基于CDIO工程教育的航空電子專業(yè)實驗體系研究

1、基于CDIO工程教育的航空電子專業(yè)實驗體系研究基于DI工程教育的航空電子專業(yè)實驗體系研究一、引言航空機務(wù)維修工程是應(yīng)用多學(xué)科知識，從事復(fù)雜系統(tǒng)的運行、維護的工作，內(nèi)容涵蓋相關(guān)理論、工程技術(shù)、技能、標(biāo)準(zhǔn)、流程、人為因素等，維修質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到飛行平安及航空公司的經(jīng)濟效益。隨著民用航空技術(shù)的飛速開展，我國要實現(xiàn)從民航大國向民航強國的轉(zhuǎn)變，高素質(zhì)人才的培養(yǎng)無疑是重要的因素之一。這要求學(xué)生不僅應(yīng)具有堅實寬廣的根底理論知識，而且更應(yīng)注重對綜合才能和創(chuàng)新才能的培養(yǎng)。對航空機務(wù)維修人員而言，工程技術(shù)應(yīng)用才能的培養(yǎng)顯得尤為重要和緊迫，傳統(tǒng)實驗教學(xué)體系已越來越難以滿本文由論文聯(lián)盟搜集整理足現(xiàn)代人才培養(yǎng)的需求

2、。因此，根據(jù)民航開展對航空工程機務(wù)維修人員的實際需要，建立合適民航專業(yè)人才培養(yǎng)形式的理論教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方式是一項亟待研究和解決的課題。二、建立背景目前，民航院校人才培養(yǎng)的主要問題是與航空企業(yè)的實際脫節(jié)，不能很好地滿足企業(yè)需要，為企業(yè)提供滿意的產(chǎn)品。中國民航大學(xué)作為國內(nèi)民航特色專業(yè)門類齊全的唯一高校，在硬件設(shè)施及專業(yè)老師等方面有一定的優(yōu)勢，但也存在理論課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法手段等方面不能很好地滿足民航對專業(yè)人才培養(yǎng)的要求1-5。因此，電子信息工程專業(yè)實驗教學(xué)綜合改革借鑒DI工程教育理念，構(gòu)造集系統(tǒng)性思維養(yǎng)成、工程實現(xiàn)意識鍛造、創(chuàng)新精神鼓勵為一體的人才培養(yǎng)形式，

3、在實訓(xùn)環(huán)節(jié)探究國際合作、企業(yè)參與的工程訓(xùn)練形式，建立了天津市航空電子電氣實驗教學(xué)示范中心。中國民航大學(xué)歷來重視實驗教學(xué)改革，2022年，學(xué)校發(fā)布了?中國民航大學(xué)教育教學(xué)改革與開展規(guī)劃綱要20222022?，到2022年根本形成凸顯中國民航大學(xué)特色的以工程應(yīng)用型為主的人才培養(yǎng)體系。以樹立大工程觀為理念，以創(chuàng)新人才培養(yǎng)形式為主線，深化高等工程教育改革，著力進(jìn)步學(xué)生工程實驗才能。多項舉措從不同的側(cè)面與角度促進(jìn)實驗教學(xué)改革和建立，對提升實驗教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實驗才能、綜合素質(zhì)與創(chuàng)新精神均起到了重要的作用。三、建立思路遵循面向機務(wù)工程實際，以學(xué)生為主體，老師為主導(dǎo)，知識、才能、素質(zhì)全面開展的教學(xué)理念，

4、基于DI工程教育的航空電子專業(yè)實驗體系的建立思路，是構(gòu)建層次完善、構(gòu)造合理的基于大工程觀教育理念的航電一體化實驗體系。以學(xué)生為主體，加強對學(xué)生人文素養(yǎng)、工程才能、創(chuàng)新才能、社會責(zé)任、團隊協(xié)作、環(huán)境意識的綜合培養(yǎng)，加強學(xué)科穿插和特色專業(yè)綜合，借助航空機務(wù)專業(yè)科研成果轉(zhuǎn)化，推動實驗教學(xué)和科研協(xié)同開展。新的實驗體系表達(dá)了以下特征。1.構(gòu)建航電一體化的專業(yè)實驗教學(xué)體系。完善實驗教學(xué)層次和類型，以飛機系統(tǒng)根本構(gòu)成和原理飛機電子電氣設(shè)備單元設(shè)計飛機電子電氣系統(tǒng)測試、維護與綜合應(yīng)用為主線，建立由淺入深、由表及里、由單元到系統(tǒng)，涵蓋知識、才能、素質(zhì)，航電一體化的專業(yè)實驗教學(xué)體系，在學(xué)科專業(yè)設(shè)置綜合化的條件下，

