論文：簡(jiǎn)談類(lèi)比法在飛機結構強度教學(xué)中的運用

　　類(lèi)比法是根據兩類(lèi)事物之間在某些方面的類(lèi)似或相同，推斷出它們在其他方面也可能類(lèi)似或相同的邏輯思維方法。它是以比較為基礎，通過(guò)對兩類(lèi)不同事物進(jìn)行比較，找出它們的相同點(diǎn)或相似點(diǎn)，然后以此為根據，將關(guān)于某一事物的知識或結論推移到另一事物中去。它是一種科學(xué)有效的學(xué)習方法，在教學(xué)中運用類(lèi)比法，對學(xué)員知識的遷移能力、理解能力和分析能力的提高和發(fā)展有很大好處。飛機結構強度是一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課，是學(xué)員學(xué)習后續專(zhuān)業(yè)課的基礎，對學(xué)員今后從事相關(guān)專(zhuān)業(yè)工作起到理論支撐的作用。但該課程理論較深、內容抽象，不易學(xué)員掌握。針對這種現象，筆者結合幾年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐，通過(guò)合理應用類(lèi)比法，不僅使學(xué)員掌握了知識，而且還提高了他們分析問(wèn)題的能力，激發(fā)了他們的創(chuàng )新意識。

　　一、飛機結構強度教學(xué)中運用類(lèi)比法的意義

　　1.運用類(lèi)比法符合飛機結構強度的課程特點(diǎn)。飛機結構強度教材，不僅是傳播知識的工具，更是訓練和培養學(xué)員思維能力的最好素材。筆者認為，作為一名飛機結構強度教員，在深入鉆研教材的同時(shí)，還要注重教材中蘊涵的豐富科學(xué)思維方法，并在教學(xué)中給予充分利用。盡管飛機結構強度理論深、內容多，但若仔細研究教材的前后內容，我們會(huì )發(fā)現教材中的一部分內容與生活常識有密切關(guān)聯(lián)、一部分內容與工程力學(xué)知識分析方法相似、還有一部分章節的內容在分析方法和研究思路上極為相似，所以很多教學(xué)內容適合運用類(lèi)比法來(lái)講解。

　　2.運用類(lèi)比法有助于提高學(xué)員的分析能力。飛機結構強度課程的主要內容之一是分析飛機機翼、機身和起落架等部件的受力情況。在學(xué)習這些內容時(shí)，我們不僅可以運用類(lèi)比法分析它們在結構型式、外載荷和受力分析中的相似處，還可以揭示這些知識體系的變化、發(fā)展過(guò)程及其帶來(lái)的影響，引導學(xué)員去感受知識的來(lái)龍去脈，形成觀(guān)察、對比和思考的良好習慣，增強學(xué)員分析問(wèn)題的`能力，為他們以后學(xué)習專(zhuān)業(yè)課和從事專(zhuān)業(yè)工作奠定堅實(shí)的基礎。在飛機結構強度教學(xué)中運用類(lèi)比法，不僅讓學(xué)生更容易接受新的知識，而且還可提高他們的分析問(wèn)題能力。

　　3.運用類(lèi)比法有助于培養學(xué)員的創(chuàng )新意識。與其他方法相比，類(lèi)比法的或然性最大，但它卻是最富有創(chuàng )造性的推理方法，可以為人們的思維過(guò)程提供更廣闊的自由創(chuàng )造天地。在飛機結構強度教學(xué)中，根據教材的特點(diǎn)，恰如其分地運用類(lèi)比法，不僅把抽象且復雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化、形象化，還可引導學(xué)員去發(fā)現新問(wèn)題、揭示新規律和探索新方法，使學(xué)員獲得再發(fā)現的體驗。所以，在教學(xué)中，類(lèi)比法是培養學(xué)員創(chuàng )新意識的一種有效途徑。

