不能僅僅停留在知識點的羅列上，而應(yīng)在充分準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上，教員結(jié)合自身的具體思考和精心設(shè)計，找準(zhǔn)不同事物間的異同點。在找出不同事物的異同點時，不僅要找出它們在現(xiàn)象上的異同點，還要找準(zhǔn)它們在本質(zhì)上的異同點；不僅要給學(xué)員揭示它們在現(xiàn)象上的異同點，還要揭示它們在本質(zhì)上的異同點。

3.3? 要精心設(shè)計好教學(xué)內(nèi)容

不同培訓(xùn)層次的學(xué)員在知識基礎(chǔ)、智力水平、學(xué)習(xí)態(tài)度、性格特點、自我約束能力等方面會有明顯差異。因此，教員要因材施教，按照授課對象文化水平的不同，精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度，以適應(yīng)不同培訓(xùn)層次學(xué)員的知識水平和接受能力。只有結(jié)合同一培訓(xùn)層次大多數(shù)學(xué)員的實際情況進行課程內(nèi)容設(shè)計，才有可能使學(xué)員成為真正的學(xué)習(xí)主體，取得理想的教學(xué)效果。

3.4? 要提升教學(xué)技能

為能在課堂上運用好對比法進行授課，教員不僅要把教學(xué)內(nèi)容設(shè)計好，還要把教學(xué)內(nèi)容講清楚。這就要求教員具備良好的教學(xué)語言技能、講授技能、提問技能和課堂組織技能等。在熟悉教學(xué)內(nèi)容和較高教學(xué)技能的合力作用下，教員不僅能清晰地展示教材內(nèi)容，表達思想情感，啟迪學(xué)員心智，還能激發(fā)學(xué)員的課堂參與度，活躍課堂氣氛。

4? 結(jié)束語

本課程的教學(xué)內(nèi)容抽象、理論性強，給教學(xué)帶來較大難度。在教學(xué)過程中合理地運用對比法，可以幫助學(xué)員搭建理解同一標(biāo)題、同一節(jié)次、同章異節(jié)、同模異章、不同模塊和不同課程等知識間內(nèi)在聯(lián)系的橋梁；可以幫助學(xué)員融會貫通各層面的知識點，避免學(xué)員處于理解浮于表面、知識點孤立的狀態(tài)；可以幫助學(xué)員把看似零亂復(fù)雜的知識點組織起來，建立一個井然有序的知識系統(tǒng)。只有這樣，才能更好地提高學(xué)員理解問題的能力、邏輯思維能力和創(chuàng)新思維能力。

參考文獻

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作者：李艷，中國人民解放軍空軍工程大學(xué)航空機務(wù)士官學(xué)校，副教授，研究方向為飛機機體結(jié)構(gòu)修理及結(jié)構(gòu)強度；陳彩云，中國人民解放軍空軍工程大學(xué)航空機務(wù)士官學(xué)校，助教，研究方向為飛機機體結(jié)構(gòu)修理及結(jié)構(gòu)強度；李召華，中國人民解放軍空軍工程大學(xué)航空機務(wù)士官學(xué)校，講師，研究方向為航空材料（464000）。