劉晨+田巨+吳成寶+劉傳生

【摘要】本文針對(duì)民航電子設(shè)備維修專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)，結(jié)合民航維修業(yè)的專業(yè)背景和人才需求，從教學(xué)內(nèi)容、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、多媒體教學(xué)、信息化教學(xué)和考核方式等方面對(duì)《儀表指示與慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)》課程進(jìn)行研究與探討，以不斷提高《儀表指示與慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)》的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

【關(guān)鍵詞】飛機(jī)電子 儀表 慣性基準(zhǔn) 教學(xué)改革 信息化

【中圖分類號(hào)】G642.3 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）39-0135-02

一、前言

《儀表指示與慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)》是民航電子設(shè)備維修專業(yè)的專業(yè)核心課程之一，該課程基于民航行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)務(wù)維修工作過程，以國內(nèi)外各大航空公司普遍使用的主要機(jī)型為例，主要向?qū)W生介紹航空儀表概述、大氣數(shù)據(jù)儀表、全/靜壓系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)、飛行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)、陀螺及陀螺儀表、電子飛行儀表系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)指示與機(jī)組警告系統(tǒng)與電子中央飛機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)和慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)等內(nèi)容，使學(xué)生了解飛機(jī)儀表指示與慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)的工作原理，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)飛機(jī)儀表指示與慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)的總體認(rèn)識(shí)，掌握飛機(jī)儀表指示與慣性基準(zhǔn)子系統(tǒng)維護(hù)基本方法，熟悉飛機(jī)儀表指示與慣性基準(zhǔn)設(shè)備的安裝位置、使用方法及維護(hù)操作程序，并具備一定的檢查、維修、故障排除的動(dòng)手能力，為日后進(jìn)行實(shí)際維護(hù)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、常規(guī)教學(xué)存在的問題

1.教材選用問題

目前，我校選用的教材是清華大學(xué)出版社出版的、張鵬主編的《渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)》上冊(cè)[1]，該教材是“民用航空器維修基礎(chǔ)系列教材”之一，是民用航空器維修人員基礎(chǔ)執(zhí)照考試的主要參考用書。教材分為上、下兩冊(cè)，上冊(cè)為渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)電子系統(tǒng)，主要介紹儀表系統(tǒng)、飛機(jī)通信系統(tǒng)、飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)和自動(dòng)飛行系統(tǒng)，該教材通過多年教學(xué)實(shí)踐，教學(xué)效果良好。但是，課題組發(fā)現(xiàn)，《儀表指示與慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)》這門課程在教材中被拆分在儀表系統(tǒng)和飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)中，內(nèi)容比較簡要聯(lián)系不夠緊密，知識(shí)點(diǎn)比較分散，也缺少各類儀表、慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)在飛機(jī)上的應(yīng)用和維護(hù)實(shí)例。再加上此教材是專門為需要考取機(jī)務(wù)維修執(zhí)照的機(jī)務(wù)人員編寫的，他們已經(jīng)具有一定的工作經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)起來比較容易上手，而飛機(jī)電子設(shè)備維修專業(yè)學(xué)生卻沒有任何相關(guān)方面的先修課程作為基礎(chǔ)，所以對(duì)于他們而言并不太適合。

2.理論教學(xué)問題[2]

目前，我們理論課教學(xué)仍然采用教師在講臺(tái)上講，學(xué)生在課桌前聽講的模式。這種模式的教學(xué)既有優(yōu)點(diǎn)，比如條理性強(qiáng)，但又存在明顯的不足，即教師很容易陷入在黑板上一味灌輸知識(shí)，而學(xué)生學(xué)習(xí)完《儀表指示與慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)》的課程后，只知理論，無法結(jié)合實(shí)際，對(duì)于飛機(jī)各類儀表如何使用、用在哪里、如何和其他設(shè)備構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)仍然很茫然。所以，這種教學(xué)方式下，學(xué)生僅僅只會(huì)全盤接受教師所教的知識(shí)，對(duì)于學(xué)生獨(dú)立思考能力、解決問題能力、應(yīng)用能力的培養(yǎng)存在某種程度的缺失。

