面向航空装备典型结构的“航空材料及热处理”课程改革探索

刘浩东 戴京涛 韩莉 董世康

摘 要：文章针对军队院校航空机务类军士专业的培养特点，以“航空材料及熱处理”课程内容为载体，瞄准学员培养目标，从课程改革的总体思路、方法路径、内容要点、课程思政等几个方面，对“航空材料及热处理”课程改革进行了探讨和初步实践，本文可为军队院校任职岗位主干课程的改革和建设提供一定的借鉴和参考。

关键词：航空材料及热处理；课程改革；航空机务；军士培养；课程思政

院校实施教学转型和改革的核心应当是教学内容的改革，教学内容必须要满足人才培养目标需求，如何适应转型背景下的人才培养模式改革，准确把握院校教育与任职岗位之间的需求关系，科学构建课程教学内容体系，亟须进行相应的研究和探索。众所周知，随着舰载航空装备的发展，材料技术已成为影响装备发展的关键技术，而航空装备保障人员对航空装备结构材料相关的知识和技能储备，也已成为制约现役飞机维护和保障的关键环节。

“航空材料及热处理”课程是专业大纲中规定的任职岗位主干课程。课程教学内容主要包含材料的基本原理，材料的性能特点、用途及热处理加工工艺等。“航空材料及热处理”课程具有基础性、理论性、应用性这三大特点［12］。其基础性的特点在于该课程为高等学校机械类专业和相关课程的前导基础，同时也是实际机械加工中必不可少的环节；而其理论性的特点就在于其基础性理论（金属学）绝大部分为微观层面和假想层面的推导，而这些微观和假想层面的理论又是课程的整体理论依据；其应用性的特点在于该课程所讲授的实操方法是零件加工的主要手段，同时也是改变材料结构和性能的主要工艺，虽然在日常岗位工作中比较常见，但却也较容易被忽视。目前，“航空材料及热处理”课程的内容过多地局限于传统金属材料知识，对复合材料、隐身吸波材料、高分子材料及有关新型材料的知识几乎没有涉及；对传统材料加工方法叙述得过多、过细，而对材料的先进工艺及加工技术讲授得太少；对现役飞机上所用的先进结构材料涉及较少，而对飞机所用老旧传统结构材料介绍较多，同时，该课程的内容较为复杂，概念繁多且较为抽象。传统的课堂讲授中，单向式灌输的教学方法过于死板，学员缺乏实践，理论与实际相脱节，因此，根据目前全军院校转型建设的需要和转型建设特点，对于“航空材料及热处理”课程，必须有针对性地进行课程改革，拓宽基础，强化专业意识，加强实践能力培养，充分调动学员的学习积极性、主动性和创造性，提高教学效果。构建适应军队转型需要的教学内容体系，满足舰载航空装备保障人才培养需求。

一、改革总体思路设计

按照“打牢基础、着眼发展、注重应用、培养能力”的原则，构建专业课程教学内容体系，加大课程教学内容的整合力度。“航空材料及热处理”课程为专业主干课程，经过课程建设，打造一支结构合理、素质优良、知识复合、能力复合、经历复合，具有鲜明的航空装备保障特色的课程团队；构建适应部队岗位需要，有利于岗位合格人才培养的课程内容体系；建立起功能完善、方式多样、适应课程教学需要的实践教学平台。把课程建设成为海军航空机务维修专业保障特色鲜明、任职教育优势明显的优质课程。

结合所在学校航空机务类专业学员的任职岗位特点，强调学以致用，纠正理论脱离实际的倾向，培养学员运用理论解决实际问题的能力，以适应用人单位要求和学员个性发展的需求［3］；变革灌输式教学模式，倡导学员为主体、学习领域课程为导向的教学模式［4］，探索一种新型的教学模式和学习方式。

作为突出任职能力培养课程的主干课程，课程内容体系应紧密结合部队任职岗位的实际需求，在设计上应力图体现“理实一体”，强调“做中学”，彰显学员主体地位，发挥信息化技术优势。

（一）任务驱动，凸显学以致用

课程内容应以现役舰载机不同结构材料的损伤修理任务为牵引，紧紧围绕航空机务类岗位军士学员的人才培养目标，在任务分析和任务实施过程中充分发挥学员主体作用，强调学以致用，在任务实施过程中学会知识及应用、掌握方法和技能，真正做到“任职岗位需要什么，课程教学体系就包含什么”，实现学员从院校教育到岗位任职的无缝衔接与圆滑过渡。

（二）面向实战，岗位任职特色鲜明

课程应从如何维修舰载机结构材料损伤的角度出发，设计课程结构，组织课程内容，逻辑性强，便于形成岗位任职必需的基础能力。应着力揭示不同模块之间的内在联系，养成系统的材料运用与结构损伤维修工程理念。围绕工程材料学专业背景、目的，把实际中真实的情境加以典型化处理，形成实际的案例，供学员思考分析和决断，并通过独立研究和相互讨论的方式解决案例问题［56］。

