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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇航空航天技術概論,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:航空概論;教學方法;教學手段
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)37-0172-02
航空航天技術是表征一個國家科學技術先進水平的重要標志,是力學、熱力學、計算機技術、材料學、自動控制理論、電子技術、噴氣推進技術及制造工藝等技術的綜合體現[1],是衡量一個國家國防實力,工業實力和科研實力的重要指標之一。近年來,國家大力發展航空航天事業,為了振興國家,促進我國航空航天事業的快速發展。很多航空航天類的院校比如北京航空航天大學、哈爾濱工業大學等相繼開設了公共選修課《航空航天概論》,受到在校大學生的一致認可,特別是“神舟號”系列載人飛船發射成功以后,航空航天知識受到更多學生的關注[2]。因此,開設公共選修課《航空航天概論》,普及航空航天的基礎知識,日益受到學生們的歡迎。
《航空概論》課程是我校(鄭州航空工業管理學)針對航空特色面向全校開設的公共選修課程。本課程的開設目的有兩方面:一是使學生初步建立航空技術的基本概念和基礎知識。二是拓寬學生的視野,擴大知識面,培養他們學航空、愛航空、投身于航空事業的興趣,使他們初步建立航空工程意識,為今后的工作奠定基礎。
一、本課程的教學現狀
《航空概論》作為一門全校公選課,開設對象以低年級學生為主,選課的學生人數多,學生專業知識背景很復雜,層次參差不齊,而且這門課程涉及的學科也比較多,其中有些理論知識,例如空氣動力學、飛機發動機對很多學生來說比較抽象、難理解,特別是人文社科類的學生,感覺課程內容枯燥、機械呆板,提不起學習的興趣。在教學中,教師講課費勁,學生厭學,難以取得良好的教學效果,這種情況下,迫切需要采取合適的教學方法和手段,優化教學效果。
二、教學內容的優化
《航空概論》是一門關于航空方面知識介紹的基礎課程,基于課程的性質和目的考慮,教學內容應該通俗易懂,不能有太多專業性很強的詞匯,要注意擴寬知識面、保持內容的系統性,反映出科學前沿,同時還需要不斷加強趣味性與知識性,在實際當中要注意教學內容的豐富多彩,比如有鳥類飛行可延伸到現在飛機,有放風箏延伸到飛行原理,進而講解飛機的構造原理,讓學生在感興趣的事例中汲取航空知識。這樣做即可提高學生學習興趣,讓學生積極主動的學習,又可以達到科學普及的目的。
三、教學方法的多樣化
《航空概論》是一門以基礎知識為主的課程,信息量大,且大多數內容以講述為主。為了避免課堂教學枯燥乏味,提高學生的學習興趣,在授課時,應該采用多樣化的教學方法。作為授課教師,通過不斷的探索,總結經驗,請教有經驗的老教師,總結了以下幾種教學方法:
(一)互動、自主式教學方法
“教”與“學”是相輔相成的,缺一不可。若要提高教學效率,就要讓學生充分參與到教學過程中,變被動學習為主動學習。例如為了讓學生更了解世界航空發展歷史,教學中可布置作業,讓學生收集自己感興趣的航空器的各種資料,包括航空器的圖片、型號、性能、發展概況等,然后上臺介紹給大家,通過收集、講解的方式,調動了學生的積極性,增加課堂的趣味性,同時擴大知識面,增長更多課本之外的知識。
(二)啟發、聯想、討論式教學方法
在講述某些章節內容時,要注意啟發學生的想象力,激發學生興趣,強化學生自主學習和知識遷移的能力。例如,在講解伯努利定理時,由于公式內容比較抽象,學生不容易理解和記憶,如果直接向學生灌輸定理的內容和公式,學生的學習效果不是很理想。在這種情況下,可以設定一系列問題。引導學生自己推導出定理的內容。具體授課過程:兩只手各拿一張紙,向紙中間吹氣,讓學生觀察。問題1:發生了什么現象,學生答兩張紙相吸了。問題2:兩張紙為什么會相吸,學生答兩張紙中間的壓強變小了。問題3:壓強代表的是空氣中的那種能量?學生答“勢能”。問題4:當壓強減小時,空氣中哪個參數變大了?學生回答“速度”。問題5:速度代表著空氣的哪種能量?學生回答“動能”。問題6:當速度增加時壓強為什么會減小?引導學生主動思考、相互討論,再進一步引導,勢能和動能的關系,以及能量守恒定律,最后總結出伯努利定律的相關知識。通過這種問答式的教學模式,讓學生自主參加到課堂中,主動思考,積極討論,提高了學習興趣。增強教學效果,對所學的知識記憶更加牢固。