所以，針對(duì)上述不足，通過本課程改革對(duì)原有教材的補(bǔ)充，希望學(xué)生能在原有《儀表指示與慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)》的基礎(chǔ)上，比較系統(tǒng)地了解目前民航常用的儀表指示與慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)的基本理論和工作原理，了解目前民航常用儀表指示與慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，為今后從事航空電子儀表和設(shè)備的維護(hù)、修理工作打下必要的理論基礎(chǔ)。教學(xué)錄像和實(shí)物圖像等會(huì)讓大量的設(shè)備不再抽象，使學(xué)生的學(xué)習(xí)不再枯燥.也更能提高學(xué)習(xí)的積極性和效率。綜合來講，本課程的改革和探索具有非常高的實(shí)用價(jià)值。

三、教學(xué)改革

1.貼合實(shí)際，合理安排教學(xué)內(nèi)容[3]

針對(duì)課程特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際需求，計(jì)劃在原有教材的基礎(chǔ)上新編一本《儀表指示與慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)》教材，將儀表指示與慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)兩部分緊密結(jié)合起來，利用筆者以前曾在民航維修單位工作過的經(jīng)歷，以我國各大航空公司運(yùn)營的大中型民航客機(jī)為主，尤其是波音737和空客A320這兩種主力機(jī)型的維修手冊(cè)（飛機(jī)維修手冊(cè)AMM、故障隔離手冊(cè)TSM）和相關(guān)培訓(xùn)資料融合進(jìn)教材中，與教材相結(jié)合，講解知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，讓學(xué)生了解各類儀表和慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。并且穿插了各類儀表和慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)在實(shí)際維護(hù)中常見的一些故障和處理方法，使得教學(xué)內(nèi)容更貼近工作一線。另外，對(duì)最新的波音787和空客A380機(jī)型上應(yīng)用的新技術(shù)也有所介紹，有利于開拓學(xué)生的視野，了解當(dāng)代新型客機(jī)的最新技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)。

2.采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，理論實(shí)踐相結(jié)合

學(xué)生對(duì)飛機(jī)上的儀表和系統(tǒng)普遍缺乏直觀的認(rèn)識(shí)，而課程理論性較強(qiáng)，涉及很多原理性的內(nèi)容，學(xué)生容易覺得枯燥無味。通過帶他們?nèi)ワw機(jī)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行教學(xué)，實(shí)際去查找和觀摩部件實(shí)物，結(jié)合提問和思考，能夠更好地將理論和實(shí)踐相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主觀能動(dòng)性。利用我院擁有B737-300、MD-82、運(yùn)七等大小三十多架飛機(jī)等優(yōu)勢(shì)，在進(jìn)行完理論介紹后，可以直接帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入飛機(jī)機(jī)艙，進(jìn)行實(shí)景教學(xué)。例如，在介紹飛機(jī)大氣數(shù)據(jù)儀表的組成和原理時(shí)，進(jìn)行理論介紹后，可以直接帶領(lǐng)學(xué)生到飛機(jī)周圍，現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別空速管、靜壓孔、迎角探測(cè)器、總溫探頭等，然后再帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入飛機(jī)駕駛艙，通過現(xiàn)場(chǎng)講授空速表、高度表、溫度表、馬赫數(shù)表的讀數(shù)和使用等方法，讓學(xué)生更直觀地認(rèn)識(shí)到一個(gè)飛機(jī)大氣數(shù)據(jù)儀表的組成和原理。

3.利用豐富的多媒體資源輔助教學(xué)

（1）CBT輔助教學(xué)

