機(jī)載電子系統(tǒng)維修原理課程實(shí)踐教學(xué)改革探索

□ 樊志遠(yuǎn) 王 穎 韓雁飛

一、引言

機(jī)載電子系統(tǒng)故障診斷與維修原理課程是電子信息工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的一門重要專業(yè)課，電子信息工程學(xué)院及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)民航電子設(shè)備檢測(cè)與維修的機(jī)務(wù)維修人員很多。而目前的培養(yǎng)體系中，該課程的理論知識(shí)和民航實(shí)際結(jié)合不夠緊密，在校學(xué)生對(duì)實(shí)際需求也了解較少。造成了畢業(yè)學(xué)生掌握的實(shí)踐技能較少，而用人單位需要實(shí)踐技能較多的人才的矛盾。

本課程改革針對(duì)現(xiàn)有課程與實(shí)踐環(huán)節(jié)和民航實(shí)際應(yīng)用結(jié)合較差的缺點(diǎn)，采用以下兩種方法進(jìn)行教學(xué)改革。一是將科研項(xiàng)目中相關(guān)實(shí)際問(wèn)題開(kāi)發(fā)成范例應(yīng)用到教學(xué)中，教學(xué)和科研相結(jié)合;二是將AMM/ASM/AWM等相關(guān)手冊(cè)引入課堂，加強(qiáng)其應(yīng)用性和實(shí)踐性，提高現(xiàn)有課程的教學(xué)效果，以適應(yīng)民航的實(shí)際需求。

二、將科研成果應(yīng)用于教學(xué)

課程組成員正在進(jìn)行空管自動(dòng)化監(jiān)控子系統(tǒng)的研發(fā)工作，主要任務(wù)是監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)中的軟硬件設(shè)備的工作狀態(tài)。這也是民航實(shí)際維修中常用的技術(shù)手段。所以，在本課程進(jìn)行相關(guān)教學(xué)時(shí)，將科研成果應(yīng)用于教學(xué)，既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也增強(qiáng)了學(xué)生的工程應(yīng)用能力。

空管自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)主要組成包括:人際交互命令處理、設(shè)備工作狀態(tài)顯示、設(shè)備狀態(tài)控制、日志信息記錄等，如圖1所示。主要功能模塊包括:用戶操作模塊、拓?fù)浣缑骘@示模塊、監(jiān)控信息顯示模塊、遠(yuǎn)端站監(jiān)視信息顯示模塊、交換機(jī)監(jiān)視信息顯示模塊、控制命令發(fā)送模塊、信息查詢模塊、告警信息模塊、故障信息模塊等。下面以拓?fù)浣缑骘@示模塊和故障信息模塊為例，進(jìn)行說(shuō)明。

(一)拓?fù)浣缑骘@示模塊。系統(tǒng)監(jiān)控終端軟件的界面用于顯示監(jiān)控信息的主界面，由菜單欄、狀態(tài)欄、樹(shù)形控件、快鍵圖標(biāo)和設(shè)備拓?fù)鋱D顯示構(gòu)成。設(shè)備拓?fù)鋱D的下方顯示當(dāng)前最新的用戶操作信息，告警/故障信息等。用綠色圖標(biāo)表示設(shè)備正常工作、灰色圖標(biāo)表示設(shè)備處于關(guān)閉狀態(tài)、黃色圖標(biāo)表示設(shè)備出現(xiàn)告警、紅色圖標(biāo)表示設(shè)備出現(xiàn)故障;角色有主備機(jī)時(shí)，備機(jī)用深綠色的圖標(biāo)表示。并且告警和故障時(shí)會(huì)有不同的聲音提示。在顯示屏幕的右下角，用小窗口顯示一些系統(tǒng)的警告信息，如:超過(guò)4秒未收到中間件發(fā)送的心跳，數(shù)據(jù)連接失敗和超過(guò)3秒未收到代理的信息等，可以關(guān)閉;當(dāng)有新的警告信息時(shí)會(huì)彈出，最多顯示100條信息。主界面可以最小化、最大化和任意大小，方便用戶進(jìn)行其它操作。通過(guò)本應(yīng)用實(shí)例，學(xué)生可以直觀掌握所學(xué)課程知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用，實(shí)際的系統(tǒng)組成、功能，民航的行業(yè)應(yīng)用規(guī)范，符號(hào)規(guī)定等等。

