地方高校《现代飞机制造技术》课程建设研究与实践

摘要：分析了地方院校《现代飞机制造技术》课程建设中存在的问题，针对存在的问题进行了教学探索。通过凝练课程特色、优化课程体系、开发课程资源等方法明确了教学目标，完善了课程资源；利用3D打印技术自制实验设备克服了实验条件不足的问题；利用微信群、微信公众号搭建学生和企业实时沟通渠道，并聘请企业工程师答疑解惑等方法，解决了教学实践条件不足的问题；完善了课程考核方法，注重对学生的综合评价，取得了良好的授课效果。

关键词：地方院校；飞机制造；课程建设；教学探索

中图分类号：G451.2 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）48-0133-03

飞机是一个庞大而复杂的、驶离地面的飞行器系统，是人类制造的一种最复杂的高技术产品。长期以来，飞机制造业一直反映着人类的最新科学技术成就。《美国航空航天产业未来委员会最终报告》指出：“航空航天工业是美国经济领域内一支强大的力量，是全球市场中最有竞争力的部门之一。航空航天产品提供比其他任何生产部门都高的贸易盈余[1]。”近年来，我国航空业也发展迅速，截至2015年底，通用机场超过300个，通用航空企业281家。但总体上看，我国航空业规模仍然较小，航空器自主研发制造能力不足。為了满足航空业对飞行器制造业相关人才的需求，我校于2012年设立了飞行器制造工程专业。《现代飞机制造技术》课程是飞行器制造工程专业的主干课程，通过本课程的学习，使学生掌握现代飞行器制造技术的基础知识，了解飞机制造的基本概念和流程。为了加强本课程的建设，我校2014年将本课程列为校级特色课程。课程教学团队针对课程建设之初存在的问题，经过近两年在课程体系优化、教学内容整合更新、课堂教学方式、方法改革等方面的不懈探索，获得了一些经验和体会，取得了较好的效果。

一、课程建设中存在的问题

本课程属于学校新开课程，在开课之初，课程资源、实验条件等没有前期积累，存在许多问题，如下所述。

（一）学生基础薄弱

《现代飞机制造技术》课程属于专业核心课程，一般安排在大学三年级下学期开设。在航空类院校，学生在大一学年、大二学年时，通过学术报告、学校实验室、高年级学生的“传帮带”等方式，对航空知识有初步的认识和了解，学生在大三学年学习这门课时，对知识的理解和掌握就比较容易。然而，该课程在我校属于新设课程，前期缺乏相关实验条件及授课资源的积累。同时，学校属于地方性普通本科高校，与航空类高校相比，航空类相关的专业较少，缺乏航空类课程授课的一些环境，学生从入学后到本门课程开课之前对航空类知识了解较少，没有其他相近学科专业支撑，学生相关学科知识比较薄弱。有些学生对航空相关知识了解较少，增加了部分学生课堂接受知识的难度，最终难以实现教学目标。

（二）可选教材较少

飞行器制造工程专业在全国设置较少，主要是在北京航空航天大学、南京航空航天大学等一些航空院校开设。在此专业的课程设置上，每个学校又有各自的侧重点。作为飞行器制造工程专业主干课程的《现代飞机制造技术》，在各个学校建设的情况也存在差异，有的学校将飞机制造技术的内容分成《飞机钣金成形工艺学》、《飞机装配工艺学》等课程来讲授。有的学校则开设《飞机制造工艺学》《飞机数字化制造技术》等课程讲授飞机制造的内容。相比其他机械类课程，本门课程可选教材较少。我们在课程开设之初选用北京航空航天大学出版社出版的《现代飞机制造技术》[2]作为学生授课教材，该教材与《大型飞机数字化制造工程》[3]堪称飞机制造领域的经典教材，详细介绍了飞机制造及飞机数字化制造的相关知识，是两本内容丰富、不可多得的优秀教材。但通过授课发现，此教材对于我校学生来说，内容太多，在有限的授课时间里，无法全面讲授教材内容。因此，我校后来选用了北京航空航天大学出版社出版的《飞行器制造技术基础》[4]作为教材，虽然此教材授课内容满足课时需求，但该教材没有介绍飞机数字化制造等相关内容。

（三）教学资源、实验条件不足

作为新设专业，学校前期的实验条件积累较少，专业实验室还需完善，实验条件相对不足。大纲、教案、教学课件等教学资源，只能由教学团队在参考其他高校相关资源的基础上从零开始建设。

