基于行业需求的“电子显示系统”课程改革与实践

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摘要：根据民航发展对民航机务维修人员的实际需要，建立工程教育模式下适合民航专业人才培养的《电子显示系统》教学体系、教学内容、教学方法、教学手段、实践教学改革方案并付诸实施。分析航空公司对机务维修人员的知识、能力、技能的需求及标准，对课程结构体系进行重新定位，使课程设置科学合理，营造立体化精品课程环境，通过情境案例教学、有效的实践教学环节、立体化教学资源、网上教学资源形成课堂的有效补充，使课程改革成果具有推广性。

关键词：工程教育；行业需求；立体化教学；案例教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）10-0281-02

引言：

“电子显示系统”是航空电子专业的一门重要专业课。电子飞行仪表系统是飞机机载导航监控参数和图形的显示系统，是飞机的人机界面，也是飞机机载电子设备先进程度的重大衡量指标之一。课程不仅要求学生熟悉飞机仪表系统的结构及其工作情况，而且需要帮助学生真正理解和吸收仪表系统设计理念和新技术，培养学生的情景意识和故障维护能力。但是仅通过文字和图片等教学资料，学生无法对仪表参数显示、布局有直观、深入的了解，学生知识技能与实际应用普遍相脱节。

基于以上需求，需要对课程进行综合化改革，使课程结构更加合理，营造立体化教学环境，使学生在掌握电子飞行仪表系统显示内容的基础上，进一步熟悉本系统与其他航线可更换部件之间的信号传递关系，由此达到建立民航电子设备维护初步思路的目的。因此，课程改革需要以高等工程教育改革为方向，以满足民航机电维修和航空工业机载电子系统研发和认证为目标，主动适应民航飞机电子系统维护第一线实际工作需求。

一、课程教学中存在的问题

近年来，工业界逐渐认识到由于严重脱离实践，高校工程专业所培养的毕业生难以适应工业生产的需要。波音公司等许多大型工业公司纷纷列出他们亟需的工程师必备素质详单。为此高校工程教育必须主动调整人才培养模式，以满足工业生产领域的需求[1-5]。

国外高校开展了很多基于工程教育的教学改革研究。麻省理工大学充分利用教师的科研项目，将科研项目分解为本科生的各类研究性教学活动和工程实践训练项目。本科生实践课程中能够得到工程实践培训机会，让学生参与到案例研究、模拟以及角色扮演中去，并且在实习期间还要承担部分实际工作。我国在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》以及2014年清华大学在清华新百年首次教改方案《清华大学关于全面深化教育教学改革的若干意见》中同时提出了“探索学科特色与行业需求相结合、理论知识与专业实际相结合的多样化培养模式”的要求。因此，以行业需求为导向的课程综合化改革是非常必要的。

二、课程改革目标

“电子显示系统”是电子信息工程专业的一门重要专业课。课程的主要任务是掌握飞机显示系统的结构、工作原理以及仪表的判读，使学生综合运用所学到的知识，掌握飞机电子系统维护基本方法及维护操作程序，熟悉本系统与其他航线可更换部件之间的信号传递关系，由此达到建立民航电子设备维护初步思路的目的。通过本课程的学习，使学生具有运用所学知识，分析、隔离和排除显示系统故障的能力。

航空机务维修工程是应用多学科知识从事复杂系统的运行、维护的工作，对航空机务维修人员而言，工程技术应用能力的培养显得尤为重要和紧迫。国内外航空企业越来越重视对人才的培养。目前，院校培养的主要问题是与航空企业的实际脱节，不能很好地满足企业需要，为企业提供满意的“产品”。因此，根据民航发展对航空工程机务维修人员的实际需要，建立适合民航专业人才培养模式的实践教学体系、教学内容、教学方法、教学手段、考核方式是一项亟待研究和解决的课题。

三、课程改革的主要内容

1.教学内容组织方式的调整。“电子显示系统”是一门理论性、实践性并重的专业选修课程，为提高课程教学质量，就需要针对教学难点，研究教学方法，融入教学过程，准确分析目前课程目标与航空公司需求间的差距，对教学内容和模式的重新定位，探索教学改革。课程的教学目的是通过该门课程的教学（讲授、讨论和实践）让学生学习（了解、理解、掌握、运用等）到课程内容所提供的知识和技能，构建合理的知识结构，为进一步的学习和应用打下基础。因此，建立电子显示系统的知识结构，设计和规划本科阶段的教学内容，就是课程建设的重要工作。

