徐巖 陳文亮

摘 要 科研實(shí)踐不但是研究型大學(xué)研究體系的重要環(huán)節(jié)，也是高校教學(xué)體系中的重要組成部分。本文在分析目前飛行器制造工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系組成以及其實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容后，結(jié)合目前航空制造領(lǐng)域企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況，提出了南京航空航天大學(xué)進(jìn)一步完善飛行器制造工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的幾點(diǎn)內(nèi)容，并就各個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容之間的安排提出建議。

關(guān)鍵詞 飛行器制造工程 實(shí)踐教學(xué)體系

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：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

南京航空航天大學(xué)飛行器制造工程專(zhuān)業(yè)是國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科，也是 江蘇省重中之重學(xué)科，每年都為國(guó)家航空航天企業(yè)和科研院所輸送大量專(zhuān)業(yè)人才，目前該專(zhuān)業(yè)具有良好的科研環(huán)境和實(shí)踐教學(xué)條件，在專(zhuān)業(yè)課程的理論教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)引入實(shí)踐教學(xué)，不但能取得更好的教學(xué)效果，還能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的興趣，使得學(xué)生對(duì)當(dāng)今最新的航空制造領(lǐng)域工程實(shí)踐有一定了解。本文通過(guò)分析南航飛行器制造工程專(zhuān)業(yè)現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)條件，提出幾點(diǎn)有助于完善目前實(shí)踐教學(xué)體系的初步構(gòu)想，并從實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，提出實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃安排的幾點(diǎn)建議。

1 飛行器制造專(zhuān)業(yè)目前實(shí)踐教學(xué)的基本狀況

南航飛行器制造專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生主要需要學(xué)習(xí)飛機(jī)裝配和飛機(jī)鈑金工藝的相關(guān)的專(zhuān)業(yè)課程，在教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，目前本專(zhuān)業(yè)學(xué)生畢業(yè)前需要學(xué)習(xí)的課程有：《CAD/CAM綜合實(shí)驗(yàn)》、《鈑金模具綜合實(shí)驗(yàn)》、《沖壓工藝課程設(shè)計(jì)》、《下廠實(shí)習(xí)》、《現(xiàn)代飛機(jī)裝配技術(shù)課程設(shè)計(jì)》。另外，有一些實(shí)踐內(nèi)容主要是專(zhuān)業(yè)課教師在課堂教學(xué)中穿插進(jìn)行的介紹和講解，這些講解往往是教師根據(jù)自身對(duì)專(zhuān)業(yè)的理解結(jié)合自己的研究方向給學(xué)生進(jìn)行講解的，隨機(jī)性比較強(qiáng)，不同教師的講解內(nèi)容不一定相同，甚至每位老師不同學(xué)年的內(nèi)容也有變化。

從實(shí)踐教學(xué)環(huán)境目前的課程設(shè)置上，《CAD/CAM綜合實(shí)驗(yàn)》主要是通過(guò)CAD、CAM軟件的使用，讓學(xué)生初步了解目前航空制造領(lǐng)域常用的CAD、CAM軟件的基本情況；《鈑金模具綜合實(shí)驗(yàn)》是通過(guò)學(xué)生的實(shí)際鈑金零件加工，對(duì)沖壓設(shè)備、模具結(jié)構(gòu)、鈑金的基本工藝進(jìn)行感性認(rèn)識(shí)；《沖壓工藝課程設(shè)計(jì)》是具體到通過(guò)工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，讓學(xué)生了解模具設(shè)計(jì)的一般過(guò)程，是《沖壓工藝學(xué)課程》的輔助部分；《現(xiàn)代飛機(jī)裝配技術(shù)課程設(shè)計(jì)》是通過(guò)虛擬裝配和具體實(shí)例展示等手段，讓學(xué)生了解從零件、組件、段件、部件、總裝的飛機(jī)裝配一般過(guò)程；《下廠實(shí)習(xí)》是飛行器制造專(zhuān)業(yè)學(xué)生到飛機(jī)主機(jī)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行參觀和學(xué)習(xí)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)具體的飛機(jī)生產(chǎn)科研環(huán)境的參觀、企業(yè)技術(shù)人員的專(zhuān)題講座、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工藝、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的介紹、學(xué)生自己和企業(yè)人員的交流等等，讓學(xué)生全面了解飛機(jī)生產(chǎn)科研的全過(guò)程。以上的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容基本覆蓋了裝配和鈑金兩種主要的傳統(tǒng)飛機(jī)制造工藝，但是，隨著飛機(jī)研制中新工藝的不斷采用，我們的課堂和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與飛機(jī)制造企業(yè)目前的實(shí)際生產(chǎn)狀況有些脫節(jié)，由于教材通常有一定的滯后性，因此，我們需要在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中讓學(xué)生比較全面和細(xì)致地了解我國(guó)飛機(jī)制造的實(shí)際情況，一般性了解世界上先進(jìn)的飛機(jī)制造工藝的情況。

2 飛行器制造專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)完善探討

飛行器制造專(zhuān)業(yè)在教學(xué)環(huán)節(jié)的專(zhuān)業(yè)課程主要包括兩類(lèi)：一是零件加工類(lèi)，二是零件裝配類(lèi)。因此為了輔（下轉(zhuǎn)第215頁(yè)）（上接第206頁(yè)）助學(xué)生理解課堂教學(xué)的內(nèi)容，可以從這兩方面進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的建設(shè)。

