王娟+樊智勇+栗中華

[摘 ? ?要] ? ?分析了采用航空事故作為飛機系統(tǒng)工程案例教學的特點和課程組織形式，并通過飛機系統(tǒng)維修課程的教學實踐說明其應(yīng)用情況?；诤娇帐鹿实娘w機系統(tǒng)工程案例教學，使學生通過工程技術(shù)資料、模擬軟件，結(jié)合飛機系統(tǒng)專業(yè)知識，分析事故原因，復(fù)現(xiàn)事故過程，達到培養(yǎng)其嚴密的工程邏輯思維和嚴謹?shù)臋C務(wù)工作作風的教學目的。

[關(guān)鍵詞] ? ?航空事故;飛機系統(tǒng);工程案例教學

[中圖分類號] ? ?G434 ? ? ? ?[文獻標志碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號] ? ?1005-4634（2014）06-0083-03

0 ? ?引言

工程案例教學，是在學生掌握了有關(guān)基本知識和分析技術(shù)的基礎(chǔ)上，由教師根據(jù)教學目的和教學要求，將工程實踐中的真實事例加以典型化處理而形成特定的教學案例，通過組織學生對案例的調(diào)查、閱讀、思考、分析、討論和交流，引導學生自主探究性學習，以提高學生分析和解決實際問題能力的一種教學活動。其基本思想是使學生學會用所學的理論知識分析和解決實際工程問題的方法，培養(yǎng)學生獨立思考和主動學習的能力。

在飛機系統(tǒng)工程相關(guān)的教學活動中，由于課程的特點，一般采用老師教授演示、學生聽課練習的教學方法。長時間的教授及練習，很容易打擊大部分學生的積極性。如何既能提高學生的興趣，又能深入學習飛機系統(tǒng)知識一直是飛機維護專業(yè)老師思考的問題。 基于航空事故的案例教學，可以充分調(diào)動學生的學習積極性，提高學習興趣。學生在“做中學”的過程中，獲得的是自己能夠主動駕馭的知識，而不是傳統(tǒng)教學模式下獲得的抽象的、過度概括化的生硬知識。這種內(nèi)化了的知識能夠被主動靈活地應(yīng)用于解決工程實踐問題。本文分析了航空事故作為案例教學的特點，并給出一個實際的教學案例，目前針對飛機系統(tǒng)的學習，已整理并制作了航空事故案例查詢數(shù)據(jù)庫。

1 ? ?采用航空事故作為案例的特點

案例[1，2]是含有問題或疑難情境在內(nèi)的真實發(fā)生的典型性事件。在飛機系統(tǒng)工程的相關(guān)課程教學中，教學的目的是培養(yǎng)學生的工程應(yīng)用能力，針對機務(wù)維修工程專業(yè)的學生而言，其具體化的要求可概括為：嚴密的工程邏輯思維和嚴謹?shù)臋C務(wù)工作作風。為滿足這一要求，采用典型航空事故作為教學案例，其具有以下幾個特點。

1）目的性。案例教學的目的是為了讓學生理論聯(lián)系實際，通過案例讓學生掌握基本的原理和概念，提高發(fā)現(xiàn)問題、解決實際問題的能力。所以案例的選擇一定要圍繞教學目的和教學要求開展。航空事故大多數(shù)都是通過一個或多個飛機系統(tǒng)的“不正常工作”狀態(tài)表現(xiàn)出來的，基于航空事故的飛機系統(tǒng)工程案例能夠使學生在討論中加深對相關(guān)飛機系統(tǒng)中某一重點或難點知識的理解和把握，并利用課堂學習的理論知識和相關(guān)的工程工具、資料（如飛機維修手冊）來分析和解決案例中所涉及的問題，如分析事故發(fā)生的原因和事故現(xiàn)象的理論復(fù)現(xiàn)，這實際上也是一種特殊形式的飛機系統(tǒng)排故能力的工程訓練。

2）真實性。航空事故是現(xiàn)實中發(fā)生的真實事件，事故通常具有某種典型性且成因復(fù)雜，有助于學生實踐能力的提高。與一般的飛機排故訓練相比，航空事故的故障原因并不是由理論預(yù)設(shè)的，而是多種因素共同作用的結(jié)果，可能涉及飛機機械、電子、電氣等多個系統(tǒng)或人為因素等多方面的內(nèi)容，是珍貴的綜合性案例素材。