机务维修领域的内涵不断丰富，新技术、新机型不断出现而引发的机务维修理论和技术的飞跃发展，使机务维修工作呈现出新特点，如：飞机系统模块化，系统功能综合化；数字化程度高，其中包括传统的电气产品，也大量采用微机处理及监控；元器件小型化，新元器件被广泛应用；控制系统软件含量增多，系统升级方式快捷。机务维修技术不断更新，大量先进的检测设备不断引进到机务维修领域，亟待提高维修水平，进行深度维修等。因此，作为机务特色专业课程，“电子显示系统”课程教学必须适应新形式的要求，体现课程内容的先进性。

每一门课程都有其自身的逻辑规律和知识演进体系，我们在课程中要强调这些逻辑规律，并通过具体的知识点予以体现，使学生在学习每门课的过程中，培养自己的逻辑思维能力，从问题到概念，再到方法，以及方法之间的比较，通过实际训练培养分析问题和解决问题的能力。

学生是教学过程的核心，尤其是网络教学是以学生为中心开展的自学为主的学习方式，因此，所有的教学环节都要以有利于调动学生自主学习能力为原则，使课程体现出开放性、交互性、共享性、自主性和协作性等特点。利用现代多媒体技术，采用信息化的教学手段提高教学的效果，例如，用电子教案、动画形式表现一些具有动态特征的EFIS、EICAS显示过程。

课程重视理论教学与实践教学的结合，突出实践性教学的时效性和可观测性。传统的教学实践和理论环节分离，时效性不强，我们通过利用A320、B737模拟机、CBT教学，加大比例现场教学，充分利用校内的实习环境等资源构建仿真航空机务维修工程训练环境，促进学生的消化和理解，增强了实践教学的时效性，教学理念先进，教学成果突出。

2.教学手段的更新。如何在多媒体教学中体现出传统教学的长处和专家的经验值是课程组深入研究的主要教学手段改革问题，这需要不断寻求适当的、有效的结合方式。首先，要重视实践环节，突出仿真实验教学与课堂教学的结合。通过利用模拟机、立体化教学素材资源、CBT教学、专业实验室，增强实践教学的时效性。其次，要以立体化手段营造精品教学环境。情境案例教学，让学生置身于模拟的现场环境中，学习如何进行具体的座舱显示系统设计和问题解决。教学网站扩充课堂内容，提供大量课外补充资料、电子课件和在线自测。Bb学习平台将有限学时的课堂教学扩充成无时空限制的在线教学。把CBT教学软件、自制课件和教学DVD资料片配合使用。CBT、动画、视频等形象地表示出难以理解的动态显示过程和实际维护工作，图声并茂，所用时间不多，但效果很好。最后，要改革考核方式及质量监控体系。对考核进行统计和数据分析，研究成绩分布与教学的关系，建立质量监控体系。

3.课程主要特色。随着飞机系统模块化和综合化程度的不断提高，先进检测设备广泛应用，要求学生具备宽厚的基础理论知识、科学的思维方式，这需要课程教学内容注重基础研究。高度的行业特色及高度的岗位工程特性，要求学生在理论学习的同时更加强调工程实践，因此，课程教学实施中要强化实践环节。维修行业的国际化特征，要求维修人员掌握国际上的先进民航科学技术和相关管理模式。随着机务维修工作日趋综合化，要求机务维修人员应该具备系统化的思维能力，较强的发现问题、解决问题的工程能力，因此，课程授课过程中注重学生工程能力的提高。

四、结束语

课程依托自动飞行控制实验室教学设备作为研究的硬件平台开展现场教学和实践教学，把现代航空电子设备维修理论及维修手段运用于实践，并在教学中付诸实施。模拟机、CBT教室、实验室教学环境很好，设备配备齐全。同时，教学改革的开展还具备良好的社会资源，利用我校与国内外各大航空公司与航空企业形成的持久、有效的合作机制，在项目的研究和实施过程中，可以得到第一手相关材料和数据，为课程工程教育模式的实施等提供有利保障。

致谢：本文为中国民航大学校级教育教学研究课题《以行业需求为目标驱动的“电子显示系统”课程综合化改革与实践》（CAUC-ETRN-2015-68）的阶段性成果之一。

参考文献：

[1]刘媛华，严广乐.系统工程课程立体化教学的改革与实践[J].上海理工大学学报：社会科学版，2012，34（4）：325-328.

[2]鲍静.构建全方位立体化环境教学模式[J].重庆工学院学报：社会科学版，2007，21（10）175-177.

[3]郭宝龙，朱娟娟，吴宪祥，闫允一.“信号与系统”课程可视化教学的实践探索[J].电气电子教学学报，2010，32（5）：62-64.

[4]董丽敏，陈后金.关于理工科院校营造创新型人才培养环境的思考[J].北京交通大学学报：社会科学版，2011，10（2）：114-117.

[5]阮秋琦.以研究性教学培养创新性人才[J].中国大学教学，2008，（12）：23-25.