首先CBT（Computer-Based Training）是飛機(jī)制造商所開發(fā)的一款用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行的機(jī)型培訓(xùn)軟件，能夠以直觀的，最貼近一線工作的方式來講述飛機(jī)相關(guān)儀表和系統(tǒng)的內(nèi)容，在本課程中使用可以使學(xué)生更容易接受與理解飛機(jī)各類儀表和關(guān)心基準(zhǔn)系統(tǒng)的內(nèi)容。例如，在課堂中，教師利用CBT，演示迎角探測(cè)器的測(cè)量原理，空速管、靜壓孔出現(xiàn)堵塞或泄露引起的空速表、高度表和升降速度表的相關(guān)故障信息等。

（2）2D飛機(jī)維修模擬機(jī)

2D 飛機(jī)維修模擬機(jī)是基于三維數(shù)字模型技術(shù)、飛機(jī)系統(tǒng)仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和動(dòng)畫交互技術(shù)，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)維修訓(xùn)練的平臺(tái)，如圖1所示，每套2D模擬機(jī)由一臺(tái)電腦和3臺(tái)顯示器組成，它能夠進(jìn)行飛機(jī)功能測(cè)試、操作檢查、故障分析和排除、部件識(shí)別與拆裝等訓(xùn)練，軟件部分包括虛擬駕駛艙、虛擬三維飛機(jī)、動(dòng)態(tài)原理圖及飛機(jī)手冊(cè)加載模塊，各模塊之間相互交聯(lián)構(gòu)成統(tǒng)一的整體。2D模擬機(jī)可以完成“車間+課堂”的教學(xué)方式，在“學(xué)中做，做中學(xué)”的過程中來實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合，同時(shí)又可以克服實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的問題。在課堂中，教師可以使用2D模擬機(jī)結(jié)合任務(wù)驅(qū)動(dòng)法來進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生以一種安全、經(jīng)濟(jì)、有效的方式積極參與到課堂教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效率，取得良好的教學(xué)效果。endprint

（3）3D飛機(jī)維修模擬機(jī)

3D 飛機(jī)維修模擬機(jī)使用高分辨率的觸摸屏實(shí)現(xiàn)飛機(jī)駕駛艙各部件的控制和顯示，同時(shí)使用數(shù)據(jù)顯示器顯示教學(xué)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)原理圖，輔助學(xué)員以更為有效的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。配備飛機(jī)設(shè)備仿真件遮光罩、側(cè)桿、油門桿和多功能控制顯示組件（MCDU）。它能夠模擬飛機(jī)的故障現(xiàn)象，真實(shí)反映飛機(jī)系統(tǒng)在正常和非正常操作條件下的駕駛艙效應(yīng)。在課堂中，教師利用3D模擬機(jī)能將學(xué)生帶入到飛機(jī)維修的情景中來，將所學(xué)理論知識(shí)和工作對(duì)象進(jìn)行高度的糅合，通過故障情景模擬，使學(xué)生掌握如何將理論知識(shí)運(yùn)用到系統(tǒng)故障分析和排除工作中去，提升學(xué)生的排故能力，達(dá)到素質(zhì)養(yǎng)成。

4.采用信息化教學(xué)手段[4]，增加師生之間溝通

在教學(xué)中，教師可以充分利用PPT，視頻，動(dòng)畫，畢博網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，智慧職教教育平臺(tái)（高等教育出版社），飛機(jī)維修手冊(cè)（電子版）等信息化教學(xué)手段，通過平臺(tái)上整合的豐富資源給學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了便利，拓展了學(xué)習(xí)空間；通過平臺(tái)上的交流、課程工具等應(yīng)用模塊，更好地幫助教師完成分組討論或任務(wù)布置等工作，促進(jìn)了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變；通過平臺(tái)的論壇、在線答疑等手段，有效地提高了教師和學(xué)生之間的交流、互動(dòng)與反饋，建立起課程的教學(xué)、交流、評(píng)價(jià)這一應(yīng)用主線；通過平臺(tái)的測(cè)試、成績中心、調(diào)查問卷、課程統(tǒng)計(jì)等模塊，建立起了更便捷和科學(xué)的考核評(píng)價(jià)體系。