二、课程建设研究与实践

针对课程建设中存在的问题，课题组从以下几方面入手，开展了课程建设研究。

（一）定位培养目标，凝练课程特色

航空类高校飞行器制造工程专业学生的就业单位多是中航工业集团所属的飞机制造公司，这些高校与飞机制造公司交流频繁，资源丰富。而作为地方类高校，我们缺乏相应的资源。因此，我们没有照搬航空类高校飞行器制造工程专业的培养目标，而是把培养目标定位于培养服务于通用航空，具有扎实理论，能够在通用航空工业生产第一线从事飞行器制造、科技开发、经营销售等方面的应用型人才。针对服务于通用航空的培养目标，我们凝练课程特色，在课程讲授时增加或偏重于通用航空制造，侧重于无人机、直升机、小型客机的制造、管理方面的内容，侧重于讲授从事医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、喷洒农药等飞行活动以及飞机的制造过程和方法。

（二）优化课程体系，完善讲授内容

飞行器制造工程属于机械学科的一个门类，在学习机械类专业知识的基础上，侧重于飞行器的制造。在学习本门课程之前，学生应先修《理论力学》、《机械原理》、《机械设计基础》、《机械制造工艺学》、《数控加工技术》等课程，并专门开设了《航空航天概论》、《飞机构造学》两门课程。学生通过先修课程的学习，可以了解飞机发展的概况，了解飞机及其结构的基本特点，掌握产品设计的基本理论、方法和过程，掌握机械产品制造特点和方法。经过实践，将课程讲授内容分为三个模块：飞机钣金成形工艺学、飞机装配技术、飞机数字化制造技术。

“飞机钣金成形工艺”部分介绍飞机钣金工艺的基本概念、特点和飞机钣金零件的材料、分类、加工路线的基本环节、变形特点等，让学生了解和认识飞机钣金工艺技术的基本知识、金属变形机理、模线样板方法以及飞机钣金零件的协调、工艺规程编制与模具设计等知识。“飞机装配工艺”部分讲授飞机结构的基本特点、飞机装配的工艺特点、飞机装配工作的要求、飞机构造和飞机装配工艺的发展趋势，让学生初步了解和认识飞机装配工艺技术的基本知识、飞机总装配和机场工作生产工艺准备、飞机构造工艺性和飞机数字化装配系统等。“飞机数字化制造”部分以产品数字建模为主线，介绍并行工程及其实施方法，飞机构型定义、控制和制造资源管理，飞机产品数据的生成、传递、拓延和管理，工程数据集的结构和管理，飞机制造工艺信息和工艺流程设计，数字测量技术及其应用等。此外，还介绍飞行器制造技术的最新发展、新思想和新概念，如虚拟制造技术、基于网络的设计制造技术、数字化工厂、精益生产、新材料新结构制造技术等。

（三）改善实践教学环节，实现创新型人才培养目标

该课程是一门实践性很强的课程，如果只对学生讲原理，则显得太简单。如果着重讲工艺，则又太泛，没有实际内容。因此，在课程设计时，实行由原理至工艺，由机制到控制，由理论到实践的分层次教学，在教学条件能满足的条件下，尽可能丰富教学手段，增加综合实践教学的内容，调动学生的主观能动性和积极性，发挥学生的创造性。针对课程开设之初实验条件不足，学生对航空制造业了解不够的问题，从以下几方面入手，克服了实验条件问题，圆满完成了教学。（1）加强与企业的联系，开拓校外实习基地，培养学生的目的在于为企业培养专业的人才。因此，实习基地的建设有利于增强学生的实践动手能力，为将来在企业工作做好准备。为了改善实践教学环节，学校分别与山东滨奥飞机制造有限公司、潍坊天翔航空工业有限公司、山东猎鹰航空科技有限公司、山东太古飞机工程有限公司签订合作协议，每年派遣学生进入企业实习；（2）加强实验室建设，为课程实验提供保证，学院在课程開设之初建成航模实验室，经过两年时间发展，现已初具规模。实验室拥有激光切割机、3D打印机等设备，能够承接一些小型飞行器的研究与制作。针对开课过程中缺乏的一些大型实验设备，课程教学团队指导学生自治实验设备。利用三维建模、3D打印等技术，学生自制实验模型，用于实验演示；（3）聘请企业工程师为校外指导教师，利用社交软件实现学生和企业导师的实时沟通，课程教学团队聘请了中航工业黑豹集团公司和中国航空无线电电子研究所的工程师作为实验指导教师，针对课程中一些难以解决的实验问题及工厂实践问题，由校外指导教师指导，并通过微信、课程公众号等，将飞机制造现场图片、视频等资源传送到教室，传送给学生，解答学生的困惑；（4）鼓励学生参与教师科研项目，增强学生的科研实践能力，让学生参加专业教师科研项目，形成科研型实践教学模式，给学生提供研究性、创造性的实践训练场所，既解决了课程实验经费投入不足问题，又能提升学生的科研能力与创新意识。一方面，学生参与教师的课题研究工作，促使学生在实验中提升自己发现问题、解决问题的意识与能力；另一方面，有计划地建立大学生创新实验场所，设置与课程相关的应用研究或技术开发类任务，让学生根据自己的研究兴趣、特长与研究能力向学校申请，组成师生研究团队，有计划地开展实验室科学研究工作，提高学生的科研实践能力。

