提高民航類高職院校《航空材料》教學效果探討

萬 斌 李冰雪 宋晟

摘要：《航空材料》已經作為一門專業基礎課程走進了民航類高等職業院校機務維修專業的教學大綱，這一門課程是民航機務維修較新興的課程，其教學內容和教學方法均有待完善。根據多年來《航空材料》課程建設的相關研究與實踐，文章就《航空材料》課程的教學內容整合和教學方法進行了探討，并提出了一些改進意見。

關鍵詞：航空材料;高職院校;民航;教學效果

中圖分類號：G712? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）49-0244-02

隨著我國民航事業的飛速發展，航空公司機隊飛機數量和航線不斷增加，對民航機務維修專業人才的需求量將越來越大，致使許多高等院校、高職院校相繼開設了航空維修等民航特色類專業。飛機制造離不開航空材料的進步，正所謂“一代材料，一代飛機”，民航機務維修的從業人員必須對航空材料有所了解和掌握，所以航空材料類課程也就作為一門重要的專業基礎課而被寫入機務維修專業的教學大綱。此外，《航空材料》是一門新興課程，建設時間較短，教學方法積累的經驗較少。[1]

一、教材的選用

近年來，各個航空類院校針對機務維修專業、航空工程等專業紛紛開設了《航空材料》課程，也出現了很多航空材料方面的教材，比如，哈爾濱工業大學出版社出版的《航空材料學》、國防工業出版社出版的《航空航天材料》和西北工業大學出版的《航空材料及應用》。這些教材內容各有特點，有的是偏重于材料的基礎知識，而真正關于航空用材及民航機務維修相關的內容一帶而過;有的是偏重于介紹航空材料的性能及研究進展，系統性不足[2]。由于不同專業的培養目標不同，材料方面的基礎知識掌握要求不同，《航空材料》課程內容必須具有針對性，不能搞一刀切，針對不同專業，課程定位和教學內容都應各有側重，不應拘泥于某一本教材，要針對不同專業對教學內容進行整合。

二、教學內容的設計

《航空材料》課程教學目的是通過該課程的學習，使學生掌握和認識進行航空器設計、制造、維護、檢修和失效分析等工程所必需的材料科學的基礎理論與知識，認識到材料科學學科在航空工業、民航維修業及它們發展中的重要作用，并能夠跟蹤了解材料科學與工程在航空工程、民航維修領域的發展與研究前沿[3]。

機務維修專業的學生沒有系統地學習過材料類知識，對大量材料科學與工藝相關概念、術語等難以理解，所以，首先要對材料科學與工程的基礎知識、基本概念和原理進行簡要的介紹。機務維修專業的學生將來主要從事飛機結構修理、飛機客艙設施修理、飛機結構復合材料修理等工作，學習航空材料的目的是服務于飛機的維修與檢測，所以應重點講授材料的成分、組織、結構、使用性能和它們之間的關系[4]。為此，我們專門開設了兩節課內試驗課：航空材料力學性能測試和航空材料顯微組織觀察，通過這兩個試驗，讓學生進一步加強了對材料的組織和性能的感性認識。同時，加強了維修過程中要應用到的檢測方法的講授，使學生知道今后的機務檢修工作中，針對飛機不同部位材料不一樣，選用的檢測方法不一樣。最后，因為飛機不同部件受力不一樣，使用的材料和破壞的形式不一樣，講授其他教材沒有的飛機選材、失效分析及表面處理等內容。

三、授課方式的改進

《航空材料》講解的一些知識會不斷地應用到其他專業課程中去，為后續課程的開設奠定基礎，具有非常重要的作用[5]。但是，這門課程理論知識、概念較多，需要記憶的知識點多，高職學生學起來比較困難。如果只是單純地照本宣科，學生會覺得枯燥無味、不好理解、前后知識很難聯系起來、沒有學習的興趣，最終導致部分學生死記硬背一些知識點，很難將知識應用到實際的工作中去。