5、探究進(jìn)步實驗課程體系的科學(xué)性和柔性適應(yīng)才能的有效途徑。2.基于大工程觀，以學(xué)生為中心，加強學(xué)生工程實驗才能和創(chuàng)新才能的培養(yǎng)。積極探究實驗教學(xué)形式改革，以學(xué)生為主體，以老師為主導(dǎo)，進(jìn)步學(xué)生綜合工程才能為宗旨，調(diào)動學(xué)生實驗過程中的積極主動性。轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，在教學(xué)理念上淡化理論教學(xué)與實驗教學(xué)的界限，將理論教學(xué)與實驗教學(xué)有機的結(jié)合，融知識傳授、才能培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體，實現(xiàn)原理、方法、應(yīng)用的有機結(jié)合。3.加強學(xué)科穿插和特色專業(yè)綜合，借助航空機務(wù)專業(yè)科研成果轉(zhuǎn)化，推動實驗教學(xué)和科研協(xié)同開展，建立國內(nèi)領(lǐng)先的航電實驗室。加強實驗教學(xué)的系統(tǒng)性和綜合性，使跨專業(yè)知識在天津市航空電子電氣實驗教學(xué)示范中心各實驗平臺

6、上完成系統(tǒng)性實驗教學(xué)。將科研成果與特色實驗教學(xué)嚴(yán)密結(jié)合，研發(fā)先進(jìn)系統(tǒng)性特色專業(yè)實驗實訓(xùn)裝置，構(gòu)建航空電子維修模擬環(huán)境。充分開放和共享專業(yè)實驗實訓(xùn)資源。凝聚校內(nèi)外各方力量，建立航空維修專業(yè)校外實習(xí)基地。4.建立以培養(yǎng)綜合才能為目的的考核機制和管理體系。建立系列課程下的實驗技能綜合評價機制，按逐級達(dá)標(biāo)要求，建立多元實驗考核方法，統(tǒng)籌考核實驗過程與實驗結(jié)果，對學(xué)生的實驗理論、根本技能、設(shè)計才能及創(chuàng)新才能進(jìn)展更為客觀的評價。將個人才能考核與團隊成績相結(jié)合。四、建立內(nèi)容1.實驗教學(xué)體系建立。航電一體化的專業(yè)實驗教學(xué)體系如圖1所示。該體系面向一個人才培養(yǎng)目的、基于一條主線、集成四大類實驗。人才培養(yǎng)目的效勞

7、和服從專業(yè)培養(yǎng)目的，表達(dá)在專業(yè)教學(xué)方案之上的實驗教學(xué)任務(wù)。該任務(wù)嚴(yán)密圍繞飛機系統(tǒng)根本構(gòu)成和原理飛機電子電氣設(shè)備單元設(shè)計飛機電子電氣系統(tǒng)測試、維護與綜合應(yīng)用這一主線，并依托控制科學(xué)與工程學(xué)科基矗航電一體化專業(yè)實驗教學(xué)內(nèi)容歸為專業(yè)根底實驗、專業(yè)實驗、創(chuàng)新實驗和行業(yè)理論四大類。按照實驗階梯型層次規(guī)劃和設(shè)計，配置了課程根底性實驗、設(shè)計性實驗、創(chuàng)新性實驗和行業(yè)綜合維修實訓(xùn)。航電系統(tǒng)綜合實驗和綜合維修實訓(xùn)那么建立在網(wǎng)絡(luò)互連的平臺根底之上，打破專業(yè)壁壘，構(gòu)建的開放式實驗工程。突出實驗教學(xué)與理論教學(xué)之間的親密關(guān)系，構(gòu)建了以實驗?zāi)康臑閷?dǎo)向、實驗內(nèi)容為載體、創(chuàng)新才能為核心的實驗教學(xué)體系。該體系層次明晰、目的明確。

8、實驗內(nèi)容與科研和工程應(yīng)用嚴(yán)密結(jié)合，并注重其興趣性、工程性和探究性。突出系統(tǒng)級理論訓(xùn)練和新技術(shù)實驗，實驗體系設(shè)計如下：1層次一：專業(yè)根底實驗。專業(yè)根底實驗包括電子專業(yè)根底課程中各課程對應(yīng)的實驗環(huán)節(jié)，是專業(yè)根底性實驗，一般作為驗證專業(yè)根底理論的實驗階段，如模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、自動控制原理等。2層次二：專業(yè)實驗。從這一層次開場逐步表達(dá)了DI工程教育思想。專業(yè)實驗包括航空電子、特色專業(yè)課程的課程實驗和設(shè)計性實驗，以及涵蓋航空電子、電氣、機械和發(fā)動機的綜合維修實訓(xùn)。通過綜合性強的實驗工程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生在理論學(xué)習(xí)過程中的實地構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)與操作的工程理論應(yīng)用與團隊合作創(chuàng)新才能。專業(yè)實驗教學(xué)注重工

