９６ ｉ 肛Ｉ一２０１７年．第３期 ＾……………一 ： 围绕国家民航业的发展需求，结合高 职教育的特点，江苏工程职业技术学院空 气动力学与飞行原理课程经过初步的摸 索，基本完成了课程标准及教学方案设 计，通过理论授课、模拟实践和创新设计 三个环节，着重培养学生的机务作风、解 决问题的能力和利用所学知识创新设计的 能力 １引言 ２（）世纪５０年代以来，民用航空的服务范 围不断扩大，国家对民用航空领域人才的需 求正在日益增长。空气动力学基础与飞行原 理是飞机机电设备维修和通用航空器设备维 修以及飞行器制造技术专业的专业基础课， 该课程在整个课程体系中起着承上启下的作 用，因此对该课程进行建设势在必行。鉴于 职业教育的特性和该课程的特性，在建设该 课程时，我们的总体目标是：通过理论授 课、模拟实践和创新设计这三个过程，使学 生了解空气动力学的基本特性，掌握飞机的 飞行原理；培养学生实事求是、认真负责、 遵章守纪、迅速准确、细致周到、团结协 作、刻苦耐劳的机务作风，以及发现问题、 解决问题和创新实践的能力。 ２教学体系构建 在空气动力学基础与飞行原理课程教学 体系构建过程中，我们以培养优秀的民用航 空器机务工作者为目标，以ＣＣＡＲ１４７部 Ｍ８课程的教学大纲为指引，从培养学生机 务作风、增强学生理论素养、提高学生实操 能力和创新意识入手，建立了理论教学、模 拟实践和创新设计三合一的教学体系。在进 行教学方案设计时，结合高职学生的特点， 注重理实一体化。该课程共分为“大气物理 学”、“空气动力学”、“飞行理论”和 “飞机的稳定性和操纵性”四部分。“大气 物理学”部分主要介绍飞机的飞行环境，介 绍各种气候条件对飞机飞行的影响； “空气 动力学”部分主要介绍了飞机表面流体流动 的基本参数和基本规律，介绍了飞机机体的 几何外形和相应的参数，介绍了空气对飞机 的作用力以及该力的影响因素； “飞行理 论”部分主要介绍了整个飞行过程，以及飞 行条件改变时对飞机载荷的影响； “飞机的 稳定性和操纵性”部分主要介绍了飞机在不 同轴线上的稳定性和操纵性，以及如何保证 这些稳定性和操纵性。本门课程共计４８学 时，其中“大气物理学”部分课堂理论２学 时， “空气动力学基础”部分课堂理论ｌ２学 时，实践模拟２学时， “飞行理论”部分课 堂理论１２学时，实践模拟４学时，“飞机的 稳定性和操纵性”部分课堂理论ｌ２学时，实 践模拟２学时，创新设计２学时…。 （１）课堂理论授课。鉴于高职学生和 本门课程的特点，该教学过程中，应当清晰 的讲解概念和严谨的推导公式，同时保证授 课内容难度适中，对于一些复杂不重要的内 容，保证学生了解即可。在授课过程中，基 础部分需要重点讲解概念、原理和理论推导 的方法；应用部分则帮助学生掌握如何设计 分析飞机以及空气动力学的基本参数和引导 学生掌握合理正确的研究方法。同时，在知 识传授过程中，适时地使用实际例子和视频 动画仿真模拟等手段有效提高学生对本课程 的学习兴趣，让学生形成良好的职业素养。 （２）实践模拟。与空气动力学相关的 实验，多需要风洞等大型设备。而用仿真软 件模拟流体在飞机表面的流动，则较为方 便，经过研究发现，现有的流体仿真软件有 较高的精度，仿真结果与风洞实验结果相 似。实践模拟教学过程中，利用仿真软件， 学生运用所学知识，对飞机飞行时空气的流 动进行仿真模拟，加深学生对本课程内容的 了解。同时，学生还可通过飞行仿真软件和 航空模型，了解飞机的飞行原理和飞机的操 纵性、稳定性。根据专业人才培养方案对本 课程的教学要求，为了确保教学效果，我们 对模拟实践的教学方法进行深入研究，详细 设计了实践内容，以提高教学效果。８个课 时的实践模拟课程，既包含了在机房进行软 件仿真模拟又包含在室外进行模型仿真模 拟，充分调动了学生的学习兴趣，发挥学生 的动手能力，提高学生解决问题的能力。 （３）创新设汁。该教学过程主要培养 学生的创新意识。依托先进的仿真模拟软件 和现有的工具设备，在授课和实践教学过程 中，向学生传授飞机机翼几何外形没计的方 法，开阔学生的视野。