楊榮菲 葛寧

【摘要】通過分析航空院校飛行器動(dòng)力工程專業(yè)中航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理的課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合航空院所對(duì)本科專業(yè)人才培養(yǎng)的需求，提出了課程教學(xué)的幾點(diǎn)思考及建議：明確學(xué)習(xí)目的、豐富教學(xué)手段，以提高學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的積極性；加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)與理論的結(jié)合，通過開展發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)，達(dá)到學(xué)以致用的培養(yǎng)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】飛行器動(dòng)力工程 航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理 課程教學(xué) 人才培養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】G424.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）18-0113-02

近年來，隨著國(guó)家加大對(duì)航空工業(yè)的投入，航空專業(yè)招生規(guī)模逐年擴(kuò)大，航空院/所/廠對(duì)高校本科生專業(yè)培養(yǎng)提出了更高的要求及期許。航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程作為飛行器動(dòng)力工程的核心學(xué)位課，同時(shí)也是航空動(dòng)力專業(yè)的特色課程，在航空類專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃中占有非常重要的地位。本文將從課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，結(jié)合當(dāng)前航空科研單位對(duì)人才培養(yǎng)的需求，提出航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程教學(xué)的幾點(diǎn)思考。

1.課程特點(diǎn)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程的教學(xué)內(nèi)容是：基于部件性能參數(shù)優(yōu)選及各部件共同工作條件，通過熱力學(xué)計(jì)算及分析，獲得滿足飛機(jī)飛行要求的發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)總體性能參數(shù)。由此可知此課程具有以下特點(diǎn)：

（1）屬于發(fā)動(dòng)機(jī)的頂層設(shè)計(jì)。發(fā)動(dòng)機(jī)總體性能計(jì)算最終確定了部件設(shè)計(jì)參數(shù)，并應(yīng)用于部件氣動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及發(fā)動(dòng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)，是發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的第一步，其設(shè)計(jì)好壞直接決定了發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的可實(shí)現(xiàn)性、可靠性及成本等。因此，航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程是發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)必不可少的課程。

（2）需提前掌握部件工作原理。部件原理課程包括葉輪機(jī)原理和燃燒室原理，用于保證選取的部件性能參數(shù)在當(dāng)前的工藝、加工以及成本范圍內(nèi)可以接受。航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程的這個(gè)特點(diǎn)使其通常被安排為本科期間的最后一門專業(yè)學(xué)位課。

（3）教學(xué)內(nèi)容抽象。發(fā)動(dòng)機(jī)總體性能計(jì)算實(shí)際是分析發(fā)動(dòng)機(jī)在不同飛行條件下能否可靠、穩(wěn)定、高性能工作，僅關(guān)注各個(gè)部件的匹配情況，而不關(guān)注部件內(nèi)部的流動(dòng)機(jī)理，使得整個(gè)分析為黑箱操作，同時(shí)由于整機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)成本過高、缺乏發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)，使得航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程偏于抽象。

2.教學(xué)現(xiàn)狀

基于上述航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程特點(diǎn)，總結(jié)幾所航空院校教學(xué)情況，發(fā)現(xiàn)《航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理》課程教學(xué)過程中仍存在以下問題：

（1）學(xué)生積極性不高。一方面，部件工作原理知識(shí)的缺乏或掌握不深容易影響學(xué)生對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理知識(shí)的理解，另一方面課程教學(xué)中抽象內(nèi)容的分析偏多容易降低教學(xué)趣味性，同時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)原理作為本科期間最后一門專業(yè)課程，緊鄰研究生考研，這幾方面原因都促使學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高。

（2）教學(xué)手段單一。最近幾年由于本科招生人數(shù)的激增，而教師量增加相對(duì)較慢，使得大班教學(xué)成為常態(tài)，通常一個(gè)班級(jí)有60～120人或更多，為了保證教學(xué)進(jìn)度，教學(xué)過程常采用老師講、學(xué)生聽的形式，不能形成差異化教學(xué)方式，且不利于教師與學(xué)生的互動(dòng)交流。

