時(shí)間：2023-08-03 16:10:30
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關(guān)鍵詞：飛行器設(shè)計(jì)與工程；專(zhuān)業(yè)課程；通識(shí)課程；航空概論
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）47-0144-03
一、航空類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程體系簡(jiǎn)介
在教育部本科專(zhuān)業(yè)目錄中，航空航天類(lèi)專(zhuān)業(yè)有飛行器設(shè)計(jì)與工程、飛行器動(dòng)力工程、飛行器制造工程、飛行器質(zhì)量與可靠性、飛行器環(huán)境與生命保障工程、飛行器適航技術(shù)和航空航天工程等7個(gè)。目前，鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院開(kāi)設(shè)了前3個(gè)專(zhuān)業(yè)，均歸屬于航空工程學(xué)院。以飛行器設(shè)計(jì)與工程為例，在第1學(xué)期設(shè)置了“飛行器設(shè)計(jì)與工程專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論”課程（16學(xué)時(shí)）、第2學(xué)期設(shè)置了“航空航天技術(shù)基礎(chǔ)”專(zhuān)業(yè)必修課（32學(xué)時(shí)）作為專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的前導(dǎo)課。第1―5學(xué)期，學(xué)校設(shè)置了“高等數(shù)學(xué)”、“大學(xué)物理”、“理論力學(xué)”和“材料力學(xué)”等公共基礎(chǔ)課和學(xué)科基礎(chǔ)課；第4―7學(xué)期則按照飛機(jī)設(shè)計(jì)的各個(gè)子學(xué)科，設(shè)置了“通用航空技術(shù)”、“空氣動(dòng)力學(xué)”、“飛行器總體設(shè)計(jì)”、“無(wú)人機(jī)系統(tǒng)導(dǎo)論”、“飛行器專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)閱讀”和“飛行器專(zhuān)業(yè)技術(shù)講座”等專(zhuān)業(yè)課程。
從課程設(shè)置上可以看出，“飛行器設(shè)計(jì)與工程專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論”和“航空航天技術(shù)基礎(chǔ)”課程主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)基本情況和學(xué)科領(lǐng)域的整體性把握，屬于專(zhuān)業(yè)通識(shí)性課程。而在專(zhuān)業(yè)課中滲透通識(shí)意識(shí)，對(duì)教師也提出了更高的要求[1，2]。經(jīng)過(guò)這兩門(mén)課程的前期引領(lǐng)和必要的數(shù)理、力學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)之后，學(xué)生再按照飛機(jī)種類(lèi)和飛機(jī)設(shè)計(jì)各分支學(xué)科的特點(diǎn)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)?？梢哉f(shuō)，“航空航天技術(shù)基礎(chǔ)”的各個(gè)章節(jié)基本上對(duì)應(yīng)了后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的主要范圍，具有非常重要的地位。
在教學(xué)實(shí)踐中，我們也發(fā)現(xiàn)，激波、升力、機(jī)翼結(jié)構(gòu)、飛機(jī)穩(wěn)定性和操縱性等概念盡管在“航空航天技術(shù)基礎(chǔ)”課程中已講授，但在相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)中，學(xué)生仍覺(jué)吃力。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，原因主要有兩點(diǎn)：第一，專(zhuān)業(yè)課程數(shù)學(xué)公式較多，而數(shù)學(xué)、物理等公共基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)效果一般，有畏難心理；第二，不知所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用情況，知其然而不知其所以然。針對(duì)航空類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程體系，探索研究專(zhuān)業(yè)通識(shí)課程與后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的聯(lián)系，對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義。
二、“航空概論”通識(shí)類(lèi)課程的建設(shè)情況
航空概論是學(xué)校面向非航空專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的一門(mén)通識(shí)課程（24學(xué)時(shí)），內(nèi)容主要包括航空航天基本概念、航空發(fā)展概況及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)、我國(guó)航空工業(yè)、空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、飛行原理、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等[3]，考核方式為期末半開(kāi)半閉考試。此外，針對(duì)國(guó)際本科學(xué)術(shù)互認(rèn)課程（International Scholarly Exchange Curriculum Undergraduate，ISEC）項(xiàng)目的雙語(yǔ)版航空概論（32學(xué)時(shí)），內(nèi)容較普通版更為豐富，更強(qiáng)調(diào)課堂參與和團(tuán)隊(duì)協(xié)作，考核方式為平時(shí)作業(yè)、表現(xiàn)和期末設(shè)計(jì)報(bào)告。
航空概論被列入學(xué)校的特色課程組合中，除航空專(zhuān)業(yè)外，其余專(zhuān)業(yè)的學(xué)生均須從特色課程組合中選修一門(mén)。學(xué)校每年的本科生招生人數(shù)近7000人，日常教學(xué)任務(wù)較為飽滿，考慮到學(xué)校招生專(zhuān)業(yè)包括財(cái)經(jīng)類(lèi)、管理類(lèi)和藝術(shù)類(lèi)等，學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)參差不齊，在講授時(shí)一般避免進(jìn)行復(fù)雜公式的推導(dǎo)，多采用類(lèi)比法和案例法講解。
此外，學(xué)校的人才培養(yǎng)目標(biāo)和發(fā)展定位與傳統(tǒng)的三所航空重點(diǎn)高校（北京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)和南京航空航天大學(xué)）以及其他高職高專(zhuān)類(lèi)院校存在明顯區(qū)別，市場(chǎng)上已有的航空概論教材并不能完全滿足我們的教學(xué)需求。經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，學(xué)校主編并出版了《航空概論》教材，并將“航空概論”課作為學(xué)校慕課平臺(tái)課程體系的第一批建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)，通過(guò)網(wǎng)上課堂與實(shí)際課堂相結(jié)合的形式，探索“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)理念在航空類(lèi)通識(shí)課程中的應(yīng)用效果?，F(xiàn)在，此項(xiàng)工作正在穩(wěn)步開(kāi)展中。
三、航空類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程與“航空概論”課程貫通建設(shè)
為了盡可能利用現(xiàn)有資源，我們對(duì)航空類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程和“航空概論”課程進(jìn)行了統(tǒng)籌處理，并嘗試進(jìn)行貫通建設(shè)，主要包括如下措施。
1.教具的開(kāi)發(fā)和使用。“飛行器設(shè)計(jì)與工程專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論”開(kāi)設(shè)于第1學(xué)期，是飛行器設(shè)計(jì)與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)必修課，其中理論課為8個(gè)學(xué)時(shí)，主要介紹專(zhuān)業(yè)課程特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)況和就業(yè)方向；實(shí)踐課為8個(gè)學(xué)時(shí)，要求學(xué)生以小組形式設(shè)計(jì)制作飛機(jī)模型，主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)飛機(jī)的認(rèn)識(shí)以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力?！皩?zhuān)業(yè)綜合性設(shè)計(jì)與制作”開(kāi)設(shè)于第7學(xué)期，為專(zhuān)業(yè)必修實(shí)踐類(lèi)課程，為期兩周，要求學(xué)生按照總體設(shè)計(jì)指標(biāo)完成飛機(jī)的總體概念設(shè)計(jì)，制作出模型。
關(guān)鍵詞：“工程材料學(xué)”；航空航天專(zhuān)業(yè)；教學(xué)改革
“工程材料學(xué)”是航空主機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)（包括飛行器設(shè)計(jì)與工程、飛行器動(dòng)力工程、飛行器制造工程和機(jī)械工程等專(zhuān)業(yè)）的學(xué)科基礎(chǔ)課程。該課程雖然僅有48學(xué)時(shí)，但承擔(dān)著為未來(lái)的航空工程師構(gòu)建材料知識(shí)體系的重任，對(duì)學(xué)生今后的發(fā)展起著重要作用。本文結(jié)合近年的工作實(shí)踐，對(duì)該課程在教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面的改革進(jìn)行研討。
一、高度重視航空和材料領(lǐng)域發(fā)展對(duì)“工程材料學(xué)”課程教學(xué)的影響
材料學(xué)既是基礎(chǔ)科學(xué)，也是應(yīng)用科學(xué)。材料科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，解決了很多工程領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題，有力地推進(jìn)了相關(guān)科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步，使得材料科學(xué)成為最活躍的科學(xué)領(lǐng)域，材料產(chǎn)業(yè)也成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。“工程材料學(xué)”以物理學(xué)、化學(xué)等理論為知識(shí)基礎(chǔ)，系統(tǒng)介紹材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技能，著重培養(yǎng)學(xué)生把這些知識(shí)應(yīng)用于解決工程實(shí)際中提出的對(duì)材料結(jié)構(gòu)、性能等方面問(wèn)題的能力。作為一門(mén)重要的學(xué)科基礎(chǔ)課程，“工程材料學(xué)”具有較長(zhǎng)的開(kāi)設(shè)歷史，在人才培養(yǎng)中發(fā)揮了重要的作用。航空航天領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)工程技術(shù)人員的能力素質(zhì)提出了更高的要求，特別是“卓越工程師”教育培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)施，對(duì)工程類(lèi)課程建設(shè)的需求更加迫切，有必要以新的形勢(shì)為背景反思該課程的教學(xué)改革。航空以眾多學(xué)科知識(shí)、先進(jìn)研究成果為基礎(chǔ)，已發(fā)展成為一個(gè)由多個(gè)分系統(tǒng)組成的大系統(tǒng)，需要工程技術(shù)人員采用系統(tǒng)工程的方法進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。現(xiàn)代航空技術(shù)一百多年的發(fā)展，使得人們可以在更大的范圍內(nèi)探索天空，也使得飛行器的工作條件更加惡劣，工作環(huán)境更加嚴(yán)苛?，F(xiàn)代飛行器不僅要具有速度快、航程大、載重多等特點(diǎn)，還要滿足節(jié)能低碳等要求。材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為解決航空航天領(lǐng)域的諸多難題提供了可能，“一代材料，一代飛機(jī)”已成為飛行器發(fā)展公認(rèn)的規(guī)律。這對(duì)航空航天工程技術(shù)人員的材料知識(shí)提出了更高的要求。在飛行器及其主要部件的設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)工作中，要全面認(rèn)識(shí)材料的性質(zhì)和特點(diǎn)，才能挖掘材料的潛能，充分利用材料的特性，滿足工作需要。面對(duì)航空航天迅猛的發(fā)展形勢(shì)，僅了解和掌握已有材料的知識(shí)是不夠的。具有創(chuàng)新素質(zhì)的工程技術(shù)人員，要了解材料科學(xué)與工程的發(fā)展方向和趨勢(shì)，分析材料領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)航空航天領(lǐng)域的影響，同時(shí)要認(rèn)真研究具體工作對(duì)新材料、新工藝的要求，明確材料發(fā)展的需求。在新型飛行器的研發(fā)過(guò)程中，要綜合考慮用戶對(duì)飛行器總體性能的多種要求，對(duì)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一的優(yōu)化。在落實(shí)對(duì)飛行器性能的要求時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，很多要求是相互矛盾的，比如飛機(jī)的航程和機(jī)動(dòng)性就存在著較大的矛盾。為了獲得較好的綜合性能，需要對(duì)飛機(jī)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，要及時(shí)掌握各種設(shè)計(jì)方案對(duì)飛機(jī)主要材料和工藝的要求，對(duì)飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合優(yōu)化。在此過(guò)程中，各部門(mén)工程師都需要和材料系統(tǒng)密切配合，才能實(shí)現(xiàn)信息和資源共享，降低全系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)，提高系統(tǒng)的可靠性和綜合性能。