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航空机电工程论文样例十一篇

时间:2023-03-20 16:26:48

航空机电工程论文

航空机电工程论文例1

【关键词】航空电子设备 安全性验证 人-机-环境

1 引言

随着航空电子设备广泛应用的同时,其逐渐取代了飞机上自动化程度较低的机械设备,在飞机上比重也越来越大;随着发动机技术的不断发展,飞机的续航能力得到了大幅度的提升,飞行的时间也在不断增加,设备的运行环境也越来越复杂;航空电子设备数量和种类的增多,如保障飞行安全的新型航电设备交通咨询与避撞系统、近地告警系统等不断出现,也导致设备的失效模式越来越复杂,应力、电磁等影响因素引起的失效也越来越多。综上所述,航空电子设备与飞机乃至人员之间的相互安全性影响也越来越大。

安全性验证是飞机安全性工程中的一项重要内容,其目的是通过安全风险分析与验证,识别、评价系统存在的危险,并根据危险的程度提出消除或控制危险的措施,避免重大安全事故的发生。目前在航空电子设备领域对安全性的应用主要停留在设计阶段,而在试飞阶段缺少相应的安全性验证方法,装备的安全性工作停留在较低的层次,因此,如何有效地验证民用飞机航空电子设备安全性状态成为急需解决的问题之一。

本论文通过对民机航空电子设备特点的研究,收集、分析航空电子设备安全性的相关规范等相关资料,确定航空电子设备的安全性验证要求,研究安全性验证技术(包括安全性验证矩阵和建立安全性验证方法),形成适用于试飞阶段的民机航空电子设备的安全性验证体系,为试飞阶段的民用飞机航空电子设备安全性验证提供理论依据和方法支撑。

2 问题解决方案

2.1 问题解决思路

本论文的解决思路如图1所示。

2.2 民机试飞航空电子设备安全性验证要求

为了更直观、全面系统地给出航空电子设备与飞机和人员之间相互的安全影响,通过对航空电子设备与飞机、人员之间关系的研究,将“人-机-环境”系统理论应用到机载航空电子设备的安全性验证中。

“人-机-环境”系统工程的研究可用图2来形象的描述,它包括:人本身特性、机器特性、环境特性、人-机之间关系、人-环境之间关系、机器-环境之间关系、人-机器-环境之间关系共7项内容的研究。

本文中将航空电子设备作为“人-机-环境”系统中的“机器”、航空电子设备的载机作为系统中的“环境”,演变为基于“人-设备-载机”的安全性验证体系,主要包括人-设备、设备-人、设备自身特性、设备-载机、载机-设备等5个方面。

随着航空电子设备要完成的功能和组成也越来越复杂,由此带来的安全性问题也越来越多,主要体现在航空电子设备对飞机正常飞行安全的影响,同时飞机工作状态、所处的任务剖面环境也在持续影响着航空电子设备的正常工作。另外,航空电子设备自身具有的一些结构缺陷、功能问题也在无形中影响着其自身的安全工作。航空电子设备构成危险的主要来源有:产品或产品使用材料的固有危险;设计缺陷;制造缺陷,腐蚀性物质以及毒性物质等属于使用材料的固有危险。一般而言,设计问题可能是上述诸因素中最重要的方面。设计人员不仅可能在设计产品时,引入了设计缺陷,形成产品自身的危险,还可能缺乏正确控制产品及其材料危险的能力。制造缺陷一般由不正确的生产工艺造成,常见例子有产品中的锐边、棱角、尖端等。由使用或维修设备时的人为差错造成的危险也是屡见不鲜的,也应给予足够的重视。除了产品本身存在的危险以及人为差错引起的危险外,会对系统安全产生直接影响的设备故障及有害环境也是造成危险不容忽视的因素。结合试飞特点,并对其他类似行业产品的安全性要求及特点进行研究,整理适用于民机机载航空电子设备安全性评估验证的内容,建立基于“人-设备-载机”民机机载航空电子设备安全性评估要求。

2.3 安全性证技术

在民机型号合格审定过程中,用来表明与适用的适航条款的符合性的方法统称为符合性验证方法(Means of compliance,简写MOC)。现在国际上MOC趋向统一,主要有10种。在适航管理程序AP-21-03R3《型号合格审定程序》附录I中对这10种方式进行了简单的说明,具体见表1。

本论文形成的方法通过将电子设备具体的安全性验证要求纳入到安全性验证矩阵中,确定了每一条安全性验证要求的验证时机,并对验证验证要求具体采取的验证方式,制定了针对性的验证方法。由验证矩阵和方法组成的验证方案包括了试验时机、验证方式、技术状态、试验要求、试验程序、结果处理等6个方面,可为民机航空电子设备安全性验证提供直接有效的技术支持和方法保证。下面以某一验证要求为例,对形成的验证矩阵及方法进行说明:

验证要求:电子设备产生的辐射值不得超过规定的人体所能接受安全辐射值。

试验时机:试飞后期(在电子设备的技术状态固化以后)。

验证方式:MOC7。

技术状态:

(1)飞机状态良好,设备状态良好,可正常通电;

(2)三级计量单位定标吻合的宽频谱磁场测试仪。

试验要求:

(1)飞机尽量停放在离外部辐射源较远的地方,或在辐射源关闭的时间段进行,以减少外部环境的干扰与影响;

(2)测试时,与设备无交联关系的系统不开机;

(3)关闭现场所有具有电磁辐射特性的设备(如手机、对讲机等通讯设备);

(4)以飞机上各人员所处的空间为位置点,每个位置点设三个测量点(对应人员坐姿状态下眼部、胸部、下腹部),以测量仪器在测试部位所有方向上测得最大数值为准。

试验程序:

(1)利用检测设备,对各位置点的磁场强度进行测量,以确定环境电磁的量值,记录其测量结果;

(2)发动机启动,设备及相关系统上电,进入正常飞行剖面时的正常工作状态;

(3)依次进行各位置点的磁场强度测量,测量应进行3次,并记录其测量结果。

结果处理:对3次测量结果进行算术平均,并与要求进行对比后给出验证结果。

3 结论

上述方法是对相关设计规范、准则及适航规章中的条款等进行转化,建立了基于“人-机-环境”的民机航空电子设备安全性验证要求,充分考虑了航空电子设备与人员及飞机之间的安全性影响;针对安全性验证手段缺乏等问题,通过研究试验条件、要求及程序等因素,形成了基于适航MOC符合性验证体系的民机航空电子设备安全性验证技术,使得安全性验证更具有操作性。该机载防撞系统的安全性验证,通过符合性声明、地面试验、实验室试验和航空器检查等方法进行了有效验证,为民机航空电子设备安全性验证提供了方法保证。后续可将本文形成的方法体系类推到民用飞机的其他设备(如发动机)以及飞机的安全性验证中。

4 结束语

一直以来,对安全性验证技术的研究往往陷入到失效概率的考核、寻找其他的定量指标中;在成熟的可靠性领域里,如MTBF等均可作为衡量可靠性水平的指标;然而对于安全性来说,如果存在隐患,则应不遗余力的去消除,而将安全性定量化并不能给操作者带来参考。根据墨菲定律,事故总会发生,只是时机的不同而已。

飞行安全与人的因素、飞行管理、维修管理、航空装备、气象海况、地域环境等方面密切相关,因此安全性验证应侧重于发现危及人员和飞机的因素,制定相应的措施。在“人-机-环境”系统中,既要重视人的因素,又要注意人、机、环境诸多因素的关联和综合,以提高航空安全水平。本文通过研究试飞阶段民机航空电子设备的安全性验证技术,在此基础上,也可为后期其他系统和整机安全性验证技术的建立奠定理论基础。

参考文献

[1]SAE.SAE ARP 4761 Guideline and Methods for Conducting the Safety Assessment Process on Civil Airborne Systems and Equipment[S].SAE,1996.

[2]AC25-7A\输类飞机合格审定飞行试验指南.

[3]AC20-151关于机载防撞系统(TCAS Ⅱ) 7.0版本和S模式应答机的咨询通告美国联邦航空局.

[4]AP-21-03R3型号合格审定程序[J].中国民用航空总局,2002.

[5]赵廷弟.安全性设计分析与验证[M].国防工业出版社,2011.

[6]马银才,张兴媛.航空机载设备[M].清华大学出版社,2002.

[7]孙有朝.民用飞机适航符合性验证方法与程序研究[J].航空标准化与质量,2008.