（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏。航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理實(shí)驗(yàn)包括數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)及臺(tái)架實(shí)驗(yàn)兩類，現(xiàn)有的數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)仍停留在總體性能計(jì)算方面，缺乏部件設(shè)計(jì)及仿真的實(shí)驗(yàn)，使得學(xué)生對(duì)于利用已有專業(yè)知識(shí)自行設(shè)計(jì)出一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)還沒有任何概念；另外，由于臺(tái)架實(shí)驗(yàn)臺(tái)成本昂貴，高校里很少有相關(guān)實(shí)驗(yàn)，而學(xué)生下廠實(shí)習(xí)內(nèi)容很難見到發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)試車試驗(yàn)，使得學(xué)生對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能隨工作條件的變化的理解仍停留在定性層面，不利于對(duì)教學(xué)內(nèi)容的消化吸收。

3.社會(huì)需求

最近十幾年，隨著航空工業(yè)的蓬勃發(fā)展，且越來越多的航空畢業(yè)生進(jìn)入航空單位，使得航空單位對(duì)畢業(yè)生專業(yè)素質(zhì)提出了更高的要求，表現(xiàn)如下：

（1）學(xué)以致用。在提高生產(chǎn)效益的追求下，用人單位希望應(yīng)屆畢業(yè)生進(jìn)入工作崗位后能快速適應(yīng)角色變換，將課本中的理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，減少實(shí)習(xí)培訓(xùn)時(shí)間，同時(shí)提高生產(chǎn)效率，并為單位創(chuàng)造收益。

（2）提高素質(zhì)。本科生教學(xué)除了教給學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的能力外，更重要的是教會(huì)他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，即提高學(xué)生的主動(dòng)性及創(chuàng)造性。

4.課程教學(xué)的思考

基于航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程教學(xué)的現(xiàn)狀，結(jié)合航空單位對(duì)本科生專業(yè)素養(yǎng)的需求，作者針對(duì)此課程的教學(xué)改革提出以下幾點(diǎn)思考：

（1）明確學(xué)習(xí)目的。明確本門課程與其他專業(yè)課程的區(qū)別，最重要的是知道這門課主要解決什么問題，要獲得怎樣的結(jié)果，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)中占有怎樣重要的地位，即回答“為什么學(xué)？學(xué)什么？有何用？怎么用？”的問題。而在以前的教學(xué)實(shí)踐中，講解主要集中于知識(shí)的傳遞，類似于填鴨式教學(xué)，學(xué)生對(duì)課程的意義并不清楚，以致于很多學(xué)生認(rèn)為大學(xué)期間學(xué)到的很多東西都是沒用的，從而降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)積極性。

由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)是工科專業(yè)，具有明顯的實(shí)踐性及社會(huì)性，為了幫助學(xué)生了解本門課程的學(xué)習(xí)意義，有必要從教學(xué)環(huán)節(jié)以及實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行加強(qiáng)。

（2）豐富教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容包括課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程中理論分析部分偏多，故在課堂教學(xué)中除了PPT演示之外，有必要增加視頻展示、小組討論等環(huán)節(jié)，并與最新的航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展動(dòng)態(tài)以及故障分析相結(jié)合，使得課程教學(xué)形式豐富、理論簡(jiǎn)單、與時(shí)俱進(jìn)，從而提高此課程的趣味性及生動(dòng)性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以通過建立虛擬發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)，結(jié)合建立的真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)，讓學(xué)生了解發(fā)動(dòng)機(jī)在不同飛行條件下的性能參數(shù)變化情況，從而加深對(duì)課本知識(shí)點(diǎn)的理解。

（3）理論與實(shí)踐相結(jié)合。由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理給出了發(fā)動(dòng)機(jī)頂層設(shè)計(jì)方法，同時(shí)學(xué)生前期課程中已修讀了部件工作原理及設(shè)計(jì)方法，根據(jù)已有的知識(shí)學(xué)生已可以獨(dú)立設(shè)計(jì)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)出來。為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，明確航空專業(yè)課程學(xué)習(xí)的目的，有必要在課程教學(xué)中安排課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)，由教師指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)出來。

5.小結(jié)

本文針對(duì)《航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理》課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀，提出了幾點(diǎn)課程教學(xué)的思考及建議，這幾點(diǎn)也是本課程改革發(fā)展的方向。

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