飞行器制造工程专业实践教学研究

由 博

(吉林化工学院 航空工程学院，吉林 吉林 132022)

在当前及未来一段时间内，航空工业将是国家重点发展对象之一，而飞行器制造工程(飞制)专业则肩负着为航空工业发展提供专业技术人才的使命[1]。为适合航空工业发展的需要及本科教育的新要求，地方本科院校在培养飞制专业本科生时，应以相关企业实际需要为导向、以培养工程实践能力为重点，以内外结合、产教融合方式着重培养从事技术研究或实际生产的应用型人才。

应用型人才培养是以把学生打造成具备一定理论知识的生产一线工作人员为目标的教学活动。若要实现应用型人才培养的目标，需充分利用实践教学将理论知识融入实际工作，飞制专业本科阶段的实践教学主要包括实验、实训、课程设计和毕业设计(论文)。根据飞制专业人才培养方案，我院飞制专业本科生在校期间应完成的实践教学课学时占总学时的15%，而其中实验、课程设计和毕业设计(论文)占80%。

航空工程学院作为吉林化工学院的二级分院，曾是空军吉林航空工程学校，主要培养技术技能型人才，因此，现有实践教学平台侧重于操作技能的培训，实践教学内容基本上是承袭技工院校的模式，按工种安排教学内容，没有形成以提高应用型人才培养质量为目标的实践教学体系，出现这种现象主要原因在于专业理论课教学缺少实验验证、课程设计和毕业设计(论文)选题难度偏低且技术含量不高。因此，应从解决实验、课程设计和毕业设计的现有问题入手，进一步完善实践教学，提高人才培养质量。

一、实验教学

(一) 实验教学存在的问题

实验教学是高校实践教学的重要组成部分，是对专业理论教学的有益补充和验证，在培养学生动手能力、合作意识、初步认识何为科学研究等方面发挥了一定作用[2-4]。飞制专业实验课包括技术测量实验、C语言程序设计实践II、工程材料实验、电工与电子技术实验、工程力学实验、机械设计基础实验、飞行器数字化制造与装配实验。由于飞制专业建设时间较短，在上述课程所需实验室设置方面沿用传统模式，在实验仪器和设备、实验室开放程度、人才队伍建设方面，限制了对创新型人才的培养。

实验仪器设备作为实验教学的重要组成部分，各大高校普遍对其加大投入力度，但近年来高校扩大招生规模，导致实验仪器设备在数量和质量方面仍显不足，部分实验室仍沿用20世纪的仪器和设备，难以和理论教学相匹配。在教学安排方面，实验课仍以大班教学为主，一次课安排30～40名同学，由于仪器设备数量有限，同学们只能排队依次进行实验，到下课时间还有部分同学尚未完成实验，产生失望情绪，影响后续课程的学习。

实验室普遍用于实验课教学，其他时间不对学生开放，无法满足部分学生探索欲望的同时，也造成相关仪器设备的长时间闲置。按照目前实验室的管理模式，不同实验室之间缺乏专业技术交流，不利于实现仪器设备的共享，这在一定程度上也造成仪器设备利用率不高。

从事实验教学的实验员与从事理论教学的教师相比，由于工作内容相对固定、相关培训较少、与外界接触不多，使其思维和眼界受限，创新动力明显不足，影响对学生创新性思维的培养。

(二) 提高实验教学质量的具体措施

1.加大经费投入力度

教学科研经费向本科实验教学大幅度倾斜，尤其是精密实验仪器设备。长期以来，由于经费限制，大部分实验室买不起精密实验仪器设备，只能采购价位低、精度低的仪器设备，此类仪器设备精度低、不易维修，给实验教学效果带来一定的负面影响。

2.提高实验室开放共享程度

实验室在一定程度上实现开放与共享，满足学生探索欲望的同时，也可实现不同实验室之间的专业技术交流。实验室的开放形式包括内容开放、管理开放、时间和空间的开放、资源开放等形式。按目前专业建设程度来看，实验应采取时间和空间的开放、资源开放两种开放形式，实验室使用时间、实验室场地、实验室仪器设备等资源也在全院范围内向师生开放。

3.提升实验员学历层次，重视培训交流

当下处在一个知识持续更新且更新速度不断加快的时代，实验教学作为人才培养的主要手段，必须切实提高实验教师自身的业务能力和职业素养，以满足当前创新型人才培养的需要。在人才招聘方面，对应聘者的学历层次提出更高要求，招揽985或211毕业高校的优秀博士从事实验教学工作，这样方可充分利用博士的创新思维更好地实现创新型人才的培养。在教师培训方面，由于飞行器是一个庞大的机、电、液系统，因此和本校其他二级学院在专业层面上有交叉，可以互通有无、增进交流，在一定程度上提高教师的专业技术水平且实现资源共享。通过与国内外兄弟院校或科研院所建立合作机制，定期互派访问学者进行交流学习，开阔教师眼界、提升业务能力。此外，鼓励教师自行参加与实验教学相关的学术研讨活动。如此方能紧跟科学研究的发展前沿，随时进行知识更新，为创新人才的培养发挥作用。