航空机电工程论文例2

[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)12-0165-02

沈阳航空航天大学(以下简称沈航)是一所以航空宇航为特色,以工为主的多科性协调发展的高等院校。作为教学研究型定位的高等学校,我校的教学工作在学校各项工作中占有十分重要的地位。多年来,沈航自动化学院基础教研室承担的控制工程基础课程是我校机械、飞行器与动力和材料等工科专业的一门重要的专业基础课,作为核心课程之一在专业课程体系中占有重要地位。当前,自动化类技术在现代高科技发展的诸多领域(如航空航天)起到了越来越重要的作用,与其密切相关的控制工程基础课程教学也面临着改革,以适应航空航天科技的发展和人才培养的需求导向。该课程涉及数学、力学、电学和测试技术等多门相关课程,以系统的动态过程为研究对象,内容理论性较强比较抽象,同时该课程知识又能运用于有明显实践应用性的广泛领域中。但在实际教学过程中,其理论和实际的结合不是很紧密,难以跟上航空航天工程中控制技术的快速发展。

为了突出该门课程的航空航天特色,加强培养学生对理论知识的理解掌握和提升学生的工程应用能力和创新意识,我校开展了具有航空特色的控制工程基础教学模式的探索改革与实践。通过将控制理论知识与航空航天专业特点相结合,以期使学生在掌握自动控制基本理论和方法的基础上,对于其在航空航天各领域(如飞行控制系统、航空发动机控制系统、卫星姿态控制系统、火箭/导弹控制系统及其他航空航天运载器的机电控制系统等)中的应用有较为深入的了解,并初步掌握航空航天类控制系统的基本原理和设计方法。

一、具有专业特色控制类课程建设的研究现状

在国内,控制类课程一直在各工科专业的课程设置中占有重要地位。江南大学王艳针对电气信息类学生的具体情况,对自动控制原理的课程教学进行了一些改革和尝试。[1]华东理工大学孙京浩等人针对该校过程控制工程国家精品课全方面探讨了课程创新教学改革实践和经验体会。[2]此外,北航的陈殿生等人,江苏科大的袁明新等人和辽宁工程技术大学的李建刚等人还分别对机械控制工程、机电控制工程和控制工程等课程的改革和建设进行了有益探讨并提出了多项措施。[3]面向航空特色的课程建设成果主要体现于国内几所航空类院校。昌航谢小林等对“复合材料”专业的航空特色人才培养途径进行了研究。[4]南航刘海春等对航空特色“电工电子技术”课程教学进行了研究。[5]此外,昌航罗军明等对金属材料工程和普通化学等专业具有航空特色的创新型人才培养、教学体系建设和课程教学改革等内容进行较为深入的研究和探索实践。[6]

综上,在自动化核心课程建设方面,整体上国内高校偏重于理论教学。在具有航空特色课程建设方面,几所航空类学校已陆续在多门课程上开展研究和实践尝试,但在控制工程类课程建设上仅有初步尝试(将发动机控制部分引入)[7],且信息获取方式十分有限,还远不能全面反映航空航天控制领域的整体应用实践情况,有待结合我校的特色进行深入发掘、研究和探索。

二、具有航空航天特色的控制工程基础课程建设方案

(一)突出航空航天特色的课程内容优化

1.课程大纲的修订

课程大纲是控制工程基础的纲领性规范文件,以突显航空航天特色为指导理念,明确目的,对课程大纲的制订和教学内容的安排体现出基础与综合的合理分配、理论与实践的密切结合、经典与航空航天控制工程前沿的有效过渡。充分结合主讲教师丰富的科研实践经验,按学术专长分工,制订可涵盖航空航天领域典型控制系统和控制问题的内容优化方向和范围。大纲制订目标是使学生具有较强的控制工程基础理论知识,以及具备初步的在航空航天控制系统设计领域综合运用知识的能力、实际动手能力和创新性实践能力。

2.构建航空航天控制系统设计案例库

本文所提出的案例驱动教学,其本质是将理论教学与航空航天控制工程实践相结合,通过工程案例提高课程的实用性和前沿性,并激发学生的学习兴趣,发挥学生主体性和加强对学生创新实践能力的培养。设计的工程案例大致可划分为三种类型:启发引导型、认知辅助型和综合设计型。

其中,对于启发引导型案例(起到“线”的作用),引入一个系统的大案例置于课程绪论中,充当引领作用,阐述学习的意义和本质和激发兴趣,解析某个航空航天控制系统的构成和控制问题描述,阐述解决思路,并提供解决路径(教材其余各章节)。需要指出的是,这个大案例始终贯穿全课程内容,其作为一个大线索,可一方面起到使上下文知识点逻辑紧密的作用,始终反映全局和局部的关系,还可使学生最终实现一个典型航空航天控制系统设计的完整学习过程。

对于认知辅助型案例(起到“点”和“面”的作用),认知型案例主要是针对教学中的重点和难点,利用一些“小型或局部性”航空航天控制工程案例(如飞行控制系统、航空发动机控制系统和卫星姿态控制系统)来诠释知识点。这些案例可在教学的具体章节中夯实学生对某单独知识点的学习、消化和掌握,也可持续体现课程的应用实践性,提升学生的学习兴趣,还可以使学生逐步了解和认识航空航天控制系统涉及的各个具体领域,扩大知识面,提高特色素养。

(二)突出航空航天特色的多层次的实践教学体系

实践是课程教学必不可少的内容,有利于理论知识的巩固和应用能力的提高。在现有的教学中,实验(6学时)教学只是在授课期间穿插两三次实验,学生对实验内容的理解仍然比较模糊,未能达到实验教学目的。为此,我们拟对控制工程基础的实验内容进行部分调整,构建多层次的实验教学体系,实验涵盖基础理论实验和综合性设计实验两个层次,由浅入深,循序渐进。

1.基础理论实验

学生学会利用控制方法去设计系统,这是本课程学习的最终目标,也是教学的难点。现有控制工程基础的实验多是分析验证性实验,缺少设计性实验。由于其只是单纯的系统性能仿真或是稳定性分析(零极点分布、奈奎斯特判据),往往2~3学时的实验学生很快就做完了。学生仅学会了对某些单知识点的初步分析,没有形成完整的控制系统设计思维,当然也不会设计稍微复杂的系统。作为国内外广泛使用的教学和应用软件,Matlab功能已十分强大,应充分利用其更多的实用功能。为此,学校拟在现有基础上,安排设计更加综合的基础理论实验案例,采用Matlab/Simulink工具进行高级设计,加深学生对理论知识的综合理解,同时提升其使用控制系统分析工具的水平。

2.综合性设计实验

实验过程是从预习开始到完成实验报告的一个完整过程。长期以来,实验教学过程中存在着重视实验结果轻视实验过程的倾向。实验前一些学生已经把前面同学的实验程序抄录在手,实验过程中常出现不认真观察实验的现象。为改变这种重结果轻过程的现象,拟增加具有航空航天特色的综合性控制系统设计实验,全面考查学生对系统的分析和综合设计能力,考查建模、稳定性、时域分析、校正设计等具体内容。通过设计性实验来改变学生的被动状态,学生需要自己动脑和互相配合,这激发了学生的学习积极性,培养了学生理论联系航空航天工程实际的独立工作和创新能力。

三、结论

本课程改革在教学和实践环节提出了一套带有航空航天特色的控制工程基础课程案例分析、基础仿真实验和综合设计实验相结合的多层次体系。经过精心设计与选择案例和实验内容,将航空航天特色科学地纳入各个教学环节,可将学生独立思考能力、分析问题能力、实际动手能力和创新能力的培养结合到课堂与实践教学环节中,并不断增强学生对本课程理论知识的理解掌握和提升学生对航空航天控制系统分析设计的综合应用实践能力水平。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王艳. 《自动控制原理》课程教学改革与创新实践[J]. 江南大学学报(教育科学版),2007(4):49-51.

[2] 孙京诰,罗健旭,刘漫丹,等. 过程控制工程国家精品课程特色建设探讨与实践[J].化工高等教育,2012(2):15-18.

[3] 陈殿生,王田苗,黄宇. 机电控制工程课程的网络教学系统的开发[J].实验技术与管理,2009(1):7-10.

[4] 谢小林,梁红波,范红青,等. 复合材料专业方向航空特色人才培养的探索与实践[J].大学教育,2013(6):143-144.

航空机电工程论文例3

3、铁道工程技术专业:铁道工程技术专业隶属于教育部高职高专专业目录,培养掌握高速铁路线路工程专业技能,能从事高速线、桥隧工程的施工、维护保养工作的高级专门应用性人才。

航空机电工程论文例4

关键词:专业建设;电子信息工程;航空电子

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)13-0126-02

随着电子信息技术渗透到社会生活的各个角落,电子信息产业获得了飞速发展,国内外高新技术企业对具有综合电子信息分析和设计能力的创新人才需求旺盛。沈阳航空航天大学是一所以航空宇航为特色,以工为主,工、理、文、经、管等学科协调发展的多科性高等院校,是教育部、中航工业集团公司与辽宁省三方共建高校,是国防科工局与辽宁省共建高校。根据学校的具体定位和办学宗旨,我校电子信息工程专业以航空航天、国防企事业单位和东北老工业基地经济建设为主要服务对象,以培养“航空电子”特色人才为目标,探索出了一条特色鲜明的专业建设道路。下面将从专业建设的人才培养方案改革、课程体系优化、学生工程实践和创新能力培养三个方面进行阐述。

一、体现“航空电子”特色的专业人才培养方案

结合我校的总体发展目标与定位,对电子信息工程专业的培养目标与能力标准进行广泛调研和讨论,了解社会与行业需求,认真考虑用人单位的反馈意见,聘用企业、研究所等多单位的高级技术人员作为本专业兼职教师,参与培养计划的制定。秉承“重视基础、强化实践、突出特色”的教育理念,从人才培养方案的顶层设计入手,制定了体现“航空电子”特色的电子信息工程专业人才培养方案。重视数理知识及学科基础理论,依托学院优势课程、实验教学基地、科学研究平台与师资队伍,联合航空航天和电子领域的企业,强化实践教学体系。

以省级精品课、省级精品资源共享课和校级精品课为基础,以质量工程建设为指引,探索以“工程认知―工程实验―工程设计―工程实施”能力培养为主线,设计了“核心课程+专业模块”的理论教学体系,设置了“航空电子”方向模块,构建了“多层次,多类别”的实践教学体系,制订了相应的人才培养管理运行机制,构建了突出“航空电子”特色、通才与专才相结合、共性和个性相结合、个人发展与行业需求相结合的电子信息类工程创新型、应用型人才培养体系。

