《航空概论》课程教学方法改进研究
2020-01-01张纯良罗晓平张家峰
张纯良,罗晓平,张家峰
(北京理工大学珠海学院 航空学院,广东珠海 519088)
《航空概论》是一门综合性比较强的学科,开设这门课程的目标是让学生初步掌握航空技术的基本概念以及基础知识,初步建立学生的航空工程意识,旨在为其他专业课程的教学奠定基础。因此,在实际的《航空概论》教学中,教师一定要从学生的学习水平、学习能力和课程特点出发来设计教学流程,选择科学的教学方法。从当前的情况来看,部分教师在课程教学中采用的教学方法不够科学、合理,严重影响了课堂教学的效果。针对这种情况,就要求教师要积极探索课程教学的改进方法。
1 《航空概论》课程的教学现状
《航空概论》作为一门基础课程,教学的对象来自不同的专业,并且在不同专业中有着不同的地位。学生的专业知识背景比较复杂,学习水平也表现出很大的差异,教师在实际的教学过程中往往没有结合学生的具体专业和知识背景来设计课堂教学,采用的教学方法针对性不强,面对不同专业背景的学生没有体现出教学的差别性[1]。 另外,《航空概论》涉及的学科比较多,很多知识的理论性非常强,如飞机发动机、 空气动力学等,对于学生来说内容太过抽象、难以理解,学生对这门课程难以保持兴趣。 在教学过程中,教师选择的教学方式比较单一和落后,主要是按照传统讲授式的教学模式为主,教师直接按照课本讲解,而学生则被动听讲,教师忽视了学生对这门课程的情感体验,没有从学生的实际情况出发来激发学生的学习兴趣。不仅如此,讲授式的教学模式也没有将学生的学习主体性体现出来,整个课堂更多的是教师在讲解,学生听讲时没有融入自己的思考,探究力度不足,导致学生对知识的理解容易停留在表面,并且学生的探究能力和学习能力也没有得到发展和提升[2]。 在这种教学模式下,课程的教学质量不佳,并且学生学得非常费尽,所以迫切需要教师来改进教学方法。
同时根据现有的课堂教学经验可知,师生之间的互通交流对于提高课堂教学质量具有重要意义,很多教师习惯于提出多种问题来带领课堂教学节奏,并激发学生对知识点的了解。但是就目前情况来看,很多教师在《航空概论》教学中存在提问方法不恰当的情况,例如,很多教师提出的问题答案往往蕴藏在问题中,学生不需要对问题内容做深层次思考,只需要对教师的语言稍加整理就能知晓问题的答案。或者在课堂教学期间,因为课堂上的学生数量很多,教师难以兼顾全体学生的学习需求,导致《航空概论》提出的问题多于片面、泛化,难以取得预期效果。例如有问题:“‘飞机水平尾翼的主要作用是俯仰稳定性’,这个结论是否正确? ”针对这个问题,学生只需要“随大流”的回答“对”或“不对”即可,很多学生并没有对问题做深层次思考,难以取得预期效果。因此在课堂教育中,教师必须要正确认识到当前提问教学中的诸多不足,并通过问题来不断转变学生对问题的认知。
2 《航空概论》课程教学方法改进
2.1 联系学生的实际专业特点来优选教学内容
在《航空概论》的教学中,教师一定要从学生的实际情况出发,结合学生的专业特点来优选教学内容。 对于不同专业的学生来说课程内容的侧重点有所不同,并且对课程知识掌握程度的要求也有所不同,在教学中教师都要考虑到[3]。 为了提高课程的教学质量,教师应该从课程的系统性出发,先对航空航天技术的发展概况进行系统的介绍,将航空航天的发展历程和最新的研究程度都展现在学生面前,让学生对这门课程有系统和全面的了解,然后系统介绍飞行器的动力系统、飞行原理、机载设备构造和保障系统方面的知识和理论。教师在教学时要将《航空概论》的理论深度和学生的专业相匹配,并结合学生专业对课程的要求来设计实践课程,培养学生的实践动手能力,培育学生的综合素质,组成系统的课程工程,综合课程中涉及的相关知识点,形成明确、清晰的知识线条,并制定针对性的教学大纲,紧贴专业特点和要求来优选课程内容,以此来适应不同专业的学生学习需求。随着机械科学、网络技术和信息科学等学科的快速发展,《航空概论》的相关内容也应该不断更新,要紧跟时代的脚步引入最新的科研成果,如航空航天器的最新结构、最新设计、使用的最新材料和最新的工艺等,都应该及时添加到课堂教学中。
