虛實結合的校企互補型實驗教學中心建設探索

賈慈力, 何法江, 匡江紅, 張　旭, 李　程, 姚紅光

(上海工程技術大學 航空運輸學院, 上海　201620)

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虛實結合的校企互補型實驗教學中心建設探索

賈慈力, 何法江, 匡江紅, 張旭, 李程, 姚紅光

(上海工程技術大學 航空運輸學院, 上海201620)

上海工程技術大學對接民航業發展需求,堅持校企合作的辦學模式,建設校企互補、虛實結合的實驗教學基地,構建了基礎扎實、體系完整、架構科學的實踐教學平臺和適應民航發展需求的實踐教學體系。針對企業接收學生實習能力不足、實習與生產安排之矛盾等校企合作的新問題,該校虛實結合地推進實驗室建設,建設了飛行模擬器訓練中心等一批實驗中心和實驗室,加強了對學生工程實踐能力和創新能力的培養。

實驗教學中心； 模擬訓練； 虛擬仿真； 實驗室建設

上海工程技術大學是一所培養民航飛行工程技術人才的本科院校,現設有飛行技術、航空器械維修、空中交通管制與飛行簽派、航空經營管理、航空物流5個本科專業以及航空機電設備維修、民航商務、空中乘務3個高職專業,是交通運輸工程專業學位碩士授予點。學院堅持校企合作的辦學模式,建設校企互補、虛實結合的實驗教學基地,構建適應民航發展需求的實踐教學體系,為民航運輸企業輸送了大量應用型人才。2006年,我校被教育部和科技部評為“中國高校-大型企業合作典型案例”,2008年入選教育部“民航運營管理應用型人才培養模式創新實驗區”,2010年飛行技術專業被列為教育部首批卓越工程師教育培養計劃試點專業,2014年民航飛行運營虛擬仿真實驗教學中心入選國家級虛擬仿真實驗教學中心。

1　培養目標定位

我校航空運輸學院、飛行學院在建設發展過程中,堅持“面向經濟、面向產業、面向生產第一線,培養高素質應用型人才”的辦學定位,培養既有厚實理論和專業知識，又有良好的解決實際問題的技術和能力的“專業理論+工程實踐+創新與市場能力”民航人才。學校努力推進“產學合作、工學交替、強化實踐訓練、頂崗工作”的實踐教學培養模式,堅持以學生為本、以實踐能力培養為核心[1]、以創新人才培養為目標,將實驗教學體系與課程教學體系、職業素質培訓體系、創業能力培養體系緊密結合,促進學生知識、能力和素質的協調發展[2],實現人才培養與民航企業需求的零距離對接,以應對民航業發展對人才的需求。

2　校企互補的培養模式

實踐教學是應用型人才培養的重要環節。上海工程技術大學在實驗教學中心建設過程中,探索民航業產學合作工程教育鏈的構建,采取與航空企業聯合、產學密切合作的模式[3],集成社會各方資源,實現優勢互補[4],提升中心的內涵建設和綜合實力,促進現代化教學手段的應用[5]。

學校建立了以基礎實驗、實習平臺為支撐,以航空專業實驗平臺為特色,以校外合作實習基地為拓展,與大學生創新活動相互促進的實踐教學體系。校內基地加強民航飛行技術、民航機務維修、飛機故障診斷等工程實踐能力培養的同時,加強民航控制技術、民航運營管理等方面創新能力與市場能力的培養；校外基地拓展了與上海航空有限公司等企業的產學合作實踐教學,為學生創造頂崗實習機會,在實際工作中培養學生的綜合技能,提高學生的職業素養和就業競爭力。

3　校企合作進行實踐教學的新問題

校企合作、產學合作、頂崗實習、現場實踐等是我校的辦學模式和人才培養創新模式。隨著招生人數的逐年增加、國家民航局新規章對航空企業操作流程和崗位技能提出新的規范要求,也給在企業現場的實踐教學計劃安排和教學任務實施帶來了新的問題和限制。

這些問題的出現,影響了實踐實習教學的正常有效開展,但也促進了虛擬仿真實驗室的建設。

3.1教學計劃安排方面的主要問題

(1) 學生人數增加和企業接受實習能力不足之間的矛盾。

(2) 學校教學計劃安排和航空企業生產安排之間在時間(教學進度與生產計劃)和內容(教學內容與工作內容)上的矛盾。

(3) 學校教學要求和企業職業技能培訓之間的差異,例如學校的培養計劃、教學大綱、教學目標與企業的生產目標存在差異。

3.2教學任務實施方面的主要問題

(1) 目前航空企業大多數崗位需要職業資質,需持相關執業資格證書才能上崗,而在校學生沒有相關證書,頂崗實習很難操作。

(2) 一些必修的實習課程,比如客艙服務、應急處置、客艙設備等空勤服務與安全實驗實習內容,因學生數增多,同時航空公司員工培訓量也較大,無法滿足學校的實習教學任務內容要求。

