关键词 工程应用 民航特色 航空器维修
中图分类号：G642 文献标识码：A
1 专业设置的背景
中国民航飞行学院电子信息工程专业（此后简称电子专业）是在整个民航大发展，紧缺航空器电子专业方向紧缺工程技术人员的历史背景下，于2003年正式开始招生的。该专业从申报开始就制定了面向工程应用的培养目标，而且必须具备民航特色。又针对民用航空器维修工程技术人员的工作性质和行业特征，自开办伊始制定了“学历+技能+英语”三位一体的培养模式，创建了鲜明的民用航空器电子方向工程技术人员的人才培养特色。
2 专业建设中的创新点
2.1 创建了“强基础、重特色”的专业培养体系
“强基础”体现在公共基础课程和专业基础课程在整个教学计划中的比例占到了90%，而且在这些课程的教学中都尽可能选择优秀教材，为学生顺利开展专业学习、良好地开展课外科技活动奠定了基础。为了突出“信息”类专业的特点，加强了该专业信息、控制、计算机相关学科课程的教学。培养了学生自我学习，终身学习的能力。
“重特色”体现在课程设置中强化工程应用元素和民航特色，开设了飞行原理与性能、航空维修中人的因素、自动飞行控制系统、大气数据及惯性基准系统、大气数据与计算机系统，导航原理与系统、气象雷达原理与机载气象雷达系统、飞机结构与系统、大型运输机机型理论等民航特色课程。
2.2 实施英语工程，提高学生英语运用能力
英语是民航的工作语言。航空器维修工程技术人员所看到的第一手资料就是飞机的各种手册，这些手册全是英文编写的。接受机型培训的第一批人员都是由Boeing或空客的技术人员培训的。在培训过程中，他们听的，说的，看的都只能是英语，所以说，英语是民航的工作语言一点都不夸张。而我们培养的就是这样的工程技术人员，所以，加强他们的英语能力的培养是非常必要的。
自2007年起，就对该专业的学生着手实施“英语工程”，具体的措施是加强英语晨读检查、开展基础英语竞赛和专业英语竞赛，组织英语沙龙，开设双语教学等活动，在电子信息工程专业中开设的双语教学课程有执照理论基础、A320飞机机型理论、传感器原理、飞机电气系统、动飞行控制系统等与航空器维修实际直接密切相关的七门双语课程，在没有开设双语教学的课程中，教师在授课的过程中也是尽可能多地使用专业英语的知识。这些措施奠定了学生的专业英语基础，强化了学生的专业英语应用能力。在航空公司进行人员招聘时，他们在专业外语使用方面具备了较大的优势，也给了招聘人员较大的惊喜，他们对学生的专业英语应用能力感到满意。
2.3 注重实验教学环节，锻炼学生的动手能力
在专业建立之初就投资建设了MCU实验室、自动控制实验室、高频实验室、信号与系统实验室、数字信号处理实验室，现代导航技术实验室，正在筹建综合航电实验室和航空通信实验室。
在相关课程的教学过程中都能穿行实验教学环节，将理论与实践紧密结合。并在适当的阶段，合理安排了“电子基础综合设计”、“专业综合设计”和“电装实习”三门课程设计，训练了学生综合应用知识的能力，完善了电子设计的教学体系，训练了学生电子设计的基本能力。
2.4 增加电子设计竞赛的教学内容，以赛促学
为了进一步增强学生电子设计和创新能力，为电子设计骨干开设了“电子设计基础”公选课，培养了电子设计积极分子，为后续的课程设计、电子设计打下了基础，并利用已有的创新实验室引导学生进入实验室，得到创新训练，学生在四川省电子设计竞赛中获得了一、二、三等奖十余项。这些获奖的学生在后续的学习过程中对知识的渴求程度，对知识的应用能力都有大幅度的提升。目前，在电子信息工程专业的培养方案中，已经实现了包括电子竞赛、电子协会的工作为一体的、完整的教学、竞赛体系。
2.5 加强航空维修技术的培训，注重技能和标准化
为了强化在维修实践中起重要作用的机务基本技能，在该专业设置了为期6周的基本技能培训。该培训在技能实践基地（四川省实验教学示范中心）进行。该基地完全按照民航特色对学生进行基本技能培训，使用的器材与设备都是和机务维护一线质量相同的，遵循的标准也是按照飞机手册进行的。在该基地，学生主要进行的培训项目有标准线路施工、电子线路制作、蓄电池维护、机载电子设备拆装等实践项目等，都是航空维修实际工作中要完成的工作。
2.6 加强航空理论知识与实践的紧密结合，创办航模小组，提高学习兴趣
本着培养航空理论与实践相结合的创新型人才，增强学生对航空的兴趣和爱好，在各级领导的关心和支持下，电子学科组的教师于2012年2月成立了航模兴趣小组，目前该小组已有学生组员23人。这些航模组的学生在老师的指导下完成了航模空气动力学模型的建立，航模的制作，航模的试飞等一系列的事情，极大地提高了这些组员对航空知识的兴趣和爱好。该小组于2012年7月参加了四川省青少年航模锦标赛，参赛的组员获得了个人优秀奖，整个团队还获得了P3A-1团体比赛成年组第一名。
2.7 建立以科研促进学习，以学习带动科研的发展战略
针对那些学习能力较强的学生，学科组的老师专门为他们做科研方面的学术报告和科研论文的这些报告，指导他们申报相应的科研项目，据不完全统计，从2005年开始至2011年，学生申报的科研项目共20项。在这些科研项目的研究过程中，学生掌握了资料的收集、整理和分析应用能力，掌握了技术报告的撰写方法，学会了科技论文的撰写方法，了解了科技论文的发表过程。
通过科研项目的申报和研究过程，极大地提高了学生综合应用各种知识的能力，也获取了大量的知识储备，所以，对其后期的学习具有积极的推动和促进作用。
2.8 建立卓越工程师培养计划，扩大实习能力，培养卓越人才，拓宽就业渠道
学生的就业能力从一个方面可以反映一个学校的办学实力，反映一个专业的建设质量，反映学生能否符合用人单位的人才需求。为了使学生在学校学习阶段就能够了解以后工作岗位的实际需求，在生产实习方面尽量安排学生到机务维护一线。一方面充分利用学校内部资源，学校在洛阳、绵阳、新津、广汉、遂宁都建有飞机场，执行飞行训练任务，还有一个飞机修理厂和模拟机维护中心，为学生实习提供了丰富的全真的可用资源，这是其它高校无可比拟的；另一方面，利用学校与航空公司和航空维修企业之间的良好合作关系，国内的大、中型航空公司都是我校的实习基地，目前的生产实习基地已经包括了：国际航空公司、南方航空公司、东方航空公司、海南航空公司、四川海特、四川航空公司、SNECMA等。
2010年该专业开始了卓越工程师的试点工作，已经与春秋航空公司、空军5701厂（直升机维修基地）、河北远奥飞机制造公司签定了卓越工程师联合培养协议，按照行业要求校企联合培养动手能力强、基础扎实的维修工程师。学生提前进入实习岗位，使他们尽早地接触了机务维修工作，为他们以后进入岗位后顺利开展工作奠定了扎实的基础。