這和教師的授課方式有很大的關系，大部分的教師通常采用PPT課件進行授課，學生不知所云，互動和交流很少，教學效果很一般。

因此，我們對教學方式進行了以下改進：首先，利用試驗或教具。由于《航空材料》屬于專業基礎課，概念及理論的東西較多，學習起來比較枯燥;有些知識比較抽象、難于理解，我們購買了或者自己制作了一些教具，讓學生在理論學習的同時能看到實物，增加感性認識。例如：在講授金屬材料應力—應變曲線的時候，我們特別安排了一節試驗課，我們親自操作拉伸試驗機，邊操作邊講解，學生在旁邊可以親眼看到試驗的全過程，很容易就理解了應力—應變曲線不同階段試驗樣品發生的變化。

第二，走出教室，現場教學。例如：緒論中我們補充的飛機不同部位選取的材料不一樣的教學部分，利用學院停機坪現有的多架退役民航飛機，帶領學生現場教學。結合教材最后一章的失效與選材，舉蒙皮的例子講解，先分析機身和機翼的受力情況，告訴學生由于機身和機翼受力情況不一樣，所以選用的材料不一樣;同樣是機翼，上蒙皮和下蒙皮受力大小和方向也不一樣，選取的材料又不一樣。授課進行的同時，自然而然也為后面有色金屬部分中鋁材料教學給學生一個啟發，機身、上機翼和下機翼用的都是鋁合金，但是因為受力情況不一樣，所以選用了不同牌號的鋁合金，使學生對鋁合金的牌號有個初步的認識。

第三，利用多媒體技術。由于受到教學條件的限制，很多試驗或工藝都無法讓學生去動手操作，所以在教學過程中，大量使用了專業視頻介紹的形式，通過視頻給學生更為直觀的學習感受，激發學習熱情。例如：在講授晶體缺陷的部分，教材提到點、線和面的缺陷會影響金屬材料的強度和疲勞性能，微觀的結構如何影響材料的宏觀力學性能，學生是無法理解的。我們會播放運-10飛機、運-20飛機和C-919飛機的靜力（強度）試驗的視頻，使得學生知道我們學習微觀結構的目的，尤其是我們學校和中國商飛合作辦班，將來有一部分學生會在C-919和ARJ支線飛機生產、裝配、試驗第一線工作，加強了他們對將來工作的向往。

第四，給予學生實操的機會。在鐵碳相圖部分，要求學生掌握鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體和萊氏體等組織的特征，這些顯微組織對學生來說是抽象的，沒有概念。我們在這部分安排了一節顯微組織觀察的試驗課，課前將學生分為兩人一組，讓學生預習課本、查閱資料，了解每個顯微組織的相貌及結構特征。試驗課的時候，通過顯微鏡觀察標準樣品中組織的特征，畫下來并互相檢查，最后回到教室講授理論。由于通過了動腦和動手，給學生留下更為深刻的印象，需要記憶的知識會記得更加牢固，需要理解的知識會更加直觀，同時還能激發學生的熱情。

第五，積極利用學院建立的網絡教學平臺，開展更為寬泛的師生交流。利用《航空材料》院級精品課程的建設，開通了網絡教學互動平臺，提供師生之間以及學生之間交流的場所，可以針對重難點內容進行討論;同時，開通網絡在線答疑，定期答疑，及時解決學生在學習過程中遇到的各種難題，有利于教師改進教學。

四、結論

教學效果探索工作必須與時俱進并保持鮮明的行業特色，要跟蹤課程相關科研發展動態和工業應用發展，及時更新教學內容和事例，保持學生學習的新鮮感和時代感，要在教學內容、教材、教學方法與手段、實踐教學等方面形成風格和特色，以達到提高教學質量和教育質量的目的。

參考文獻：

[1]王毅強.“航空材料與工藝”課程綜合教學改革實踐與研究[J].教育教學論壇，2014，（8）.

[2]周章文.飛行器動力工程專業航空材料學教學改革與實踐[J].高等教育研究學報，2012，（3）.

[3]李玉琴.“問題牽引討論式”教學法——提高《航空材料學》教學質量的探索與實踐[J].教育教學論壇，2016，（12）.

[4]徐吉林.航空材料類課程的教學內容整合及教學方法探討[J].大學教育，2013，（2）.

[5]劉延輝.《航空材料》課程教學方法的研究與實踐[J].大學教育，2012，（6）.