栗中華， 陳 艷， 張 鵬， 孫俊卿

(中國民航大學(xué)工程技術(shù)訓(xùn)練中心，天津 300300)

0 引言

飛機(jī)維修是一項(xiàng)高技術(shù)含量、高風(fēng)險(xiǎn)、對(duì)人員要求高素質(zhì)的工作，也是實(shí)踐性很強(qiáng)、知識(shí)與技能緊密結(jié)合的工作。因其特殊性和專業(yè)性，一直以來高等院校中只有個(gè)別幾所院校設(shè)有飛機(jī)維修專業(yè)，隨著國家啟動(dòng)大飛機(jī)項(xiàng)目，以及將航空航天產(chǎn)業(yè)列為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，越來越多的院校開設(shè)與飛機(jī)維修、制造相關(guān)的專業(yè)。原來設(shè)有飛機(jī)維修專業(yè)的院校也開始了專業(yè)提升，向著標(biāo)準(zhǔn)化、國際化的方向前進(jìn)。

在航空業(yè)獲得普遍認(rèn)可的航空專業(yè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)是1988年成立的國際航空認(rèn)證委員會(huì)(Aviation Accreditation Board International，AABI)，是專門針對(duì)航空工程教育進(jìn)行認(rèn)證的權(quán)威機(jī)構(gòu)。成員有美國航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)、飛機(jī)電子協(xié)會(huì)、通用航空制造協(xié)會(huì)以及達(dá)美航空公司、波音公司、空客公司、CAE公司等14家全球性知名航空企業(yè)，以及美國的普渡大學(xué)、安普瑞多大學(xué)、俄克拉何馬大學(xué)、韓國航空大學(xué)等50多所大學(xué)［1］。該機(jī)構(gòu)是獲得美國學(xué)位評(píng)價(jià)認(rèn)證機(jī)構(gòu)高等學(xué)歷認(rèn)證協(xié)會(huì)(Council for Higher Education Accreditation，CHEA)的認(rèn)證。取得AABI認(rèn)證，即可得到國際航空業(yè)界的認(rèn)可［2］，有利于招收國內(nèi)外學(xué)生，與國外大學(xué)的交流會(huì)更加活躍，畢業(yè)生可以更容易地在國內(nèi)外航空業(yè)及相關(guān)行業(yè)就業(yè)。

工程教育認(rèn)證經(jīng)歷多年的發(fā)展與實(shí)踐，經(jīng)歷了不斷地變革。①把學(xué)生專業(yè)能力的培養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生工程能力的培養(yǎng);②把以專業(yè)為中心的課程設(shè)置轉(zhuǎn)向以學(xué)生能力為中心的課程設(shè)置;③把課程由實(shí)現(xiàn)專業(yè)教育目標(biāo)的載體轉(zhuǎn)變成培養(yǎng)學(xué)生能力的載體［3］。目前，國際航空認(rèn)證委員會(huì)AABI對(duì)認(rèn)證專業(yè)的“課程”要求是:對(duì)適合于航空專業(yè)的課程內(nèi)容具有特定要求，但不指定具體課程。學(xué)生應(yīng)通過課程學(xué)習(xí)掌握了知識(shí)與技能，具備從事航空與航天職業(yè)必備的能力，必須確保學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)與航空相關(guān)的實(shí)踐課程學(xué)習(xí)相結(jié)合，必須確保課程與航空專業(yè)教育目標(biāo)一致?！?/p>

這種變革強(qiáng)化了學(xué)生能力培養(yǎng)，課程為培養(yǎng)學(xué)生能力而服務(wù)。由于很多項(xiàng)能力的要求只有通過實(shí)踐課程才能得到培養(yǎng)和鍛煉，所以要深入分析該認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生能力要求的內(nèi)涵，進(jìn)而才能決定如何設(shè)置和安排實(shí)踐課程，達(dá)到能力培養(yǎng)的工程教育目標(biāo)［4］。

1 航空工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)分析

在AABI的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中，將學(xué)習(xí)產(chǎn)出定義為航空專業(yè)教學(xué)確保其畢業(yè)生擁有的能力。具體總結(jié)為以下十一種能力［5］:

(1)具有在航空相關(guān)學(xué)科中應(yīng)用數(shù)學(xué)及其他科學(xué)知識(shí)的能力;

(2)具備分析與解釋數(shù)據(jù)的能力;

(3)具備與多學(xué)科背景的多種類型團(tuán)隊(duì)協(xié)同工作的能力;

(4)具備職業(yè)道德，有做出符合職業(yè)道德的決定的能力;

(5)利用書面語和口語進(jìn)行有效溝通的能力;