材料科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展也對(duì)課程教學(xué)提出了新的要求。材料科學(xué)與技術(shù)是研究材料成分、結(jié)構(gòu)、加工工藝與其性能和應(yīng)用的學(xué)科。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中，材料科學(xué)是發(fā)展最快速的學(xué)科之一，在金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料、耐磨材料、表面強(qiáng)化、材料加工工程等主要方向上的發(fā)展日新月異，促使“工程材料學(xué)”課程內(nèi)容的不斷充實(shí)?！肮こ滩牧蠈W(xué)”課程要系統(tǒng)講授材料科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技能，使得學(xué)生掌握工程材料的合成、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用等方面的知識(shí)。早期的航空工程結(jié)構(gòu)以自然材料為主，如在美國(guó)萊特兄弟制造出第一架飛機(jī)上，木材占47%，普通鋼占35%，布占18%。隨后，以德國(guó)科學(xué)家發(fā)明具有時(shí)效強(qiáng)化功能的硬鋁為代表，很多優(yōu)質(zhì)金屬材料被開(kāi)發(fā)出來(lái)，使得大量采用金屬材料制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)成為可能，也使得研究者們投入了更多的精力于金屬材料的探索。相應(yīng)地，這一時(shí)期“工程材料學(xué)”課程內(nèi)容也以金屬材料為主。上世紀(jì)70年代以后，復(fù)合材料開(kāi)始在航空領(lǐng)域應(yīng)用。復(fù)合材料具有較高比強(qiáng)度和比剛度的優(yōu)點(diǎn)使得工程技術(shù)人員對(duì)其抱有很大的希望。航空工程師首先采用復(fù)合材料制造艙門(mén)、整流罩、安定面等次承力結(jié)構(gòu)，而現(xiàn)在復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于機(jī)翼、機(jī)身等部位，向主承力結(jié)構(gòu)過(guò)渡。復(fù)合材料因其良好的制造性能被大量應(yīng)用在復(fù)雜曲面構(gòu)件上。復(fù)合材料構(gòu)件共固化、整體成型工藝能夠成型大型整體部件，減少零件、緊固件和模具的數(shù)量，降低成本，減少裝配，減輕重量。復(fù)合材料的用量已成為先進(jìn)飛行器的重要標(biāo)志。相應(yīng)地，復(fù)合材料必然要在“工程材料學(xué)”課程中占重要地位。鈦合金的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用使得飛行器具有更好的耐熱能力，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)、蒙皮等結(jié)構(gòu)的性能，有效解決了防熱問(wèn)題?！肮こ滩牧蠈W(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該及時(shí)反映材料科學(xué)在提高飛行器性能方面的新應(yīng)用與新進(jìn)展。與此同時(shí)，其他相關(guān)學(xué)科也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，使得主機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容大幅度增加，“工程材料學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)之間的矛盾愈加突出。
二、認(rèn)真分析專(zhuān)業(yè)教學(xué)對(duì)“工程材料學(xué)”課程的不同要求
“工程材料學(xué)”課程是一門(mén)重要的學(xué)科基礎(chǔ)課，是基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課間的橋梁和紐帶，在航空航天主機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手和創(chuàng)新創(chuàng)造能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)等方面具有重要作用。在多年的教學(xué)實(shí)踐中，該課程對(duì)主機(jī)類(lèi)各專(zhuān)業(yè)采用同一標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)。雖然主機(jī)類(lèi)各專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)有其共性要求，但隨著航空航天事業(yè)的發(fā)展，專(zhuān)業(yè)分工越來(lái)越細(xì)，差異化特征也越來(lái)越明顯，因此“工程材料學(xué)”課程應(yīng)該充分考慮不同專(zhuān)業(yè)的具體需求，結(jié)合各專(zhuān)業(yè)的課程體系安排教學(xué)。飛行器設(shè)計(jì)與工程、飛行器動(dòng)力工程、飛行器制造工程和機(jī)械工程等主機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)根據(jù)航空領(lǐng)域中的分工培養(yǎng)學(xué)生，畢業(yè)學(xué)生的工作要求有所不同，對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求也不一樣。就材料方面知識(shí)而言，不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生也會(huì)有所區(qū)別，應(yīng)按照專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)縱向劃分對(duì)“工程材料學(xué)”課程的要求。不同專(zhuān)業(yè)主要服務(wù)對(duì)象的材料特點(diǎn)是確定課程要求的主要依據(jù)。飛行器設(shè)計(jì)與工程專(zhuān)業(yè)要全面統(tǒng)籌飛行器產(chǎn)品及各部件的設(shè)計(jì)和制造，主要從事飛行器總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、飛機(jī)外形設(shè)計(jì)、飛機(jī)性能計(jì)算與分析、結(jié)構(gòu)受力與分析、飛機(jī)故障診斷及維修等工作，要求了解材料科學(xué)與工程的發(fā)展對(duì)現(xiàn)代飛行器設(shè)計(jì)技術(shù)的影響，因此要較全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知識(shí)，了解輕質(zhì)高強(qiáng)材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)。飛行器動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)要求學(xué)生學(xué)習(xí)飛行器動(dòng)力裝置或飛行器動(dòng)力裝置控制系統(tǒng)等方面的知識(shí)，主要培養(yǎng)能從事飛行器動(dòng)力裝置及其他熱動(dòng)力機(jī)械的設(shè)計(jì)、研究、生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)、運(yùn)行維護(hù)和技術(shù)管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。飛行器動(dòng)力的重要部件對(duì)抗氧化性能和抗熱腐蝕性能要求較高，要求材料和結(jié)構(gòu)具有在高溫下長(zhǎng)期工作的組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因此，材料在高溫下的行為、性能和分析、選擇方法應(yīng)該是該專(zhuān)業(yè)“工程材料學(xué)”課程的重點(diǎn)。飛行器制造工程和機(jī)械工程等專(zhuān)業(yè)要針對(duì)現(xiàn)代飛行器工作條件嚴(yán)酷、構(gòu)造復(fù)雜的特點(diǎn)，采用先進(jìn)制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，并為飛行器維護(hù)提供便利。該專(zhuān)業(yè)要求學(xué)生理解飛行器各部件的選材要求，掌握材料的制造工藝。飛行器零部件形狀復(fù)雜，所用材料品種繁多，加工方法多樣，工藝要求精細(xì)。很多新材料首先在航空航天領(lǐng)域得到應(yīng)用，其制造技術(shù)具有新穎性的特征，設(shè)計(jì)、材料與制造工藝互相融合、相互促進(jìn)的特點(diǎn)非常明顯，這就要求學(xué)生在“工程材料學(xué)”課程中把材料基礎(chǔ)打好，適應(yīng)工藝和材料不斷發(fā)展的要求。雖然各專(zhuān)業(yè)對(duì)“工程材料學(xué)”課程的要求有所不同，但課程基礎(chǔ)一致。該課程名稱(chēng)為“工程材料學(xué)”，即明確其重點(diǎn)在于將材料科學(xué)與技術(shù)的成果運(yùn)用于航空航天工程，把材料基本知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力?！肮こ滩牧蠈W(xué)”是相關(guān)專(zhuān)業(yè)材料學(xué)科的基本課程，學(xué)生要通過(guò)該課程了解金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料等微觀和宏觀基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)習(xí)材料研究、分析的基本方法，掌握材料結(jié)構(gòu)與性能等基礎(chǔ)理論，研究主要材料的制備、加工成型等技術(shù)，為更好地學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課程創(chuàng)造條件，為將來(lái)從事技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)等打下基礎(chǔ)。由此可見(jiàn)，在明確了各專(zhuān)業(yè)對(duì)該課程的個(gè)性化要求的基礎(chǔ)上，更要明確共性要求?！肮こ滩牧蠈W(xué)”課程要培養(yǎng)學(xué)生材料方面的科學(xué)概念，提升材料方面的科學(xué)素質(zhì)，扎實(shí)的材料科學(xué)與技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)是學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課程、提高綜合素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的必備條件，是進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，“工程材料學(xué)”課程采用“公共知識(shí)+方向知識(shí)”的模式比較合適，即把教學(xué)內(nèi)容劃分為每個(gè)專(zhuān)業(yè)均要求了解的材料領(lǐng)域知識(shí)和根據(jù)各個(gè)專(zhuān)業(yè)特色需要重點(diǎn)介紹的知識(shí)兩部分，既滿足了寬口徑、厚基礎(chǔ)的教學(xué)需要，又注重了后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)的要求，促進(jìn)了基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)應(yīng)用的融合滲透，較好地滿足了材料、設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)一體化發(fā)展的需要，增強(qiáng)了跨學(xué)科、跨專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)問(wèn)題、思考問(wèn)題和研討問(wèn)題的能力。
三、多管齊下建設(shè)豐富的教學(xué)環(huán)境
作為一門(mén)學(xué)科基礎(chǔ)課程，“工程材料學(xué)”課程要根據(jù)學(xué)校人才培養(yǎng)創(chuàng)新目標(biāo)和相關(guān)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、方案，結(jié)合卓越工程師教育培養(yǎng)的要求，注重與專(zhuān)業(yè)課程體系的融合，注重與工程實(shí)踐教育的結(jié)合，注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)業(yè)能力及綜合運(yùn)用知識(shí)能力的培養(yǎng)。在充分調(diào)研與分析專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)對(duì)課程教學(xué)要求的基礎(chǔ)上，要對(duì)課程的教學(xué)大綱和內(nèi)容進(jìn)行修訂，與相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)有效整合，拓展教學(xué)活動(dòng)的空間，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和氛圍，加強(qiáng)與后續(xù)課程及實(shí)踐活動(dòng)的聯(lián)系，解決學(xué)科基礎(chǔ)課的教學(xué)與專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)需求的脫節(jié)或不銜接等問(wèn)題。“工程材料學(xué)”在第四學(xué)期開(kāi)設(shè)，是一門(mén)承前啟后的課程。在前期開(kāi)設(shè)的課程中，“大學(xué)物理”和“航空航天概論”是兩門(mén)直接相關(guān)的課程。“大學(xué)物理”提供了學(xué)習(xí)“工程材料學(xué)”的科學(xué)基礎(chǔ)，認(rèn)真分析“大學(xué)物理”知識(shí)點(diǎn)在“工程材料學(xué)”中的應(yīng)用，有助于學(xué)生更好地理解相關(guān)概念。“航空航天概論”以航空航天領(lǐng)域的發(fā)展為主線，介紹飛行器的組成及工作原理。如果在“工程材料學(xué)”課程講授之初讓學(xué)生重新回到機(jī)庫(kù)，從材料發(fā)展的角度再次審視航空航天的進(jìn)步，結(jié)合材料學(xué)的概念研究飛行器的組成及工作原理，會(huì)使得學(xué)生對(duì)該課程有比較全面的認(rèn)識(shí)。在相關(guān)專(zhuān)業(yè)的后續(xù)課程中，有好多課程與“工程材料學(xué)”密切相關(guān)，如“飛行器總體設(shè)計(jì)”、“發(fā)動(dòng)機(jī)原理”、“先進(jìn)制造技術(shù)”等，如果在“工程材料學(xué)”中對(duì)有關(guān)知識(shí)點(diǎn)作簡(jiǎn)單介紹，可以使學(xué)生更好地綜合分析相關(guān)概念，加深理解。在主機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案中，“工程訓(xùn)練”是集中式的工程能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)，其教學(xué)內(nèi)容與“工程材料學(xué)”密切相關(guān)?！肮こ逃?xùn)練”教學(xué)內(nèi)容以機(jī)械制造工藝和方法為主，包括熱處理、鑄造、鍛造、焊接、車(chē)削加工、銑削加工、刨削加工、磨削加工、鉗工、數(shù)控加工、特種加工、塑性成型等，每一種制造工藝和方法都與工程材料密切相關(guān)。在以前的教學(xué)工作中，材料是加工對(duì)象，對(duì)材料的性能等的介紹很簡(jiǎn)單，學(xué)生的認(rèn)識(shí)較淺。