由于網(wǎng)絡(luò)課程資源豐富，數(shù)據(jù)龐大，鏈接繁多，受服務(wù)器和計(jì)算機(jī)終端配置的限制?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+微信公眾號(hào)”的微信公眾平臺(tái)逐漸發(fā)展為個(gè)人和集體的一種便捷化交流與服務(wù)平臺(tái)。利用微信公眾平臺(tái)可以構(gòu)建一種新型的交互式學(xué)習(xí)模式，學(xué)習(xí)者可以隨時(shí)隨地獲取具有顆?；?、碎片化和微型化的學(xué)習(xí)內(nèi)容[1]|。在教學(xué)過程中，教師可以將教學(xué)知識(shí)點(diǎn)做成微課，將知識(shí)點(diǎn)的考核方式發(fā)布到網(wǎng)站，學(xué)生可以通過掃描二維碼，隨時(shí)隨地完成知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)與測(cè)試。同時(shí)教師也可將二維碼張貼在實(shí)訓(xùn)設(shè)備上，保證學(xué)生遇到問題就能及時(shí)學(xué)習(xí)及時(shí)解決。同時(shí)學(xué)生與教師還能通過微信公眾號(hào)及時(shí)交流討論，徹底改變了傳統(tǒng)的師生交流方式。

5.多元化的教學(xué)考核方式

合理的、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)體系有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲，提高教學(xué)質(zhì)量。為了保證學(xué)習(xí)效果，同時(shí)也為了教師能及時(shí)的改變教學(xué)策略，課程考核就顯得尤為重要，本課程在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)都設(shè)立形式不同的考核方法，采用多元化的教學(xué)考核方式，從知識(shí)考核、能力考核、個(gè)性考核和職業(yè)素質(zhì)考核這四個(gè)方面入手，借鑒民航飛機(jī)維修人員機(jī)型執(zhí)照的考核方式，考核主要有口試、筆試、實(shí)作考核三種方式，通過畢博網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，問卷星在線知識(shí)點(diǎn)考核，課堂測(cè)驗(yàn)，課堂提問，實(shí)際操作等形式實(shí)現(xiàn)?？己朔椒ǚ闲袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)，貼合一線員工執(zhí)照考試的考核方式。能夠反映出學(xué)生的知識(shí)了解和掌握程度，手冊(cè)的使用和排故的效率，以及是否具有團(tuán)隊(duì)意識(shí)和良好的機(jī)務(wù)維修作風(fēng)等。

三、 結(jié)語

《儀表指示與慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)》是飛機(jī)電子設(shè)備維修專業(yè)的專業(yè)核心課程之一，但在民航類院校的飛機(jī)電子設(shè)備維修專業(yè)教學(xué)中存在著教材選用、理論教學(xué)問題，在滿足“課程教學(xué)目標(biāo)服從專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)基于民航行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，課程教學(xué)內(nèi)容符合課程教學(xué)目標(biāo)；課程教學(xué)方法適合課程教學(xué)內(nèi)容需要；課程教學(xué)手段服務(wù)課程教學(xué)方法”的前提下，通過本課程改革對(duì)原有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理安排，理論實(shí)踐相結(jié)合，采用多媒體和信息化教學(xué)等各種方式，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生相互協(xié)作的精神，使學(xué)生能比較系統(tǒng)地了解目前民航常用的儀表指示與慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)的基本理論和工作原理，了解目前民航常用儀表指示與慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)的、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì).為今后從事航空電子設(shè)備的維護(hù)、修理工作作打下必要的理論基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張鵬主編. 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)（AV）上第2版[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2017.

[2] 詹湘琳，周德新，劉曉琳，劉岱，劉濤. 民航專業(yè)“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)改革[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2015（4）：22-25.

[3] 王艦，龔煜. 民航機(jī)電專業(yè)《飛機(jī)構(gòu)造基礎(chǔ)》課程教學(xué)探討[J]. 新課程，2015（12）：20， 22.

[4] 姚鋼. 信息化教學(xué)設(shè)計(jì)在高職《工業(yè)機(jī)器人操作》課程中的應(yīng)用[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2017（1）：164-166.endprint