醫(yī)療衛(wèi)生專業(yè)航空航天知識(shí)課程綜合實(shí)踐方案的實(shí)施與探索

王春晨，文治洪，曹新生，余 明，王 航，楊 琳，代 靜，吳太虎*

（1.空軍軍醫(yī)大學(xué)航空航天醫(yī)學(xué)系，西安710032；2.軍事科學(xué)院系統(tǒng)工程研究院衛(wèi)勤保障技術(shù)研究所，天津300161）

0 引言

醫(yī)療衛(wèi)生保障是航空航天飛行保障工作的重要環(huán)節(jié)。作為航衛(wèi)工作的實(shí)施者，航空軍醫(yī)不僅需要掌握高超的醫(yī)療技術(shù)，還需要了解航空航天飛行特殊作業(yè)環(huán)境，從而更好地進(jìn)行醫(yī)療衛(wèi)生保障[1-3]。學(xué)習(xí)飛行理論知識(shí)和掌握飛行駕駛技巧已經(jīng)成為歐美國家航空軍醫(yī)的必備技能：美國設(shè)立了飛行員兼職醫(yī)生的職位，該類航空軍醫(yī)必須具備至少3 a 飛行和1 a航空軍醫(yī)的經(jīng)驗(yàn)；俄羅斯的航空軍醫(yī)在進(jìn)入工作崗位前需要進(jìn)行飛行體驗(yàn)，了解飛行員的工作環(huán)境[4-6]。與歐美發(fā)達(dá)國家的航空軍醫(yī)培養(yǎng)模式相比，我國航空軍醫(yī)在掌握飛行基礎(chǔ)知識(shí)方面仍存在較大差距，因此空軍軍醫(yī)大學(xué)為航空航天醫(yī)學(xué)專業(yè)本科學(xué)員開設(shè)了航空航天知識(shí)課程。

航空航天知識(shí)作為航空航天醫(yī)學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門與航空航天飛行保障關(guān)系密切的綜合性課程[1]。該課程設(shè)置的主要目的是通過學(xué)習(xí)各類航空航天飛行器理論知識(shí)以及參與模擬飛行器的實(shí)踐訓(xùn)練，使航空航天醫(yī)學(xué)專業(yè)本科學(xué)員掌握飛行相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)以及熟悉飛行作業(yè)面對的特殊環(huán)境，從而理解這種特殊作業(yè)環(huán)境對航空航天飛行人員帶來的醫(yī)學(xué)問題，準(zhǔn)確掌握飛行人員的生理心理狀況，在未來的航衛(wèi)保障工作中，為國家航空航天事業(yè)作出貢獻(xiàn)。航空航天知識(shí)這門課程較為特殊，課程涉及數(shù)學(xué)、物理等理工學(xué)科的知識(shí)，但是航空航天醫(yī)學(xué)專業(yè)本科學(xué)員對于該類課程的基礎(chǔ)薄弱。傳統(tǒng)授課方式主要采用課堂講述飛行器和飛行環(huán)境等相關(guān)理論知識(shí)的方式。單純地傳授理論知識(shí)，基礎(chǔ)較差的學(xué)員難以理解、掌握，存在學(xué)習(xí)興趣不高、學(xué)習(xí)效率偏低等現(xiàn)象，無法實(shí)現(xiàn)開設(shè)這門專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)目標(biāo)。因此迫切需要變換授課模式，增添不同形式的實(shí)踐課程，使學(xué)員在實(shí)踐中感受航空航天作業(yè)環(huán)境的特殊性，掌握基礎(chǔ)的航空航天知識(shí)，也為其他航空航天醫(yī)學(xué)課程的開展打好基礎(chǔ)[7-9]。我院根據(jù)航空航天醫(yī)學(xué)專業(yè)本科學(xué)員的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)條件，對該課程的授課模式進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，全方位提高學(xué)員的專業(yè)素質(zhì)和能力，確保學(xué)員畢業(yè)后更專業(yè)地從事航衛(wèi)保障工作，為國家和軍隊(duì)建設(shè)特別是航空航天事業(yè)建設(shè)發(fā)揮重要作用。

1 課程綜合實(shí)踐方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施

兼顧航空航天醫(yī)學(xué)其他專業(yè)課程的開展，空軍軍醫(yī)大學(xué)將航空航天知識(shí)課程設(shè)置在大學(xué)第四學(xué)年的春季學(xué)期，學(xué)習(xí)對象為航空航天醫(yī)學(xué)專業(yè)本科學(xué)員，課程共設(shè)25 學(xué)時(shí)，其中實(shí)踐課程15 學(xué)時(shí)。實(shí)踐課程采用多種形式的綜合實(shí)踐方案，主要包括飛行訓(xùn)練場地觀摩見習(xí)和實(shí)驗(yàn)室模擬飛行實(shí)踐與考核。