二、突出“航空电子”特色的课程体系优化整合

1.优化课程设置,加强核心课程群建设。授课内容紧跟新技术发展方向,定期组织教师讨论教学大纲,去兄弟院校进行调研,保证培养出来的学生能够紧跟社会发展的需求。结合电子类企业需求,归纳出所需知识点和相应的技能要求,在此基础上组建相应课程群,目前确立了四大课程群:信号处理课程群、电子系统设计课程群、计算机类课程群、航空电子课程群。

2.与企业需求接轨,紧跟新技术发展开设课程。与用人单位密切联系,认真研究电子信息领域的发展趋势,增加了《嵌入式系统设计》、《虚拟仪器技术》、《电子信息工程专业导论》、《软件开发综合实训》、《专业工程设计》、《专业工程实习》等产学研课程和课程设计,保证了课程内容与电子信息领域发展的一致。将电子技术类课程、单片机课程前移,确保学生尽早感知专业、步入专业。在专业教育选修平台加入业务和前沿知识模块,紧跟行业发展的趋势及企业用人需求,确保学生就业后上手快。实践教学环节采用先进的电子元器件、先进的实验仪器设备和实验装置、先进的现代设计工具和设计方法,使学生在得到实践锻炼的同时,与新技术、社会需求和学科发展接轨。

3.设置“航空电子”方向模块,突出“航空电子”特色。在保留原有信号处理方向的基础上,新开设“航空电子”方向课程,开设“卫星导航原理与应用”、“雷达原理与系统”和“航空电子系统”等体现航空电子专业特色的课程。另外,电子信息工程专业本科生在大四开始可自主选择专业方向。

航空机电工程论文例5

近年来,英、美等国实行的工程教育专业认证制度作为保证高等工程教育质量、实现工程教育水平和职业资格相互认可的重要措施,受到了越来越多的关注和重视。所谓工程教育专业认证,是指由政府指定认可的认证机构或社会团体对高等学校工科专业开展的认证工作。世界上许多国家和地区为促进自身工程教育发展,纷纷推行工程教育专业认证制度,并制定了相应的认证协议,其中,签署时间最早、知名度最高、缔约方最多的工程教育国际认证协议是《华盛顿协议》[1]。我国的工程教育专业认证制度是伴随着教育评估而逐步发展起来的。2006年,参照英、美等《华盛顿协议》成员国的通用做法,我国正式成立了自己的工程教育专业认证专家委员会——中国工程教育专业认证协会。随后几年,我国的专业认证范围逐步扩大。截至2014年底,已有443个专业通过了认证[2]。2013年6月,我国还成功加入了《华盛顿协议》[3]。2015年3月,中国工程教育专业认证协会了最新的《工程教育认证工作指南(2015版)》[4]。对比新旧版工作指南不难发现,无论是认证办法、认证标准,还是规范性要求都有了较大变化。其中,与学生培养与毕业、课程设置与教学等密切相关的认证标准这一部分变化主要体现在,不仅设置了通用标准,还针对不同的专业大类设置了各自的补充标准,这就要求各个高校在制定培养目标和毕业要求、设置课程内容和教学计划等时要充分考虑不同专业的特点和专业认证的要求。然而,目前国内很多高校并未这么做或没有完全做到。电工电子课程是非电类专业一门必修的技术基础课,它在许多非电类专业的工程教育专业认证标准中都被列为一个重要考察指标。南京航空航天大学是一所具有航空航天民航特色的理工类高校,在绝大多数工科专业中都开设有电工电子课程。虽然在该课程的教学方面该校积累了很多经验,但是随着工程教育专业认证标准的不断提高,电工电子课程的现有教学体系已无法完全适应。本文就是在这样的背景下,以专业认证为契机,对该校电工电子课程教学体系进行改革,探索出一套符合时展、满足认证要求、具有鲜明特色的教学新体系。

1现有教学体系存在的问题

1.1课程内容设置不够科学,教学大纲未充分

考虑不同专业的特点电工电子课程设置基本都是电类专业电路理论、模拟电子、数字电子、电机学4门课程的简化,而且没有后续课程跟进[5]。对于非电类专业来说,这样的课程安排显然是不够科学的。另外,很多非电类专业的教学大纲都基本类似,没有充分考虑各个专业的特点。

1.2部分教学内容较陈旧、与工程实际应用联系不紧密

由于过去的教学要求过分强调基础,对部分过时内容总舍不得删除,再加上课时有限,导致新教学内容补充不进来,信息量偏少,而且学生学习也缺乏针对性,积极性不高,不利于其实际工程应用能力的培养。

1.3教学方法与手段不够先进,考核方式较单一

电工电子课程的教学方法大都以教师讲授为主,仍没有从根本上脱离填鸭式的方式,课堂气氛不活跃。从考核方式来看,仍采用常规的闭卷考试,使得学生仅对考试要求范围内的知识死记硬背,不利于学生知识面的拓宽和综合素质的提高。

1.4实验内容基本不变,实验模式单一

电工电子技术课程的实验还是采用传统的实验模式,只安排固定的几个验证性实验,并且有的还给出了详细的实验步骤,无法促进学生实验技能的提高。

2新教学体系的提出及组成

为克服上述问题,满足专业认证的要求,并结合南京航空航天大学的特色,本文提出通识教育、工程教育以及特色教育三者相结合的电工电子课程教学新体系。上述教学新体系包括三大层面:通识教育层面、工程教育层面、特色教育层面。其中,通识教育层面的主要作用是让学生打好理论与实验基础,包括综合基础模块和基本技能模块;工程教育层面主要作用是让学生掌握好本专业与工程密切结合的电工电子知识与技能,包括专业课程模块和实验实践模块两大部分;特色教育模块主要作用是根据学校的特色和实际让学生接受特色化和个性化教育,包括理论模块和实训模块。这三个部分即密不可分,既相辅相成,又相互独立,互为体系。通识教育用以奠定理论和技能基础,为后续特色教育和工程教育做好准备;特色教育是我校专业的发展方向,也是培养学生创新能力的有效途径,它的良好实现需要建立在通知教育基础之上,更需要后续的工程教育作大力支撑;工程教育是为了提高实际工程应用能力和综合素质,是通知教育和特色教育实施效果的直接检验,也是满足专业认证培养要求必经之路。因此,既要对3个部分的课程合理规划,又要考虑到三者之间的衔接和交叉,才能使所提出的新教学系统真正发挥作用。

3新教学体系的具体实施方法

针对图1所示的新教学体系,所采取的实施方法为:传承历史,与时俱进,强调特色,重视实践,面向认证,即在继承原有电工电子课程教学优秀传统的同时,在新时期专业认证背景下,把工程教育与通识教育和特色教育相结合的理念贯穿整个教学始终,将电工电子课程教学体系建设得更加科学和完善。

3.1认真查阅和学习相关政策文件和参考资料查阅和学习《工程教育专业认证工作指南(2015版)》等政策文件、航空航天民航相关基础知识、现有教学经验和教学成果、教材等参考资料,为新教学体系的改革与建设提供理论指导和经验参考。

3.2根据不同专业工程教育专业认证标准要求优化设置课程内容、科学制定教学大纲根据不同专业特点、认证标准要求以及航空航天民航特色,在电工电子课程的常规内容中增加与不同专业常涉及相关基础内容。例如,针对我校机械类专业,要加入机械电子电路、自动控制、航空电力系统、航空电子电气等方面的基础知识,并在实验实践环节加入相关的实验内容,使机械类专业的学生能深刻体会到学习电工电子课程的必要性和重要性,从而激发他们的学习热情,提高他们的工程实践能力。此外,待课程内容和教学大纲确定后,再向与学校合作紧密的相关单位,特别是航空航天类国防企业和研究所征求意见,进行再次修改和完善。

3.3完善课件制作改进教学方法和手段在课件制作方面,根据所设置的课程内容和教学大纲,制作与之相适应的课件,并为了更加形象表达课程中的重点和难点(如电磁感应定律、电动机工作原理、三极管放大等)制作相关动画,辅助学生理解和掌握相关内容,同时结合不同专业的特点和我校特色适当加入工程应用实例和最新研究进展,提高学生学习兴趣,如针对机械类专业,以最新的多电/全电飞机为例,讲解“航空电力作动器”(一种采用电能来驱动的机电一体化执行机构)的应用背景、研究现状、基本原理以及所涉及的电工电子知识。在教学方法和手段方面,首先,要树立终身学习观念,跟上时展,满足工程应用;其次,充分激发学生的学习兴趣和热情,要让学生积极、主动地学;再次,采用启发式、探究式、讨论式、参与式教学来培养学生科学学习、自主学习的能力,充分发挥学生的主观能动性,教会学生分析问题、解决问题的能力,并采用计算机辅助教学等先进的教学手段解决内容多课时少的矛盾;再次,培养学生的工程规范意识,在学习的过程中,给学生多介绍一些工程规范的概念,特别是结合我校特色介绍一些航空航天民航类工程的特点、规范和标准,引导学生学习应用规范,为以后的工作奠定基础;最后,用多种方式的实验、实践巩固理论,通过基础实验、参观实习、工程实践等形成一个完整的训练体系。

3.4开展多种考核形式形成完备的考核方法完备的考核方法对培养学生良好学习习惯具有重要引导作用。电工电子课程的考核要将理论考核与实践考核相结合,采用多种形式。例如,在教学过程中进行随堂测验,及时了解学习学习情况;在期末闭卷考试中优化考试内容,合理分配难易程度不同的考题数量和分数;在实践考核环节,除基本实验考核,还设置具有一定创新设计的实验,作为加分点。另外,还要实行教考分离,更好地检验教学效果。

4结束语

针对工程教育专业认证的新标准和新要求,结合南京航空航天大学的特色和实际,本文提出了通识教育、工程教育、特色教育三者相结合的电工电子课程新教学体系。实践证明,采用该教学体系,不仅能提高学生的理论水平和操作技能,还能激发学生的学习热情,提高他们的创新能力和实践能力,使他们具有国防知识背景,特别是能很好地满足专业认证的要求。这在2014年南京航空航天大学首个通过认证的计算机科学与技术专业的认证工作中得到了充分体现,其中与电工电子课程相关的考核指标均完全达到。当然,随着专业认证工作的大力进行和专业认证标准不断提高,该教学体系也需进一步改进和完善,并希望所获得的经验能为其他课程的教学提供参考一定参考,为南京航空航天大学后续的专业认证工作的顺利进行做出一点贡献。

参考文献

[1]蒋复量,李向阳,谭凯旋.专业认证背景下的安全工程专业特色教育研究与实践[J].中国安全科学学报,2010,20(1):12-18.