9、程理論訓(xùn)練，特別設(shè)計了綜合維修實訓(xùn)，從制作電子鐘、飛機防撞燈控制等小系統(tǒng)的根本工程技能訓(xùn)練到特色專業(yè)課程實驗，再到綜合維修實訓(xùn)。3層次三：創(chuàng)新理論實驗。創(chuàng)新理論實驗主要給學(xué)生提供第二課堂活動，有助于學(xué)生創(chuàng)造和創(chuàng)新才能的進(jìn)步。在創(chuàng)新理論實驗室，學(xué)生開展創(chuàng)造、創(chuàng)新活動，積極參加全國大學(xué)生電子制作競賽和智能車競賽等活動，并參加科研課題的申報及研究。通過加大對實驗室的開放，建立科學(xué)的課外活動體系，與課內(nèi)嚴(yán)密結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。引導(dǎo)學(xué)生以工程觀學(xué)習(xí)專業(yè)知識，從系統(tǒng)觀的角度引導(dǎo)學(xué)生理解、掌握專業(yè)知識體系。由課題需求引導(dǎo)學(xué)習(xí)、激發(fā)學(xué)生探求知識的主動性和積極性，能良好地掌握相關(guān)的課程知識，進(jìn)步分析問題、

10、解決問題的才能。4層次四：行業(yè)實習(xí)基地。行業(yè)實習(xí)基地利用校外機務(wù)維修資源，建立天津航大雄英行業(yè)實習(xí)基地，其內(nèi)容涵蓋從飛機電子、電氣各系統(tǒng)原理、構(gòu)造、運行性能及其維護技能實習(xí)等多個環(huán)節(jié)，其中尤其強化了特色專業(yè)根本技能訓(xùn)練和有效的專業(yè)維修根底實習(xí)和系統(tǒng)維修實習(xí)環(huán)節(jié)。將工程實際貫穿于學(xué)生的教育培養(yǎng)，促使學(xué)生帶著工程問題進(jìn)入針對性的學(xué)習(xí)，增強學(xué)習(xí)的興趣。在學(xué)生的入學(xué)階段樹立工程創(chuàng)新意識，對他們整個培養(yǎng)階段的創(chuàng)新才能和成就極為重要。民航機務(wù)工程師維修技能的上下關(guān)系到維修人員能否盡快上崗，能否到達(dá)維修質(zhì)量，是盡量減小維修過失的關(guān)鍵。在認(rèn)識實習(xí)階段，要強化行業(yè)及對人才需求的綜合才能要求，除了有很重要的工程理

11、論技能之外，還要學(xué)生理解航空法規(guī)和人為因素等方面對機務(wù)工程綜合才能培養(yǎng)的作用。?機務(wù)維修理論?課程是與民航維修聯(lián)絡(luò)最嚴(yán)密的理論課程。同時，?機務(wù)維修理論?課程的培訓(xùn)內(nèi)容按照民航局AR-147法規(guī)技能培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)制訂。詳細(xì)實驗室建立如圖2所示。2.考核方法與實驗成績評定。1實驗過程構(gòu)造比例考核方法。為使綜合性實驗的考核環(huán)節(jié)貼近工程實際，嘗試改變以往以實驗態(tài)度和實驗過程為主，評定實驗成績的方法。在考核的過程中，注重對學(xué)生的課程專長加以考核和評價，根據(jù)學(xué)生的興趣進(jìn)展綜合評價。通過實驗工程報告、設(shè)計評估等形式，學(xué)生也可以自評、互評等方式本質(zhì)性地提出實驗過程考核構(gòu)造比例，目的是讓學(xué)生通過實驗成績評定，自主建

12、立起對學(xué)習(xí)和生活的品格的塑造，實現(xiàn)育人的目的。2團隊與個人奉獻(xiàn)加權(quán)考核方法。由團隊共同協(xié)作完成的實驗教學(xué)工程，采用新型的辯論考核方式，由課程教學(xué)團隊成員組成課程考核委員會，對學(xué)生的課程進(jìn)展加權(quán)考核?？己宋瘑T會對團隊角色奉獻(xiàn)予以評價，得出每個學(xué)生實驗的總評成績。實驗實訓(xùn)工程和開發(fā)創(chuàng)新理論工程的階段工作研究報告，亦可以作為課程考試局部成績或設(shè)計性實驗、綜合維修實訓(xùn)成績等。總之，評價方式的改革和教學(xué)形式改革是相配套的。大局部課程的成績應(yīng)由理論知識掌握的程度和做實驗的質(zhì)量、實驗報告等幾局部組成，合理和綜合安排實驗實訓(xùn)整個過程的各項成績所占的比例，突出考核學(xué)生的綜合才能，鼓勵學(xué)生勤于考慮，克制困難完成實驗。實驗中既提倡小組合作，又鼓勵他們獨立研究。五、完畢語在天津市航空電子電氣實驗教學(xué)示范中心的良好環(huán)境下，經(jīng)過三年多來中心老師的不懈努力，形成了具有鮮明時代特征的理論教育教學(xué)思想，重構(gòu)了實驗課程體系，更新了教學(xué)內(nèi)容，主持了9項省部級教研工程，發(fā)表了多篇論文，獲得了多項省部級科技進(jìn)步獎和教學(xué)獎。高素質(zhì)的師資隊伍，已有的建立成果及優(yōu)良的天津市航空電子電氣實驗教