摘要：本文針對火箭發(fā)動機原理課程中存在的教學(xué)模式單一、實驗條件受限、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足等問題，提出了多模式融合教學(xué)方法;結(jié)合課程特點，開展了多種教學(xué)模式融合的教學(xué)設(shè)計，探討了理論教學(xué)與實踐教學(xué)相融合、實驗教學(xué)與仿真教學(xué)相融合、綜合設(shè)計與自主學(xué)習(xí)相融合的教學(xué)實踐;采用多模式融合的教學(xué)方法加強了教學(xué)模式之間的聯(lián)系，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升了學(xué)生的知識綜合運用能力和創(chuàng)新能力，以期有效提升教學(xué)質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞：火箭發(fā)動機;多模式;融合;教學(xué)模式

　　“火箭發(fā)動機原理”是本科飛行器動力工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要講授火箭發(fā)動機的結(jié)構(gòu)與原理、理論與計算、性能與特點，涉及機械、電子、化學(xué)、材料、力學(xué)、傳熱學(xué)等多個學(xué)科專業(yè)，在課程體系中占據(jù)十分重要的地位。但是該課程具有概念雜、公式多、理論性強、內(nèi)容抽象、實驗危險性大等特點，給日常教學(xué)帶來一定困難。特別是隨著人才培養(yǎng)的多樣化，該課程更加強調(diào)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神，教學(xué)質(zhì)量問題愈加突出。為了提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)“懂原理、擅實踐、能創(chuàng)新”的高素質(zhì)新型火箭發(fā)動機人才，必須開展該課程的教學(xué)改革研究[1-2]。借鑒國內(nèi)類似課程先進的教學(xué)經(jīng)驗，探索該課程多種教學(xué)方法和模式融合教學(xué)，有利于化解教學(xué)難點，增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高教學(xué)效果和質(zhì)量[3-4]。

　　一、當(dāng)前教學(xué)方法分析

　　(一)理論教學(xué)

　　理論教學(xué)主要采用課堂講授方法，結(jié)合視頻和圖片，現(xiàn)場講解火箭發(fā)動機的概念、原理、結(jié)構(gòu)、功能、性能等基礎(chǔ)理論知識。傳統(tǒng)課堂講授通常是以教師為中心，面對學(xué)生進行單方向知識傳授，教學(xué)方法較為單一，雖然在知識的記憶和理解上具有一定優(yōu)勢，但是對于知識的運用和分析上教學(xué)效果不理想[2]。同時，由于本課程具有較強的工程背景，課堂講授學(xué)時比重偏高制約了整個教學(xué)形式的多樣性，忽視了學(xué)生主動性的發(fā)揮，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，教學(xué)效果受到影響。

　　(二)實驗教學(xué)

　　實踐教學(xué)是理論教學(xué)的重要補充，但是由于課程性質(zhì)的特殊性，諸如燃燒、爆炸、化驗等實驗具有一定危險，影響了實驗教學(xué)的效果。而且傳統(tǒng)的火箭發(fā)動機原理課程教學(xué)主要以課堂理論教學(xué)為主、實踐教學(xué)為輔，重點強調(diào)概念理解和理論分析，往往忽略教學(xué)內(nèi)容的多樣性，實驗、實操、研討、設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)相對較少，與工程實踐聯(lián)系不夠緊密，對學(xué)生創(chuàng)新性和實踐動手能力的培養(yǎng)較為不足。

　　二、多模式融合教學(xué)方法研究

　　1968年，美國教育家布盧姆提出了掌握學(xué)習(xí)理論，將人類學(xué)習(xí)、掌握新知識的過程按照由低級到高級分為六個階段：認知、領(lǐng)會、運用、分析、綜合、評價。多模式融合教學(xué)法正是基于布魯姆的掌握學(xué)習(xí)理論，結(jié)合課程教學(xué)特點，并根據(jù)課程內(nèi)容的不同選擇多種教學(xué)方法進行融合教學(xué)，以達到學(xué)生對知識掌握的高級階段。多模式教學(xué)強調(diào)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，將理論教學(xué)與工程實踐和創(chuàng)新設(shè)計相結(jié)合，理論教學(xué)和實踐教學(xué)并重發(fā)展，激發(fā)學(xué)生對火箭發(fā)動機原理課程的學(xué)習(xí)興趣，提高課程的教學(xué)質(zhì)量。根據(jù)課程的理論、實驗、仿真、設(shè)計等模塊，將理論與實踐教學(xué)相融合、實驗與仿真教學(xué)相融合、綜合設(shè)計與自主學(xué)習(xí)相融合等教學(xué)模式應(yīng)用于課程教學(xué)中，將極大地促進教學(xué)效果的提升。

