《飛機(jī)液壓與燃油系統(tǒng)》教學(xué)模式改革研究

摘 要：針對(duì)目前《飛機(jī)液壓與燃油系統(tǒng)》課程教學(xué)模式過于單一的問題，基于CDIO工程教育理念，以大工程觀教育理論為指導(dǎo)，提出本課程教學(xué)模式改革的新形式，探索了由理論教學(xué)、案例分析、項(xiàng)目研究設(shè)計(jì)和能力評(píng)價(jià)組成的四項(xiàng)教學(xué)模式改革實(shí)施方案，為今后我院本科生和卓越工程師培養(yǎng)課程的教學(xué)模式提供新的可行性方案，以提高學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：CDIO 大工程觀 卓越工程師 教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）08（a）-0140-02

《飛機(jī)液壓與燃油系統(tǒng)》是飛機(jī)系統(tǒng)課程群的重要組成部分。具體內(nèi)容包括飛機(jī)液壓系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)的組成、構(gòu)造與原理，涵蓋了其系統(tǒng)與元件的設(shè)計(jì)、故障分析、故障診斷、飛機(jī)維修理論等內(nèi)容。目前課程體系教學(xué)模式比較單一，教學(xué)方法以說教式為主，比較落后，考核方式主要是試卷形式，比較簡單，不能全方位培養(yǎng)、考察學(xué)生的實(shí)際能力。為克服目前存在的問題，以大工程觀教育理論為指導(dǎo)，以CDIO工程教育理念為參考，結(jié)合民航維修業(yè)的實(shí)際現(xiàn)狀，建立一套具有行業(yè)特色，適應(yīng)高等工程教育的教學(xué)模式，解決當(dāng)前《飛機(jī)液壓與燃油系統(tǒng)》課程教學(xué)存在的問題，提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力，對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)課程群在教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變、教學(xué)方法和考核方式的創(chuàng)新提供理論依據(jù)，使整個(gè)課程體系教學(xué)管理綜合化，工程教育實(shí)踐突出化，課程教學(xué)形式專題化，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生工程實(shí)踐能力以及主動(dòng)創(chuàng)新能力。

1 教學(xué)模式設(shè)計(jì)

基于民航維修企業(yè)的人才需求，注重教育對(duì)市場的超前需要，在課程教學(xué)中，借鑒歐美CDIO工程教育理念[1～3]，以培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才為目標(biāo)，以實(shí)際工程為依托，以工程技術(shù)為主線，著力培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)以及工程實(shí)踐能力[4]，將知識(shí)點(diǎn)的講授與項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)緊密結(jié)合（見圖1所示），并適時(shí)對(duì)老師的教學(xué)能力、學(xué)生的CDIO能力以及項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)并調(diào)整。為探索新型的課程教學(xué)模式，主要從理論教學(xué)、案例分析、項(xiàng)目開發(fā)和能力評(píng)價(jià)組成的四個(gè)方面改革著手，具體實(shí)施路線分為教學(xué)內(nèi)容模塊化、教學(xué)方法案例化，教學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新化，項(xiàng)目研究設(shè)計(jì)和考核方式改革五部分。

（1）教學(xué)內(nèi)容模塊化。為適應(yīng)民航維修企業(yè)的人才需求，根據(jù)課程的具體知識(shí)點(diǎn)分布，將飛機(jī)液壓與燃油系統(tǒng)課程內(nèi)容優(yōu)化設(shè)計(jì)成11個(gè)模塊[5]：①液壓動(dòng)力元件模塊；②液壓執(zhí)行元件模塊；③液壓控制元件模塊；④液壓輔助元件模塊；⑤液壓控制回路模塊；⑥液壓伺服系統(tǒng)模塊；⑦液壓系統(tǒng)故障診斷維護(hù)模塊；⑧燃油存儲(chǔ)、指示、通氣模塊；⑨燃油輸油模塊；⑩燃油加放油模塊；燃油系統(tǒng)故障診斷維護(hù)模塊。將功能相近、構(gòu)造相似的系統(tǒng)或元件集中在一起講解，有利于學(xué)生的理解和掌握，且可節(jié)省理論教學(xué)時(shí)間。