　　二、類(lèi)比法在飛機結構強度教學(xué)中的具體應用

　　1.公式推導時(shí)應用類(lèi)比法。在公式推導過(guò)程中，可以通過(guò)類(lèi)比法，加深公式的理解，便于公式的記憶。如在推導出水平突風(fēng)載荷的飛機升力表達式時(shí)，得出水平突風(fēng)載荷的方向與飛機航向相反時(shí)，飛機的升力增加，飛機上升;反之則飛機下降的結論。當時(shí)，一些學(xué)員對這個(gè)結論十分驚訝，怎么可能飛機順風(fēng)飛行時(shí)，反而飛機的升力減少，飛機下降呢?為了便于對這個(gè)抽象結論的理解，筆者把學(xué)員引導到生活中放風(fēng)箏的情形。通過(guò)放風(fēng)箏需在逆風(fēng)條件下進(jìn)行的例子，讓學(xué)員在已具備的感知條件下去理解水平突風(fēng)載荷的飛機升力表達式就變得相對容易很多。這樣不僅達到事半功倍的效果，而且還擴大了學(xué)員的知識面、激發(fā)了學(xué)員學(xué)習這門(mén)課的興趣。

　　2.理解概念時(shí)應用類(lèi)比法。在學(xué)習一些重要概念時(shí)，學(xué)員們往往只注意這些概念的表面文字，而忽略了這些概念中所含有的一些本質(zhì)特征。例如飛機過(guò)載是飛機結構強度課程中的一個(gè)重要概念。它的大小反映飛機結構受載的嚴重程度。如果理解這個(gè)概念的本質(zhì)，可以和體育比賽項目中的舉重項目進(jìn)行比較。大家知道，舉重項目是按公斤級分類(lèi)的，在同一級比賽中，如果兩個(gè)運動(dòng)員舉出相同的重量，體重較輕者獲勝。這說(shuō)明僅僅從運動(dòng)員舉多少重量來(lái)判斷運動(dòng)員的舉重能力是不夠的，還應考慮他自身的重量。相同的道理，判斷飛機結構受載是否嚴重，也不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單根據它受力的大小直接判斷，而需要結合飛機的重量綜合考慮。所以，選用能正確反映飛機結構嚴重受載程度的指標不是某個(gè)力，而應是一個(gè)相對值，即飛機過(guò)載。這樣不僅加深了對概念的理解，還利用生活常識活躍了課堂氣氛，讓學(xué)員在輕松的環(huán)境中去學(xué)習理論知識。

　　3.受力分析時(shí)應用類(lèi)比法。飛機結構各部件的受力分析是飛機結構強度課程的核心內容，同時(shí)也是該課程的難點(diǎn)之一。在學(xué)習飛機結構各部件的受力分析時(shí)，學(xué)員普遍感到內容抽象、不易理解。例如分析機身結構受力時(shí)，可以把機身類(lèi)比為機翼翼梁。當機身承受垂直載荷時(shí)，剪力主要由兩側蒙皮承受，相當于翼梁腹板;彎矩主要由上下大梁(壁板)承受，相當于翼梁緣條。這時(shí)機身可以看作是工字翼梁。當機身承受側向水平載荷時(shí)，剪力主要由上下蒙皮承受，相當于翼梁腹板;彎矩主要由兩側大梁(壁板)承受，相當于翼梁緣條。這時(shí)機身可以看作是H字翼梁。把機身類(lèi)比為機翼翼梁，一則機身的受力特點(diǎn)與翼梁相似，二則翼梁的受力特點(diǎn)大家很清楚。這樣，把機身看作翼梁進(jìn)行受力分析時(shí)，不僅將新舊知識類(lèi)比分析，加深學(xué)員知識的理解，還突破難點(diǎn)，降低教學(xué)難度。

　　4.評定準則時(shí)應用類(lèi)比法。飛機結構強度課程的內容從大的方面可以分為四大模塊，即靜強度、剛度、疲勞強度和斷裂力學(xué)。在學(xué)這門(mén)課程之前，學(xué)員主要接觸過(guò)這四大模塊中的靜強度知識，對靜強度理論中的評定準則及其應用非常熟悉。在后續的學(xué)習中，我們仔細觀(guān)察會(huì )發(fā)現這四大模塊的評定準則在形式是驚人相似，都是某項數值小于某允許值。所以可以通過(guò)和靜強度評定準則進(jìn)行類(lèi)比來(lái)學(xué)習其他評定準則。這樣，不僅加深學(xué)員對評定準則的理解，還可總結出一些規律。