[2]中国工程教育认证协会.中国工程教育认证单位[EB/OL]./result_search.php.

[3]周凌波,王芮.从《华盛顿协议》谈工程教育专业建设[J].高等工程教育研究,2014(4):6-14.

航空机电工程论文例6

2基于工程教育专业认证标准下南航能动专业课程体系优化

通过对国内外本科院校工程教育专业认证的分析与研究,利用对中国近几年的专业认证与评估成果的调查与研究,对其进行梳理,依据工程教育专业认证中课程设置要求,依据南京航空航天大学能源与动力学院能动专业建设相关内容与特色,以培养具有航空航天特色的工程教育专业人才为目标,对南京航空航天大学能动专业课程体系进行优化。以培养要求为基准,着手对课程体系进行优化,并对本科培养大纲进行相应的修订,从而实现培养目标。确定能源与动力专业学生在校期间应修总学分数不能少于180学分。

2.1数学与自然科学类课程

能源与动力专业数学与自然科学类课程是指该专业学生必须掌握的基础课程,主要包括高等数学(11学分)、大学物理(6.5学分)、大学英语模块(10学分)、C++语言程序设计(3学分)等方面共六门课程,总共30.5个学分。因此能源与动力专业数学与自然科学类课程占总学分的比例约为17%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求。

2.2工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程

工程基础类课程和专业基础类课程主要体现数学和自然科学在该专业应用能力培养,而专业类课程主要体现系统设计和实现能力的培养。其中工程基础类课程主要包括电子电工技术(5学分)、理论力学(3学分)、材料力学(3学分)、工程图学(4.5学分)以及机械设计基础(3学分)等课程,总共为18.5个学分;专业基础类课程主要包括工程流体力学(3学分)、工程热力学(3学分)、传热学(3学分)和化学反应动力学基础(2学分)等课程,总共为11个学分。因此工程基础类课程和专业基础类课程必须要修满至少29.5个学分。对于专业类课程,由于能源与动力专业具体有两个培养方向:方向一为热能动力方向,主要陪养就业方向为航空发动机、地面燃气轮机等相关单位;方向二为能源利用方向,主要培养的就业方向为电厂、新能源以及制冷等相关单位。因此其专业类课程既有相同的专业课程,也有自身特色的课程。其中燃烧原理(2.5学分)、燃气轮机原理与构造(3学分)、热能综合利用(2学分)、热交换器原理与设计(2.5学分)以及热工测量原理与方法(2学分)等,总共12个学分,这些课程为能源与动力专业两个培养方向都必须学习的专业类课程。另外每个培养方向又有其特定的专业类课程必须选修,其中热能动力方向专业类课程包括叶轮机原理(2.5学分)、燃气轮机控制原理及应用(2学分)、燃烧技术与分析(2学分)、内燃机原理与构造(2学分)、工程传质与应用(2学分)等共9门课程;能源利用方向专业类课程包括泵与风机(2学分)、供热工程(2学分)、锅炉原理(2学分)、制冷原理与技术(2学分)、可再生能源利用技术(2学分)以及热力发电技术概论(2学分)等共10门课程。无论学生学习哪个方向,共同学习的专业类课程与特定选修的专业课程之和必须要修满至少28个学分。因此,工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程必须要修满的学分数为:29.5+28=57.5学分,因此该类课程学分占总学分的比例约为32%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的30%的要求。

2.3工程实践与毕业设计

能源与动力专业设计完善的实践教学体系,主要包括以下几个方面:(1)军事训练,培养学生的吃苦耐力与过硬的身体素质;(2)各种课程的课程设计,如:机械设计基础课程设计、电工与电子技术课程设计、C++语言课程设计等,主要培养学生对各门基础课、专业基础课的实际应用能力;(3)工程训练,主要包括机械加工方面的车、磨、铣、刨、铸造以及焊接等金工实习,锻炼学生的动手能力;(4)下厂实习,大三暑假期间,在指导老师带领下去中航工业集团下属的企业或电厂进行为期一个月的下厂实习,锻炼学生把理论知识应用于工程实际中的能力;(5)毕业设计,指导老师开设的毕业设计题目一般都来源于实际工程问题,学生在老师的指导下,在大四下半年开展为期半年的本科毕业实际,培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。能源与动力专业要求学生在实践能力与毕业设计方面修读的总学分不低于42.5,占总学分的23.6%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的20%的要求。

2.4人文社会科学类通识教育课程

能源与动力专业在人文社会科学类通适教育课程方面主要包括以下几个模块:(1)通适基础教育平台,主要包括形式政策教育、思想道德修养与法律基础、安全教育、大学生心理健康教育等课程,共19.5个学分;(2)国防军事模块,包括航空航天概论、军事高技术概论等,至少修满1.5个学分;(3)文化素质模块,主要包括文化历史、艺术鉴赏、科技基础、哲学社会等课程,至少要修满6个学分;(4)创新创业类模块,主要包括大学生职业生涯发展与规划、创业基础以及经济管理等课程,共5.5个学分。人文社会科学类通识教育课程总共需修满32.5个学分,占总学分的18%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求,使学生在从事工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。

2.5航空航天特色类课程的设置

为了突出南京航空航天大学能源与动力专业的航空航天特色,在开设的课程中,如国防军事模块、专业类课程以及工程实践与毕业设计中,课程教学内容包含浓郁的航空航天特色,由于指导老师所从事的科研项目都是来自于国防工业集团,具有丰富的研究经验,因此在专业基础课和专业课的讲课过程中,所列举的实例都是以航空航天为背景的工程问题,特别是毕业设计和下厂实习,因此在能源与动力专业课程优化过程中,充分突出了南京航空航天大学的航空航天特色。

2.6注重科技创新能力培养

学生创新素质的培养直观重要的是培养学生的创新意识,因此积极创造条件让学生能够在大学期间积极的参与科技创新活动。主要包括:(1)鼓励学生积极参加各种科技类竞赛,如:流体力学大赛、节能减排大赛、开设卓越班等,并且科技竞赛获得奖励的同学在保研方面给予政策上的倾斜;(2)安排学生参与教师的科学研究工作,让学生在参与科研过程中更好的掌握好该专业的理论知识,加强学生的动手能力,拓展学生的科研视野。

2.7学习进程

大学生本科期间的各门课程是相互衔接的,因此需要考虑课程之间的匹配与衔接,如图1所示。学习进程主要分成了三部分:一是基础课程,包括高等数学、大学物理、计算机等;二是学科基础,包括结构和流体力学、热学和电学方面的课程;三是专业课程,主要包括了热能动力和能源综合利用两个方向的相关课程。整个课程体系分为三条线:第一是流体和热学相关的课程,如流体力学、工程热力学、传热学、燃烧学等;第二是结构力学方面,包括理论力学、材料力学等;第三是计算机语言方面的课程。因此在安排各门课程的学期上需要考虑上述课程衔接问题,从而最终制定出合理的能源与动力工程专业教学计划表。

航空机电工程论文例7

中图分类号:G641 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2015)30-0145-02

引言

航空航天代表了科技和工业发展的最前沿,是促进国家科技发展、满足经济建设、增强国防安全和加快社会进步的重要力量。加强航空航天类高校教育,培养一批具有高素质、创新能力的航空航天类专业人才是服务我国战略发展的必然需求。航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础,培养适应国际竞争的航空航天类本科人才,是我国航空航天科技发展的关键。当前,以美、俄为代表的航空航天大国都建设了自己特色的航空航天专业院系,开展了多年的教学实践,具有丰富的经验。论文旨在通过材料的梳理,了解国外航空航天专业人才培养模式,对国际一流大学航空航天类专业设置、课程安排、学生培养特点等方面进行研究,从中总结经验,为国内航空航天类专业教学教改提供参考。

一、国外著名航空航天院系

(一)美国著名航空航天院系

美国是世界上航空航天类研究最发达、人才培养最成功的国家,其人才培养主要依赖其国内的大学。比较有代表性的有麻省理工学院和斯坦福大学。

麻省理工学院航空航天类教学与科研由航空航天系负责,下设三个部门,分别是信息部、航空系统部、飞行器技术部。信息部分主要研究航天系统有关的信息获取、处理、传输技术,如卫星通信、高空侦察、空中通信、集成防御系统等,负责教授导航、制导、控制、通信、网络、实时软硬件系统等课程。航空系统部门主要研究航空航天高复杂性系统的设计、制造、操作方法,教授最优化方法、故障诊断、系统容错等课程,建有人机实验室、空间系统实验室、国际空运中心、操控台研究中心、复杂系统研究实验室等。飞行器技术部门负责计算方法、流体力学、推进技术、材料科学、结构技术等的研究和教学,建有宇航计算设计实验室、空气涡轮实验室、宇航微小结构协会、空间推进实验室、先进材料和结构技术实验室等。