3 取得的成果
到目前为止，本校电子信息工程专业已经培养了6届约600人左右的航空器电子设备维修工程技术人员，这些学生几乎都在民航就业，且在工作过程中其动手能力、英语应用能力、特别是民航专业英语的应用能力经受住了维修一线工作的考验，并在实际的维修工作中得到了拓展和延伸。目前03级、04级、05级，06级的学生基本上都完成了CCAR -66部（ CCAR为China Civil Aviation Regulations，意为中国民航法规）民用航空器维修人员基础执照考试，具备了飞机的放行权，成为了公司的技术骨干。
参考文献
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[5] 夏定元，马杰，邹传云，黄冰.电子信息工程专业课程体系的探讨.桂林电子工业学院学报，2002.8.
关键词：微电子技术；航空系统；综合化
微电子技术的进步在很大程度上提升各领域的科学水平，促进了各领域上的发展，目前在微电子技术在航空系统中的应用效果中，我们可以看到微电子技术的重要作用，不仅仅能够促进航空系统向经济性、技术性方向发展，同时也能促进航空系统整体性的进步。所以我们要明确微电子技术及微电子技术应用于航空系统的重要作用，从而对如何更好地应用微电子技术进行探究，希望可以促进微电子技术在航空系统中的发展。
1微电子技术的基本概念
微电子技术是较为复杂精密的科学技术之一，是建立在各种高密度微电子组件的基础上的高微电子技术。作为目前国内较为高精尖的基本技术端电子技术，其应用领域十分广泛，不仅仅可以使用于航空航天中，也可以使用在各个工业领域及商业领域上，微电子技术的展现形式通常是以微电子商品或者集合多种电子元器件的综合系统载体等出现，同时这也是各种半导体元件的产品的相关统称，作为集成电路的一个重要载体，微电子技术对于促进各领域的发展是有重要作用的，但是微电子技术的学习与创新是微电子技术发展的难点，在目前的信息化时代，我们既要正视微电子技术的重要性，又要对微电子技术进行学习与创新，从而促进国家科学、经济、国防等进一步发展。
2微电子技术在航空系统发展中的重要内涵
随着航空系统的不断发展，我们可以看到微电子技术在航空发展过程之中起到相当大的推动作用，促进航空系统向智能化、科学化、模块化方向发展，而且往往这个时候航空系统的发展也呈现出了综合性这一具体特性，微电子技术在航空系统中的发展不仅仅是航空水平的具体体现，同时也是国家科技水平及相应的国防实力的重要体现，微电子技术不仅仅是理论性的技术工种，当微电子技术应用于航空系统发展过程中时，也在证明我国微电子技术的基本专业知识理论能够很好地和实践应用有机结合起来，体现了我国航空系统发展状况。除了在航空系统中，微电子技术往往也会体现在航空微电子技术产品上，但无论是系统上还是产品上，微电子技术在航空系统发展过程中仍扮演了重要的推动角色。
3如何更好地将微电子技术应用于航空系统之中
3.1将微电子技术的专业理论知识与航空系统应用进行有机结合
我们可以看到目前航空系统的应用已经偏向于综合化、具体化、模块化方向发展了，所以电子技术基础知识应该在明确目前航空系统的基本发展现状之上，与实际航空系统应用进行有机结合，保障航空系统能够使用图像及语音信号实时传送功能，提高航空系统发展中的经济性与技术性，无论是在控制系统还是传感器及显示系统中，都促进了航空系统的灵活性和可靠性特性的发展，解决综合系统中所存在的相应问题，提升客观的显示技术及控制技术，从而推动微电子技术在航空系统中的深化与进步。
3.2提升相关人员的微电子技术水平，引进高质量的人才
无论是航空系统方面还是微电子技术方面其发展都需要高质量、高水平的人才进行相应的实验与应用，所以我们必须提高整体队伍的综合素质，以促进微电子技术在航空系统中的发展与应用。传统的固体物理基础课程、半导体器件与微电子综合课程设计等基本知识理论课程并不能满足微电子技术发展的具体要求，为了培训相应的航空方面的微电子技术人才，我们必须要革新课程，提高课程难度，在一定程度上加入相应的航空理论知识，增加实践课程的相应比例，促进相关专业人员能够将微电子与航空系统的理论知识与现实实际发展情况的有机结合，也可以加强对于VLSI设计、SOC设计方法学嵌入式微处理器体系结构的学习等，但无论是哪种专业知识，都需要相关人员对于相应的微电子技术水平及航空系统的相应技术进行学习与创新，只有这样微电子技术才能在航空系统的发展过程之中得到更好的应用。
3.3对航空系统中的微电子技术设备进行相应的保护
在微电子技术的应用过程中我们也不应该忽视对于微电子技术载体即微电子技术设备的相应保护，一般这些设备会出现静电损害及电磁干扰等常见损害问题，在一定程度上阻碍了航空系统的正常运作，我们必须对微电子技术设备进行相应的保护，从而促进微电子技术可以正常应用于航空系统之中。我们可以利用带有防静电的相应装置，以及防尘罩、导电袋等多种防护准备，保证微电子技术设备不被静电损坏，除此之外还可以考虑降低航空系统各部分的摩擦状况，处理好相应的飞机操作面，安装静电故电器等多种方式降低电磁对于微电子技术设备的干扰，同时对微电子技术设备进行相应的保护。
3.4对航空系统中所使用的集成电路及电子元件进行创新
航空系统中微电子技术应用往往体现在集成电路与元器件的使用过程中，在这个航空系统运行当中，无论是对于信息进行存储或是处理，都需要使用相应的通用高端芯片以及集成电路等，但是目前国内的芯片及核心元器件都主要依赖于进口，国产的集成电路及电子元件不能够满足目前微电子技术在航空系统中的发展需求，面对这一问题，我们必须要注重在航空系统中对于相关技术及电子元件的创新，从而促进微电子技术的提高与航空系统的进步。
4结语
在微电子应用于航空系统中的这一个方面，我们还有好长的路要走，不仅仅需要从理论上获得突破与提高，同时也要在微电子技术及航空系统的实践应用上进行有机融合，明确微电子技术在航空系统中发展的重要内涵，从而通过人才引进、元件升级、设备保护等多种方式促进微电子技术在航空系统发展中的具体应用。
作者:顾晓清 单位:上海电子信息职业技术学院
参考文献:
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[3]中航工业西安航空计算技术研究所.田泽.航空微电子技术及产业分析[N].中国航空报,2011-11-08011.