3）啟發(fā)性。一個航空事故，往往是多種因素綜合作用的結(jié)果，原因復(fù)雜，既可能包括飛機系統(tǒng)自身設(shè)計的問題，也可能是由于人為操作失誤或維修疏失。對事故發(fā)生原因的分析和事故現(xiàn)象的理論復(fù)現(xiàn)，從不同專業(yè)背景、不同思考角度出發(fā)，都可能發(fā)現(xiàn)多種解決的途徑或是不同的側(cè)重。以航空事故作為案例教學，并不強調(diào)唯一正確的答案，目的在于啟發(fā)學生獨立自主地去思考、探索，注重培養(yǎng)學生獨立思考能力，啟發(fā)學生在案例的閱讀、思考、分析、討論中，建立起一套適合自己的完整而又嚴密的邏輯思維方法和思考問題的方式，以提高學生分析問題、解決問題的能力。

4）生動性。每一個航空事故案例都有其獨特性，不符合“理論分析”的現(xiàn)象、事故造成的嚴重后果，都能夠引起學生的興趣，吸引其展開深入的思考。學生對未來的工作角色充滿了向往和好奇，如果在校園內(nèi)就能在教師的指導下接觸并學習到工作中可能出現(xiàn)的工程實踐問題，實現(xiàn)從理論到實踐的轉(zhuǎn)化，有利于激發(fā)其學習的興趣，提高學習的主動性和自覺性。

2 ? ?課程組織

典型的案例教學的課程組織一般劃分為案例的引入及準備、案例的分析和討論、案例的總結(jié)歸納三個主要階段，針對飛機系統(tǒng)工程案例教學中的具體要求，對這三個階段進行細化和具體調(diào)整。

2.1 ? ?航空事故案例的引入及準備

教師根據(jù)教學計劃安排和教學進度的要求引入相關(guān)的航空事故教學案例。課程中選擇的航空事故案例應(yīng)具有很強的實踐性;要蘊涵航空工程實踐的理論、原則、原理和方法;背景要清晰，應(yīng)提供充足的信息。

航空事故的發(fā)生，往往是多種因素綜合影響的結(jié)果，涉及飛機設(shè)計、維修、管理等各個方面，對于事故的分析調(diào)查更是千頭萬緒，錯綜復(fù)雜，要求學生在有限的課堂時間內(nèi)獨立完成案例的調(diào)查分析是不現(xiàn)實的，這就需要教師對所使用的航空事故案例作好充分的課前準備。除了熟知該事故案例陳述的事實外，還要對案例反映或蘊涵的系統(tǒng)原理、規(guī)則有充分的了解，總結(jié)出與解決問題相關(guān)的關(guān)鍵信息，以便引導學生概括出來。

目前，已總結(jié)航空事故案例84個（含技術(shù)資料、視頻資料、調(diào)查報告和模擬軟件等），已自編軟件形成查詢數(shù)據(jù)庫，其中與維修疏失直接相關(guān)的事故案例25個。以飛機電子系統(tǒng)的教學為例，涉及飛機通信系統(tǒng)、自動飛行系統(tǒng)、飛行管理系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)、慣性導航系統(tǒng)、儀表著陸系統(tǒng)、警告系統(tǒng)、防撞系統(tǒng)等，基本涵蓋了現(xiàn)代飛機電子系統(tǒng)的教學內(nèi)容，如圖1。

2.2 ? ?案例的分析和討論

案例分析討論是案例教學中的中心環(huán)節(jié)。學生通過分析事故案例，找出問題的主要原因，提出問題的各種可能性，并根據(jù)案例中提供的相關(guān)資料進行比較判斷，做出決策。案例分析的過程是學生之間或教師與學生之間討論的過程，教師要善于在討論過程中啟發(fā)引導。在討論的過程中，學生可以先將各種可能的事故原因[3]盡可能羅列出來，然后結(jié)合案例中提供的有關(guān)信息進行針對性的分析、討論、驗證，根據(jù)工程條件查閱相關(guān)的技術(shù)手冊和文獻、資料來理清脈絡(luò)，復(fù)現(xiàn)事故現(xiàn)場。

在案例教學中，學生充當教學的中心與主動的學習者，教師的角色是指導者和推動者。學生的學習在討論與爭辯中進行，課堂上教師負責領(lǐng)導案例討論過程，要力保討論沿預(yù)期的軌道進行，把討論引導到問題的解決上去，并引導出與論題相關(guān)的理論知識，力爭每個學生都至少有一次發(fā)言的機會，切實做到有效參與。教師不僅要引導學生去思考并解決案例中的特定問題，而且要引導學生探尋特定案例情景復(fù)雜性的過程及其背后隱含的各種因素和發(fā)展變化的多種可能性。

2.3 ? ?案例歸納總結(jié)

歸納總結(jié)是飛機系統(tǒng)工程案例教學的最后階段，教師在總結(jié)過程中，要講明案例中的關(guān)鍵點，揭示出案例中包含的理論，強化以前討論的內(nèi)容以及討論中存在的不足和長處，突出教學重點，回歸教學目的。