斯坦福大学航空航天系隶属于工学院,承担航空专业的教学科研任务。该系的研究领域包括空气弹性变形及流体仿真、飞行器设计与控制、应用航空动力学、空气声学计算、流体动力学计算、动态系统计算、机器人控制、复杂材料与结构、湍流模拟、推进、高超声速流体、导航、控制系统辨识与优化、卫星工程、湍流与燃烧等。

(二)俄罗斯著名航空航天院系

俄罗斯也是航空航天强国,开设航空航天专业的主要学院有莫斯科国立航空学院、西伯利亚国立航空航天大学。莫斯科国立航空学院建于1930年,拥有12个学院,56个系,128个实验室,3个设计局,几个计算机中心,一个实验工厂,一套运动航空训练设施,一个莫斯科附近的飞机场,两个科研机构(应用力学和电气力学,低温研究)。该学院通常以数字编号代替学院名称,从一院到十二院分别为航空工程院、发动机院、控制系统院、信息与电力院、无线电电子学院、经济与管理院、航空航天院、机器人与智能系统院、应用数学和物理院、应用力学院、人文科学院、预科院。西伯利亚国立航空航天大学拥有空间研究及高技术学院和航天技术学院,设置了飞机制造系、航空发动机与能源装备系、飞行器管理系统系、航空导弹技术系、飞行器无线电技术系统系。

(三)欧洲著名航空航天院系

英国帝国理工学院在其工学院设置了航空系,主要负责飞机设计制造方面的研究与人才培养,包括航空动力学与航空结构学两个研究方向。航空动力学方向包含流体基础、航空飞行器设计、控制、生物医学、环境与工业关系等方面的研究。航空结构学方向包括计算力学、冲击与损伤、复合材料等方面的研究。

法国国家高等航天航空学院已经有90多年的历史,它位于欧洲航天业发展的中心地带,致力于培养顶尖的技术工程师,在研制协和式客机的工程师当中,有许多就是从法国高等航天航空学院毕业的。学院下设5个系和一个研究中心,分别是空气动力学、能源、推进系、结构与材料力学系、光电子与信号系、语言文化艺术系、航空宇航中心。

二、国外著名航空航天院系专业设置与课程体系

(一)学位与专业设置

国外著名航空航天院系多数是本科四年,研究生二年,英国有本科3年,研究生1年。俄罗斯不同,如莫斯科国立航空学院预科1年、本科4年、硕士2年、博士3年。在学位设置上,各个院校有所不同,归纳起来,主要有工学学士、航空航天工程学士、航空工学学士、航空航天工学学士、航空工程理科硕士、航空航天工程学士、航空与宇航工程学士、航空学理科硕士、航空与航天学理科硕士、机械与航天工程理科硕士。

(二)国外著名航空航天院系课程体系

麻省理工学院(MIT)航空与航天专业是美国同领域中最有名的专业,其人才培养理念和课程设置世界闻名。MIT航空与航天系设有两个本科专业方向:航空与航天科学工程专业和航空与航天信息科学工程专业,两个方向的课程设置都建立在航空航天基础(核心)课程上,下面分别以A和B代指这两个专业。课程主要包括全校统一要求课程和系课程构成。全校统一要求课程包括基础科学课程(6门)、人文、艺术、社会科学课程(8门)、科学与技术限选课程(2门)、实验课程(1门);系课程包括系核心必修课程、专业课程、试验与进展课程,其中系核心必修课程包括一体化工程I、II、III、IV,计算机和工程问题求解引论,自动控制原理、动力学、随机系统分析、微分方程;专业课程中专业A包括空气动力学、结构力学、推进系统引论、航天工程中的计算方法,专业B包括航天系统的评估与控制、数字系统实验室介绍、实时系统与软件、交互系统工程、人为因素工程、自主决策原理;试验与进展课程包括飞行器工程、空间系统工程、试验项目I、试验项目II、飞行器进展、空间系统进展I、空间系统进展II。

(三)学时学分要求

1.学分组成。课程学分组成考虑教学环节,如MIT飞行动力学课程,总学分12分,构成包括课堂3分、实验1分、预习和复习8分。另外还有无学分课程,课程必修但无学分,如普林斯顿没有学分制、强调上课门数,斯坦福大学基础课程要求5门航空航天基础课程,专业课程4选3。英国大学一般不设立学分制,所有学生都按部就班完成规定课程的学习。

2.学分要求。美国大部分学校有明确的毕业学分数要求。如MIT航空航天工程系根据培养计划设课程学分,又分成4类,分别是核心课(core)108、专业领域课(professio-

nal area)48、实验和综合应用(experiment and Capstone)30、非限制性选修课(unrestrictived elective)48,总学分大于234学分。但是在学分数量并不统一,差异很悬殊,如密歇根128学分、MIT大于234学分、宾州州立132学分。航空航天专业必修课比例很高,有的高达90%以上,如斯坦福、佐治亚理工、普渡。另外还有只要求课程而不要求学分的,如普林斯顿毕业要求共36门课。

3.学时要求。有些大学要求学时达到一定数量,如悉尼大学本科至少192学时,研究生核心课程和选修课程,至少144学时。斯坦福大学研究生基础课程设置门数要求,其他按学时要求,数学(6个学时)、技术选修(12学时)、人文社科类选修(45学时)。

三、国外著名航空航天院系专业培养特色

归纳起来,国外著名航空航天院系在专业培养上具有如下特色。一是国外著名大学航空航天专业设置宽、窄各有特色。美英等专业设置以宽口径、大类培养为主,基本不针对特定航空航天器划分专业,学生专业方向只是体现在个别课程的选择上。俄罗斯、乌克兰等的专业划分细而精,如莫斯科国立航空学院几乎整个大学的院系专业就代表了航空航天器的各个不同部分,专业面向具体而明确。二是国外著名大学航空航天专业课程体系具有少而精且多样化特色。美英等课程每学期课程数量相对较少,但课业工作量不少。学生毕业所需学时学分也不少。美英等航空航天专业的课程必修多、选修少,完全学分制的作用并不明显,反映了航空航天专业的特殊性。课程学习课内外并重,还有较多实践环节、交流讨论、项目设计等。课程的环节丰富多样(如剑桥)。教授授课。三是注重通识教育与专业教育的结合。在通识教育上,在课程设置中有重视科技写作、科研道德规范、表达与交流、团队协作、人文素质培养和工程师就业指导。在专业教育上,强化多样化实践环节、注重专题课程和生产实习。四是注重综合素质和个性化培养。例如南安普敦大学设置有工程管理与相关法律的必修与选修课程,让学生学习在工程实践中如何领导团队、进行项目管理与风险评估、做出决策以及熟悉与之相关的法律知识。还会从工业部门请来客座教师来协助授课,并安排有相应的实践环节。针对个性化培养需求,在课程设置上具有较大的选择基数。

四、总结

航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础,是航空航天类研究生人才的后备军。论文主要对国际一流大学航空航天类专业学位与专业设置、课程体系、学时学分要求点等方面进行了梳理,总结了人才培养特色,为国内航空航天类专业建设和教学教改提供参考。

参考文献:

[1]田正雨,李桦.麻省理工学院航空航天类本科生课程体系分析[J].高等教育研究学报,2010(1).

航空机电工程论文例8

伴随国家“十二五”规划纲要和“民航强国”战略的实施,未来五年将是我国构建和完善职业教育体系,从民航大国向民航强国的转变的关键时期。飞机电子维修工程专业作为广州民航职业技术学院主要建设专业之一,把握机遇,迎接挑战,在进行广泛调研的基础上,积极探索四年制高职教育人才培养新模式,不断发挥行业引领和专业导向作用,重点培养复合型、应用型的“高端技能型”专业人才为目标,满足民航企业对更高层次飞机电子维护和修理人才的需要。

1 专业定位和培养目标

随着飞机的快速引进,给我国民航维修行业人才建设带来很多新问题:在维修技能方面,由于大量新员工的引进,维修经验相对欠缺,维修实际操作能力不足,不能完全满足维修工作的需要;在维修管理人才方面,维修经验丰富的、技术素质较高的工程技术管理人员不足,单纯依靠我国目前高职教育培养的专业人才很难满足企业对于飞机维护能力、维修能力、生产计划能力和质量管理能力人才的需求[1]。

飞机电子维修工程专业四年制高职教育就是要学生既要学习民航本科院校相关的专业知识,具备宽厚的结构基础知识,更要注重专业知识的应用以及应用能力和全面素质的培养,并具备以后继续学习深造的潜力。为实现这一目标,提出了毕业生知识能力素质结构及教学内容和课程体系改革的具体方案[2]。

1.1 专业定位 本专业四年制高职教育在培养民航“技术应用型”飞机电子维修专门人才为基础上,将重点培养“高端技能型”民航飞机电子维护、维修管理、质量控制的专业人才,既具有比较扎实的理论素养与知识水平,又具有较强的技术思维和技术应用能力,能够解决飞机电子维修中的具体维修技术和维修管理问题,具备维修指导、组织和规划能力,既能适应民用飞机生产、维护、管理和监督第一线需要,又更加有利于学生今后的可持续发展。

1.2 培养目标 本专业是为了适应二十一世纪社会主义现代化建设和民航飞速发展需要而设定的四年制高职本科专业,主要培养具备英语、计算机应用及飞机电子专业基础理论、维护与维修理论和工程管理的创新型、应用型高端技能型专门人才;具备较强的实践动手能力、飞机电子系统故障诊断、维修技术与设备的研究和开发能力、生产组织管理能力,具有较强自我更新、自我提高和自我发展的创新精神。