1.1 觀摩見習(xí)教學(xué)方案設(shè)計(jì)

完成航空航天知識(shí)理論課程學(xué)習(xí)后，根據(jù)現(xiàn)有資源組織全體學(xué)員赴某空軍外場實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行觀摩見習(xí)，并由該外場飛行專業(yè)地勤教員進(jìn)行授課講解。授課的主要流程如下：首先對航空飛行后勤保障環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)介紹；然后對國內(nèi)外多種型號戰(zhàn)斗機(jī)的性能特點(diǎn)以及飛行人員在飛行過程中面對的特殊作業(yè)環(huán)境進(jìn)行全面介紹；最后對不同類型的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行簡要科普。觀摩見習(xí)主要目的是通過參觀真實(shí)航空飛機(jī)，并由教員從工程等實(shí)訓(xùn)角度對飛行特點(diǎn)進(jìn)行全面講授，使學(xué)員鞏固加深課堂學(xué)習(xí)的航空航天知識(shí)理論課程，有助于解答學(xué)員學(xué)習(xí)理論課程產(chǎn)生的疑惑，同時(shí)提升學(xué)員對航空航天知識(shí)進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣，有利于下一步模擬飛行實(shí)踐訓(xùn)練課程的開展。

1.2 模擬飛行實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)

通過課堂理論知識(shí)學(xué)習(xí)和飛行訓(xùn)練場地觀摩見習(xí)，學(xué)員對航空航天知識(shí)積累了大量理論基礎(chǔ)，但是作為未來航空航天保障的醫(yī)療衛(wèi)生工作者，還需對航空航天飛行人員實(shí)際面對的作業(yè)環(huán)境具備專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，因此，基于實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件，建立了模擬飛行實(shí)踐平臺(tái)。該平臺(tái)主要由計(jì)算機(jī)模擬仿真飛行系統(tǒng)和初教六型模擬飛行系統(tǒng)2 個(gè)部分組成。

1.2.1 計(jì)算機(jī)模擬仿真飛行系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)模擬仿真飛行系統(tǒng)是基于Windows 操作系統(tǒng)的模擬飛行軟件配合相關(guān)操作設(shè)備實(shí)現(xiàn)，主要由搭配Windows7 系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)、飛行操作搖桿和模擬飛行軟件構(gòu)成，如圖1 所示。仿真飛行系統(tǒng)采用的軟件是Microsoft Flight Simulator X，其配套操作設(shè)備型號為羅技G Saitek X52pro 型飛行控制器。

圖1 計(jì)算機(jī)模擬仿真飛行系統(tǒng)

實(shí)踐課程中設(shè)置計(jì)算機(jī)模擬仿真飛行系統(tǒng)[10-11]的主要目標(biāo)是通過簡單的飛行任務(wù)練習(xí)，使航空航天醫(yī)學(xué)專業(yè)本科學(xué)員了解飛行人員在面對不同機(jī)種和飛行環(huán)境中的生理心理感受，未來能夠更出色地完成不同類型航空航天衛(wèi)生保障工作。計(jì)算機(jī)模擬仿真飛行系統(tǒng)實(shí)踐課程的具體教學(xué)方案如下：（1）系統(tǒng)共設(shè)置5 個(gè)飛行任務(wù)，任務(wù)難度由淺入深，任務(wù)名稱與訓(xùn)練目的見表1。（2）為了讓學(xué)員更快地融入系統(tǒng)，飛行實(shí)踐前由教員對該系統(tǒng)進(jìn)行簡要介紹，并對操作要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)講解，同時(shí)在講解的基礎(chǔ)上由教員進(jìn)行飛行操作演練，使學(xué)員對該系統(tǒng)具備更加直觀的了解。（3）教員講解時(shí)長不超過30 min，講解結(jié)束后，學(xué)員兩人一組，分配一臺(tái)模擬飛行系統(tǒng)，輪流進(jìn)行操作練習(xí)，練習(xí)過程中可以相互討論，借鑒對方的操作優(yōu)點(diǎn)，指出對方的操作不足。在學(xué)員練習(xí)過程中，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有3～4 名模擬飛行熟練的教員能夠隨時(shí)解決學(xué)員遇到的問題，糾正學(xué)員的錯(cuò)誤飛行動(dòng)作，以提高飛行訓(xùn)練的效率。