(3) 流量管制、訂座系統等空中管制、民航商務的實驗實習內容不能在企業實時系統上進行,否則會干擾企業的正常業務。

(4) 易導致嚴重事故或設備費用昂貴的課目,比如特情處置(發動機火警等)、發動機故障診斷等實驗實習內容,無法安排在企業生產現場環境下進行。

4　虛實結合推進實驗室建設

企業的裝備主要為企業的生產活動服務,雖然可以為學生安排一些實踐實習活動,但教學時間需服從企業的安排,不一定符合學校的教學計劃。并且,在教學內容上,學校有完整的實習實訓體系,而企業主要是進行崗位培訓,對于系統地高質量地培養學生工程能力是不夠的。因此,加強校內實踐實習教學環境與條件建設,是實驗室建設的重要任務[6-7]。

航空類專業實驗設備投入大、要求高,全部采用實裝件既有難度,也無必要。充分運用仿真技術,加強虛實結合的實踐實習條件建設,是實驗室建設的有效途徑[8-9]。學校虛擬仿真實驗教學中心有機集成了實體裝備、仿真設備、CBT系統、模擬場景,構造民航飛行及運營的虛擬仿真環境,使學生在仿真環境中得到工程實踐、專業技能、創新能力等方面的培養,同時還承擔了數批航空企業人員的培訓任務。

5　建設虛擬仿真實驗教學中心

近年來,學院在中央財政、上海市教委和學校的大力支持下,建設了飛行仿真技術研究中心、飛行模擬器訓練中心、空中管制仿真實驗室、航空機務數字模擬實驗室、客艙服務與應急撤離模擬實驗室、乘務客艙設備與機型CBT實驗室、航空貨站模擬實訓實驗室、民航客貨運模擬實驗室,在功能上與航空公司培訓中心互補,完善了校內外多個層次的教學科研條件[10],拓展了民航應用型人才培養模式,滿足了“現代民航工程及管理”學科群所需要的教學和研究要求。

(1) 飛行仿真技術研究中心與飛行模擬器訓練中心。學校以民航飛行仿真技術為重點,以大飛機項目為導向,產學研緊密聯合,通過引進國內頂尖專家和培養內部技術人才,組建了飛行仿真技術研究中心,研制成功國內首臺三自由度民航飛行模擬器、固定飛行訓練器,裝備了飛行模擬器訓練中心。該模擬器能實現民航飛機90%以上的飛行訓練課目(如起落航線、復雜氣象、儀表飛行等)和特情處置課目(如發動機停車、油門失效、起落架故障等)實習實訓,具有安全、可靠、可重復訓練、訓練成本低廉、不受天氣限制、可智能評分和訓練過程回放等特點,為民航飛機飛行學員的選拔、培養提供了一種安全、高效、經濟的訓練手段[11-13]。

(2) 空中管制仿真實驗室。空中管制仿真實驗室定位于民航運輸安全與高效運營保障,為此，聯合研制和配置了雷達管制仿真系統、程序管制仿真系統、機場塔臺管制模擬器,可實現進近、離場、航線等過程的空管與簽派實驗實訓,對飛行技術、空中交通管制與簽派專業的實踐教學和科研提供了有效支撐。

(3) 航空機務數字模擬實驗室。在波音、空客等現代民航主流機型的數字化資料和數據庫基礎上,配備了波音737機務雙語CBT系統、現代民航CBT教學系統等仿真教學軟件,涵蓋飛機系統原理、飛機結構、飛行性能、航空發動機、航空維修工程、機載電子設備等諸多課程內容,可進行中英雙語教學,開展民航機務維修、飛行技術等專業的交互式教學與虛擬訓練,建成了基于網絡的開放式綜合實驗教學平臺和完整的民航機務專業實驗教學體系。

(4) 民航客貨運模擬實驗室。配置了中航信天信達ICargo民航貨運管理系統、樂龍物流系統仿真軟件、國際貨運代理系統等民航客貨運輸主流專業軟件系統,構建民航客貨運模擬運營場景和民航貨運管理體系的系統框架,可實現航空貨運管理、計算機訂座及離港系統仿真、航空物流系統仿真等功能,為實施從地面到空中完整的航空運輸實驗教學提供了支撐。

(5) 航空貨站模擬實訓實驗室。航空貨運環節多、影響因素多、系統性強。在通常情況下,地面作業往往占據了航空貨運過程的絕大部分時間,而真正用于空中運輸的時間只占非常小的一部分,因此高效、準確、快速、便捷的航空貨站是航空貨運發展的關鍵。航空貨站模擬實訓實驗室參照航空公司和航空貨代公司的實際運營流程,集中體現航空貨站的主要作業環節,基于航空貨運出港與進港兩大流程,模擬航空貨物的收運、進出庫、到達與交付等航空貨運主要環節的現實場景,配備航空貨運特有的航空集裝板、航空集裝箱、地磅打板臺、全貨機貨艙等模擬裝備,可進行模擬航空貨物進出港、配載與平衡、單證制作等實驗,體現航空物流環節多、系統性強、理論與實踐聯系密切等特點。