对于航空电子领域的入门者而言，拥有一本有助于他们理解现有的和还在不断发展之中的航空电子系统的工具书是十分重要的。同样地，对于这个领域的从业者而言，在进行设计时拥有一本阐述该领域成熟方法的概论性手册也是十分必要的。航空电子系统导论至今已是第3次修订出版，在全球各地受到工程师的广泛喜爱，被许多大学定为航空电子学领域的教材。吴文海等本着国家精品课程建设以及努力服务我军航空武器装备建设，为航空装备研制和技术保障尽一份微薄之力的目标，曾将本书的第2版译为中文，在中国读者中取得了不错的反响。但是，从第2版发行的2003年至今，元件级电子技术的发展非常迅速，技术上出现了许多重要的进展，因此作者在第3版中进行了详细的修订，介绍了自第2版出版以来最新的研究动态和技术革新。
本书阐述了现代民用和军用飞机的核心—航空电子系统的基本原则和基本理论，涉及到飞行员的头盔显示器、数据输入和控制系统、飞行控制系统、惯性传感器、大气数据系统、导航系统、自动驾驶仪和飞行管理系统等方面。为了满足高度安全性和完整性的要求，这些系统使用现代技术手段进行集成。本书运用诸多专业领域知识，使航空机载系统的重要组成部分—航空电子（控制）系统成为一门引人入胜、充满挑战的学科领域。本书第3版对诸如直升机飞行控制、电传飞行控制等方面做了修订和更新，并在适当的地方进行改进，增加了系统的覆盖面，直升机飞行控制中增加了新的一节。
本书共分10章：1.绪论，包括航空电子学的重要性和任务、航空电子环境和单位的选择等；2.座舱显示和人机交互，包括平视显示器、头盔显示器和显示技术等；3.空气动力学和飞机控制，包括空气动力学基础、飞机稳定性和飞机动力学等；4.电传飞行控制，包括电传飞行控制的特点和优点、控制律和数字实现等；5.惯性传感器与姿态控制，包括陀螺仪与加速度计和姿态测量等；6.导航系统，包括惯性导航和GPS全球定位系统等；7.大气数据和大气数据系统；8.自动驾驶仪和飞机管理系统；9.航空电子系统集成；10.无人机。
本书工程实用性强，理论与实际应用相结合，并辅以严谨的解释，便于工程技术人员理解和应用。本书既可用作航空院校相关专业的教材，又可供相关工程技术与研究人员参考使用。
本书作者R.P.G.Collinson致力于航空电子学领域并取得了丰硕成果，他个人努力完成了这本紧跟技术前沿的权威性著作。
本文论述了我国民用飞机航空电子设备在试飞阶段的安全性验证技术。随着ARJ21-700飞机试飞工作的不断开展，在深入分析各航空电子设备特点的基础上，紧密结合试飞阶段的工作内容，形成航空电子设备试飞阶段安全性验证要求。通过针对各要求确定验证方法，建立安全性验证技术，为试飞阶段的民用飞机航空电子设备安全性验证提供理论依据和方法支撑。
【关键词】航空电子设备 安全性验证 人-机-环境
1 引言
随着航空电子设备广泛应用的同时，其逐渐取代了飞机上自动化程度较低的机械设备，在飞机上比重也越来越大；随着发动机技术的不断发展，飞机的续航能力得到了大幅度的提升，飞行的时间也在不断增加，设备的运行环境也越来越复杂；航空电子设备数量和种类的增多，如保障飞行安全的新型航电设备交通咨询与避撞系统、近地告警系统等不断出现，也导致设备的失效模式越来越复杂，应力、电磁等影响因素引起的失效也越来越多。综上所述，航空电子设备与飞机乃至人员之间的相互安全性影响也越来越大。
安全性验证是飞机安全性工程中的一项重要内容，其目的是通过安全风险分析与验证，识别、评价系统存在的危险，并根据危险的程度提出消除或控制危险的措施，避免重大安全事故的发生。目前在航空电子设备领域对安全性的应用主要停留在设计阶段，而在试飞阶段缺少相应的安全性验证方法，装备的安全性工作停留在较低的层次，因此，如何有效地验证民用飞机航空电子设备安全性状态成为急需解决的问题之一。
本论文通过对民机航空电子设备特点的研究，收集、分析航空电子设备安全性的相关规范等相关资料，确定航空电子设备的安全性验证要求，研究安全性验证技术（包括安全性验证矩阵和建立安全性验证方法），形成适用于试飞阶段的民机航空电子设备的安全性验证体系，为试飞阶段的民用飞机航空电子设备安全性验证提供理论依据和方法支撑。
2 问题解决方案
2.1 问题解决思路
本论文的解决思路如图1所示。
2.2 民机试飞航空电子设备安全性验证要求
为了更直观、全面系统地给出航空电子设备与飞机和人员之间相互的安全影响，通过对航空电子设备与飞机、人员之间关系的研究，将“人-机-环境”系统理论应用到机载航空电子设备的安全性验证中。
“人-机-环境”系统工程的研究可用图2来形象的描述，它包括：人本身特性、机器特性、环境特性、人-机之间关系、人-环境之间关系、机器-环境之间关系、人-机器-环境之间关系共7项内容的研究。
本文中将航空电子设备作为“人-机-环境”系统中的“机器”、航空电子设备的载机作为系统中的“环境”，演变为基于“人-设备-载机”的安全性验证体系，主要包括人-设备、设备-人、设备自身特性、设备-载机、载机-设备等5个方面。