2.2 采用专题化的教学组织形式
在《航空概论》教学中,教师应该采用专题化的教学组织形式,通过专题化的教学组织形式来帮助学生加强对相关知识的认知和理解。 《航空概论》这门课程涉及航空发展史、空气动力学、飞机结构、大气环境、机械系统、电子电气系统、航空安全、航空运输和空中交通管理等很多领域的学科,各个学科的知识相互交叉和融合,信息量非常大。要让学生对于每一个领域的知识都做到深刻了解是几乎不可能的,所以在实际的教学中教师可以将航空概论的知识设计成不同的专题,每一个专题侧重的领域不同,然后在实际的教学中按照学生的具体专业来进行选择,开展专题化的教学,例如,可以将课程分成航空航天飞行器动力系统、中国航空工业发展概况、航天器与火箭导弹、无人机等专题,紧密结合实际的专业特色和特点来讲解知识,这样才能够达到较好的教学目标,满足不同专业学生的学习需求。
2.3 加强实践环节
《航天概论》本身就是实践性比较强的学科,从目前的情况来看,部分高校开设《航天概论》这门课程时,实践训练环节比较少,日常的实践训练和实验环节已经无法满足学生的实际需求。例如,对于航天器的零部件以及装配等,很多学生都缺乏感性的认识,依赖于课本上的文字和图片很难让学生真正掌握相关的知识,这就要求在实际的教学环节中应该加强实践环节,结合具体的课程内容需求来加入各种类型的实践环节,通过实践来让相关的理论知识更加深入,帮助学生更好地理解[4]。在教学中,可以设计压强实验、拉力实验,通过相关的实验来让学生对飞行器的结构刚度、 结构强度和材料有更深刻的理解。又比如,为了让学生能够更好地了解和感受飞机的基本构造,就可以带领学生到航空馆飞机结构教学区的现场来讲解,可以带领学生到国家风洞实验室参观飞机空气动力吹风实验,从而帮助学生更好地理解相关的知识,优化教学的效果。 此外,学校还可以加强和相关机构和企业的合作,组织学生到飞机制造工厂实习,在实际的飞机制造环境中通过实践来促进学生对知识的深入和了解。 在《航空概述》的教学中加强实践环节,不仅是教师要对课程的实践教学给予高度重视,在日常的教学中结合实践环节来讲解理论知识,将实践和理论教学有效融合,以此来促进学生对理论知识的理解,同时还应该设置更多的实践活动,让学生利用所学的知识来完成实践活动,提高学生对知识的运用能力。 例如,教师可以布置一些设计作业,让学生结合所学的知识,并从网络上搜集相关的资料完成相关的设计,以此来提高学生的实践能力。
2.4 加强实验室建设
《航空概论》很多知识的学习都需要在实验室中进行,通过各种实验设备和资源来讲解知识能够比单纯的文字讲解带给学生更大的震撼,并帮助学生更好地理解和掌握相关的知识。因此,学校要加强实验室的建设,增加在实验室建设上的资金投入,为教学提供更好的环境和设备。 学校要增加《航空概论》的实验课时,通过实验来强化实践教学,培养学生的动手实践能力。在实验教学中,以往主要以一些验证性的实验为主,也就是学生在实验之前知道实验的过程,按照实验的步骤和流程来动手操作。这样虽然也可以锻炼学生的动手能力,但是对学生创新能力和创造思维的培养非常有限。因此,在实际的实验教学中,教师应该适当地增加一些探究性的实验,将原本单一的验证性实验转变为综合性实验和创造性实验,让学生能够围绕着课程中的实验来自主设计和操作,实验要体现综合性,运用更多的知识。