四、教學手段的多樣性
教學手段的多樣性對提高課程的教學效果和質量具有十分顯著的作用。對于綜合性強、信息量大的航空概論,采用多種教學手段,在有限的學時內,讓學生盡可能多的去了解航空知識,顯得尤為重要[4]。因此要不斷的改進教學手段,充分利用多媒體技術、網絡課程、慕課、課外實踐等方式,為學生創造一個快捷、高效的學習環境,提高教學質量。
(一)多媒體教學
多媒體技術集聲音、圖片、視頻、動畫、文字于一體,有著文字信息無法比擬的優勢。很多的知識比如講解燃氣渦輪發動機的工作過程,如果僅僅依靠課本上的文字和教師的口述,學生很難形成直觀的印象,甚至費勁口舌,也無法讓學生真正的理解。而采用多媒體的形式,通過視頻和動畫把氣流在發動機各部件的工作過程進行完整的演示,可以非常直觀和形象的把信息表達出來[4],便于學生理解、加深印象,獲得良好的教學效果。
(二)網絡課程開設
我校結合自己的教學實際,開通了網絡教學平臺,并為每個教師和學生設置了一個網絡賬號,教師可以通過自己的平臺,上傳一些與課程相關的資料。可以在網絡平臺建立:(1)飛機圖片庫。將國內外典型的軍用、民用飛機的形狀,特征、尺寸和功能建立檔案,通過對比學習,學生可以了解更多飛機知識。鍛煉了學生的觀察能力,加深理解所學知識,開闊眼界,拓寬思路。(2)飛機影片庫。把一些戰爭場面中飛機的飛行狀況和性能通過影片展現出來,使學生身臨其境,在感受戰爭的殘酷性的同時更加意識到飛機在現代戰爭中的重要作用,增強學生航空報國、為國爭光的主人翁意識和責任感[5]。(3)老師可以將課程的重點難點上傳至網絡平臺,與學生通過網絡進行答疑解惑。學生隨時隨地可以在線學習,方便快捷,提高學習效率。
(三)慕課
慕課,英文名MOCC(Massive Open Online Course),意思為“大規模、開放性的在線課程”,由教師負責、很多學生參與,集講課視頻、作業、互動、測試相交織的網絡教學模式。將慕課翻轉課程的教學理念和教學模式應用到《航空概論》的教學實踐中,課前學生學習在線課程,積累知識,為上課做準備。課中學生充分參與到課堂中,進行師生之間、學生與學生之間的討論、交流(包括成果展示)、評價(包括學生互評)等學習活動。一方面提高了學生自主學習、合作學習的能力,另一方面培養了學生創新能力和解決問題的能力。
(四)課外實踐活動
為了進一步提高學生的學習興趣,可以把動手能力強、學有余力的學生組織起來,成立航模隊,進行飛機模型的設計與制作。把課堂上學習的理論知識如空氣動力學、飛行原理與實踐動手相結合。現在,航模隊的學生不僅可以做出紙質、木質的飛機模型,還能做出可以遙控指揮的飛機模型。并且,通過自學學習遙控飛行器的技術,已經具備航模飛行表演的能力,個別學生還參加2016年央視春節聯歡晚會廣州分會場上的飛行表演。通過課外實踐,逐步培養學生創新、思考、維修飛機航模的基本能力,增強學生的團隊協作、集體榮譽感的觀念。同時可以帶動更多同學參與到航空航天科普創新活動中,充分利用課余時間,發展學生的個人興趣,提高學生的創新思維和實踐動手能力,增強了我校學生的綜合素質。
五、結論
《航空概論》是一門涉及多學科多領域的綜合性課程,且選課學生的背景專業存在很大差異,如果采用單一的教學方法和教學手段難以滿足課程教學的需要,因此進行教學改進是現實教學發展的需要。通過一系列的措施和教學改進,提高了學生對本課程的學習熱情,增強了學生的自主學習和解決問題的能力,得到了良好的教學效果。
參考文獻:
[1]謝礎,賈玉紅.航空骯天技術概論[M].北京:北京航空骯天大學出版社,2005:9-1.
[2]王文虎,“航空航天技術概論”教學改革與實踐研究[J].科技咨詢,2007,(7):100.
[3]張秀琴,李濤,王守忠.高等學校選修課設置和教學現狀[J].石家莊經濟學院學報,2004,27(6):747-750.
