“新工科”背景下綜合航空電子人才培養策略

吳星，周玉婷

（中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所，陜西 西安 710065）

一、“新工科”綜合航空電子實驗室建設設想

傳統的綜合航空專用電子實驗系統主要包括綜合航空電子自動化系統和控制設備、公共綜合導航系統信息顯示系統、航空自動電子系統和控制設備、航天航空檢測系統、航空專用儀器系統集成導航顯示系統、集成航空儀器測試系統、航空自動化控制單元等。12個電子課程和配套的電子實驗室系統包括集成航空電子系統、軟件仿真和電子測試系統、航空專用電子設備維護系統、通信總線導航系統、航空通信總線和電子測試系統、航空電子電氣系統、航空儀器測試系統等。傳統的綜合航空電子實驗室很難完全通過專家的要求朝著專業發展的方向建設，而且學生也只能在有限的時間內快速瀏覽整個專業的航空電子系統。

本文通過對西北工業大學、南京航空航天大學、西安飛機工業（集團）有限公司、洪都航空工業集團以及其他航空大學和公司的調查總結出了航空公司和大學的需求及辦學經驗。同時，以1553B和ARINC429空中客車為核心，結合 “新工科”培訓要求和CDIO（構思、設計、實現、運作）理論以及高校航空專業技術的運營經驗和學校的教職員工與財務資源，分析了市場對綜合航空電子人才的需求。此外，還通過課堂和課外學習的“訓練模型”有效了解了國內外飛機航空電子設備的設計過程，以及需求分析—頂層設計—詳細設計—系統集成測試的設計和測試過程，最終發現構建飛機航空電子系統以及模擬培訓學院可以幫助并指導學生了解總線通信機制以及飛機航空電子系統的原理、功能、工作流程和工作機制，并實現新型工科航空的主要教育目標。

二、以“新工科”為指導，建立半實物綜合航空電子仿真教學平臺

飛機應用電子系統的電氣設備應用單元中的設計課程與模擬測試，以及航空應用維護和管理的綜合技術應用課程是仿真教學平臺的主要培訓課程。從外到內，從一臺設備到系統，再到飛機航空電子以及電子系統全面應用集成。飛機專業模擬實驗培訓課程系統包括飛機知識教學和駕駛能力培訓，探索系統理論科學的通用方法是基于涵蓋整個過程和整個狀態的綜合飛機應用的教育思想靈活地建立和完善適應性強的飛機實驗教育課程，讓航空電子系統仿真動態控制操作訓練環境與飛機自動控制操作建立訓練的實際應用過程基本吻合，并在此基礎上研究和建設半物理綜合應用航空電子系統仿真實驗教育研究平臺。遠程教育平臺包含軟件配置、功能、航空專用電子系統的技術原理以及在顯示屏上同時進行遠程教育的功能。其電子總線數據傳輸工作流程的數據格式定義和其他功能可以結合在一起，比如相關航空電子系統總線網絡通信系統的原理和執行遠程教學的功能——航空子系統分析和診斷。半物理模擬集成數字航空電子專用電子設備仿真系統教學管理平臺是基于整體拓撲結構圖，由完整的物理數字集成航空電子仿真系統（航空工業自動控制仿真計算機除外）自動模擬的、飛行駕駛艙動態控制的仿真系統，支持的訓練環境包括客車處理模擬仿真測試環境和模擬訓練管理環境，它還包含非數字客車模擬信號處理仿真模擬測試訓練設備、模擬訓練管理平臺以及模擬飛行駕駛艙。它由六部分組成，包含航空航天專用電子設備原型、機場維護模擬培訓系統維護等。