(二)故障信息模塊。故障信息分為本地設(shè)備的故障信息和遠(yuǎn)程的故障信息。各個(gè)角色設(shè)備上均會(huì)運(yùn)行一個(gè)代理，代理獲得內(nèi)存和CPU使用情況，然后進(jìn)行比較處理;代理獲得關(guān)鍵進(jìn)程信息并進(jìn)行處理。設(shè)備的故障信息包括三種:一是當(dāng)內(nèi)存使用率或CPU使用率超過(guò)80%(此閾值可以改動(dòng))，則向終端發(fā)送故障信息，由系統(tǒng)監(jiān)控終端軟件在界面上進(jìn)行顯示和聲音提示，并將相應(yīng)信息保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。系統(tǒng)監(jiān)控終端界面的顯示信息可以看到有內(nèi)存故障、CPU故障以及內(nèi)存和CPU同時(shí)故障。二是代理檢測(cè)到關(guān)鍵進(jìn)程為開(kāi)啟，則向系統(tǒng)監(jiān)控終端發(fā)送故障信息，由系統(tǒng)監(jiān)控終端顯示未開(kāi)啟的關(guān)鍵進(jìn)程，并有聲音提示。三是網(wǎng)線出現(xiàn)故障，系統(tǒng)監(jiān)控終端顯示界面相應(yīng)的網(wǎng)線變成紅色，用于提示用戶。遠(yuǎn)程設(shè)備的故障信息，是對(duì)遠(yuǎn)程傳送的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的解碼和處理后，對(duì)有故障的模塊在界面上進(jìn)行顯示和聲音提示。通過(guò)本應(yīng)用實(shí)例，學(xué)生可以將所學(xué)故障診斷方法和實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、將相關(guān)手冊(cè)引入課堂，在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室中搭建手冊(cè)平臺(tái)

電子信息工程專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后，從事機(jī)務(wù)維修的人員較多，機(jī)務(wù)維修工作有如下特點(diǎn):一是安全永遠(yuǎn)是第一位;二是飛機(jī)維修作業(yè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程、集體活動(dòng);三是按嚴(yán)格限定的方式恢復(fù)可用性;四是不定性和時(shí)效性;五是專業(yè)性強(qiáng)，授權(quán)工作;六是環(huán)境艱苦，工作辛苦。如何讓學(xué)生在學(xué)校期間充分了解這些特點(diǎn)和培養(yǎng)相應(yīng)的能力非常關(guān)鍵。

由于飛機(jī)系統(tǒng)采用了多重的冗余結(jié)構(gòu)，在有些情況下，允許飛機(jī)帶故障飛行，在維修工作的過(guò)程中，必須嚴(yán)格遵循國(guó)際民航組織的相關(guān)手冊(cè)、規(guī)章和滿足有效性等要求。在課堂教學(xué)中，有針對(duì)性地引入手冊(cè)是培養(yǎng)學(xué)生將來(lái)正確工作思路的重要環(huán)節(jié)。由于手冊(cè)的系統(tǒng)性比較強(qiáng)，內(nèi)容很多，在學(xué)院的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室中也搭建了完整的手冊(cè)平臺(tái)，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)多門專業(yè)課程都有著重要的輔助作用。

為了培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，本課程布置了多個(gè)典型的機(jī)載電子系統(tǒng)故障診斷的大作業(yè)，要求學(xué)生課下組隊(duì)選擇完成，在解決問(wèn)題的過(guò)程中，要明確標(biāo)出相關(guān)手冊(cè)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生工作中的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和正確思路。

［1］顧德均.航空電子設(shè)備修理理論與技術(shù)［M］.北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2000

［2］段學(xué)剛.航空電子設(shè)備維修概論［M］.北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2010

［3］陶丹，胡健，陳后金.高校青年教師如何協(xié)調(diào)教學(xué)與科研的關(guān)系［J］.電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2012