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从专业理论课程教学延伸到本科毕业设计选题的探讨 ——以空气动力学基础课程教学为例

来源:论文查重 时间:2019-11-18 17:14:26

摘 要: 本文以“空气动力学基础”理论课教学为例,介 绍了将毕业设计选题融入专业理论课程教学的一些尝试,提高 了学生学习专业知识的积极性,使前期的理论课程教学与毕业 设计有机地结合起来,为本科毕业设计选题提供有力的支撑。
关键词: 专业理论课程教学;本科:毕业设计选题
“空气动力学基础”这门课程主要研究气体流动规律及 飞机在大气中飞行时的受力特性。笔者在本门课程的教学中, 尝试把教材内容与行业热点、日常生活结合起来并适当延伸, 以课堂讨论、课外专业文献查阅、撰写小论文等形式,激发学 生对相关知识点的兴趣与深入思考,不仅较好地掌握了课程知 识,也为大四的毕业设计选题做铺垫积累。
一、与行业热点相关的题目
行业热点很容易引发大家的关注。在课堂教学中,如果 能把书本的理论知识和行业热点有机地结合起来,可以有效 地帮助学生开拓视野,关注行业发展。在学习“气流分离和 失速”这部分知识时,课本上强调一般民航飞机在迎角超过 16°后,机翼上表面的气流附面层大部分分离,形成大面积 的涡流区,导致升力急剧下降,阻力急剧增加,出现飞机速 度减小,高度降低,机头下沉,机翼振动,飞行操纵困难甚 至飞机坠毁等现象(这种现象称为失速),所以,为了保证飞 行安全,民航局规定飞机飞行时迎角不能超过其限定值(一般 为16°)。
在讲完书本知识后,展示近年来航展中与失速相关的热 门话题,比如赫伯斯特机动、眼镜蛇机动等特技飞行视频, 并提出问题:为什么这些飞机的飞行迎角能够达到90°甚至 120°,而没有发生失速的危险?此时翼面气流附面层会发生 大面积分离吗?为什么这些飞机在如此大迎角下还能可控制 地飞行?实现这些飞行动作有何好处?需要哪些技术支撑? 同时指导学生查阅专业期刊文献,阅读参考书,鼓励学生自 己寻求答案。学生们在这个过程中,满足了好奇心,学会了 思考及基本的科技文献查阅能力,深化了书本知识,扩大了 行业眼界,对此兴趣浓厚的同学甚至选择了这部分内容作为 毕业设计题目,开展进一步的研究。
二、与日常生活相关的题目
在专业课程教学中,注重理论知识与相关生活知识的结合,会收到较好的效果[1]。比如在学习“气象对飞行的影响” 这部分理论时,先对学生提出问题:除了大风大雨外,还有哪 些气象因素会影响飞行?为什么机场附近天气状况看起来良 好,却被告知航班延时起飞或到达?为什么同样的气象条件, 有些航班可以正常起飞,有些却不能?讨论这些与日常生活密 切相关的问题,学生积极性很高,最后让同学们把自己的探索 写成小论文,在班上交流,这样不仅促进了对书本知识的理 解,同时也将所学运用于日常生活实践,加强了理论的掌握运 用,培养了学生注重观察、学以致用的意识,有热爱模拟飞行 的同学就选择了“低空风切变对飞行的影响”作为毕业设计题 目,既增长了生活常识,提升了模拟飞行难度,又对专业知识 有了更加深刻的理解。
三、从定性到定量的题目
我们选用的教材是面向应用型本科学生,教材的某些理论 知识点,由于推导过程复杂,往往只给出最后的公式或结论, 对一些问题只做定性分析而无定量计算结果。这种处理,不能 满足少部分求知欲强或想考研继续深造的学生,针对这种情 况,我们会在课堂上进行简单延伸,引起学生的关注与思考。 比如在学习“翼型的压力分布图”时,设问:如果已知某个翼 型的压力分布,如何求出其升力、阻力及作用点,启发引导学 生作深入地探究。课下对有兴趣且理论基础较好的同学进行延 伸指导,鼓励学生进一步学习理论知识。近几年都有同学选择 与“空气动力计算”有关的题目做为毕业设计,实现了从定性 分析到定量计算解决实际问题的跨越,为学生的继续深造打下 良好基础。
通过在专业理论课程教学中的扩展铺垫,学生加深了对专 业知识的认识,理解了其在实际问题中的初步应用,掌握了查 阅科技文献等科研方法,有利地提升了教学效果,也使得前期 的理论课程教学与毕业设计有机地结合起来,为毕业设计选题 提供有力的支撑。

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