如果在“工程訓(xùn)練”教學(xué)過(guò)程中，針對(duì)不同的加工工藝和方法對(duì)材料作較深入的介紹，從應(yīng)用的角度分析不同材料加工工藝和方法的適應(yīng)性，可以促進(jìn)學(xué)生把材料理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和工程實(shí)際聯(lián)系起來(lái)。通過(guò)讓學(xué)生分析研究實(shí)際材料在加工過(guò)程中的表現(xiàn)來(lái)認(rèn)識(shí)材料的性能，通過(guò)感性認(rèn)識(shí)來(lái)體會(huì)材料變化的規(guī)律，把深?yuàn)W的材料科學(xué)理論知識(shí)和生動(dòng)形象的加工過(guò)程結(jié)合起來(lái)。這樣不僅強(qiáng)化了工程訓(xùn)練效果，還能讓學(xué)生把材料的知識(shí)學(xué)活，留下更深刻的影響，更好地發(fā)揮學(xué)生的潛力。航空航天主機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)計(jì)是重要的綜合學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)任務(wù)一般是完成一項(xiàng)涉及本專(zhuān)業(yè)一門(mén)或多門(mén)主要課程內(nèi)容的綜合性、應(yīng)用性的設(shè)計(jì)工作，通過(guò)一系列設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)方案等文件體現(xiàn)工作成果。很多主機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)計(jì)涉及材料的選用、處理等方面的問(wèn)題。按照教學(xué)計(jì)劃，“工程材料學(xué)”先行開(kāi)設(shè)。因此，在相關(guān)課程設(shè)計(jì)中，有目的地提出材料問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生在更廣的范圍里選材，在更加深入的層面上分析材料性能，可以更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生自主探究材料科學(xué)的積極性，幫助學(xué)生把材料知識(shí)轉(zhuǎn)化為初步的工作能力，克服課程知識(shí)的碎片化傾向。
四、結(jié)語(yǔ)
航空航天是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的集大成者，該領(lǐng)域發(fā)展很大程度上取決于材料科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。材料學(xué)是航空航天工程技術(shù)人員知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要組成部分?！肮こ滩牧蠈W(xué)”要按照現(xiàn)代大工程觀的要求組織教學(xué)，才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，提高培養(yǎng)質(zhì)量。航空航天領(lǐng)域和材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展，極大地豐富了“工程材料學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容。要根據(jù)學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展需要選擇教學(xué)內(nèi)容，按照理論實(shí)踐結(jié)合、突出工程應(yīng)用的要求構(gòu)建知識(shí)體系。在教學(xué)工作中，應(yīng)根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)要求，深入研究材料學(xué)的基本要求和各專(zhuān)業(yè)的發(fā)展方向，形成“公共知識(shí)+方向知識(shí)”的“工程材料學(xué)”課程結(jié)構(gòu)，提高教學(xué)效率。統(tǒng)籌考慮專(zhuān)業(yè)教學(xué)與其他課程的聯(lián)系，以及課程設(shè)計(jì)、工程訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)，以“工程材料學(xué)”課程為中心，注重課程的縱向推進(jìn)和知識(shí)的橫向聯(lián)系，不斷加深對(duì)材料學(xué)的理解和掌握，培養(yǎng)多角度研究分析、跨專(zhuān)業(yè)交流合作、多學(xué)科解決問(wèn)題的能力。
作者:汪濤 周克印 單位:南京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn)：
[1]朱張校,姚可夫.工程材料[M].北京:清華大學(xué)出版社,2011.
[2]周風(fēng)云.工程材料及應(yīng)用[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2002.
[3]王少剛,鄭勇,汪濤.工程材料與成形技術(shù)基礎(chǔ)[M].國(guó)防科技出版社,2016.
關(guān)鍵詞：“工程材料學(xué)”；航空航天專(zhuān)業(yè)；教學(xué)改革
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）04-0124-03
“工程材料學(xué)”是航空主機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)（包括飛行器設(shè)計(jì)與工程、飛行器動(dòng)力工程、飛行器制造工程和機(jī)械工程等專(zhuān)業(yè)）的學(xué)科基礎(chǔ)課程。該課程雖然僅有48學(xué)時(shí)，但承擔(dān)著為未來(lái)的航空工程師構(gòu)建材料知識(shí)體系的重任，對(duì)學(xué)生今后的發(fā)展起著重要作用。本文結(jié)合近年的工作實(shí)踐，對(duì)該課程在教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面的改革進(jìn)行研討。
一、高度重視航空和材料領(lǐng)域發(fā)展對(duì)“工程材料學(xué)”課程教學(xué)的影響
材料學(xué)既是基礎(chǔ)科學(xué)，也是應(yīng)用科學(xué)。材料科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，解決了很多工程領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題，有力地推進(jìn)了相關(guān)科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步，使得材料科學(xué)成為最活躍的科學(xué)領(lǐng)域，材料產(chǎn)業(yè)也成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)?！肮こ滩牧蠈W(xué)”以物理學(xué)、化學(xué)等理論為知識(shí)基礎(chǔ)，系統(tǒng)介紹材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技能，著重培養(yǎng)學(xué)生把這些知識(shí)應(yīng)用于解決工程實(shí)際中提出的對(duì)材料結(jié)構(gòu)、性能等方面問(wèn)題的能力。作為一門(mén)重要的學(xué)科基礎(chǔ)課程，“工程材料學(xué)”具有較長(zhǎng)的開(kāi)設(shè)歷史，在人才培養(yǎng)中發(fā)揮了重要的作用。航空航天領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)工程技術(shù)人員的能力素質(zhì)提出了更高的要求，特別是“卓越工程師”教育培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)施，對(duì)工程類(lèi)課程建設(shè)的需求更加迫切，有必要以新的形勢(shì)為背景反思該課程的教學(xué)改革。航空以眾多學(xué)科知識(shí)、先進(jìn)研究成果為基礎(chǔ)，已發(fā)展成為一個(gè)由多個(gè)分系統(tǒng)組成的大系統(tǒng)，需要工程技術(shù)人員采用系統(tǒng)工程的方法進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代航空技術(shù)一百多年的發(fā)展，使得人們可以在更大的范圍內(nèi)探索天空，也使得飛行器的工作條件更加惡劣，工作環(huán)境更加嚴(yán)苛?，F(xiàn)代飛行器不僅要具有速度快、航程大、載重多等特點(diǎn)，還要滿足節(jié)能低碳等要求。材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為解決航空航天領(lǐng)域的諸多難題提供了可能，“一代材料，一代飛機(jī)”已成為飛行器發(fā)展公認(rèn)的規(guī)律。這對(duì)航空航天工程技術(shù)人員的材料知識(shí)提出了更高的要求。在飛行器及其主要部件的設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)工作中，要全面認(rèn)識(shí)材料的性質(zhì)和特點(diǎn)，才能挖掘材料的潛能，充分利用材料的特性，滿足工作需要。面對(duì)航空航天迅猛的發(fā)展形勢(shì)，僅了解和掌握已有材料的知識(shí)是不夠的。具有創(chuàng)新素質(zhì)的工程技術(shù)人員，要了解材料科學(xué)與工程的發(fā)展方向和趨勢(shì)，分析材料領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)航空航天領(lǐng)域的影響，同時(shí)要認(rèn)真研究具體工作對(duì)新材料、新工藝的要求，明確材料發(fā)展的需求。在新型飛行器的研發(fā)過(guò)程中，要綜合考慮用戶對(duì)飛行器總體性能的多種要求，對(duì)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一的優(yōu)化。在落實(shí)對(duì)飛行器性能的要求時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，很多要求是相互矛盾的，比如飛機(jī)的航程和機(jī)動(dòng)性就存在著較大的矛盾。為了獲得較好的綜合性能，需要對(duì)飛機(jī)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，要及時(shí)掌握各種設(shè)計(jì)方案對(duì)飛機(jī)主要材料和工藝的要求，對(duì)飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合優(yōu)化。在此過(guò)程中，各部門(mén)工程師都需要和材料系統(tǒng)密切配合，才能實(shí)現(xiàn)信息和資源共享，降低全系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)，提高系統(tǒng)的可靠性和綜合性能。材料科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展也對(duì)課程教學(xué)提出了新的要求。材料科學(xué)與技術(shù)是研究材料成分、結(jié)構(gòu)、加工工藝與其性能和應(yīng)用的學(xué)科。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中，材料科學(xué)是發(fā)展最快速的學(xué)科之一，在金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料、耐磨材料、表面強(qiáng)化、材料加工工程等主要方向上的發(fā)展日新月異，促使“工程材料學(xué)”課程內(nèi)容的不斷充實(shí)。
“工程材料學(xué)”課程要系統(tǒng)講授材料科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技能，使得學(xué)生掌握工程材料的合成、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用等方面的知識(shí)。早期的航空工程結(jié)構(gòu)以自然材料為主，如在美國(guó)萊特兄弟制造出第一架飛機(jī)上，木材占47%，普通鋼占35%，布占18%。隨后，以德國(guó)科學(xué)家發(fā)明具有時(shí)效強(qiáng)化功能的硬鋁為代表，很多優(yōu)質(zhì)金屬材料被開(kāi)發(fā)出來(lái)，使得大量采用金屬材料制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)成為可能，也使得研究者們投入了更多的精力于金屬材料的探索。相應(yīng)地，這一時(shí)期“工程材料學(xué)”課程內(nèi)容也以金屬材料為主。上世紀(jì)70年代以后，復(fù)合材料開(kāi)始在航空領(lǐng)域應(yīng)用。復(fù)合材料具有較高比強(qiáng)度和比剛度的優(yōu)點(diǎn)使得工程技術(shù)人員對(duì)其抱有很大的希望。航空工程師首先采用復(fù)合材料制造艙門(mén)、整流罩、安定面等次承力結(jié)構(gòu)，而現(xiàn)在復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于機(jī)翼、機(jī)身等部位，向主承力結(jié)構(gòu)過(guò)渡。復(fù)合材料因其良好的制造性能被大量應(yīng)用在復(fù)雜曲面構(gòu)件上。復(fù)合材料構(gòu)件共固化、整體成型工藝能夠成型大型整體部件，減少零件、緊固件和模具的數(shù)量，降低成本，減少裝配，減輕重量。復(fù)合材料的用量已成為先進(jìn)飛行器的重要標(biāo)志。相應(yīng)地，復(fù)合材料必然要在“工程材料學(xué)”課程中占重要地位。鈦合金的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用使得飛行器具有更好的耐熱能力，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)、蒙皮等結(jié)構(gòu)的性能，有效解決了防熱問(wèn)題。“工程材料學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該及時(shí)反映材料科學(xué)在提高飛行器性能方面的新應(yīng)用與新進(jìn)展。與此同時(shí)，其他相關(guān)學(xué)科也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，使得主機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容大幅度增加，“工程材料學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)之間的矛盾愈加突出。
二、認(rèn)真分析專(zhuān)業(yè)教學(xué)對(duì)“工程材料學(xué)”課程的不同要求