1.3 培养规格 本专业在人才培养方案实施过程中,在知识要求方面,主要培养学生:①具有扎实的自然科学基础知识;②具有计算机软、硬件技术的基本知识;③具有本专业领域的技术基础理论知识,主要包括电子技术、自动控制原理、通信原理、导航原理和传感器技术等基础知识;④具有本专业领域必需的制图、计算、设计、实验、实训和基本工艺操作等基本技能;⑤具有飞机通信系统、导航系统、仪表系统和自动飞行系统及相关系统基本原理知识、测试和维护专业理论知识、故障诊断和排除专业实践知识;⑥具有民航工程管理、飞机维护和维修质量控制的基本理论知识。

本专业更加注重在能力要求方面的培养,要求学生:①具有一定的外语水平,能阅读本专业英文手册和资料和较强的英语交流能力;②具有较强的计算机应用能力;③具有灵活运用所学专业知识进行飞机电子维护、本文由收集整理故障诊断及排除的能力;④具有灵活运用所学专业知识进行飞机电子部件的测试、故障诊断和修理能力。⑤具有民航工程管理、飞机维护和维修质量控制、生产控制、可靠性管理和维修质量管理的基本能力。⑥具有较强的自学能力、创新能力和较高的综合素质,分析未来飞机电子专业发展的趋势的能力;⑦具有较强的计划组织协调能力、团队合作能力、人际交往和协调能力、质量和安全环境意识和开拓创新能力。

1.4 就业面向 飞机电子维修工程专业面向民航管理部门、航空公司、飞机维修公司、机场、飞机电子附件维修、飞机电子测试设备研发等职业岗位群(如图1所示),将职业目标定位于飞机电子系统及附件的维修和民航工程管理的各个环节,包括飞机航线和定检维护、内场修理、质量控制、生产控制、可靠性管理、维修质量管理、安全管理和技术培训。

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2 四年制高职课程体系的构建

本专业课程体系构建过程中,依据中国民用航空法规《民用航空器维修人员执照管理规则》(ccar—66部)、《中国民用航空器维修基础培训机构合格审定规定》(ccar—147部)、《民用航空器维修管理人员资格证书培训及考试大纲》(ac—66r1—04)等相关的行业标准,按照民航飞机电子维修技术领域的岗位群能力和模块化要求,考虑高职本科学生的特点,以“实际、实用、实践、实效”为原则,在行动领域分析归纳的基础上,形成了符合民航行业需求的基于行业标准、订单培养、工学结合、顶岗实习的人才培养模式指导下的课程体系,完成本专业的培养目标。

2.1 加强基础理论知识 随着我国民航事业的迅猛发展,飞机机型的多样化、机载设备的复杂化对飞机电子维护和修理人员提出更高的技术要求和能力要求。这要求本专业的毕业生不仅要具有较扎实的专业基础知识和基础理论,而且要具有基本的人文社会科学理论知识和素养,要具有扎实的电子基础理论知识与系统知识、较强的技术思维能力和动手实践能力。教育者应更多地传授基础理论知识和思维、解惑的方法,培养学生解决问题和分析问题的能力,这就是课程设置中加强基础理论知识的原因。人才培养方案中基础理论课程包括了大学英语、高等数学、大学物理、大学物理实验、计算机基础与应用、微机原理、电路分析、电子技术基础等,总学时为1228学时,占课内总学时48.9%。上述基础理论课的设置,充分考虑了四年制高职教育所需的基础知识的需求,同时也考虑了飞机电子维修所需要的专业英语口语和阅读等基础知识的要求。

2.2 加强英语表达能力和计算机应用能力的培养 随着我国民航强国战略的逐步实施,大量民航新飞机的引进,英语作为重要的交流工具,可以为飞机维修人员、维修管理人员获取第一手的资料,它囊括了飞机制造、飞机引进、飞机租赁、飞机维修、航空法规、飞机退租、飞机维修培训等各方面,越来越多的飞机维修岗位需要熟练的英语书写和表达能力,口语流利,能够熟练的阅读飞机维护手册和部件修理手册。四年制高职教学中注重英语能力的培养势在必行,尤其是英语的表达和写作能力的实践和训练。为此,我们在人才培养方案中安排了4个学期的基础外语教学和2个学期的专业英语教学,总学时达400学时。本着“专业词汇、双语教学、专业文献”3个层次强化学生的外语应用能力,让学生充分利用这一重要的工具,在今后的工作岗位上创造一个更加广阔的天地。

计算机同样是当今飞机电子维护和修理工程师不可缺少的重要工具,专业人才培养方案中安排有计算机基础、计算机网络、单片机原理和c语言程序设计等课程,要求学生必须考取国家计算机等级资格证书。学生在下企业实践时企业还会开设维修办公自动化系统、维修资料查询和检索等课程,培养学生利用计算机进行专业工作的能力。

2.3 扩大选修课比例,实行辅修制度,扩大学生知识面, 提高学生的综合素质 随着民航飞机先进性提高、通用飞机运营的逐步广泛、系统模块化、部件集成化技术的发展,一些飞机系统的维护和维修已经不仅仅局限于本专业的知识,相关学科的知识也必须要深入了解和掌握。因此在制定人才培养方案的过程中,我们加大选修课的比例,将飞机电气系统、飞机机械系统、直升机维修作为选修课程教学,体现以学生为主体的课程体系设置,给予学生更大的选择度和自由度,突破就业选择的局限性,扩大学生就业的适应面。

2.4 加强实践教学环节,突出维修技术应用、维修管理能力和研发能力的培养 实践性教学对培养学生的动手能力起着至关重要的作用。在构建课程体系时,首先,加大了实践教学分量,集中性实践教学环节和课内实践教学环节学时占课内总学时的50%。其次,基础课程实验、基本技能训练、专业技能训练、企业顶岗实习等连续性实践教学,使学生形成较完整的飞机维修工程的概念。在人才培养方案设计中,前6个学期基本完成了主要专业课的教学和实践,使学生掌握了基本专业知识和能力,为第4学年学生能深入到飞机维修生产管理的各个岗位增长经验、锻炼才干打下基础。第三,结合企业岗位和就业面向,采取企业引导、教师指导、学生自主完成毕业设计。毕业设计的内容主要针对飞机电子岗位群,面向飞机维修、维修管理、质量控制等多个方向。毕业设计题目来自飞机维修企业工程实际,采用企业专家与学校教师共同指导和学生自主研发、现场参观与顶岗锻炼等多种方式完成,使学生毕业前具备一定的岗位工作能力、维修管理能力和初步的研发能力。

2.5 创新“工学结合”教学模式,实施现代学徒制转贴于

逐步探索建立以政府主导、企业主体、学校主办具有中国特色的现代学徒制,加强高等职业学校与政府、行业、企业等方面的联系,实行招生与招工一体化,创新对企业发展与产业升级适宜人才供给模式[3]。现代学徒制已经成为这类高复杂技术专业高技能人才培养非常有效的方式。在本专业四年制高职人才培养方案设计中,在第1至第3学年,学生在学校完成人才培养方案规定的基础和专业课的学习和实践,课程内容是在专业顾问委员指导下有学院专任教师和企业兼职教师共同选取,部分课程由企业人员来校完成,在第4学年,由企业选择一部分优秀的毕业生提前进入工作岗位,校企双方签订用工合同,企业委派师傅和专门技术人员完成企业文化、民航法规、维修技能等发面知识学习和能力培养。

航空机电工程论文例9

ス丶词:

电势理论;综合威胁场;三维航迹规划;高程矩阵

ブ型挤掷嗪:

TP202.7

文献标志码:A

英文标题

3D flight path planning based on optimized potential field theory

び⑽淖髡呙

LIU Lifeng1,2, ZHANG Shuqing1

び⑽牡刂(

1. Northeast Institute of Geography and Agroecology, Chinese Academy of Sciences, Changchun Jilin 130012, China;

2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

英文摘要)

Abstract:

An improved potential field theory was used to plan three dimensional paths for airplane. The potential field theory was optimized with the aim of effectively evading not only radar threat and fire threat, but also terrain threat, which made three dimensional flight path planning have certain practicality. Simulated terrain elevation data was overlapped with radar threat and fire threat in accordance with their weights respectively to form integrated threat electric field, and the weights of terrain threat and radar threat, fire threat were determined according to the needs of given penetration task. Through locating the search area between start point and end point, it is ensured that the final flight path can be restrained on end point; at last, the above paths were smoothed by gradient smooth algorithm and curvature smoothing limitation algorithm on acceleration and curvature, so that the performance of paths can be in line with the requirements of maneuverability and flying. The simulation results show that the optimal potential field theory can further consider terrain threat and other threat (radar threat and/or fire threat) near end point, which improves the methods practicability, and deduces the planning time.