　　5.解釋現象時(shí)應用類(lèi)比法。戰斗機在空戰飛行中，需要完成各種機動(dòng)飛行，飛機過(guò)載的大小和方向將不斷發(fā)生變化，變化的過(guò)載會(huì )影響飛行員的生理。當飛行員承受大的正過(guò)載時(shí)，由于慣性力作用，飛行員的血液從頭部流上下肢，可能造成腦部缺血等現象;反則，承受大的負過(guò)載時(shí)，血液會(huì )涌上頭部，出現腦充血。直接給學(xué)員分析飛機過(guò)載對飛行員生理的影響，一些學(xué)員理解較為困難。若把這種影響與日常生活中的一些體驗聯(lián)系起來(lái)，既可加深學(xué)員的理解，還可增加課堂的趣味性。通過(guò)日常生活例子的類(lèi)比，可啟發(fā)學(xué)員去聯(lián)想，由此及彼，尋找答案，從而培養和提高學(xué)員的創(chuàng )新思維能力。

　　6.章節總結時(shí)應用類(lèi)比法。在階段復習和課程總結時(shí)，若將各知識點(diǎn)分散復習，學(xué)員不易掌握且層次不清，若能將有關(guān)知識進(jìn)行類(lèi)比，把一些有內在聯(lián)系的知識串聯(lián)起來(lái)，建構一定的知識網(wǎng)絡(luò )，就可以加深學(xué)員對知識的理解和掌握。如對于機翼、機身和起落架受力分析的這三章來(lái)說(shuō)，它們在內容安排上均是按結構載荷受力分析強度結論的一條主線(xiàn)展開(kāi)的。因此在復習機翼、機身和起落架的受力分析時(shí)可將這三大部件的結構特點(diǎn)、外載荷和受力分析方法分別加以比較。這樣不僅增強了知識的系統化，而且揭示了解決強度問(wèn)題的共同思路，且可啟發(fā)學(xué)員自己去探索新型飛機結構受力分析問(wèn)題的解題思路。

　　三、應注意的問(wèn)題

　　1.要具備牢固的基礎知識。牢固的基礎知識是合理應用類(lèi)比法的前提。類(lèi)比法要求教員在運用時(shí)不僅要熟悉所授課程的內容，而且對其余課程如基礎課、專(zhuān)業(yè)課，甚至對日常生活的相關(guān)內容也要有所了解，同時(shí)還要掌握教育學(xué)的基本理論。也就是說(shuō)，教員不僅要精通專(zhuān)業(yè)，還要博覽群書(shū)，有豐富的知識儲備。只有這樣才有可能巧妙而準確地選擇類(lèi)比對象，講好飛機結構強度課程。

　　2.要講究科學(xué)的理論依據。運用舊知識采用類(lèi)比法推理出新知識時(shí)，一般僅是根據簡(jiǎn)單比較而進(jìn)行的推理，并不具體分析事物間聯(lián)系的性質(zhì)，因此得到的結論也并不具有邏輯的必然性，其結論不一定完全正確，因此在類(lèi)比時(shí)必須用經(jīng)過(guò)論證的理論作依據，不能盲目類(lèi)推，否則將謬論百出。

　　3.要抓住事物的本質(zhì)屬性。類(lèi)比法就其本質(zhì)來(lái)講是一種發(fā)現的方法，而非嚴格的推理。所以要提高類(lèi)比的可靠性，不能以表面相似為根據作膚淺的類(lèi)比，而應以事物本質(zhì)聯(lián)系為根據進(jìn)行類(lèi)比。只有這樣，得出的結論才較為可靠。

　　通過(guò)上述問(wèn)題的分析，不難發(fā)現，類(lèi)比方法在飛機結構強度課程教學(xué)中的應用，能使抽象、復雜的問(wèn)題形象、生動(dòng)起來(lái)，從而激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習興趣，提高教學(xué)效果。當然，在類(lèi)比的過(guò)程中也需要注意各種不同事物之間的差異和區別，在概念、原理的講解中，應當進(jìn)一步把它們的本質(zhì)講清楚。只有這樣，才能使學(xué)生更好地理解所學(xué)習的內容，啟發(fā)學(xué)生的思維，加深理解，觸類(lèi)旁通。