蔣蓓等
針對國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,新疆職業(yè)大學(xué)開設(shè)航空機(jī)電設(shè)備維修專業(yè),空氣動力學(xué)與飛行原理作為本專業(yè)專業(yè)課程,基本完成了課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)方案設(shè)計,通過課堂理論教學(xué)、實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和創(chuàng)新實(shí)踐三個過程,著重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和良好的職業(yè)素養(yǎng)。
引言
隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,民用客機(jī)的廣泛使用,國家對航空領(lǐng)域內(nèi)人才的需求日益增長??諝鈩恿W(xué)與飛行原理作為機(jī)務(wù)維修專業(yè)學(xué)生的專業(yè)課,作為新疆職業(yè)大學(xué)特色課程之一,從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面的全面建設(shè)勢在必行。鑒于該課程在我校實(shí)施的特殊性,我們提出的教學(xué)體系建設(shè)的總體目標(biāo)是:通過課堂理論教學(xué)、實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和創(chuàng)新實(shí)踐三個過程,使學(xué)生基本掌握空氣動力學(xué)的基本特性、研究方法;掌握飛行原理的基本理論,并能熟練應(yīng)用該原理。培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真謹(jǐn)慎的學(xué)習(xí)態(tài)度,以及發(fā)現(xiàn)問題綜合利用所學(xué)知識解決問題、創(chuàng)新實(shí)踐的能力。
構(gòu)建現(xiàn)代教學(xué)理念 深化教學(xué)體系改革
在空氣動力學(xué)與飛行原理課程教學(xué)體系的建設(shè)過程中,我們堅持以培養(yǎng)合格的機(jī)務(wù)維修工作者為目標(biāo),以機(jī)務(wù)維修考試為指引,從增強(qiáng)學(xué)生理論知識、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)操能力、提升學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)目標(biāo)入手,始終把機(jī)務(wù)維修手冊作為培養(yǎng)學(xué)生的基本規(guī)范,根本目的是培養(yǎng)學(xué)生熟練的動手能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。在此基礎(chǔ)上,我們計劃建立“課堂理論教學(xué)+實(shí)訓(xùn)基地實(shí)驗(yàn)教學(xué)+創(chuàng)新實(shí)踐”相結(jié)合的符合學(xué)生職業(yè)需求的教學(xué)體系,并對實(shí)際教學(xué)內(nèi)容做了相應(yīng)調(diào)整。在進(jìn)行課堂教學(xué)方案設(shè)計時,注重學(xué)生理論知識的加強(qiáng)和實(shí)操過程相融合。課堂理論教學(xué)分為“空氣動力學(xué)基礎(chǔ)”和“飛行原理”兩部分,而“空氣動力學(xué)基礎(chǔ)”部分又分為“大氣物理”和“空氣動力學(xué)”兩部分,在大氣物理部分,以大氣層為研究對象,重點(diǎn)介紹隨著高度的增加,大氣物理參數(shù)之間的變化關(guān)系;而在空氣動力學(xué)部分,重點(diǎn)突出流體運(yùn)動基本參數(shù),以及機(jī)翼在氣流作用下的各種作用力的形成及變化趨勢。在飛行原理部分,針對現(xiàn)有常用飛行器外形特點(diǎn),介紹了飛機(jī)飛行基本理論,及其不同姿態(tài)下的穩(wěn)定性和操縱性。在整個教學(xué)過程中,結(jié)合相應(yīng)視頻影像資料,使學(xué)生進(jìn)一步開闊視野,了解本課程研究的基本方法,加深對本課程的認(rèn)識。其中“空氣動力學(xué)基礎(chǔ)”部分課堂講授30學(xué)時,實(shí)操過程6學(xué)時,創(chuàng)新研究2學(xué)時;“飛行原理”部分課堂講授24學(xué)時,實(shí)操課學(xué)時6學(xué)時,并將創(chuàng)新研究融入實(shí)操過程之中。最后綜合利用所學(xué)知識進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。
(1)課堂理論教學(xué)
該教學(xué)過程強(qiáng)調(diào)理論概念的清晰化和數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)的嚴(yán)謹(jǐn)性。注重遵守概念清楚明白、推理過程嚴(yán)謹(jǐn)、重點(diǎn)舉例講解為原則,運(yùn)用基礎(chǔ)部分突出概念理解、原理分析、理論推導(dǎo)的方法;應(yīng)用部分突出理論知識的運(yùn)用,參數(shù)的設(shè)計分析和引導(dǎo)學(xué)生正確方法論的教學(xué)理念。組織主講教師對本課程的課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)方案進(jìn)行討論,分析本課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)及授課方法。同時,在知識傳授過程中,適時地向同學(xué)們介紹一些流體力學(xué)的前沿研究方法及試驗(yàn)思路,及對力學(xué)研究有突出貢獻(xiàn)的力學(xué)家們的科研事跡,有效提高同學(xué)對本課程的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真謹(jǐn)慎的生活方式、學(xué)習(xí)習(xí)慣。對學(xué)生日后職業(yè)素養(yǎng)的形成有著重要作用。
(2)實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)驗(yàn)教學(xué)
該教學(xué)過程以動手實(shí)操能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為主,將顯示和定量分析、感性認(rèn)知和理性分析相結(jié)合,重視理論分析結(jié)果對試驗(yàn)過程的指導(dǎo)作用。根據(jù)本過程的基本培養(yǎng)方案要求,我們在該過程計劃將試驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行深入研究,詳細(xì)設(shè)計實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、改善實(shí)驗(yàn)手段,提高教學(xué)效果。
針對該部分開設(shè)的8個學(xué)時的實(shí)驗(yàn)課程,我們詳細(xì)討論了各個分項(xiàng)試驗(yàn)的教學(xué)方案設(shè)計,充分發(fā)揮學(xué)生的動手能力,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,利用所學(xué)知識解決問題的能力。
(3)創(chuàng)新實(shí)踐的培養(yǎng)