三、面向“新工科”綜合航空電子系統課程群建設方案

為適應課程建設集團和中國航空電子技術職業發展的新要求，航空電子需培養以“多學科整合”和“強化工程”為主要特征的先進技術復合“新工程”人才，并設立相關課程。要加強課堂教學探索，以建設理念為基礎發展思路，制定研究和人才培訓計劃，從整個課程內容的嚴謹性出發，將課堂完整轉變為知識體系齊全的互聯團體進行課外活動自主學習的探索。同時，需根據中國同級職業學校在學校航空運營方面的卓越實踐經驗和科研市場的需求，全面篩選學校課程內容和課外內容要求，建立健全以新型空中客車相關的公交協議和數據建議系統為主的核心技術。還要明確總線傳輸的包裝和研究方向的定義，這有利于對系統故障進行分析和診斷，例如，新型航空總線電子系統和測試設備、航空電子總線和系統測試控制、航空總線測試控制技術和航空自動化控制等一系列過程設置技術設備等。此外，要加強補習實驗室和操作實驗室的開放培訓，共享培訓管理鏈接和補習培訓資源，設計培訓內容、培訓模型、培訓管理方法，建立培訓管理團隊?？傊?，要在學校課程的各個方面對教育資源和課外教育管理模式進行創新和新的探索，以不斷提升航空電子系統課程群建設水平。

四、探索“新工科”教學方法和教學評價模式

第一，整合飛機航空應用電子系統專業課程培訓組，結合飛機科學技術研究和相關項目，深刻理解綜合飛機應用航空電子系統技術的基本概念以及基于飛機維修設備的知識點。首先，以開發航空技術以及探索整個課程為目標，依靠新的綜合航空電子系統專業課程，建立和模擬課堂講授，實驗意識，獨立探究和改進創新實踐的“新工科”課程培訓模型。其次，完善集團抗物理綜合飛機航空電子應用電子軟件培訓條件。例如，建立和完善系統教育實驗平臺和洪都航空集團航空科學技術創新實驗基地，積極實施專業人才培養。不斷創新和完善教育體系和管理機制，探索并建立科學自主研究和管理的開放式教育管理模型，同時，充分考慮大多數學生的個性化成長和發展的基本要求，根據學生的個人學習狀況進行教育和培訓，讓學生能建立科學獨立的探究意識以及開拓性思維。最后，增強學生創新實踐意識以及領導團隊的團結合作精神，讓他們能積極發現問題、分析問題和解決問題，同時加強相互之間的交流，發現和完善學校實驗室技術和研究環境中的問題，提升“新工科”綜合航空專業學生的綜合素質，加強核心素養的培養。

第二，學習成績的主要評價指標應基于學生對基本專業技能的掌握以及自主創新能力的提升。因此，可以以大學航空電子系統為主要評價指標并進行綜合運用，加強對教育模擬系統管理平臺的研究，研究的核心為采用各種評估培訓方法加強學生對專業的了解。比如實驗操作，系統故障分析和事故消除，該項目系統獨立控制開發和日常運行的低成本綜合測試探究。除此之外，一項研究可能會給學生帶來雙倍的學業負擔，因此，應增加專業學生實驗的數量和頻率，避免學生專業技能的生疏。全面的教學績效評估課程可以促進學生的發展，有利于學生興趣發展和自主創新能力的提升。

五、結語

開展“新工科學院”工程技術教育的概念一直貫穿于培養大學生的整個過程。因此，學生可以將他們不了解的工科航空專業問題積極融入學校工程學習，積極參與大學工科比賽，了解工程設計的概念，以在大學工科項目運作的過程中完成相應的工程項目，加強大學理論和工程項目的聯系，從而全面且清晰地認知大學工程項目。除此之外，高校還應繼續培養專業學生的自主創新和企業家精神，提升學生實踐創新能力，擴大其國際合作視野，這能為大學工程設計、科學技術研究和其他領域的未來發展奠定必要的理論基礎?！靶鹿た啤鳖I域的技術研究是中國未來發展的形勢，值得加強相關教育研究。希望本文能為相關工作者提供有效的指導和幫助，從而促進我國航空事業的可持續發展。