为了培养学生的自主 创新意识，我们利用课余时间，引导学生分 组进行飞机机翼几何外形的创新设计，在本 课程最后两个课时，让学生分组阐述本组设 计特点，授课教师加以点评指导。从而激发 学生自主研究的热情，增强学生学习的兴 趣，培养学生研究学习的能力。 ３教学方法改善 灵活采用各种教学方法及手段有利于提 高课堂教学效果，根据课程的特点及高职学 生的特性，改善传统的教学方法，调动学生 的学习积极性，从而实现课程教学目标。 （１）发挥学生主观能动性。积极发挥 学生的主观能动性，增强学生和老师之间的 ◇江苏工程职业技术学院黄睿杰孙兵梁海峰 空气动力学与 行原理课程教学体学术研讨ｌ ９７ 互动，实现以学生为中心的教育方式。在授课过程中提出各式 问题，让学生主动去学习新知识、思考学到的知识，利用学到 的知识解决这些问题，从而培养学生独立学习思考和独立研究 解决问题的能力。 （２）采用多媒体手段。随着科技的进步，多媒体已经和生 活密不可分，学生对多媒体事物兴趣较大，因此把多媒体手段 融入教学过程中，可以大大增加学生对本课程的兴趣。概念性 的东西通常比较枯燥，学生往往提不起兴趣，我们建立与收集 了与课程相关的视频、动画、图片等微资源。用视频、动画资 料、虚拟实验把抽象的概念更形象的描述出来，提高学生学习 的兴趣，增强学生对概念的记忆。一些好的视频资料在传授学 生知识的同时，还有助于培养学生的机务作风、增强学生解决 问题的能力，ｌ：ｇ￣｛１１Ａ３８０制造的视频和一些空难的视频。当然， 不能因为多媒体的进入而抛弃了传统的板书，传统的板书在本 课程中也是必不可少的，比如公式推导时，以板书的形式可以 有效吸引学生的注意力，加强学生的学习效果。我们应当在传 统教学方法的基础上融入多媒体教学方法。 （３）仿真模拟方法。随着计算机技术的突破，计算机软件 已经能够很好的模拟流体的流动、飞机的飞行等，我们采用计 算机仿真技术和模拟技术，让学生完成流体流动实验和感受飞 机飞行操纵方法。这些仿真模拟技术让学生更好的掌握流体的 基本参数和基本规律，熟悉飞机在空中飞行时的受力情况，了 解飞机在空中飞行时的操纵方法，加深了学生对所学知识的理 解，提高了学生研究学习的能力。 （上接１３３页）重受到智能设备的侵害。 笔者在写该篇文章之前，做了一个简单而 实际的小调查测试“随机选择一个人，问 他自己的电话号码是多少”。就这么简单 的问题，能在问题问完就答出完整电话号 码的人少之又少，大部分都需要思考几秒 才能回答出完整的电话号码，剩下的部分 是根本部不知道自己完整的电话号码。 个人行为安全，现在智能终端已成部 分人的万能收纳箱，什么重要与否，保密 与否的信息都往里存储。比如与个人相关 的身份信息、密码信息、简历信息、照 片、文本、视频等等。其次就是个人在各 类自媒体平台或载体上发布的各类信息， 比如自己及家人的照片及日常生活工作环 境、过程等。这些信息里都包含有一些信 息会形成安全隐患。会被别有用心的人利 用，进而被侵害。 （３）自媒体和人的被动与主动安 全。在互联网上的载体，其都是代码实 现，都会存在或多或少漏洞，这些非人为 主观意识留下的漏洞即是自媒体的被动安 全。如果这些安全漏洞，被人利用了，用 于做非正常的应用，那就形成了人的主动 （４）分组创新设计。在课余时间，以学生分组讨论研究为 主教师指导为辅的方法，让学生利用所学知识，以及计算机仿 真软件，设计出一个满足一定条件的机翼，并用现有材料动手 制作出该机翼的模型，最后让学生在课堂上讲述自身设计的过 程和特点，授课教师对学生设计进行指导点评。通过创新设 计，我们可以提高学生运用所学知识的能力和解决问题的能 力，同时可以增强学生的动手能力和创新意识，培养学生的机 务作风。 ４结语 综上所述，我校开设的空气动力学基础与飞行原理课程尚 在摸索中，具体课程体系的建设仍需要探索。我们需要在理论 联系实际的基础上，不断改革创新，研究如何把现代科学技术 融入到传统教学方法中。我们应当以学生为主体，注重培养学 生的机务作风和解决问题的能力，让学生能在未来的职业生涯 中赢在起跑线上。 