二、课程设计

(一) 现行课程设计模式存在的问题

课程设计是在学生掌握了专业基础课和专业课之后进行的综合性实践环节，包括基本尺寸计算、公差分配、图纸绘制、说明书编写四个环节[5-6]。通过指导学生课程设计发现了一些问题，大部分学生认为公差分配的相关理论知识晦涩难懂，互相抄袭现象比较严重。在图纸绘制方面，对于零件图的绘制，重视画图、轻视标注的现象明显。在说明书编写方面，抄袭现象严重，很多设计说明书与他人相似度过高。

(二) 提升课程设计质量的具体措施

选用具备一定实践教学经验的教师指导课程设计，教师应该是飞行器制造工程专业或相关专业毕业，最好是在任教以来有下企业实践锻炼的经历，也可聘请有校企业合作关系企业的技术人员共同指导课程设计。课程设计正式开始前应召开动员大会，会上除公布时间安排和纪律要求外，还应告知学生课程设计会用到《互换性与技术测量》《机械制图》《现代飞行器制造工艺学》等相关课程的知识，并引导学生对上述课程的相关知识进行总体回顾。

对课程设计的具体内容进行完善和改进，强化对工程基础知识和基本技能的训练。课程设计所选题目为飞机的某一个部分装配时所需工装，如此选题在体现了专业特色的同时，充分考虑了学生的承受能力和人才培养要求。志同道合的学生可以组队，每队同学数量控制在5名左右，队内各名同学从事的具体工作各有不同，但在完成自己工作的同时，必须注意工装夹具的整体性要求。在课程设计过程中，队内各同学应本着完成工作为首要任务的思想，以大局为重，有团队精神，积极交流沟通、互助协作。

为便于学生在课程设计期间，对组内成员交流、跨组交流、师生交流和资料查阅等方面的需求，在“超星学习通”上将课程设计作为一门课程建立起来，并将参与课程设计的同学加进去。指导教师将教学计划、具体要求、参考资料、经典案例等上传至“超星学习通”。课程设计期间，如遇共性问题可发起讨论，在讨论中指导教师给同学们答疑解惑。

为进一步遏制图纸绘制和说明书编写过程中存在的抄袭现象，对课程设计成绩进行评定时，应综合考虑上交材料质量、课程设计期间的出勤情况、答辩情况。课程设计最终上交资料包括图纸、说明书和演算草纸，在检查图纸时，重点检查图纸绘制是否符合机械制图绘制要求。要求学生上交演算草纸的目的在于检查学生上交说明书的核心部分是否存在抄袭现象。课程设计期间的出勤情况需通过“超星学习通”的签到功能来检查，缺勤达到或超过三分之一者，将没有成绩。

答辩是课程设计的最后一个环节。在答辩过程中，各位指导教师应根据学生的自述和回答问题的情况，判断设计内容是否为学生本人所做，并给出相应成绩。设计内容若不是由学生本人全部完成的，将责令其本人完成其未完成的部分，参与二次答辩，根据答辩情况给予及格或不及格成绩。

三、毕业设计

毕业设计是本科培养阶段的最后一个教学环节，毕业设计的总体水平反映了学校的教学质量，但更多的是反映了学生的知识体系是否完整、学习态度是否端正[7-8]。毕业设计作为检验本科生培养质量主要手段，是人才培养方案的重要组成部分[9-10]。在当前实施新一轮高等教育改革的背景下，对本科生毕业设计模式进行改革是必然的。作为地方应用型本科院校应以振兴航空产业及服务地方经济建设为出发点，根据实际情况对毕业设计模式提出改进措施，提升人才培养质量。

(一) 现行毕业设计模式存在的问题

现行毕业设计模式见图1。

图1 毕业设计模式

按现行人才方案要求，毕业设计应在第四学年第二学期完成，这种安排对于以前的本科生完全适用，但现在的本科生受各种主、客观因素影响，学习主要依靠教师个人魅力吸引，而非自主学习，因此知识体系往往不完整，此类学生在进行毕业设计环节后，面对上述时间安排时，只觉得时间紧、任务重，而看不到自身的不足。由于毕业设计进行时大部分学生已经找到工作，这部分学生当中大多数人以单位要求实习的名义在毕业设计期间去单位工作，导致毕业设计进度缓慢、质量不高，甚至以工作为由提出各种不合理要求。

现行的毕业设计模式是先选人再选题。系主任将导师的个人学术情况表发给学生，学生根据个人喜好来选择导师，通过和导师进一步交流确认师生关系。在师生关系确认后，导师将经过论证的课题告知学生，学生根据自身情况完成选题。

上述选题方式对导师而言，必然产生“一对多”的局面，在实际指导过程中明显力不从心。对学生而言，选题存在一定的局限性，导师提供的课题都具有其自身擅长而非学生兴趣所在的特点，使学生对未来完成设计的积极性不高。

导师和学生之间基本保证一周或两周见一次面，集中时间处理一部分学生在做毕业设计过程中遇到的比较棘手的问题，其他时间如遇问题，学生可通过QQ、微信、企业微信与导师沟通，以便于解决问题。除此之外，系主任组织学生加入在“超星学习通”上创建的毕业设计课程，目的在于对毕业设计进行过程管理。