（四）开发课程资源，提升课程品牌

优秀的课程必须通过充足的课程资源来保证，课程教学团队开发了立体化的课程教学资源库保证了教学资源的充足性。本课程自开课以来，一直进行网络课程的建设。教学团队经过艰苦努力制作了《现代飞机制造技术》多媒体课件，并经过反复修改，不断补充完善，使之成为适合课堂教学和学生自学的网络课程。将课程资源分为三个层次，将文字、图片、视频等通过讲义、PPT、网络课程等提供给学生，并构建学生自主学习的网络平台，利用校园网络为学生提供数量更加充足的案例和素材，并以课程QQ群、课程微信群、课程微信公众号等工具答疑辅导，增强师生间的教学互动，保证学生能够对课程学习过程中遇到的问题及时进行反馈，从而提高学生课程学习的质量。

（五）参加课程培训，提高教师水平

教学团队定期派出成员参加由高等学校教学名师奖获奖教师、国家精品课程主持人、国家级教学团队带头人等主讲的课程建设工作培训项目，加深对课程内涵的理解，明确课程建设的目的。通过参加培训，使青年教师对课堂教学内容有了更全面的认识，处理好了理论与实践的关系，能把最新的科研和教研成果及时引入课题教学。在师资队伍建设上，发挥课程负责人在教学中的引领和示范作用，带动整个教学团队水平的提高。增强教师个体责任感和团结协作精神。建立了青年教师、老教师相互听课制度，听课后相互评课，指出问题，总结经验，提出建议，共同提高课堂教学水平。

三、课程建设成效

教学改革提高了学生的学习兴趣，激发了学生的学习积极性，较好地实现了教学目标，教学效果良好，学生普遍反映良好。从学期末学生网上评教的结果看，该门课程的受欢迎程度和授课教师教学质量优秀率达99%以上。在坚持教学与学生科研相结合的理念指导下，学生通过本门课程不但了解了相应的飞行器制造理论知识，且在飞行器制作、飞行器操控等方面积累了较为丰富的经验，有较强的理论分析和动手能力，曾在全国科研类航空航天锦标赛、山东省机电设计大赛等多次大赛中获奖。另外，教学团队指导学生科研、开放实验室项目10项以上，指导学生发表论文多篇。

四、总结

通过对《现代飞机制造技术》课程建设和改革实践的探究，对课程教学过程中遇到的问题进行了分析，并对存在的问题提出了相关的改革措施，克服了课程开始之初存在的困难，提高了课程教学的实践性，保证了学生课程学习的效果，提高了学生的实践能力和职业素养。

参考文献：

[1]廖春发，崔志.《美国航空航天产业未来委员会最终报告》结论与建议[J].卫星应用，2003，11（1）：48-55.

[2]范玉清.现代飞机制造技术[M].北京航空航天大学出版社，2001.

[3]范玉青，梅中义，陶剑.大型飞机数字化制造工程[M].北京航空航天大学出版社，2011.

[4]陈文亮，安鲁陵.飞行器制造技术基础[M].北京航空航天大学出版社，2014.

[5]陈灵.高职院校英语课程教学改革的探讨[J].教育探索，2016，（4）：47-49.

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