(6)意識(shí)到終身學(xué)習(xí)的必要性，并致力于終身學(xué)習(xí);

(7)評(píng)估面臨的問題的能力;

(8)在航空專業(yè)實(shí)踐中運(yùn)用專業(yè)知識(shí)、技能以及先進(jìn)技術(shù)的能力;

(9)具有評(píng)估國內(nèi)與國際航空環(huán)境的能力;

(10)具有運(yùn)用相關(guān)知識(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力;

(11)具有應(yīng)用新知識(shí)解決航空問題的能力等。

對(duì)上述能力要求分析可以發(fā)現(xiàn)，這些能力要求之間存在一定的聯(lián)系，即某項(xiàng)能力的獲得的前提是其他能力的具備，這就要求在課程安排上科學(xué)安排，遵循能力遞進(jìn)發(fā)展的過程。利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的因果關(guān)系圖法對(duì)上述能力要求之間的因果關(guān)系進(jìn)行分析。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是是一門分析研究信息反饋系統(tǒng)的學(xué)科［6］，其主要研究對(duì)象是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等復(fù)雜系統(tǒng)及其復(fù)合的各類復(fù)雜大系統(tǒng)。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的建模方法之一就是建立要素之間的因果關(guān)系圖［7］。將上述學(xué)習(xí)產(chǎn)出中具有因果關(guān)系的能力作為要素，畫出因果關(guān)系圖(見圖1)。

圖1 能力之間的關(guān)系圖

可以看出，數(shù)學(xué)等理學(xué)是基礎(chǔ)，應(yīng)安排在課程的開始，但是要強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性，使學(xué)生具備分析和解釋數(shù)據(jù)的能力，進(jìn)而能夠應(yīng)用到實(shí)踐中;多項(xiàng)能力的培養(yǎng)和鍛煉都是要面向具體問題的，所以在實(shí)踐課程中應(yīng)引入具體的問題;由于飛機(jī)系統(tǒng)是涉及多種學(xué)科的復(fù)雜系統(tǒng)，所以排除故障的工程人員也是由不同學(xué)科背景的多人組成團(tuán)隊(duì)，需要協(xié)同工作，要能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際出現(xiàn)的故障;在恢復(fù)飛機(jī)至正常飛行狀態(tài)的過程中，要能綜合評(píng)估飛機(jī)性能、天氣、氣象條件、航班時(shí)效重要性等綜合條件，決定飛機(jī)最終是否可以放行、降級(jí)使用或停飛，在此過程中，工程人員的職業(yè)道德將對(duì)決策的過程及后果進(jìn)行評(píng)估，甚至起到?jīng)Q定性作用［8］。

2 實(shí)踐課程的改革與實(shí)施

2.1 飛機(jī)維修實(shí)踐課程的沿革

早期飛機(jī)維修專業(yè)的實(shí)踐課程時(shí)間較短，約1個(gè)月，安排在本科生大學(xué)4年的最后一個(gè)學(xué)期學(xué)完全部理論課程之后進(jìn)行。近年來，在國家對(duì)學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)課程越來越重視、要求越來越高的影響下，飛機(jī)維修專業(yè)增加了實(shí)踐課程的時(shí)間，改為在大學(xué)三年級(jí)第二學(xué)期和大學(xué)四年級(jí)第一學(xué)期實(shí)施，每個(gè)階段1個(gè)月的時(shí)間，并且從內(nèi)容上劃分為基礎(chǔ)實(shí)習(xí)、系統(tǒng)實(shí)習(xí)和系統(tǒng)維修實(shí)習(xí)三個(gè)層次。實(shí)習(xí)時(shí)間增加了1倍，實(shí)習(xí)內(nèi)容就大幅增加，并且按照難易程度以及相應(yīng)理論課程學(xué)習(xí)的順序劃分出三個(gè)層次［9］。

第三個(gè)層次飛機(jī)系統(tǒng)維修實(shí)習(xí)是在理論課、基礎(chǔ)實(shí)習(xí)和系統(tǒng)實(shí)習(xí)基礎(chǔ)上的綜合實(shí)習(xí)訓(xùn)練，是鍛煉分析問題、解決問題綜合能力的實(shí)踐環(huán)節(jié)，一直以來是課程改革的重點(diǎn)。在教學(xué)手段上，教師引入了飛機(jī)維護(hù)CBT［10］、飛機(jī)維護(hù)模擬機(jī)［11］，開發(fā)出多功能飛機(jī)維護(hù)訓(xùn)練器［12］等綜合軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)和維修過程進(jìn)行模擬;在教學(xué)方法上，嘗試引進(jìn)CDIO教學(xué)理念、卓越工程師培養(yǎng)方法等，設(shè)計(jì)教學(xué)過程，提高實(shí)踐課程效果。

