基于智能制造的飞行器制造专业教学内容与方法的研究
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（ 1） 传统教学难以激发学生学习兴趣及热情。飞机钣金成 形工艺属于比较传统的专业基础课程，目前教材介绍的成形技 术一方面难以满足新时代航空航天领域的发展要求； 另外由于 与当今科技发展的热点结合较少，难以最大程度调动学生学习 的积极性，传统的教学内容和教学方法在这门课程中的效果表 现得差强人意。
（ 2） 传统教学难以满足新时代对人才培养的要求。在当今 互联网、智能化、信息化迅猛发展的时代，知识更替周期大为缩 短，需要高校学生能快速掌握高新科技，同时能学以致用，将最 新的科学技术应用到自身的专业领域，提升专业制造水平，从 而促进我国制造业水平的发展，为我国跻身工业强国提供人才 保障。
关键词： 智能制造； 飞行器制造； 教学内容； 教学方法
随着航空航天工业的飞速发展，高性能、轻量化、大型化、 整体化的先进飞行器不断涌现，这对航空航天制造业水平及专 业制造人员的素质都提出了更高的要求。近年来，随着德国工 业 4．0［1］、美国工业互联网、日本全球智能制造合作计划，欧盟 IMS2020 计划的相继提出，制造业数字化、网络化、智能化将成 为新一轮工业革命的核心技术。鉴于此，我国提出《中国制造 2025》，将智能制造定位为中国制造业实现由大变强及工业化 与信息化深度融合的主攻方向。［2］因此对于航空航天领域制造 业来说，是一次提升产业制造水平的机遇。然而由于航空航天 制造领域本身的特点，与现有先进技术的融合还不够，迫切需 要大量具有多学科交叉背景的高新技术人才，因此对于高校本 科教育和教学也提出了新要求。本文首先分析了飞行器制造 专业的特点及当前教学不足之处，结合智能制造的要求，总结 了飞行器制造专业今后的发展趋势，并针对教学内容和教学方 法提出了相应的改革建议。
一、飞行器制造专业特点及当前教学不足 本文以飞行器制造专业的主干必修课“飞机钣金成形原理 与技术”为例进行说明。该课程主要介绍飞机不同部位具有不 同特征的钣金零件的成形工艺和方法以及成形过程中共同的 力学基础及规律。该课程中所介绍的飞机钣金成形工艺，已经 广泛应用于国内几大主机厂，是飞机上各种钣金零件成形的基 础。因此，该课程的 目 的 在 于 系 统 地、科 学 地 阐 明 飞 机 钣 金 成 形工艺中的共同基础和规律，并引导学生将所学的理论分析方 法，具体应用到各个成形工艺的分析中去，为合理制定飞机钣 金零件成形的工艺方案和设计合理的工装和模具结构打下理 论基础。 该课程具有学 科 交 叉 度 高、知 识 容 量 大、技 术 发 展 快 等 特 点。首先，该课程 综 合 了 高 等 数 学、力 学、机 械 设 计、材 料 学 等 学科，要求学生具备这些学科的基础理论知识，同时还需要学 会利用这些交叉学科综合分析和解决钣金成形工艺中的实际 问题。其次，该课程 知 识 量 大，不 仅 要 求 学 生 理 解 钣 金 成 形 过 程中的共同物理基础和力学基础，同时还要求学生理解针对飞 机不同零件特点所对应的钣金成形工艺和方法，成形工艺种类 多，其工艺特点 均 不 相 同。再 次，随 着 我 国 航 空 航 天 事 业 的 迅 猛发展，对于大型客机、大型运输机及其他特种机型的要求越 来越高，因此急需采用新的成形工艺和方法来满足其对外形及 性能的要求，钣金成形工艺新技术发展也越来越迅速，甚至一 些新技术已经引起钣金成形工艺领域新的革命。