探讨飞行器基于科研资源向教学资源转化飞行器结构力学教育研究与实践大纲

摘 要： 作者结合大连理工大学航空航天学院飞行器结构力学本科课程的长期教学经验，分析了课程中教学存在的问题，以及国内外的解决办法，并根据学院特点进行教育改革：优化教学内容，加强科研教学环节，改革传统的教学手段，强化工程实践意识，取得了不错的教学效果。
关键词： 飞行器结构力学 资源转移 教改

1.存在的问题

飞行器结构力学主要是研究工程结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化的学科。飞行器结构力学本科教育的主要任务是促使学生在学习理论力学和材料力学的基础上进一步掌握各种结构的计算原理与方法的能力，为学习专业课程与进行结构设计和科学研究打下坚实基础。目前，学生掌握飞行器结构力学理论知识不深入，运用不熟练，解决实际问题能力差。此外，课堂教育与学生工作后的实际应用飞行器结构力学知识的能力严重脱节。针对上述问题，国内外教育者先后采取了不同的教改方法，强化本科飞行器结构力学课程的教学效果[3]。例如哈尔滨工业大学[4]、西北工业大学[5]和北京航空航天大学[6]等院校采取课堂授课与实验室参观相结合的办法，使学生从枯燥的公式中走出来，更直观、更直接地面对飞行器，面对飞行器构件及其工程问题，或者是安排学生到航天工业部门或企业去实地参观和学习。但是学生所做的实验通常是上世纪六七十年代的原理实验课程，这些实验课程不能与时俱进地跟踪学科发展前沿[7]。相比国内教育者，国外飞行器结构力学方面的教学研究更早地发现了学生在枯燥的理论学习过程中，往往会失去对航天学科的热爱，丧失对飞行器研发的热情。因此，国外教育者很早就开始了教学改革，并且取得了不错的成果。例如斯坦福大学航空系采用理论教学与科研相互结合的方法，学期结束后安排学生进行适当的科研活动。但是，由于理论学习和科研实习分隔时间较长，导致学生学习效果不佳。

2.教改策略

我们总结前期的教学经验，分析存在的问题及原因，通过广泛调研兄弟院校的教学方法，并结合我校的实际情况，利用航空航天学院自身的优势，依托工业装备结构分析国家重点实验室的资源，在飞行器结构力学授课过程中，重点将科研资源向教育资源转化，并且改变传统的授课方式，介绍最新的科研成果，使学生领悟最基本的理论和原理，更好地掌握飞行器结构力学中的知识，拓展知识面，高效吸收知识。此外，适当给本科生布置简单的科研任务，使得学生在实验室独立解决科研问题的同时，提高对飞行器结构力学的理解和运用能力。

3.教改实践

我们的教改实践是通过培养学生掌握创新性思维方式方法，构建理论与实践相结合、学习与创新相结合的新型人才培养模式，强化飞行器结构力学的教学效果。
（1）优化教学内容
选择教学内容时，我们的原则是少而精，在教学大纲中明确规定了解、熟悉、掌握的内容，在满足后续课程顺利进行的前提下，结合航空航天工程的实际需要，将部分理论较深、计算公式较繁琐、用较少学时很难讲清楚的内容作为学生了解的内容，只作简单介绍；对于要求学生熟悉的内容，只要基本原理清楚、会运用、会计算就可以；对于要求学生熟练掌握的内容则加强训练，不但要概念清楚，还要会分析，能灵活应用和熟练计算。
（2）加强科研教学环节
通过给学生布置适当的任务，使得学生能自己计算各种飞行器结构中的力学问题。通过对具体结构模型的制作、计算、承载力实验、整理、分析等环节的训练，把理论和实践紧密结合起来，培养学生的创新思维、力学知识的综合应用能力和动手能力。此外，介绍一些最新的科研成果，这不但更新了教学内容，而且扩大了学生的知识面。
（3）改革传统的教学手段
通过分析研究找出适合章节，并精心制作多媒体课件讲解相关内容，把多媒体辅助教学与传统教学有机地结合。这样不但减少了教师在讲课过程中板书的体力劳动，而且提高了学生接受知识的效率。
（4）强化工程实践意识
利用课余时间安排学生在实验室设计和制作飞行器结构件，使学生从工程中提炼结构力学问题，并逐步学会如何用理论解决工程中的实际问题。严格要求学生，使其树立严谨的科学作风和认真的学习态度。
我们总结前期的教学经验，分析教学中存在的问题和原因，通过广泛调研兄弟院校的教学方法，并结合我校的实际情况进行飞行器结构力学教学改革。通过采用优化教学内容、加强科研教学环节、改革传统的教学手段和强化工程实践意识等方法取得了不错的教学效果。
参考文献：
李运泽.大学工科专业课程教学研一体化教改思路的调研.理工高教研究，2010，29（2）源于：论文封面格式范文www.618jyw.com
：127，130.
姜澄宇，王润孝.实施新世纪教改工程探索创新人才培养模式.人才，2007，10：56-58.
[3]周晚林.改革力学课程提高学生工程素质.理工高教研究，2006，25（1）：76-78.
[4]王彦明.培养低年级本科生研究型学习能力的实践探索.当代教育科学，2010，15：52-53.
[5]姚利民，康雯.大学研究性教学现状与原因分析.中国大学教学，2009，（1）：19-23.
[6]刘赞英，王岚，朱静然，张瑜，张艳红.国外大学研究性教学经验及其启示.河北科技大学学报（社会科学版），2007，7（1）：68-76.
[7]刘宝存.美国研究型大学基于问题的学习模式.中国高教研究，2004，10：60-62.
本文章由大连理工大学教学改革基金项目《基于科研资源向教学资源转化的飞行器结构力学的本科教育研究与实践，MS201308》资助。