航模運(yùn)動(dòng)在飛行原理課程中的教學(xué)實(shí)踐

郭衛(wèi)剛+孟浩

摘要：通過(guò)在飛行原理課程中廣泛開(kāi)展航模運(yùn)動(dòng)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，加深對(duì)飛行原理課程中相關(guān)理論的理解和掌握，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。實(shí)踐表明：航模運(yùn)動(dòng)在教學(xué)中的應(yīng)用，可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)飛行原理內(nèi)容的理解和運(yùn)用，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率的目的。

關(guān)鍵詞：飛行原理；航模運(yùn)動(dòng)；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）42-0153-02

《飛行原理》課程是我院飛行技術(shù)專(zhuān)業(yè)和地面維護(hù)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。《飛行原理》課程的主要教學(xué)目的，是使學(xué)生掌握空氣動(dòng)力學(xué)與飛行力學(xué)的基本概念和基本理論[1]。但飛行原理課程概念公式較多，內(nèi)容理解較為困難，實(shí)際教學(xué)效果往往不理想[2]。自從我院開(kāi)展航模運(yùn)動(dòng)以來(lái)，學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)、加工、制作、調(diào)試、飛行等過(guò)程，加深了對(duì)《飛行原理》課程中基本概念和理論的理解，從而大大提高了教學(xué)質(zhì)量，改善了教學(xué)效果[3]。

一、航模運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

航模運(yùn)動(dòng)在我國(guó)開(kāi)展廣泛，深受各個(gè)層次人員的歡迎。航模運(yùn)動(dòng)本身是一種動(dòng)手能力強(qiáng)綜合素質(zhì)要求高的科技實(shí)踐活動(dòng)，是集科技、體育、教育于一體的運(yùn)動(dòng)[4]。

航模運(yùn)動(dòng)以設(shè)計(jì)、加工、制作、操控航模為主要內(nèi)容。因?yàn)樾枰獏⑴c者親自實(shí)踐，因此學(xué)生在此過(guò)程中既可以收獲快樂(lè)，同時(shí)又可以增長(zhǎng)知識(shí)。航模運(yùn)動(dòng)又是以實(shí)踐為基礎(chǔ)的，通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)可大大提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力[5-6]。

航模運(yùn)動(dòng)非常具有趣味性。學(xué)生通過(guò)動(dòng)手制作、操控航模，會(huì)對(duì)自己的成果感到驕傲和自豪，并不斷創(chuàng)新，試圖超越自我，在挑戰(zhàn)自己的過(guò)程中享受航模運(yùn)動(dòng)帶給自己的快樂(lè)和激情。

航模運(yùn)動(dòng)本身是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程。需要具備完善的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐能力，并沒(méi)有捷徑可以一蹴而就。這就需要學(xué)生能夠沉下心來(lái)認(rèn)真仔細(xì)地研究與飛行相關(guān)的各種理論和原理，并通過(guò)不斷地摸索，在制作和飛行的過(guò)程中，進(jìn)行理論和實(shí)踐的相互驗(yàn)證，從而提高自己對(duì)航空知識(shí)的整體認(rèn)知。

二、航模運(yùn)動(dòng)在飛行原理教學(xué)中的作用

我院的學(xué)生大部分為航空專(zhuān)業(yè)，畢業(yè)后從事的主要是對(duì)飛機(jī)的操控及維修維護(hù)保養(yǎng)等工作。在校學(xué)習(xí)期間，雖然也可以接觸飛機(jī)等裝備，但這些裝備基本以靜態(tài)操作為主，并且授課過(guò)程中多以理論教育的方式進(jìn)行實(shí)施，實(shí)裝教學(xué)較少，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)飛行原理的理解就顯得不是那么直接。而航模的構(gòu)造原理、操控方法與真實(shí)飛機(jī)基本相似。因此，利用航模運(yùn)動(dòng)可以更好地彌補(bǔ)理論教學(xué)中的不足。而且，一架航模從設(shè)計(jì)到加工、制作，直至飛向藍(lán)天，幾乎囊括了本科四年所學(xué)的各個(gè)專(zhuān)業(yè)課程。尤其在航模試飛調(diào)試階段，需要掌握空氣動(dòng)力的基本特性；理解連續(xù)方程和伯努利方程在航模中的應(yīng)用；黏性對(duì)航模的影響；機(jī)翼的形狀和幾何參數(shù)對(duì)航模升力和阻力的變化；升阻比、地面效應(yīng)對(duì)航模的作用；螺旋槳都具有哪些性能，其產(chǎn)生副作用的分類(lèi)及對(duì)航模飛行影響等等。在操控的過(guò)程中還需掌握航模的操縱規(guī)律，副翼、升降舵、方向舵對(duì)飛機(jī)姿態(tài)的影響；滾轉(zhuǎn)、俯仰、偏航運(yùn)動(dòng)是如何實(shí)現(xiàn)的；原理是什么；為什么會(huì)出現(xiàn)這種運(yùn)動(dòng)等等[7-10]。這樣，為了能夠更好地操縱航模，學(xué)生就要主動(dòng)去理解這些基本的概念，有些課堂上講授的原理也可以通過(guò)航模運(yùn)動(dòng)去驗(yàn)證，學(xué)生由要我學(xué)變成我要學(xué)。這樣，飛行原理這門(mén)課程就由抽象的理論知識(shí)變成了看得見(jiàn)、摸得著的航模飛行。在加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握和理解的同時(shí)，提高了學(xué)習(xí)的積極性和教學(xué)效果。