（2）教學(xué)方法案例化。首先，教學(xué)方法上改變過去以傳授知識(shí)為中心的教學(xué)模式，利用多媒體平臺(tái)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，開發(fā)教學(xué)資源。如柱塞泵的工作原理傳統(tǒng)教學(xué)方法需要10分鐘進(jìn)行描述，而利用三維動(dòng)畫演示只需要3分鐘時(shí)間，就可以使學(xué)生了解的更透徹，如圖2所示。燃油系統(tǒng)的整體工作可以利用Flash軟件等進(jìn)行描述，也可節(jié)約大量的理論教學(xué)時(shí)間，如圖3所示。其次，為每個(gè)知識(shí)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)案例教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)、自主學(xué)習(xí)、課堂討論、重點(diǎn)難點(diǎn)講授等環(huán)節(jié)，使學(xué)生在做中學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)、工程素質(zhì)以及工程實(shí)踐能力。如液壓系統(tǒng)故障診斷方面，增加A系統(tǒng)液壓壓力顯示為零，PTU不能正常工作等案例進(jìn)行故障排除，飛機(jī)燃油系統(tǒng)故障診斷維護(hù)方面，增加燃油質(zhì)量指示不正常，APU供油不足等實(shí)際案例，并對(duì)案例進(jìn)行分析。

（3）教學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新化。為解決我院生源日益增多，教學(xué)實(shí)驗(yàn)資源嚴(yán)重不足的實(shí)際問題，開發(fā)基于軟硬件相組合的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式[6～7]，利用軟件開發(fā)實(shí)驗(yàn)預(yù)演系統(tǒng)使學(xué)生可在課外進(jìn)行演示性實(shí)驗(yàn)，從而節(jié)省了實(shí)際的教學(xué)資源，并節(jié)約了時(shí)間，如圖4所示。同時(shí)，配置多種液壓元器件、PLC設(shè)備以及其他設(shè)備、裝置，使學(xué)生進(jìn)行開發(fā)實(shí)驗(yàn)，改變過去的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，將機(jī)、電、液融為一體，使學(xué)生通過新型模式的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，真正掌握機(jī)械、液壓、電氣控制等多門技術(shù)的綜合應(yīng)用，從而提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

（4）項(xiàng)目研究設(shè)計(jì)。除需培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題外，還需培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)的新知識(shí)、新技術(shù)的能力。教師可利用所從事的一些民航項(xiàng)目，以及在民航領(lǐng)域所應(yīng)用的液壓技術(shù)，進(jìn)行立項(xiàng)分析，如起落架的收放功能、飛機(jī)前緣襟縫翼的操縱、發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)的升降等，組織學(xué)生分小組針對(duì)各項(xiàng)目或其子項(xiàng)目進(jìn)行選題、提出解決方案，方案設(shè)計(jì)，并組織進(jìn)行方案的交流和討論、撰寫科技小論文、進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證或具體實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證等環(huán)節(jié)。進(jìn)一步提高學(xué)生的知識(shí)實(shí)際應(yīng)用能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

（5）考核方式改革。在考核方式上改變過去采用試卷方式的單一考核方式，采用試卷考核與項(xiàng)目考核相結(jié)合的方式，建立多方位的評(píng)價(jià)系統(tǒng)。項(xiàng)目考核采用學(xué)生分組設(shè)計(jì)、項(xiàng)目報(bào)告、項(xiàng)目互評(píng)和老師評(píng)價(jià)等方式評(píng)估。最終，學(xué)生的總評(píng)成績可由如下三部分組成：①考試成績×50%；②項(xiàng)目成績×20%；③互評(píng)教師評(píng)價(jià)成績30%。

2 結(jié)論

本文基于CDIO工程教育理念，以大工程觀教育理論為指導(dǎo)，對(duì)《飛機(jī)液壓與燃油系統(tǒng)》提出了新的教學(xué)模式，主要由理論教學(xué)、案例分析、項(xiàng)目研究設(shè)計(jì)和能力評(píng)價(jià)組成的四項(xiàng)教學(xué)模式改革實(shí)施方案，為我院本科生今后的培養(yǎng)和卓越工程師培養(yǎng)課程的教學(xué)模式提供新的可行性方案，以培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)

[1]顧學(xué)雍.聯(lián)結(jié)理論與實(shí)踐的CDIO—— 清華大學(xué)創(chuàng)新性工程教育的探索高等工程教育研究[J].2009（1）：11-23.

[2]陳煒.CDIO工程教育模式與創(chuàng)業(yè)教育[J].江蘇高教，2011（5）：136-137.

[3]陳文杰，任立軍，等.新加坡理工學(xué)院基于CDIO模式的項(xiàng)目教學(xué)改革[J].職業(yè)技術(shù)教育，2009，30（35）：91-93.

[4]金國華，金鑫，等.大工程觀視角下獨(dú)立學(xué)院工程人才培養(yǎng)模式探析[J].高等工程教育研究，2012（2）：43-47.

[5]祝世興，田靜.飛機(jī)液壓與燃油系統(tǒng)[M].兵器工業(yè)出版社，2003.

[6]賈光政，王金東.液壓與氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探討[J].機(jī)床與液壓，2007，35（2）：151-152.

[7]蘇萬清，劉棣中，等.液壓與氣壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革與配套設(shè)施的開發(fā)[J].裝備制造技術(shù)，2007（7）：119-121.