因此，传统的 教学内容和方法难以激发学生的学习兴趣及热情，学生难以理 解及应用该门课程所介绍的技术及方法。 随着互联 网 +，人 工 智 能、机 器 人 等 新 兴 科 技 的 飞 速 发 展，［3］不仅颠覆了许多传统制造业，彻底改变了当今人们的生 活方式； 同时也逐渐改变人们学习新知识、获取新信息的方式 以及看待新事物的思维。大学，作为国家新一代高素质年轻人 聚集的地方，对国家乃至全世界范围内出现的新技术带来的发 展以及革新尤其敏感。他们不太乐意接受传统的教学方式和 方法，而对新技 术、新 革 命 表 现 出 强 烈 的 兴 趣 和 热 爱。在 这 个
（ 3） 过分强调单科知识的学习难以培养学生利用交叉学科 知识分析和解决问题的综合性思维。当今制造技术的专业化 和集成度越来越高，解决一个问题往往涉及到多方面多学科的 知识，因此需要学生具有多学科知识积累以及分析和解决问题 的综合能力。
（ 4） 课堂教学不够前沿，难以培养学生对本专业的荣誉感 和使命感。陈旧的教学内容和模式容易造成学生对于钣金成 形技术“脏、累、旧”的错误认识，因此，亟需结合高新技术，让学 生认识到传统的钣金成形可以与最新前沿技术有机结合，传统 行业也可以“高、大、上”。
二、基于智能制造的专业课程发展趋势 智能制造的核心是推进制造过程及制造装备数字化、网络 化、智能化，其涉及到机械、电子、材料、信息、系统管理和人工智 能等前沿知识与技术，学科跨度大，对于智能制造新人才的培养 提出了更高要求。基于智能制造的专业课程发展趋势如下： （ 1） 多学科交叉： 基于航空航天领域智能制造的特点，需有 针对性的将机械、电子、信息等交叉学科的基础知识与前沿人 工智能有机结合，培养学生学会运用所学知识综合分析、解决 问题的能力，从而构建精确知识架构，提升创新思维及能力。 （ 2） 课上与课外有机结合： 课上基础知识授课及具体案例 分析，引导学生课后自主搜索、积极学习，巩固课上所学内容， 同时获取最新技术，课上和课外有机结合，实现优势互补。 （ 3） 基础与前沿碰撞： 智能制造需要采用前沿技术来改造 传统制造技术和方式，通过案例教学有利于培养学生创造性思 维，在基础教学与前沿技术中碰撞出思想的火花。 三、教学内容与教学方法改革举措 基于“中国制造 2025”提出的将制造业数字化、网络化、智 能化的目标，针对飞行器制造专业特有的航空航天特色，修订
知识爆炸以及智能化、信息化占据热点的时代，高校教学，尤其 是专业知识和基础的教学，不能再默守传统固化模式，而应该 结合新技术发展带来的机遇和契机，扬长避短，探索出真正适 合社会发展需要的、能最大程度提升学生学习积极性和自主性 的教学内容和教学方法。
结合该课程的特点以及当今新技术发展的需要，本项目拟 解决如下问题：
基于智能制造的飞行器制造专业教学内容与方法的研究
张涛
南京业智能化、信息化给航空航天工业带来了新的活力和挑战，同时也对高校航空航天专业的教学及人才培养提出 了新的要求。本文以飞行器制造专业的主干课飞机钣金成形原理与技术为例，剖析了当前飞行器制造专业的特点及当前教学和 人才培养方面的不足之处； 结合智能制造的内涵，分析了基于智能制造的飞行器专业课程的发展趋势； 在此基础上，基于“中国制 造 2025”提出的将制造业数字化、网络化、智能化的目标，提出了针对该课程教学内容及教学方法的一些改革措施。
在这个知识爆炸以及智能化信息化占据热点的时代高校教学尤其是专业知识和基础的教学不能再默守传统固化模式而应该结合新技术发展带来的机遇和契机扬长避短探索出真正适合社会发展需要的能最大程度提升学生学习积极性和自主性的教学内容和教学方法
