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【摘要】“飛機性能課程設計”是交通運輸專業的一門骨干專業實踐課程，通過對“飛機性能課程設計”的全面分析，以及對工程化實踐教學需求的深入研究，從教學內容、教學方式以及考核方式三個方面對飛機性能課程設計提出一整套構建方案，進行工程化改革，進一步培養提升學生的“工程化”素質，提升學生的團隊意識與工程實踐能力。

【關鍵詞】飛機性能；課程設計；工程化教學改革

“飛機性能課程設計”課程是交通運輸專業的一門骨干專業實踐課程，對于學生有關飛機性能的“工程化”能力和創新能力的培養具有極其重要的作用。教研改革以前，“飛機性能課程設計”教學對實踐教學重要性認識不足，導致培養出的學生雖具有較為扎實的基礎知識，但在動手能力方面較差，普遍缺乏工程意識和創新能力，在競爭日益激烈的背景下缺乏競爭力。為此，課程組以教改項目為依托，確立“飛機性能課程設計”實驗教學環節應突出“應用型、工程化”特點，將以往的“驗證型”實驗逐步向“綜合型、實踐型和創新性”實驗轉變，加強對學生發現與解決問題的能力、開拓與創新能力的培養。課程組以掌握飛機性能基本概念和理論為基礎，以培養學生的“工程化”應用能力及創新意識為中心，將實驗教學環節的改革緊密圍繞提升學生的“工程化”素質這一根主線展開。

一、教學內容改革

課程設計題目選擇直接關系到整個課程設計所能取得的訓練效果，對學生“工程化”素養以及設計能力、創造精神的培養起到至關重要的作用。傳統的設計題目類型較為單一陳舊，缺乏綜合性題目，更多是針對某一方面的片段性訓練，這樣的題目更像是課后練習題的重復，嚴重束縛學生的創新思維，在設計過程中學生普遍感到枯燥無味，無法調動學生的學習積極性，滋生抄襲現象。為此，課程組成員在堅持階梯形多元化的課題來源的同時結合教師自身的科研以及與企業的合作，如結合與中國航空無線電電子研究所615合作的項目“民用飛機性能管理技術研究項目”中針對737-800飛機的升力、阻力、推力等參數的計算方法與原理，融合到“實驗一：基本飛行性能參數計算”中；將項目成員承擔的中國民航局的“高原航線運行安全性分析”項目，將其中的航路發動機失效飄降策略研究的內容融合到“實驗二：波音機型航線運行及安全性分析”與“實驗四：高原航線限載確定及安全性分析”中。“實驗三：公務機飛機性能分析方法研究”重點考查學生實際工作中搜集資料的能力，以及各種航空情報資料的處理與判讀，搜集針對公務機小型飛機的飛機性能的規章要求，并結合性能圖表確定飛機性能的分析方法。“實驗五：非標準起飛分析案例”主要針對實際工作中有可能遇到的各類故障以及非標準起飛情況分別確定起飛性能，最后以防止系統不工作起飛且伴隨起飛后起落架不能收上的案例要求學生自行設計處置策略，并評估可行性。通過對一線企業的調研，積累了一定的案例素材，開發積累了一定數量難度適中、又密切聯系工程實際的設計題目。

二、教學方式改革

1.團隊協作與單兵作戰相結合的訓練模式

以往的一人一題和多人一題的課程設計分組模式都存在較大弊端，由于學生此前并沒有經歷過系統的設計過程訓練，學生的知識儲備相對不足，工程實踐經驗也相對欠缺，加之課程設計周期短，完全靠單兵作戰容易導致學生在指定時間無法完成設計，甚至出現設計結果不符合給定的設計要求等現象。相反組員人數過多，又會滋生部分學生“等、靠、要”的惰性現象出現。因此，應將兩者有機結合，充分調動和發揮每一名學生的主觀能動性和獨立思考能力，培養其工程意識和創意意識同時也提高了學生的動手實踐能力和團隊合作精神。在各實驗項目開展初期，以4人為小組，小組內針對實驗項目進行充分討論，確定解決問題的方法，明確解決方法后，教師針對每一個學生分配唯一的計算基本參數，學生根據分配的唯一參數以及組里討論的方法撰寫報告，避免出現抄襲報告的現象出現。

2.以學生為主，運用啟發式教育模式

實驗過程由教師為主變為以學生為主，改變以往以教師為主、學生被動學習的局面，在教師明確實驗課題與要求之后，由學生分組討論，教師在整個實驗討論環節深入到各討論組中，當學生遇到問題時不直接給出學生所有問題的答案，更不能親自動手代替學生解決實驗中的問題，而要引導學生獨立思考，自己找到問題原因并解決。如針對飄降的越障方式以及超障余度，可建議學生看CCAR121，至于規章的具體內容需要學生自己去查，公務機的飛機性能考慮的因素也應告訴學生參考23部及135部，而不是直接告訴他們如何來考慮。對于各組均遇到的共性問題且均難以解決時，教師可針對這一問題面向全員詳細解答。

