一、“飞行力学”课程教学中需要破解的难点

2012 年出版的“国家本科专业目录”以及教育部高等教育司2018 年制定的“普通高等学校本科专业类教育质量国家标准”（以下简称“国标”）均将“飞行力学”课程列入“飞行器与动力工程”与“飞行器制造工程”等航空类专业的核心课程，我校相应专业人才培养方案也将该课程列为核心课程之一。

在该课程教学过程中以及课程结束后，经多种渠道反馈，学生普遍认为该课程“难学”或“很难学”，具体分以下几种情况：一是有些内容理解起来比较困难，不能准确掌握；二是学习后不知道重难点在哪；三是对课程知识结构不清楚，知识体系建立不起来，即使想要自学，也不知如何下手。这说明，学生对该课程知识的掌握不够全面，还处于“离散”的模糊阶段，没有将知识由“点”到“面”再上升到“体”，对该课程的知识结构以及相关知识之间的联系并不完全清楚，无法形成整体概念，这正是“飞行力学”课程教学中需要破解的难点。

二、“飞行力学”课程的特点

（一）对数学基础要求高

“飞行力学”课程以多学科为基础，在学习时，学生必须具备“普通物理”“高等数学”“理论力学”“空气动力学”以及“现代自动控制理论”等知识。其中对数学知识的要求最为突出，因为课程学习时要使用大量的数学知识，如：在“建立运动方程”包括质心运动方程及刚体运动方程时均要用到矩阵理论；在确定“飞机的气动导数”时要用到导数的概念和求导法则；在分析“飞机的动态特性”时要建立并求解微分方程；在进行“刚性飞机运动方程的简化及无因次化”时要用到拉氏变换等。因此要求学生必须加强对相关知识特别是数学知识的掌握，打好数学基础。

（二）部分内容相对抽象，需要较强的空间想象力

该课程部分内容比较抽象，主要体现在以下三个方面：一是结论往往是经数学推导，经理论分析得出，其基本概念及原理需要准确理解；二是在建立模型、推导方程和分析解决问题时，要经常在不同的坐标系中进行转换；三是由于飞机运动的复杂性，所建立的运动方程最初是耦合在一起的，不易解析求解，必须进行纵向和横航向的分离。因此，需要学生有较强的空间想象能力和转换能力。

三、“飞行力学”课程内容优化及要点

经过多次研讨，我们形成了如下“共识”，希望在提高教学效果上取得突破。

（一）掌握“飞机”这一研究对象“点”和“体”的区别

从知识结构看，该课程可划分为以下几部分：对飞机“飞行性能”的研究，对飞机“平衡、静稳定性及静操纵性”的研究，对飞机“动稳定性及动操纵品质”的研究。其中，在研究飞机的飞行性能时，将飞机当作一个“质点”来看待，而忽略飞机的尺寸，因此建立的是“质心”运动方程，即只考虑力对飞机的影响，不考虑力矩的影响，方程组中没有力矩方程；而在研究飞机的平衡、稳定性、操纵性以及动态飞行品质时，将飞机当作一个“刚体”来看待。这样，在建立飞机运动方程时，不仅要考虑“力”对飞机的影响，而且要考虑“力矩”的影响，即方程组中既有“力”方程，还包括“力矩”方程。只有把握这一点，才能准确地建立数学模型，为准确分析问题与解决问题打下良好基础。

（二）重视稳定性与操纵性中“静”与“动”的联系与区别

对稳定性的研究与分析，是按照从“静”到“动”的过程进行，并且在面向应用型人才培养时，一般将重点放在对静稳定性的分析上。

实际上，静稳定性不同于动稳定性，因为静稳定性研究的是飞机在受到扰动，扰动消失后是否具有恢复原平衡状态的“趋势”，只要有这个“趋势”，就认为飞机具有静稳定性；动稳定性则是指飞机受到扰动，扰动消失后是否具有恢复原平衡状态的“能力”，是真正的稳定性。虽然静稳定性与动稳定性的具体含义不同，但两者又是相互联系的：一是研究的前提必须是“小扰动“；二是静稳定性是动稳定性的前提和条件，即飞机只具有静稳定性不一定具有动稳定性，但飞机要具有动稳定性就必须先具有静稳定性。

（三）弄清“纵向”与“横航向”的划分问题

研究飞机的平衡、稳定性及操纵性时，一般遵循着先“纵向”后“横航向”的顺序。而“横航向”这一部分又进一步分解为“横向”及“方向”两个方面，这种划分是有前提条件、依据及实际意义的。

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