科技风 2019 年 6 月
科教论坛 DOI： 10．19392 / j．cnki．1671-7341．201918035
（ 2） 传统教学难以满足新时代对人才培养的要求。在当今 互联网、智能化、信息化迅猛发展的时代，知识更替周期大为缩 短，需要高校学生能快速掌握高新科技，同时能学以致用，将最 新的科学技术应用到自身的专业领域，提升专业制造水平，从 而促进我国制造业水平的发展，为我国跻身工业强国提供人才 保障。
关键词： 智能制造； 飞行器制造； 教学内容； 教学方法
随着航空航天工业的飞速发展，高性能、轻量化、大型化、 整体化的先进飞行器不断涌现，这对航空航天制造业水平及专 业制造人员的素质都提出了更高的要求。近年来，随着德国工 业 4．0［1］、美国工业互联网、日本全球智能制造合作计划，欧盟 IMS2020 计划的相继提出，制造业数字化、网络化、智能化将成 为新一轮工业革命的核心技术。鉴于此，我国提出《中国制造 2025》，将智能制造定位为中国制造业实现由大变强及工业化 与信息化深度融合的主攻方向。［2］因此对于航空航天领域制造 业来说，是一次提升产业制造水平的机遇。然而由于航空航天 制造领域本身的特点，与现有先进技术的融合还不够，迫切需 要大量具有多学科交叉背景的高新技术人才，因此对于高校本 科教育和教学也提出了新要求。本文首先分析了飞行器制造 专业的特点及当前教学不足之处，结合智能制造的要求，总结 了飞行器制造专业今后的发展趋势，并针对教学内容和教学方 法提出了相应的改革建议。
一、飞行器制造专业特点及当前教学不足 本文以飞行器制造专业的主干必修课“飞机钣金成形原理 与技术”为例进行说明。该课程主要介绍飞机不同部位具有不 同特征的钣金零件的成形工艺和方法以及成形过程中共同的 力学基础及规律。该课程中所介绍的飞机钣金成形工艺，已经 广泛应用于国内几大主机厂，是飞机上各种钣金零件成形的基 础。因此，该课程的 目 的 在 于 系 统 地、科 学 地 阐 明 飞 机 钣 金 成 形工艺中的共同基础和规律，并引导学生将所学的理论分析方 法，具体应用到各个成形工艺的分析中去，为合理制定飞机钣 金零件成形的工艺方案和设计合理的工装和模具结构打下理 论基础。 该课程具有学 科 交 叉 度 高、知 识 容 量 大、技 术 发 展 快 等 特 点。首先，该课程 综 合 了 高 等 数 学、力 学、机 械 设 计、材 料 学 等 学科，要求学生具备这些学科的基础理论知识，同时还需要学 会利用这些交叉学科综合分析和解决钣金成形工艺中的实际 问题。其次，该课程 知 识 量 大，不 仅 要 求 学 生 理 解 钣 金 成 形 过 程中的共同物理基础和力学基础，同时还要求学生理解针对飞 机不同零件特点所对应的钣金成形工艺和方法，成形工艺种类 多，其工艺特点 均 不 相 同。再 次，随 着 我 国 航 空 航 天 事 业 的 迅 猛发展，对于大型客机、大型运输机及其他特种机型的要求越 来越高，因此急需采用新的成形工艺和方法来满足其对外形及 性能的要求，钣金成形工艺新技术发展也越来越迅速，甚至一 些新技术已经引起钣金成形工艺领域新的革命。因此，传统的 教学内容和方法难以激发学生的学习兴趣及热情，学生难以理 解及应用该门课程所介绍的技术及方法。 随着互联 网 +，人 工 智 能、机 器 人 等 新 兴 科 技 的 飞 速 发 展，［3］不仅颠覆了许多传统制造业，彻底改变了当今人们的生 活方式； 同时也逐渐改变人们学习新知识、获取新信息的方式 以及看待新事物的思维。大学，作为国家新一代高素质年轻人 聚集的地方，对国家乃至全世界范围内出现的新技术带来的发 展以及革新尤其敏感。他们不太乐意接受传统的教学方式和 方法，而对新技 术、新 革 命 表 现 出 强 烈 的 兴 趣 和 热 爱。在 这 个