在航空專業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，與國際接軌的趨勢下，國際航空認(rèn)證委員會(huì)AABI提出的以十一項(xiàng)能力培養(yǎng)為中心，圍繞能力培養(yǎng)設(shè)定課程和教學(xué)目標(biāo)的工程教育理念也被引入到教學(xué)改革和實(shí)踐中來，結(jié)合現(xiàn)有的硬件條件和實(shí)習(xí)環(huán)境，確立以航空案例的分析和解決過程為載體，以各項(xiàng)能力為考核標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)習(xí)過程［13］。

2.2 改革與實(shí)踐

實(shí)踐課程是按照飛機(jī)的系統(tǒng)設(shè)置實(shí)習(xí)項(xiàng)目，目前安排6個(gè)飛機(jī)系統(tǒng)的實(shí)習(xí)，分別是大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)、無線電導(dǎo)航系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、氣象雷達(dá)系統(tǒng);學(xué)生分為6組，循環(huán)完成所有實(shí)習(xí)項(xiàng)目。

(1)課程的知識(shí)準(zhǔn)備。以目前航空公司使用的主流機(jī)型(波音737NG、空客A320)的系統(tǒng)為例，講解系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)，維修內(nèi)容及安全事項(xiàng)等與實(shí)際工作緊密結(jié)合的實(shí)踐知識(shí)，實(shí)現(xiàn)與理論課程的銜接。

(2)引入案例。案例來自于航空公司在運(yùn)營過程中發(fā)生事故和不安全事件后，上報(bào)到管理部門的使用困難報(bào)告［14］，如圖2所示。使用困難報(bào)告提出了一種飛機(jī)的故障，需要分析和排除故障。

圖2 使用困難報(bào)告示例

(3)學(xué)生4人為一個(gè)小組，每組獲得報(bào)告后，依據(jù)放行手冊(cè)確定飛機(jī)性能下降程度，結(jié)合當(dāng)前航空環(huán)境評(píng)估是否能維持后續(xù)航班，臨時(shí)放行將不會(huì)引起延誤，在返回基地具備維修條件后再進(jìn)行維修;性能下降到不具備適航能力將選擇停飛維修［15］。課程流程及考核標(biāo)準(zhǔn)見圖3。在這一階段引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下能力的鍛煉:多學(xué)科背景的團(tuán)隊(duì)合作能力、做出符合職業(yè)道德的決定的能力、評(píng)估面臨問題的能力和評(píng)估航空環(huán)境的能力，考核標(biāo)準(zhǔn)和分值將依據(jù)這些指標(biāo)確定。

(4)確定停飛后將分析故障原因。學(xué)生將查詢維修手冊(cè)和數(shù)據(jù)手冊(cè)，綜合運(yùn)用所學(xué)各學(xué)科理論和實(shí)踐知識(shí)，根據(jù)原理和數(shù)據(jù)查找故障原因，學(xué)生之間要協(xié)作和溝通，經(jīng)過充分討論后才能發(fā)現(xiàn)故障所在。在這一階段，將考察學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)和其他學(xué)科的能力、根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)分析和解釋數(shù)據(jù)的能力，以及相互溝通和協(xié)作的能力。

圖3 實(shí)踐課流程及能力考核標(biāo)準(zhǔn)

(5)根據(jù)確定的故障將在飛機(jī)或模擬訓(xùn)練器上進(jìn)行故障排除的操作。學(xué)生將根據(jù)手冊(cè)步驟更換故障部件，或應(yīng)用測量工具排查線路，重新安裝部件或恢復(fù)線路后，再依據(jù)手冊(cè)進(jìn)行系統(tǒng)測試，分析數(shù)據(jù)是否達(dá)到適航要求，如果未達(dá)到要求，繼續(xù)分析過程。在本階段，要考核學(xué)生在實(shí)際操作中的知識(shí)應(yīng)用能力和技能、應(yīng)用數(shù)據(jù)手冊(cè)發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。

上述實(shí)踐課程的實(shí)施流程來自于實(shí)際的飛機(jī)維修工作，采用的案例也是來自于真實(shí)的航空案例，考核標(biāo)準(zhǔn)圍繞能力培養(yǎng)中心，貫穿整個(gè)實(shí)習(xí)過程的考核，而不是針對(duì)結(jié)果的考核，是綜合能力的鍛煉與提升，從課程改革后實(shí)施的效果來看，學(xué)生在整個(gè)實(shí)踐過程中都非常投入，綜合能力有了較大提高，有效提升了實(shí)踐課程的質(zhì)量。

3 結(jié)語

國際航空教育認(rèn)證機(jī)構(gòu)經(jīng)過多年的改革，確立的以能力培養(yǎng)為中心的專業(yè)培養(yǎng)方式是符合教育發(fā)展方向和實(shí)際工作需要的。通過消化吸收認(rèn)證機(jī)構(gòu)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施了飛機(jī)維修實(shí)踐課程的改革，取得了良好效果，也為該專業(yè)通過國際標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

［1］張 鵬，孫俊卿，栗中華，等.基于國際航空專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的工程教育改革初探［J］.中國民航大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，30(4):33-37.