3.開放式設計型、綜合型實驗課題設計

強調實驗過程、內容與航空公司實際情況的“真實性”的同時，學習興趣和主動性也很重要，興趣和主動性是進行創新活動、培養創新思維動力和源泉。每一個實驗，指導教師只是給出實驗課題的基本要求和部分參考資料，學生可以在此基礎上自由發揮，開放式課題需要學生自己去規劃實驗過程和步驟，迫使學生必須認真預習、準備，不再亦步亦趨地依賴實驗指導書。完成實驗項目需要學生掌握“空氣動力學”“飛機性能工程”“航空情報”以及一定的計算機處理數據分析數據的能力。如針對“實驗一：基本飛行性能參數計算”，學生解決的途徑就至少有四種：一是遍歷法，即從馬赫數0.3至0.8以小間隔密點遍歷計算，可以得到詳細的數據，但時間會很長，且計算量也很大；二是縮小區間搜索法，即先大區間搜索，得到特征參數的大致區間后，再縮小區間逐級搜索；三是曲線擬合法，即隨機計算一定數量的點后，根據計算結果采用擬合工具，求得各曲線函數，再針對不同函數求特征點；四是計算機編程，將各類型數據建立性能數據庫，通過計算機編程的形式處理各類數據，并用計算機搜索各特征位置。針對“實驗五：非標準起飛分析案例”中起落架不能收上的空中應急情況，就需要學生根據航線周邊機場的分布情況，選擇不同的處置方案，并針對自己的處置方案進行安全評估。針對“航路單發飄降方案”的制定，就可以采用不同的工具對航線障礙物及飄降軌跡進行仿真模擬，確定的方案也會有差異性。

三、考核方式改革

與理論學習不同，在實踐中遇到的各種實際問題沒有現成的“標準答案”，學生必須積極主動地思考，尋求屬于自己的解決方法。實驗成績不但要準確、全面、公平、合理地評價學生在實驗中的表現，更要體現出對創新活動的鼓勵，否則容易傷害學生的積極性和主動性。1.平時上實驗課的出勤情況將學生的平時出勤情況計入最后成績，不但是對學生參與教學過程的有效督促，也是培養學生嚴格的組織紀律性以及團隊意識的必要手段，同時也是學校有關教學管理文件的規定。2.學生期末成績學生期末成績，由5個報告分別打分，最后取平均成績作為期末成績。為在教務系統正常登錄成績，以100分計，各報告成績又分為如下兩項：（1）團隊協作成績。上述教學方式改革中提到實驗采用“團隊協作與單兵作戰相結合的訓練模式”，為了充分調動各組成員參與討論的積極性，也為了防止團隊協作不能落到實處，將對各討論組中隨機抽取組員，對其所在組的討論情況作答辯。從方案正確性、方案可行性與討論充分性三方面，教師根據答辯情況進行評分，作為整個組的每個人的團隊協作成績。（2）個人實驗成績。該部分成績由格式規范性、計算正確性、方案熟悉程度以及邏輯連貫性四部分組成。其中計算正確性成績教師采用單獨面試，根據學生報告的計算結果，選取4個有可能有問題的參數，讓學生現場計算，檢查計算過程的正確性以及與實驗報告結論是否能一致，作為正確性檢驗。以上的考核方式，要求學生能夠主動參與小組討論確定方案，能力強與能力弱的學生都能夠充分溝通，暢所欲言，同時也通過這種方式讓能力強的學生明白“個人強不是真的強，只有整個團隊強，才是真的強”。學生必須平時認真弄懂每一次實驗的方案設計，熟悉其中蘊含的飛機性能原理，能熟練使用實驗中用到的各種飛機性能圖表與數據，并準確計算和分析數據。有了這種壓力和激勵，學生會認真對待每一次實驗，養成認真嚴謹、科學負責的工作作風，避免了學生實驗過程中混亂無序、實驗課教學質量下降的可能，大大減少了抄襲現象。“飛機性能課程設計”課程改革是對該課程的一次全面梳理與評價，結合2012年工程認證期間的各指標體系的理解以及專家組的意見，從工程化實踐需求的角度貼近“工程教育”的要求，使學生對該課程的重視程度與教學效果都得到了極大的提高，學生滿意度進一步提高，考核結果也較為滿意，可以為民航一線輸送更多具備實踐能力的優秀畢業生。

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作者：王玉 單位：中國民航大學空中交通管理學院