（ 3） 过分强调单科知识的学习难以培养学生利用交叉学科 知识分析和解决问题的综合性思维。当今制造技术的专业化 和集成度越来越高，解决一个问题往往涉及到多方面多学科的 知识，因此需要学生具有多学科知识积累以及分析和解决问题 的综合能力。
（ 4） 课堂教学不够前沿，难以培养学生对本专业的荣誉感 和使命感。陈旧的教学内容和模式容易造成学生对于钣金成 形技术“脏、累、旧”的错误认识，因此，亟需结合高新技术，让学 生认识到传统的钣金成形可以与最新前沿技术有机结合，传统 行业也可以“高、大、上”。
二、基于智能制造的专业课程发展趋势 智能制造的核心是推进制造过程及制造装备数字化、网络 化、智能化，其涉及到机械、电子、材料、信息、系统管理和人工智 能等前沿知识与技术，学科跨度大，对于智能制造新人才的培养 提出了更高要求。基于智能制造的专业课程发展趋势如下： （ 1） 多学科交叉： 基于航空航天领域智能制造的特点，需有 针对性的将机械、电子、信息等交叉学科的基础知识与前沿人 工智能有机结合，培养学生学会运用所学知识综合分析、解决 问题的能力，从而构建精确知识架构，提升创新思维及能力。 （ 2） 课上与课外有机结合： 课上基础知识授课及具体案例 分析，引导学生课后自主搜索、积极学习，巩固课上所学内容， 同时获取最新技术，课上和课外有机结合，实现优势互补。 （ 3） 基础与前沿碰撞： 智能制造需要采用前沿技术来改造 传统制造技术和方式，通过案例教学有利于培养学生创造性思 维，在基础教学与前沿技术中碰撞出思想的火花。 三、教学内容与教学方法改革举措 基于“中国制造 2025”提出的将制造业数字化、网络化、智 能化的目标，针对飞行器制造专业特有的航空航天特色，修订
知识爆炸以及智能化、信息化占据热点的时代，高校教学，尤其 是专业知识和基础的教学，不能再默守传统固化模式，而应该 结合新技术发展带来的机遇和契机，扬长避短，探索出真正适 合社会发展需要的、能最大程度提升学生学习积极性和自主性 的教学内容和教学方法。
结合该课程的特点以及当今新技术发展的需要，本项目拟 解决如下问题：
基于智能制造的飞行器制造专业教学内容与方法的研究
张涛
南京业智能化、信息化给航空航天工业带来了新的活力和挑战，同时也对高校航空航天专业的教学及人才培养提出 了新的要求。本文以飞行器制造专业的主干课飞机钣金成形原理与技术为例，剖析了当前飞行器制造专业的特点及当前教学和 人才培养方面的不足之处； 结合智能制造的内涵，分析了基于智能制造的飞行器专业课程的发展趋势； 在此基础上，基于“中国制 造 2025”提出的将制造业数字化、网络化、智能化的目标，提出了针对该课程教学内容及教学方法的一些改革措施。
在这个知识爆炸以及智能化信息化占据热点的时代高校教学尤其是专业知识和基础的教学不能再默守传统固化模式而应该结合新技术发展带来的机遇和契机扬长避短探索出真正适合社会发展需要的能最大程度提升学生学习积极性和自主性的教学内容和教学方法
科技风 2019 年 6 月
科教论坛 DOI： 10．19392 / j．cnki．1671-7341．201918035
