王毅強(qiáng)+盧翔+譚娜+郝鵬

摘要：在綜合分析目前航空材料類教材基礎(chǔ)上，編寫出反映我校民航特色類講義。項(xiàng)目研究型教學(xué)將嘗試把授課教師本身承擔(dān)或參與過的科研工作與項(xiàng)目成果帶到課堂上來，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生主動研究。最后通過課程考核改革，例如分成研究小組，并以答辯的形式進(jìn)行期末考核，鍛煉學(xué)生表達(dá)能力。

關(guān)鍵詞：教學(xué)內(nèi)容整合；項(xiàng)目研究型教學(xué)；課程考核改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）32-0045-02

“航空材料與工藝”是我校民航特有專業(yè)——飛行器制造工程專業(yè)新版培養(yǎng)方案的一門重要公共主干課程，也是該專業(yè)的核心課程之一。隨著我國民航運(yùn)輸業(yè)的高速增長以及大飛機(jī)項(xiàng)目的啟動，空客A320系列飛機(jī)天津總裝線建成投產(chǎn)，直升機(jī)產(chǎn)業(yè)基地等項(xiàng)目開工建設(shè)，對民航企業(yè)維修能力的要求不斷升級，對民航維修專業(yè)人才的需求也日益增加。航空工業(yè)的發(fā)展離不開航空材料的進(jìn)步，航空類專業(yè)的從業(yè)人員必須對航空材料有所了解和掌握，所以航空材料類課程也就作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課而被寫入我校飛行器制造工程專業(yè)新版教學(xué)大綱。如何適應(yīng)新版大綱要求，探索出一套適應(yīng)民航院校機(jī)務(wù)類學(xué)生的教學(xué)方法體系，培養(yǎng)學(xué)生研究分析和解決與材料科學(xué)與工程學(xué)科相關(guān)的航空設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)和維修等工程技術(shù)問題的能力，成為我們航空材料課程組的一項(xiàng)重要教學(xué)研究課題。通過前期調(diào)研發(fā)現(xiàn)，美國麻省理工學(xué)院、法國國立高等機(jī)械與航空技術(shù)學(xué)校等，本科教育更加注重學(xué)科交叉，教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)新技術(shù)及工藝的應(yīng)用，十分重視學(xué)生工程能力的培養(yǎng)。如：材料課程設(shè)置很早的麻省理工學(xué)院，擁有獨(dú)立的“材料工藝中心”，它還研究社會可以接受的成本低的節(jié)約能源的工藝技術(shù)，對專業(yè)工程師和科學(xué)工作者進(jìn)行繼續(xù)教育；法國國立高等機(jī)械與航空技術(shù)學(xué)校與CNRS（法國國家科學(xué)研究院）為長期合作關(guān)系，同時(shí)與SNECMA、AIRBUS、Renault、PSA、EADS、CNES、ALSTOM、Dassault等企業(yè)聯(lián)系緊密，有助于將企業(yè)、工程界最新成果及時(shí)傳授給學(xué)生。因此，結(jié)合上述國內(nèi)外航空院校教學(xué)現(xiàn)狀分析，我們“航空材料與工藝”課程組在教學(xué)體系綜合改革中，堅(jiān)持立足民航、服務(wù)民航的教學(xué)宗旨，圍繞我校飛行器制造工程專業(yè)新版培養(yǎng)方案，以科研項(xiàng)目引導(dǎo)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)資源自主搜索為特色，重點(diǎn)從課程內(nèi)容整合、課程教學(xué)方法創(chuàng)新、考核方式改革建設(shè)等幾個(gè)方面展開并取得突破性進(jìn)展。