　　(一)理論教學(xué)與實踐教學(xué)相融合的教學(xué)模式

　　火箭發(fā)動機原理課程理論部分概念雜、公式多、原理難懂、綜合性強，獨立的、割裂式的理論與實踐教學(xué)，不利于學(xué)生對知識的掌握。一方面，為了提高理論教學(xué)的教學(xué)效果，教師應(yīng)綜合采用啟發(fā)式、對比分析式、問題式、案例式等多維教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和熱情;另一方面，教師應(yīng)破除理論教學(xué)與實踐教學(xué)的物理界限，將理論教學(xué)與實踐教學(xué)深度融合。

　　根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同特點，教師可有針對性地開展教學(xué)設(shè)計，將撰寫論文、實驗、仿真、觀摩、設(shè)計、研討等實踐環(huán)節(jié)融入理論教學(xué)階段。針對基礎(chǔ)理論部分，布置學(xué)生撰寫“火箭發(fā)動機發(fā)展現(xiàn)狀”小論文，使學(xué)生對火箭發(fā)動機的發(fā)展歷史以及未來趨勢具有更加深入全面的認識，培養(yǎng)學(xué)生查閱資料的能力，提高學(xué)生主動獲取知識、運用知識的能力;針對固體、液體火箭發(fā)動機專題部分，設(shè)置開放性問題，開展研討教學(xué)。針對工作原理和工作過程部分，在有效講解基本原理和過程的基礎(chǔ)上，教師可結(jié)合推進劑燃燒和性能測試實驗進行深入教學(xué)。通過理論與實踐教學(xué)的融合，還可以將理論教學(xué)延伸至實踐教學(xué)，使實踐教學(xué)促進理論原理的理解，有助于加深學(xué)生對理論知識的理解和運用能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

　　(二)實驗教學(xué)與仿真教學(xué)相融合的教學(xué)模式

　　實驗教學(xué)具有過程真實、結(jié)果準(zhǔn)確的優(yōu)點，但是由于火箭推進劑大多易燃、易爆、毒性強，導(dǎo)致實驗危險性大、防護要求高，學(xué)生易產(chǎn)生畏懼心理，學(xué)習(xí)興趣不高，實驗效果不理想。同時，實驗成本高、設(shè)備數(shù)量少、單次參與人數(shù)受限等，也限制了實驗項目的開展。因此，一方面要發(fā)揮真實實驗教學(xué)優(yōu)勢，立足現(xiàn)有條件，積極開展實驗條件建設(shè)，同時制定好安全預(yù)案、做好安全防護，并加強實驗過程管控;另一方面，針對不具備開展真實實驗的情況，采用計算機仿真實驗的方法對課程中危險性強、成本高的實驗進行替代和模擬。仿真實驗方法不僅可以使學(xué)生了解實驗過程、增強知識的直觀性和驗證發(fā)動機理論，而且還可以開展設(shè)計和評估等創(chuàng)新性研究，使知識的掌握上升至綜合和評價階段。仿真實驗方法的重點應(yīng)放在構(gòu)建逼真的虛擬實驗環(huán)境和實驗對象上，使學(xué)生能夠在虛擬環(huán)境中通過平臺開展模擬實驗，并且達到要求的實驗效果。相關(guān)課程在這一思路的指引下，利用MATLAB軟件開發(fā)固體火箭發(fā)動機一維內(nèi)彈道仿真實驗平臺，可進行內(nèi)彈道的仿真計算;利用UG等三維建模軟件開發(fā)固體推進劑藥柱燃面仿真計算實驗平臺，可進行典型藥柱燃燒燃面計算和藥型設(shè)計;針對火箭發(fā)動機地面試車風(fēng)險較大的問題，基于試車測試數(shù)據(jù)，開發(fā)基于Labview軟件的試車模擬平臺，利用該平臺，可完成壓強、溫度推力等參數(shù)采集、分析和處理，實現(xiàn)對點火試車的仿真。實驗教學(xué)和仿真教學(xué)相融合，可以規(guī)避真實實驗教學(xué)的諸多不足，發(fā)揮仿真平臺安全、可靠、經(jīng)濟的優(yōu)勢，從而實現(xiàn)課程實驗內(nèi)容的全面覆蓋。

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