随着航空电子设备要完成的功能和组成也越来越复杂，由此带来的安全性问题也越来越多，主要体现在航空电子设备对飞机正常飞行安全的影响，同时飞机工作状态、所处的任务剖面环境也在持续影响着航空电子设备的正常工作。另外，航空电子设备自身具有的一些结构缺陷、功能问题也在无形中影响着其自身的安全工作。航空电子设备构成危险的主要来源有：产品或产品使用材料的固有危险；设计缺陷；制造缺陷，腐蚀性物质以及毒性物质等属于使用材料的固有危险。一般而言，设计问题可能是上述诸因素中最重要的方面。设计人员不仅可能在设计产品时，引入了设计缺陷，形成产品自身的危险，还可能缺乏正确控制产品及其材料危险的能力。制造缺陷一般由不正确的生产工艺造成，常见例子有产品中的锐边、棱角、尖端等。由使用或维修设备时的人为差错造成的危险也是屡见不鲜的，也应给予足够的重视。除了产品本身存在的危险以及人为差错引起的危险外，会对系统安全产生直接影响的设备故障及有害环境也是造成危险不容忽视的因素。结合试飞特点，并对其他类似行业产品的安全性要求及特点进行研究，整理适用于民机机载航空电子设备安全性评估验证的内容，建立基于“人-设备-载机”民机机载航空电子设备安全性评估要求。
2.3 安全性证技术
在民机型号合格审定过程中，用来表明与适用的适航条款的符合性的方法统称为符合性验证方法（Means of compliance，简写MOC）。现在国际上MOC趋向统一，主要有10种。在适航管理程序AP-21-03R3《型号合格审定程序》附录I中对这10种方式进行了简单的说明，具体见表1。
本论文形成的方法通过将电子设备具体的安全性验证要求纳入到安全性验证矩阵中，确定了每一条安全性验证要求的验证时机，并对验证验证要求具体采取的验证方式，制定了针对性的验证方法。由验证矩阵和方法组成的验证方案包括了试验时机、验证方式、技术状态、试验要求、试验程序、结果处理等6个方面，可为民机航空电子设备安全性验证提供直接有效的技术支持和方法保证。下面以某一验证要求为例，对形成的验证矩阵及方法进行说明：
验证要求：电子设备产生的辐射值不得超过规定的人体所能接受安全辐射值。
试验时机：试飞后期（在电子设备的技术状态固化以后）。
验证方式：MOC7。
技术状态：
（1）飞机状态良好，设备状态良好，可正常通电；
（2）三级计量单位定标吻合的宽频谱磁场测试仪。
试验要求：
（1）飞机尽量停放在离外部辐射源较远的地方，或在辐射源关闭的时间段进行，以减少外部环境的干扰与影响；
（2）测试时，与设备无交联关系的系统不开机；
（3）关闭现场所有具有电磁辐射特性的设备（如手机、对讲机等通讯设备）；
（4）以飞机上各人员所处的空间为位置点，每个位置点设三个测量点（对应人员坐姿状态下眼部、胸部、下腹部），以测量仪器在测试部位所有方向上测得最大数值为准。
试验程序：
（1）利用检测设备，对各位置点的磁场强度进行测量，以确定环境电磁的量值，记录其测量结果；
（2）发动机启动，设备及相关系统上电，进入正常飞行剖面时的正常工作状态；
（3）依次进行各位置点的磁场强度测量，测量应进行3次，并记录其测量结果。
结果处理：对3次测量结果进行算术平均，并与要求进行对比后给出验证结果。
3 结论
上述方法是对相关设计规范、准则及适航规章中的条款等进行转化，建立了基于“人-机-环境”的民机航空电子设备安全性验证要求，充分考虑了航空电子设备与人员及飞机之间的安全性影响；针对安全性验证手段缺乏等问题，通过研究试验条件、要求及程序等因素，形成了基于适航MOC符合性验证体系的民机航空电子设备安全性验证技术，使得安全性验证更具有操作性。该机载防撞系统的安全性验证，通过符合性声明、地面试验、实验室试验和航空器检查等方法进行了有效验证，为民机航空电子设备安全性验证提供了方法保证。后续可将本文形成的方法体系类推到民用飞机的其他设备（如发动机）以及飞机的安全性验证中。
4 结束语
一直以来，对安全性验证技术的研究往往陷入到失效概率的考核、寻找其他的定量指标中；在成熟的可靠性领域里，如MTBF等均可作为衡量可靠性水平的指标；然而对于安全性来说，如果存在隐患，则应不遗余力的去消除，而将安全性定量化并不能给操作者带来参考。根据墨菲定律，事故总会发生，只是时机的不同而已。
飞行安全与人的因素、飞行管理、维修管理、航空装备、气象海况、地域环境等方面密切相关，因此安全性验证应侧重于发现危及人员和飞机的因素，制定相应的措施。在“人-机-环境”系统中，既要重视人的因素，又要注意人、机、环境诸多因素的关联和综合，以提高航空安全水平。本文通过研究试飞阶段民机航空电子设备的安全性验证技术，在此基础上，也可为后期其他系统和整机安全性验证技术的建立奠定理论基础。
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[关键词]控制工程；航空航天特色；课程建设；教学改革
[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）12-0165-02
沈阳航空航天大学（以下简称沈航）是一所以航空宇航为特色，以工为主的多科性协调发展的高等院校。作为教学研究型定位的高等学校，我校的教学工作在学校各项工作中占有十分重要的地位。多年来，沈航自动化学院基础教研室承担的控制工程基础课程是我校机械、飞行器与动力和材料等工科专业的一门重要的专业基础课，作为核心课程之一在专业课程体系中占有重要地位。当前，自动化类技术在现代高科技发展的诸多领域（如航空航天）起到了越来越重要的作用，与其密切相关的控制工程基础课程教学也面临着改革，以适应航空航天科技的发展和人才培养的需求导向。该课程涉及数学、力学、电学和测试技术等多门相关课程，以系统的动态过程为研究对象，内容理论性较强比较抽象，同时该课程知识又能运用于有明显实践应用性的广泛领域中。但在实际教学过程中，其理论和实际的结合不是很紧密，难以跟上航空航天工程中控制技术的快速发展。
