飞行控制系统课程教学改革的若干探讨

2009年1月第1期

高教论坛H igher Education Forum

Jan.2009.No 1

收稿日期:2008-04-27

基金项目:2007年西北工业大学教改立项资助项目.作者简介:刘小雄(1973-),男,陕西人,博士,讲师,主要从

事飞行控制系统与控制理论的研究及教学工作.

飞行控制系统课程教学改革的若干探讨

刘小雄,李广文,章卫国

(西北工业大学 自动化学院,西安,710072)

摘要:结合飞行控制系统课程的特点,从教学内容和教学组织活动各方面,对课程教学过程中存在的问题进行了探讨,提出教学改革的几点具体措施,旨在寻找良好的教学方法,充分发掘学生的创造性思维和工程实践能力,为培养高素质综合型人才提供良好的教学方法与教学环境。

关键词:飞行控制系统课程;教学方法;教学改革

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1671-9719(2009)01-0047-03

面对新世纪的挑战,大学的课程需要适应时代的需求,进行必要的调整和改革,以满足社会发展的需要。进行课程教学改革,顺应科学发展观要求,是一项符合时代需求的有意义的活动[1]。改革应该在教学理念和教学模式上进行必要的创新,必须从本质出发而不是追求表面,必须调动各种积极因素,循序渐进、和谐发展,要从重视课堂教学向课堂教学、实验教学和实践性教学等多个环节协调发展,从以教书为目的向育人为目的发展,在教学活动中应体现以人为本的思想,从而根本改变教学模式,形成一种全新的教学机制[2]。

一、本课程教学改革的必要性

西北工业大学是我国惟一的以发展航空、航天、航海工程教育和科学研究为特色的综合性大学。 飞行控制系统 是本校自动化学院自动化专业的专业必修课。作为自动化专业的最后一门主干课程, 飞行控制系统 课程衔接了理论课程学习和工程实践。

为加强我国的国防现代化建设,培养航空航天科技人才,我国在几所航空院校开设了本课程,经过多年的发展, 飞行控制系统 已经成为一门具有中国教学特色,贴近我国航空航天发展的课程。结合近年来我国大力发展航空科学技术的现状,本课程的主要培养目标是培养航空航天领域的精英人才,对学生提出的目标是成为新一代飞行控制系统设计总师。但是在教学活动中,由于各方面的原因,还存

在着许多问题,这在一定程度上阻碍了学生对飞行控制系统的认识和理解以及对所学知识的运用。同时飞行控制系统作为飞行器的一个核心系统,具有很强的工程应用背景,必须对航空航天新技术的应用和发展趋势十分了解,才能很好的理解与学好这门课。

由于客观条件的限制,这门课程和国外相比,具有以下不足:一是教学方式比较单一、缺少实践环节,课程大部分时间是在教室中进行,基本上是老师讲,学生听,学生和老师之间、学生和学生之间的交流较少;二是实验环节较少,没有完成实践性教学的实验、实习、设计、测试和调查等活动。而且由于缺少实践环节,学生很少能发现并提出问题,对学生解决工程实际问题能力的锻炼很少;三是对于学生的创造性思维启发不够,由于和实际接触较少,没有实物作为感官上的认识,对学生的启发不够。

由于这门课程的特殊地位和重要作用,以及教学活动中存在的不足,很有必要对课程进行教学改革,以适应时代的需要。

二、本课程教学改革的目的和任务

教学改革的基本任务就是改革教学活动中的各个环节,在明确本校 飞行控制系统 课程的教学条件和教学内容的前提下,结合本门课程的特点和要求,找出和国内外相关院校之间的差距,在此基础上结合毕业生和用人单位的调查反馈意见,进行具体教学改革措施的实行,才能从根本上解决问题,真正实现创新性教学改革[3]。

教学改革的主要目的就是在教学活动中充分发掘学生的学习热情和主动性,开发创造性思维能力。要达到这样的目的,首先就要使得学生成为学习的主体,掌握主动,以极大的兴趣,积极热情地投入到

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学习中去,也就是把学习的主动性交给学生。同时,学生对学习的认识和学习的策略、方法,对于教学改革也是非常重要的,只有好的学习习惯和方法,才能达到理想的教学效果,否则难以得到学生的自觉参与。此外,教师本人的教学观念和理念也非常关键,作为教师,应当具有的基本素质中最重要的一条就是要热爱教育事业,热爱自己的本职工作,热爱学生,强烈的事业心和责任感是做好教学工作的保证,也才能给学生创造良好的学习环境。