“工程材料學(xué)”課程是一門(mén)重要的學(xué)科基礎(chǔ)課，是基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課間的橋梁和紐帶，在航空航天主機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手和創(chuàng)新創(chuàng)造能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)等方面具有重要作用。在多年的教學(xué)實(shí)踐中，該課程對(duì)主機(jī)類(lèi)各專(zhuān)業(yè)采用同一標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)。雖然主機(jī)類(lèi)各專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)有其共性要求，但隨著航空航天事業(yè)的發(fā)展，專(zhuān)業(yè)分工越來(lái)越細(xì)，差異化特征也越來(lái)越明顯，因此“工程材料學(xué)”課程應(yīng)該充分考慮不同專(zhuān)業(yè)的具體需求，結(jié)合各專(zhuān)業(yè)的課程體系安排教學(xué)。飛行器設(shè)計(jì)與工程、飛行器動(dòng)力工程、飛行器制造工程和機(jī)械工程等主機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)根據(jù)航空領(lǐng)域中的分工培養(yǎng)學(xué)生，畢業(yè)學(xué)生的工作要求有所不同，對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求也不一樣。就材料方面知識(shí)而言，不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生也會(huì)有所區(qū)別，應(yīng)按照專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)縱向劃分對(duì)“工程材料學(xué)”課程的要求。不同專(zhuān)業(yè)主要服務(wù)對(duì)象的材料特點(diǎn)是確定課程要求的主要依據(jù)。
飛行器設(shè)計(jì)與工程專(zhuān)業(yè)要全面統(tǒng)籌飛行器產(chǎn)品及各部件的設(shè)計(jì)和制造，主要從事飛行器總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、飛機(jī)外形設(shè)計(jì)、飛機(jī)性能計(jì)算與分析、結(jié)構(gòu)受力與分析、飛機(jī)故障診斷及維修等工作，要求了解材料科學(xué)與工程的發(fā)展對(duì)現(xiàn)代飛行器設(shè)計(jì)技術(shù)的影響，因此要較全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知識(shí)，了解輕質(zhì)高強(qiáng)材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)。飛行器動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)要求學(xué)生學(xué)習(xí)飛行器動(dòng)力裝置或飛行器動(dòng)力裝置控制系統(tǒng)等方面的知識(shí)，主要培養(yǎng)能從事飛行器動(dòng)力裝置及其他熱動(dòng)力機(jī)械的設(shè)計(jì)、研究、生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)、運(yùn)行維護(hù)和技術(shù)管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。飛行器動(dòng)力的重要部件對(duì)抗氧化性能和抗熱腐蝕性能要求較高，要求材料和結(jié)構(gòu)具有在高溫下長(zhǎng)期工作的組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因此，材料在高溫下的行為、性能和分析、選擇方法應(yīng)該是該專(zhuān)業(yè)“工程材料學(xué)”課程的重點(diǎn)。飛行器制造工程和機(jī)械工程等專(zhuān)業(yè)要針對(duì)現(xiàn)代飛行器工作條件嚴(yán)酷、構(gòu)造復(fù)雜的特點(diǎn)，采用先進(jìn)制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，并為飛行器維護(hù)提供便利。該專(zhuān)業(yè)要求學(xué)生理解飛行器各部件的選材要求，掌握材料的制造工藝。飛行器零部件形狀復(fù)雜，所用材料品種繁多，加工方法多樣，工藝要求精細(xì)。很多新材料首先在航空航天領(lǐng)域得到應(yīng)用，其制造技術(shù)具有新穎性的特征，設(shè)計(jì)、材料與制造工藝互相融合、相互促進(jìn)的特點(diǎn)非常明顯，這就要求學(xué)生在“工程材料學(xué)”課程中把材料基礎(chǔ)打好，適應(yīng)工藝和材料不斷發(fā)展的要求。雖然各專(zhuān)業(yè)對(duì)“工程材料學(xué)”課程的要求有所不同，但課程基礎(chǔ)一致。
該課程名稱(chēng)為“工程材料學(xué)”，即明確其重點(diǎn)在于將材料科學(xué)與技術(shù)的成果運(yùn)用于航空航天工程，把材料基本知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力?！肮こ滩牧蠈W(xué)”是相關(guān)專(zhuān)業(yè)材料學(xué)科的基本課程，學(xué)生要通過(guò)該課程了解金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料等微觀和宏觀基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)習(xí)材料研究、分析的基本方法，掌握材料結(jié)構(gòu)與性能等基礎(chǔ)理論，研究主要材料的制備、加工成型等技術(shù)，為更好地學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課程創(chuàng)造條件，為將來(lái)從事技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)等打下基礎(chǔ)。由此可見(jiàn)，在明確了各專(zhuān)業(yè)對(duì)該課程的個(gè)性化要求的基礎(chǔ)上，更要明確共性要求?！肮こ滩牧蠈W(xué)”課程要培養(yǎng)學(xué)生材料方面的科學(xué)概念，提升材料方面的科學(xué)素質(zhì)，扎實(shí)的材料科學(xué)與技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)是學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課程、提高綜合素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的必備條件，是進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，“工程材料學(xué)”課程采用“公共知識(shí)+方向知識(shí)”的模式比較合適，即把教學(xué)內(nèi)容劃分為每個(gè)專(zhuān)業(yè)均要求了解的材料領(lǐng)域知識(shí)和根據(jù)各個(gè)專(zhuān)業(yè)特色需要重點(diǎn)介紹的知識(shí)兩部分，既滿足了寬口徑、厚基礎(chǔ)的教學(xué)需要，又注重了后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)的要求，促進(jìn)了基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)應(yīng)用的融合滲透，較好地滿足了材料、設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)一體化發(fā)展的需要，增強(qiáng)了跨學(xué)科、跨專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)問(wèn)題、思考問(wèn)題和研討問(wèn)題的能力。
三、多管齊下建設(shè)豐富的教學(xué)環(huán)境
作為一門(mén)學(xué)科基礎(chǔ)課程，“工程材料學(xué)”課程要根據(jù)學(xué)校人才培養(yǎng)創(chuàng)新目標(biāo)和相關(guān)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、方案，結(jié)合卓越工程師教育培養(yǎng)的要求，注重與專(zhuān)業(yè)課程體系的融合，注重與工程實(shí)踐教育的結(jié)合，注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)業(yè)能力及綜合運(yùn)用知識(shí)能力的培養(yǎng)。在充分調(diào)研與分析專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)對(duì)課程教學(xué)要求的基礎(chǔ)上，要對(duì)課程的教學(xué)大綱和內(nèi)容進(jìn)行修訂，與相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)有效整合，拓展教學(xué)活動(dòng)的空間，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和氛圍，加強(qiáng)與后續(xù)課程及實(shí)踐活動(dòng)的聯(lián)系，解決學(xué)科基礎(chǔ)課的教學(xué)與專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)需求的脫節(jié)或不銜接等問(wèn)題。
“工程材料學(xué)”在第四學(xué)期開(kāi)設(shè)，是一門(mén)承前啟后的課程。在前期開(kāi)設(shè)的課程中，“大學(xué)物理”和“航空航天概論”是兩門(mén)直接相關(guān)的課程?！按髮W(xué)物理”提供了學(xué)習(xí)“工程材料學(xué)”的科學(xué)基礎(chǔ)，認(rèn)真分析“大學(xué)物理”知識(shí)點(diǎn)在“工程材料學(xué)”中的應(yīng)用，有助于學(xué)生更好地理解相關(guān)概念?！昂娇蘸教旄耪摗币院娇蘸教祛I(lǐng)域的發(fā)展為主線，介紹飛行器的組成及工作原理。如果在“工程材料學(xué)”課程講授之初讓學(xué)生重新回到機(jī)庫(kù)，從材料發(fā)展的角度再次審視航空航天的進(jìn)步，結(jié)合材料學(xué)的概念研究飛行器的組成及工作原理，會(huì)使得學(xué)生對(duì)該課程有比較全面的認(rèn)識(shí)。在相關(guān)專(zhuān)業(yè)的后續(xù)課程中，有好多課程與“工程材料學(xué)”密切相關(guān)，如“飛行器總體設(shè)計(jì)”、“發(fā)動(dòng)機(jī)原理”、“先進(jìn)制造技術(shù)”等，如果在“工程材料學(xué)”中對(duì)有關(guān)知識(shí)點(diǎn)作簡(jiǎn)單介紹，可以使學(xué)生更好地綜合分析相關(guān)概念，加深理解。在主機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案中，“工程訓(xùn)練”是集中式的工程能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)，其教學(xué)內(nèi)容與“工程材料學(xué)”密切相關(guān)?！肮こ逃?xùn)練”教學(xué)內(nèi)容以機(jī)械制造工藝和方法為主，包括熱處理、鑄造、鍛造、焊接、車(chē)削加工、銑削加工、刨削加工、磨削加工、鉗工、數(shù)控加工、特種加工、塑性成型等，每一種制造工藝和方法都與工程材料密切相關(guān)。在以前的教學(xué)工作中，材料是加工對(duì)象，對(duì)材料的性能等的介紹很簡(jiǎn)單，學(xué)生的認(rèn)識(shí)較淺。如果在“工程訓(xùn)練”教學(xué)過(guò)程中，針對(duì)不同的加工工藝和方法對(duì)材料作較深入的介紹，從應(yīng)用的角度分析不同材料加工工藝和方法的適應(yīng)性，可以促進(jìn)學(xué)生把材料理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和工程實(shí)際聯(lián)系起來(lái)。通過(guò)讓學(xué)生分析研究實(shí)際材料在加工過(guò)程中的表現(xiàn)來(lái)認(rèn)識(shí)材料的性能，通過(guò)感性認(rèn)識(shí)來(lái)體會(huì)材料變化的規(guī)律，把深?yuàn)W的材料科學(xué)理論知識(shí)和生動(dòng)形象的加工過(guò)程結(jié)合起來(lái)。這樣不僅強(qiáng)化了工程訓(xùn)練效果，還能讓學(xué)生把材料的知識(shí)學(xué)活，留下更深刻的影響，更好地發(fā)揮學(xué)生的潛力。
航空航天主機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)計(jì)是重要的綜合學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)任務(wù)一般是完成一項(xiàng)涉及本專(zhuān)業(yè)一門(mén)或多門(mén)主要課程內(nèi)容的綜合性、應(yīng)用性的設(shè)計(jì)工作，通過(guò)一系列設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)方案等文件體現(xiàn)工作成果。很多主機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)計(jì)涉及材料的選用、處理等方面的問(wèn)題。按照教學(xué)計(jì)劃，“工程材料學(xué)”先行開(kāi)設(shè)。因此，在相關(guān)課程設(shè)計(jì)中，有目的地提出材料問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生在更廣的范圍里選材，在更加深入的層面上分析材料性能，可以更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生自主探究材料科學(xué)的積極性，幫助學(xué)生把材料知識(shí)轉(zhuǎn)化為初步的工作能力，克服課程知識(shí)的碎片化傾向。
四、結(jié)語(yǔ)
航空航天是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的集大成者，該領(lǐng)域發(fā)展很大程度上取決于材料科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。材料學(xué)是航空航天工程技術(shù)人員知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要組成部分?！肮こ滩牧蠈W(xué)”要按照現(xiàn)代大工程觀的要求組織教學(xué)，才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，提高培養(yǎng)質(zhì)量。航空航天領(lǐng)域和材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展，極大地豐富了“工程材料學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容。要根據(jù)學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展需要選擇教學(xué)內(nèi)容，按照理論實(shí)踐結(jié)合、突出工程應(yīng)用的要求構(gòu)建知識(shí)體系。在教學(xué)工作中，應(yīng)根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)要求，深入研究材料學(xué)的基本要求和各專(zhuān)業(yè)的發(fā)展方向，形成“公共知識(shí)+方向知識(shí)”的“工程材料學(xué)”課程結(jié)構(gòu)，提高教學(xué)效率。統(tǒng)籌考慮專(zhuān)業(yè)教學(xué)與其他課程的聯(lián)系，以及課程設(shè)計(jì)、工程訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)，以“工程材料學(xué)”課程為中心，注重課程的縱向推進(jìn)和知識(shí)的橫向聯(lián)系，不斷加深對(duì)材料學(xué)的理解和掌握，培養(yǎng)多角度研究分析、跨專(zhuān)業(yè)交流合作、多學(xué)科解決問(wèn)題的能力。
參考文獻(xiàn)：
[1]朱張校，姚可夫.工程材料[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.