英文关键词Key words:

potential field theory; comprehensive threats field; 3D flight planning; elevation matrix

0 引言

随着先进防空技术的不断发展,地面防御体系的日臻完善,单纯依靠人工方式规划的航迹时代已经难以达到突防的目的。为了提高现代飞行器的生存能力和完成任务的效率,突防用飞行器需要研究低空突防航迹规划的实用方法。

如何在复杂的地形、气候、各种火力威胁的环境下寻找出一条生存率最高的突防路线是低空突防的基本要求。飞行器航迹规划要实现地形跟随、地形回避和威胁回避的飞行,其目的是充分利用已知的地形和威胁信息进行航迹规划。同时由行器航迹规划的区域广阔,形成一个巨大的搜索空间,通常的搜索算法要获得一条最优路径需要很长的收敛时间和极大的内存空间,对于实时应用是不现实的[1]。

任务规划系统作为精确制导武器必不可少的支持工具,是提高武器系统实际作战效能的关键技术之一,备受世界各国的关注[2]。

1 电势理论及优化

1.1 电势理论

电势理论属于梯度寻优算法,选取惩罚函数的梯度方向作为优化方向来逼近极值,算法结构简单、速度快。将整个突防区域看做一个电场,从起点到终点的场强方向为步进方向选出最优航路。将飞行器设为在电场中带正电的点电荷,雷达、火力和地形威胁设为带正电的带电体,根据同性相斥的原理,可以保证飞行器能有效地回避威胁;同时,将目标点的电荷取负无穷,根据异性相吸的原理保证航线收敛于目标点。由于该算法在搜索过程中,只用当前位置邻近诸点的信息,计算速度快,还可以处理动态威胁信息。

此算法也有以下不足:1)在航线规划的过程中仅考虑了雷达、火力威胁,没有记入对飞行安全具有重大影响的地形威胁;2)由于该方法把目标点设为负无穷大,使得在目标点附近不可能考虑任何威胁信息,而实际上目标点附近往往有最多的防御系统,减少了该方法的实用性;3)此算法容易陷入局部最优;4)未涉及飞行器的机动性能[2]。

1.2 电势理论的优化

本文在文献[1]的基础上,对电势理论进行了优化:1)加入地形威胁。通过模拟山峰函数获得地形分布矩阵,与已有的雷达、火力威胁电场按任务需要设定的权重值叠加生成综合威胁电场。2)缩小搜索范围。在搜索过程中,限制了搜索范围为自起始点到目标点之间的区域,并且在搜索函数中加入了到目标点距离的限制,可以加快优化的速度。3)未将目标点电荷设为负无穷大。不将目标点设为负无穷大的电荷,这使得在目标点位置回避雷达、火力和地形威胁成为可能。4)加入飞行器的机动性能限制。在航迹优化过程中,综合考虑了飞行器的机动性能,给出较实用的航迹规划方法。5)避免陷入局部最优解。在惩罚函数中加入了到目标点距离的惩罚,这样有效地避免了程序陷入局部最优解。

2 综合威胁场的建立

低空突防是在复杂的环境中搜索出一条能够满足飞行器机动性能的三维飞行航线,按此航线飞行能够有效地利用地形掩护避开各种威胁。

2.1 雷达、火力威胁

雷达是军事上的主要探测设备,其探测特性随周围环境影响较大。考虑各种因素,精确描述雷达的探测特性非常复杂,一般用雷达的观测空域来考查其战术性能指标[4]。

弹炮结合防空武器系统已经成为现代防空的主要拦截武器之一[5]。密集的防空火炮一般部署在重要目标附近,具有固定阵地,它对低空突防的飞行器的拦截往往很有效。

利用电场理论得到威胁场如下:

T(x,y)=∑Mi=1Ki(x-xm)2+(y-ym)2(1)

其中:T(x,y)为威胁场的场强;xm、ym是第i个威胁中心的坐标;Ki(i∈[1,M]),代表第i威胁的能量。式(1)将威胁的作用效果模拟为电荷产生的电场 [1]。

┑2期

刘丽峰等:基于优化的电势理论规划三维飞行路径

┆扑慊应用 ┑31卷

2.2 地形威胁

在低空突防中,由行高度低,地形又很复杂,才能利用地形因素来实现隐蔽的目的,避免被敌方发现,但同时也增加了撞地的危险。所以在低空突防中引进地形影响因素是很重要的,本文通过模拟山峰函数获得待规划区域的高程数据矩阵:

H(x,y)=АMi=1Hiexp[-(x-x0ixsi)2-(y-y0iysi)2]+H0(2)お

其中:Hi 是以H0为基准地形高度的第i个山峰的高度,在这次模拟中取H0为0;x0i、y0i是第i个山峰的坐标;xsi、ysi 分别是与第i个山峰沿x轴和y轴方向的坡度有关的量。オ

H(x,y)=h(x1,y1)…h(x1,yn)う螃螵h(xn,y1)…h(xn,yn) (3)

其中:H为高程矩阵;h(xi,yi)为对应于(xi,yi)点的高程值。

2.3 综合威胁场

把高程数据矩阵按设定的权重叠加到雷达、火力电场上产生了综合威胁电场:

T(xi,yi)=(1-λ)∑Mi=1Ki(xi-xm)2+(yi-ym)2+うH(xi,yi) (4)

其中:H(xi,yi) 为离散的高程值;λ为地形高程的权重(其大小由火力、雷达威胁与地形威胁的大小以及重要程度来确定),(1-λ)是火力、雷达威胁的权重。

2.4 优化搜索范围及惩罚函数[1]

在规划过程中,限制航迹规划的范围。椭圆作为规划范围,以连接初始点和目标点的线段为长轴,以过该线段中点并垂直于线段的直线为短轴,其中短轴的长度可根据任务的性质进行动态的调整。

因起始点到目标点连线的路径最短,限定搜索范围在这条直线的附近,这样既可以保证飞行器能飞到目标点,又可以保证航线最短,故采用的惩罚函数如下:

J=∑[wdD(xi,yi)+wtT(xi,yi)](5)

其中wd+wt=1。オ

D(xi,yi)=d(xi,yi)+sqrt((xi-xe)2+(yi-ye)2)(6)

其中:d(xi,yi) 表示点 (xi,yi) 离开参考航线的距离;wd 是 d(xi,yi) 与点 (xi,yi) 到目标点距离,即D(xi,yi))之和的权重,wt是综合威胁(包括雷达、火力威胁及地形威胁)的权重;(xe,ye)表示终点的坐标;T(xi,yi)是点(xi,yi)处综合威胁场强的大小。И

2.5 航迹重规划

从图1~2中的水平航迹图可以看出规划的航迹虽然已经成功回避了威胁,但还要从实用的角度对航迹的高程进行最大航迹爬升角和最大法向过载的限制。“最大航迹爬升角”对应着地形高程曲线中每一点的坡度(地形斜率);“最大法向过载”对应于地形每一点的曲率。在对航线的高程进行平滑处理时,需分别对各点地形坡度和地形曲率进行限制,如检测到有不满足坡度或曲率要求的点时,就对该点进行最小幅度的抬升,再采用整体迭代法对整个地形高程完成调整。

为了同时满足飞行器的最大法向加速度、最大航迹爬升角及最小离地安全间隙的限制,可以对改进电势法产生的垂直航线进行平滑。将坡度限制法和曲率限制法结合起来运用,同时对水平规划产生的垂直平面中的地形高程进行平滑处理,处理步骤如下:1)根据飞行器最大航迹爬升角的限制,采用坡度限制平滑算法进行坡度限制;2)根据飞行器最大法向过载的限制,采用曲率限制平滑算法进行曲率限制;3)判断垂直航迹是否满足要求,若满足则结束迭代,否则返回1)。

3 仿真分析

在60@km×60@km的空域内,飞行器欲从点(5, 55) 处飞到(30, 12)(单位km),根据已知的雷达、火力威胁建立威胁电场如图1(a)、(b)是权重wd为0.9和wt为0.1时航迹规划的结果,Т铀平航迹图可以看出航线成功地回避了威胁,通过最大航迹爬升角和最大法向过载的限制实现了航线的优化,从而使三维航线(见图1(c))具有可飞性和可操作性;图1(d)、(e)是wd为0.9和wt为0.1时航迹规划的结果,此次模拟注重了雷达、火力威胁的影响,从图中看出,算法选择了远离危险地较长的路线。图2是加入了地形信息的威胁分布图,图2(b)、(c)是权重wd为0.1和wt为0.9时规划的航迹,从图中可以看到规划的航迹成功地避开了威胁,并且在目标点附近设置了地形威胁,可以看到用优化的电势理论不必把目标点设为负无穷大,从而能够成功地反映目标点附近的地形威胁信息的影响。图2(d)、(e)是wd为0.9和 wt为0.1的航迹规划结果,可以看出航线选择较短的路径并避开了威胁。由以上仿真结果可以看出该算法在航迹规划过程中是可行的,且符合飞行器的机动性能的限制,拓宽了电势理论的适用范围。

4 结语

通过上述模拟结果,可以看到使用优化的电势理论建立的威胁场,不仅可以比较全面地反映任务区内雷达、火力威胁的分布及其作用,而且可以反映地形的威胁,使该理论具有了一定的实用价值,并且使目标点电荷大小选择在合理的范围内,这样在目标点附近能够回避不同种类的威胁(地形威胁、雷达威胁和火力威胁),这也符合低空突防的实际情况,另外,减少了搜索范围,从而能缩短搜索时间,提高了工程化的程度。

参考文献:

[1]

李春华,郑昌文,周成平,等. 一种三维航迹快速搜索方法[J]. 宇航学报, 2002, 23(3): 13-17.

[2] 丁明跃,郑昌文,周成平,等.无人飞行器航迹规划[M].北京:电子工业出版社,2008.

[3] 范洪达,马向玲,叶文. 飞机低空突防航路规划技术[M]. 北京:国防工业出版社,2007.