教学改革是一次全面的改革,是学习和教学的互动,只有充分调动老师和学生的积极性和热情,才能从根本上完成改革,实现教学改革的目的。

三、本课程教学改革的具体措施

改革教学模式,就是在教学的组织活动中,根据实际情况,因材施教,逐步地在各个环节进行改革,以便于克服本门课程存在的不足和差距,以人才培养作为教学活动的目的。在教学工作中始终灵活运用多种先进的教学方法和教学手段,注重有效地调动学生学习的主动性,启发学生积极思考,激发学生的学习潜能,注意培养学生理论与实际结合、独立处理工程问题的能力。根据本门课程的特点,结合自己这几年的教学体会,从以下七个方面探讨本课程的教学改革。

1.明确目的、修订大纲

课程大纲的制定和教学内容的安排应体现基础与综合的合理分配、理论与实践的密切结合、经典与前沿的有效过渡,充分结合主讲教师丰富的科研实践经验,运用启发式教学方法,使得学生在飞行控制系统设计领域具有较强的基础知识和扎实的专业理论,以及综合运用知识的能力、实际动手能力和创新性实践能力。

2.注重教学内容的先进性

飞行控制系统作为飞机设计中的关键部分,随着相关技术的发展而发展,为了紧跟设计前沿,应该定期举办飞行控制系统知识讲座,聘请有经验的设计人员和学者给学生讲述飞行控制系统最新的设计技术和发展方向。利用开设的学科前沿讲座,将教师的科研工作融入到教学内容中,激发学生的学习兴趣,从而达到提高学习的主动性和自觉性的目的。并且定期举办飞行控制系统设计的专题知识的检索、调研和讨论,使学生在教师的引导下,了解各种类型飞行器飞行控制系统的知识和发展,使得教学内容紧跟技术发展的步伐,具有一定的先进性。

3.进行交叉学科的融会贯通

飞行控制系统是一个高度综合和集成的系统,包括各学科知识的综合,其中传感器分系统涉及检测技术与自动化装置专业的知识,控制器的设计又与控制理论有关,信号的采集与处理与模式识别专业有关,而系统本身又是集成导航、制导与控制于一体的设计,所以在系统设计章节的教学活动中,应该突出重点,分清主次,进行系统的分解,分层设计,很好地进行多学科的综合和运用,这样才能让学生明白系统设计的核心和关键。使得所学的知识融会贯通,灵活运用。

4.实践性教学环节

实践教学应以培养学生创新能力和实际动手能力为主线,紧密结合本专业的实际,逐步构建层次清晰,衔接紧密,由简单到复杂,由基础到综合,最后到设计创新的理论层次结构,同时不断整合优化实践教学内容,建立循序渐进的实践教学体系。并且大力发展相应的软硬件资源环境,为实践性教学创造良好的内部和外部条件。在实践性教学的关键环节,安排上机试验和课程设计,根据编写的实验教学大纲进行实验,并且发挥学生的想像力,自己选题进行设计,从而完成从感性到理性,从理性到感性的循环认识过程,培养学生综合运用所学知识的能力、独立工作能力和技术创新能力。同时在生产实习环节中,让学生直接深入飞行控制系统设计、生产基地,将书本知识转化为实际设计理念和思路,增加学生的感性认识,培养他们的动手能力。

5.改变课堂教学方式

在课堂教学中,采用传统教学和多媒体教学相结合的方式,适当选用工程实例的相关内容,系统地向学生传授飞行控制系统总体结构设计的基本理论和基本知识,注重学生创新思维能力和独立工作能力的培养。同时应用现代教育技术进行课堂教学方式的革新,采用多媒体教学手段,加大信息量,使学生通过图形、图像、动画等更为直观的方式,了解飞机飞行控制系统总体结构设计的原理和方法,了解现代飞行控制系统设计的新技术和新成果。将学生分成不同的兴趣小组,进行讨论和学习,培养学生的集体协作能力和团队合作精神,充分发挥学生的创造思维。

6.培养学生的学习兴趣

学习兴趣的培养是学好一门课程关键,在传统的教学模式下,往往对学生学习兴趣的培养不够重视,没有能够从本质上说明为什么要学习这门课程,学习这门课程到底有什么作用,怎样与以后的科研和工作联系起来,使得学生只是为了应付考试而学习。所以要进行教学改革,首要的任务就是要培养学生浓厚的学习兴趣,只有对本课程有了兴趣,才能积极思考,勤于动手,发现问题,进而有效地解决问题,增强工程实践技能。在兴趣的培养中,主要是通过教学方法和教学手段的改革:(1)在教学方法方面,通过示范教学和教学法研究,积极探索,注重将

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