[2]周風(fēng)云.工程材料及應(yīng)用[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002.
[3]王少剛，鄭勇，汪濤.工程材料與成形技術(shù)基礎(chǔ)[M].國(guó)防科技出版社，2016.
[4]閆康平.工程材料[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2008.
[5]于永泗，齊民.機(jī)械工程材料[M].大連理工大學(xué)出版社，2010.
Discussion on Reform of "Engineering Materials" Course Teaching for Aeronautic Majors
WANG Tao，ZHOU Ke-yin
（College of Material Science and Technology，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing，Jiangsu 210016，China）
關(guān)鍵詞：地球空間；宇宙探索；本科通識(shí)教育
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）43-0228-03
從古至今，人類(lèi)就對(duì)我們頭頂?shù)奶炜粘錆M了無(wú)限的好奇。浩瀚無(wú)垠的宇宙一直吸引著人類(lèi)的注意力，成為他們飛向太空的夢(mèng)想。對(duì)地球空間乃至宇宙的探索從千百年前古人觀察星空那刻開(kāi)始，就成為了人類(lèi)歷史上深受矚目并且持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的一項(xiàng)科學(xué)活動(dòng)。如何從科學(xué)的角度去了解宇宙，成為了無(wú)數(shù)學(xué)者孜孜以求的話題。人類(lèi)的活動(dòng)的足跡及其研究的領(lǐng)域，經(jīng)歷了從陸地到海洋，從海洋到大氣層，從大氣層到宇宙空間的擴(kuò)展過(guò)程。人類(lèi)活動(dòng)范圍的每一次飛躍，都大大增強(qiáng)了其對(duì)于認(rèn)識(shí)自然和改造自然的能力，促進(jìn)了時(shí)代生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步。當(dāng)人類(lèi)的活動(dòng)領(lǐng)域從地面擴(kuò)大到空間后，我們開(kāi)始利用和開(kāi)發(fā)空間蘊(yùn)藏的極其豐富的資源，并使人類(lèi)能從全宇宙的觀點(diǎn)來(lái)解決社會(huì)發(fā)展問(wèn)題。人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的時(shí)期。最初，人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)是基于有限的觀測(cè)與想象。到了近代，自從1957年10月原蘇聯(lián)向太空發(fā)射了人類(lèi)歷史上的第一顆人造衛(wèi)星，對(duì)宇宙的探測(cè)就跨入了一個(gè)新時(shí)代。人類(lèi)在向外層空間的探索過(guò)程中，中國(guó)既是最古老的航天國(guó)家，也是本世紀(jì)航空航天事業(yè)發(fā)展最快的國(guó)家之一。經(jīng)過(guò)多年的努力和探索，如今我國(guó)已經(jīng)處于空間探測(cè)發(fā)展的前端。隨著“神舟”與天宮的對(duì)接成功、“嫦娥”的上天、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的完善，標(biāo)志著我國(guó)已步入航天大國(guó)的時(shí)代前列。積極參與太空探索對(duì)我國(guó)政治、思想、社會(huì)、文化等方面的意義十分重大，將促進(jìn)生產(chǎn)力的變革、人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展以及社會(huì)文化的進(jìn)步?！吧裰邸?、“嫦娥”等多個(gè)重大空間研究項(xiàng)目的進(jìn)展，可以促使我們?nèi)チ私庥钪嫜莼捌渲械母鞣N物理現(xiàn)象和過(guò)程，探尋人類(lèi)和地球生物在宇宙中的地位及意義，發(fā)展各種太空技術(shù)并將其運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域，探索和占有各種太空資源，利用太空的極端環(huán)境進(jìn)行各種科學(xué)和技術(shù)試驗(yàn)，以及顯示我國(guó)綜合國(guó)力的先進(jìn)和強(qiáng)大。隨著宇宙探索和空間科學(xué)成為熱點(diǎn)，特別是近數(shù)十年來(lái)我國(guó)航空航天科技的蓬勃發(fā)展，促使國(guó)內(nèi)很多以理工學(xué)科為主的高等院校，甚至許多綜合性大學(xué)，都開(kāi)設(shè)了針對(duì)各個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)科的關(guān)于空間學(xué)科的專(zhuān)業(yè)課和通識(shí)教育型的基礎(chǔ)課，用以向高等院校學(xué)生傳授空間學(xué)科的各項(xiàng)知識(shí)。其中尤以開(kāi)設(shè)范圍較廣，也是深受各學(xué)科學(xué)生歡迎的宇宙探索類(lèi)公共選修課，因其對(duì)空間學(xué)科知識(shí)面覆蓋較全，學(xué)科前沿性良好，教師自主選擇較大，通?？刹捎么罅康膱D片、動(dòng)畫(huà)、影音資料等多媒體手段，往往能達(dá)到很好的教學(xué)效果。對(duì)國(guó)內(nèi)各個(gè)知名大學(xué)的宇宙探索類(lèi)公共選修課的教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)日歷、課程簡(jiǎn)介以及教學(xué)課件等教學(xué)安排進(jìn)行調(diào)查之后，發(fā)現(xiàn)其大多數(shù)的課程范圍均包括以下幾個(gè)方面：地球空間、日地空間環(huán)境、日球空間、銀河系等的基本結(jié)構(gòu)、特性和人類(lèi)對(duì)其探測(cè)的新進(jìn)展；恒星的分類(lèi)及其演化；黑洞的特性及其發(fā)現(xiàn)與觀測(cè)；宇宙的起源與演化；人類(lèi)深空探測(cè)和尋找地外文明的方法和技術(shù)，以及它們的原理、分類(lèi)和發(fā)展歷程；太空存在的各種資源以及未來(lái)的太空產(chǎn)業(yè)、災(zāi)害性空間天氣的類(lèi)型及預(yù)防。但是在大多數(shù)的課程安排和教授過(guò)程中，過(guò)分強(qiáng)調(diào)了空間學(xué)科點(diǎn)前沿性和學(xué)生關(guān)注度，對(duì)于在中學(xué)或大學(xué)其他課程中已有所涉及的地球空間的有關(guān)知識(shí)點(diǎn)，往往學(xué)時(shí)分配較少，不受到關(guān)注與重視，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。
學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的選?。?/p>
在很多大學(xué)的本科教育中，宇宙探測(cè)類(lèi)通識(shí)課一般是針對(duì)空間科學(xué)及其發(fā)展的導(dǎo)論性課程?？臻g科學(xué)作為地球科學(xué)的重要分支，主要研究發(fā)生在日地空間、行星際空間及至整個(gè)宇宙空間的物理、天文、化學(xué)及生命等自然現(xiàn)象及其規(guī)律的科學(xué)。作為宇宙的一部分，地球空間一般認(rèn)為是靠近行星地球的、受太陽(yáng)輻射變化直接影響的空間區(qū)域，具體指地球大氣中層頂以上的區(qū)域，其外邊界是太陽(yáng)風(fēng)與地磁場(chǎng)相互作用形成的。地球空間是對(duì)外層空間探索的基礎(chǔ)，人類(lèi)對(duì)于宇宙的認(rèn)識(shí)與探測(cè)首先就建立在對(duì)地球空間的逐步了解中。目前人類(lèi)對(duì)于宇宙的探索工作重點(diǎn)在于三個(gè)方面：衛(wèi)星的發(fā)射與應(yīng)用、載人航天、深空探測(cè)。因此，在教授有關(guān)宇宙探測(cè)的課程時(shí)，地球空間的基本特征與特性、目前已經(jīng)進(jìn)行的探測(cè)方法及探測(cè)結(jié)果、地球空間中的一些主要現(xiàn)象和變化，應(yīng)該成為首先講授的基礎(chǔ)與重點(diǎn)。本文將根據(jù)對(duì)各大院校該類(lèi)課程教學(xué)過(guò)程的總結(jié)，以及自身的講授經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)體會(huì)，分析地球空間知識(shí)點(diǎn)在該課程中的教學(xué)應(yīng)用，以期提高此類(lèi)課程的教學(xué)質(zhì)量。下面是筆者認(rèn)為需重點(diǎn)納入教學(xué)范圍的幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
1.地球空間探測(cè)方法。要想對(duì)地球空間進(jìn)行了解，掌握它的整個(gè)的結(jié)構(gòu)和基本變化，首先我們要對(duì)地球空間進(jìn)行觀測(cè)。地球空間探測(cè)是人類(lèi)航空航天事業(yè)的起點(diǎn)，是人類(lèi)飛向外層空間的技術(shù)基礎(chǔ)，也是整個(gè)空間科學(xué)的源頭和重點(diǎn)。因此地球空間探測(cè)手段、衛(wèi)星應(yīng)用、航天器的發(fā)展、人類(lèi)空間探測(cè)歷史等，都應(yīng)作為此知識(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)進(jìn)行。
2.電離層/磁層與電磁波傳播。地球空間并不是一個(gè)很安寧的地球空間，它是受太陽(yáng)風(fēng)和地球磁場(chǎng)雙重作用而形成的。這一知識(shí)點(diǎn)主要是研究電離層與磁層中發(fā)生的物理現(xiàn)象、動(dòng)力學(xué)和電動(dòng)力學(xué)過(guò)程，因此對(duì)于地球物理、信息工程乃至通信、測(cè)量等專(zhuān)業(yè)的學(xué)生是非常必要的。在教學(xué)中，應(yīng)重點(diǎn)探討日地系統(tǒng)中太陽(yáng)活動(dòng)、地磁活動(dòng)和人類(lèi)活動(dòng)對(duì)電離層和磁層環(huán)境的影響，無(wú)線電波在各種介質(zhì)中的傳播過(guò)程與理論研究以及電離層/磁層對(duì)無(wú)線電波傳播在各種工程系統(tǒng)中尤其在移動(dòng)通信中的影響研究。
3.大氣層光學(xué)現(xiàn)象。大氣層光學(xué)現(xiàn)象是指大氣中發(fā)生的各種光學(xué)現(xiàn)象，來(lái)自太陽(yáng)、月亮和其他光源的光線通過(guò)大氣層時(shí)，發(fā)生選擇性吸收、散射、反射和折射、衍射等以及其各種物理化學(xué)作用，改變?cè)瓉?lái)的路徑和顏色，呈現(xiàn)出的各種色彩繽紛的光學(xué)現(xiàn)象。它所反映出來(lái)的規(guī)律和物理機(jī)制，在大氣物理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、天文、航空遙感等許多專(zhuān)業(yè)方向上有著重要地位。
4.高層中性大氣。這一知識(shí)點(diǎn)主要研究中高層大氣動(dòng)力學(xué)，中高層大氣中的風(fēng)、波和相關(guān)的暫態(tài)過(guò)程，以及中高層大氣的光學(xué)和無(wú)線電探測(cè)技術(shù)。如果是理工科的選課學(xué)生為主的大學(xué)公選課，建議加入此知識(shí)點(diǎn)。
5.對(duì)流層。嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，由于其主要影響源為地面，對(duì)流層大氣不屬于地球空間的研究范圍。然而作為人類(lèi)的生存的大氣空間層，對(duì)流層變化與我們的生活息息相關(guān)，同時(shí)也有很多的空間探測(cè)方法的研究目標(biāo)就是對(duì)流層大氣。因此作為通識(shí)課，這一知識(shí)點(diǎn)也應(yīng)考慮加入，而非忽略，教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)放在對(duì)流層與氣象學(xué)以及對(duì)流層與其他大氣耦合機(jī)制上。
地球空間是和航天技術(shù)緊密結(jié)合的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域，地球外大氣層的世界，逐漸被一一發(fā)現(xiàn)，但是未知的東西仍然很多。對(duì)其熱點(diǎn)問(wèn)題和研究前沿進(jìn)行探討，可以豐富并拓展學(xué)生們對(duì)于宇宙探索的認(rèn)知。在高校開(kāi)設(shè)宇宙探索類(lèi)本科通識(shí)課程時(shí)，針對(duì)不同學(xué)科背景與專(zhuān)業(yè)方向的選課學(xué)生，該類(lèi)課程中有關(guān)地球空間部分的教學(xué)方案也可進(jìn)行科學(xué)的選擇和適度的調(diào)整，以使學(xué)生有效接受并消化大量信息，切實(shí)掌握有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，各專(zhuān)業(yè)課程之間形成互補(bǔ)，最大程度發(fā)揮宇宙探索類(lèi)通識(shí)課的作用。
參考文獻(xiàn)：
[1]焦維新.空間探測(cè)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2002.