一、課程教學(xué)內(nèi)容的整合

航空材料類課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該始終圍繞航空工業(yè)中所使用到的材料，包括其冶煉、成型、組織結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)等內(nèi)容。但是目前市場上適合教學(xué)的教材少，就目前市面上材料類教材而言，存在一個(gè)共性：沒有擺脫機(jī)械類工程材料課程的痕跡。主要講述的是金屬材料、材料力學(xué)性能、鋼的熱處理和材料成型等傳統(tǒng)材料科學(xué)基礎(chǔ)，機(jī)械類工程材料教材的痕跡非常濃，而真正涉及的航空材料少。其原因：一方面，可能是傳統(tǒng)的機(jī)械工程材料課程建設(shè)比較完善，教學(xué)資源相對豐富，因而對于傳統(tǒng)的金屬材料、鋼鐵熱處理介紹更為詳細(xì)，對于航空界新興的復(fù)合材料則介紹相對不足。而航空材料是一門新興課程，建設(shè)時(shí)間較短，無論是在教材方面還是教學(xué)方法方面積累的經(jīng)驗(yàn)較少；另一方面，國內(nèi)一些高校飛行器制造工程專業(yè)主要面向航空軍工科研生產(chǎn)單位，與我校民航特色專業(yè)側(cè)重不一。對于我校飛制專業(yè)的學(xué)生來講，他們沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)材料類知識而直接用現(xiàn)有教材，學(xué)生難免將其看成“天書”，對書存在大量的材料學(xué)概念和術(shù)語難于理解。所以我們對課程內(nèi)容根據(jù)需要進(jìn)行整合，重新編寫講義，對傳統(tǒng)鋼鐵材料篇幅減少，舍去一些過深的理論，重點(diǎn)講述航空工業(yè)中所涉及的鋁、鎂、鈦等輕金屬和發(fā)動機(jī)用的高溫金屬結(jié)構(gòu)材料、先進(jìn)航空用復(fù)合材料等，并將航空材料的最新科研成果帶入課堂，及時(shí)吸收航空材料新理論新技術(shù)，突出民航特色，讓學(xué)生能夠接觸到航空材料研究的最前端，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生從事民用飛機(jī)結(jié)構(gòu)深度維修工作的教學(xué)目的。

二、教學(xué)方法的研究和實(shí)踐

航空材料課程所涉及的內(nèi)容廣、學(xué)時(shí)短，且為一門較為新興的課程，建設(shè)時(shí)間較短，教學(xué)方法積累的經(jīng)驗(yàn)較少。因此，有必要對其教學(xué)方法進(jìn)行探討和整理，以提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。充分利用多媒體課件特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，通過多媒體教學(xué)，加入圖片、動畫和字體變化來突出重點(diǎn)，如用圖片展示材料在飛機(jī)上的應(yīng)用區(qū)域，三維演示晶胞立體模型，把金屬晶粒生長過程、金相晶粒度分析、航空材料的制造過程做成動畫等，可將抽象的知識直觀化、形象化。并且多媒體教學(xué)還可增大信息量，有效擴(kuò)展課時(shí)容量，將一些課本上沒有提及的學(xué)科前沿知識帶入課堂，提高教學(xué)效率，拓展學(xué)生視野。注重教師與學(xué)生之間的互動也很重要，互動不是在講課過程中向?qū)W生提一些概念性的簡單問題，而是設(shè)置一些能引發(fā)學(xué)生思考的問題。這時(shí)候，就可以采用問題—發(fā)現(xiàn)模式，即啟發(fā)式教學(xué)。教師在講概念之前，首先提出問題：隨著我國神州十號發(fā)射以及和天宮一號成功對接，現(xiàn)在我國的探月工程可以說是如火如荼。如果要想從地球上到月球，能不能在地球和月球之間直接搭個(gè)梯子呢？這樣一下激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，緊接著讓學(xué)生討論什么樣的材料適合建造梯子而不至于由于本身重量而拉斷。這個(gè)時(shí)候再向?qū)W生介紹比強(qiáng)度，并介紹如果用一種材料來做從地球到月球的梯子，碳纖維是唯一的候選材料。這樣描述碳纖維方法讓學(xué)生同時(shí)記住了比強(qiáng)度和碳纖維，印象深刻而持久。在教學(xué)與科研結(jié)合方面，由于筆者在博碩士期間在航空企業(yè)實(shí)習(xí)一年，對航空企業(yè)特別是材料類的生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝較為熟悉，在授課過程中結(jié)合自己博碩士期間所做科研項(xiàng)目，以科研項(xiàng)目為引導(dǎo)，給學(xué)生介紹陶瓷基復(fù)合材料性能特點(diǎn)與制造工藝，由于學(xué)生對傳統(tǒng)金屬材料較為熟悉，對陶瓷基復(fù)合材料聞所未聞，因此學(xué)生學(xué)習(xí)興趣很高。同時(shí)穿插地講述一些航空企業(yè)里的生產(chǎn)實(shí)踐和有意思的事情，不僅能夠活躍課堂氣氛，還能讓學(xué)生對企業(yè)生產(chǎn)有個(gè)前期認(rèn)識，為以后工作積累經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)識到學(xué)有所用的道理。