【参考文献】 ［１】蒋蓓，赵卿，江莉，等基于创新实践理念的空气动力学及飞 行原理课程教学体系建设【『１．现代装饰（￣－Ｖｅ），２０１５ 基金项目：１、江苏省教育科学“十二五”规划２０１５年度课 题“微时代微型学习资源库的建设与应用研究”（Ｄ／２０１５／０３／ １０４）；２、２０１４年南通市科技计划项目“南通市航空工程公共技 术服务平台”（ＣＰ２２０１４００１） 安全问题。在现实中，这样的人一直存 在，即所有的应用无时无刻都受着这些认 为主动安全的威胁。 ４自媒体下个人信息安全防范措施 （１）提高自身意识安全。视安全为 需要，提升自身安全意识。安全意识因人 的知识水平、所处环境、社会地位以及实 际经验等不同而不同。所以在我们现实社 会中，要把安全列为我们的基本需要，作 为对高级需要物质需要和精神需要的基 础。加强互联网安全和信息安全方面的知 识的学习，提高自身认知与辨别能力。 （２）智能终端按需安装。在安装任 何一款ＡＰＰ之前，做需求分析，是否需要 该款ＡＰＰ，需要什么功能，在安装的每一 个步骤不采用默认安装。特别是在进行到 读取信息步骤时候，只允许ＡＰＰ读取与功 能相关的信息，其他需要读取的信息一律 禁止读取。如遇见不全部按照ＡＰＰ默认选 择安装就无法继续安装的ＡＰＰ，请谨慎安 装该ＡＰＰ，请专业人士进行安全排查一下 再安装。 （３）科学分类管理信息。针对个人 信息，进行分类别存放。诸如身份信息、 密码信息、各类金融卡信息杜绝放置在智 能终端里。其他信息按照科学分类法分类 存储做好标示。 （４）形成良好的使用习惯。在使用 自媒体时，形成良好的使用习惯，做到不 在自媒体上随意发布自己身份信息相关的 信息，例如真实姓名、年龄、家庭住址 等，不发布带有明显辨别标记的图片与视 频，不发自己实时行程记录的信息等。在 使用自媒体时候，谨慎选择显示时间、位 置等功能。如需要发布相关信息，对信息 做适当处理，防止私密信息泄露而造成损 失或侵害。 【参考文献】 【Ｉ】刘娜．自媒体意识形态安全问题及 对策冯克思主义研究，２０１６（７） 【２】张峰，等．互联网使用动机、行为与 其社会一心理健康的模型构建．心理学 报，２００６（３１ Ｉ３】邓若伊．自媒体传播的内在驱动力 研究．现代传播，２０１５（４）
For Training Purpose Only 1 第一章 空气动力学简介
第1节 流体流动的基本概念和基本规律
1.1 流体流动的基本概念
1.1.1 相对运动原理
作用在飞机上的空气动力取决于飞机和空气之间的相对运动情况，而与观察、研究时所选用的参考坐标无关。也就是说，飞机以速度V在平静的空气中飞行时，作用在飞机上的空气动力与远方空气以速度V流过静止不动的飞机时所产生的空气动力完全相同。这就是相对运动原理在空气动力学中的应用。
空气相对飞机的运动称为相对气流，相对气流的方向与飞机运动的方向相反，见图1-1。只要相对气流速度相同，产生的空气动力也就相等。将飞机的飞行转换为空气的流动，使空气动力问题的研究大大简化。风洞实验就是根据这个原理建立起来的。
图1-1 飞机的运动方向与相对气流的方向
1.1.2 连续性假设
连续性假设是在进行空气动力学研究时，将大量的、单个分子组成的大气看成是连续的介质。所谓连续介质就是组成介质的物质连成一片，内部没有任何空隙。在其中任意取一个微团都可以看成是由无数分子组成，微团表现出来的特性体现了众多分子的共同特性。对大气采用连续性假设的理由是与所研究的对象—飞机相比，空气分子的平均自由行程要比飞机的尺寸小得多。空气流过飞机表面时，与飞机之间产生的相互作用不是单个分子所为，而是无数分子共同作用的结果。
1.1.3 流场、定常流和非定常流
流体流动所占据的空间称为流场。在流场中的任何一点处，如果流体微团流过时的流动参数，速度、压力、温度、密度等随时间变化，这种流动就称为非定常流，这种流场被称为非定常流场。反之，如果流体微团流过时的流动参数，速度、压力、温度、密度等不随时间变化，这种流动就称为定常流，这种流场被称为定常流场。 For Training Purpose Only 2 1.1.4 流线、流线谱、流管和流量
空气动力学