1什么是微電子技術
微電子技術是在電子電路和電子系統的超小型化及微型化過程中逐漸形成和發展起來的,以集成電路為核心的電子技術。是由電路設計、工藝技術、檢測技術、材料配置及物理組裝等形成的技術體系。
2微電子技術的特征
微電子技術是在傳統的電子技術基礎上發展起來的。之所以稱之為“微電子”,顧名思義就是由于它是在微小的范疇內的一種先進技術,其特征是“四微”:
(1)它對信號的加工處理是在一種固體內的微觀電子運動中實現的;
(2)它的工作范圍是固體的微米級甚至晶格級微區;
(3)對信號的傳遞交換只在極微小的尺度內進行;
(4)它的容積很大,可以把一個電子功能部件,甚至一個子系統集成在一個微型芯片上。總之,微電子技術是指在幾乎肉眼看不見的范圍內進行工作的一種獨特而神奇的特種技術。
3微電子的發展趨勢
當代微電子技術正在向著高集成度、高速、低功耗、低成本的方向發展。它的進步主要借助于以下幾個方面:
3.1制造工藝的改進
在制造工藝方面由最初的單層平面分布發展到后來的多層工藝(有多層高密度和多層多功能兩種方式),以降低成本,增加功能。采用人工超晶格工藝(一種用人工控制晶體晶格大小制造晶體的新工藝),制造的器件叫超晶格半導體器件。這種器件的速度比硅半導體器件快10-100倍。使用敏感集成電路(在一塊芯片上同時集成各種敏感元件及外圍電路),可以縮小體積,降低成本,提高可靠性,增加功能。系統的集成方法將從二維結構向三維立體結構發展,這樣會實現集成度的新突破,為集成電路的發展拓出一條新的可行之路。集成電路面世以來便以集成度每三年便翻兩番的摩爾定律發展。
3.2材料的更新
科學家正廣泛地探索以新材料取代硅晶體的可行途徑。隨著微電子技術的高速發展,硅材料的局限性已逐步暴露出來。采用砷化鎵、磷化銦等氧化物半導體材料和超導材料、金剛石材料制造集成電路,可以提高集成電路的開關速度、抗輻射能力和工作溫度(金剛石集成電路可在500℃-700℃下正常工作)。2000年2月12日,德國埃森大學和漢諾威大學宣布聯合研制成功在硅板上生長鍺半導體,由此制成的集成電路其開關速度將大大快于硅集成電路。同時,采用在有機物原子的化學鏈中儲存信息的技術所研制的“生物芯片”也取得了一些進展。
3.3芯片尺寸的增大
芯片尺寸的增大可為集成度的提高提供物質基礎,并且芯片尺寸越大,集成電路的平均成本越低。1998年,芯片尺寸已由原來的3-4英寸,增大到8-10英寸。目前已經達到12英寸。預計今后幾年芯片的容量將達到令人震驚的程度,即一個芯片上可包含10億個元件,其電路僅有幾個原子那么薄。這必然會帶來芯片功能密度和性能價格比的大幅度提高。
4微電子技術發展需要突破的技術層次
(1)微細加工關鍵的加工工藝---光刻技術還是一個大問題。
(2)互連技術的可靠性問題還有待研究開發。
(3)新型器件結構新型材料體系還大有潛力刻挖。
5微電子技術的廣泛應用
微電子技術不僅使電子設備和系統的微型化成為可能,更重要的是它引起了電子設備和系統的設計、工藝、封裝等的巨大變革。所有的傳統元器件,如晶體管、電阻、連線等,都將以整體的形式互相連接,設計的出發點不再是單個元器件,而是整個系統或設備。
除了計算機以外,微電子技術在其他方面的應用也是相當廣泛的。從通信衛星、軍事雷達、無人機、信息高速公路,到程控電話、手機、GPS,從氣象預報、遙感、遙測、醫療衛生、能源、交通,到環境工程、自動化生產、日常生活,各個領域無不滲透著微電子技術。
微電子技術對電子產品的消費者市場也產生了深遠的影響。價廉、可靠、體積小、重量輕的微電子產品層出不窮。而落戶于各式各樣的普及型產品之中,進入普通百姓家。例如電子玩具、游戲機、學習機以及其他家用電器產品等。就連汽車這種傳統的機械產品也滲透進了微電子技術,采用微電子技術的電子引擎監控系統、汽車安全防盜系統、現代汽車上有時甚至要有十幾到幾十個微處理器。
微電子技術發展日新月異,令人興奮不已。它對我們工作、生活和生產的影響無法估量。
參考文獻
[1]李凈,唐紅潔編著.第五章:新編現代科技概論[M].北京:中國政法大學出社,2008(11).
[2]宗占國主編.第二章:微電子技術與計算機技術[M].北京:高等教育出版社,2008(05).
作者單位
92823部隊二中隊海南省三亞市572021