3 ? ?教學實例

下面以一個典型的航空事故案例說明其在教學中的應(yīng)用。

課程：飛機系統(tǒng)維修課程——大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

1）案例準備：秘魯航空603號航班事故，機型757。1996年10月2日，午夜，603號航班起飛后不久，機載顯示儀表工作異常，計算機發(fā)出相互矛盾的緊急信號，如方向舵比率、超速、失速及飛行高度太低。機組立刻進入緊急狀態(tài)并要求返回機場。由于是半夜且在海面上，機組看不到任何參考物來確認實際的海拔高度，只能通過地面管制臺獲得反饋的速度和高度信息。結(jié)果飛機的高度以極快的速度下降時，高度表卻沒有任何相應(yīng)的改變。飛機在發(fā)出緊急信號約25分鐘后撞擊水面。

調(diào)查：事故的直接原因是飛機清潔后沒有將貼在靜壓孔上的防護膠帶除去，即靜壓孔完全堵塞[4]。

提供資料：757飛機維修手冊（AMM[5]）、系統(tǒng)圖冊（SSM[6]）、計算機輔助訓練軟件（CBT）、757模擬軟件、秘魯航空603號航班調(diào)查視頻。 2）分析和討論。首先，由教師對事故案例作簡要說明，并播放經(jīng)處理的相關(guān)視頻資料（事故過程及現(xiàn)象部分），針對事故現(xiàn)象提出問題，由學生根據(jù)所給技術(shù)資料獨立思考分析故障原因。此階段的問題包括：飛機的超速警告、失速警告、近地警告出現(xiàn)的條件分別是什么？有哪些原因可能導致出現(xiàn)混亂的警告信息？地面管制臺顯示的高度、速度信息是否準確？飛行員在當時的情況下有可能得到正確的高度和速度信息嗎？該過程中有哪些人為的差錯？

在經(jīng)過獨立分析后組織學生分組討論、交流，并設(shè)計方案在757模擬軟件中復(fù)現(xiàn)部分故障現(xiàn)象。

在討論的后期階段，可以給學生提供開放式的問題，如為了避免這類事故的發(fā)生，可以采用哪些方式（包括飛機設(shè)計方面的、維護方面的、飛行員操作方面的等等）？

3）歸納總結(jié)。根據(jù)討論結(jié)果，由學生上臺分別分析大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)、超速警告系統(tǒng)、失速警告系統(tǒng)、近地警告系統(tǒng)、空中交通管制應(yīng)答機系統(tǒng)之間的交聯(lián)工作關(guān)系，而教師做適當補充和統(tǒng)一梳理。

該階段要求學生要對事故案例寫出自己的調(diào)查報告，報告中包含學生對事故成因的嚴格理論分析，并形成嚴密的邏輯證據(jù)鏈，每一項涉及飛機系統(tǒng)的故障原因都要有清晰明確的出處，以培養(yǎng)學生嚴密的邏輯思維和嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。此外，報告中還應(yīng)包括：學生在案例教學中得到的具體收獲;理論知識的應(yīng)用與事故案例的工程實踐是否一致;對案例分析中涉及的飛機系統(tǒng)知識仍然存在的困惑。通過反思進一步加深對案例的認識，真正作到理論和實踐相結(jié)合。

4 ? ?結(jié)束語

與傳統(tǒng)教學方式中的舉例教學相比，案例教學是組織學生進行自我學習、鍛煉能力的一種手段，學生處于主要地位，而舉例則是輔助教師說明問題的一種手段，教師處于次要地位。實踐證明，在機務(wù)維修專業(yè)的相關(guān)課程中采用基于航空事故的案例教學方式，極大的提高了學生學習的積極性和主動性，在培養(yǎng)學生嚴密的工程邏輯思維和嚴謹?shù)臋C務(wù)工作作風方面具有非常明顯的優(yōu)勢。

參考文獻

[1]張潤蓮，張向利，等.案例教學法及其應(yīng)用[J].桂林電子工業(yè)學院學報，2004，24（4）：102-105.

[2]楊春梅.關(guān)于討論式教學法及其應(yīng)用問題探究[J].教育探索，2014，（1）：62-63.

[3]James M. Walters and Robert Sumwalt. Aircraft Accident Analysis： Final Reports[R].McGraw-Hill Professional，2000.

[4]Edward H.Phillips.NTSB urges Change in Static Port Covers [J].Aviation Week and Space Technology，1996：33.

[5]BOEING COMMERCIAL AIRPLANES GROUP.757 Aircraft Maintenance Manual[S].Boeing Company，2002.

[6]BOEING COMMERCIAL AIRPLANES GROUP，757 System Schematic Manual[S].Boeing Company，2002.