6　虛擬仿真實驗教學中心的建設成效

我校通過產學研合作、校企聯合、校企共建等多種方式開展虛擬仿真實踐教學,研制和引進模擬設備和仿真軟件,構建信息技術平臺和虛擬場景,初步建成了與校外實習基地互補的虛擬仿真實驗教學中心,支持飛行技術“卓越工程師教育培養計劃”和優秀飛行員培養,支持空中管制與簽派、航空器械維修、航空機電設備維修、航空經營管理、航空物流、民航商務、空中乘務等專業的工程實踐教育,有利于培養高素質、應用型的“專業理論+工程實踐+創新能力”全系列的民航類專業人才,并為教育部“民航運營管理應用型人才培養模式創新實驗區”、上海市教委重點學科“現代民航工程及管理”提供硬件支撐。

特別是學校在飛行模擬器訓練中心與飛行仿真技術實驗室的平臺上,已全面展開大型民用飛機飛行模擬器的研制工作,該項研制以D級B737-800飛行模擬機為目標,力爭取得創先成果、達到國際先進水平,并以模擬機研究成果裝備飛行模擬器訓練中心與飛行仿真技術實驗室,為飛行學員的培養和航空公司飛行員的培訓提供公共教學平臺,積極服務于民航產業。

7　結語

在民航飛行運營虛擬仿真實驗教學中心進一步建設完善與實踐教學改革過程中,上海工程技術大學將更加注重培養學生對現代企業文化的適應、行業發展對職業素養的要求,精心設計實踐教學體系和教學內容,并根據職業能力要求確定相應的教學方式,構建基礎扎實、體系完整、架構科學的實踐教學平臺,滿足航空業對應用型人才的需求。

References)

[1] 徐同文,房保俊.應用型:地方高校人才培養的必然選擇[J].高等教育研究,2012,33(6):59-65.

[2] 鄒廣平,夏興有.試論大學生創新能力培養模式[J].黑龍江高教研究,2010(3):128-129.

[3] 陳曄,林鏗,孫忠梅.地方高校應用型人才培養模式探索[J].中國高校科技,2012(4):45-47.

[4] 張士獻,李永平.本科應用型人才培養模式改革研究綜述[J].高教論壇,2010(10):5-8.

[5] 成軍,饒家輝,李莉,等.實驗教學示范中心建設中的問題與對策[J].實驗室研究與探索,2012,31(11):101-107.

[6] 何偉剛,吳其琦,黃亞群.仿真技術應用于移動通信實驗教學的創新實踐[J].實驗技術與管理,2014,31(10):132-135.

[7] 齊建國,張文桂.建立一流實驗室的思考[J].實驗室研究與探索,2006,25(6):706-708.

[8] 李云程.模擬仿真實驗研究[J].現代教育技術,2010,20(6):132-134.

[9] 初漢芳,朱燕空.創業虛擬仿真實驗教學中心的實踐與探索[J].實驗技術與管理,2014,31(12):97-100.

[10] 陳麗霞,范士勇,劉鑫.虛擬仿真技術在現代通信網實驗教學中的應用[J].實驗技術與管理,2015,32(4):133-135.

[11] 汪泓,謝東來.運輸機飛行仿真技術及應用[M].北京:清華大學出版社,2013.

[12] 汪泓,隋成城,謝晨.某型運輸機工程飛行仿真研究[J].上海工程技術大學學報,2013,27(2):97-100.

[13] 孫振宇,隋成城,陳曦,等.某型飛機工程飛行仿真數據管理系統[J].上海工程技術大學學報,2013,27(2):107-110.

Exploration on construction of experimental teaching center based on virtual-actual combination and university-enterprise complementation

Jia Cili, He Fajiang, Kuang Jianghong, Zhang Xu, Li Cheng, Yao Hongguang

(School of Air Transportation, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China)

To meet the development needs of civil aviation, this article puts forward to adheres to the mode of close cooperation between university and enterprise, to construct experimental teaching center based on virtual-actual combination and university-enterprise complementation, to build the solidly based, system complete and architecture reasonable practical teaching platform, to establish the practical teaching system to meet the requirements of civil aviation development. In response to the contradictions in enterprises inadequate capacity to accept student practice, differences between teaching contents and production scheduling, etc., SUES promotes the laboratory construction with the method of virtual-actual combination, constructs a group of experiment center and laboratory, such as flight simulator training center, strengthen training of engineering practice ability and innovation ability.

experimental teaching center; simulation training; virtual simulation; laboratory construction

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.06.041

2015-12-15

教育部人文社科研究專項任務項目(15jdgc018)；上海市地方高校“十二五”內涵建設項目(nhjx-2014-09)；上海工程技術大學教育科學研究項目(y201408001)

賈慈力(1966—),男,上海,碩士,副教授,副院長,研究方向為機械制造、交通運輸工程.

E-mail：jiacili@sues.edu.cn

G482；V323.11

A

1002-4956(2016)6-0162-03