课程内容应力求体现现役舰载机结构材料的基础知识，适度超前增加五代隐身飞机的先进结构材料，做到现有岗位与未来发展的统一。引入部队装备的实际损伤案例，通过分析损伤机理，阐明修理工艺、法规中的有关规定。在课程实施上倡导自主学习，注重理论联系实装，提倡教学方式多样化；在课程评价上强调更新观念，促进学员全面发展。

（三）注重育人，课程蕴含思政底纹底色

课程应通过案例分析、视频演示、分组讨论等多种方法手段，使课程内容与思政元素达到有机融合，并以课程专业内容底色的形式展现，从而一方面避免思政元素浮于表面，造成教学内容和课程思政元素“两张皮”，导致课程思政育人的效果甚微；另一方面也避免思政元素过度植入，生搬硬套，导致专业课程内容和授课目标难以完成，真正做到课程思政内容的润物细无声式浸透。

二、改革方法路径

面向航空装备典型结构材料的“航空材料及热处理”课程改革的研究方法主要有逆向调研反馈法、实装虚拟修理法和教育实验法。研究重点主要有两处，一是注重调研和梳理舰载机的结构设计情况、应用训练情况和主机厂生产全过程，这应作为本课程改革的研究基础；二是应注重探索教学实践中进行实战化情景设置的途径，这应是本课程改革的研究重点。主要包含以下三点：

（一）实地调研与查阅文档相结合，深入刻画改革研究背景

主要采用调查研究法，一是充分查阅各舰载机机型的相关设计输出文档和主机厂所，归纳构建课程骨架体系，既确保课程体系包含舰载机的所有结构材料，又确保各课程体系部分根据不同结构材料的占比和维修性等因素而有所侧重。

（二）分析舰载机应用训练情况，探索贴近实装的实战化课程体系改革

对目前部队舰载机在应用训练工程中的结构修理情况进行梳理，并通过充分查阅舰载机结构修理方面的相关文档，了解国内外、军内外舰载机结构修理的训练方法和教学情况，研究探索课程体系的实战化情景设置的理论依据和操作途径。

（三）改革成果固化落实

一是通过撰写课程改革研究报告，总结改革经验，为其余课程的教学改革提供借鉴。二是尝试将研究成果应用于教学之中，推进教学实施紧贴舰载机实装结构材料修理的深度“实战化”改革。

三、改革内容要点

“航空材料及热处理”课程体系以“舰载机结构材料损伤修理”这一军士学员任职岗位工作的首要任务为导向，围绕军士学员的人才培养目标，采用院校教育与任职岗位培训融合一体化的教学训练体系设计的思路并注重思政融入，具体改革内容如下：

（一）教学内容融合重构，强化海军航空装备保障特色

通过该课程教学，学员能够掌握现役舰载机所使用的包括高性能铝合金、钛合金、先进复合材料、高强度合金钢、耐高温合金钢、防腐蚀涂层与耐高温涂层等结构材料的性能特点，以及隐身飞机所使用的包括翼身融合结构、隐身复合材料、隐身涂层等结构材料的性能特点的基本知识，培养学员的专业业务能力、学习创新能力以及舰载机结构材料的维修和保障方面的基本专业素养。使学员具备在以后工作中合理维护与修理舰载机结构材料的能力，并通过结构材料修理维护案例库建设指导部队外场维护，为学员毕业后的第一任职岗位打下坚实的基础。

（二）着眼发展，兼顾舰载机舰基修理发展需求

随着海军转型建设的持续推进和新型航母的建设进度加快，海军航空兵将被赋予蓝水海军的任务属性，舰载机结构材料的舰基维护和结构损伤的舰基修理成为亟须解决的紧迫问题，本课程改革主要针对该任务背景和海军转型发展需求，在课程内容中添加舰载机结构材料在远海长周期部署过程中的性能变化规律及维护修理约束等特点，并在实践教学环节加入适应舰基修理环境的先进技术和工艺，为舰载战斗机舰基维修保障人才的培养创造先导条件。

（三）教学过程一体化设计，注重平台资源建设

课程体系上，要构建与“航空材料及热处理”课程内容相配套的信息化平台资源，形成“纸质教材、系列微课资源、互联网资源、开放MOOC资源”的“四合一”体系建设平台，适应军士学员“教、学、做”的一体化教学过程，力求做到点、面兼顾，知识覆盖广，重点突出。

通过“四合一”教学体系，可以把陈述性表达无法取得良好效果的教学内容更直观生动地展示给学员，不仅可以提高学员的学习兴趣，更加深了其对基本理论内容的理解［7］。

（四）加强思政建设，提升课程育人效果

鉴于“航空材料及热处理”课程在任职岗位课程中的重要地位，对其开展课程思政改革是十分必要的，并且该课程丰富的授课内容为思政内容的融入和开展提供了可行性。但是，要将思政元素巧妙地融合进课程中，并在教学过程中做到润物细无声地融入也具有一定的挑战性，原因就在于该课程具有知识点多、内容抽象、陈述性记忆性内容较多、缺乏推理性等特点。以往教学过程中，课堂上处于教员讲、学员听的状态，教员容易陷入平铺直叙的僵局中，而学员容易注意力不集中，造成思政效果较差，很难达到预期的教学目的。因此本课题拟从分析教学&思政的科学切入点和设计课程思政效果评价体系两方面入手，使思政元素真正成为课程专业教学的底纹底色。