ZHANG Peng，SUN Jun-qing，Li Zhong-hua，et al.Pilot study of engineering education reform based on international aviation programs accreditation criteria［J］.Journal of Civil Aviation University of China，2012，30(4):33-37.

［2］AABI.AABI international forms＆publications(航空工程認(rèn)證委員會(huì)國際組織與出版物)［EB/OL］.［2012-05-30］.http://www.aabi.aero/forms.html.

［3］王 剛.工科教育模式的改革和實(shí)踐［J］.高等工程教育研究，2011(1):28-32.

WANG Gang.Reform and practice of engineering education model［J］.Research in Higher Education of Engineering，2011(1):28-32.

［4］謝 春.工程教育創(chuàng)新型學(xué)科實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012，31(3):190.

XIE Chun.Construction of innovation-oriented subject laboratory for engineering education［J］.Research and Exploration in Laboratory，2012，31(3):190.

［5］AABI.AABI international History(航空工程認(rèn)知委員會(huì)歷史)［EB/OL］.［2012-05-30］.http://www.aabi.aero/about.html.

［6］鐘永光，賈曉箐，李 旭，等.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)［M］.北京:科學(xué)出版社，2009:58.

［7］何建偉.基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的城市交通流網(wǎng)絡(luò)管控系統(tǒng)分析與建模［D］.河北工業(yè)大學(xué)，2009，12:15-20.

［8］栗中華，張 鵬，陳 艷，等.基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的國際航空教育認(rèn)證研究［J］.航空維修與工程，2012(6):86-88.

LI Zhong-hua，ZHANG Peng，CHEN Yan，et al.Research on international aviation accreditation base on system dynamics［J］.Aviation Maintenance＆ Engineering，2012(6):86-88.

［9］孫俊卿，張 鵬，任仁良，等.搭建基于工程教育的航空維修工程訓(xùn)練教學(xué)體系［J］.實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2010，13(3):1-4.

SUN Jun-qing，ZHANG Peng，REN Ren-liang，et al.Construction and practice of aviation maintenance engineering training system based on engineering education ［J］.Laboratory Science，2010，13(3):1-4.

［10］官 頌.波音757飛機(jī)維護(hù)CBT課件的開發(fā)與研制［J］.中國民航大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，19(1):58-61.

GUAN Song.Developmentofthe CBT Courseware forthe maintenance of Boeing 757 Aircraft［J］.Journal of Civil Aviation University of China，2001，19(1):58-61.

［11］鄭淑濤，廖 峰，王立文，等.飛行模擬機(jī)操縱負(fù)荷系統(tǒng)試驗(yàn)研究［J］.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2008，20(4):965-967.

ZHENG Shu-tao，LIAO Feng，WANG Li-wen，et al.Experiment and study of control loading system in flight simulator［J］.Journal of System Simulation，2008，20(4):965-967.

［12］樊智勇，王 娟，王 勇.多功能飛機(jī)維護(hù)訓(xùn)練器的建設(shè)和教學(xué)實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012，29(5):182-185.

FAN Zhi-yong，WANG Juan，WANG Yong .Construction and teaching practice of multifunctional aircraft maintenance training device［J］.Experimental Technology and Management，2012，29(5):182-185.

［13］周 偉，李儉川.國外高等工程教育的改革動(dòng)態(tài)及啟示［J］.高等教育研究學(xué)報(bào)，2012，35(4):47-48.

ZHOU Wei，LI Jian-chuan.The reform trends and enlightenments of the international higher engineering education［J］.Journal of Higher Education Research，2012，35(4):47-48.

［14］民航飛行標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)督管理系統(tǒng)［EB/OL］.［2012-04-25］.http://fsop.caac.gov.cn/fsopr1/portal.

［15］陳 艷，栗中華.基于工作過程的航空維修工程實(shí)習(xí)的改革［J］.航空維修與工程，2013(4):97-98.

CHEN Yan， LIZhong-hua. Reform ofaviation maintenance engineering practice based on working-process［J］. Aviation Maintenance＆ Engineering，2013(4):97-98.