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飞行器设计专业实验教学改革与实践

2018-05-21胡挺宋汀

科教导刊·电子版 2018年1期

胡挺 宋汀

摘 要 飞行器设计专业作为航空类高校的重点学科,学校开展实验教学是为了培养学生的创新能力,提高和提升综合素质能力。因为飞行器设计专业的特殊性在实验教学的过程中实验仪器部分是缺乏的,加上空间问题和成本因素都限制了实验教学的进行,脱离了有效的实践性。本文就以实验教学改革进行探讨,提出有利于教学实验的改革措施,根据近年来实验教学的现实问题做出建议。

关键词 飞行器设计专业 实验教学内容 实验仪器

中图分类号:G642 文献标识码:A

0引言

飞行器设计专业是全国航空大学的重点科系,是为了培养出具有综合设计能力的人才,以及具有飞行器系统与分系统分析能力的高素质人才。实验教学是创新教学的基础,是培养学生创新和综合素质的重要方式。飞行器设计专业作为一个工科专业,在教学过程中缺少综合设计性实验和实际训练少的问题,导致学生在进行实验教学时总遇到问题。随着实验教学的改革和实践,下文总结了一些教学经验和建议。

1飞行器设计专业实验教学中的问题

1.1学校缺少专业性实验仪器

航空类学校一般因为飞行器设计专业的特殊性,导致了实验仪器的缺少,例如以导弹的制导方式为实验例子,导弹的制导方式有六种,每种方式所需要的设备都有不同,这些设备的成本高,体积也大,而在市场上很难找到为该专业学生设计的低成本的实验教学仪器,而学校一般来说只会准备一套用来做演示实验,这样造成学生无法自己动手实验。

1.2资金不足和空间限制实验教学

一般来说飞行器设计专业的实验教学所需要的占地面积较大,以导弹的引导实验为例子,所需要的实验占地面积需要20平方米,而成本需要高达上百万,这样对于学校来说采购实验仪器和所需占地面积都是很大的负担问题。而且这只是一种实验就需要如此耗费财力物力,何况飞行器所涉及的实验不仅仅是这一个,还有其它的实验也面临着缺少实验仪器和空间的问题存在。

1.3实验教学内容脱离实际工程问题

在早几年前,飞行器设计专业的一些实验教学主要是上机实验,就是让学生在计算机上面搭建飞行器的动力学模型、运动学模型等进行数值的仿真练习。但这样的实验教学方式学生是没法清楚了解在实际的工程中,导引信息是怎样获取的,偏转的舵面是怎样偏转的,甚至有很多同时并没见过真正的引导头和舵机等真实的设备。所以学生在学校学习到的知识只是理论上的,脱离现实的工程,单纯的向学生展示了抽象的一面而已。

2飞行器设计专业实验教学的改革措施建议

2.1飞行器设计专业实验教学设备小型化

学校可以将部分的设备进行再设计,保留原本的基本原理和设备功能的基础上再进行简化和体积减小,这样一来可以降低成本,二来可以减小占地面积。例如引导平台,以外一台标准体积的设备,需要上百万成本和占地20平方米,但经过了设备小型化设计后,可以制作出5套设备并投入到实验教学当中,每套的成本不足三万,占地也只需要几平方,可以让学生进行仿真的实验,目标识别和跟踪训练等。

2.2专业的实践教学进行训练系列化

在飞行器设计专业中有些设备并不能做到多台数量,但是教师可以通过进行实验内容和组别安排上的系列化设计,让学生能够通过不同功能实验的设备上进行系列化的实践训练。教师可以通过实验系列化的教学方式让学生进行训练。什么是实验系列化?就是以飞行器设计专业为方向,根据设计不同的教学实验内容结合单台科研设备或者教学设备,让学生能在不同功能实验设备上进行系列实践训练。这样每组学生都能共同做实验,知识设备和内容有所不同,但是学生经过一个实验周期,每组学生都能完成所有的实验内容,这样每个学生都能够充分的利用有限的资源,尽可能学习到飞行器各實验的知识。

2.3专业的实验内容要科学化

伴随着我国科技的不断创新和发展,每一年都会有新的技术在航天领域出现。航空航天飞行器设计专业的学生,不仅仅是学习好课本的知识,还要对新的技术有所了解,在日常生活中可以关注最新的咨询。教师在课堂教学上不仅要结合自身的科研经历和新技术的知识,也要在实验教学的内容中根据工程实际的新技术做出调整,尽可能的将最新的科研成果体现在其中。

2.4承上启下的教学

教师应该要提高学生的创新创造能力,做到每届都承上启下的作用,新一届的学生可以学习和借鉴上一届优秀的成果,同时加上自己的想法进行再建。当前教师可以利用学生实习期和毕业设计环节,让学生接触最新的工程新技术和设计出具有价值的模型,让他们在学习知识的过程中,也要为下一届的学生或者其它科系提供教学资料。教师要让学生做到优秀作品传承化,这是具有承上启下的教学作用。

3结语

从当前的飞行器设计专业的实验教学来看,学校科研设备逐渐的小型化和数量上充足,不仅解决了实验设备的缺少,同时也解决了空间不足和资金限制的问题。而教师在实验教学内容的系列化充分的利用科研的设备和科研资源,做到了让每个学生都能尽可能的学习到飞行器设计的知识,使得资源实现了最大化利用。同时在实验教学内容的科学化强化了学生的对于知识和工程的认识,加强两者的联系,充分的开阔了学生的知识面,这对于学生培养创新能力是很有必要的。实验教学做到承上启下的作用,优秀作品得到传承,让课堂教学丰富多彩。

作者简介:胡挺(1983.9),男,汉,江西弋阳人,硕士,南京航空航天大学航空宇航学院讲师,研究方向:高等教育;宋(1984.6),女,汉,陕西汉中人,硕士,南京航空航天大学航空宇航学院助理研究员,研究方向:高等教育。

参考文献

[1] 庞岩,鲍建文,邬树楠,严佳,李元慧.飞行器设计专业自动控制理论教学与实践[J].实验室科学,2017,20(03):118-121.

[2] 宋磊,黄俊.面向创新人才培养的飞行器设计专业教学改革研究与实践[J].学位与研究生教育,2011(03):47-51.