为了突出该门课程的航空航天特色，加强培养学生对理论知识的理解掌握和提升学生的工程应用能力和创新意识，我校开展了具有航空特色的控制工程基础教学模式的探索改革与实践。通过将控制理论知识与航空航天专业特点相结合，以期使学生在掌握自动控制基本理论和方法的基础上，对于其在航空航天各领域（如飞行控制系统、航空发动机控制系统、卫星姿态控制系统、火箭/导弹控制系统及其他航空航天运载器的机电控制系统等）中的应用有较为深入的了解，并初步掌握航空航天类控制系统的基本原理和设计方法。
一、具有专业特色控制类课程建设的研究现状
在国内，控制类课程一直在各工科专业的课程设置中占有重要地位。江南大学王艳针对电气信息类学生的具体情况，对自动控制原理的课程教学进行了一些改革和尝试。[1]华东理工大学孙京浩等人针对该校过程控制工程国家精品课全方面探讨了课程创新教学改革实践和经验体会。[2]此外，北航的陈殿生等人，江苏科大的袁明新等人和辽宁工程技术大学的李建刚等人还分别对机械控制工程、机电控制工程和控制工程等课程的改革和建设进行了有益探讨并提出了多项措施。[3]面向航空特色的课程建设成果主要体现于国内几所航空类院校。昌航谢小林等对“复合材料”专业的航空特色人才培养途径进行了研究。[4]南航刘海春等对航空特色“电工电子技术”课程教学进行了研究。[5]此外，昌航罗军明等对金属材料工程和普通化学等专业具有航空特色的创新型人才培养、教学体系建设和课程教学改革等内容进行较为深入的研究和探索实践。[6]
综上，在自动化核心课程建设方面，整体上国内高校偏重于理论教学。在具有航空特色课程建设方面，几所航空类学校已陆续在多门课程上开展研究和实践尝试，但在控制工程类课程建设上仅有初步尝试（将发动机控制部分引入）[7]，且信息获取方式十分有限，还远不能全面反映航空航天控制领域的整体应用实践情况，有待结合我校的特色进行深入发掘、研究和探索。
二、具有航空航天特色的控制工程基础课程建设方案
（一）突出航空航天特色的课程内容优化
1.课程大纲的修订
课程大纲是控制工程基础的纲领性规范文件，以突显航空航天特色为指导理念，明确目的，对课程大纲的制订和教学内容的安排体现出基础与综合的合理分配、理论与实践的密切结合、经典与航空航天控制工程前沿的有效过渡。充分结合主讲教师丰富的科研实践经验，按学术专长分工，制订可涵盖航空航天领域典型控制系统和控制问题的内容优化方向和范围。大纲制订目标是使学生具有较强的控制工程基础理论知识，以及具备初步的在航空航天控制系统设计领域综合运用知识的能力、实际动手能力和创新性实践能力。
2.构建航空航天控制系统设计案例库
本文所提出的案例驱动教学，其本质是将理论教学与航空航天控制工程实践相结合，通过工程案例提高课程的实用性和前沿性，并激发学生的学习兴趣，发挥学生主体性和加强对学生创新实践能力的培养。设计的工程案例大致可划分为三种类型：启发引导型、认知辅助型和综合设计型。
其中，对于启发引导型案例（起到“线”的作用），引入一个系统的大案例置于课程绪论中，充当引领作用，阐述学习的意义和本质和激发兴趣，解析某个航空航天控制系统的构成和控制问题描述，阐述解决思路，并提供解决路径（教材其余各章节）。需要指出的是，这个大案例始终贯穿全课程内容，其作为一个大线索，可一方面起到使上下文知识点逻辑紧密的作用，始终反映全局和局部的关系，还可使学生最终实现一个典型航空航天控制系统设计的完整学习过程。
对于认知辅助型案例（起到“点”和“面”的作用），认知型案例主要是针对教学中的重点和难点，利用一些“小型或局部性”航空航天控制工程案例（如飞行控制系统、航空发动机控制系统和卫星姿态控制系统）来诠释知识点。这些案例可在教学的具体章节中夯实学生对某单独知识点的学习、消化和掌握，也可持续体现课程的应用实践性，提升学生的学习兴趣，还可以使学生逐步了解和认识航空航天控制系统涉及的各个具体领域，扩大知识面，提高特色素养。
（二）突出航空航天特色的多层次的实践教学体系
实践是课程教学必不可少的内容，有利于理论知识的巩固和应用能力的提高。在现有的教学中，实验（6学时）教学只是在授课期间穿插两三次实验，学生对实验内容的理解仍然比较模糊，未能达到实验教学目的。为此，我们拟对控制工程基础的实验内容进行部分调整，构建多层次的实验教学体系，实验涵盖基础理论实验和综合性设计实验两个层次，由浅入深，循序渐进。
1.基础理论实验
学生学会利用控制方法去设计系统，这是本课程学习的最终目标，也是教学的难点。现有控制工程基础的实验多是分析验证性实验，缺少设计性实验。由于其只是单纯的系统性能仿真或是稳定性分析（零极点分布、奈奎斯特判据），往往2～3学时的实验学生很快就做完了。学生仅学会了对某些单知识点的初步分析，没有形成完整的控制系统设计思维，当然也不会设计稍微复杂的系统。作为国内外广泛使用的教学和应用软件，Matlab功能已十分强大，应充分利用其更多的实用功能。为此，学校拟在现有基础上，安排设计更加综合的基础理论实验案例，采用Matlab/Simulink工具进行高级设计，加深学生对理论知识的综合理解，同时提升其使用控制系统分析工具的水平。
2.综合性设计实验