空气动力学，又称为空气力学，是研究空气在物体表面流动产生的作用力及其变化规律的学科。它是研究航空、航天等领域中的重要基础工程学科。本文将从空气动力学的基本理论、应用及发展前景三个方面进行讲解。
一、空气动力学的基本理论
1. 流体运动基本方程
空气动力学研究空气在物体表面流动产生的变化规律，因此，必须首先了解流体运动的基本方程。
流体运动基本方程可分为三个方程，分别是连续性方程、动量守恒方程和能量守恒方程。这三个方程讲述了液体或气体在运动过程中物质守恒、动量守恒和能量守恒的基本现象。在空气动力学中，常常将连续性方程和动量守恒方程一起表示为Navier-Stokes方程组。
2. 边界层理论
在空气动力学中，物体表面与空气之间的接触面形成了一个边界层。边界层内的流动速度由于摩擦力的作用而降低，流速梯度迅速增大，流动变得非常不规则。由于流动不规则，导致边界层内的流动无法用Navier-Stokes方程组解析，因此需要采用边界层理论来描述边界层内的流动。
边界层理论主要包括两个关键概念：边界层厚度以及失速现象。边界层厚度是指从物体表面开始，空气流动速度下降到1/99最大速度时，空气的流动状态转变为虫状流动的距离。失速现象是指在边界层内由于压力梯度过大，空气流速超过速度极限而失速的现象。
3. 升力和阻力
在飞行器运行的过程中，除去重力，另一重要的作用力就是空气对于飞行器的阻力和升力。升力是指飞行器在空气中的上升力，阻力是指飞行器在空气中的阻碍力。
升力和阻力的作用机理采用了符合空气动力学规律的气动力学原理，美国为普朗克方程，德国为刘第二定理。
二、空气动力学的应用
空气动力学是应用广泛的工程学科，主要应用于航空、航天、汽车、风力发电等领域。下面介绍空气动力学在航空和航天领域的应用。
1. 飞行器气动特性
飞行器的气动特性是指飞行器在空气中运动时，受到空气动力学作用的特性。通过空气动力学实验和数值模拟，可以研究气动特性的各种参数，如阻力、升力、升力系数等。
空气动力学中的空气流动
当我们坐在飞机上或者跑车中时，我们都在感受着空气流动的影响。这就是空气动力学所涉及的问题。空气动力学是一门研究空气流动和对物体的影响的学科。这个领域的研究内容涉及一系列的领域，包括热力学、流体力学、气动力学、控制论和工程等。在此，我们主要聚焦在空气动力学的基本概念：空气流动。
流体与空气的性质
流体与固体的不同之处在于，流体是可以流动的，而固体是不能流动的。流体的流动可以用速度来描述，速度大小、方向、形状的变化和流速分布是描述流体的重要指标。空气是一种流体，它的流动是根据它的物理和化学性质而被波动、旋转和推动的。四个基本的空气流动类别包括：层流、湍流、旋转流和自由流。我们将在下面涉及到它们。
流体的流动可以通过流量的定义加以表达。流量是单位时间内流动的体积或质量。流量被称为“Q”，它的单位通常是立方米/秒或者千克/秒，其计算公式为：Q=V×A，其中V是速度，A是流体流动的横截面积。
还有两个重要的物理概念，可以用来描述流体的流动，分别是动量和能量。动量被定义为速度乘以质量（或体积）。当一个流体运动，它的动量也在改变，因为它的质量或速度可能会产生变化。相同质量的空气在不同速度下的动量是不同的。能量是一个流体的物理属性，是指在单位时间内传输的活性分子数或者分子能量。由于大气是空气流动的力场，所以能量也是一种重要的物理量。我们可以控制气流的能量，直接影响空气的流动方向和速度。
气流特性
空气对车、船和飞机等物体的影响，可以被归类为两种基本的类型：气流或水流。气流动力学中的气流是指由于大气压力的变化和大气的运动而产生的空气动力学效应。气流的流动行为可以被归为不同的类型，具体包括层流、湍流、旋流和自由流。下面我们将分别讨论这些流动行为的特性和描述。
层流
层流是一种无风、平滑、沉稳地流动的气流。当空气通过机翼、圆柱或其他物体时，有可能会形成分层流。在分层流中，空气贴着机翼或圆柱的表面流动，产生明显的分界面。分层流中，空气的速度沿着横截面的线性分布呈现出正比例关系。这种平滑的空气流动行为产生的阻力很小，但是空气效果也不那么明显。
