飞行器制造工程专业实践教学体系完善研究

徐岩 陈文亮

摘 要 科研实践不但是研究型大学研究体系的重要环节，也是高校教学体系中的重要组成部分。本文在分析目前飞行器制造工程专业的实践教学体系组成以及其实践教学的内容后，结合目前航空制造领域企业生产实际情况，提出了南京航空航天大学进一步完善飞行器制造工程专业实践教学环节的几点内容，并就各个实践教学环节内容之间的安排提出建议。

关键词 飞行器制造工程 实践教学体系

中图分类号：G424 文献标识码：A

Study on Improving Practice Teaching System of Aircraft

Manufacturing Engineering Professional

XU Yan, CHEN Wenliang

(School of Mechanical and Electrical Engineering, Nanjing University of

Aeronautics and Astronautics, Nanjing, Jiangsu 210016)

Abstract The practice of scientific research is not only an important part of the university research system, is also an important part of the university teaching system, analysis of the contents of the aircraft manufacturing engineering professional practice of teaching composition of the system, as well as their practical teaching, combined with the current aviation manufacturing enterprisesthe production of the actual situation, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, to further improve the points of the aircraft manufacturing engineering practice teaching, and put forward some suggestions on the arrangements between the various contents of the practical teaching.

Key words aircraft manufacturing engineering; practice teaching system

0 引言

南京航空航天大学飞行器制造工程专业是国家重点学科，也是 江苏省重中之重学科，每年都为国家航空航天企业和科研院所输送大量专业人才，目前该专业具有良好的科研环境和实践教学条件，在专业课程的理论教学过程中适当引入实践教学，不但能取得更好的教学效果，还能增强学生对专业的兴趣，使得学生对当今最新的航空制造领域工程实践有一定了解。本文通过分析南航飞行器制造工程专业现有的实践教学条件，提出几点有助于完善目前实践教学体系的初步构想，并从实践教学环节之间的联系，提出实践教学计划安排的几点建议。

1 飞行器制造专业目前实践教学的基本状况

南航飞行器制造专业本科学生主要需要学习飞机装配和飞机钣金工艺的相关的专业课程，在教学实践环节，目前本专业学生毕业前需要学习的课程有：《CAD/CAM综合实验》、《钣金模具综合实验》、《冲压工艺课程设计》、《下厂实习》、《现代飞机装配技术课程设计》。另外，有一些实践内容主要是专业课教师在课堂教学中穿插进行的介绍和讲解，这些讲解往往是教师根据自身对专业的理解结合自己的研究方向给学生进行讲解的，随机性比较强，不同教师的讲解内容不一定相同，甚至每位老师不同学年的内容也有变化。

从实践教学环境目前的课程设置上，《CAD/CAM综合实验》主要是通过CAD、CAM软件的使用，让学生初步了解目前航空制造领域常用的CAD、CAM软件的基本情况；《钣金模具综合实验》是通过学生的实际钣金零件加工，对冲压设备、模具结构、钣金的基本工艺进行感性认识；《冲压工艺课程设计》是具体到通过工程设计训练，让学生了解模具设计的一般过程，是《冲压工艺学课程》的辅助部分；《现代飞机装配技术课程设计》是通过虚拟装配和具体实例展示等手段，让学生了解从零件、组件、段件、部件、总装的飞机装配一般过程；《下厂实习》是飞行器制造专业学生到飞机主机生产企业进行参观和学习的实践环节，通过具体的飞机生产科研环境的参观、企业技术人员的专题讲座、现场设备、工艺、生产环节的介绍、学生自己和企业人员的交流等等，让学生全面了解飞机生产科研的全过程。以上的实践教学内容基本覆盖了装配和钣金两种主要的传统飞机制造工艺，但是，随着飞机研制中新工艺的不断采用，我们的课堂和实践教学内容与飞机制造企业目前的实际生产状况有些脱节，由于教材通常有一定的滞后性，因此，我们需要在实践教学环节中让学生比较全面和细致地了解我国飞机制造的实际情况，一般性了解世界上先进的飞机制造工艺的情况。