实验过程是从预习开始到完成实验报告的一个完整过程。长期以来，实验教学过程中存在着重视实验结果轻视实验过程的倾向。实验前一些学生已经把前面同学的实验程序抄录在手，实验过程中常出现不认真观察实验的现象。为改变这种重结果轻过程的现象，拟增加具有航空航天特色的综合性控制系统设计实验，全面考查学生对系统的分析和综合设计能力，考查建模、稳定性、时域分析、校正设计等具体内容。通过设计性实验来改变学生的被动状态，学生需要自己动脑和互相配合，这激发了学生的学习积极性，培养了学生理论联系航空航天工程实际的独立工作和创新能力。
三、结论
本课程改革在教学和实践环节提出了一套带有航空航天特色的控制工程基础课程案例分析、基础仿真实验和综合设计实验相结合的多层次体系。经过精心设计与选择案例和实验内容，将航空航天特色科学地纳入各个教学环节，可将学生独立思考能力、分析问题能力、实际动手能力和创新能力的培养结合到课堂与实践教学环节中，并不断增强学生对本课程理论知识的理解掌握和提升学生对航空航天控制系统分析设计的综合应用实践能力水平。
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关键词：飞机维修岗位；实践教学；行业标准；航空机电设备维修专业
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）37-0087-02
基于民航业的蓬勃发展要求，2010年中国民航局《民航人才队伍建设中长期规划（2010-2020年）》，要求打造一支数量充足、结构合理的专业技术人才队伍，占民航直接从业人员总量的23%左右，其中，飞机维修专业人才将达30%之多。为适应形势的要求，作为国内民航业最高学府，中国民航大学提出中航大发展纲要（2011-2020），并在2012年的工作报告中提出全面落实《民航人才队伍建设中长期规划》和《中航大发展纲要》，明确将改革和完善包括飞机维修专业在内的民航特色专业不同培养层次的人才培养目标和任务，构建适应于民航业发展的人才培养新模式。故提出“高职教育要面向民航特色岗位群，建立基于行业标准人才培养新模式”，要求“依照民航生产服务一线岗位的特点和实际需要适时调整民航特色专业教学内容”。所以以航空机电设备维修专业为例，深入飞机维修行业专业人才技能的现实需求，研究飞机维修行业人才培养标准，依此改革和完善飞机维修专业的实践技能教学体系，以适应行业对维修人才技能水平的要求。
一、民航企业飞机维修类岗位设置分析
航空机电设备维修专业为民航飞机维修专业高等职业教育层次专业，涉及机械、电气等领域，但是从事的都是飞机和发动机整机和部件等的维修工作。以海南航空公司为例，飞机维修作为公司内最大的岗位群之一，具体的岗位设置有很多，一般依据工作性质的不同，飞机维修岗位可以分成3个类别岗位――飞机维修管理岗、飞机维修专业技术岗和飞机维修专业支持岗。
二、飞机维修技能行业标准分析
民航维修人员按照《民用航空器维修人员执照管理规则》（CCAR-66R1）规定，从事飞机维修工作必须获取民航维修基础执照，做到持证上岗。维修人员考取民航维修基础执照，考核的内容则是AC-66R1-02咨询通告规定的内容，也就是说AC-66R1-02咨询通告即是民航飞机维修人员获取飞机维修维修基础执照考核的标准（直升机专业飞机维修专业技能考核也是依此咨询通告执行）。
1.飞机维修技能模块行业标准内容和基本要求。AC-66R1-02咨询通告关于民航飞机维修维修技能模块的内容要点，AC-66R1-02咨询通告将基本技能模块分为航空机械（ME）和航空电子（AV）两个部分。航空机电设备维修专业是ME，分为ME-TA，ME-PA，ME-TH，ME-PH，考试内容为基本技能考试大纲ME。
2.飞机维修基本技能标准考核评估。基本知识（满分20分），由考官根据考生实际考试题目提问，问题可以包括基本原理、操作标准、所需工具/设备、维护技术资料、安全注意事项、操作过程（步骤）描述等。
从基本技能考核大纲上来看，共有16个考核模块，用来考核航空机械人员。在这16个子模块中，依据各个模块的内容将其分为3类，如图1所示。
三、航空机电设备维修专业实践技能教学现状分析
1.硬件条件。航空机电设备维修专业的维修技能教学校外课程部分――民航维修单位实践，依托各院校与国内诸多民航企业建立的校企实践教学合作基地，依据专业大纲的要求，安排在大学第4、5学期之间，这一部分需要的硬件条件在于各个民航单位的实际情况；对机维修专业的实验教学，如电工实验、物理实验等只是理工科专业对所学理论课程的实验验证，当然会提高学生的动手能力，但主要起理论的验证作用，本文的论述不再将其作为维修技能课程的一部分进行研究；而飞机维修专业的实践教学校内课程部分主要依托单位是各院校的实践技能基地。
2.飞机维修技能课程体系设置分析。航空机电设备维修专业基本维修技能的课程设置依据教学大纲涵盖机、电、控、材料和飞机维修基础等内容，并且内容互有交叉，以满足民航规章对维修专业技能人才复合型要求。该专业实践课程体系均从2004版教学体系进行改革，减少更多理论的认知，加大实践技能课程的广度和深度，以更贴近民航实际需求。
对于航空机械类的技能课程体系安排，将技能课程体系分成3个层次：工程基础技能课程、飞机系统技能训练课程和飞机维修技能课程。工程基础技能课程主要是引导学生初步建立工程意识、安全意识、质量意识、环保意识，掌握专业必备的基本技能、实践能力和技术规范；飞机维修系统训练技能课程主要是从飞机系统、发动机系统、电气系统等课程满足航空机械实践教学要求；而飞机维修技能课程主要是基于航线和定检的模拟性维修要求还原飞机维修现场环境与工作流程的航空机械维修技能课程，满足民航维修规范的要求。故飞机维修专业实践技能课程体系的设置目的是培养学生理论与实践结合的能力、动手能力等。
