任 博,陳柏松,呂英軍,崔連柱
(空軍航空大學(xué),吉林 長春 130022)
航空發(fā)動機原理課程是飛行學(xué)員必修的航空理論課程之一,其主要任務(wù)是使學(xué)員掌握航空燃氣渦輪發(fā)動機的基礎(chǔ)知識、主要結(jié)構(gòu)和工作原理,并在畢業(yè)后的機型改裝和飛行訓(xùn)練中形成快速適應(yīng)和熟練操縱裝備不同發(fā)動機的各型飛機的能力,為空軍培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的復(fù)合型軍事飛行人才。在目前的飛行學(xué)員培養(yǎng)體系中,航空發(fā)動機原理課程受到了一定的重視,但是仍然存在著諸多問題,如教員反映在校學(xué)員不愿學(xué),用人單位反映畢業(yè)學(xué)員航理知識不扎實,飛行員反映改裝時發(fā)動機原理課聽不懂等。因此,有必要對這些問題加以梳理和分析,提出相應(yīng)的解決對策。
通過前面列舉的這些現(xiàn)象,可以對應(yīng)得出三個推論:其一,教員傳授知識這一過程與學(xué)員的期望不相符;其二,畢業(yè)學(xué)員的航理基礎(chǔ)水平低于用人單位的期望;其三,改裝時所學(xué)習(xí)的航空發(fā)動機原理知識與飛行員對相關(guān)問題的理解能力不匹配。造成這種局面的原因可以是多方面的,這里僅從教員的角度來考慮。以前這支教員隊伍培養(yǎng)出的工程學(xué)員曾經(jīng)受到用人單位的一致好評,為何現(xiàn)在培養(yǎng)出的飛行學(xué)員不能再續(xù)輝煌呢?其根本原因在于對飛行學(xué)員航空發(fā)動機原理課程與工程學(xué)員航空發(fā)動機原理課程認識上的差異。
在工程學(xué)員的課程體系中,航空發(fā)動機原理是一門單獨的專業(yè)課程,其設(shè)置目的是培養(yǎng)學(xué)員維修和管理航空發(fā)動機的能力,并具有極端負責(zé)的工作態(tài)度和獻身國防的奉獻精神,為航空兵訓(xùn)練和作戰(zhàn)提供有力裝備保障。而在飛行學(xué)員的課程體系中,航空發(fā)動機原理屬于航空理論課程,可與飛機系統(tǒng)合為一門課程,也可單獨設(shè)置。其開設(shè)目的是針對飛行學(xué)員職業(yè)崗位的需求,為其從事飛行與指揮工作打下堅實的理論基礎(chǔ)。簡而言之,前者的教學(xué)目標是培養(yǎng)維護管理航空發(fā)動機的工程人才,后者的教學(xué)目標是培養(yǎng)使用航空發(fā)動機的飛行人才。
在工程學(xué)員的人才培養(yǎng)方案中,由于航空發(fā)動機原理中的計算分析涉及到一些專業(yè)基礎(chǔ)理論,必須以工程熱力學(xué)和氣體動力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課程為先導(dǎo),后續(xù)課程以航空發(fā)動機控制、航空發(fā)動機強度,以及總體設(shè)計等課程拓展其深度和廣度。而在飛行人才的培養(yǎng)方案中,航空發(fā)動機原理側(cè)重于定性分析,并且同時還會開設(shè)領(lǐng)航、氣象、飛行原理、機載設(shè)備等航空理論課程,理論教育之后是飛行訓(xùn)練??梢钥闯?,工程學(xué)員的課程設(shè)置強調(diào)其專業(yè)性,專精于飛機與發(fā)動機的維護和管理,而飛行學(xué)員的課程設(shè)置強調(diào)其實用性,凡是飛行中涉及的航空理論必須面面俱到,這也就限制了其每個方面不能過多深入。
教學(xué)目標的差異導(dǎo)致了教學(xué)內(nèi)容選取的差異,課程設(shè)置的差異又會影響到教學(xué)內(nèi)容的深度,最終都會體現(xiàn)到教材設(shè)計的差異上。工程學(xué)員的航空發(fā)動機原理教材與各個航空類院校的教材大同小異,如西北工業(yè)大學(xué)的《航空燃氣輪機原理》、空軍工程大學(xué)的《飛機推進系統(tǒng)原理》等,均包含部件工作原理、循環(huán)分析、熱力計算、共同工作、發(fā)動機特性和過渡態(tài)工作等內(nèi)容,深度也大體相當。有的期班甚至直接采用了這些教材,不需要做大的改動。一方面說明各個院校航空機械等相近專業(yè)航空發(fā)動機原理課程的教學(xué)目標有許多共同點,另一方面也說明工程學(xué)員的航空發(fā)動機原理課程體系建設(shè)趨于成熟。而飛行學(xué)員的航空發(fā)動機原理課程則不然。由于飛行員職業(yè)需求量不大,但是培養(yǎng)費用卻昂貴,導(dǎo)致飛行員培養(yǎng)沒有形成一個相對固定的專業(yè),因此,許多飛行學(xué)員的課程都是從其他專業(yè)工程學(xué)員的教材改編而來,國內(nèi)公開出版關(guān)于航空發(fā)動機原理的教材沒有專門針對飛行學(xué)員需求的。從空軍航空大學(xué)自編的教材來看,有以下幾個特點:
1.總體上重定性分析,盡量簡化或省略定量分析,從而降低內(nèi)容的深度。如簡化推力計算,省略氣動熱力計算等;
2.從使用的角度闡述工作原理和工作特性。如燃燒室熄火特性的應(yīng)用,列舉了飛行中應(yīng)注意哪些問題避免燃燒室熄火等;
3.舉例多用現(xiàn)役裝備使用的航空發(fā)動機。
工程學(xué)員在培養(yǎng)過程中逐漸形成追根溯源的思維方式,在探究過程中獲取知識,提高能力。而飛行學(xué)員由于體能鍛煉和飛行訓(xùn)練,理論學(xué)習(xí)時間被壓縮,而學(xué)習(xí)內(nèi)容又跨多個專業(yè),導(dǎo)致所學(xué)理論深度不允許他們刨根問底。
對于工程學(xué)員的教學(xué)需要采用嚴謹?shù)倪壿嫹治龊凸酵茖?dǎo)訓(xùn)練其思維能力,用實驗實踐鍛煉其動手能力。而飛行學(xué)員由于其專業(yè)基礎(chǔ)理論無法支撐量化計算,也沒有必要,于是,需要采用形象的比喻和生動的視頻等方式,從定性的角度闡述工作原理和變化規(guī)律,并使飛行學(xué)員牢記主要結(jié)論。
鑒于面向飛行學(xué)員和面向工程學(xué)員的航空發(fā)動機原理課程有上述顯著差異,需要在課程教學(xué)改革中做出相應(yīng)調(diào)整。
作為飛行員究竟需要了解航空發(fā)動機原理到什么程度,航空發(fā)動機原理課程教學(xué)要培養(yǎng)飛行員哪方面的能力等等,這些問題不能靠教員閉門造車去解決。因為教員們本身就出自工程學(xué)員培養(yǎng)體系,思考問題必然受到長期訓(xùn)練形成的思維方式影響。只有去現(xiàn)役飛行員中調(diào)研才能找到答案。
根據(jù)明確的教學(xué)目標,去掉內(nèi)容重復(fù)或者多余的課程,添加必要的支撐課程,最終形成適合飛行學(xué)員的完整的課程體系。
1.繼續(xù)保持定性分析為主的特點,采用簡明易記的文字突出重要結(jié)論,必要時輔以簡單易懂的解釋說明,盡量做到深入淺出;
2.挖掘事故通報和實際案例中與航空發(fā)動機原理有關(guān)的知識點,形成與飛行實踐相結(jié)合的使用理論,與經(jīng)典的航空發(fā)動機原理相輔相成,互相呼應(yīng);
3.緊跟現(xiàn)役裝備更新的步伐,不斷發(fā)現(xiàn)部隊改裝過程中飛行員遇到的與航空發(fā)動機使用相關(guān)的問題,找到與之關(guān)聯(lián)的知識點,不斷充實和完善現(xiàn)行教材。
研究每一期飛行學(xué)員的特點及其變化情況,摸清學(xué)員的知識基礎(chǔ)和思維方式,用欣賞的眼光關(guān)注每一名學(xué)員,幫助他們克服學(xué)習(xí)中遇到的難題,用平易的語言解開他們的疑惑,并鼓勵他們多質(zhì)疑多思考。
“學(xué)習(xí)金字塔”理論認為學(xué)習(xí)效果在50%以上的,都是團隊學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)和參與式學(xué)習(xí)。對于理論學(xué)習(xí)時間緊張的飛行學(xué)員,教學(xué)方法的創(chuàng)新顯得更為重要。只有不斷創(chuàng)新教學(xué)方法,如翻轉(zhuǎn)課堂等方式,推進課堂深層互動,讓學(xué)員參與到教學(xué)中,主動學(xué)習(xí),才能大幅提高學(xué)習(xí)效果。
總而言之,航空發(fā)動機原理課程的教學(xué)改革一定要跳出以前工程學(xué)員的既定教學(xué)模式,看清差異,找準方向,不斷完善和改進。
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