[2]潘艷平.“宇宙探索概論”課程中開(kāi)展素質(zhì)教育的探討[J].中國(guó)電力教育，2009，（145）：89-90.
[3]焦維新，傅綏燕.太空探索[M].北京：北京大學(xué)出版社，2003.
關(guān)鍵詞：質(zhì)量工程技術(shù)基礎(chǔ)；教學(xué)體系；三位一體；教學(xué)改革
《質(zhì)量工程技術(shù)基礎(chǔ)》作為2006年教育部批準(zhǔn)我校新建的國(guó)防特色專(zhuān)業(yè)“質(zhì)量與可靠性工程（081508S）”的一門(mén)核心專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容涉及質(zhì)量設(shè)計(jì)、質(zhì)量檢驗(yàn)、質(zhì)量控制和質(zhì)量分析等諸多內(nèi)容，經(jīng)過(guò)分析和比較國(guó)內(nèi)外相關(guān)高校所開(kāi)設(shè)的質(zhì)量工程類(lèi)課程和出版的一些主要質(zhì)量工程類(lèi)教材，認(rèn)為這些教材的編寫(xiě)滿足了管理工程專(zhuān)業(yè)和工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)需求，作為北京航空航天大學(xué)《質(zhì)量工程技術(shù)基礎(chǔ)》精品課建設(shè)項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)項(xiàng)目組2007年5月到2010年9月的建設(shè)，圓滿完成了課程建設(shè)的任務(wù)。本文系統(tǒng)地研究了適合于工科高等院校本科生質(zhì)量工程技術(shù)課程的教學(xué)體系，并立足于質(zhì)量與可靠性工程學(xué)科的建設(shè)研究了課程的教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容，建立了“課堂講授、課堂討論、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”三位一體的創(chuàng)新教學(xué)模式。
一、豐富內(nèi)涵，明確課程定位
1.課程特點(diǎn)。作為質(zhì)量與可靠性工程專(zhuān)業(yè)的唯一一門(mén)質(zhì)量方面的基礎(chǔ)核心課程，《質(zhì)量工程技術(shù)基礎(chǔ)》承載著向?qū)W生講授質(zhì)量工程基本原理與技術(shù)的任務(wù)，同時(shí)幫助他們從總體上把握質(zhì)量與可靠性工程專(zhuān)業(yè)的內(nèi)涵，因此，就要求《質(zhì)量工程技術(shù)基礎(chǔ)》課程在內(nèi)容上具有完備性，自成體系；在講授方面具有專(zhuān)業(yè)覆蓋性，從質(zhì)量與可靠性工程專(zhuān)業(yè)的角度向?qū)W生講述質(zhì)量工程技術(shù)的內(nèi)涵與內(nèi)容。
2.課程創(chuàng)新點(diǎn)。由于我們率先在本科專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)《質(zhì)量工程技術(shù)基礎(chǔ)》課程，國(guó)內(nèi)外相關(guān)高校大多從管理的角度開(kāi)設(shè)《質(zhì)量管理》方面的課程，還沒(méi)有一門(mén)從總體上講述質(zhì)量工程技術(shù)原理與方法的課程，因此就要求《質(zhì)量工程技術(shù)基礎(chǔ)》課程在內(nèi)容上具有創(chuàng)新性，需要借鑒以技術(shù)見(jiàn)長(zhǎng)的可靠性工程技術(shù)構(gòu)成框架，構(gòu)建出以技術(shù)為主線的質(zhì)量工程技術(shù)體系，并能結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過(guò)程，闡述清楚質(zhì)量工程技術(shù)的內(nèi)涵與應(yīng)用途徑，強(qiáng)調(diào)質(zhì)量工程技術(shù)是與設(shè)計(jì)技術(shù)以及制造技術(shù)同等重要的基礎(chǔ)使能技術(shù)。
二、突出技術(shù)，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容
1.教學(xué)目的。需要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)系統(tǒng)質(zhì)量工程基礎(chǔ)理論進(jìn)行了解，這樣可以使學(xué)生掌握所必須的基本知識(shí)和基本技能。
2.教學(xué)內(nèi)容。本課程系統(tǒng)詳細(xì)地介紹質(zhì)量工程的基本理論、方法和技術(shù)，體現(xiàn)了現(xiàn)代質(zhì)量工程新的進(jìn)展與成果，是質(zhì)量工程師必備的知識(shí)。主要包括如下內(nèi)容：①第1部分，質(zhì)量工程技術(shù)概述，主要講授質(zhì)量工程的基本概念，包括質(zhì)量工程基本原理、質(zhì)量工程技術(shù)體系與產(chǎn)品全系統(tǒng)、全特性、全過(guò)程質(zhì)量管理等；②第2部分，設(shè)計(jì)質(zhì)量工程技術(shù)，主要講授設(shè)計(jì)階段質(zhì)量控制的基本原理與技術(shù)，包括質(zhì)量功能展開(kāi)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)、容差設(shè)計(jì)等技術(shù)；③第3部分，制造質(zhì)量工程技術(shù)，主要講授制造階段質(zhì)量控制的基本原理與技術(shù)，包括：質(zhì)量檢驗(yàn)、抽樣檢驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制、過(guò)程能力分析等技術(shù)；④第4部分，質(zhì)量分析技術(shù)，主要講授產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過(guò)程質(zhì)量分析的基本原理與技術(shù)，包括質(zhì)量數(shù)據(jù)與質(zhì)量波動(dòng)、定量分析技術(shù)與定性分析技術(shù)等。
三、積極探索實(shí)踐，構(gòu)建三位一體式教學(xué)模式
為能更好地展現(xiàn)出所講授課程的特色跟實(shí)際應(yīng)用的關(guān)聯(lián)，同時(shí)也為了給學(xué)生講解課程知識(shí)內(nèi)容，在課堂講授中構(gòu)建“課堂講授、課堂討論、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”三位一體式的教學(xué)模式。
1.課堂講授，注重層次分明、循序漸進(jìn)。在授課過(guò)程中引用多媒體進(jìn)行知識(shí)講解，目的是使用這種比較生動(dòng)的教學(xué)方法，讓抽象的知識(shí)點(diǎn)具象起來(lái)，學(xué)生也更容易理解這些課程內(nèi)容。本課程的課堂講授全部采用高水平多媒體課件，參考美國(guó)威斯康星大學(xué)（University of Wisconsin-Madison）、新加坡國(guó)立大學(xué)（University of Singapore）與天津大學(xué)等國(guó)內(nèi)外高校在QFD、穩(wěn)健設(shè)計(jì)、質(zhì)量檢驗(yàn)、SPC等質(zhì)量工程技術(shù)方面課程的課件，吸收進(jìn)來(lái)并加以利用，以教學(xué)內(nèi)容為中心，根據(jù)自身課程特色制作一套適合自己課程特點(diǎn)的高水平的多媒體教學(xué)課件，共計(jì)16講，32課時(shí)。
2.課堂討論，注重積極參與、教學(xué)互動(dòng)。將課程內(nèi)容系統(tǒng)劃分成幾個(gè)單元，劃分的若干個(gè)單元環(huán)節(jié)均要以理論講解為基礎(chǔ)，充分與實(shí)際相聯(lián)系。所以在理論教學(xué)中，一些工程項(xiàng)目或者與實(shí)際相關(guān)聯(lián)的質(zhì)量問(wèn)題作為課堂討論的內(nèi)容，以此為基點(diǎn)了解相關(guān)的理論理念以及具體問(wèn)題的處理與應(yīng)對(duì)。教學(xué)討論利用同期建設(shè)的教學(xué)專(zhuān)用網(wǎng)站（http：//），使課堂討論由課內(nèi)延伸到課外，形成良性互動(dòng)。教學(xué)網(wǎng)站功能包括學(xué)習(xí)討論、參考資料、作業(yè)提交、課件提供、網(wǎng)上答疑等，達(dá)到面向北航本科學(xué)生的助學(xué)功能、面向北航任課教師的助教功能以及面向校外人員的對(duì)外教學(xué)服務(wù)與宣傳功能。
3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，強(qiáng)調(diào)工程實(shí)際、學(xué)以致用。實(shí)踐性強(qiáng)是質(zhì)量工程學(xué)科的一個(gè)明顯特性，學(xué)生在接觸這門(mén)課程中，不單單靠理論知識(shí)，更要以系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)來(lái)輔助掌握其本質(zhì)，使學(xué)生學(xué)起來(lái)積極性提高，從而教學(xué)質(zhì)量也會(huì)有所提升。為此，結(jié)合我校國(guó)防特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)項(xiàng)目，安排了如下3次實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)。①質(zhì)量特性識(shí)別與分解實(shí)驗(yàn)。質(zhì)量特性的識(shí)別與分解實(shí)驗(yàn)以某自動(dòng)步槍設(shè)計(jì)為背景，讓學(xué)生熟練掌握質(zhì)量屋和QFD瀑布式分解技術(shù)。②穩(wěn)健性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。穩(wěn)健性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以某航空發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)穩(wěn)健設(shè)計(jì)為背景，實(shí)現(xiàn)對(duì)影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵質(zhì)量特性參數(shù)的穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì)，讓學(xué)生熟練掌握穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)。③符合性控制實(shí)驗(yàn)。符合性控制實(shí)驗(yàn)以某彈用發(fā)動(dòng)機(jī)制造質(zhì)量控制為背景，實(shí)現(xiàn)對(duì)制造過(guò)程關(guān)鍵控制參數(shù)的監(jiān)控與分析，讓學(xué)生熟練掌握控制圖與工序能力指數(shù)分析技術(shù)。
四、實(shí)踐與效果分析
本教學(xué)體系通過(guò)在北京航空航天大學(xué)可靠性與系統(tǒng)工程學(xué)院2006級(jí)與2007級(jí)兩屆共120名學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐，期末教學(xué)質(zhì)量調(diào)查表明：學(xué)生滿意度達(dá)99%。本課程系統(tǒng)化地介紹了質(zhì)量、質(zhì)量工程、質(zhì)量工程技術(shù)定義、質(zhì)量工程技術(shù)體系與應(yīng)用，課堂較活躍，講解與討論同步，進(jìn)而更好地引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其更好地自主學(xué)習(xí)、思考。課堂講解過(guò)程中需要注意理論與實(shí)際事例的相結(jié)合，在大量實(shí)例的列舉當(dāng)中使得學(xué)生能夠更好地掌握相關(guān)理論及其技術(shù)上的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵，相關(guān)專(zhuān)業(yè)理論的教學(xué)對(duì)于理工科本科生以后要參與的工作會(huì)有很大的幫助。同樣，在教學(xué)過(guò)程中充分發(fā)揮多樣性，既生動(dòng)又形象并且易于理解，這樣便能很好地使學(xué)生融入其中。
通過(guò)以上一系列課程教學(xué)改革，建立了有關(guān)《質(zhì)量工程技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)中的課程目的、內(nèi)容、模式等相關(guān)教學(xué)體系，能夠在教學(xué)計(jì)劃范圍內(nèi)高效地完成相關(guān)教學(xué)任務(wù)，使得學(xué)生可以更好地了解掌握相關(guān)理論知識(shí)，同樣能夠更好地培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力及其思考能力，解決實(shí)際當(dāng)中的相關(guān)問(wèn)題，進(jìn)而能夠更好地投入到對(duì)于質(zhì)量工程技術(shù)的學(xué)習(xí)及研究當(dāng)中，做到學(xué)以致用，為我國(guó)的國(guó)防科技工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域培養(yǎng)更多更優(yōu)秀的人才。
參考文獻(xiàn)：
[1]洪生偉.質(zhì)量工程專(zhuān)業(yè)核心課程及其內(nèi)容[J].世界標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量管理，2006，（6）：44-46.