为了加强实验室建设,取得良好的实验教学效果,学校应该购置更多的飞机模型,购置各种不同气动外形的航天器模型和航空器模型,将飞机、飞机仪表、发动就以及氧气瓶等实物展现出来,从而帮助学生更好地认识各种不同类型飞机的功能、形状、尺寸和大小等,开阔学生的视野,通过基本的认知实验来强化学生对相关知识的认知。
2.5 开展第二课堂
在《航空概论》教学中,教师还应该注重第二课堂的开展,通过各种形式的第二课堂活动来提高科普效果。 第二课堂不仅是教学形式和教学方法的创新和革新,同时也是对教学内容的延伸和拓展,通过第二课堂教师就可以指导学生结合自己的兴趣来搜集相关的资料,并完成对应的项目。 例如,可以成立航空模型队,鼓励学生在所学知识的基础上来自己动手制作飞机模型,通过互联网搜集世界各国的飞机图纸以及零部件的图纸,然后利用所学的重视来进行组装,完成飞机模型的组装。制作飞机模型要求学生掌握大量的理论知识,同时又能够将这些理论知识运用到实践活动中,以此来促使学生将知识活用,同时还能够促进学生的思维发展。学生在制作飞机模型的过程中需要深刻认识和理解各种各样的飞机零件和装配关系,并促使学生独立思考和动手,充分发挥学生的想象力和创造力[5]。通过第二课程能够引导学生充分利用自己的课余时间来进行科普创新活动,充实学生的思想,让学生可以结合自己的兴趣来动手操作,最终全面提升学生的综合素质。
2.6 把握课堂节奏,合理运用提问教学法
在整个《航空概论》教学中,教师为了确保课堂教学效果可以达到预期,在教学期间就应该从课堂的教学节奏入手,使用多种方法来不断完善课堂教学,提问教学法则是其中的重点内容。
对于教师而言,在提出问题时应该充分遵照不同学生的学习情况提出问题,保证问题能满足后进生、优等生学生的学习要求。 以后进生为例,教师的提问教学法应该充分考虑到学生的学习情况,持续完善提问方法,所以在课堂上教师可提出问题:(1)气体的物理参数压力、 密度以及温度等都会影响航空情况,则三者之间的关系是什么? (2)根据国际标准大气规定,海平面上的大气压力为(? ),大气温度为(?)℃、大气密度为(?)kg/m3。通过此类问题,能够不断深化学生对基础问题的认知,提高学习效果。而针对优等生,教师提出的问题要尽可能的加深学生对知识点的深层次思考,并尽可能地发散学生思维,这样才能取得理想效果,例如,教师可提出问题:自新中国成立以来,我国的航空工业取得了显著成绩,那么请你们展望未来,分析未来一段时间内我国航空工业的发展方向以及可能获得的技术突破等。 通过类似的问题,有助于不断深化学生对知识点的认识,促使学生对知识点进行展望,提高教学效果。
总体而言,在整个《航空概论》教学期间,教师可按照课堂教学结构来不断完善教学路径,这种教学方法能够为每个学生提供适合自己的问题,不仅有助于加深学生对知识点的认知,并使课堂教学过程更有针对性[6]。
3 结语
《航空概论》是一门综合性非常强的学科,涉及很多领域的内容,并且很多知识都太过抽象,理论性非常强,采用传统单一、陈旧的教学方法和模式已经不能满足当前教育的需求,导致课程的教学效果不理想。 因此,在实际的教学过程中,教师应该结合课程特色和学生的专业特点来改进课程的教学方法,联系学生的实际专业特点来优选教学内容,采用专题化的教学组织形式,同时要加强实验室的建设,增加实践环节,将实践教学和理论教学有效结合在一起,也可以开展第二课堂,引导学生通过第二课程来进行创造活动,从而全面提升学生对知识的把握度和利用能力。