《飛機液壓與燃油系統》教學模式改革研究

摘 要：針對目前《飛機液壓與燃油系統》課程教學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，提出本課程教學模式改革的新形式，探索了由理論教學、案例分析、項目研究設計和能力評價組成的四項教學模式改革實施方案，為今后我院本科生和卓越工程師培養課程的教學模式提供新的可行性方案，以提高學生的工程能力和創新能力。

關鍵詞：CDIO 大工程觀 卓越工程師 教學模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）08（a）-0140-02

《飛機液壓與燃油系統》是飛機系統課程群的重要組成部分。具體內容包括飛機液壓系統、燃油系統的組成、構造與原理，涵蓋了其系統與元件的設計、故障分析、故障診斷、飛機維修理論等內容。目前課程體系教學模式比較單一，教學方法以說教式為主，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、考察學生的實際能力。為克服目前存在的問題，以大工程觀教育理論為指導，以CDIO工程教育理念為參考，結合民航維修業的實際現狀，建立一套具有行業特色，適應高等工程教育的教學模式，解決當前《飛機液壓與燃油系統》課程教學存在的問題，提高教學質量，增強學生工程實踐能力，對飛機系統課程群在教學模式的轉變、教學方法和考核方式的創新提供理論依據，使整個課程體系教學管理綜合化，工程教育實踐突出化，課程教學形式專題化，調動學生學習興趣，提高學生工程實踐能力以及主動創新能力。

1 教學模式設計

基于民航維修企業的人才需求，注重教育對市場的超前需要，在課程教學中，借鑒歐美CDIO工程教育理念[1～3]，以培養工程應用型人才為目標，以實際工程為依托，以工程技術為主線，著力培養學生的工程意識、工程素質以及工程實踐能力[4]，將知識點的講授與項目的構思、設計、實現緊密結合（見圖1所示），并適時對老師的教學能力、學生的CDIO能力以及項目進行評價并調整。為探索新型的課程教學模式，主要從理論教學、案例分析、項目開發和能力評價組成的四個方面改革著手，具體實施路線分為教學內容模塊化、教學方法案例化，教學實驗創新化，項目研究設計和考核方式改革五部分。

（1）教學內容模塊化。為適應民航維修企業的人才需求，根據課程的具體知識點分布，將飛機液壓與燃油系統課程內容優化設計成11個模塊[5]：①液壓動力元件模塊；②液壓執行元件模塊；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液壓伺服系統模塊；⑦液壓系統故障診斷維護模塊；⑧燃油存儲、指示、通氣模塊；⑨燃油輸油模塊；⑩燃油加放油模塊；燃油系統故障診斷維護模塊。將功能相近、構造相似的系統或元件集中在一起講解，有利于學生的理解和掌握，且可節省理論教學時間。

（2）教學方法案例化。首先，教學方法上改變過去以傳授知識為中心的教學模式，利用多媒體平臺和計算機技術，開發教學資源。如柱塞泵的工作原理傳統教學方法需要10分鐘進行描述，而利用三維動畫演示只需要3分鐘時間，就可以使學生了解的更透徹，如圖2所示。燃油系統的整體工作可以利用Flash軟件等進行描述，也可節約大量的理論教學時間，如圖3所示。其次，為每個知識節點設計案例教學、現場教學、自主學習、課堂討論、重點難點講授等環節，使學生在做中學，培養學生工程意識、工程素質以及工程實踐能力。如液壓系統故障診斷方面，增加A系統液壓壓力顯示為零，PTU不能正常工作等案例進行故障排除，飛機燃油系統故障診斷維護方面，增加燃油質量指示不正常，APU供油不足等實際案例，并對案例進行分析。

（3）教學實驗創新化。為解決我院生源日益增多，教學實驗資源嚴重不足的實際問題，開發基于軟硬件相組合的新型實驗教學模式[6～7]，利用軟件開發實驗預演系統使學生可在課外進行演示性實驗，從而節省了實際的教學資源，并節約了時間，如圖4所示。同時，配置多種液壓元器件、PLC設備以及其他設備、裝置，使學生進行開發實驗，改變過去的驗證性實驗為設計型實驗，將機、電、液融為一體，使學生通過新型模式的教學實驗，真正掌握機械、液壓、電氣控制等多門技術的綜合應用，從而提高學生的工程實踐能力。

（4）項目研究設計。除需培養學生運用所學知識分析問題、解決問題外，還需培養學生主動學習領域內的新知識、新技術的能力。教師可利用所從事的一些民航項目，以及在民航領域所應用的液壓技術，進行立項分析，如起落架的收放功能、飛機前緣襟縫翼的操縱、發動機試車臺的升降等，組織學生分小組針對各項目或其子項目進行選題、提出解決方案，方案設計，并組織進行方案的交流和討論、撰寫科技小論文、進行虛擬實驗驗證或具體實驗進行驗證等環節。進一步提高學生的知識實際應用能力、自主學習能力和創新能力。

（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，采用試卷考核與項目考核相結合的方式，建立多方位的評價系統。項目考核采用學生分組設計、項目報告、項目互評和老師評價等方式評估。最終，學生的總評成績可由如下三部分組成：①考試成績×50%；②項目成績×20%；③互評教師評價成績30%。

2 結論

本文基于CDIO工程教育理念，以大工程觀教育理論為指導，對《飛機液壓與燃油系統》提出了新的教學模式，主要由理論教學、案例分析、項目研究設計和能力評價組成的四項教學模式改革實施方案，為我院本科生今后的培養和卓越工程師培養課程的教學模式提供新的可行性方案，以培養學生的工程意識、工程素質、工程實踐能力和創新能力。

參考文獻

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