[2]康銳.結(jié)合國(guó)防軍工企業(yè)的迫切需求制定質(zhì)量工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案[C].第三屆全國(guó)工程碩士培養(yǎng)工作論文集，合肥，2002.
[3]康銳.為武器裝備的發(fā)展培養(yǎng)急需的專(zhuān)門(mén)人才——培養(yǎng)質(zhì)量工程專(zhuān)業(yè)工程碩士的探索與實(shí)踐[C].第三屆全國(guó)工程碩士培養(yǎng)工作論文集，合肥，2002.
[4]康銳，王自力.裝備全系統(tǒng)全特性全過(guò)程質(zhì)量管理概論[J]，國(guó)防技術(shù)基礎(chǔ)，2007，（4）：25-29.
[5]林志航.產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量工程[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.
[6]何益海，康銳.質(zhì)量工程技術(shù)體系研究及教改實(shí)踐[J].質(zhì)量與可靠性，2009，（4）：33-36.
關(guān)鍵詞 飛行技術(shù) 飛行學(xué)員 課程建設(shè) 課程考核
中圖分類(lèi)號(hào)：G423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
Analysis of Flight Technical Professional Course Construction
Abstract Flight technology professional course construction is an important guarantee for high-quality flight talent to improve China's civil aviation industry. For student pilots training mode， the internal characteristics of the professional characteristics of the student pilots and flight career， reasonably optimize the construction of the professional courses and curriculum system； curriculum planning， curriculum-building measures， curriculum construction standards， effectively rationalize flight technology courses implementation of the construction process， and the establishment of a reasonable course construction assessment mechanism.
Key words flight technology； student pilots； course construction； curriculum assessment
0 引言
目前，在國(guó)內(nèi)、外，針對(duì)普通大學(xué)生進(jìn)行的課程建設(shè)研究較多，但是，就飛行技術(shù)這個(gè)特殊專(zhuān)業(yè)而言，可行、有效的，符合我院實(shí)際的課程建設(shè)研究比較少見(jiàn)，主要是因?yàn)椋w行技術(shù)專(zhuān)業(yè)所培養(yǎng)的大學(xué)生是為民航系統(tǒng)輸送高素質(zhì)的飛行員，①其特殊的身份就決定了這方面的研究資料較少。
研究飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程建設(shè)改革的原因在于，通過(guò)近幾年的飛行學(xué)員的教學(xué)工作可知，來(lái)自這兩種模式的飛行學(xué)員的基礎(chǔ)參差不齊，學(xué)習(xí)興趣②不是很濃。分析這些學(xué)員的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，來(lái)自“2+2”模式的飛行學(xué)員的原學(xué)專(zhuān)業(yè)大多不相同，他們的飛行基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)短缺，由此，會(huì)造成學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣不濃，其根源在于缺少一個(gè)比較完善的課題體系建設(shè)，因此，開(kāi)展這方面的研討，使得任課教師具有一個(gè)完整的課程建設(shè)目標(biāo)，從而有助于教學(xué)工作的順利開(kāi)展。
盡管?chē)?guó)內(nèi)外存在一般大學(xué)生的課程建設(shè)等方面的研究資料，但是，對(duì)行員的特殊大學(xué)生來(lái)說(shuō)，已有的研究不能夠完全照搬到飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)的理論課程的教學(xué)之中，這就需要我們自己的飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)教師，根據(jù)自己學(xué)生的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，研究適合行員教育的課程建設(shè)，只有這樣，才能做到為我們的民航運(yùn)輸業(yè)輸送高素質(zhì)的飛行人才。
1 飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程建設(shè)的必要性
飛行技術(shù)本科專(zhuān)業(yè)是一個(gè)綜合性、跨學(xué)科的技術(shù)應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)，其主要任務(wù)是為航空運(yùn)輸業(yè)培養(yǎng)航線運(yùn)輸機(jī)職業(yè)飛行人才。飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)既為學(xué)歷教育，又要符合行業(yè)對(duì)飛行員的職業(yè)要求，同時(shí)由于民航是一個(gè)高新技術(shù)應(yīng)用日益廣泛的行業(yè)，因此，對(duì)飛行員這種專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才在知識(shí)結(jié)構(gòu)、技術(shù)應(yīng)用能力、綜合素質(zhì)、身心素質(zhì)等方面都具有較高的要求。為此，在飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的過(guò)程中，必須處理好基礎(chǔ)理論教育、專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能教育和實(shí)踐訓(xùn)練之間的關(guān)系，不斷完善符合本科層次人才培養(yǎng)要求、滿足行業(yè)規(guī)范和與國(guó)際接軌的具有鮮明特色的師資隊(duì)伍、課程體系、實(shí)驗(yàn)設(shè)施和人才培養(yǎng)模式。
課程建設(shè)是保證教育質(zhì)量最基礎(chǔ)的工作之一，也是教學(xué)建設(shè)中最基本的內(nèi)容之一。根據(jù)飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，構(gòu)建與培養(yǎng)高素質(zhì)飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才相適應(yīng)的富有特色、水平先進(jìn)、整體優(yōu)化的教學(xué)內(nèi)容和課程體系。目前飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置特色不夠鮮明，課程體系需要進(jìn)一步梳理、規(guī)范，課程內(nèi)容與行業(yè)執(zhí)照考試內(nèi)容銜接不夠緊密，有必要進(jìn)一步優(yōu)化該專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置，建立合理的課程體系，為任課教師指出明確的教學(xué)目標(biāo)。
2 飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程建設(shè)的實(shí)施過(guò)程
2.1 課程建設(shè)規(guī)劃
飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)的課程體系分為：公共基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)課程、專(zhuān)業(yè)知識(shí)課程、專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程。以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的目的，以飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)規(guī)范為指導(dǎo)，根據(jù)學(xué)科領(lǐng)域、知識(shí)點(diǎn)以及教學(xué)內(nèi)容和方法，不斷優(yōu)化課程體系，梳理課程內(nèi)容的銜接，構(gòu)建涵蓋飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)課程、專(zhuān)業(yè)知識(shí)課程的五個(gè)課程群。
（1）飛機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)（理論）課程群：飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)、航空動(dòng)力裝置、民航飛機(jī)電氣儀表及通信系統(tǒng)、飛行氣象學(xué)及其應(yīng)用。（2）飛行基礎(chǔ)知識(shí)課程群：航空醫(yī)學(xué)、航空運(yùn)輸?shù)乩怼w行技術(shù)概論、基礎(chǔ)飛行模擬訓(xùn)練、飛行員職業(yè)素質(zhì)與能力概論、民航概論、民航運(yùn)輸系統(tǒng)概論、航空公司的經(jīng)營(yíng)與管理、航空公司機(jī)隊(duì)規(guī)劃。（3）航行基礎(chǔ)知識(shí)課程群：空中領(lǐng)航學(xué)（I）、空中領(lǐng)航學(xué)（II）、儀表飛行與航圖、空中交通管理基礎(chǔ)、現(xiàn)代導(dǎo)航技術(shù)。（4）飛行理論與管理課程群：飛行原理、飛行性能與飛行計(jì)劃、安全飛行原理與事故案例分析、飛行法規(guī)、飛行心理學(xué)與人為因素、駕駛艙資源管理、飛行運(yùn)行與安全管理基礎(chǔ)、飛行資料與手冊(cè)（5）飛行英語(yǔ)課程群：飛行英語(yǔ)（I）、飛行英語(yǔ)（II）、飛行英語(yǔ)（Ⅲ）、飛行英語(yǔ)（Ⅳ）、英語(yǔ)無(wú)線電陸空通話、ICAO英語(yǔ)。
2.2 課程建設(shè)措施
重點(diǎn)建設(shè)幾門(mén)核心課程，建成校內(nèi)、行業(yè)內(nèi)有影響力、有特色的優(yōu)質(zhì)課程、精品課程。以提高培養(yǎng)質(zhì)量為重點(diǎn)，加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段改革，實(shí)現(xiàn)課程建設(shè)的整體優(yōu)化。同時(shí)，加強(qiáng)教材建設(shè)，在參考國(guó)、內(nèi)外優(yōu)秀教材的同時(shí)，不斷加強(qiáng)高質(zhì)量自編教材的比例，爭(zhēng)取五年內(nèi)具有鮮明特色的、符合行業(yè)和國(guó)際化需求的高質(zhì)量的自編教材比例不低于60%。實(shí)踐教學(xué)資料齊全、科學(xué)、實(shí)用，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目全部具有指導(dǎo)書(shū)。
課程建設(shè)涉及到教育思想、教育理念、教學(xué)過(guò)程等諸多方面內(nèi)容，課程建設(shè)的內(nèi)容主要包括：師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法改革、教學(xué)手段改進(jìn)、實(shí)踐教學(xué)改革、教學(xué)文件與資料建設(shè)、教材選用與編寫(xiě)等幾個(gè)方面?？紤]到飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)歷教育與職業(yè)教育相結(jié)合、培養(yǎng)模式多樣性等特點(diǎn)，課程群內(nèi)的課程之間以及不同課程群的課程之間必須相互關(guān)聯(lián)、緊密銜接，保障課程建設(shè)的科學(xué)性和系統(tǒng)性。
2.3 課程建設(shè)基本標(biāo)準(zhǔn)
每門(mén)課程以局方執(zhí)照考試大綱、執(zhí)照題庫(kù)、相關(guān)規(guī)章、飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)規(guī)范等為依據(jù)，學(xué)習(xí)借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)院校的經(jīng)驗(yàn)。
2.4 特色課程的建設(shè)
重點(diǎn)圍繞核心課程加強(qiáng)雙語(yǔ)課程、模塊化課程建設(shè)。為適應(yīng)飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)模式的不同，加強(qiáng)模塊化課程建設(shè)。為了適應(yīng)民航發(fā)展的要求和與國(guó)際接軌，切實(shí)提高學(xué)生的英語(yǔ)應(yīng)用能力，開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)課程。③
3 飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程建設(shè)的考核
課程考核是課程建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它所特有的評(píng)定、檢測(cè)、診斷、反饋和激勵(lì)功能，是其他環(huán)節(jié)難以替代的，可以檢驗(yàn)課程建設(shè)的成功與否。課程考核工作的質(zhì)量是教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)重要方面，并對(duì)教學(xué)質(zhì)量、教風(fēng)和學(xué)風(fēng)產(chǎn)生直接的重要影響。為使課程考核更加綜合化、制度化、科學(xué)化，需制定相應(yīng)的考核管理辦法。
另外，在教學(xué)過(guò)程中，教師要根據(jù)自己課程特點(diǎn)和教學(xué)風(fēng)格采用多種恰當(dāng)?shù)恼n程考核方式，針對(duì)飛行學(xué)員的自身特點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)飛行學(xué)員日常學(xué)習(xí)過(guò)程的考核，改變課程結(jié)束時(shí)“一考定成績(jī)”的做法，防止“考前突擊”的行為，促進(jìn)學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)。
注釋
① 劉星. 高校教師如何應(yīng)對(duì)高等教育大眾化的挑戰(zhàn)[J]. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2001 增刊：66-67.
