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基于CDIO工程教育的航空电子专业实验体系研究

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基于CDIO工程教育的航空电子专业实验体系研究

一、引言

航空机务维修工程是应用多学科知识，从事复杂系统的运行、维护的工作，内容涵盖相关理论、工程技术、技能、规范、流程、人为因素等，维修质量的好坏直接关系到飞行安全及航空公司的经济效益。随着民用航空技术的飞速发展，我国要实现从民航大国向民航强国的转变，高素质人才的培养无疑是重要的因素之一。这要求学生不仅应具有坚实宽广的基础理论知识，而且更应注重对综合能力和创新能力的培养。对航空机务维修人员而言，工程技术应用能力的培养显得尤为重要和紧迫，传统实验教学体系已越来越难以满足现代人才培养的需求。因此，根据民航发展对航空工程机务维修人员的实际需要，建立适合民航专业人才培养模式的实践教学体系、教学内容、教学方法、教学手段、考核方式是一项亟待研究和解决的课题。

二、建设背景

目前，民航院校人才培养的主要问题是与航空企业的实际脱节，不能很好地满足企业需要，为企业提供满意的“产品”。中国民航大学作为国内民航特色专业门类齐全的唯一高校，在硬件设施及专业教师等方面有一定的优势，但也存在实践课程体系、教学内容、教学方法手段等方面不能很好地满足民航对专业人才培养的要求[1-5]。因此，电子信息工程专业实验教学综合改革借鉴CDIO工程教育理念，构造集系统性思维养成、工程实现意识锻造、创新精神激励为一体的人才培养模式，在实训环节探索国际合作、企业参与的工程训练模式，建立了天津市航空电子电气实验教学示范中心。

中国民航大学历来重视实验教学改革，2011年，学校发布了《中国民航大学教育教学改革与发展规划纲要（2011—2020）》，到2020年基本形成凸显中国民航大学特色的以工程应用型为主的人才培养体系。以树立“大工程观”为理念，以创新人才培养模式为主线，深化高等工程教育改革，着力提高学生工程实验能力。多项举措从不同的侧面与角度促进实验教学改革和建设，对提升实验教学质量，培养学生的实验能力、综合素质与创新精神均起到了重要的作用。

三、建设思路

遵循“面向机务工程实际，以学生为主体，教师为主导，知识、能力、素质全面发展”的教学理念，基于CDIO工程教育的航空电子专业实验体系的建设思路，是构建层次完善、结构合理的基于“大工程观”教育理念的航电一体化实验体系。以学生为主体，加强对学生人文素养、工程能力、创新能力、社会责任、团队协作、环境意识的综合培养，加强学科交叉和特色专业综合，借助航空机务专业科研成果转化，推动实验教学和科研协同发展。新的实验体系体现了以下特征。

1.构建航电一体化的专业实验教学体系。完善实验教学层次和类型，以飞机系统基本构成和原理—飞机电子电气设备单元设计—飞机电子电气系统测试、维护与综合应用为主线，建立由浅入深、由表及里、由单元到系统，涵盖知识、能力、素质，航电一体化的专业实验教学体系，在学科专业设置综合化的条件下，探索提高实验课程体系的科学性和柔性适应能力的有效途径。

2.基于“大工程观”，以学生为中心，加强学生工程实验能力和创新能力的培养。积极探索实验教学模式改革，以学生为主体，以教师为主导，提高学生综合工程能力为宗旨，调动学生实验过程中的积极主动性。转变教学理念，在教学理念上淡化理论教学与实验教学的界限，将理论教学与实验教学有机的结合，融知识传授、能力培养、素质教育于一体，实现原理、方法、应用的有机结合。

3.加强学科交叉和特色专业综合，借助航空机务专业科研成果转化，推动实验教学和科研协同发展，建设国内领先的航电实验室。加强实验教学的系统性和综合性，使跨专业知识在天津市航空电子电气实验教学示范中心各实验平台上完成系统性实验教学。将科研成果与特色实验教学紧密结合，研发先进系统性特色专业实验实训装置，构建航空电子维修模拟环境。充分开放和共享专业实验实训资源。凝聚校内外各方力量，建立航空维修专业校外实习基地。

4.建立以培养综合能力为目标的考核机制和管理体系。建设系列课程下的实验技能综合评价机制，按逐级达标要求，建立多元实验考核方法，统筹考核实验过程与实验结果，对学生的实验理论、基本技能、设计能力及创新能力进行更为客观的评价。将个人能力考核与团队成绩相结合。

四、建设内容

1.实验教学体系建设。航电一体化的专业实验教学体系如图1所示。该体系面向一个人才培养目标、基于一条主线、集成四大类实验。

人才培养目标服务和服从专业培养目标，体现在专业教学计划之上的实验教学任务。该任务紧密围绕飞机系统基本构成和原理—飞机电子电气设备单元设计—飞机电子电气系统测试、维护与综合应用这一主线，并依托控制科学与工程学科基础。航电一体化专业实验教学内容归为专业基础实验、专业实验、创新实验和行业实践四