四、航空机电设备维修技能教学改革方向
1.行业标准知识点与技能知识教学大纲对照分析。比较分析飞机维修专业行业标准知识点与飞机维修专业技能教学大纲知识点异同，得出以下结论：①飞机维修行业标准在飞机维修技能教学大纲中基本覆盖，只有少量知识点涉及不深，需要加强；②当前飞机维修技能教学大纲总体上超出了飞机维修行业标准知识点的要求，涵盖飞机维修维修工程基础、飞机维修系统训练技能和飞机维修技能课程等；③当前飞机维修技能教学大纲还设置飞机维修技能知识，针对不同类型的飞机维修专业，开设差异化的综合性的飞机维修课程，着重培养学生解决实际问题的能力，进一步缩短学生技能与行业标准技能要求的距离。
2.技能课程教学的关键点和薄弱环节。技能课程教学的关键点与理论教学一致，关键在飞机维修工程基础的教学上。当前技能的教学环节主要安排在工程基础层次和飞机系统训练层次，主要对学生进行工程实践和系统训练的锻炼，提高对系统的熟悉程度，并强化飞机维修专业学生的动力能力，而在飞机维修技能层次，则不是飞机维修专业技能培养的关键所在。技能课程教学薄弱环节包括以下三方面：①实践课程开发需要继续提高。对于航空机电维修专业，要点明在飞机维修维修技能教学平台中，仍需要开发“飞机系统训练和飞机维修真实环境在现”实践模块，以提高该专业的实践教学效果。②人均实践资源拥有水平降低。学生规模急剧膨胀，使技能教学面临很大的师资和设备的瓶颈，单组人员的增加导致个人亲自实践的时间降低，技能教学效果下降。③理论和实践教师之间交流。理论课程和技能课程之间缺乏有效链接，如何有效分阶段、分层次以及更好地进行知识衔接是下一步需要多做的事情。
关键词：高职教育；民用航空器维修基础培训；课程特色；行业标准
中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1672-5727（2012）06-0146-03
随着世界民用飞机制造技术的高速发展和乘坐飞机出行需求的日益增强，中国民用航空局提出了我国要从当今的民航大国向未来的民航强国转变的宏伟战略。实施民航强国战略要求加强民航院校特色专业建设，提高人才培养质量和加大人力资源开发力度，加强行业关键人才队伍建设。全行业要建立完善多元化、开放式的教育培训体系，支持民航企事业单位通过自办或合作方式兴办高层次的培训机构。民航要重点培养飞行、机务、空管、机场运营管理四类专业技术人才和高层次复合型经营管理人才，要加大培养国际化人才力度，增强民航参与国际竞争的能力。为了培养民航维修高素质技能型人才，2005年中国民航局在充分借鉴对国际民航业影响最大的美国联邦航空条例FAR-147和欧洲航空安全条例EASA-147的基础上，结合我国民航特色制定了中国民用航空条例《民用航空器维修培训机构合格审定规定》（CCAR-147部），并于2006年颁发了《民用航空器维修基础培训大纲》（AC-147-02），规范了民航机务维修人才的培养，并实现了与国际民航的接轨，为培养民航维修高素质技能型人才提供了依据和指南。
民用航空器维修培训机构是以培养合格的民用航空器维修人员为目的，为取得CCAR－66部的民用航空器维修人员执照和部件修理人员执照的人员提供培训的机构。国际民航约定，所有“民用航空器维修培训机构合格审定”的民航规章编号为147，因此通俗地称“民用航空器维修培训机构”为“147学校”。CCAR-147培训可分为民用航空器维修基础培训、民用航空器机型培训、民用航空器部件修理基础培训和民用航空器部件修理项目培训。目前，国内有33家维修培训单位获得147培训的认证。2009年6月，广州民航职业技术学院获得CCAR-147培训机构合格证，包含2个类别：民用航空器维修基础培训（ME、AV两个专业）和民用航空器维修基本技能培训（ME、AV两个专业）。2010年，我院又与广州航新科技股份有限公司合作获得147学校“民用航空器部件修理项目”培训资格。这是我院长期以来坚持以“行业标准”为办学特色的又一重大成果。笔者以飞机机电维修专业为例，对CCAR-147培训课程的设置进行分析，并对CCAR-147培训大纲作为飞机机电维修专业的行业标准对本专业人才培养方案的制定和本专业课程标准的设置所起的作用进行研究。
CCAR-147维修基础培训的课程特色
2006年5月颁发的中国民用航空局咨询通告AC-147-02依据CCAR-147部第147.4条、第147.17条、第147.27条制定，明文规定了民用航空器维修基础培训大纲。该大纲将民用航空器维修基础培训的内容划分为17个模块，明确规定了培训等级的定义、各模块的最低培训学时（见表1）、各模块具体的培训科目和内容，以及机电专业ME和飞机电子专业AV培训内容的培训等级。培训大纲将培训科目及内容按照教学深度的不同分为三个培训等级：1级、2级和3级，并定义了这三个培训等级相应的培训要求和培训目标。民用航空器维修基础培训机构应当根据教学等级确定每一培训科目及每一知识点的培训深度，编写各自的教学大纲，按照每一模块的内容制定各自的培训课时，但培训课时不得少于表1所规定的最低培训课时数。