1.2.2 初教六型模擬飛行系統(tǒng)

初教六型飛機(jī)是我國自主設(shè)計(jì)的第一架用于飛行訓(xùn)練教學(xué)的初級教練機(jī)，被譽(yù)為“培養(yǎng)飛行員的搖籃”。初教六型飛機(jī)因其良好的操控性和卓越的安全性廣受國內(nèi)外飛行訓(xùn)練機(jī)構(gòu)好評。初教六型模擬飛行系統(tǒng)是按照初教六型飛機(jī)原型設(shè)計(jì)的半實(shí)物且具備反饋?zhàn)饔玫哪M飛行器，其具體結(jié)構(gòu)包括3 臺(tái)液晶顯示屏，半實(shí)物模擬座艙，腳舵、操縱桿、油門剎車等控制器，操控反饋結(jié)構(gòu)，涵蓋飛機(jī)姿態(tài)、高度、速度、方向等信息的虛擬飛行儀表[12-13]。該模擬飛行系統(tǒng)設(shè)置了飛機(jī)起落航線、特技飛行、編隊(duì)飛行和特情處置等訓(xùn)練教學(xué)科目，在常規(guī)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，還擴(kuò)展了綜合練習(xí)和多人聯(lián)機(jī)網(wǎng)絡(luò)編隊(duì)模擬飛行科目。模擬器訓(xùn)練科目種類多，任務(wù)難度等級多樣。對于沒有任何飛行基礎(chǔ)的航空航天醫(yī)學(xué)專業(yè)本科學(xué)員，既能夠滿足基礎(chǔ)的試飛練習(xí)，又可以感受部分高難度飛行對生理、心理的影響。

表1 計(jì)算機(jī)模擬仿真飛行任務(wù)

初教六型模擬飛行系統(tǒng)教學(xué)方案的實(shí)施流程：首先由教員對飛行器的結(jié)構(gòu)以及操作控制要領(lǐng)逐一進(jìn)行介紹；然后由教員在模擬器上進(jìn)行起落航線五邊飛行操作演練，加深學(xué)員對模擬飛行操作要領(lǐng)的掌握；最后每兩名學(xué)員共同使用一臺(tái)模擬器，輪換進(jìn)行飛行練習(xí)。練習(xí)過程中有多名模擬飛行經(jīng)驗(yàn)豐富的教員進(jìn)行指導(dǎo)答疑。

1.2.3 實(shí)踐課程組織形式

模擬飛行實(shí)踐課程采用小班教學(xué)模式：2019 年度航空航天醫(yī)學(xué)專業(yè)本科學(xué)員共60 名，學(xué)員分為3組，每組20 人；課程共設(shè)置8 學(xué)時(shí)，分3 次完成，前兩次課共6 學(xué)時(shí)進(jìn)行飛行練習(xí)，第三次課2 學(xué)時(shí)完成考核測評，考核項(xiàng)目為計(jì)算機(jī)仿真飛行系統(tǒng)的起飛著落任務(wù)和初教六型模擬飛行系統(tǒng)的起落航線五邊飛行任務(wù)。

2 課程考核評價(jià)

2.1 考核評價(jià)方法

為了檢驗(yàn)學(xué)員的飛行訓(xùn)練效果，督促學(xué)員在模擬實(shí)踐過程中具備真實(shí)飛行的緊張?bào)w驗(yàn)，最終采用的考核評價(jià)任務(wù)是：（1）在PC 端進(jìn)行起飛著落任務(wù)；（2）在初教六型模擬飛行系統(tǒng)某模擬飛行場地完成起落航線五邊飛行任務(wù)?？己嗽u價(jià)指標(biāo)分為3 個(gè)階段，分別為滑行起飛階段、空中飛行階段和下滑著陸階段。具體的量化指標(biāo)主要有：起飛航向控制、襟翼與起落架控制（收起和放下）、平飛高度控制、飛行操縱柔和度、飛行轉(zhuǎn)彎時(shí)機(jī)、飛行過程軌跡圖、下滑過程速度控制、著陸地點(diǎn)、著陸完成度。每個(gè)指標(biāo)采用10 分制，共100 分。考核評分小組由5 名模擬飛行熟練的教員組成。

2.2 實(shí)踐平臺(tái)教學(xué)效果評價(jià)