为了使“航空材料及热处理”课程能够充分发挥思政教育的职责使命，在教学实践过程中，授课教员需要从授课内容和課堂组织形式两方面入手，大力挖掘在授课各环节所蕴含的思政元素。

在授课内容上，由于近些年在先进技术方面西方长期处于领先地位［8］，这就间接地使学员形成了西方文化优于我国文化的错误想法。在思政教学的融入过程中，可以利用实践教学的特色把我国源远流长的传统文化和古代工匠精神融合于课程教学中，使学员们通过学习可以更加坚定“四个自信”，增强“四个意识”，坚决做到“两个维护”。

在课堂组织上，利用多媒体等教学资源，以相关的纪录片（如《大国工匠》《大国重器》《感动中国》等素材）作为思政资源，通过介绍大国工匠方文墨、耿家盛、夏立等人的先进事迹，感受他们身上“精益求精”“对产品负责”的精神，以及我国的制造强国发展战略，并分析当下存在的工匠精神缺失、技术荒等现实问题，从而引导学员思考机械制造在我国取得巨大发展成就过程中所起的重要作用，并使学员们产生作为炎黄子孙的强烈民族自豪感和对大国工匠们的敬仰之情，帮助他们树立正确的“追星”标准。

（五）多样性评价方式相结合，激发学员全程学习动力

在课程的考核评价方式上，应改变以课终笔试成绩作为学员课终成绩唯一标准的传统方式，应将学员的出勤率、工作作风、创新能力、总结反思，以及实操规范和熟练度等诸多因素作为评价学员课程学习的综合因素［9］。其中学员出勤率、工作作风、实操规范性和熟练度作为过程性考核，占比总成绩的40%；反思总结的撰写作为书面考核，占比10%；最终笔试成绩作为课终性考核，占比50%。在这种课程的考核和评价方式中，过程性考核能够切实保证学员在整个实习过程中的积极性和工作态度；书面反思考核不仅可以使学员掌握大纲要求的实操技能，可以从受众的角度对在实操训练过程中存在的问题和有可能优化的环节进行反馈改革，而且通过自我总结，能够在反思自身错误以及纠正的过程中加深对所学实操技能的记忆；而课终性考核能够保证授课教员对课程考核的主导权和对学员学习能力评价的客观性，从而使课程的评价既能激发学员的学习动力，又能保证评价结果准确反映学员的学习状态和学习结果。

结语

随着部队装备的快速发展和更新，作为部队主体的军士这一群体的专业素质对部队装备发展建设和战斗力的提升越来越重要，而部队任职岗位对专业技能类军士的专业素质的要求也越来越高。基于此，军队高等院校教学改革，尤其是主干专业课程的转型改革对专业技能类军士的人才培养和军士个体素质的提升将具有越来越重要的作用和影响。本文主要结合“航空材料及热处理”课程的特点，以课程内容为载体，瞄准军士学员培养目标，探索了“航空材料及热处理”课程改革的总体思路、方法路径、内容要点等，并为课程思政的开展提供了一定的参考和素材，这些改革和探索内容对于课程本身与时俱进的建设和军士学员的专业培养均具有重要的意义。

参考文献：

［1］查夢江，王岩.机械工程材料及热加工基础课程教学改革与探索［J］.山东工业技术，2016（09）：113.

［2］董炯，肖枫，吕奕，等.学以致用——揭开“工程材料与热加工”课程改革的盖头［J］.教育教学论坛，2020，23（6）：316317.

［3］徐向红.基于任务引领的高职工程材料课程改革［J］.机械管理开发，2011，3（121）：179183.

［4］蓝雄，陈新.高职“工程材料”课程改革实践探索［J］.科教导刊，2019（9）：112113.

［5］经柏龙，罗岩.论案例教学及其运用［J］.沈阳师范大学学报：社会科学版，2006（1）：3841.

［6］孙红亮，杨康，朱德贵，等.工程材料教学方法与课程改革初探［J］.中国现代教育装备，2018，6（291）：5054.

［7］尤芳，靳红玲.《机械工程材料》课程教学方法初探［J］.科技教育创新，2008（6）：248249.

［8］陈仕国，胡立华，陈向文，等.金工实习课程思政元素发掘研究［J］.机械管理开发，2019，11：262264.

［9］刘浩东，戴京涛，崔爱永，等.工程类军事院校金工实习课程的改革实践与探索［J］.现代职业教育，2021（12）：184185.

基金项目：山东省自然科学基金面上项目（ZR2022 ME217）；海军航空大学教育理论研究课题

作者简介：刘浩东（1986— ），男，山东淄博人，博士，讲师，研究方向：航空装备维修；戴京涛（1972— ），男，山东胶州人，博士，副教授，研究方向：航空装备维修。