三、利用網(wǎng)絡(luò)資源引導(dǎo)學(xué)生查找學(xué)術(shù)資料

航空材料知識僅來源于教師和書本上的資源必定是不夠的。航空材料技術(shù)發(fā)展日新月異，引導(dǎo)學(xué)生在課外通過網(wǎng)絡(luò)資源如國內(nèi)CNKI、國外Elsevier、Springer、Willey等知名出版數(shù)據(jù)庫積極查找資料，針對某一問題，大量查閱資料，進(jìn)行整理，形成綜述性報(bào)告，并安排一定的時(shí)間讓大家分成幾個(gè)小組彼此交流，相互提高。這種方法能開闊學(xué)生視野、增加學(xué)生研究和探索科學(xué)的興趣，使其主動探索學(xué)科領(lǐng)域的新知識和新觀點(diǎn)，跟蹤航空材料的最新研究成果和科研的最前端。

四、改革考核方式和考核內(nèi)容

對于專業(yè)課程的考核，單憑期末一張?jiān)嚲韥碓u定學(xué)生對該課程的掌握程度顯然不科學(xué)，結(jié)合航空材料這門課程的特點(diǎn)，可實(shí)行平時(shí)考核與期末考試相結(jié)合的方式。平時(shí)通過學(xué)生主動查閱資料，就某個(gè)感興趣方向提出自己見解，進(jìn)而撰寫研究報(bào)告，并在期末考試前組織學(xué)生答辯，通過類似項(xiàng)目組匯報(bào)的形式，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和口頭表達(dá)能力。期末考試通過主觀題考查學(xué)生對所學(xué)知識的理解，而不是考察概念，應(yīng)多考一些諸如“以某型號的飛機(jī)為例，簡述鋁、鎂、鈦在該型號飛機(jī)上的使用量及其使用位置”和“你認(rèn)為航空材料中的鋁合金未來的發(fā)展趨勢如何”等題型，這樣才能更好地檢驗(yàn)學(xué)生對航空材料這門課程掌握的情況。航空材料課程建設(shè)的最終目標(biāo)就是根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)要求，培養(yǎng)學(xué)生研究分析和解決與材料科學(xué)與工程學(xué)科相關(guān)的航空設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)和維修等工程技術(shù)問題的能力。通過對課程的教學(xué)內(nèi)容整合、教學(xué)方法創(chuàng)新、改革考核方式和考核內(nèi)容等，“航空材料與工藝”課程取得了良好的教學(xué)效果，進(jìn)而拉動了我校飛行器制造工程專業(yè)的整體教學(xué)體系改革，為適應(yīng)新世紀(jì)民航運(yùn)輸業(yè)對機(jī)務(wù)高端人才的深層次要求提供了必要的教學(xué)基礎(chǔ)。

基金項(xiàng)目：2012年中國民航大學(xué)教育教學(xué)改革研究重大課題立項(xiàng)；基于卓越計(jì)劃的“飛機(jī)制造與維修”課程群綜合化改革研究與實(shí)踐，項(xiàng)目編號：xjz2012002。

作者簡介：王毅強(qiáng)（1980-），男，博士，講師，研究方向：航空復(fù)合材料制備與加工。endprint