目前，模擬飛行實(shí)踐平臺(tái)累積完成教學(xué)200 多課時(shí)，培養(yǎng)訓(xùn)練醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)員400 余人。整套實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完善，能夠用于加深學(xué)員對航空航天知識(shí)的理解以及對特殊作業(yè)環(huán)境下飛行人員生理、心理變化情況的了解，顯著提高了教學(xué)效果。學(xué)員通過訓(xùn)練平臺(tái)進(jìn)行實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)，普遍認(rèn)識(shí)到航空航天飛行任務(wù)的特殊性，為未來的航衛(wèi)保障打下了扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。表2 列出了近3 a 航空航天醫(yī)學(xué)專業(yè)本科學(xué)員航空航天知識(shí)課程的理論與實(shí)踐課程的成績，分析該表發(fā)現(xiàn)學(xué)員的模擬飛行實(shí)踐課程成績無論是優(yōu)秀率還是平均成績均明顯優(yōu)于理論課程成績，可以認(rèn)為模擬飛行實(shí)踐平臺(tái)能更好地調(diào)動(dòng)學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性，有利于改善航空航天知識(shí)課程的教學(xué)效果。

表2 近3 a 航空航天知識(shí)課程成績

通過模擬飛行實(shí)踐平臺(tái)的專項(xiàng)練習(xí)，學(xué)員獲得了專業(yè)的航空航天知識(shí)：（1）學(xué)員通過在該平臺(tái)上的練習(xí)，熟練掌握了飛行器中各類儀表參數(shù)的意義，為接下來航空航天醫(yī)學(xué)其他課程的開展做好了準(zhǔn)備；（2）學(xué)員在該平臺(tái)上進(jìn)行了模擬飛行實(shí)踐訓(xùn)練和任務(wù)考核，較好地體會(huì)了飛行人員面對特殊作業(yè)環(huán)境時(shí)的生理、心理狀態(tài)，在未來的航衛(wèi)保障工作中，能夠更加專業(yè)地對飛行人員的生理狀況進(jìn)行評測以及對飛行人員特殊心理狀況進(jìn)行疏導(dǎo)。模擬飛行實(shí)踐平臺(tái)為未來的醫(yī)療衛(wèi)生專業(yè)人員進(jìn)行航空航天保障做好了實(shí)踐準(zhǔn)備，確保航空醫(yī)學(xué)工作者更加專業(yè)地處理航空航天飛行任務(wù)帶來的醫(yī)學(xué)挑戰(zhàn)。

3 結(jié)語

航空航天知識(shí)綜合實(shí)踐方案的實(shí)施對航空航天醫(yī)學(xué)專業(yè)本科學(xué)員意義重大。作為未來國家航衛(wèi)保障力量的主體，學(xué)員通過模擬飛行實(shí)踐課程的開展，掌握了專業(yè)的飛行基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉了飛行人員面對的特殊作業(yè)環(huán)境。本課程開展的同時(shí)，學(xué)員還需要進(jìn)行其他航空航天醫(yī)學(xué)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，例如航空航天動(dòng)力學(xué)、航空航天生理學(xué)、航空航天臨床醫(yī)學(xué)、航空航天衛(wèi)生學(xué)等，這些課程都以航空航天這一特殊作業(yè)環(huán)境為基礎(chǔ)，因此開展模擬飛行實(shí)踐課程還有助于學(xué)員更快、更好地進(jìn)入其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。目前基于模擬飛行實(shí)踐平臺(tái)的綜合實(shí)踐方案主要存在的問題：（1）模擬飛行器型號老舊，無法使學(xué)員感受到新型飛行器的作業(yè)特點(diǎn)；（2）實(shí)踐課時(shí)較短，學(xué)員無法完全從心理和生理等方面體會(huì)飛行的特殊性。針對該方案存在的問題，一方面申請更換新型模擬飛行設(shè)備，增加學(xué)員對新型戰(zhàn)機(jī)的飛行體驗(yàn)；另一方面開設(shè)選修課程增加學(xué)員模擬飛行實(shí)踐練習(xí)，使學(xué)員熟練掌握模擬飛行技巧，增加學(xué)員對航空航天特殊作業(yè)環(huán)境的訓(xùn)練體驗(yàn)。模擬飛行實(shí)踐教學(xué)對航空航天醫(yī)學(xué)專業(yè)本科學(xué)員的重要性不言而喻，因此需要在教學(xué)方式、授課內(nèi)容和實(shí)踐體驗(yàn)等方面不斷改進(jìn)，爭取培養(yǎng)更多出色的航衛(wèi)保障醫(yī)療衛(wèi)生專業(yè)人員。