（1）從飛機(jī)制造中零件加工的角度構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，具體可從鈑金零件制造、復(fù)合材料零件制造及其工藝裝備三方面完善教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。

①鈑金零件制造。在現(xiàn)有的《鈑金模具綜合實(shí)驗(yàn)》實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中補(bǔ)充最新的鈑金工藝方法，包括：液壓成形工藝、熱成形工藝、超塑成形工藝、噴丸成形工藝，經(jīng)過(guò)近年來(lái)的專(zhuān)業(yè)建設(shè)，實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)自主研制了熱成形、超塑成形設(shè)備、噴丸成形設(shè)備、液壓成形試驗(yàn)裝置，開(kāi)設(shè)這些工藝課程實(shí)踐教學(xué)的硬件條件已經(jīng)具備，只要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼n程設(shè)計(jì)和編寫(xiě)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材。

②復(fù)合材料零件制造。復(fù)合材料在飛機(jī)上的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，目前在有關(guān)復(fù)合材料零件制造上的教學(xué)實(shí)踐急需構(gòu)建，但是復(fù)合材料工藝對(duì)設(shè)備和環(huán)境的要求較高，在學(xué)校進(jìn)行建設(shè)比較困難，可以利用《下廠實(shí)習(xí)》的環(huán)節(jié)，在主機(jī)廠的復(fù)合材料加工車(chē)間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)講解，只要在《下廠實(shí)習(xí)》的指導(dǎo)書(shū)中編入相應(yīng)的復(fù)合材料工藝相關(guān)內(nèi)容也可以取得很好效果。

③工藝裝備。生產(chǎn)零件需要各種工藝裝備，如模具、夾具、專(zhuān)用量具、樣板等等，這些工藝裝備的概念、功用、使用方法及其設(shè)計(jì)與制造如果不結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行講解，學(xué)生不容易全面了解，因此，在實(shí)踐教學(xué)方面結(jié)合具體工藝中使用的工藝裝備進(jìn)行講解，則事半功倍。

（2）從飛機(jī)制造中零部件裝配的角度構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，可圍繞數(shù)字化裝配教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)的建設(shè)來(lái)完善飛機(jī)裝配環(huán)節(jié)的實(shí)踐教學(xué)，平臺(tái)主要包括以下具體的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的建設(shè)。

①柔性制孔和自動(dòng)鉆鉚仿真實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)。通過(guò)已經(jīng)初步建設(shè)完成的自動(dòng)化制孔實(shí)驗(yàn)裝置，結(jié)合橫向科研項(xiàng)目“自動(dòng)鉆鉚編程技術(shù)開(kāi)發(fā)”取得的成果，以實(shí)物結(jié)合仿真軟件的方式，建設(shè)相關(guān)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的條件已經(jīng)具備，只要加以整合和適當(dāng)設(shè)計(jì)即可形成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程。

②飛機(jī)裝配實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。通過(guò)南航前期與中國(guó)商用飛機(jī)公司合作取得的科研成果，分析和整理出適合進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容，從飛機(jī)大部件對(duì)接的角度展示飛機(jī)大部件裝配的一般過(guò)程和常用方法。

③數(shù)字化裝配的實(shí)踐教學(xué)課程建設(shè)。以南航自主研發(fā)的AD系列輕型飛機(jī)為目標(biāo)對(duì)象，由于該飛機(jī)零件數(shù)目較少，比較適合作為數(shù)字化裝配教學(xué)實(shí)踐的對(duì)象，可較快的建立基礎(chǔ)平臺(tái)，容易實(shí)現(xiàn)整機(jī)的數(shù)字化與及虛擬裝配，也容易用PDM進(jìn)行管理，對(duì)硬件要求低，因此特別適合教學(xué)和實(shí)驗(yàn)。

④裝配工裝設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)課程建設(shè)。選取典型部件，完成數(shù)字化協(xié)調(diào)體系下裝配工裝（包括部裝和部件對(duì)接工裝）設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)素材和實(shí)驗(yàn)大綱編制。以典型的部件裝配型架的為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，根據(jù)其數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)型架骨架、定位件和壓緊件，完成零件三維建模和虛擬裝配。課程建設(shè)需編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)大綱并構(gòu)建相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

3 總結(jié)

從以上兩方面構(gòu)建教學(xué)實(shí)踐體系，在專(zhuān)業(yè)課程課堂教學(xué)過(guò)程中合理安排，不僅可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能使學(xué)生比較完整的理解飛機(jī)制造全過(guò)程，在教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中適當(dāng)結(jié)合本專(zhuān)業(yè)有關(guān)飛機(jī)制造領(lǐng)域的近期科研實(shí)踐進(jìn)行講座，學(xué)生還會(huì)對(duì)飛機(jī)研制過(guò)程的國(guó)內(nèi)外實(shí)際情況更加了解，使得南航培養(yǎng)的飛行器制造專(zhuān)業(yè)學(xué)生在行業(yè)內(nèi)就業(yè)時(shí)更加適應(yīng)航空制造企業(yè)的需求。

參考文獻(xiàn)

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