上述管理模式总的来说发挥了一定的作用，但同样也暴露出一些问题，比如：导师对毕业设计指导不到位、最终答辩流于形式等。

(二) 提升毕业设计质量的具体措施

1.学生方面

现行毕业设计模式存在的问题当中，学生自身存在的问题是根源所在，也是最不好解决的。针对提高学生的主观能动性、学习积极性，知识体系完整性，应在教育模式基础上，采用导师提前介入的本科生培养方案。

主观能动性、学习积极性和知识体系完整性的提高需要时间，因此，为保证时间充裕，在本科三年级第一学期开始给学生安排导师。本科三年级基本上将专业课全部学完，在学习之余多和导师沟通，明确各门专业课的作用，逐渐形成完整的知识体系。此时形成的知识体系只是在形式上趋于完整，实质上还需要进一步完善，这就需要学生发挥主观能动性，导师在这个过程中，以润物细无声的方式引导学生主动积极向学。

2.选题方面

学生在业余时间协助导师做研究工作，根据自身知识体系的倾向性和未来发展需要，合理地选择毕业设计(论文)的研究内容。虽然毕业设计(论文)在选题时要充分考虑学生自身情况，但不可允许学生自由选题，而应以导师的科研项目为主，原因在于本科生的学术水平有限，对所研究领域的前沿发展动态了解不全面、不透彻，选题时会出现“顾此失彼”的现象。对于未来想继续深造的学生，应选择毕业论文，以提升其理论水平、培养其逻辑思维、锻炼其写作能力。对于毕业后到企业从事实践工作的学生，应选择毕业设计，使其对相关行业国家标准有一个全面的了解，初步掌握完成设计工作的方法和步骤。

学生在协助导师做研究工作之初，向学生介绍项目的相关情况，学生根据自身对项目情况的理解，查阅相关文献对项目所属领域的研究现状和未来发展方向有一个全面的了解，形成自己的观点，完成开题报告的撰写。导师对开题报告提出自己的修改意见，学生进一步完善开题报告。

导师应根据学生在毕业设计开始之前的协助研究工作期间的具体表现，按完成科研项目的实际需要，给学生分配毕业设计(论文)任务。学生则应主动向导师请教或与同组其他同学交流，详细分析研究内容，深入挖掘研究内容中的难点，刻苦钻研，不断改进，最后在师生共同努力下形成本科毕业设计(论文)任务书。

3.管理方面

经过近3年多的学习及1年多的助研，学生已经具备一定的专业知识和技能，知识体系相对完整，但对于科研工作来说，还有很多知识、技能和职业素养需要在实践中培养，而毕业设计(论文)就是这样一个实践环节。在毕业设计(论文)期间，导师尽最大可能在专业技术层面给予必要的指导，并告知学生应遵章守纪。对于毕业论文，应在查阅相关文献、选用研究方法、外文文献翻译、论文撰写等方面给予必要的指导，提醒学生要有“坐住冷板凳”的淡定心态，以培养学生排除干扰、潜心研究的心理素质，为毕业后进入下一个学历层次的培养做好准备。对于毕业设计，应从生产实际角度考虑，和学生一起身临其境了解生产实际，从飞机相关零部件设计、制造、检测、装配等方面进行必要的指导，引导学生发现生产实际中存在的问题，鼓励学生通过毕业设计解决问题，为毕业后去企业参加工作打好基础。

无论是修改毕业论文，还是修改毕业设计，作为导师是必须要完成的工作。对于毕业论文，导师应从写作规范、计算准确、分析到位、内容翔实、观点鲜明几个方面对学生进行有针对性地指导，使学生养成善思考、敬知识、遵规范的好习惯。对于毕业设计，导师应从对标程度、计算准确、画图规范几个方面对学生进行有针对性地指导，使学生将来参加工作后少走弯路。与此同时，导师应与学生并肩作战，引导学生把书本上学到的知识应用于理论研究或生产实际，提高自身的理论水平和实践能力，为学生今后参加工作或继续深造打下好基础。

答辩前对毕业设计(论文)做最后的改进，尽最大的可能将其转化成论文或专利，这不仅对导师主持或参与的科研项目结题有帮助，也是对学生辛苦工作的回报。

四、结 语

飞行器制造工程专业的实践教学平台建设是一个庞大而繁杂的工程，其存在的问题主要集中在三个方面，与理论课配套的实验教学、与专业课配套的课程设计、检验学生专业技术综合水平的毕业设计(论文)。从实践教学平台建设的内容来看，它涉及飞制专业人才培养方案的设计、从事实践教学教师的专业技术水平、生源质量、实验室建设情况及学校提供的支持和保障等各个方面。实践教学教师应以当前本科生培养要求为基准，在充分考虑大学生认知规律的前提条件下，以学生的兴趣爱好为导向，结合自身专业技术特长，改进教学方法，完善考核评价机制，提高学生的专业技术水平，帮助学生建立完整的知识体系，切实提高本科生的人才培养质量。