航空机电工程论文例10

中图分类号:V27 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)02(c)-0091-01

机载产品的适航性验证在机载产品的安全检验中应用范围很广泛,其可靠的安全检验保障方式,是我们信赖电子产品的根本。70年代,美国研制的各种型号的飞机,频频坠毁事故,让人们对机载产品的安全性,最重要的是机载产品的适航性等性能的信赖度降低,同时也反应了机载产品在我国航空领域适航性的安全保障的重要性。现行我国的民用航空器机载产品一般要求能够适应外界环境因素的极限条件,其产品的耐热度、温湿度影响、恶劣天气的影响,良好的、稳定的工作信号是其安全适航性验证的必要措施,我国民航飞机一般要求机载产品具有较好的适航性,民航飞机的设计制造寿命为两千年/百万飞行小时,主要迎合公众需要,以安全和效益为主,因此对机载产品的适航性要求越来越高。本文全面而系统的对机载产品适航性进行论述。

1 机载产品适航理论

1.1 适航性

适航性简单地说,就是民用航空器适合航行,也就是说航空器及其在预期的使用环境中能够持续安全飞行的一个本质的、固有的特性。

1.2 适航标准

适航标准是一类特殊的技术性标准,它是为保证实现民用航空器的适航性而制定的最低安全标准。“最低”的含义是基本的,而且是经济负担最轻的。

1.3 适航管理分类

机载产品的适航性是我国航空领域验证民用航空器机载产品在安全飞行中的检验准则,机载产品具有良好的飞行能力,则说明该飞行器适行,能够满足适航标准的要求,机载产品的适航性归根结底还是机载产品能够保证良好的安全性能,在恶劣的环境条件下能够维持良好的性能,合理的设计、制造以及安全验证方法选择是保证机载产品适航性的方法,也是管理核心和审查准则。我国民用航空器主要由我国民航局统一部署和统一规划负责。适航管理主要包括全寿命管理、全领域管理、全过程管理、全方位管理等,机载产品适航性贯穿其整个寿命周期,各个性能参数都必须满足适航要求,且必须经过适航审查确认满足相应的适航标准后,方可取得相应的适航证。机载产品适航管理分为两大类,具体见表1。

2 机载产品适航性分析方法

机载产品的适航性分析方法包括功能危险性分析(对功能进行系统、综合的检查,识别这些功能的失效状态,并根据严重程度对失效状态进行分类)、初步适航安全性分析(用于完成失效状态清单以及相应安全性要求。它还可用于证明系统如何满足针对各种已识别的危险的定性或定量要求)、故障树分析(是自上而下的分析技术。这些分析通过依次展开更详细(即更低层次)的设计层次向下进行)。通过这些适航符合性验证方法,全面保证系统的可靠性、安全性。

对行适航性能评估的功能危险性分析,主要包括在飞机研制开始,对定义的飞机基本功能进行的高层次、定性评估;也可以是系统的安全定性评估,考虑影响飞机功能的单个系统失效或失效组合。当分析某个特定的影响因素对于整个机载设备的适航性研究时,多采用故障树分析,故障树分析是一种自上而下的系统评估程序,针对某一特定的不希望事件,建立定性模型,然后进行评估。分析人员从一个不希望的顶层危险事件开始,在低一级的下一个层次上,确定系统功能模块中可能导致该事件发生的、全部可信的单一故障及失效组合。

我国民用航空器对机载产品的要求很高,要求其可靠性、安全性、产品的耐环境因素影响的极限值度均需满足相关的适航标准要求,主要通过实验手段找出机载产品在设计制造过程中、使用运行过程中的各种失效情况,通过定量分析机载产品的安全性能和设计准则,解决产品设计、制造以及硬件设备带来的缺陷,从各方面提升产品的安全性,满足适航标准要求,

3 结语

近时期,我国大力发展航空航天行业,随着大量的电子产品的出现,其中机载电子产品在我国航天航空、精密仪器仪表等领域应用越来越广泛,其电子产品的可靠性和安全性、适航性方面受到广泛的关注。机载产品良好的适航性需从机载产品的设计、制造和维护等过程加以机载产品适航符合性验证研究,在试飞行阶段采集大量的数据进行分析,全面而系统的认知其产品的稳定性,依靠优秀的适航管理来实现,从初始适航性到持续适航性,均需进行全过程的监督和管理,使其符合适航标准的要求,从而达到保障民用航空器的安全。

参考文献

[1] 祝耀昌,常文君,徐明,等.产品环境工程概论[M].北京:航空工业出版社,2003.

[2] 熊敦礼,王德言,朱智雄,等.航空制造工程手册—— 机载设备环境试验部分[M].北京:航空工业出版社,1995.

航空机电工程论文例11

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)36-0109-02

航空仪表设备通常包括发动机参数仪表、航向姿态仪表、大气数据仪表与系统、惯性导航系统、飞行参数记录系统等,既可以向飞行员提供目视信号,又可以向飞机上设备提供相关参数的模拟信号与数字信号,是w机、发动机和机载设备的信息中心。按照民用航空地勤人才培养目标,《航空仪表设备》课程教学内容应按照“突出设备结构与系统的理解、强化与维护规程要求的结合、提升故障分析与自学改装能力、满足任职岗位需要”的原则来设计,从而保证人才培养质量。

一、课程性质、地位

《航空仪表设备》是航空维修工程专业在已完成《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《微机原理》、《传感器原理》、《自动控制原理》等课程学习的基础上开设的任职岗位课程,为学生的航空仪表设备维修能力的形成提供必需的专业理论和专业实践,也为学生的新型仪表设备改装学习能力、初步技术革新能力的形成奠定基础。

二、课程教学理念

《航空仪表设备》课程教学的基本理念应以完善航空维修工程专业的知识和技能为核心,强化理论与实践的结合,突出专业能力的培养;以典型与一般相结合的方式,结合实际工作案例,构建教学内容体系,突出用专业理论对操作规程与维护要求的解释;采用灵活的教学方法和现代教育技术手段,强化教学中的互动环节,突出学生学习的主体地位,并将课堂教学延伸到实验室的实际装备中,夯实学生的任职专业知识平台;注重过程评价与结果评价相结合,注重理论知识评价、专业素养评价和实践能力评价相结合,构建多元化的评价体系,以促进学生素质的全面提高。教学基本理念的具体体现是:

1.以专业能力培养为基本教学目标,强化理论与实践的结合

《航空仪表设备》课程的教学目标,要求学生系统掌握航空仪表设备的功用、结构组成、系统控制关系、信号流程与电路走向、故障模态与可能原因、维护基本要求等,从而形成进行专业工作的工程思维意识、设备工作状况分析基本能力、通电与检查基本操作方法与实施机务准备基本技能等专业能力,确保学生上岗后,能够迅速地掌握航空仪表设备的保障技能,并具有新型飞机自学改装的良好专业基础,逐步养成机务素养和工程意识,为持续发展奠定基础。

2.以满足任职岗位需要为基本要求,构建教学内容体系

航空仪表设备既有共性,也有个性,教学中应以典型设备为统领,对非典型设备的区别加以说明,做到点面结合,培养学生举一反三的自学改装能力。教学中应加强典型故障的理论分析和实践探索,突出实际装备知识、装备维护维修检测方法、机务保障要求方面的相关教学内容,培养学生发现故障、判断故障、分析原因、排除故障的能力。

3.以学生主体地位为教学核心,构建教学互动新机制

在本课程的教学中,教师要充分利用和发挥学生的学习优势,突出学生在教学中的主体地位,采用教与学的互动机制,激发学生的学习积极性和潜能,提高教学效益。在教学方法上应重视先进教学理念和先进教育技术手段的运用,倡导讨论式、比对式、案例式、研究式、实验式等符合任职教育要求的教学方法的综合运用,通过教学过程和自我学习过程解决问题,以信息搜集、综合归纳为基础培养学生的创新精神和实践能力。

4. 以学生知识、能力与素质为考核内容,构建多元化评价体系

在进行教学效果的评价时,应关注教学全过程,以平时学习表现、实验实践能力和课程结束考核等三个环节为本课程的评价体系,以促进学生素质的全面提高。

5.以仪表设备的实践教学环境为依托,构建多样式实践教学体系

充分利用航空维修工程专业实践教学保障体系中的各个专业实验室,采用演示式、操作训练式、自主式、开放式实验等多种形式,丰富实验教学内容与实验教学形式,加强学生对设备的认知能力,使学生课堂上学到的理论知识与实验室的实际操作相结合,提高学生的岗位任职能力。

三、课程内容设计

1.总体设计思想

本课程内容设计的总体思想是:以典型的五大类仪表设备为五个知识模块,十类具体设备为知识点,使之形成完整的、适合多种机型需要的内容构架,以航空仪表设备的功用、结构组成、系统控制关系、信号流程与电路走向、故障模态与可能原因、维护基本要求等为教学着力点,使学生具备航空仪表设备维修保障所需的知识和能力。

2.知识能力结构框架

(1)知识结构框架。由人才培养目标模型、人才培养方案和课程设计思想,确定本课程内容以发动机参数仪表、航向姿态仪表、大气数据仪表与系统、惯性导航系统、飞行参数记录系统等航空仪表设备的五个重要分支为知识模块,并以发动机转速表、排气温度表、油量表、压力表、地平仪、罗盘、大气数据计算机、全静压系统、飞参系统、惯导系统等十个知识点作为知识模块的支撑,构成知识结构框架。

知识结构框架以典型仪表设备的结构与组成、系统与控制关系、相互交联关系、设备操作与使用、性能理解与测试、故障分析与排除为主线构建,非典型设备与典型设备的区别,可以采用自学、讨论等形式进行,知识重点放在航空仪表设备性能参数对维修质量控制的影响分析、法规规程的理性解读、常见故障分析与排除方法上。

(2)能力结构框架。本课程主要培养学生的航空仪表维修保障能力。具体地讲,就是设备原理分析与结构识别能力、设备性能解读与测试能力、设备电路识别与贯通能力、设备故障研究与排除能力、设备自学改装能力和法规规程理解与运用能力等六个能力。