機載電子系統維修原理課程實踐教學改革探索

□ 樊志遠 王 穎 韓雁飛

一、引言

機載電子系統故障診斷與維修原理課程是電子信息工程專業教學計劃中的一門重要專業課，電子信息工程學院及相關專業的學生畢業后從事相關民航電子設備檢測與維修的機務維修人員很多。而目前的培養體系中，該課程的理論知識和民航實際結合不夠緊密，在校學生對實際需求也了解較少。造成了畢業學生掌握的實踐技能較少，而用人單位需要實踐技能較多的人才的矛盾。

本課程改革針對現有課程與實踐環節和民航實際應用結合較差的缺點，采用以下兩種方法進行教學改革。一是將科研項目中相關實際問題開發成范例應用到教學中，教學和科研相結合;二是將AMM/ASM/AWM等相關手冊引入課堂，加強其應用性和實踐性，提高現有課程的教學效果，以適應民航的實際需求。

二、將科研成果應用于教學

課程組成員正在進行空管自動化監控子系統的研發工作，主要任務是監控整個系統中的軟硬件設備的工作狀態。這也是民航實際維修中常用的技術手段。所以，在本課程進行相關教學時，將科研成果應用于教學，既激發了學生的學習熱情，也增強了學生的工程應用能力。

空管自動化監控系統主要組成包括:人際交互命令處理、設備工作狀態顯示、設備狀態控制、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、拓撲界面顯示模塊、監控信息顯示模塊、遠端站監視信息顯示模塊、交換機監視信息顯示模塊、控制命令發送模塊、信息查詢模塊、告警信息模塊、故障信息模塊等。下面以拓撲界面顯示模塊和故障信息模塊為例，進行說明。

(一)拓撲界面顯示模塊。系統監控終端軟件的界面用于顯示監控信息的主界面，由菜單欄、狀態欄、樹形控件、快鍵圖標和設備拓撲圖顯示構成。設備拓撲圖的下方顯示當前最新的用戶操作信息，告警/故障信息等。用綠色圖標表示設備正常工作、灰色圖標表示設備處于關閉狀態、黃色圖標表示設備出現告警、紅色圖標表示設備出現故障;角色有主備機時，備機用深綠色的圖標表示。并且告警和故障時會有不同的聲音提示。在顯示屏幕的右下角，用小窗口顯示一些系統的警告信息，如:超過4秒未收到中間件發送的心跳，數據連接失敗和超過3秒未收到代理的信息等，可以關閉;當有新的警告信息時會彈出，最多顯示100條信息。主界面可以最小化、最大化和任意大小，方便用戶進行其它操作。通過本應用實例，學生可以直觀掌握所學課程知識在實際中的應用，實際的系統組成、功能，民航的行業應用規范，符號規定等等。

(二)故障信息模塊。故障信息分為本地設備的故障信息和遠程的故障信息。各個角色設備上均會運行一個代理，代理獲得內存和CPU使用情況，然后進行比較處理;代理獲得關鍵進程信息并進行處理。設備的故障信息包括三種:一是當內存使用率或CPU使用率超過80%(此閾值可以改動)，則向終端發送故障信息，由系統監控終端軟件在界面上進行顯示和聲音提示，并將相應信息保存到數據庫中。系統監控終端界面的顯示信息可以看到有內存故障、CPU故障以及內存和CPU同時故障。二是代理檢測到關鍵進程為開啟，則向系統監控終端發送故障信息，由系統監控終端顯示未開啟的關鍵進程，并有聲音提示。三是網線出現故障，系統監控終端顯示界面相應的網線變成紅色，用于提示用戶。遠程設備的故障信息，是對遠程傳送的監控數據進行相應的解碼和處理后，對有故障的模塊在界面上進行顯示和聲音提示。通過本應用實例，學生可以將所學故障診斷方法和實際系統中的應用結合起來，豐富了課堂教學內容，激發了學生的學習興趣。

三、將相關手冊引入課堂，在專業實驗室中搭建手冊平臺

電子信息工程專業的學生畢業后，從事機務維修的人員較多，機務維修工作有如下特點:一是安全永遠是第一位;二是飛機維修作業是一項系統工程、集體活動;三是按嚴格限定的方式恢復可用性;四是不定性和時效性;五是專業性強，授權工作;六是環境艱苦，工作辛苦。如何讓學生在學校期間充分了解這些特點和培養相應的能力非常關鍵。

由于飛機系統采用了多重的冗余結構，在有些情況下，允許飛機帶故障飛行，在維修工作的過程中，必須嚴格遵循國際民航組織的相關手冊、規章和滿足有效性等要求。在課堂教學中，有針對性地引入手冊是培養學生將來正確工作思路的重要環節。由于手冊的系統性比較強，內容很多，在學院的專業實驗室中也搭建了完整的手冊平臺，對于學生學習多門專業課程都有著重要的輔助作用。

為了培養學生的主動學習和團隊協作能力，本課程布置了多個典型的機載電子系統故障診斷的大作業，要求學生課下組隊選擇完成，在解決問題的過程中，要明確標出相關手冊內容，培養學生工作中的嚴謹態度和正確思路。

［1］顧德均.航空電子設備修理理論與技術［M］.北京:國防工業出版社，2000

［2］段學剛.航空電子設備維修概論［M］.北京:國防工業出版社，2010

［3］陶丹，胡健，陳后金.高校青年教師如何協調教學與科研的關系［J］.電氣電子教學學報，2012