关于《航空发动机原理》课程教学的思考

【前言】关于《航空发动机原理》课程教学的思考由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。航空发动机原理课程的教学内容是：基于部件性能参数优选及各部件共同工作条件，通过热力学计算及分析，获得满足飞机飞行要求的发动机整机总体性能参数。由此可知此课程具有以下特点： （1）属于发动机的顶层设计。发动机总体性能计算最终确定了部件设计参数，并应用于...

【摘要】通过分析航空院校飞行器动力工程专业中航空发动机原理的课程特点及教学现状，结合航空院所对本科专业人才培养的需求，提出了课程教学的几点思考及建议：明确学习目的、丰富教学手段，以提高学生对专业知识学习的积极性；加强实践教学与理论的结合，通过开展发动机设计实践环节，达到学以致用的培养目标。

【关键词】飞行器动力工程 航空发动机原理 课程教学 人才培养

【中图分类号】G424.1 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）18-0113-02

近年来，随着国家加大对航空工业的投入，航空专业招生规模逐年扩大，航空院/所/厂对高校本科生专业培养提出了更高的要求及期许。航空发动机原理课程作为飞行器动力工程的核心学位课，同时也是航空动力专业的特色课程，在航空类专业人才培养计划中占有非常重要的地位。本文将从课程特点及教学现状出发，结合当前航空科研单位对人才培养的需求，提出航空发动机原理课程教学的几点思考。

1.课程特点

航空发动机原理课程的教学内容是：基于部件性能参数优选及各部件共同工作条件，通过热力学计算及分析，获得满足飞机飞行要求的发动机整机总体性能参数。由此可知此课程具有以下特点：

（1）属于发动机的顶层设计。发动机总体性能计算最终确定了部件设计参数，并应用于部件气动结构设计以及发动机总体结构布局设计，是发动机设计的第一步，其设计好坏直接决定了发动机结构的可实现性、可靠性及成本等。因此，航空发动机原理课程是发动机专业必不可少的课程。

（2）需提前掌握部件工作原理。部件原理课程包括叶轮机原理和燃烧室原理，用于保证选取的部件性能参数在当前的工艺、加工以及成本范围内可以接受。航空发动机原理课程的这个特点使其通常被安排为本科期间的最后一门专业学位课。

（3）教学内容抽象。发动机总体性能计算实际是分析发动机在不同飞行条件下能否可靠、稳定、高性能工作，仅关注各个部件的匹配情况，而不关注部件内部的流动机理，使得整个分析为黑箱操作，同时由于整机教学实验成本过高、缺乏发动机设计实践环节，使得航空发动机原理课程偏于抽象。

2.教学现状

基于上述航空发动机原理课程特点，总结几所航空院校教学情况，发现《航空发动机原理》课程教学过程中仍存在以下问题：

（1）学生积极性不高。一方面，部件工作原理知识的缺乏或掌握不深容易影响学生对航空发动机原理知识的理解，另一方面课程教学中抽象内容的分析偏多容易降低教学趣味性，同时由于发动机原理作为本科期间最后一门专业课程，紧邻研究生考研，这几方面原因都促使学生学习的积极性不高。

（2）教学手段单一。最近几年由于本科招生人数的激增，而教师量增加相对较慢，使得大班教学成为常态，通常一个班级有60～120人或更多，为了保证教学进度，教学过程常采用老师讲、学生听的形式，不能形成差异化教学方式，且不利于教师与学生的互动交流。

（3）实验教学缺乏。航空发动机原理实验包括数值仿真实验及台架实验两类，现有的数值仿真实验仍停留在总体性能计算方面，缺乏部件设计及仿真的实验，使得学生对于利用已有专业知识自行设计出一台发动机还没有任何概念；另外，由于台架实验台成本昂贵，高校里很少有相关实验，而学生下厂实习内容很难见到发动机整机试车试验，使得学生对发动机性能随工作条件的变化的理解仍停留在定性层面，不利于对教学内容的消化吸收。

3.社会需求

最近十几年，随着航空工业的蓬勃发展，且越来越多的航空毕业生进入航空单位，使得航空单位对毕业生专业素质提出了更高的要求，表现如下：

（1）学以致用。在提高生产效益的追求下，用人单位希望应届毕业生进入工作岗位后能快速适应角色变换，将课本中的理论知识与生产实践相结合，减少实习培训时间，同时提高生产效率，并为单位创造收益。

（2）提高素质。本科生教学除了教给学生学习知识的能力外，更重要的是教会他们发现问题、解决问题的能力，即提高学生的主动性及创造性。

4.课程教学的思考

基于航空发动机原理课程教学的现状，结合航空单位对本科生专业素养的需求，作者针对此课程的教学改革提出以下几点思考：

（1）明确学习目的。明确本门课程与其他专业课程的区别，最重要的是知道这门课主要解决什么问题，要获得怎样的结果，在航空发动机专业中占有怎样重要的地位，即回答“为什么学？学什么？有何用？怎么用？”的问题。而在以前的教学实践中，讲解主要集中于知识的传递，类似于填鸭式教学，学生对课程的意义并不清楚，以致于很多学生认为大学期间学到的很多东西都是没用的，从而降低了学生的学习兴趣及学习积极性。

由于航空发动机专业是工科专业，具有明显的实践性及社会性，为了帮助学生了解本门课程的学习意义，有必要从教学环节以及实践环节进行加强。

（2）丰富教学内容。教学内容包括课堂教学和实验教学。由于航空发动机原理课程中理论分析部分偏多，故在课堂教学中除了PPT演示之外，有必要增加视频展示、小组讨论等环节，并与最新的航空发动机发展动态以及故障分析相结合，使得课程教学形式丰富、理论简单、与时俱进，从而提高此课程的趣味性及生动性。实验教学中可以通过建立虚拟发动机试车台，结合建立的真实发动机试车台，让学生了解发动机在不同飞行条件下的性能参数变化情况，从而加深对课本知识点的理解。

（3）理论与实践相结合。由于航空发动机原理给出了发动机顶层设计方法，同时学生前期课程中已修读了部件工作原理及设计方法，根据已有的知识学生已可以独立设计一台发动机出来。为了加强学生对专业知识的理解，明确航空专业课程学习的目的，有必要在课程教学中安排课程设计或毕业设计，由教师指导学生设计出一台发动机出来。

5.小结

本文针对《航空发动机原理》课程特点及教学现状，提出了几点课程教学的思考及建议，这几点也是本课程改革发展的方向。

参考文献：

[1]王永华，杨欣毅，沈伟，蒋科艺，孙涛，《航空发动机原理》特殊教学体系研究[J]。 教法研究，2013，（2），94-95

[2]瞿红春，陈智强，民航院校《航空发动机原理》教学改革的研究[J]。科技创新导报，2012，（2）：163

[3]张银波，航空发动机原理与构造教学实践与探索[J]。科技资讯，2013，（4）：149-151