該教學(xué)過程強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。第一,依托現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備,在講授試驗(yàn)方法的同時,向?qū)W生傳授科學(xué)的研究方法,以及國際頂尖的科研進(jìn)展,以開闊同學(xué)的視野,激勵學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情。第二,為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,我們充分利用學(xué)生課外活動和擴(kuò)展理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,有目的的引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐活動,達(dá)到事倍功半的效果。其中,為了更好的增強(qiáng)學(xué)生的動手能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,我校和廣州民航職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)訓(xùn)基地建立聯(lián)系,為學(xué)生的實(shí)踐活動提供了重要的條件,共同培養(yǎng)合格的機(jī)務(wù)維修人員。經(jīng)過幾年的教學(xué)體系試驗(yàn),該教學(xué)體系效果顯著,學(xué)生在該科目的學(xué)習(xí)中取得良好的學(xué)習(xí)成果。
改革教學(xué)手段和方法 提高教學(xué)質(zhì)量
在具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,廣泛運(yùn)用多樣的教學(xué)方法。
1.啟發(fā)式教學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合
為了培養(yǎng)學(xué)生探究性、主動性學(xué)習(xí)習(xí)慣,我們強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,增強(qiáng)學(xué)生和老師之間的互動能力,變以往以教師為中心的教學(xué)方式為現(xiàn)代以學(xué)生為中心的教育方式,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動提出問題、思考問題,利用已學(xué)知識解決問題,從而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和獨(dú)立判斷的能力。
2.傳統(tǒng)板書與現(xiàn)代多媒體技術(shù)相結(jié)合
針對本課程性質(zhì)不同的教學(xué)內(nèi)容,采用傳統(tǒng)板書與現(xiàn)代多媒體技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)手段。一方面,該課程需要數(shù)學(xué)推導(dǎo)演繹的邏輯推理知識很多,特別是理論教學(xué)部分的基本概念和基本原理的推導(dǎo),傳統(tǒng)的板書教育更能使學(xué)生理解掌握,更能滿足學(xué)生的需求。另一方面,高速發(fā)展的科學(xué)技術(shù),需要學(xué)生更形象的了解空氣動力學(xué)與飛行原理的基本知識。為此,我們充分利用現(xiàn)代多媒體技術(shù),通過虛擬實(shí)驗(yàn)、教學(xué)視頻、影像資料將抽象、復(fù)雜的流動現(xiàn)象展示出來,從而使學(xué)生更深刻的理解知識內(nèi)涵。相比較而言,多媒體教育技術(shù)具有信息量大、豐富、直觀的特點(diǎn)。例如介紹翼型特點(diǎn)、翼型擾流特性、機(jī)翼受力特點(diǎn)分析等知識更適合多媒體教學(xué)。
(1)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)方法
針對不同深度難度的教學(xué)內(nèi)容,我們開展了教學(xué)模式和教學(xué)方法的研究與探討,具體形式與指導(dǎo)方法如下:
1)統(tǒng)一指導(dǎo)和典型示范相結(jié)合
對于以傳承實(shí)驗(yàn)知識為主的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺,強(qiáng)調(diào)基本理論、方法的驗(yàn)證和實(shí)踐,要求學(xué)生在教師的統(tǒng)一指導(dǎo)下獨(dú)立完成。對于稍有難度的實(shí)驗(yàn),可先由指導(dǎo)教師理論指導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合的方式進(jìn)行典型示范,然后由學(xué)生分組根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)完成。
2)自主設(shè)計和小組協(xié)作相結(jié)合
對于可以體現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的設(shè)計能力和自主創(chuàng)新能力的綜合實(shí)驗(yàn),如機(jī)翼的空氣動力實(shí)驗(yàn)等,這類實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生了解空氣動力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的系統(tǒng)構(gòu)成,驗(yàn)證流體動力學(xué)的基本定律,能熟練掌握氣體壓力、流量的測量方法,理解機(jī)翼在空氣動力作用下的受力情況,在完成實(shí)驗(yàn)的過程中遇到有不同程度的探索性實(shí)驗(yàn),通過這類實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。
3)教師指導(dǎo)方法
本課程的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)由主講教師一人承擔(dān)負(fù)責(zé),講課內(nèi)指導(dǎo)和課外興趣小組緊密結(jié)合。在整個過程控制上,計劃建立實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告、實(shí)操、實(shí)驗(yàn)報告和考試相結(jié)合的教學(xué)機(jī)制,更系統(tǒng)更全面綜合培養(yǎng)學(xué)生個人能力。同時依托信息技術(shù)手段,將理論和實(shí)驗(yàn)課程掛網(wǎng),構(gòu)建良好的師生交流平臺,以期取得更好的教學(xué)成果。
結(jié)語
綜上,我校開設(shè)空氣動力學(xué)與飛行原理課程特殊,具體課程體系的建設(shè)仍在探索之中,根據(jù)以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn),在理論課和實(shí)踐課的教學(xué)基礎(chǔ)上,不斷創(chuàng)新,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)探索的主動性和積極性,注重培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)務(wù)維修職業(yè)素養(yǎng),得到了用人單位的一致好評。
(作者單位:新疆職業(yè)大學(xué) 機(jī)械電子工程學(xué)院)
作者簡介:蔣蓓(1986-),女,新疆昌吉人,助教,碩士研究生,主要從事機(jī)械設(shè)計等方面的教學(xué)研究。