由表1可见，CCAR-147维修基础培训ME-TA培训大纲规定的最低理论学时数为1100学时，最低实习学时数为1020学时。其中，在《维修单位合格审定的规定》CCAR-145部批准的维修单位实习学时为250学时，培训总学时为2120学时。我院CCAR-147维修基础培训ME-TA培训大纲完全覆盖了CCAR-147维修基础培训ME-TA专业所规定的17个模块，还增加了104学时的《机务英语》培训，除了培养培训学员的机务维护能力外，还提高其专业英语水平，以满足中国民航局对民航高技能维护人员英语水平的要求，使培训学员能快速看懂飞机维护手册等英文资料，提高飞机维护安全性和工作效率。我院CCAR-147维修基础培训ME-TA培训理论总学时为1224学时，实学时为1106学时，其中维修单位现场实习学时为320学时，总学时为2330学时，都比CCAR-147规定的最低培训学时高，所以，完全满足CCAR-147培训大纲的培训要求。
CCAR-147基础培训大纲是制定
高职人才培养方案的行业标准之一
我院机务工程学院的飞机机电维修专业培养适应社会主义现代化建设需要的，德、智、体、美全面发展，具备民用飞机机电维修专业基础执照（涡轮式发动机飞机ME-TA）要求的理论知识和技能，掌握本专业高等专门人才所必需的基本理论、专业知识、基本技能和专业技能，从事飞机机电维修生产第一线工作的高等技术应用型专门人才，为民航维修行业培养高素质技能型人才。其人才培养方案是以中国民用航空法规《民用航空器维修人员执照管理规则》（CCAR-66部）、《中国民用航空器维修基础培训机构合格审定规定》（CCAR-147 部）、《民用航空器维修人员执照基础部分考试大纲》（AC-66R1-02）、《民用航空器维修基础培训大纲》（AC-147-02）为教学标准来制定的。飞机机电维修专业的教学内容根据《民用航空器维修基础培训大纲》（AC-147-02）、工作岗位能力需要和高职教学要求，将教学内容按与行业标准相似的模块内容分类，分为12个模块。12个教学模块为：基本素质、英语能力、电工基础、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、维护基础、空气动力学基础及飞行原理、人为因素和航空法规、涡轮发动机飞机的结构与系统、燃气涡轮发动机、综合能力、拓展选修课。我院校内实训基地设置和提供本专业实训教学所需的材料、设备和实训教学场地，以满足实训教学要求，包括钣铆实训室、飞机电器修理实训室、飞机系统修理实训室、航空发动机及附件实训室和无损探伤实训室等。本专业的校外实习基地为南方航空集团公司各分（子）公司维修厂、广州飞机维修工程有限公司等符合《维修单位合格审定的规定》（CCAR-145R3）的民航维修单位。通过本专业的学习，学生职业素质和岗位职业能力得以提高，能掌握维修人员执照基础部分航空机械专业（ME-TA）方向的必要理论知识，具有较强的实践动手能力，为适应民航生产一线工作需要打下良好的基础。
CCAR-147基础培训大纲是设置
高职专业课程标准的行业标准之一
我院飞机机电维修专业的专业课程同样也是依据中国民用航空法规《民用航空器维修人员执照管理规则》（CCAR-66部）、《中国民用航空器维修基础培训机构合格审定规定》（CCAR-147 部）、《民用航空器维修人员执照基础部分考试大纲》（AC-66R1-02）、《民用航空器维修基础培训大纲》（AC-147-02）的标准来制定课程标准，按照飞机机电设备维修专业人才培养方案对专业课程的教学目标要求而制定。
以《燃气涡轮发动机》课程为例。在CCAR-147基础培训大纲中是M14模块，ME-TA专业的理论学时是120学时，实习学时是60学时，总学时为180学时。飞机机电维修专业（ME-TA）《燃气涡轮发动机》课程的理论学时是122学时，技能实训是60学时，总学时为182学时。CCAR-147基础培训的《燃气涡轮发动机》M14模块的培训内容和飞机机电维修专业（ME-TA）《燃气涡轮发动机》课程的教学内容相一致，都包含了热工和气动基础、燃气涡轮发动机概况、燃气涡轮发动机部件、燃气涡轮发动机总体的特性和结构、燃气涡轮发动机的滑油系统、燃油控制系统、空气系统、启动和点火系统、指示系统、操纵系统、反推装置、飞机辅助动力装置、燃气涡轮发动机的监控和地面操作，以及燃气涡轮发动机技能实训等内容。所以，本专业《燃气涡轮发动机》课程完全覆盖《民用航空器维修基础培训大纲》（CCAR-147）和《民用航空器维修人员执照基础部分》CCAR-66中M14模块的内容，满足培训要求。本课程突出技能和能力培养，实验教学与理论教学同时进行，通过实物讲解和学生动手装拆实践，学生较好地掌握了航空发动机结构，更好地理解了航空发动机原理。学生学完本课程后，为取得民用航空器维修人员执照基础部分机电专业基础执照打下坚实的基础。教学形式包括课堂教学、专业教室教学、飞机发动机现场教学和基本技能教学等，学生学习成绩评定采用符合民航行业标准的口试、笔试、操作相结合的考核方式。
结语
我国的民用航空器维修基础培训（CCAR-147基础培训）是近几年才开始实行的一种培训，还处在起步阶段，需要我们进一步研究和探索。随着我国民航和国际民航的发展，CCAR-147基础培训必将在为民航机务维修行业培养高技能人才方面起到不可忽视的作用，而且《民用航空器维修基础培训机构合格审定规定》（CCAR-147 部）和《民用航空器维修基础培训大纲》（AC-147-02）在飞机机电维修专业人才培养方案的制定和专业课程标准的设置方面起到行业标准的作用，也必将对我院的民航高技能人才培养起着至关重要的作用。
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