Abstract: To improve vocational college students' theory and practice integrated capabilities, update teaching philosophy and optimize teaching strategies, the situation in the traditional universities and vocational colleges is investigated. With "capacity-building" as the dominant ideology, robot teaching in vocational colleges is explored and researched from the aspects of teaching contents and teaching methods.
關(guān)鍵詞：高職；機(jī)器人；教學(xué)改革
Key words: higher vocational; robot; teaching reform
中圖分類(lèi)號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2011）12-0198-01
0 引言
機(jī)器人學(xué)是一門(mén)集機(jī)械學(xué)、電氣學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、人工智能、材料學(xué)等多學(xué)科交叉的綜合性學(xué)科，無(wú)論在在基礎(chǔ)理論方面還是在實(shí)踐應(yīng)用方面，都正在以驚人的速度發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)的機(jī)器人教育有了很大的發(fā)展，機(jī)器人課程逐步成為高校綜合性實(shí)踐課程。能否有效地開(kāi)展機(jī)器人教學(xué)已經(jīng)成為直接影響學(xué)生綜合能力培養(yǎng)和綜合素質(zhì)提高的重要因素。因此，在高職院校對(duì)機(jī)器人課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索與實(shí)踐是非常必要的。
1 機(jī)器人教學(xué)情況的調(diào)研
1.1 傳統(tǒng)高校機(jī)器人教學(xué)情況 本科院校以及傳統(tǒng)專(zhuān)科院校一般開(kāi)始有“機(jī)器人學(xué)”、“機(jī)器人概論”等課程。開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)較廣，涉及機(jī)械工程、電子工程、航空航天、計(jì)算機(jī)科學(xué)等專(zhuān)業(yè)，開(kāi)設(shè)方式多樣，如必修、專(zhuān)業(yè)選修、全校選修等。國(guó)內(nèi)高校選擇教材較集中，選用蔡自興 《機(jī)器人學(xué)》、熊有倫 《機(jī)器人學(xué)》的居多，部分高校的課外參考書(shū)為國(guó)外原版教材。實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)相對(duì)較少 （實(shí)驗(yàn)與講解的比例最高為1：3.2），半數(shù)以上高校的實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)為零。
1.2 高職院校機(jī)器人教學(xué)情況 高職院校分為兩種類(lèi)型，一類(lèi)為原高專(zhuān)轉(zhuǎn)變而來(lái)，這類(lèi)院校一般沿習(xí)傳統(tǒng)院校的教學(xué)方法；另一類(lèi)為新型高職高專(zhuān)，以技能培養(yǎng)為核心，在機(jī)器人教學(xué)方面教學(xué)方法多元化，多數(shù)開(kāi)展了機(jī)器人興趣小組等機(jī)構(gòu)，在少數(shù)學(xué)生中進(jìn)行機(jī)器人技術(shù)的培養(yǎng)，或者開(kāi)展公共選修課進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)普及。在高職院校工科專(zhuān)業(yè)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人技術(shù)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，各院校都還處于嘗試階段，尚未找到行之有效的方法。
1.3 現(xiàn)存問(wèn)題分析 在傳統(tǒng)的教學(xué)方法中，我國(guó)機(jī)器人教育普遍存在著重視知識(shí)傳授、輕視能力培養(yǎng)，重視理論教學(xué)、輕視實(shí)踐環(huán)節(jié)的問(wèn)題，使得學(xué)生只滿足于死記硬背知識(shí)點(diǎn)，沒(méi)有注重學(xué)生獨(dú)立動(dòng)手能力、綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。而在高職院校，由于技能培養(yǎng)的目的性較強(qiáng)，對(duì)于機(jī)器人技術(shù)這種綜合性學(xué)科，開(kāi)展普及性教學(xué)尚存在較多屏障。
2 高職院校開(kāi)展機(jī)器人教學(xué)的可行性分析
2.1 高職院校機(jī)器人教學(xué)環(huán)境分析 高職院校一般在工科專(zhuān)業(yè)高年級(jí)開(kāi)展機(jī)器人教學(xué)，此時(shí)教學(xué)對(duì)象已學(xué)習(xí)過(guò)本專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，例如電工電子學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、PLC技術(shù)、單片機(jī)等，儲(chǔ)備知識(shí)基本全面。而且，高職院校的特點(diǎn)是側(cè)重于技能培訓(xùn)，實(shí)訓(xùn)課程比例較高，學(xué)生普遍動(dòng)手能力較強(qiáng)。這為我們進(jìn)行機(jī)器人技術(shù)的學(xué)習(xí)提供了有利條件。但是，同時(shí)我們必須認(rèn)識(shí)到，高職院校不強(qiáng)調(diào)教學(xué)的系統(tǒng)性和完整性，這將導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)性差，綜合分析能力相對(duì)較弱，是機(jī)器人教學(xué)的瓶頸所在。
2.2 高職院校開(kāi)展機(jī)器人教學(xué)的必然性 機(jī)器人技術(shù)涵蓋了工程技術(shù)幾乎各個(gè)方面，并且該技術(shù)處于高速發(fā)展階段。在高職院校開(kāi)展該課程，不僅有利于增強(qiáng)學(xué)生的綜合能力培養(yǎng)，更為學(xué)生后期發(fā)展和拓展性學(xué)習(xí)提供了良好的基礎(chǔ)。高職學(xué)生在具備了本專(zhuān)業(yè)必備的技能之后，必須將各種技術(shù)綜合運(yùn)用，才能夠處理現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，而要將機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、電路電子設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試等綜合運(yùn)用，是任何一門(mén)基礎(chǔ)課程都無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，只有機(jī)器人技術(shù)課程可以成為培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)的有效載體。
3 高職院校開(kāi)展機(jī)器人教學(xué)的若干方案探討
3.1 將教育機(jī)器人與相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程相結(jié)合 教育機(jī)器人將機(jī)器人應(yīng)用于教育領(lǐng)域，是由生產(chǎn)廠商專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力為目標(biāo)的機(jī)器人成品、套裝或散件。目前，教育機(jī)器人硬件技術(shù)方面已經(jīng)非常成熟，設(shè)備的可靠性、靈活性、耐用性等性能都已得到社會(huì)的廣泛認(rèn)可。教育機(jī)器人的硬件配件多樣，技術(shù)支持能力強(qiáng)，價(jià)格也相對(duì)便宜?？刂撇倏v機(jī)器人的關(guān)鍵問(wèn)題之一是軟件設(shè)計(jì)，主要是通過(guò)C語(yǔ)言或Vc++等程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，通過(guò)編程對(duì)機(jī)器人進(jìn)行控制。這就給學(xué)生提供了廣闊的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，通過(guò)編程對(duì)機(jī)器人進(jìn)行操縱，使其完成各種任務(wù)，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。因此，我們可以在《C語(yǔ)言》和《單片機(jī)》課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)引入機(jī)器人控制技術(shù)。用于實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的教育機(jī)器人種類(lèi)繁多，依據(jù)可編程控制機(jī)器人可以設(shè)計(jì)出各種機(jī)器人，創(chuàng)造空間巨大，例如使用慧魚(yú)機(jī)器人創(chuàng)新套件就能設(shè)計(jì)各種機(jī)器人，如搬運(yùn)機(jī)器人、救火機(jī)器人、仿生機(jī)器人等。
3.2 開(kāi)設(shè)《智能機(jī)器人制作》課程 面向工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)《智能機(jī)器人制作》選修課程，講解智能機(jī)器人的控制板、傳感器、輸出設(shè)備等硬件知識(shí)以及智能機(jī)器人控制程序的開(kāi)展等軟件知識(shí)。通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法，讓學(xué)生在學(xué)完課程內(nèi)容后能獨(dú)立組裝并調(diào)試好智能機(jī)器人。最終了解智能機(jī)器人系統(tǒng)的軟硬件組成和工作原理，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新熱情。
3.3 有效利用畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生將所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用的體現(xiàn)，用具體的機(jī)器人項(xiàng)目指導(dǎo)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，將會(huì)使學(xué)生在訓(xùn)練中學(xué)會(huì)如何將知識(shí)應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中。例如機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、智能機(jī)器人傳感器應(yīng)用、智能機(jī)器人驅(qū)動(dòng)技術(shù)、智能機(jī)器人位置控制技術(shù)、編制控制智能機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的軟件、智能機(jī)器人計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等設(shè)計(jì)項(xiàng)目。
4 結(jié)束語(yǔ)
高職院校開(kāi)展機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)對(duì)學(xué)生技能培養(yǎng)、科技的社會(huì)化具有重要的意義。它給高等職業(yè)教育尤其是工科類(lèi)高等職業(yè)教育在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式及教學(xué)效果上都會(huì)帶來(lái)更多的驚喜與期待。
參考文獻(xiàn)：
[1]戰(zhàn)強(qiáng)，王東月.《機(jī)器人學(xué)》課程教學(xué)改革探討[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2010（3）.
[2]黃文愷,陳虹.機(jī)器人創(chuàng)新性教學(xué)平臺(tái)的實(shí)踐與探索[J].教育在線，2009（5）.