三、教師在航模運(yùn)動(dòng)中的教學(xué)實(shí)踐

航模運(yùn)動(dòng)不僅僅對(duì)學(xué)生有促進(jìn)作用，對(duì)于教師隊(duì)伍的建設(shè)也是一個(gè)極大的促進(jìn)。航模運(yùn)動(dòng)不同于其他的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，它需要具有較高專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的教師進(jìn)行具體指導(dǎo)。航模運(yùn)動(dòng)必須依托相關(guān)專(zhuān)業(yè)教研室才能夠很好地運(yùn)行，教師在進(jìn)行指導(dǎo)工作時(shí)就涉及教師的教學(xué)模式問(wèn)題。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，“教”的作用長(zhǎng)期處于主導(dǎo)地位，教學(xué)活動(dòng)均是由教師展開(kāi)的，教師怎么教，學(xué)生就怎么學(xué)，教師教什么，學(xué)生就學(xué)什么。這種重教輕學(xué)的教學(xué)模式嚴(yán)重阻礙了創(chuàng)新能力的形成。航模運(yùn)動(dòng)則不同，他是以學(xué)生為主體的，也就是“學(xué)”的作用處于主導(dǎo)地位，學(xué)生需要什么樣的理論知識(shí)，就需要相應(yīng)的教師為其補(bǔ)充什么樣的知識(shí)。這對(duì)教師來(lái)說(shuō)也是一個(gè)挑戰(zhàn)自我、提升自我的機(jī)會(huì)。它要求教師不斷從學(xué)生的“學(xué)”中汲取營(yíng)養(yǎng)改進(jìn)自己的“教”，教師需要補(bǔ)充更多教材之外的航空專(zhuān)業(yè)知識(shí)，才有可能滿(mǎn)足學(xué)生的知識(shí)需求；此外，航模對(duì)于學(xué)生和教師來(lái)講都存在未知的領(lǐng)域，在相互交流與討論的過(guò)程中，要求教師能夠虛心接受學(xué)生指出的錯(cuò)誤并勇于改正錯(cuò)誤，鼓勵(lì)和支持學(xué)生提出不同于自己看法的獨(dú)立見(jiàn)解。

航模運(yùn)動(dòng)中不僅僅將教師的作用定位于“傳道授業(yè)解惑”，更重要的是能夠創(chuàng)新實(shí)踐，即在傳授航空知識(shí)的同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)學(xué)過(guò)的飛行原理去研發(fā)更新穎的航空飛行器。反過(guò)來(lái)，教師和學(xué)生在航模運(yùn)動(dòng)中的創(chuàng)新成果又會(huì)被引入教學(xué)科研工作中去，從而形成良性循環(huán)，真正地實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互相促進(jìn)。

四、結(jié)論

通過(guò)航模運(yùn)動(dòng)在飛行原理課程中的教學(xué)實(shí)踐，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。2014年9月，學(xué)院首次派出隊(duì)員參加“2014科研類(lèi)全國(guó)航空航天模型錦標(biāo)賽”，即獲得一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，三等獎(jiǎng)2項(xiàng)。2015年10月，參加“2015中國(guó)國(guó)際飛行器設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽暨科研類(lèi)全國(guó)航空航天模型錦標(biāo)賽”獲一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，三等獎(jiǎng)4項(xiàng)。同期，在第三屆“中航工業(yè)杯”國(guó)際無(wú)人飛行器創(chuàng)新大獎(jiǎng)賽上成功完成在模擬航母甲板移動(dòng)平臺(tái)上全自主觸艦復(fù)飛、鉤索著艦等高難度比賽科目，取得全國(guó)第5名。2016年10月，參加“2016中國(guó)國(guó)際飛行器設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽總決賽暨科研類(lèi)全國(guó)航空航天模型錦標(biāo)賽”獲一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)5項(xiàng)的佳績(jī)。航模運(yùn)動(dòng)的開(kāi)展，使學(xué)生在一個(gè)輕松的環(huán)境中提高了學(xué)習(xí)的興趣，加深了對(duì)飛行原理內(nèi)容的理解和掌握。在增強(qiáng)自信心的同時(shí)，留給學(xué)生更多的想象空間，將被動(dòng)枯燥的學(xué)習(xí)變成了一個(gè)主動(dòng)有趣的過(guò)程，教學(xué)效果和學(xué)生成績(jī)都有明顯改善。

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