2 飞行器制造专业实践教学完善探讨

飞行器制造专业在教学环节的专业课程主要包括两类：一是零件加工类，二是零件装配类。因此为了辅（下转第215页）（上接第206页）助学生理解课堂教学的内容，可以从这两方面进行教学实践环节的建设。

（1）从飞机制造中零件加工的角度构建实践教学体系，具体可从钣金零件制造、复合材料零件制造及其工艺装备三方面完善教学实践环节。

①钣金零件制造。在现有的《钣金模具综合实验》实践教学环节中补充最新的钣金工艺方法，包括：液压成形工艺、热成形工艺、超塑成形工艺、喷丸成形工艺，经过近年来的专业建设，实验室已经自主研制了热成形、超塑成形设备、喷丸成形设备、液压成形试验装置，开设这些工艺课程实践教学的硬件条件已经具备，只要进行适当的课程设计和编写相应的实验指导教材。

②复合材料零件制造。复合材料在飞机上的应用已经十分广泛，目前在有关复合材料零件制造上的教学实践急需构建，但是复合材料工艺对设备和环境的要求较高，在学校进行建设比较困难，可以利用《下厂实习》的环节，在主机厂的复合材料加工车间进行现场讲解，只要在《下厂实习》的指导书中编入相应的复合材料工艺相关内容也可以取得很好效果。

③工艺装备。生产零件需要各种工艺装备，如模具、夹具、专用量具、样板等等，这些工艺装备的概念、功用、使用方法及其设计与制造如果不结合生产实际进行讲解，学生不容易全面了解，因此，在实践教学方面结合具体工艺中使用的工艺装备进行讲解，则事半功倍。

（2）从飞机制造中零部件装配的角度构建实践教学体系，可围绕数字化装配教学实践平台的建设来完善飞机装配环节的实践教学，平台主要包括以下具体的教学实践环节的建设。

①柔性制孔和自动钻铆仿真实验课程建设。通过已经初步建设完成的自动化制孔实验装置，结合横向科研项目“自动钻铆编程技术开发”取得的成果，以实物结合仿真软件的方式，建设相关实践教学环节的条件已经具备，只要加以整合和适当设计即可形成相应的实验课程。

②飞机装配实验室的建设。通过南航前期与中国商用飞机公司合作取得的科研成果，分析和整理出适合进行实践教学的内容，从飞机大部件对接的角度展示飞机大部件装配的一般过程和常用方法。

③数字化装配的实践教学课程建设。以南航自主研发的AD系列轻型飞机为目标对象，由于该飞机零件数目较少，比较适合作为数字化装配教学实践的对象，可较快的建立基础平台，容易实现整机的数字化与及虚拟装配，也容易用PDM进行管理，对硬件要求低，因此特别适合教学和实验。

④装配工装设计实践教学课程建设。选取典型部件，完成数字化协调体系下装配工装（包括部装和部件对接工装）设计实践教学素材和实验大纲编制。以典型的部件装配型架的为实验对象，根据其数据模型设计型架骨架、定位件和压紧件，完成零件三维建模和虚拟装配。课程建设需编写课程设计大纲并构建相应的实验环境。

3 总结

从以上两方面构建教学实践体系，在专业课程课堂教学过程中合理安排，不仅可以促进学生对课堂教学内容的理解，提高学生的学习兴趣，还能使学生比较完整的理解飞机制造全过程，在教学实践环节中适当结合本专业有关飞机制造领域的近期科研实践进行讲座，学生还会对飞机研制过程的国内外实际情况更加了解，使得南航培养的飞行器制造专业学生在行业内就业时更加适应航空制造企业的需求。

参考文献

[1] 王珉,郝小忠,陈文亮.飞行器制造工程专业教学和实验体系研究与实践.实验技术与管理,2009.26(10):129-132.

[2] 鲍益东,陈文亮,陶克梅.“钣金冲压成形实验”课程教学方法的研究.南京航空航天大学学报社会科学版,2008.10(1):134-135.

[3] 王珉,郝小忠,陈文亮.飞行器制造工程专业数字化协调教学体系研究.南京航空航天大学学报社会科学版,2008.10(1):5-7.